Din ce este făcută o anvelopă de mașină și care este potrivită pentru ce?

Din ce este făcută o anvelopă de mașină și care este potrivită pentru ce?

Ele ne-au modelat peisajul stradal timp de o sută de ani, sunt singurul contact al unei mașini cu drumul și, prin urmare, au o importanță imensă pentru comportamentul de conducere și siguranța vehiculelor. Vorbim despre anvelopele auto, cunoscute și sub denumirea de anvelope. Acesta din urmă provine din cuvântul grecesc pneuma, care înseamnă aer sau respirație. Dar ce știi de fapt despre anvelopele auto? În ce constă o anvelopă de mașină modernă? Cine a inventat acești „patschers” negri ingenioși pentru mașini? Care este mai exact diferența dintre anvelopele de vară, iarnă și toate anotimpurile care au devenit recent din ce în ce mai populare? Și în sfârșit: Ce înseamnă mobilitatea electrică pentru industria anvelopelor? La aceste întrebări se va răspunde în articolul următor.

În principiu, cauciucurile umplute cu aer le datorăm a doi domni care au trăit și au lucrat în secolul al XIX-lea. Unul a fost Robert William Thomson, un designer și inventator scoțian. De exemplu, stiloul și ferăstrăul cu bandă, dar mai ales anvelopa pneumatică, se bazează pe el. Thomson lucra la un sistem de roți care să ofere mai mult confort și tracțiune decât roțile căruciorului cu anvelopele lor de fier, care erau convenționale la acea vreme. La 10 decembrie 1845, i s-a eliberat în cele din urmă brevetul britanic nr. 10990 pentru șase luni - pentru „Roata aeriană”. Așa-numita roată Thomson a constat dintr-un tub de piele în care era introdus un alt tub - acesta consta dintr-o țesătură de pânză etanșă vulcanizată cu cauciuc și apoi a fost umplut cu aer.

Acest lucru a fost posibil datorită unei alte invenții ingenioase a unui american: Charles Goodyear primise deja un brevet în SUA cu un an mai devreme pentru un procedeu de vulcanizare a cauciucului. Vulcanizarea este procesul de întărire prin care o anvelopă de mașină prinde forma. Cauciucul brut este transformat în cauciuc elastic la o anumită temperatură și presiune.

Dacă te uiți în istoria anvelopelor, dai inevitabil peste un alt bărbat al cărui nume este și astăzi un nume cunoscut și care - asemănător cu Goodyear - este indisolubil legat de industria anvelopelor: John Dunlop. În mod remarcabil, scoțianul era de fapt un medic veterinar care locuia în Dublin. În practica sa a dezvoltat aparate și a dat peste cauciuc. În 1887 (avea 47 de ani la acea vreme), Dunlop și-a proiectat în sfârșit prima anvelopă de cauciuc umplută cu aer.

Potrivit legendei, el avea o motivație cu totul specială pentru asta: dorea să facă tricicleta fiului său mai liniștită și mai competitivă pentru cursa împotriva prietenilor săi. Roata Thomson fusese deja uitată până atunci (printre altele pentru că era mult prea scumpă de produs). Așa că Dunlop nu avea cunoștință de asta când a solicitat un brevet în 1888, prima anvelopă pneumatică de bicicletă, o invenție foarte asemănătoare. Supapa tipică pentru bicicletă este încă adesea numită supapă Dunlop astăzi.

Atât despre povestea originii. Desigur, cunoștințele utile despre anvelope depășesc acest lucru. Deci, în ce constă o anvelopă de mașină modernă? Spre deosebire de majoritatea anvelopelor de biciclete, anvelopele auto de astăzi sunt de obicei fără cameră. Privind din exterior spre interior, o anvelopă de mașină poate fi împărțită în două elemente principale: banda de rulare, cunoscută și sub numele de banda de rulare, și carcasa.

Acesta din urmă este substructura de susținere, cadrul unei anvelope. De obicei este format din două straturi, un strat de țesătură (inserție de cordon textil) din raion cauciucat (mătase artificială) sau poliester și un strat interior din cauciuc, în special cauciuc butilic (care, la rândul său, este denumirea scurtă pentru cauciucul izobuten-izopren, un polimer din grupul cauciucurilor sintetice).

În anvelopele radiale (numite și anvelope radiale) țesătura constă și din cabluri de oțel (aceasta se numește anvelope radiale cu centură de oțel). Apropo de asta: anvelopele radiale au înlocuit de mult anvelopele diagonale. Acestea din urmă au fost comune în mașinile de pasageri până în anii 1960. Au mai multe straturi de carcasă încrucișate în diagonală. Astăzi, anvelopele diagonale sunt folosite aproape doar în agricultură sau pe mașinile de epocă. Fără ca mulți oameni să știe, tehnologia câștigătoare a anvelopei radiale se întoarce la Michelin. Compania franceză a înregistrat un brevet pentru acesta în 1946. Michelin Această construcție a anvelopelor a revoluționat. Chiar și primele anvelope radiale au rezistat de peste două ori mai mult decât anvelopele diagonale.

Înapoi la carcasă: Interiorul este umplut cu aer și este etanșat de stratul interior. Aceasta înseamnă că stratul interior înlocuiește camera în anvelopele moderne fără cameră. Stratul interior (numit și căptușeală interioară) este format dintr-un strat special de cauciuc. Se asigură că aerul nu se difuzează în exterior.

Și, în sfârșit, există și talonul anvelopei ca parte a carcasei. Talonul formează inelul interior al anvelopei și asigură legătura strânsă între anvelopă și jantă. Este format din trei părți: armătura din nailon sau aramidă, o fibră sintetică puternică, rezistentă la căldură, asigură stabilitatea conducerii și permite un comportament precis al direcției. Profilul miezului este o pană de stabilizare din cauciuc sintetic, care îndeplinește aceleași sarcini ca și întărirea talonului și are, de asemenea, o influență decisivă asupra confortului de deviere. Și, în sfârșit, miezul: constă dintr-o sârmă de oțel încorporată în cauciuc, care asigură că anvelopa se așează ferm pe jantă.

Banda de rulare, al doilea element principal al unei anvelope, asigură legătura cu drumul. Banda de rulare conține designul benzii de rulare (blocuri și caneluri) precum și lamele, care sunt proiectate diferit în funcție de anvelopele de vară sau de iarnă. Este fabricat din cauciuc natural sau sintetic. Banda de alergare este alcătuită din trei părți: capacul (aceasta este partea, partea anvelopei care intră cel mai mult în contact cu drumul), baza (este situată sub capac, reduce rezistența la rulare și absoarbe transmiterea șocurilor către carcasă) și partea laterală (aceasta este situată la capătul exterior al benzii de rulare și formează trecerea către peretele lateral).

Peretele lateral, la rândul său, reprezintă protecția exterioară a carcasei. Este conectat la banda de rulare prin partea laterală și este fabricat din cauciuc natural. Sub banda de rulare există încă două straturi: bandajele spiralate (constă dintr-un cordon de nailon încorporat în cauciuc) și straturi de centură din cordon de oțel (acestea conferă anvelopei rezistența, crescând astfel stabilitatea și kilometrajul și reducând rezistența la rulare). 

După cum se poate observa din toate aceste afirmații, anvelopele auto moderne au o structură complexă. Acest lucru explică și diferența dintre produsele diferiților producători. Calitatea premium începe cu materiile prime utilizate (de la oțel la cauciuc la diverse substanțe chimice), continuă cu producția și în final se termină cu controlul calității.

Dar în ce constă exact o anvelopă, adică ce materiale și ce proporție? Continental a defalcat acest lucru pentru cea mai bine vândută anvelopă de vară, după cum urmează:

Cauciuc (cauciuc natural și sintetic): 41%
Materiale de umplere (funingine, silice, carbon, cretă etc.): 30%
Materiale de armare (otel, poliester, raion, nailon): 15%
Plastifianți (uleiuri și rășini): 6% Produse chimice pentru vulcanizare (sulf, oxid de zinc etc.): 6%
Substanțe care previn îmbătrânirea și alte substanțe chimice: 2%

O anvelopă este formată în proporție de 41% din cauciuc. Deloc surprinzător, cauciucul este cea mai importantă materie primă. În schimb, aceasta înseamnă și că mai mult de jumătate dintr-o anvelopă este făcută din alte materiale.

Apropo, este nevoie de doi până la trei ani pentru a dezvolta o nouă anvelopă până când este gata pentru piață. Pe deasupra, industria se confruntă cu faptul că varietatea de modele și dimensiuni explodează. Potrivit estimărilor interne ale unui mare producător de anvelope, aproximativ 80% din piață era acoperită de 153 de modele diferite de anvelope în 2005. Astăzi există deja 323 de variante, iar până în 2027 vor fi probabil 524. Acest lucru face ca procesele să fie mai complicate și livrarea la timp către clienți o provocare. Acest lucru este, de asemenea, important să ia în considerare profesioniștii și face parte din cunoștințele relevante despre anvelope în 2022.

Amestecul de cauciuc este esențial pentru comportamentul de conducere și aderența potrivită pe diferite suprafețe. Influențează cât de intensă este frecarea dintre anvelope și sol și cât de bun este contactul vehiculului cu solul. Aderența slabă poate crește distanța de frânare, crescând riscul unui accident. Aderența este influențată de suprafață, compusul de cauciuc, presiunea corectă în anvelope, adâncimea benzii de rulare și deci kilometrajul, dar și vârsta anvelopei. „Dacă există o uzură mare a anvelopelor, se poate aștepta și un consum de combustibil crescut”, spune site-ul web al producătorului de anvelope Continental.

Teoretic, ar exista cea mai potrivită anvelopă pentru fiecare situație de condus. Acest lucru este evident în Formula 1, unde anvelopele sunt adesea schimbate de mai multe ori în timpul unei curse și adesea ca răspuns la condițiile de conducere în schimbare. Desigur, acest lucru nu este practic în viața de zi cu zi. În Europa Centrală, însă, există o diferență esențială care se repetă în fiecare an: cea dintre vară și iarnă. Compușii cauciucului anvelopelor de vară și de iarnă sunt adaptați în mod ideal condițiilor externe respective.

Anvelopele de vară sunt concepute pentru condiții de drum fără zăpadă și gheață. Compusul lor de cauciuc nu devine prea moale chiar și la temperaturi ridicate și uzura este relativ scăzută la viteze mari. Pe măsură ce adâncimea benzii de rulare scade, comportamentul în ploaie se înrăutățește. Prin urmare, legea cere o adâncime a benzii de rulare de cel puțin 1,6 mm, dar cluburile auto recomandă cel puțin 3 mm adâncime a benzii de rulare pentru anvelopele de vară.

Anvelopele de iarnă (anvelopele M+S) sunt proiectate pentru condițiile de drum de iarnă. Au un amestec de cauciuc care este suficient de elastic chiar și la temperaturi scăzute pentru a obține o transmisie suficientă a puterii. Anvelopele de iarnă sunt marcate cu simbolul M+S (în engleză pentru noroi și zăpadă). Modelul benzii de rulare, compusul sau structura benzii de rulare sunt concepute în primul rând pentru a obține proprietăți de conducere și tracțiune mai bune pe zăpadă. Și aici, proprietățile adezive se deteriorează pe măsură ce adâncimea benzii de rulare scade. În Austria, o anvelopă de iarnă trebuie, așadar, să aibă o adâncime a benzii de rulare de cel puțin 4 mm, sub care anvelopa este considerată anvelopă de vară. 

Anvelopele pentru toate anotimpurile (cunoscute și ca anvelope pentru toate vremea) pot fi folosite atât vara, cât și iarna. Acestea reprezintă un compromis între anvelopele de vară și cele de iarnă. Ele sunt utilizate în principal în țările în care există mici diferențe de temperatură între anotimpuri.  

Profilul anvelopelor pentru orice vreme combină cele două aranjamente diferite de caneluri ale anvelopelor de vară și de iarnă, astfel încât să se regăsească șanțurile longitudinale necesare pentru temperaturi mai ridicate și în condiții umede, precum și dinții blocului benzii de rulare care asigură aderență pe zăpadă și gheață alunecoasă. În special în zona anvelopelor all-season, care de câțiva ani reprezintă un adevărat segment de creștere datorită cererii mari, grâul este separat de pleava. De obicei, mărcile ieftine au rezultate slabe la testele relevante, dar câțiva producători cunoscuți au reușit să-și facă un nume. Pe lângă mărci precum Goodyear și Continental, acesta include și producătorul olandez Apollo Vredestein, care a primit deja numeroase premii pentru anvelopa Quatrac all-season. 

Proprietățile anvelopelor pentru toate anotimpurile sunt în mod firesc un compromis: pe zăpadă nu se apropie de proprietățile anvelopelor bune de iarnă și vara au - datorită compusului lor de cauciuc mai moale - o abraziune mai mare și, prin urmare, uzură și un consum de combustibil ușor crescut. Potrivit lui Harald Kilzer, director general al Apollo Vredestein Austria, anvelopele all-season sunt justificate chiar și în republica alpină, dar numai în nișe: „Aceasta este în zonele urbane, pentru șoferii rare sau chiar pentru vehiculele secunde și trei”, spune el. În plus, țara este prea mică, iar diferențele regionale sunt prea mari. "Orice vienez merge la schi la un moment dat. Și pentru asta ai nevoie în mod clar de o anvelopă de vară și de o anvelopă de iarnă", explică Kilzer.

Anvelopele pentru toate terenurile nu trebuie confundate sau echivalate cu anvelopele pentru toate anotimpurile. Acestea aparțin segmentului de anvelope de teren și – după cum sugerează și numele – pot fi folosite atât în ​​teren, cât și pe asfalt.

„Selecția corectă depinde de criteriile individuale”, a explicat recent pentru KFZwirtschaft Holger Rehberg, Product Manager Goodyear Dunlop Tyres Germany: „Aceste includ kilometri parcurși anual, categoria și puterea vehiculului, precum și obiceiurile individuale de condus.” Pentru proprietarii de vehicule care conduc mai puțin de 10.000 km pe an și care călătoresc în principal în zone urbane, o anvelopă pentru toate anotimpurile este uneori o alternativă bună, spune Rehberg. Dar dacă călătoriți prin Austria sau Germania pentru muncă sau conduceți într-o vacanță de iarnă, expertul vă recomandă cu siguranță anvelopele de iarnă.
Apropo, Goodyear oferă unul gratuit online  Test cu anvelope. Sub motto-ul: „Ce tip de anvelopă ești? Cu șase întrebări pentru recomandare”, șoferii pot afla rapid și ușor răspunzând la șase întrebări dacă ar trebui să aleagă anvelope all-season sau anvelope de iarnă.

Și ce ar trebui să țineți cont pentru vehiculele electrice? O anvelopă este o anvelopă, conducerea nu contează? S-ar putea gândi. Dar nu este cazul. Datorită bateriilor, mașinile electrice sunt semnificativ mai grele decât cele cu motoare cu ardere și au un cuplu relativ mare, ceea ce are ca rezultat o accelerație imediată și puternică. Desigur, ambele proprietăți au ca rezultat o sarcină mai mare asupra anvelopelor. Și apoi este problema acoperirii, care este de o importanță centrală. O rezistență mai mică la rulare este benefică pentru aceasta.

„Nu a trebuit să reinventăm roata, dar am regândit multe aspecte ale anvelopei așa cum o știm pentru a obține performanțe optime”, spune producătorul german Continental. Pe lângă aderență bună și rezistență scăzută la rulare, amestecul de cauciuc folosit pentru vehiculele electrice trebuie să ofere și robustețe maximă. La Conti, rezultatul cercetărilor relevante se numește EcoContact6, o anvelopă special concepută pentru vehicule electrice.

„Proprietarii de mașini pur electrice sunt sfătuiți să folosească tipurile corespunzătoare de echipamente originale atunci când cumpără anvelope noi”, spune Lars Netsch, expert în anvelope la TÜV SÜD. Tipurile E au avantaje, mai ales în oraș și în traficul interurban moderat rapid. Potrivit producătorilor de anvelope, rezistența mai mică la rulare poate duce la o gamă care este cu până la 8% mai mare. 

Se desfășoară o mulțime de cercetări în domeniul anvelopelor auto și nu doar din cauza mobilității electrice în curs de dezvoltare. Anvelopele viitorului vor deveni din ce în ce mai inteligente (sunt conectate la mașină), mai durabile și mai sustenabile (reciclarea este o problemă mare). Se lucrează și la anvelopele fără aer. Puteți vedea cele mai interesante tendințe viitoare  Aici. 

Apropo de durabilitate: nu orice anvelopă defecte trebuie înlocuită imediat cu una nouă; uneori poate fi ușor reparat. Puteți face ceea ce trebuie luat în considerare  Aici  citește-l și apoi dobândește-ți cunoștințele într-unul singur  eLearning  verifica usor si simplu. 

În spatele tuturor acestor evoluții se află o industrie cu vânzări de miliarde. The  cel mai mare producător de anvelope din lume  sunt Michelin și Bridgestone, fiecare dintre acestea generând vânzări anuale de aproximativ 20 de miliarde de euro din anvelopele auto. Continental urmează pe locul trei. Gigantul german de furnizori a generat vânzări de peste zece miliarde de euro în 2020 numai cu divizia sa de anvelope.