Вход

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

0 продукта | 0 лв.

Абонамент

Благодаря, че избрахте да се абонирате за auto motor und sport. Изберете вида абонамент и въведете нужните данни, а ние ще се погрижим списанията да достигнат до Вас максимално бързо.

Избери годишен абонамент и вземи 20% отстъпка.

auto motor und sport Bulgaria logo

История на автомобилните гуми IV: От бялата гума до днес

05.09.2017 01:28
История на автомобилните гуми IV: От бялата гума до днес

Само с натискане на бутон програмата на робота може да "забърка" смес за различна гума

Вече видяхме как се появяват първите автомобилни гуми, които първоначално имат форма на голям цилиндричен маркуч. През 1904 г. обаче те вече разполагат с шарка на протектора, а по-късно добавянето на сажди ги прави по-твърди и издръжливи и им придава типичния черен цвят (дотогава те имат характерен бежовосив цвят, дължащ се на естествения каучук). През 20-те години гумата вече разполагала с носещо тяло, изработено от памучни тъкани, а в средата на същото десетилетие се появява и балонната гума, в която налягането е намалено от 5 на 3 бара, с което значително се подобрява комфортът на возене. Този вид гума от своя страна е последван през 40-те години от супербалонната гума, която съдържа повече въздух и създава още повече комфорт.

 

Раждането на радиалната гума

 

До 70-те години на ХХ век обаче всички гуми все още са диагонални. Те се състоят от известен брой пластове, в тъканта на които изграждащите нишки се съчетават с гума, а целите пластове „загръщат” бордния тел. Броят на пластовете се определя от товароносимостта на гумата. Отделните пластове са кръстосани диагонално (оттук идва и името на конструкцията) под известен ъгъл, който определя стабилността и комфорта. По-големият ъгъл например осигурява по-комфортно возене, а по-малкият гарантира стабилност при спортни автомобили. И днес някои производители на гуми за строителна техника, която се движи бавно, предпочитат диагоналната структура, защото поради здравите кръстосани слоеве тя си остава по-издръжлива на товарене. Както ще видим по-нататък, поради триенето между пластовете този вид гуми не са подходящи за високи скорости, при неравности силно се деформират и нямат достатъчно контактна площ.

 

В началото на 50-те години радиалната гума, изобретена от Michelin, пренаписва стандартите за издръжливост, сигурност и комфорт. Замяната на диагоналните с радиални гуми обаче започва масово едва през 70-те години. Диагоналните гуми намаляват прогресивно, а малко след това се появяват нископрофилните гуми – първоначално със 70-процентен профил, а след това с 60- и 50-процентен. Днес е общоприето височината на страничната част да е между 60% и 50% от широчината на гумата, което се обозначава в нейната спецификация. Вече могат да се видят и спортни гуми с индекс на височината, по-нисък от 25%.

 

В зората на еволюцията на гумите носещата конструкция е изградена от обвита с гума плетена тъкан. Тя обаче има сериозен проблем – между кръстосаните нишки се създават силни сили на триене, в резултат от което гумата се нагрява, а трайността й намалява. През 1923 г. Continental вече въвежда тъкани, в които нишките са разположени в една посока.

 

Материалите

 

Както по-рано споменахме съвременната автомобилна гума е сложна комбинация от компоненти, зависещи от предназначението и цената й. Средностатистическата радиална автомобилна гума с метален пояс обаче може да се дефинира като съдържаща средно

 

 ◦28% различни видове сажди
 ◦27% синтетичен каучук
 ◦14% естествен каучук
 ◦10% стоманена тел
 ◦10% специални масла
 ◦ 4% органични влакна
 ◦ 4% други петролни продукти
 ◦ 3% (S, ZnO, Ti02, и т.н....)
 
 
Като цяло обаче, съдържаниета на гумената част включва над 200 съставки. В процеса на производство на гуми участват множество доставчици – както на материали така и на отделни компоненти. В близко бъдеще най-големи промени се очакват в областта на функционалните полимери на синтетичния каучук, нанотехнологиите и връзката със силиката, като основната цел ще бъда подобряване на спирачния път на мокро и съпротивлението при търкаляне. При съвременните гуми процентът на саждите се намалява за сметка на силиката. 

 

От вулканизация до нанотехнологиите

 

При гумите за товарни автомобили относителният дял на синтетичния каучук е значително по-малък, но се увеличава количеството на естествения, на саждите, стоманата и добавките. Различните видове каучук се смесват в зависимост от съответните нужди – някои от тях са изключително устойчиви на опън, запазват качествата си във времето, имат и висока устойчивост на молекулната структура – такива например са естественият каучук и стирен бутадиенът. Обработеният естествен каучук също така е устойчив на износване при триене, докато някои синтетични продукти като хлорбутила издържат на високи температури.

 

Благодарение на модерните и мощни компютри и съответните софтуерни продукти производителите на гуми могат да смесват естествените и синтетичните компоненти в зависимост от предназначението и да прибавят при производството съответните стабилизиращи вещества в различни пропорции. Само с една промяна в контролния софтуер например производствената система MIRS на Pirelli може да премине от изработване на спортна гума със съответстващите смеси, протекторна шарка, широчина, различни пояси и пластове със специфична структура към коренно различна програма за производство на гума за всякакъв терен с промяна в размера и всички изброени компоненти. Това сложно производство и високите технологии са безусловно необходими, защото дори и обикновените гуми трябва да отговарят на определени изисквания и да са устойчиви на разтягане, деформации, износване, изтриване, на вода, минерални масла, да не остаряват бързо и да имат сравнително малко вътрешно триене. Една състезателна гума, например от Формула 1, има различна структура от конвенционалните поради спецификата на своята употреба – тя има въглеродни нишки в носещата конструкция, направена е от смеси, които просто се слепват с пътя, поради което трябва да поддържа висока температура. Цената на всичко това е в краткият й живот.

 

През последните 20 години химиците постигнаха огромен напредък в областта на нанотехнологиите и съответно в конструкциите на гумите. Много ярко развитието е изразено при шумовото ниво, но то е само един от факторите, които са се променили през тези години. Като особено силен пример за това може да служи зимната гума, при която е необходимо съобразяване с изключително много и противоречиви изисквания – спиране на мокро, съпротивление при търкаляне, качества при движение върху сняг, аквапланинг. По тези показатели от началото на 90-те години досега зимните гуми са се подобрили значително, същото важи и за  теглото. Това в голяма степен се дължи на по-високотехнологичните материали, като силиката в качеството на елемент за укрепване на структурата на каучука и заместител на саждите и на кевлара като заместител на стоманените елементи, както и на въвеждането на нанотехнологиите. Голямото предизвикателство пред химиците и конструкторите е материалите и машините за производството им да стават все по-ефективни за да се постигат по-добри резултати с по-малко материал.

 

В бъдеще гумите ще се интегрират все повече към общите функции на автомобила. И сега вече се използват датчици за налягането им, но интелигентните гуми в бъдеще ще установяват теглото върху тях или ще анализират пътните условия с помощта на интегриран чип, а информацията ще се използва за системите за безопасност, като ABS и ESP. Колкото до суровините за изграждане на гумата – усилената дейност по откриване на заместители на хевеята никога не е спирала, но химиците търсят и възможности за заместване на компонентите от нефт с такива от възобновяеми източници. 


*Вулканизацията, открита от Чарлз Гудиър, е процес на кръстосано свързване на молекулите. Чрез химикали, като сяра и цинков окис, се извършва прегрупиране на молекулите и се създават химически връзки между големите полимерни вериги, като за съединителни части служат серните атоми.

 

*Пълнителите или филъри също имат химическа роля. Най-важни от тях са саждите и силиката, които подобряват устойчивостта на износване чрез създаване на връзки между дългите полимерни вериги и химическото „укрепване на конструкцията”. По правило колкото по-малки са частиците, толкова по-пълноценно е импрегнирането, но е съответно и по-скъпо. Саждите допълнително стабилизират структурата.

 

Коментари
comments powered by Disqus