Избрани части
0
Начало
Автостатии
Автомобилните гуми

АВТОМОБИЛНИТЕ ГУМИ

публикувано: 06.04.2012 г. 9:32

Толкова привични и все пак непознати

Гуми и джанти Пневматичната гума е едно от най-великите изобретения на двадесети век, довело до революция в транспорта.

За автомобилистите гумите са нещо тривиално и досадно. От време на време, когато някоя се е поотпуснала, проверяваме налягането на въздуха и при необходимост удряме по няколко помпи. Ядосваме се, ако някоя от тях се спука, макар че това става все по-рядко и... забравяме. Доста повече се нервираме, когато установим, че протекторът е износен и че трябва да ги заменим с нови, защото това отваря съществена дупка в месечния ни бюджет. Колцина от нас знаят колко сложно съоръжение е автомобилната гума и какви изключителни изисквания има към него. Гумата осъществява контакта между автомобила и пътя - благодарение на нея той се движи. От гумата зависи устойчивостта на автомобила, особено когато пътищата са мокри или пък заснежени, тя "крепи" живота на водача и пътниците. Условията, при които работи автомобилната гума, са особено тежки. Да вземем за пример една от най-често употребяваните у нас гуми с размер 195/60 R15. Нейният диаметър е 615 мм, който, умножен по 3,14, показва, че обиколката й е почти 2 метра. За изминаването на един километър гумата се завъртва 518 пъти, което означава, че тя 518 пъти се деформира по цялата си повърхност - протекторът и страничните й части се натоварват последователно на натиск и на опън. Това създава значително вътрешно триене между молекулите на материала, който често се измерва с десетки хиляди километри пробег. Ако приемем, че животът на една автомобилна гума е 50 000 км, за този режим тя ще се деформира 25 900 000 пъти и трябва да остане напълно здрава!

Пневматичната гума е изобретена през 1845 г. от шотландеца Робърт Уилсън Томсън, който я поставя на колелата на луксозните карети, но поради съществени недостатъци в конструкцията на гумите те нямат никакъв успех и собствениците на каретите предпочитат да се движат с метални или гумени бандажи. Второто раждане на пневматичната гума става през 1888 г., когато Джон Дънлоп отрязва две парчета от дебелия гумен маркуч, с който поливал градината си, и ги поставя на колелата на велосипеда на сина си. Успехът е невероятен, след като Дънлоп изобретява и вентила, чрез който гумата се напомпва. Скоро след това Дънлоп прави ново, революционно изобретение. Дебелият маркуч е заменен с много по-тънък и лек, защото в него е вкарана втора гума, тънка и лека, която всъщност се напомпва с въздух.

Две години по-късно патентът на пневматичната гума е откупен от братята Андре и Едуард Мишлен, които през 1891 г. започват производството на велосипедни гуми за огромния оръжеен комплекс Manifacture d'armes et cicles в Сен-Етиен - Франция. Три години по-късно те изработват първите автомобилни пневматични гуми, с които "обуват" новозакупения от тях автомобил De Dion-Bouton. През лятото на 1895 г. първото автомобилно състезание в света се провежда по маршрута Париж - Бордо. В него участват познати имена - Андре Ситроен, Анри Рено, Жорж Берлие и, разбира се, братята Андре и Едуард Мишлен. Състезанието се печели от Mapсел Боле, който пръв пристига на финала с... парен автомобил. Трети пристигат братята Мишлен, които е трябвало 27 пъти да сменят и лепят спуканите пневматични гуми, а само техният автомобил е с такива. След състезанието обаче, те гордо заявяват, че след 20 години всички автомобили ще бъдат с пневматични гуми. Тук те допускат невероятна грешка. Само след 10 години пневматичните гуми завладяват автомобилния транспорт, като изместваш плътните гумени бандажи.

През 1937 г. се въвежда металният корд, а през 1948 се пуска в редовно производство радиалната гума. Това е огромна крачка напред, защото до тогава, в гумите с диагонален корд, страничната част на гумата поема натоварването, за да го предаде на протектора, и обратно, да предаде реакции от пътя на джантата, което води до голямо вътрешно триене и бързо разрушаване на страничните части на гумата. При радиалната гума страничната част е само една тънка ципа, която не носи нищо. Тя трябва само да осигури връзката на протектора с джантата. Всички усилия се поемат от въздуха, който е в гумата.

През време на Втората световна война редица страни, като Германия, Франция и Великобритания, остават без суров каучук, защото плантациите в Индокитай и Малая са завладени от японците. Химиците в Европа и САЩ започват трескава работа по създаването на нови сортове синтетични еластомери. За 5 години са създадени над 200 вида.

По експертна оценка в света годишно се произвеждат над 2 милиарда гуми за леки и товарни автомобили. Понастоящем автомобилната гума се изработва от около 50 различни вида синтетичен каучук и известно количество (от 5 до 20%) естествен каучук. Използват се около 30 вида различни разтворители и лепила, 10 - 15% сажди (поради голямата им активна повърхност) и 3 - 4% сяра, с която каучукът се вулканизира и придобива необходимата здравина и еластичност. Тази класическа технология господства и до днес, но на автомобилното шоу в Женева, което продължава и в тези дни, Goodyear хвърли поредната си бомба. Представена беше гума, направена от... царевица! По-точно брашно от зърната на това растение замества "свирепите" в екологично отношение петролни продукти.

Характеристики на пневматичните гуми

Пневматичната гума е най-същественият елемент от окачването на автомобила, защото тя поема и гаси основните колебания, породени от неравностите на пътя. Освен това тя предава теглителната сила (въртящия момент) от двигателя към пътя и осигурява движението на автомобила, като едновременно с това осигурява зададената траектория както по прав път, така и при завой, с минимално възможното приплъзване и странично хлъзгане. В старите конструкции автомобилната гума се състоеше от две части - външна и вътрешна гума. Съвременните гуми, наречени "безкамерни", нямат вътрешна гума, благодарение на което сигурността на пътуването е многократно повишена. При пробив гумата бавно спада и водачът има време да забележи, че автомобилът губи устойчивостта си. При наличието на пробив на вътрешната гума тя изпуска въздуха за части от секундата и автомобилът може да стане неуправляем, без водачът да е подготвен за това.

Разрез на автомобилна гума Необходимите здравина, устойчивост и надеждност на днешната гума се постигат със напластяване на различни материали.

Автомобилната гума има сложна конструкция. Тя се състои от следните основни елементи: каркас (скелет), брекер, протектор, странични части и бордове. Каркасът е основата на гумата. Той се състои от няколко слоя кордна тъкан, разположена радиално и надлъжно по протектора. Кордът се изработва от памучни, вискозни, полиамидни или от други нишки синтетични материали, като винаги се прави комбинация от текстилни и метални нишки, за да се осигури необходимата здравина на корда. Каучуковите смеси, с които е пропит кордът, осигуряват здравата връзка между отделните слоеве. Едновременно с това предотвратяват възможността за триене между отделните слоеве корд и между нишките на отделния слой. Това е много съществено, защото кордът е този, който поема тангенциалните сили при потеглянето, движението и спирането на автомобила, както и радиалните сили, пораждани от неравностите на пътя. Брекерът е междинен слой, разположен между каркаса и протектора. Той се състои от разреден корд, пропит с каучук, притежаващ специални свойства. Брекерът е този, който реално поема тангенциалните и радиалните сили, възникващи в гумата, и равномерно ги предава на каркаса. По-голямата част от тези сили се поглъщат от брекера, поради което той значително се загрява. Обикновено каучуковите смеси, от които се изработва брекерът, са по-меки от смесите за протектора, но са по-твърди от тези, с които е пропит каркасът. С това се осигурява плавната връзка протектор-каркас. Протекторът е "ходилото" на автомобилната гума. Той осигурява сцеплението с пътя, в него възникват тангенциалните и радиалните сили, които чрез брекера се предават от кордната тъкан на каркаса.

Протекторите трябва да съчетаят две взаимно изключващи се изисквания: много добро сцепление с пътя, дори когато той е мокър, и много добра износоустойчивост. За добро сцепление с пътя каучуковите смеси трябва да са по възможност "по-меки", а за добра износоустойчивост - "по-твърди". Протекторът се състои от два основни елемента: грайфери и подграйферен слой. Предназначението на изрезите между грайферите е да поемат в себе си водата, разлята върху пътя, и чрез центробежната сила от въртящата се гума да я изхвърлят навън. Така те осигуряват непрекъснатия контакт на протектора с пътната настилка. В самите грайфери има зигзагообразни изрези, чрез които се подобрява тяхната еластичност и способността им за добър контакт с пътя. Обикновено при гумите за леки автомобили дълбочината на каналите между грайферите е около 8 мм. Трябва добре да се знае, че когато тази дълбочина намалее до 3 - 4 мм, гумата трябва да се смени с нова.

Размери на автомобилната гума Какво означават цифрите и кодове като 205/55/R16, изписани по страничната част на гумите? Щракнете върху снимката, за да научите повече.

Подграйферният слой е дебел от 25 до 40% от височината на грайферите. Той трябва да предпазва гумата от пробождане с остри предмети, каквито изобилстват по нашите улици и пътища. Страницата на протектора (или страничната част на гумата) осигурява връзката между протектора и борда. Обикновено дебелината на страницата е от порядъка на 2 - 5 мм, като стремежът е да се прави по възможност по-тънка, за да се намали хистерезисът (вътрешното триене) при непрекъснатото й деформиране. Страницата не поема никакви вертикални сили, защото те се поемат от въздуха, с който е напомпана гумата. Онази част от гумата, която се закрепва върху джантите, се нарича борд. Основната му част е бордовият обръч - стоманено телено въже, покрито с гумиран текстил. Благодарение на него между гумата и джантата се създава необходимата плътност, която дава възможност безкамерната гума да се напомпа, без опасност въздухът да изтече между борда и джантата. Затова разбирасе трябва да имате и изправни джанти, без кривини и пукнатини. Обикновените метални джанти са по-евтини от алуминиевите, но не са толкова здрави. Със времето при шофиране по неравни пътища, металните джанти могат да се деформират по ръба по такъв начин, че да не могат да уплътняват добре борда и да изпускат въздух. Алумиевите джанти имат по-устойчив контактен ръб, но при силен удар в неравности по пътя не са достатъчно еластични и се сцепват. Това е поправимо в някои случаи, чрез аргонова заварка.

Размерите на гумата са невероятна комбинация от дименсии в милиметри, цолове и проценти. Например, гума с размер 205/55 R16 означава, че протекторът е широк 205 мм, височината на гумата от основата на протектора до борда е 55% от широчината на протектора, а вътрешният диаметър на гумата е 16 цола. Цялата характеристика на гумата задължително е изписана върху повърхността на страниците. Върху страничния борд ще откриете и т.нар. DOT – цифрово означение указващо датата на производство на гумата (например DOT 3106 означава, че гумата е произведена през 31-вата седмица на 2006 година). Нека да не забравяме, че гумите бързо стареят и че 5 години, след като са били произведени, те са загубили повече от половината от качествата си на сцепление и еластичност. Това е от съществено значение ако купувате гуми втора употреба.

Историята на една легенда - Goodyear

Сто и една години, след като Франк Зиберлинг вложи капитал от $100 000, за да основе The Goodyear Tire & Rubber Company през август 1898-ма в Акрон - щата Охайо, гигантът е най-големият производител в света на гуми и гумени изделия. Кои са крайпътните камъни през първите 100 години на този бурен възход.

1898 - През август Goodyear е основана от Франк Зиберлинг. През ноември първата гума напуска завода.

1900 - Goodyear приема крилатата обувка за търговска марка.

1901 - Произведена е първата автомобилна гума.

1903/4 - Компанията е на ръба на банкрута. Съхранява се, след като прави две иновации - новата гума The Quick Detachable Tyre и революционна машина за производство на гуми.

1909 - С една гума са изминати 15 000 км. Goodyear започва производството на гуми за самолети.

1911 - Като оригинално обзавеждане с гуми на компанията се движат 36% от новите автомобили в САЩ.

1916 - С годишна продукция от 4,1 млн. гуми Goodyear е най-големият производител в света.

1917 - $100 милиона USD достига годишното производство.

1921 - Франк и Чарлз Зиберлинг се оттеглят. Новият Президент на компанията е Е. Г. Уилмър.

1926 - За Президент на Goodyear е избран Пол Личфилд.

1937 - Goodyear представя първата синтетична гума Chemigum. През Втората световна война Goodyear произвежда аероплани и представя "Отбранителната гума", направена изцяло от рециклиран материал.

Реклама на гуми Goodyear Можете да се доверите на автомобилните гуми Goodyear, поне това гласи недвусмисленото рекламно послание.

1948 - Празнува се юбилеят на 450 милионния брой.

1951 - Goodyear става първата "милиардна" компания в света на производството на гумените изделия.

1958 - Диамантеният си юбилей Goodyear празнува с пускането на новия модел "Diamond Jubilee Double Eagle", който предлага със 50% по-голям пробег.

1961 - Goodyear произвежда 41,8 млн. пневматични гуми.

1964 - Продажбите достигат $2 млрд. 1969 - Goodyear произвежда продукти за Лунната мисия на Аполо 11.

1971 - Производството на Goodyear напуска пределите на Земята. Гумите на компанията оставят следи по лунната повърхност в експедицията на Аполо 14.

1973 - 75-ата годишнина е помрачена от Петролната криза, която свива производството на синтетични гуми.

1980 - Goodyear произвежда популярната всесезонна гума "Арива", която допринася за увеличаване на продажбите до $8,4 млрд. с печалба от $230,7 млн.

1990 - По време на голямата депресия и борбата на компанията с Голдсмит (който искаше да я завладее) Goodyear регистрира първата си, след 1932 г., загуба. Отстъпва и първото си място в бранша (което държи от 1926 г.) на Michelin.

1992 - Като част от "Политика за развитие на иновациите" е представена "Aquatred", от която са продадени 2 млн. броя за две години.

1993- Оборотът нараства до $11,6 млрд.

1994- Успешните продажби на Goodyear продължават. Оборотът достига рекордните $12,3 млрд., а печалбите са $567 млн.

1995- Goodyear получава 60% (за $20 млн.) от съвместното с Китай предприятие за производство на гуми. Самир Гибара става Президент.

1997 - Goodyear обявява решението си да закупи словашкия производител на гуми и гумени изделия Sava. Той става 15-ят член на компанията. Открита за Европа е новата технология Extended Mobility, която разширява възможностите пред съвременното производство на гуми.