Колата се върти на волана

Колелото е много важен и обикновено подценяван елемент на автомобила. Чрез джантата и гумата автомобилът докосва пътя, така че тези компоненти влияят пряко на шофирането на автомобила и нашата безопасност. Струва си да се запознаете със структурата на колелото и неговите параметри, за да го използвате съзнателно и да не правите грешки по време на работа.

Като цяло автомобилното колело е доста просто - то се състои от джанта с висока якост (джанта), обикновено интегрално свързана с диска, и. Колелата се свързват с автомобила най-често с помощта на лагерни главини. Благодарение на тях те могат да се въртят върху фиксираните оси на окачването на автомобила.

Задачата на джантите изработени от стомана или алуминиева сплав (обикновено с добавка на магнезий), силите също се пренасят от главината на колелото към гумата. Самата гума е отговорна за поддържането на правилното налягане в колелото, чиято подсилена борда приляга плътно към джантата на колелото.

Модерна пневматична гума Състои се от много слоеве различни каучукови смеси. Вътре има основа - специална конструкция от гумирани стоманени нишки (корди), които укрепват гумите и им придават оптимална твърдост. Съвременните радиални гуми имат 90-градусов радиален шнур, който осигурява по-твърд протектор, по-голяма гъвкавост на страничните стени, по-нисък разход на гориво, по-добро сцепление и оптимално поведение при завой.

Колело на историята

Първата пневматична гума на Dunlop.

От всички изобретения, използвани в автомобила, колелото има най-старата метрика - изобретено е в средата на XNUMX-то хилядолетие пр. н. е. в Месопотамия. Бързо обаче беше забелязано, че използването на кожена тапицерия около краищата му позволява по-ниско съпротивление при търкаляне и минимизира риска от потенциална повреда. Така беше създадена първата, най-примитивна гума.

Пробив в дизайна на колелата идва едва през 1839 г., когато изобретява процеса на вулканизация на каучук, с други думи, изобретява гумата. Първоначално гумите са направени изцяло от каучук, известен като твърди. Те обаче бяха много тежки, неудобни за използване и спонтанно се запалиха. Няколко години по-късно, през 1845 г., Робърт Уилям Томсън проектира първата пневматична гума. Изобретението му обаче не беше развито и Томсън не знаеше как да го рекламира правилно, така че не се наложи на пазара.

Колела с телени спици

Първата зимна гума Kelirengas

Четири десетилетия по-късно, през 1888 г., шотландецът Джон Дънлоп имаше подобна идея (донякъде случайно, когато се опитваше да подобри мотора на 10-годишния си син), но той имаше повече маркетингови умения от Томпсън и неговият дизайн превзе пазара с буря . Три години по-късно Dunlop има сериозна конкуренция с френската компания на братята Андре и Едуард Мишлен, които значително подобряват дизайна на гумата и гумата. Решението на Dunlop имаше гумата постоянно прикрепена към джантата, което затрудняваше достъпа до вътрешната гума.

Michelin свърза джантата с гумата с малък винт и скоби. Конструкцията беше здрава и повредените гуми се сменяха много бързо, което беше потвърдено от многобройните победи на автомобили, оборудвани с гуми Michelin на митингите. Първите гуми приличаха на днешните сликове, нямаха протектор. За първи път е използван през 1904 г. от инженерите на немската компания Continental, така че е голям пробив.

Michelin X - първата радиална гума

Динамичното развитие на индустрията за гуми направи каучуковото мляко, необходимо в процеса на вулканизация, скъпо като златото. Почти веднага започна търсенето на метод за производство на синтетичен каучук. Това е направено за първи път през 1909 г. от инженера на Bayer Фридрих Хофман. Само десет години по-късно обаче Уолтър Бок и Едуард Чункур коригират прекалено сложната „рецепта“ на Хофман (добавени, между другото, бутадиен и натрий), благодарение на която синтетичната гума Bona завладя европейския пазар. В чужбина подобна революция се случи много по-късно, едва през 1940 г. ученият Уолдо Семон от BFGoodrich патентова смес, наречена Ameripol.

Първите коли се движеха на колела с дървени спици и джанти. През 30-те и 40-те години на миналия век дървените спици са заменени с телени спици, а през следващите десетилетия спиците започват да отстъпват място на дисковите колела. Тъй като гумите са били използвани в различни климатични условия и пътни условия, бързо се появиха специализирани версии като зимната гума. Първата зимна гума се обади Келиренгас („Weather guma“) е разработена през 1934 г. от финландската Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö, компания, която по-късно става Nokian.

Веднага след Втората световна война, Michelin и BFGoodrich представиха още две иновации, които напълно промениха индустрията за гуми: през 1946 г. французите разработиха първия в света Радиална гума Michelin Xа през 1947 г. BFGoodrich въвежда безкамерни гуми. И двете решения имаха толкова много предимства, че бързо станаха широко използвани и доминират на пазара и до днес.

Ядрото, тоест джантата

Частта от колелото, върху която е монтирана гумата, обикновено се нарича джанта. Всъщност той се състои от най-малко два компонента с различно предназначение: джантата (джантата), върху която директно лежи гумата, и диска, с който колелото се закрепва към автомобила. В момента обаче тези части са неотделими - заварени, занитвани или най-често отлети от алуминиева сплав, а работните дискове са изработени от лек и издръжлив магнезий или карбон. Най-новата тенденция са пластмасовите дискове.

Алуминиеви джанти могат да бъдат отлети или ковани. Последните са по-издръжливи и устойчиви на стрес и следователно са отлично подходящи, например, за ралита. Те обаче са много по-скъпи от обичайните "алюси".

Само ако можем да си го позволим най-добре е да използвате два комплекта гуми и джанти - летни и зимни. Постоянната сезонна смяна на гумите лесно може да им навреди. Ако по някаква причина трябва да сменим дисковете, най-лесно е да използваме фабрични дискове, в случай на смяна е необходимо да регулираме стъпката на винтовете - допускат се само малки разлики спрямо оригинала, които могат да бъдат коригирани с така наречените плаващи винтове.

Също така е важно да се монтира джанта или офсет (ET маркировка), която определя колко колелото ще се скрие в арката на колелото или ще излезе извън очертанията му. Ширината на джантата трябва да съответства на размера на гумата i.

Гума без тайни

Ключовият и най-гъвкав елемент на колелото е гумата, която е отговорна за поддържането на контакта на автомобила с пътя, позволявайки му да прехвърляне на движещата сила към земята i ефективно спиране.

Съвременната гума е сложна многослойна структура.

На пръв поглед това е обикновено парче профилирана гума с протектор. Но ако го разрежете напречно, тогава виждаме сложна, многопластова структура. Неговият скелет е корпус, състоящ се от текстилен шнур, чиято задача е да поддържа формата на гумата под въздействието на вътрешно налягане и да пренася натоварването по време на завой, спиране и ускорение.

От вътрешната страна на гумата каркасът е покрит с пълнител и бутилово покритие, което действа като уплътнител. Каркасът е отделен от протектора със стоманен колан за укрепване, а при гуми с високи скоростни индекси има и полиамиден колан непосредствено под протектора. Основата е навита около т. нар. тел, благодарение на което е възможно плътно и плътно да се постави гумата върху джантата.

Параметри и характеристики на гумите, като поведение при завой, сцепление на различни повърхности, пътен дино, използваната смес и протектора имат най-голямо въздействие. Според вида на протектора гумите могат да бъдат разделени на насочени, блокови, смесени, дърпащи, оребрени и асиметрични, като последните са най-широко използвани днес поради най-модерния и гъвкав дизайн.

Външната и вътрешната страна на асиметричната гума имат напълно различна форма - първата е оформена в масивни кубчета, които отговарят за стабилността при шофиране, а по-малките блокчета, разположени от вътрешната страна, разпръскват водата.

Освен блоковете, друга важна част от протектора са т. нар. ламели, т.е. тесни пролуки, които създават празнини вътре в блоковете на протектора, осигурявайки по-ефективно спиране и предотвратяване на подхлъзване на мокри и заснежени повърхности. Ето защо ламелната система в зимните гуми е по-разширена. Освен това зимните гуми са направени от по-мека, по-гъвкава смес и предлагат най-доброто представяне на мокри или заснежени настилки. Когато температурите паднат под около 7 градуса по Целзий, летните гуми се втвърдяват и спирачната ефективност намалява.

Когато купувате нова гума, определено ще се натъкнете на енергийния етикет на ЕС, който е задължителен от 2014 г. Той описва само три параметъра: съпротивление при търкаляне (по отношение на разхода на гориво), поведението на "гумата" върху мокра повърхност и нейния обем в децибели. Първите два параметъра са обозначени с букви от "A" (най-добро) до "G" (най-лошо).

Етикетите на ЕС са един вид еталон, полезен за сравняване на гуми с еднакъв размер, но от практиката знаем, че не трябва да им се вярва много. Определено е по-добре да разчитате на независими тестове и мнения, налични в автомобилната преса или в интернет порталите.

По-важно от гледна точка на потребителя е маркировката върху самата гума. и виждаме например следната последователност от цифри и букви: 235/40 R 18 94 V XL. Първото число е ширината на гумата в милиметри. "4" е профилът на гумата, т.е. съотношението на височината към ширината (в този случай е 40% от 235 mm). „R“ означава, че е радиална гума. Третото число, "18", е диаметърът на седалката в инчове и трябва да съответства на диаметъра на джантата. Числото "94" е индексът на товароносимост на гумата, в този случай 615 кг на гума. “V” е индексът на скоростта, т.е. максималната скорост, с която автомобил може да се движи на дадена гума с пълен товар (в нашия пример е 240 км/ч; други ограничения, например Q - 160 км/ч, T - 190 км/ч, H - 210 км/ч). "XL" е обозначението за подсилена гума.

Надолу, надолу и надолу

Когато сравняваме колите, произведени преди десетилетия, с модерните, със сигурност ще забележим, че новите автомобили имат по-големи колела от своите предшественици. Диаметърът на джантата и ширината на колелата са се увеличили, докато профилът на гумите е намалял. Такива колела със сигурност изглеждат по-привлекателни, но популярността им не е само в дизайна. Факт е, че съвременните автомобили стават все по-тежки и по-бързи, а изискванията към спирачките се увеличават.

Ниският профил води до голяма ширина на гумата.

Повредата на гумите при скорости на магистрала ще бъде много по-опасна, ако балонна гума се спука - много е лесно да загубите контрол над такова превозно средство. Кола с нископрофилни гуми вероятно ще може да остане в лентата и да спира безопасно.

Ниският борд, подсилен със специален ръб, също означава по-голяма твърдост, което е особено ценно при динамично шофиране по криволичещи пътища. Освен това автомобилът е по-стабилен при шофиране с висока скорост и спира по-добре при по-ниски и по-широки гуми. Въпреки това, в ежедневието ниският профил означава по-малко комфорт, особено по неравни градски пътища. Най-голямото бедствие за такива колела са ями и бордюри.

Внимавайте за протектора и налягането

На теория полското законодателство позволява шофиране с гуми с оставащ 1,6 мм протектор. Но използването на такава "дъвка" е главоболие. Тогава спирачният път на мокри настилки е поне три пъти по-дълъг и това може да ви струва живота. Долната граница на безопасност е 3 мм за летните гуми и 4 мм за зимните.

Процесът на стареене на гумата напредва с времето, което води до повишаване на нейната твърдост, което от своя страна се отразява на влошаването на сцеплението – особено на мокри повърхности. Ето защо, преди да инсталирате или закупите употребявана гума, трябва да проверите четирицифрения код на страничната стена на гумата: първите две цифри показват седмицата, а последните две цифри означават годината на производство. Ако гумата е на повече от 10 години, не трябва да я използваме повече.

Струва си да се оцени и състоянието на гумите по отношение на повреди, тъй като някои от тях изключват гумите от експлоатация, въпреки че протекторът е в добро състояние. Те включват пукнатини в гумата, странични повреди (пробивания), мехури отстрани и отпред, тежки повреди на перлите (обикновено свързани с увреждане на ръба на джантата).

Какво съкращава живота на гумите? Карането с твърде ниско налягане на въздуха ускорява износването на протектора, хлабината на окачването и лошата геометрия причиняват назъбвания, а гумите (и джантите) често се повреждат при твърде бързо изкачване на бордюри. Струва си систематично да проверявате налягането, тъй като недостатъчно напомпаната гума не само се износва по-бързо, но и има по-лошо сцепление, устойчивост на аквапланинг и значително увеличава разхода на гориво.

Opona Driveguard - бягаща пътека Bridgeston

От 2014 г. TPMS, системата за наблюдение на налягането в гумите, се превърна в задължително оборудване за всички нови автомобили, система, чиято задача е постоянно да следи налягането в гумите. Предлага се в две версии.

Междинната система използва ABS за управление на налягането в гумите, което отчита скоростта на въртене на колелата (ненапомпаното колело се върти по-бързо) и вибрациите, чиято честота зависи от твърдостта на гумата. Не е много сложен, по-евтино е за закупуване и поддръжка, но не показва точни измервания, а алармира само когато въздухът в колелото свърши за дълго време.

От друга страна, директните системи точно и непрекъснато измерват налягането (а понякога и температурата) във всяко колело и предават резултата от измерването по радио на бордовия компютър. Те обаче са скъпи, добавят към цената на сезонната смяна на гумите и още по-лошо, лесно се повреждат при такава употреба.

Върху гумите, които осигуряват безопасност дори при сериозни повреди, се работи от много години, например Kleber експериментира с гуми, пълни с гел, който запечатва дупка след пробиване, но само гумите придобиват по-широка популярност на пазара. Стандартните са с подсилена странична стена, която въпреки спада на налягането може да издържи теглото на автомобила за известно време. Всъщност те повишават безопасността, но, за съжаление, не са без недостатъци: пътищата са шумни, намаляват комфорта при шофиране (подсилените стени предават повече вибрации на каросерията на автомобила), по-трудни са за поддръжка (необходимо е специално оборудване) , те ускоряват износването на системата на окачването.

специалисти

Качеството и параметрите на джантите и гумите са от особено значение в моторния спорт и моторния спорт. Има причина една кола да се счита за офроуд като гумите, като състезателите наричат ​​гумите „черно злато“.

Комплект гуми Pirelli за F1 за сезон 2020

Гума за офроуд Mud Terrain

В състезателен или рали автомобил е важно да се комбинира високо ниво на сцепление на мокро и сухо с балансирани характеристики на управление. Гумата не трябва да губи свойствата си след прегряване на сместа, трябва да запазва сцеплението при плъзгане, трябва да реагира моментално и много точно на волана. За престижни състезания като WRC или F1 се подготвят специални модели гуми – обикновено няколко комплекта, предназначени за различни условия. Най-популярните модели с производителност: (без протектор), чакъл и дъжд.

Най-често срещаме два вида гуми: AT (All Terrain) и MT (Mud Terrain). Ако често се движим по асфалт, но не избягваме калните бани и пресичането на пясък, нека използваме доста универсални AT гуми. Ако високата устойчивост на повреди и най-доброто сцепление с пътя са приоритет, по-добре е да закупите типични MT гуми. Както подсказва името, те ще бъдат непобедими, особено на кална почва.

Умен и зелен

Гумите на бъдещето ще бъдат все по-екологични, интелигентни и съобразени с индивидуалните нужди на потребителя.

Воланът на автомобила на бъдещето - Michelin Vision

Имаше поне няколко идеи за „зелени“ колела, но такива смели концепции като Michelin и вероятно никой не си е представял. Vision by Michelin е напълно биоразградима гума и джанта в едно. Изработен е от рециклируеми материали, не изисква изпомпване поради вътрешната си мехурчеста структура и се произвежда в.

Гума Goodyear Oxygene зелена, покрита с мъх отстрани

Michelin дори предполага, че колите на бъдещето ще могат да отпечатват собствен протектор на такова колело, в зависимост от нуждите на потребителя. На свой ред Goodyear създаде гуми Oxygene, които са зелени не само по име, защото ажурната им странична стена е покрита с истински, жив мъх, който произвежда кислород и енергия. Специалната шарка на протектора не само увеличава сцеплението, но и улавя водата от пътната настилка, насърчавайки фотосинтезата. Генерираната в този процес енергия се използва за захранване на сензори, вградени в гумата, модул с изкуствен интелект и светлинни ленти, разположени в страничната стена на гумата.

Конструкция на гумата Goodyear reCharge

Oxygene също използва видима светлина или LiFi комуникационна система, за да може да се свърже с Интернет на нещата за комуникация между превозно средство (V2V) и превозно средство-градско (V2I).

и бързо нарастваща екосистема от взаимосвързана и непрекъснато обменяща се информация, ролята на автомобилното колело трябва да бъде предефинирана.

Самата кола на бъдещето ще бъде интегрирана система от „умни“ мобилни компоненти, като в същото време ще се впише в по-сложните комуникационни системи на съвременните пътни мрежи и.

На първия етап от използването на интелигентни технологии в дизайна на колелото, сензорите, поставени в гумите, ще извършват различни видове измервания, а след това ще предават събраната информация на водача чрез бордовия компютър или мобилното устройство. Пример за такова решение е прототипната гума ContinentaleTIS, която използва сензор, свързан директно към облицовката на гумата, за измерване на температурата, натоварването и дори дълбочината и налягането на протектора. В точния момент eTIS ще информира водача, че е време за смяна на гумата - и то не по пробег, а според действителното състояние на гумата.

Следващата стъпка ще бъде да се създаде гума, която, без да е необходима намеса на водача, да реагира адекватно на данните, събрани от сензорите.Такива колела автоматично ще надуят или регенерират спукана гума и с течение на времето ще могат динамично да се адаптират към метеорологични и пътни условия, например, когато вали, протекторите на дренажните канали се разширяват по ширина, за да намалят риска от аквапланинг. Интересно решение от този тип е система, която ви позволява автоматично да регулирате налягането в гумите на движещи се превозни средства с помощта на микрокомпресори, управлявани от микропроцесор.

Michelin Uptis czyli Уникална система за гуми против пробиване

Интелигентният автобус също е автобус, който е индивидуално адаптиран към потребителя и неговите текущи нужди. Нека си представим, че се движим по магистрала, но все още имаме труден офроуд участък на нашата дестинация. Следователно изискванията за свойствата на гумите варират значително. Колела като Goodyear reCharge са решението. На външен вид изглежда стандартен - изработен е от джанта и гума.

Ключовият елемент обаче е специален резервоар, разположен в джантата, съдържащ капсула, пълна с персонализирана биоразградима смес, позволяваща протекторът да бъде регенериран или адаптиран към променящите се пътни условия. Например, може да има офроуд протектор, който би позволил на автомобила в нашия пример да излезе от магистралата и да влезе в паркинга. В допълнение, изкуственият интелект ще може да произвежда напълно персонализирана смес, адаптирана към нашия стил на шофиране. Самата смес ще бъде направена от биоразградим биоматериал и подсилена с влакна, вдъхновени от един от най-твърдите естествени материали в света - паякова коприна.

Има и първите прототипи на колела, които коренно променят дизайнерските решения, използвани повече от сто години. Това са модели, които са напълно устойчиви на пробиване и повреди и след това напълно интегрират джантата с гумата.

Преди година Michelin представи Uptis, устойчив на пробиване безвъздушен модел, който компанията планира да пусне след четири години. Пространството между традиционния протектор и джантата е изпълнено с ажурна оребрена структура, изработена от специална смес от гума и фибростъкло. Такава гума не може да се пробие, тъй като вътре няма въздух и е достатъчно гъвкава, за да осигури комфорт и в същото време максимална устойчивост на повреди.

Топка вместо колело: Goodyear Eagle 360 ​​Urban

Може би колите на бъдещето изобщо няма да ходят на колела, а на... патерици. Тази визия беше представена от Goodyear под формата на прототип Eagle 360 ​​Urban. Топката трябва да е по-добра от стандартното колело, да овлажнява неравностите, да увеличава проходимостта на превозното средство и способността за преминаване през страната (завиване на място) и да осигурява по-голяма издръжливост.

Eagle 360 ​​Urban е обвит в бионична гъвкава обвивка, пълна със сензори, с които може да следи собственото си състояние и да събира информация за околната среда, включително пътната настилка. Зад бионичната "кожа" има пореста структура, която остава гъвкава въпреки теглото на превозното средство. Цилиндрите, разположени под повърхността на гумата, действащи на същия принцип като човешките мускули, могат за постоянно да образуват отделни фрагменти от протектора на гумата. Освен това Eagle 360 ​​Urban той може да се поправи сам - когато сензорите открият пробиване, те завъртат топката по такъв начин, че да ограничат натиска върху мястото на пробиване и да предизвикат химически реакции за затваряне на пункцията!