El cotxe gira al volant

La roda és un element molt important i normalment subestimat d'un cotxe. És a través de la llanda i el pneumàtic que el cotxe toca la carretera, de manera que aquests components afecten directament el rendiment de conducció del cotxe i la nostra seguretat. Val la pena familiaritzar-se amb l'estructura de la roda i els seus paràmetres per utilitzar-la conscientment i no cometre errors durant el funcionament.

En general, la roda d'un cotxe és bastant senzilla: consta d'una llanda (llanta) d'alta resistència, generalment connectada íntegrament al disc, i. Les rodes es connecten al cotxe més sovint amb l'ajut de coixinets. Gràcies a ells, poden girar sobre els eixos fixos de la suspensió del cotxe.

La tasca de les llandes fet d'acer o aliatge d'alumini (generalment amb l'addició de magnesi), les forces també es transfereixen des del cub de la roda al pneumàtic. El propi pneumàtic s'encarrega de mantenir la pressió correcta a la roda, el taló reforçat de la qual s'ajusta perfectament a la llanda de la roda.

Pneumàtic modern consta de moltes capes de diferents compostos de cautxú. A l'interior hi ha una base: una construcció especial de fils d'acer de goma (cordes), que enforteixen els pneumàtics i els donen una rigidesa òptima. Els pneumàtics radials moderns tenen un cordó radial de 90 graus que proporciona una banda de rodament més rígida, més flexibilitat de la paret lateral, un menor consum de combustible, una millor adherència i un comportament òptim en les corbes.

Roda de la història

El primer pneumàtic de Dunlop.

De tots els invents que es van utilitzar al cotxe, la roda té la mètrica més antiga: es va inventar a mitjans del mil·lenni XX aC a Mesopotàmia. No obstant això, ràpidament es va notar que l'ús de tapisseria de cuir al voltant de les seves vores permetia una menor resistència al rodament i minimitzava el risc de danys potencials. Així que es va crear el primer pneumàtic més primitiu.

Un avenç en el disseny de les rodes no va arribar fins al 1839, quan va inventar el procés de vulcanització del cautxú, és a dir, va inventar el cautxú. Inicialment, els pneumàtics estaven fets totalment de cautxú, conegut com a sòlids. Tanmateix, eren molt pesats, incòmodes d'utilitzar i s'encenen espontàniament. Uns anys més tard, l'any 1845, Robert William Thomson va dissenyar el primer pneumàtic de tub pneumàtic. El seu invent, però, estava poc desenvolupat i Thomson no sabia com anunciar-lo correctament, per la qual cosa no va enganxar al mercat.

Rodes de radis de filferro

El primer pneumàtic d'hivern Kelirengas

Quatre dècades més tard, el 1888, l'escocès John Dunlop va tenir una idea semblant (una mica per casualitat quan intentava millorar la bicicleta del seu fill de 10 anys), però tenia més habilitats de màrqueting que Thompson i el seu disseny va agafar el mercat per asalto. . Tres anys més tard, Dunlop va tenir una seriosa competència amb l'empresa francesa dels germans Andre i Edouard Michelin, que va millorar significativament el disseny del pneumàtic i la càmera. La solució de Dunlop tenia el pneumàtic unit permanentment a la llanda, cosa que dificultava l'accés a la càmera interior.

Michelin va connectar la llanda al pneumàtic amb un petit cargol i pinces. L'estructura era sòlida i els pneumàtics danyats van canviar molt ràpidament, la qual cosa va ser confirmada per les nombroses victòries dels cotxes equipats amb Pneumàtics Michelin a les concentracions. Els primers pneumàtics s'assemblaven als slicks d'avui, no tenien banda de rodadura. Va ser utilitzat per primera vegada l'any 1904 pels enginyers de l'empresa alemanya Continental, per la qual cosa va suposar un gran avenç.

Michelin X: el primer pneumàtic radial

El desenvolupament dinàmic de la indústria del pneumàtic ha fet que la llet de cautxú necessària en el procés de vulcanització sigui tan cara com l'or. Gairebé immediatament, es va iniciar la recerca d'un mètode per a la producció de cautxú sintètic. Això es va fer per primera vegada l'any 1909 per l'enginyer de Bayer Friedrich Hofmann. Tanmateix, només deu anys més tard, Walter Bock i Eduard Chunkur van corregir la "recepta" massa complexa d'Hofmann (afegit, entre altres coses, butadiè i sodi), gràcies a la qual la goma sintètica Bona va conquerir el mercat europeu. A l'estranger, una revolució semblant va tenir lloc molt més tard, només el 1940, el científic Waldo Semon de BFGoodrich va patentar una barreja anomenada Ameripol.

Els primers cotxes es mouen sobre rodes amb radis i llandes de fusta. Als anys 30 i 40, els radis de fusta van ser substituïts per radis de filferro, i en les dècades següents, els radis van començar a donar pas a les rodes de disc. Com que els pneumàtics s'utilitzaven en una varietat de climes i condicions de la carretera, ràpidament van sorgir versions especialitzades com el pneumàtic d'hivern. Va trucar el primer pneumàtic d'hivern Kelirengas ("Weather pneu") va ser desenvolupat l'any 1934 pel finlandès Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö, una empresa que més tard es va convertir en Nokian.

Immediatament després de la Segona Guerra Mundial, Michelin i BFGoodrich van introduir dues innovacions més que van canviar completament la indústria del pneumàtic: el 1946, els francesos van desenvolupar el primer Pneumàtic radial Michelin Xi el 1947 BFGoodrich va introduir els pneumàtics sense càmera. Ambdues solucions tenien tants avantatges que ràpidament es van fer servir àmpliament i dominen el mercat fins als nostres dies.

El nucli, és a dir, la vora

La part de la roda sobre la qual està muntat el pneumàtic s'anomena llanta. De fet, consta d'almenys dos components amb finalitats diferents: la llanda (llanta), sobre la qual es recolza directament el pneumàtic, i el disc, amb el qual s'uneix la roda al cotxe. No obstant això, en l'actualitat, aquestes peces són inseparables: soldades, reblats o sovint colades en una sola peça d'un aliatge d'alumini, i els discos de treball estan fets de magnesi o fibra de carboni lleugers i duradors. L'última tendència són els discos de plàstic.

Les llandes d'aliatge poden ser foses o forjades. Aquests últims són més duradors i resistents a l'estrès i, per tant, s'adapten molt bé, per exemple, als ral·lis. No obstant això, són molt més cares que els habituals “alluses”.

Si només ens ho podem permetre el millor és utilitzar dos jocs de pneumàtics i rodes: estiu i hivern. Els canvis constants de pneumàtics estacionals els poden perjudicar fàcilment. Si per qualsevol motiu hem de substituir els discos, és més fàcil utilitzar discos de fàbrica, en cas de substitució cal ajustar el pas dels cargols - només es permeten diferències menors respecte a l'original, que es poden corregir amb el els anomenats cargols flotants.

També és important instal·lar una llanda, o desplaçament (marca ET), que determina quant s'amagarà la roda al pas de la roda o anirà més enllà del seu contorn. L'amplada de la llanda ha de coincidir amb la mida del pneumàtic i.

Pneumàtic sense secrets

L'element clau i més versàtil d'una roda és el pneumàtic, que s'encarrega de mantenir el cotxe en contacte amb la carretera, permetent-li transferència de força motriu al terra i frenada efectiva.

El pneumàtic modern és una estructura multicapa complexa.

A primera vista, es tracta d'una peça normal de cautxú perfilat amb una banda de rodament. Però si ho talleu, veiem una estructura complexa i multicapa. El seu esquelet és una carcassa formada per un cordó tèxtil, la tasca del qual és mantenir la forma del pneumàtic sota la influència de la pressió interna i transferir la càrrega durant les corbes, frenades i acceleracions.

A l'interior del pneumàtic, la carcassa està coberta amb un farciment i un recobriment de butil que actua com a segellador. La carcassa està separada de la banda de rodament per un cinturó de reforç d'acer, i en el cas de pneumàtics amb índexs d'alta velocitat, també hi ha un cinturó de poliamida immediatament sota la banda de rodament. La base s'enrotlla al voltant de l'anomenat fil de taló, gràcies al qual és possible encaixar el pneumàtic amb fermesa i fermesa a la llanda.

Paràmetres i característiques dels pneumàtics, com ara el comportament a les corbes, l'adherència a diverses superfícies, carretera dino, el compost i la banda de rodament utilitzats tenen el major impacte. Segons el tipus de banda de rodament, els pneumàtics es poden dividir en direccionals, blocs, mixtes, pulling, nervades i asimètrics, sent aquest últim el més utilitzat avui dia pel seu disseny més modern i versàtil.

Els costats exterior i interior del pneumàtic asimètric tenen una forma completament diferent: el primer es forma en cubs massius que són els responsables de l'estabilitat de la conducció i els blocs més petits situats a l'interior dispersen l'aigua.

A més dels blocs, una altra part important de la banda de rodament són les anomenades sipes, és a dir. espais estrets que creen buits dins dels blocs de la banda de rodament, proporcionant una frenada més eficient i evitant lliscaments sobre superfícies humides i nevades. És per això que el sistema de canalització dels pneumàtics d'hivern és més extens. A més, els pneumàtics d'hivern estan fets d'un compost més suau i flexible i ofereixen el millor rendiment en superfícies humides o nevades. Quan les temperatures baixen d'uns 7 graus centígrads, els pneumàtics d'estiu s'endureixen i el rendiment de frenada es redueix.

Quan compreu un pneumàtic nou, segur que trobareu l'etiqueta energètica de la UE, que és obligatòria des del 2014. Només descriu tres paràmetres: resistència al rodament (en termes de consum de combustible), el comportament de la "goma" sobre una superfície humida i el seu volum en decibels. Els dos primers paràmetres estan designats per lletres de "A" (millor) a "G" (pitjor).

Les etiquetes de la UE són una mena de referència, útil per comparar pneumàtics de la mateixa mida, però sabem per la pràctica que no s'ha de confiar massa en ells. Definitivament, és millor confiar en proves i opinions independents disponibles a la premsa d'automoció o als portals d'Internet.

Més important des del punt de vista de l'usuari és el marcatge del propi pneumàtic. i veiem, per exemple, la següent seqüència de números i lletres: 235/40 R 18 94 V XL. El primer nombre és l'amplada del pneumàtic en mil·límetres. "4" és el perfil del pneumàtic, és a dir. la relació entre alçada i amplada (en aquest cas és del 40% de 235 mm). "R" significa que és un pneumàtic radial. El tercer número, "18", és el diàmetre del seient en polzades i ha de coincidir amb el diàmetre de la vora. El número "94" és l'índex de capacitat de càrrega del pneumàtic, en aquest cas 615 kg per pneumàtic. "V" és l'índex de velocitat, és a dir. la velocitat màxima a la qual un cotxe pot viatjar amb un pneumàtic determinat amb una càrrega completa (en el nostre exemple és de 240 km/h; altres límits, per exemple, Q - 160 km/h, T - 190 km/h, H - 210 km/h). "XL" és la designació d'un pneumàtic reforçat.

Avall, avall i avall

Quan comparem els cotxes fabricats fa dècades amb els moderns, segur que notarem que els cotxes nous tenen rodes més grans que els seus predecessors. El diàmetre de la llanda i l'amplada de la roda han augmentat, mentre que el perfil del pneumàtic ha disminuït. Sens dubte, aquestes rodes semblen més atractives, però la seva popularitat no és només en el disseny. El fet és que els cotxes moderns són cada cop més pesats i ràpids, i les exigències de frens augmenten.

El perfil baix dóna com a resultat una gran amplada del pneumàtic.

Els danys als pneumàtics a velocitats de carretera seran molt més perillosos si esclata un pneumàtic de globus: és molt fàcil perdre el control d'aquest vehicle. Un cotxe amb pneumàtics de perfil baix probablement podrà romandre al carril i frenar amb seguretat.

El taló baix, reforçat amb un llavi especial, també significa una major rigidesa, que és especialment valuosa en el cas de la conducció dinàmica per carreteres sinuoses. A més, el vehicle és més estable quan es condueix a altes velocitats i frena millor amb pneumàtics més baixos i més amples. No obstant això, a la vida quotidiana, un perfil baix significa menys comoditat, sobretot a les carreteres urbanes amb accidents. El desastre més gran per a aquestes rodes són les fosses i les voreres.

Vigila la banda de rodament i la pressió

Teòricament, la llei polonesa permet conduir amb pneumàtics amb 1,6 mm de banda de rodament restant. Però utilitzar aquest "xiclet" és una molèstia. La distància de frenada en superfícies humides és llavors almenys tres vegades més llarga i et podria costar la vida. El límit de seguretat inferior és de 3 mm per als pneumàtics d'estiu i de 4 mm per als d'hivern.

El procés d'envelliment del cautxú avança amb el temps, la qual cosa comporta un augment de la seva duresa, la qual cosa, al seu torn, afecta el deteriorament de l'adherència, sobretot en superfícies humides. Per tant, abans d'instal·lar o comprar un pneumàtic usat, heu de comprovar el codi de quatre dígits a la paret lateral del pneumàtic: els dos primers dígits indiquen la setmana i els dos últims dígits indiquen l'any de fabricació. Si el pneumàtic té més de 10 anys, no l'hauríem d'utilitzar més.

També val la pena valorar l'estat dels pneumàtics pel que fa a danys, ja que alguns d'ells exclouen pneumàtics del servei tot i que la banda de rodament està en bon estat. Aquests inclouen esquerdes a la goma, danys laterals (punxades), butllofes als costats i a la part davantera, danys greus a les talons (generalment associats amb danys a la vora de la vora).

Què redueix la vida útil dels pneumàtics? Conduir amb massa poca pressió d'aire accelera el desgast de la banda de rodadura, el joc de la suspensió i la geometria deficient causen dentades, i els pneumàtics (i les llantes) sovint es fan malbé quan s'enfilen les voreres massa ràpidament. Val la pena comprovar sistemàticament la pressió, perquè un pneumàtic poc inflat no només es desgasta més ràpidament, sinó que també té pitjor adherència, resistència a l'aquaplaning i augmenta significativament el consum de combustible.

Opona Driveguard - Cinta de córrer de Bridgeston

Des de l'any 2014, el TPMS, Tire Pressure Monitoring System, s'ha convertit en un equipament obligatori per a tots els cotxes nous, un sistema la tasca del qual és controlar constantment la pressió dels pneumàtics. Ve en dues versions.

El sistema intermedi utilitza ABS per controlar la pressió dels pneumàtics, que compta la velocitat de gir de les rodes (una roda poc inflada gira més ràpid) i les vibracions, la freqüència de les quals depèn de la rigidesa del pneumàtic. No és molt complicat, és més barat de comprar i mantenir, però no mostra mesures precises, només alarma quan s'esgota l'aire de la roda durant molt de temps.

D'altra banda, els sistemes directes mesuren de manera precisa i continuada la pressió (i de vegades la temperatura) a cada roda i transmeten el resultat de la mesura per ràdio a l'ordinador de bord. No obstant això, són cars, augmenten el cost dels canvis de pneumàtics estacionals i, pitjor encara, es fan malbé fàcilment en aquest ús.

Els pneumàtics que proporcionen seguretat fins i tot amb danys greus s'han treballat durant molts anys, per exemple, Kleber va experimentar amb pneumàtics plens de gel que segellaven un forat després d'una punxada, però només els pneumàtics van guanyar una popularitat més àmplia al mercat. Els estàndards tenen una paret lateral reforçada que, malgrat la caiguda de pressió, pot suportar el pes del cotxe durant un temps. De fet, augmenten la seguretat, però, malauradament, no estan exempts d'inconvenients: les carreteres són sorolloses, redueixen la comoditat de conducció (les parets reforçades transmeten més vibracions a la carrosseria del cotxe), són més difícils de mantenir (cal un equipament especial). , acceleren el desgast del sistema de suspensió.

especialistes

La qualitat i els paràmetres de les llantes i els pneumàtics són de particular importància en els esports de motor i de motor. Hi ha una raó per la qual un cotxe es considera tan fora de carretera com els seus pneumàtics, i els corredors es refereixen als pneumàtics com "or negre".

Conjunt de pneumàtics Pirelli per a la F1 per a la temporada 2020

Pneumàtic tot terreny Mud Terrain

En un cotxe de carreres o ral·lis, és important combinar un alt nivell d'adherència en sec i humit amb característiques de maneig equilibrades. El pneumàtic no ha de perdre les seves propietats després de sobreescalfar la mescla, ha de mantenir l'adherència durant el patinatge, ha de respondre instantàniament i amb molta precisió al volant. Per a competicions de prestigi com el WRC o la F1, s'estan preparant models especials de pneumàtics, normalment diversos conjunts dissenyats per a diferents condicions. Models de rendiment més populars: (sense banda de rodament), grava i pluja.

Molt sovint ens trobem amb dos tipus de pneumàtics: AT (All Terrain) i MT (Mud Terrain). Si sovint ens movem per asfalt, però no evitem els banys de fang i la sorra creuada, utilitzem pneumàtics AT força versàtils. Si una alta resistència als danys i la millor adherència a la carretera són una prioritat, és millor comprar pneumàtics MT típics. Com el seu nom indica, seran immillorables, sobretot en sòls fangosos.

Intel·ligent i verd

Els pneumàtics del futur seran cada cop més respectuosos amb el medi ambient, intel·ligents i adaptats a les necessitats individuals de l'usuari.

El volant del cotxe del futur - Michelin Vision

Hi havia almenys algunes idees per a les rodes "verdes", però conceptes tan atrevits com Michelin i, probablement, ningú s'imaginava. Vision de Michelin és un pneumàtic i una llanda totalment biodegradables en un. Està fabricat amb materials reciclables, no requereix bombament a causa de la seva estructura interna de bombolles i està fabricat a.

Pneumàtic Goodyear Oxygene verd cobert de molsa al costat

Michelin fins i tot suggereix que els cotxes del futur podran imprimir la seva pròpia banda de rodament en aquesta roda, depenent de les necessitats de l'usuari. Al seu torn, Goodyear va crear pneumàtics Oxygene, que són verds no només de nom, perquè la seva paret lateral calada està coberta de molsa viva i real que produeix oxigen i energia. El patró especial de la banda de rodament no només augmenta la tracció, sinó que també atrapa l'aigua de la superfície de la carretera, afavorint la fotosíntesi. L'energia generada en aquest procés s'utilitza per alimentar sensors incrustats al pneumàtic, un mòdul d'intel·ligència artificial i tires de llum situades a la paret lateral del pneumàtic.

Construcció del pneumàtic Goodyear reCharge

Oxygene també utilitza llum visible o un sistema de comunicació LiFi perquè es pugui connectar a Internet de les coses per a comunicacions vehicle-to-vehicle (V2V) i vehicle-to-urban (V2I).

i un ecosistema de ràpid creixement d'informació interconnectada i en constant intercanvi, cal redefinir el paper de la roda del cotxe.

El propi cotxe del futur serà un sistema integrat de components mòbils "intel·ligents" i, al mateix temps, s'adaptarà als sistemes de comunicació més complexos de les xarxes de carreteres modernes i.

En la primera etapa d'utilització de tecnologies intel·ligents en el disseny de la roda, els sensors col·locats als pneumàtics realitzaran diversos tipus de mesures i després transmetran la informació recollida al conductor a través de l'ordinador de bord o dispositiu mòbil. Un exemple d'aquesta solució és el prototip de pneumàtic ContinentaleTIS, que utilitza un sensor connectat directament al revestiment del pneumàtic per mesurar la temperatura, la càrrega i fins i tot la profunditat i la pressió dels pneumàtics. En el moment oportú, eTIS informarà al conductor que és el moment de canviar el pneumàtic, i no pel quilometratge, sinó per l'estat real de la goma.

El següent pas serà crear un pneumàtic que, sense necessitat d'intervenció del conductor, respongui adequadament a les dades recollides pels sensors.Aquestes rodes s'inflaran o recautxaran automàticament un pneumàtic punxat, i amb el pas del temps podran adaptar-se dinàmicament a Les condicions meteorològiques i de la carretera, per exemple, quan plou, els solcs de drenatge s'amplien d'amplada per reduir el risc d'aquaplaning. Una solució interessant d'aquest tipus és un sistema que permet ajustar automàticament la pressió dels pneumàtics dels vehicles en moviment mitjançant microcompressors controlats per un microprocessador.

Michelin Uptis czyli Sistema únic de pneumàtics anti-punxada

El bus intel·ligent també és un autobús que s'adapta individualment a l'usuari i les seves necessitats actuals. Imaginem que estem conduint per una carretera, però encara tenim un tram difícil de tot terreny al nostre destí. Per tant, els requisits per a les propietats dels pneumàtics varien molt. Rodes com la Goodyear reCharge són la solució. En aparença, sembla estàndard: està fet d'una llanda i un pneumàtic.

L'element clau, però, és un dipòsit especial situat a la vora que conté una càpsula plena d'una barreja biodegradable personalitzada, que permet regenerar la banda de rodament o adaptar-se a les condicions canviants de la carretera. Per exemple, podria tenir una banda de rodament fora de carretera que permetria que el cotxe del nostre exemple pugués sortir de l'autopista i entrar al solar. A més, la intel·ligència artificial podrà produir una barreja totalment personalitzada i adaptada al nostre estil de conducció. La barreja en si estarà feta de biomaterial biodegradable i reforçada amb fibres inspirades en un dels materials naturals més durs del món. seda d'aranya.

També hi ha els primers prototips de rodes, que canvien radicalment les solucions de disseny que s'utilitzen des de fa més de cent anys. Es tracta de models que són totalment resistents a la punxada i als danys i després integren completament la llanda amb el pneumàtic.

Fa un any, Michelin va presentar l'Uptis, un model airless resistent a la punxada que la companyia té previst llançar en quatre anys. L'espai entre la banda de rodadura tradicional i la llanda s'omple amb una estructura de nervis calats feta d'una barreja especial de cautxú i fibra de vidre. Aquest pneumàtic no es pot punxar perquè no hi ha aire a l'interior i és prou flexible per oferir comoditat i alhora la màxima resistència als danys.

Pilota en lloc de roda: Goodyear Eagle 360 ​​​​Urban

Potser els cotxes del futur no aniran en absolut sobre rodes, sinó amb... crosses. Aquesta visió va ser presentada per Goodyear en forma de prototip Eagle 360 ​​Urban. La pilota ha de ser millor que una roda estàndard, amortir els cops, augmentar la capacitat de travessa del vehicle i la capacitat de travessa (girar sobre el terreny) i proporcionar una major durabilitat.

Eagle 360 ​​​​Urban està embolicat en una carcassa biònica flexible plena de sensors amb els quals pot controlar el seu propi estat i recollir informació sobre el medi ambient, inclosa la superfície de la carretera. Darrere de la "pell" biònica hi ha una estructura porosa que es manté flexible malgrat el pes del vehicle. Els cilindres situats sota la superfície del pneumàtic, actuant segons el mateix principi que els músculs humans, poden formar permanentment fragments individuals de la banda de rodadura del pneumàtic. A més Eagle 360 ​​Urban es pot reparar per si mateix: quan els sensors detecten una punxada, fan girar la bola de manera que limiten la pressió al lloc de la punció i provoquen reaccions químiques per tancar la punxada!