Proizvodnja, dizajn i sastav guma
Gume su jedini deo automobila koji ima kontakt sa putem i zbog toga je prilikom njihove proizvodnje potrebno napraviti balans između vučne snage, udobnosti, izdržljivosti, energetske efikasnosti i ukupnih troškova. Kako bi se ispunili svi ovi zahtevi potrošača, potrebno je mnogo više vremena za dizajn i proizvodnju guma nego što se može i pretpostaviti.
Ako na primer uporedimo gume sa mobilnim telefonima, verovatno bi se moglo pomisliti da je mobilni telefon mnogo kompleksniji za proizvodnju. Međutim, za izradu kvalitetnih guma potrebno je mnogo više istraživanja i tehnologija.
5 glavnih koraka u procesu izrade guma
- Razumevanje za potrebama potrošača prilikom istraživanja
Potrebno je istraživati kako ljudi koriste gume i kakve su njihove navike tokom vožnje kako bi bili sigurni da će gume zadovoljiti svačije potrebe.
- Razvijanje i mešanje materijala
Gume se sastoje od preko 200 sastojaka koji imaju bitnu ulogu za bezbednost, efikasnost potrošnje goriva, performanse i ekološke uslove.
Oni se dele u 5 grupa:
- Prirodna guma – glavna komponenta gazećeg sloja
- Sintetička guma – deo gazećeg sloja kod automobila, kombija i 4×4 vozila
- “Carbon crna” i silica – koristi se kao sredstvo za ojačavanje kako bi se poboljšala izdržljivost
- Metalni i tekstilni ojačavajući kablovi – predstavljaju skelet gume i služe za formiranje geometrijskog oblika i obezbeđuju krutost.
- Brojni hemijski agensi – za jedinstvene osobine guma kao što su nizak otpor prilikom kotrljanja i visok stepen trakcije (gripa)
- Dizajn
Kreiranje različitih dizajna i korišćenje simulacija za testiranje kako bi se odabrali najbolji koncepti guma koje treba razviti.
- Proizvodnja
Stručna izrada guma obuhvata razne ručne i automatizovane procese.
- Kontrola kvaliteta
Kontrola kvaliteta ne treba da predstavlja krajnji korak u lancu izrade guma, već je to stavka koju je potrebno raditi tokom čitavog procesa.
Kako dizajn (dezen) gume utiče na njene performanse?
Dizajn gazećeg sloja (žljebovi i kanali na gornjem delu površine gume) je od ključnog značaja za performanse gume. Dizajn gazišta igra bitnu ulogu u prijanjanju guma prilikom vožnje po različitim vremenskim uslovima i može uticati na sigurnost i udobnost tokom vožnje.
Elementi dezena gazećeg sloja koji utiču na prijanjanje u mokrim uslovima:
Odnos žljebova – što više i što veće žljebove imaju gume, to će biti bolje izbacivanje vode iz guma.
Oblik i izgled – oblik gazećeg sloja (simetričan, usmeren, asimetričan) doprinosi tome koliko će se voda brzo sušiti.
Lamele – predstavljaju tanke proreze na površini gazećeg sloja koji služe da poboljšaju vuču u vlažnim i zimskim uslovima. Deluju slično kao brisači na šoferšajbni, jer pomažu ivicama i žljebovima gume da izbace vodu.
Elementi dezena koji utiču na prijanjanje u suvim uslovima:
Profil gazećeg sloja gume – dezen sa žljebovima kvadratnog/pravougaonog oblika obezbeđuje bolje prijanjanje prilikom skretanja.
Broj žljebova – Što je manji broj žljebova u gazećem sloju, to je bolja trakcija/prijanjanje za podlogu.
Blokovi gazećeg sloja – Što su blokovi gazećeg sloja veći, to je i trakcija veća, ali to može nepovoljno uticati na nivo buke prilikom vožnje.
Sastav gume
1. Unutrašnji sloj – Hermetički sloj sintetičkog dela gume predstavlja modernu zamenu za ono što nam je poznato kao “unutrašnja guma”, a što se danas primenjuje još na biciklima, ponekim motociklima, prikolicama i sl.
2. Obruč gume – Obruč gume sastoji se od tankih tekstilnih vlakana (ili žica) vezanih za gumu. Ova vlakna u velikoj meri određuju snagu gume i pomažu joj da se odupre pritisku. Prosečna guma sadrži oko 1400 vlakana, gde svako može da izdrži snagu od 15 kilograma. Proizvod ovih vrednosti definiše indeks opterećenja (nosivnosti) gume.
3. Ojačanje gume – Predstavlja deo gume koji povezuje ivicu sa ostalim delovima konstrukcije pneumatika. Snaga motora i kočioni napor se prenosi sa metalne ivice gume do dela gde dolazi do kontakta sa površinom puta. Pomenuti sloj konstruisan je upravo tako da prenese opterećenje u celosti, čime sprečava da guma u ovom delu proklizne.
4. Ivica guma – Čvrsto se spajaju sa ivicom gume kako bi osigurali da je guma pravilno postavljena uz ivicu. Svaka nit može izdržati opterećenje do 1,80 kg bez rizika od pucanja. Na vašim kolima ima 8 ovakvih žica, odnosno dve po gumi što iznosi ukupno 14,4 kg sile otpora. Prosek po automobilu iznosi oko 1,5 kg.
5. Bočni zid gume – njegova funkcija je da čuva bok gume od udara u ivičnjake. Na bočnom zidu su ispisani važni detalji o gumi, kao što su veličina gume i indeks brzine.
6. Pojas gume – služi da odredi snagu gume. Sastoji se od tankih i izuzetno otpornih čeličnih žica povezanih za gumu. Uz njihovu pomoć guma se odupire naporu prilikom skretanja i ne širi se usled rotacije. Takođe, daje fleksibilnost koja je potrebna kako bi se apsorbovali deformiteti koji nastaju usled neravnina, rupa i sličnih prepreka na putu.
7. Pojas poznat kao “nultostepeni” – Ovaj izuzetno bitan sigurnosni pojas služi kako bi se smanjilo zagrevanje od trenja i održava oblik gume prilikom brze vožnje. Ojačan je najlonskim žicama koje su ugrađene u gazeći sloj kako bi se sprečilo centrifugalno rastezanje gume.
8. Omotač – Omotač obezbeđuje trakciju gume kao i prijanjanje prilikom skretanja. Specijalno je dizajniran da se odupre habanju i visokim temperaturama.
Sada kada smo upoznati sa kompoziturama auto gume, kao i sa čitavom naukom koja se krije iza njihovih dezena, imamo čvršći osnov da verujemo u kompleksnost njihove izrade koja je makar u jednakoj meri komplikovana kao i dizajniranje mobilnog telefona.
Desetine hiljada kilometara koje gume prevezu na poligonima za testiranje pre nego što se nađu na našim vozilima, neka ostanu skrivena misterija, dok i nju ne demistifikujemo.
