Složení pneumatik automobilů

Míchejte, netřeste: Z čeho jsou vyrobeny pneumatiky?

Často slýcháme: „zimní pneumatiky“, „letní pneumatiky“, „čas vyměnit pneumatiky“. Samozřejmě mluvíme o automobilových pneumatikách. Na takovém hovorovém zjednodušení je něco pravdy: kaučuk je hlavní složkou pneumatik. Hlavní, ale ne jedinou. Složení směsi pneumatiky je složité a některé její složky výrobci tají. Celkem může obsahovat 40 až 80 složek. A protože je to tak, budeme uvažovat určitou abstraktní, „průměrnou“ pneumatiku.

Guma, která není tak docela gumová

Pokud je hlavní složkou pneumatiky guma, pak je třeba začít s ní. Hmotnostně může tvořit 40 až 60 % hmotnosti pneumatiky. Problém začíná hned, protože se nejedná jen o nějakou univerzální gumu, kterou používá každý. Materiál se skládá ze směsi syntetického a přírodního kaučuku. Podíl prvního je přibližně 55 % a druhého 45 %. Poměr se může značně lišit: vše závisí na výrobci a účelu konkrétního modelu. Syntetika je také koktejl, nejčastěji se používají tři druhy kaučuku: butadien-styrenový kaučuk, butadienový kaučuk, butylkaučuk.

Všichni jsme zvyklí na to, že guma je černá. Je stejně přirozená jako modrá obloha nebo zelená tráva, ale čistá guma je bezbarvá látka. Vzhledem k přítomnosti nečistot může být bílá, nažloutlá, krémová, šedá nebo černá (ale ne ve stejné míře jako hotová pneumatika). Pneumatika má svou charakteristickou barvu díky druhé nejdůležitější složce (až 30 %) – sazi. Nazývá se technický uhlík a do směsi se přidává nikoli kvůli barvě, ale pro zvýšení pevnosti pneumatik. Saze se používají jako pojivo a působí na molekulární úrovni. Použití sazí není jediným řešením. Někdy se místo nich používá kyselina křemičitá. Volba konkrétní látky je v každém případě dána především ekonomickou proveditelností. Odborníci však nemají na použití kyseliny křemičité jasný názor. Pneumatiky, které ji obsahují, jsou méně odolné ve srovnání s pneumatikami vyrobenými s použitím sazí. Tyto pneumatiky však mají i výhodu: poskytují lepší přilnavost na mokré vozovce.

Ale skutečná magie začíná výběrem chemicky aktivních složek. Do směsi se přidávají technické oleje a pryskyřice, aby směs byla měkčí. To je důležité zejména u zimních pneumatik, protože při nízkých teplotách guma ztrácí elasticitu. To má negativní vliv jak na ovladatelnost, tak na odolnost proti opotřebení. Antidegradační činidla, jako je parafín a vosk, pomáhají zpomalit stárnutí gumy. Adhezní promotory, jako je mosaz v kordu nebo impregnace na bázi pryskyřice pro textilní komponenty, pomáhají posilovat vazbu mezi gumou a kordem. Síra hraje roli vulkanizačního činidla, pomáhá spojovat molekuly gumy do silné prostorové sítě.

Rozebíráme pneumatiku

Bez ohledu na to, jak složitá je směs, vlastnosti pneumatiky nejsou určeny pouze ní, ale také jejím designem. Nejedná se jen o jeden odlitek: je to celý systém prvků, které spolupracují. Jejich úkolem je změkčit nárazy z nerovného povrchu vozovky a zajistit spolehlivou trakci. Čím lépe guma „drží“ vozovku, tím předvídatelněji se auto chová a tím efektivněji se na povrch přenáší trakční a brzdná síla. Z jakých prvků se tedy pneumatika skládá? Kord je část pneumatiky, která jí pomáhá udržovat pevnost a odolnost. Obvykle je tímto prvkem vrstva pogumované tkaniny (bavlna, viskóza nebo nylon), ale v poslední době výrobci stále častěji používají jako základ ocelový drát o průměru 0,15 mm. A něčím zcela exotickým je kord vyrobený z kevlaru. Vzhledem k vysoké ceně materiálu se používá velmi zřídka. Právě kombinace všech vrstev kordu tvoří kostru pneumatiky. Vnímá jak vnitřní zatížení od tlaku vzduchu, tak jakékoli vnější: od povrchu vozovky, od hmotnosti vozu atd.

Tradičně existují dva typy pneumatik: diagonální a radiální. Proč tradičně? Diagonální pneumatiky jsou považovány za zastaralé, takže je velmi obtížné je najít v prodeji. Oproti běžným radiálním pneumatikám mají pouze dvě výhody: pevnější bočnice a nízkou cenu. Vrstvy kordu v diagonálních pneumatikách jsou uspořádány tak, aby se jejich závity křížily. Rozdíl mezi radiálními a diagonálními pneumatikami spočívá v tom, že kord v první jmenovaných prochází rovně – z jedné strany na druhou. Na vnější straně je skořepina kostry pneumatiky chráněna přerušovačem. Tato část je také druhem kordu, ale její základna je vždy nepružná a odolnější – ocelová. Vlákna, bez ohledu na typ pneumatiky, jsou orientována diagonálně ke kostře. Díky tomuto uspořádání vrstev kostry se v ní snižuje napětí a zvyšuje se její pružnost. V důsledku toho se snižuje valivý odpor a zahřívání pneumatiky.

Výkonnostní schopnosti pneumatiky jsou do značné míry určeny jejím dezénem. To je vrstva, která se přímo dotýká povrchu vozovky. Dezén (častěji nazývaný jednoduše dezén) je „běhoun“. Různé typy dezénů jsou navrženy pro práci v různých podmínkách. Dělí se do čtyř skupin: silniční, univerzální, zimní a terénní pneumatiky. „Konec“ pneumatiky se nazývá bočnice. Zde je pryžová vrstva tenčí a samotná pneumatika je vysoce elastická. To pomáhá úspěšně tlumit vibrace a nárazy přenášené z povrchu vozovky. Na bočnici se také nanáší značení. Mezi bočnicí a „běhounem“ se nachází ramenní zóna. Zvyšuje celkovou tuhost pneumatiky a odvádí část bočního zatížení od dezénu. Poslední částí pneumatiky je patka. Probíhá podél jejího vnitřního poloměru a na její základně je pogumovaný drát. Patka zajišťuje uchycení pneumatiky k ráfku kola a její utěsnění.

Od romantismu ke konkrétnosti Shrňme si to. Složení pneumatik se liší model od modelu a výrobce od výrobce, ale nejvýraznější rozdíly jsou mezi letními a zimními pneumatikami. Elasticita přímo závisí na okolní teplotě. Proto se při výrobě zimních pneumatik volí měkčí směsi s vysokým obsahem přírodního kaučuku. Taková guma si zachovává dostatečnou elasticitu i při teplotách pod bodem mrazu, ale v létě byste na ní neměli jezdit. V teplém, a zejména horkém počasí, se taková pneumatika stává příliš měkkou, a proto se rychleji opotřebovává a již nemůže poskytovat slušnou ovladatelnost.

U letních pneumatik je situace opačná: obsahují více syntetiky, což je činí mnohem tvrdšími než zimní pneumatiky, což jim umožňuje snadno odolávat značnému zatížení v horkém počasí. V chladném počasí se však taková guma svými vlastnostmi více podobá plastu: její přilnavost se výrazně snižuje a v některých případech mohou takové pneumatiky praskat. K dispozici jsou i celoroční pneumatiky. Přitahují automobilové nadšence, protože na jaře a na podzim nevyžadují stání ve frontě na „přezutí“. Zimní a letní pneumatiky však mají přímo opačné vlastnosti, které je fyzicky nemožné v jedné pneumatice zkombinovat. Mají odlišné složení a vlastnosti směsi a dezénu, stejně jako jeho hloubku, a proto se jejich vlastnosti liší. Takové pneumatiky samozřejmě umožňují řídit auto v zimě i v létě, ale ovladatelnost bude horší než při použití speciální gumy. Nebuďte tedy líní. Celoroční pneumatiky jsou vhodné pro ty, kteří mají SUV jako víkendové auto (rybaření, lov). Mohou se hodit i pro „sněženky“ – ty, kteří své auto používají převážně v létě a během zimy podniknou pouze 2-3-4 cesty. Navíc celé Rusko je celoročně pokryté sněhem jen ve starých hollywoodských filmech. Máme i jižní oblasti, kde se zimy blíží těm evropským. Obyvatelé těchto regionů se mohou blíže podívat na celoroční pneumatiky.

Označení, která se používají na pneumatikách, obsahuje spoustu informací. Uvádí se rozměr pneumatiky, roční období a povětrnostní podmínky použití, preferovaný typ automobilu – vše kromě složení. Chcete-li to zjistit, budete muset kontaktovat konzultanta v obchodě nebo vyhledat informace na internetu.

Závěr

Výrobci žárlivě střeží své „koktejlové recepty“, takže složení směsi se může značně lišit značka od značky a model od modelu. Směs gumy zimních a letních pneumatik se značně liší, protože vyžaduje parametry vhodné pro dané roční období. Zimní pneumatiky se v létě rychle opotřebovávají a letní pneumatiky neposkytují bezpečnou jízdu v chladném počasí. Celoroční pneumatiky vykazují po celý rok průměrné výsledky.