Автомобилна гума

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Studless tire 2.jpg
Спортни сликовеYokohama Rubber Company“ ADVAN, за състезанията от Световния туристически шампионат (WTCC)
Автомобилно колело дървена конструкция с гума - автомобил Lorraine-Dietrich Франция, 1913 г.

Автомобилната гума е сред най-важните елементи в устройството на много превозни средства, представляващ обвивка на колелата, изработена от каучук (разговорно наричан „гума“).

Предназначена е за поглъщане на незначителни колебания, получени от несъвършенството на пътното покритие, за реализация и възприятие на силите, възникващи при контакта с пътната настилка и осигурява висок коефициент на сцепление.

История[редактиране | edit source]

Първата в света гума е създадена от шотландския изобретател Робърт Уилям Томсън. В патент № 10990, от 10 юни 1846 година, е написано: "Целта на моето изобретение е използването на еластична опорна повърхност около колелата, с цел да се облекчи движението и да се намали шума"

Патента на Томсън е написан на много високо ниво. В него е изложена конструкцията на изобретението, а също така и материалите, нужни за производството. Гумата се поставя на колело с дървени спици, кожен колан и болтове. Самата гума се състояла от две части - камера и обшивка. Камерата се състои от няколко пласта плат, попит с каучук или гутаперча във вид на разтвор. Покритието е от залепени парчета кожа.

Томсън оборудва карета с гумени колела и провежда изпитания, демонстрирайки на публиката в Лондон, предимствата на този вид покритие, комфорта при возене и намалелия шум от колелата. След смъртта на Томсън, през 1873 година, изобретението е забравено.

През 1888 година идеята за пневматичната гума възниква отново. Новия изобретател отново е шотландец - Джон Бойд Дънлоп, чието име става известно по света, като създател на пневматичната гума. Дънлоп решава през 1887 година, на нахлузи на колелата на велосипеда на своя 10 годишен син, широк маркуч за поливане и да го надуе със сгъстен въздух.

На 23 юли 1888 година Дънлоп подава молба за патент № 10607 за изобретение, наречено "пневматичен обръч", за транспортни средства. Потвърждава своето изобретение пред патентната комисия още на 31 август. Преимуществото на изобретението е оценена бързо.

Още през юни 1889 година, на стадиона в Белфаст, Уилям Хюм се представя на надбягване с велосипеди, като неговото возило било снабдено с гуми от Джон Дънлоп. Въпреки че Хюм бил посредствен колоездач, той печели и трите състезания със смазващо предимство. Производството на гуми за велосипеди веднага започва в малка компания, още в края на 1889 година в град Дъблин, с името „Велосипедни гуми и агенция Бут за продажба на велосипеди“. В днешно време, компанията за производство на гуми „Dunlop“, е една от най-големите в света.

През 1890 година младия инженер Чалд Кннгстън Уелч предлага да се отдели камерата от външната гума. Въз основа на това решение англичанина Бартлет и французина Дидие изобретяват напълно действащ способ за монтаж и демонтаж на гумите. Всичко това дава възможност за използването на пневматичната гума в автомобилите. Първите, които започват да използват такива гуми, били французите Андре и Едуард Мишлен, които вече имали опит в производството на велосипедни гуми. Те обявяват през 1895 година, че в състезанието „ПарижБордо“ ще имат готови пневматични гуми на автомобилите им, и удържат своето обещание. Автомобилите преодоляват разстоянието от 1200 км., заедно с още девет други автомобили на собствен ход. В Англия през 1896 година с гуми „Дънлоп“ бил оборудван автомобил „Ланчестър“. С поставянето на пневматичните гуми съществено се подобрява плавността на движение, комфорта при возене, проходимостта и надежността на автомобила.

Били необходими много години, за да се усъвършенства конструкцията на гумата, както и процеса на производство. по-късно започват да се влагат по-надеждни и дълготрайни материали. Започват да се влагат конци в пълнежа на гумата.

В първата четвърт на ХХ век, започва да се използва метода за демонтаж на колелото с помощта на болтове, което прави замяната на повредени гуми много бързо и удобно. Всички тези модификации в автомобилните гуми и конструкцията на автомобилите, водят до бум в производството им и тяхното развитие.

Хронология на създаването[редактиране | edit source]

  • 1843 – Чарлс Гудиър открива вулканизацията
  • 1846 – Робърт Уилям Томсън защитава първия патент за пневматична гума
  • 1888 – Произведена е първата комерсиална пневматична гума за велосипед, от Дънлоп
  • 1889 – Джон Бойд Дънлоп патентова пневматична гума за велосипеди във Великобритания
  • 1890 – Дънлоп, и Уилям Харви започват производство на пневматични гуми в Ирландия
  • 1890 – Бартлет Клинчър въвежда бандажа
  • 1891 – Патентът на Дънлоп е анулиран в полза на патента на Томсън
  • 1894 – Ей Джей Пенингтън произвежда първата балонна гума
Elevator tyre.JPG
  • 1895 – Мишлен въвеждат пневматичните гуми в автомобилостроенето
  • 1898 – Патентован е първият вентил
  • 1900 – Произведени са първите гуми с метални телове в Англия и САЩ (от компанията - BFGoodrich)
  • 1903 – Компанията за гуми Goodyear патентова първата безкамерна гума, която започва да се произвежда масово чак през 1954 година
  • 1904 – Goodyear и Firestone започват да произвеждат подсилени гуми
  • 1906 – Произведена е първата безкамерна гума за самолет
  • 1908 – Франк Сейбърлинг създава гуми с канали (шарки), подобряващи сцеплението с настилката
  • 1910 – Компанията BFGoodrich създава гума с удължен живот, добавяйки въглен към гумата
  • 1919 – Goodyear и Dunlop започват производство на гуми за камиони[1]
  • 1938 – Goodyear започва да влагат целулозни (рилон) влакна в гумите
  • 1940 – BFGoodrich въвеждат първите гуми, изработени от синтетичен каучук
  • 1946 – Мишлен започва производство на първите радиални гуми
  • 1947 – Goodyear въвежда синтетични влакна в гумите (найлон)
  • 1963 – Започва да се използва полиестер в гумите, стартирано от Goodyear
  • 1965 – Фирмата Armstrong Rubber произвежда гума с влакна от стъклено влакно
  • 1965 – BFGoodrich пуска първата радиална гума в Северна Америка
  • 1968 – Департаментът по транспорта на САЩ (DOT) задължава да се поставят серийни номера на новите гуми в САЩ
  • 1974 – Pirelli въвежда широко-радиална гума

Конструкция[редактиране | edit source]

Структура на автомобилната гума: 1. Протектор; 2. Раменен блок и ламели; 3. Каркас (радиални пластове); 4. Пояси; 5. Корди; 6. Допълнително усилен пояс; 7. Обръч на борда; 8. Борд;

Основните материали за производство на гумите са: натурален или синтетичен каучук, синтетични конци — корда и метални телове, но в съвременното производство на гуми се използват стотици съставки, които да подобрят както показателите на гумите, тяхната износоустойчивост и еластичност, така и се отделят много усилия за безопасността.

Структура[редактиране | edit source]

  • протектор (шарка)
  • каркас (радиален пласт)
  • пояси корда (стоманена, синтетично влакно, стъклопласт)
  • борд
  • обръч на борда
  • ламели
  • рамени блокове

Каркас - състои се от различни видове корда. Кордата бива текстилна, метална или от фибростъкло. Текстил и фибростъкло се използва в леките гуми. Метална - в товарните. Фибростъклото се отличава с абсолютна устойчивост към гниене и разтягане, затова гуми с такава структура се използват главно в тропичните пояси, където влажността е много висока.

В зависимост от разположението на пластовете каркас гумите биват:

  • радиални
  • диагонални

В радиалните гуми пластовете корда са разположени напряко на радиуса на колелото (както е показано на схемата, позиция № 3). В диагоналните гуми нишките корда са разположени под ъгъл от радиуса на колелото.

Радиалните гуми са много по-здрави, остават стабилно контактно петно на пътя, устойчивост, по-висок комфорт, по-висока маневреност и намален разход на гориво.

Пояса се намира между каркаса и протектора. Предназначен е за защита на каркаса от удари, дава здравина на гумите в мястото на контакт с настилката и защитава камерата от пробиви. Изработва се от дебел пласт гума или пластове метален корд.

Процес на изработване[редактиране | edit source]

Гуми за камион

Изготовянето на гумите включва в себе си четири основни етапа: приготвяне на каучуковата смес, приготвяне на компонентите, съединяване, вулканизация.

I. Производствота на гуми започва с приготвянето на каучуковата смес. Рецептурата зависи от предназначението на вида гуми и може да включва до 10 химикала, начело със сяра и въглерод и каучук.

II. В следващия етап се приготвя протекторната заготовка (матрица) за вида гумата. В резултат от шприцване се получава гумена лента, която след охлаждане с вода се разрязва на заготовки по необходимия за целта размер.

Скелета на гумата - каркас и пояс - се приготвя от слоеве текстил или метални телове. Полагат се под определен ъгъл.

Важен елемент в производството се явява борда - неразтеглима, здрава част от гумата, с помощта на който гумата се крепи за колелото и запазва своята форма.

III. На събирателни станоци всички детайли се съединяват в едно цяло. Върху специален барабан последователно се поставят слоевете каркас, борда, върху каркаса - протектор.

IV. След събирането на детайлите следва вулканизация. Събраната гума се поставя в матрицата на вулканизатора. Във вътрешността на гумата се подава пара с високо налягане и гореща вода. Върху протектора се оформя релефен рисунък, предварително гравиран във вътрешната страна на матрицата. Следва химическа реакция, която прави гумата здрава, еластична и износоустойчива.

Маркировка[редактиране | edit source]

Маркировка и значение

Размери[редактиране | edit source]

Пример[редактиране | edit source]

  205/55 R16 91v

  • 205 — ширина на профила, (в мм.)
  • 55 — отношение височина на профила към ширина,(в %)
  • R — гумата има каркас от радиален тип (ако няма буква гумата е от диагонален тип).
  • 16 — размер на диаметъра на гумата в дюймове (цолове)
  • 91 — индекс на натоварване
  • V — индекс на скоростта (определя се по таблица)
  • M & S (от Mud & Snow, т.е. кал и сняг) - за зимни условия
Индекс на скоростта Допустима скорост, (в км/ч)
A1
A2 10
A3 15
A4 20
A5 25
A6 30
A7 35
A8 40
B 50
C 60
D 65
E 70
F 80
G 90
J 100
K 110
L 120
M 130
N 140
P 150
Q 160
R 170
S 180
T 190
U 200
H 210
V 240
W 270
Y 300
ZR повече от 240


Индекс на натоварване Допустимо натоварване, кг Индекс на натоварване Допустимо натоварване, кг
0 45 100 800
1 46,2 101 825
2 47,5 102 850
3 48,7 103 875
4 50 104 900
5 51,5 105 925
6 53 106 950
7 54,5 107 975
8 56 108 1000
9 58 109 1030
10 60 110 1060
11 61,5 111 1090
12 63 112 1120
13 65 113 1150
14 67 114 1180
15 69 115 1215
16 71 116 1250
17 73 117 1285
18 75 118 1320
19 77,5 119 1360
20 80 120 1400
21 82,5 121 1450
22 85 122 1500
23 87,5 123 1550
24 90 124 1600
25 92,5 125 1650
26 95 126 1700
27 97 127 1750
28 100 128 1800
29 103 129 1850
30 106 130 1900
31 109 131 1950
32 112 132 2000
33 115 133 2060
34 118 134 2120
35 121 135 2180
36 125 136 2240
37 128 137 2300
38 132 138 2360
39 136 139 2430
40 140 140 2500
41 145 141 2575
42 150 142 2650
43 155 143 2725
44 160 144 2800
45 165 145 2900
46 170 146 3000
47 175 147 3075
48 180 148 3150
49 185 149 3250
50 190 150 3350
51 195 151 3450
52 200 152 3550
53 206 153 3650
54 212 154 3750
55 218 155 3875
56 224 156 4000
57 230 157 4125
58 236 158 4250
59 243 159 4375
60 250 160 4500
61 257 161 4625
62 265 162 4750
63 272 163 4875
64 280 164 5000
65 290 165 5150
66 300 166 5300
67 307 167 5450
68 315 168 5600
69 325 169 5800
70 335 170 6000
71 345 171 6150
72 355 172 6300
73 365 173 6500
74 375 174 6700
75 387 175 6900
76 400 176 7100
77 412 177 7300
78 425 178 7500
79 437 179 7750
80 450 180 8000
81 462 181 8250
82 475 182 8500
83 487 183 8750
84 500 184 9000
85 515 185 9250
86 530 186 9500
87 545 187 9750
88 560 188 10000
89 580 189 10300
90 600 190 10600
91 615 191 10900
92 630 192 11200
93 650 193 11500
94 670 194 11800
95 690 195 12150
96 710 196 12500
97 730 197 12850
98 750 198 13200
99 775 199 13600


  • Максимално допустимо налягане (MAX PRESSURE).

Налягането в гумите, съществено влияе върху поведението автомобила в движение, безопасността при високи скорости, а също така и на износването на протектора. Налягането задължително трябва да бъде, както е оказано по спецификация.

Гуми за автомобилен спорт[редактиране | edit source]

Формула 1[редактиране | edit source]

Спортна гума Dunlop, върху болид от 60-те години на ХХ век.

Във високоскоростните автомобилни надпревари, разработването на гумите е доведено почти до съвършенство от производителите на гуми, доставящи такива за различните (или един доставчик за всички) отбори.

През годините от създаването на Формула 1 до началото на 50-те години на ХХ век, гумата претърпява огромно развитие. Спортните гуми еволюилрат от такива, приличащи на нормалните нарязани автомобилни гуми, до високотехнологични „инструменти“ наречени „сликове“, даващи огромно предимство в скорост и издръжливост, която изиграва решаваща роля за спечелване на шампионски титли.

Сликовете заменят нарязаните гуми още през 60-те години и остават върху болидите на Формула 1 до 1997 година, когато с решение на ФИА са приети мерки за повишаване на сигурността и по-голяма конкуренция сред участниците в шампионата, като първото решение е за намаляване на скоростта, като са въведени задължителни канали на гумите - три на предните и четири на задните гуми, които правят сцеплението по-малко и скоростта пада, независимо от мощността на автомобилите. Нарязани остават гумите за мокро, като те са два вида - за много наводнена писта и такива с които може да се кара на мокра и на изсъхваща писта, наречени „интермедия“. От Сезон 2009 ФИА отново връща гладките гуми във Формула 1.

Състезателна гума "Bridgestone", на болида на Уилямс Ф1

Сликове[редактиране | edit source]

(Основна статия - Сликове)

Гладките гуми (сликове), са разработени с влагане на огромни финансови и технологични средства, от огромни екипи, множество тестове, както стационарни така и поставени върху спортен автомобил, имат много висок коефициент на сцепление със състезателното трасе, като в процес на работата се износват за много кратко време (брой обиколки).

Гумите предварително се загряват в специални покривала, където достигат номинална работна температура, преди да бъдат поставени върху болида. При движение с висока скорост се разтапя повръхностният слой от високата температура и триене с асфалта, като се образуват мехури.

В много случаи, неправилно избраните настройки на болида (аеродинамични, геометрия на окачването, притискателна сили) се износват многократно по-бързо от нормалното (наречено „грейнинг“), при което се губи сцепление с трасето и много по-ниска скорост в завоите.

Тъй като болидите спират с много висока скорост преди и в завоите, често се получава блокиране на предно колело, при което се получава свръх износване на тази част от повърхността, която е била в контакт с трасето, създавайки крайно неблагоприятния процес на износване, наречен „спотинг“, който води до вибрации, дебалансиране на болида и като цяло по-ниска скорост.

Сликове, на които ясно се виждат мехурите, получаващи се вследствие износването на гумата.

Индикар, КАРТ, НАСКАР[редактиране | edit source]

В задокеанските автомобилни серии, все още се използват гуми без нарези - сликове. Основен доставчик е компанията "Файърстоун".

През годините за „Формула 1“, „Индикар“ и др., доставчици на гуми са били компании като:

  • Goodyear
  • Bridgestone
  • Dunlop
  • Michelin
  • Pirelli
  • Avon
  • Firestone

Големи производители на гуми[редактиране | edit source]

Гуми за състезанията от НАСКАР.
Гума за Офроуд

Източници[редактиране | edit source]

  1. Great Trucks