Πώς κατασκευάζονται τα ελαστικά;

Πίνακας περιεχομένων:

Πώς κατασκευάζονται τα ελαστικά;
Πώς κατασκευάζονται τα ελαστικά;

Βίντεο: Πώς κατασκευάζονται τα ελαστικά;

Βίντεο: Πώς κατασκευάζονται τα ελαστικά;
Βίντεο: Michelin tyre manufacturing process 2024, Ενδέχεται
Anonim

Η αναβάθμιση των ελαστικών σας μπορεί να είναι ο φθηνότερος τρόπος για να βελτιώσετε την οδήγησή σας, αλλά εσείς επιλέγετε; Αναλύουμε τον τρόπο κατασκευής και λειτουργίας τους

Ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία, αλλά η εισαγωγή υλικών διαστημικής εποχής στα ελαστικά ποδηλάτων δρόμου θα μπορούσε να τους δώσει μια μορφή εικονικής νοημοσύνης. Όταν οδηγείτε κατά μήκος ενός επίπεδου, ομαλού δρόμου, το λάστιχο στα ελαστικά θα σκληρύνει αυτόματα για να μειώσει την αντίσταση κύλισης, αλλά όταν φρενάρετε, επιταχύνετε ή στρίψετε μια στροφή θα μαλακώσει για να δημιουργήσετε μεγαλύτερη πρόσφυση.

Η μαγεία έρχεται με τη μορφή γραφενίου – η θαυματουργή ουσία που ταράζει τις καρδιές στον τομέα της επιστήμης των υλικών. Το γραφένιο είναι ένα στρώμα άνθρακα πάχους ενός ατόμου που είναι απίστευτα ελαφρύ, ισχυρό και εύκαμπτο. Θα μπορούσε να οδηγήσει σε αναδιπλούμενα κινητά τηλέφωνα, δραματικά ελαφρύτερα αεροσκάφη και, ε, τα πιο λεπτά, πιο αδιαπέραστα προφυλακτικά (το Ίδρυμα Bill & Melinda Gates έχει δωρίσει 100.000 $ για επένδυση σε γραφένιο για να δημιουργήσει ένα ασφαλέστερο αντισυλληπτικό με καλύτερη αίσθηση).

Έχει επίσης οριστεί να μεταμορφώσει τον κόσμο της ποδηλασίας, συμπεριλαμβανομένου του ελαστικού δρόμου, και δεν θα χρειαστεί να περιμένετε δεκαετίες για να δοκιμάσετε τα αποτελέσματά του. Η ιταλική εταιρεία Vittoria μόλις κυκλοφόρησε μια έκδοση του δημοφιλούς ελαστικού Corsa με πρόσθετο γραφένιο στο πέλμα και ισχυρίζεται ότι το αποτέλεσμα είναι 19% μείωση της αντίστασης κύλισης σε σύγκριση με τον προκάτοχό της, καθώς και μεγαλύτερη αντοχή στη διάτρηση και μεγάλες βελτιώσεις στο σύνολο. μακροζωία.

Κατασκευή ελαστικών ποδηλάτων
Κατασκευή ελαστικών ποδηλάτων

Αν και είναι πολύ νωρίς για τον Ποδηλάτη να επαληθεύσει αυτούς τους ισχυρισμούς, είναι σίγουρα απόδειξη ότι τα ελαστικά, παρόλο που είναι από τα λιγότερο λαμπερά εξαρτήματα που θα βρείτε σε ένα ποδήλατο, βρίσκονται στην πρώτη γραμμή της επιστημονικής ανάπτυξης και έχουν πολύ μεγαλύτερο αντίκτυπο για την ποιότητα κύλισης και τις επιδόσεις από ό,τι τους αναγνωρίζεται συχνά. Τα ελαστικά καλής ποιότητας είναι ίσως η φθηνότερη και ευκολότερη αναβάθμιση που μπορείτε να κάνετε στο ποδήλατό σας, γι' αυτό αξίζει να κατανοήσετε λίγο τι συμβαίνει σε αυτά τα λαστιχένια τσέρκια.

Κύκλος συμβιβασμού

Ελαχιστοποίηση της αντίστασης κύλισης, μεγιστοποίηση της πρόσφυσης, απορρόφηση της οδήγησης, όλα αυτά με ταυτόχρονη προστασία από τη συνεχή απειλή από γυαλί, πυριτόλιθο και αγκάθια – τα ελαστικά είναι εντυπωσιακά επιτεύγματα της μηχανικής. Οι κατασκευαστές πρέπει να εξισορροπήσουν αυτές τις ανταγωνιστικές απαιτήσεις κατά την ανάπτυξη νέων ελαστικών και δεν είναι εύκολη υπόθεση, όπως εξηγεί ο Benjamin Blaurock, διευθυντής προϊόντων για τα ελαστικά δρόμου της Continental. «Αν αυξήσετε μία από αυτές τις παραμέτρους, θα επηρεάσει τουλάχιστον μία από τις άλλες», λέει. «Για παράδειγμα, μια πολύ σκληρή ένωση θα μείωνε την αντίσταση κύλισης, αλλά θα μείωνε την πρόσφυση, συν το ότι θα ήταν πολύ ξύλινη στην οδήγηση. Εάν θέλετε υψηλή αντοχή στο τρύπημα, μπορείτε να προσθέσετε ένα παχύ στρώμα κατά της διάτρησης, αλλά αυτό προσθέτει βάρος και αυξάνει την αντίσταση κύλισης.'

Τέτοιοι αναπόφευκτοι συμβιβασμοί εξηγούν το ευρύ φάσμα των διαθέσιμων ελαστικών δρόμου. Στο ένα άκρο υπάρχουν άκαμπτα, βαριά, ανθεκτικά και άκρως προστατευμένα ελαστικά που ταιριάζουν καλύτερα σε περιηγήσεις και μετακινήσεις, όπου η αντίσταση στη διάτρηση έχει μεγαλύτερη προτεραιότητα από την απόλυτη ταχύτητα και απόδοση. Στο άλλο άκρο υπάρχουν εξαιρετικά ελαφριά, σφιχτά, ελαστικά ελαστικά που απευθύνονται σε αγωνιστές που είναι έτοιμοι να δεχτούν αυξημένο κίνδυνο σκασμένου ελαστικού και μειωμένη διάρκεια ζωής για τα πρόσθετα κέρδη απόδοσης που μπορεί να τους εξασφαλίσουν μια νίκη ή μια νέα ημέρα αγώνα PB.

Όπως επισημαίνει η Blaurock, «Είναι σημαντικό να έχεις υπέροχη αίσθηση από τα ελαστικά σου και μπορούν να επηρεάσουν το επίπεδο απόδοσης

με πολύ σημαντικό τρόπο.» Μας υπενθυμίζει επίσης ότι μερικοί άνθρωποι είναι έτοιμοι να ξοδέψουν πάνω από 2.000 £ για κορυφαίους τροχούς άνθρακα, ενώ η διαφορά στην τιμή μεταξύ μιας μεσαίας κατηγορίας και ενός premium -Το ελαστικό ποιότητας είναι μόλις 50 £. Τα ελαστικά αντιπροσωπεύουν μια σχετικά φθηνή αναβάθμιση.

Schwalbe Durano
Schwalbe Durano

Με τόσο λίγη επαφή με το οδόστρωμα – λιγότερο από τύπωμα αντίχειρα – πώς μπορεί ένα ελαστικό να κάνει τέτοια διαφορά στην αίσθηση της διαδρομής; Σε αντίθεση με τα ελαστικά ποδηλάτων βουνού, όπου το σχέδιο του πέλματος είναι ζωτικής σημασίας για την πρόσφυση, τα ελαστικά δρόμου βασίζονται περισσότερο στον συνδυασμό της ένωσης του καουτσούκ και της ελαστικότητας του σκελετού. Στο βρεγμένο, ένα ελαστικό δρόμου θα διαπεράσει το φιλμ του νερού (και όχι το υδροπλάνο πάνω του) και ως εκ τούτου ακόμη και ένα εντελώς λείο ελαστικό μπορεί να παρέχει επαρκή πρόσφυση για να σας κρατήσει όρθιο. Ακόμη και οι κατασκευαστές ελαστικών παραδέχονται ότι η ύπαρξη οποιουδήποτε είδους σχεδίου πέλματος σε ένα ελαστικό δρόμου είναι περισσότερο για το ψυχολογικό όφελος του αναβάτη παρά για οποιαδήποτε συμβολή στο κράτημα. Αυτό δείχνει πόσο σημαντική είναι η κατασκευή ενός ελαστικού δρόμου σε κάθε πτυχή της απόδοσής του, οπότε ας ξεφλουδίσουμε τα στρώματα.

Περίληψη, περίληψη

Τα ελαστικά είναι συνήθως ένα συγκρότημα τεσσάρων στοιχείων. Η ποιότητα των υλικών που χρησιμοποιούνται για καθένα από αυτά είναι σημαντική, αλλά ο τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρούν καθορίζει πραγματικά την απόδοση. Δουλεύοντας από το εξωτερικό στρώμα προς τα μέσα, έρχεται πρώτα το πέλμα ή η ελαστική ένωση που έρχεται σε επαφή με το δρόμο. Ακολουθεί συνήθως κάποιο είδος προστατευτικού στρώματος διάτρησης και τέλος έρχεται το κουφάρι που δίνει τη δομή του σε ένα ελαστικό. Το τέταρτο στοιχείο είναι ο εσωτερικός σωλήνας, ο οποίος είτε είναι πλήρως εγκλεισμένος μέσα στο σκελετό, όπως στα σωληνωτά ελαστικά, είτε είναι τοποθετημένος ως ξεχωριστό εξάρτημα, σύμφωνα με τα κλιντσέρ.

Τα ελαστικά χωρίς σωλήνα, που περιγράφονται από τον Γερμανό κατασκευαστή ελαστικών Schwalbe ως «η τεχνολογία του μέλλοντος», εξαλείφουν την ανάγκη για έναν εσωτερικό σωλήνα και επομένως μειώνουν την αντίσταση κύλισης αφαιρώντας τις απώλειες τριβής που δημιουργούνται μεταξύ του σωλήνα και του ελαστικού ως το ελαστικό κυλά και λυγίζει. Η Schwalbe ισχυρίζεται ότι το Pro One tubeless ελαστικό του έχει 25% λιγότερη αντίσταση κύλισης από ένα συγκρίσιμο ελαστικό clincher με εσωτερικό σωλήνα, γεγονός που υπογραμμίζει την επίδραση που έχει μόνο ο εσωτερικός σωλήνας στο σύστημα του ελαστικού.

Για την ημέρα του αγώνα, οι επαγγελματίες σε όλους τους κλάδους, όπως η πίστα, η χρονομέτρηση, ο δρόμος και το cyclocross χρησιμοποιούν σωληνοειδή ελαστικά, όπου το πέλμα, το περίβλημα και ο σωλήνας είναι ραμμένα σε μια ενιαία δομή. Παρά τον ενοχλητικό παράγοντα της ανάγκης να κολληθούν αυτά τα ελαστικά στις ζάντες των τροχών (δεν εμπλέκονται μέσω αγκίστρου, σύμφωνα με τα κλιντσέρ), τα πλεονεκτήματα ευνοούν την πιο ομαλή οδήγηση των σωληνωτών, την αποδεδειγμένη χαμηλότερη αντίσταση κύλισης και τη διαβεβαίωση ότι ακόμη και με επίπεδη, το ελαστικό παραμένει στη ζάντα.

Πέλμα ελαστικού
Πέλμα ελαστικού

"Η φυσική αυτού του σχήματος τέλεια στρογγυλής διατομής που αγκαλιάζει απαλά έναν (συνήθως) εσωτερικό σωλήνα λατέξ είναι η βέλτιστη για ένα μαλακό, εύκαμπτο σύστημα, επειδή θα παραμορφωθεί τέλεια προς κάθε κατεύθυνση", λέει ο Morgan Nicol, επικεφαλής τεχνικός διευθυντής της Challenge Tyres, μια εταιρεία που ειδικεύεται στα χειροποίητα σωληνοειδή. Ένα τυπικό ελαστικό clincher είναι κατασκευασμένο με έντονο σχήμα U και δεν παραμορφώνεται τόσο ομοιόμορφα.

Γιατί έχει σημασία αυτό; Για να μειωθεί η αντίσταση κύλισης, ένα ελαστικό πρέπει να είναι αρκετά ελαστικό ώστε να παραμορφώνεται και να απορροφά τυχόν ατέλειες στην επιφάνεια του δρόμου, επιτρέποντας στην ορμή του αναβάτη και του ποδηλάτου να συνεχίσει απρόσκοπτα.

Η εναλλακτική, λέει ο Nicol, είναι ότι κάθε φορά που ένα ελαστικό χτυπά μια πέτρα ή ανώμαλη επιφάνεια αναπηδά προς τα πίσω κατά ένα μικροσκοπικό κλάσμα (κάτι που συμβαίνει πολλές φορές ανά περιστροφή τροχού), αντιστέκοντας στην κίνηση προς τα εμπρός. Εάν σκουπιστείτε ακόμη και μια εξαιρετικά λεία επιφάνεια δρόμου υπό μεγέθυνση, το προφίλ του δεν είναι καθόλου επίπεδο. Σε μικροσκοπικό επίπεδο, τα ελαστικά βιώνουν κάτι παρόμοιο με το να αναπηδούν πάνω από τα λιθόστρωτα του Paris-Roubaix σε κάθε διαδρομή, χάνοντας ενέργεια καθώς ο τροχός μεταφέρεται επανειλημμένα στον αέρα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα στενά ελαστικά υψηλής πίεσης σταδιακά καταργούνται προς όφελος των φαρδύτερων ελαστικών με χαμηλότερη πίεση, καθώς έχει αποδειχθεί ότι τα φαρδύτερα ελαστικά χαμηλότερης πίεσης δημιουργούν λιγότερη αντίσταση κύλισης επειδή παραμορφώνονται πιο εύκολα και έτσι αναπηδούν λιγότερο.

Challenge Paris Roubaix Open
Challenge Paris Roubaix Open

Ο Έρικ Γκέρτνερ, επικεφαλής μηχανικός ελαστικών της Bontrager, λέει: «Όλοι συνήθιζαν να οδηγούν ελαστικά πλάτους 19 mm με αντλία 120 psi νομίζοντας ότι ήταν πιο γρήγορα. Αλλά τώρα ξέρουμε ότι αυτό δεν ισχύει. Από ό,τι είδαμε στις δοκιμές, ένα ελαστικό υψηλότερης πίεσης θα σας αναπηδήσει περισσότερο και ότι το να αναπηδήσετε είναι στην πραγματικότητα ενέργεια που διοχετεύεται στο σύμπαν. Σε ένα γυαλισμένο ποδηλατοδρόμιο, ένα ελαστικό 19 mm μπορεί να είναι το πιο γρήγορο, αλλά σε έναν δρόμο το βέλτιστο είναι σίγουρα μεγαλύτερο για να εξαλείψει αυτόν τον θόρυβο του δρόμου και μια χαμηλότερη πίεση, εντός λογικών λογαριασμών, είναι μια καλή κίνηση για πολλούς ανθρώπους.'.

Η ελαστικότητα, φαίνεται, είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα ενός ελαστικού, και ακόμη περισσότερο στις στροφές, ειδικά σε βρεγμένες ή ανώμαλες επιφάνειες. Η Nicol λέει, «Καθώς έρχεστε σε στροφές όπου το οδόστρωμα δεν είναι τέλειο, οποιαδήποτε αναπήδηση πάνω από χτυπήματα θα τείνει να αδυνατίσει το ελαστικό.» Εάν προστεθεί νερό στην κατάσταση, λειτουργεί ως λιπαντικό και είναι πιθανό να γλιστρήσετε επάνω Το πίσω μέρος σας εκτός εάν η ελαστικότητα του ελαστικού σας μπορεί να διατηρήσει την επαφή με το δρόμο.

«Η ελαστικότητα εξαρτάται εν μέρει από το πάχος και την ευελιξία του πέλματος, αλλά στην πραγματικότητα είναι το περίβλημα που παίζει τον κυρίαρχο ρόλο στην απόδοση ενός ελαστικού», λέει ο Nicol. Αυτό το περίβλημα αποτελείται από στρώματα υφαντών και συγκολλημένων νημάτων. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των νημάτων ανά ίντσα (TPI), τόσο πιο λεπτό είναι κάθε νήμα και τόσο πιο εύκαμπτο θα είναι το ελαστικό. Τα ελαστικά αγωνιστικής ποιότητας μπορούν να έχουν έως και 320 TPI, ενώ τα χειμερινά ελαστικά προπόνησης μπορεί να έχουν μόλις 60 TPI. Αλλά να είστε προσεκτικοί όταν επιλέγετε ελαστικά, γιατί οι κατασκευαστές συχνά αναφέρουν τιμές TPI με βάση πολλαπλά στρώματα σκελετού. Για παράδειγμα, ένα σφάγιο 180TPI μπορεί να είναι τρία στρώματα 60TPI.

Τα υλικά έχουν σημασία και εδώ, με το κορυφαίο μετάξι (χρησιμοποιείται για σωληνοειδείς τροχούς) να είναι πιο μαλακό και πιο εύκαμπτο από τα βαμβακερά νήματα, τα οποία με τη σειρά τους υπερτερούν του νάιλον. Αλλά όπως επεσήμανε στην αρχή ο Blaurock της Continental, δεν μπορείτε να τα έχετε όλα. Ο υψηλός αριθμός νημάτων, τα σφάγια από βαμβάκι και τα μαλακότερα ελαστικά πέλματα σκληρόμετρου μπορεί να είναι τα πιο εύκαμπτα, αλλά δεν έχουν την ανθεκτικότητα και την αντοχή σε κοψίματα πιο άκαμπτου νάιλον και πιο σκληρών ενώσεων από καουτσούκ.

Μέχρι στιγμής, τίποτα δεν έχει καταφέρει να αψηφήσει αυτούς τους συμβιβασμούς και να παράγει τον τέλειο συνδυασμό ελαστικότητας και ανθεκτικότητας. Αλλά ποιος ξέρει τι μπορεί να ακολουθήσει στο δρόμο μόλις επικρατήσει η επανάσταση του γραφενίου;

Συνιστάται: