Myšlenka vybavit kola ostrými prvky, které ulpívají na ledu, vznikla poměrně dávno – ještě v 30. století byly pokusy vybavit kola vozíků a kočárů něčím jako hroty. Ve XNUMX. letech XNUMX. století začaly aktivní experimenty v motoristickém sportu – závodníci se snažili řemeslným způsobem upravovat kola pro zimní soutěže. Ostré sportovní „hřebíky“ však byly na veřejné komunikace prakticky nevhodné. Za první sériovou osobní pneumatiku s hroty je považován model Kometa-Hakkapeliitta od společnosti Nokian. Když se přední výrobci pneumatik zapojili do vytváření pneumatik s hroty, vývoj hrotu se výrazně zrychlil.
Partnerský materiál
Zpočátku museli konstruktéři řešit mnoho technických problémů. Nejčastějším problémem se ukázala být koroze – mnoho kovových slitin nevydrželo neustálý kontakt s mokrým povrchem a pokud byla silnice navíc vydatně pohnojena solí a činidly, pak byla životnost hrotu zcela krátká. Ocelové hřeby navíc výrazně zvýšily hmotnost pneumatiky, a tedy i neodpružené hmoty. Nebylo možné použít lehké kovy, jako je hliník, které nejsou citlivé na rez, protože měkký materiál se velmi rychle opotřebovával a experimenty s plastem ze stejného důvodu selhaly. Přiblížil se problém se sedlem čepu – vlivem stálého zatížení se roztahoval, zeslaboval lícování, mezi čep a běhoun se dostávala voda, nečistoty a činidla, což dále zvyšovalo účinky koroze.
Postupně konstruktéři dospěli ke kombinovanému řešení – tělo, tedy tělo čepu, se začalo vyrábět z lehké, korozivzdorné, často hliníkové slitiny a hrot byl vyroben z karbidového materiálu, obvykle s příměsí karbidu wolframu. Aby se čep neuvolnil a nevytáhl z objímky, je jeho tělo obvykle dvoupřírubové a mezi přírubami je tenčí spojovací nožka. Široká horní příruba poskytuje velkou nosnou plochu a zabraňuje nadměrným vibracím, zatímco široká, plochá spodní příruba drží čep v běhounu. Toto řešení je například použito u hřebu Ice Force, který je instalován v zimní pneumatice Toyo Observe Ice-Freezer.
Pro úspěšné fungování hřebu po celou dobu jeho životnosti je důležitý i odpovídající přístup ze strany majitelů vozů. Nejprve je potřeba zajet nové pneumatiky s hroty pro konečnou fixaci v patici. Prvních 500 kilometrů byste proto měli jet, vyhýbat se náhlým manévrům a udržovat rychlost ne vyšší než 100 km/h.
V poslední době vývojáři stále častěji experimentují s tvarem hrotu čepu, snaží se zlepšit penetrační účinek a rozlišit zatížení v podélném a příčném směru. Existují čtvercové, oválné a dokonce i křížové hroty. U hřebu Ice Force od Toyo Tires je hlavní pracovní část špičky pětiúhelníková a na jejím vrcholu je další čtyřúhelníkový výstupek. To umožnilo zvýšit počet ostrých rohů a úchopových hran, což výrazně zlepšilo penetrační účinek čepu. Výsledkem je, že hřeb Ice Force poskytuje dobrou dynamiku zrychlení a brzdění, pracuje v podélném směru, a také boční podporu, což výrazně usnadňuje průjezd zatáčkami.
Ale samozřejmě přilnavost závisí nejen na tvaru hřebů, ale také na jejich počtu a umístění v běhounu. U moderních pneumatik je tento parametr stále častěji vybírán pomocí počítačového modelování, například technologie T-MODE od Toyo Tires. U nové pneumatiky Observe Ice-Freezer použili vývojáři 28řadý hřeb, který nejen zlepšuje přilnavost k vozovce, ale také snižuje hluk díky rovnoměrnému rozložení hřebů.
Účinnost čepů do značné míry závisí na okolní teplotě. Předpokládá se, že ledem pronikají nejlépe za mírného chladu. Když se vzduch ochladí pod -25 stupňů, led je mnohem silnější a pro hroty je obtížnější jej prorazit. Předností jsou zde modely s optimálně tvarovanou špičkou s ostrými hranami, jako je hřeb Ice Force, a také pneumatiky vybavené měkkou a elastickou pryžovou směsí, která si zachovává své vlastnosti i v silném mrazu, což umožňuje pryži obejmout mikro- nepravidelnosti namrzlé vozovky. Účinek se zvyšuje, pokud je kaučuková směs doplněna o abrazivní prvky – takové vlastnosti má zejména výše zmíněná pneumatika Toyo Observe Ice-Freezer s technologií Microbit, její podstatou je, že se do pryže přidávají drcené ořechové skořápky, jejichž částice zvýšit adhezní vlastnosti pneumatiky na ledu. Toto technologické řešení se zrodilo, když byly pneumatiky s hroty v Japonsku zakázány a inženýři hledali nové způsoby, jak zvýšit přilnavost na ledu. Ukázalo se, že skořápky vlašských ořechů jsou tvrdší materiál než led a jeho ostré částečky dokážou ledovou plochu účinně poškrábat. Skořápka je přitom měkčí než asfaltový povrch a neškodí mu.
Vážení čtenáři! Náš článek má pouze informativní charakter, což neznamená poskytování služeb popsaných v článku!
Podle účelu, složení, vzhledu a vlastností se pneumatiky dělí na: letní, zimní a celoroční. Zimní se dodává s hroty a bez nich (říká se mu „suchý zip“). Vlastnosti zimních pneumatik – měkčí guma, hluboký dezén s velkým počtem lamel, speciální kovové cvočky.
Ve všech případech potřebuje auto pneumatiky s hroty a na které silnici byste měli použít hroty, vám řekneme v článku.
Návrhové prvky
Čepy se skládají z těla a karbidové vložky. S pomocí tělesné hroty jsou vloženy do pneumatik, speciální vložka je zodpovědná za trakci. Hroty se liší tvarem a složením. Z výrobního hlediska je jednodušší vložit hřeby s kulatým tělem, ale výrobci upřednostňují složitější možnosti, protože šířka a tvar umožňují optimalizovat určité vlastnosti pneumatiky na ledu, včetně brzdění, ovládání a akcelerace.
druhy
Výrobci vyrábějí hroty různých tvarů, od nejjednodušších kulatých až po složité mnohostěny. Spojovací prvky se podle konstrukce dělí na jednopřírubové, dvoupřírubové a třípřírubové hřebové prvky. Jednopřírubové typy jsou považovány za zastaralé, dvoupřírubové se nejčastěji používají pro osobní automobily a třípřírubové jsou vhodné pro nákladní automobily. Jejich životnost je kratší než u jednopřírubových, výrobky častěji vypadávají sedátko hřebíku.
Z čeho jsou hřeby pneumatik vyrobeny?
Zpočátku byly všechny spojovací prvky vyrobeny z oceli, ale poté zákonodárce stanovil stanovenou hmotnost výrobků v předpisech a zakázal použití pneumatik s těžšími spojovacími prvky. Výrobci zkoušeli různé možnosti, včetně plastového pouzdra, ale nejlepší výkonové charakteristiky prokázalo hliníkové pouzdro potažené teflonem: lehké, bezpečně připevněné k pneumatikám a téměř nepodléhá korozi. Vložka je pevnější a tvrdší, vyrobená z karbidu wolframu, s různými přísadami pro zlepšení tvrdosti.
Jak fungují hřeby zimních pneumatik?
Všechny prvky pneumatiky plní své úkoly:
- měkká guma horní nášlapné vrstvy při teplotách pod nulou nenamrzá a nelepí;
- hustě rozmístěné hluboké lamely odstraňují vlhkost a sníh z pneumatik a poskytují silnou přilnavost na sněhem pokrytých površích na dotykové ploše, drceném ledu a zledovatělých silnicích při extrémních teplotách. Běhoun zimních pneumatik bývá dvouvrstvý: na horní je nanesen vzorek, na spodní tvrdší jsou připevněny hroty;
- kovové hřeby poskytují dobrou přilnavost v oblastech, kde se zimní teploty pohybují od -5 do -20 a silnice jsou pokryté sněhem a ledem. Jsou to hroty, které se zarývají do sněhu a ledu a pomáhají vozidlu dodat manévrovatelnost.
Princip fungování pneumatik s hroty na různých površích
Kvalita přilnavosti závisí na spárované práci běhounu a hřebů. Kola se na různých površích chovají odlišně: na ledu špunty brání přílišnému protáčení kola. Na mokrém povrchu a ledové drti je chránič účinnější, absorbuje uvolněnou vrstvu povrchu a odstraňuje přebytky z kontaktní náplasti. Při jízdě na sněhu se zasekává v drážkách a taje a čepy zvyšují trakci. Na suchém asfaltu hřeby neospravedlňují jejich použití, naopak komplikují manévrovatelnost vozu a vytvářejí další hluk.
Kdy zvolit pneumatiky s hroty?
Nové pneumatiky s hroty Jsou dražší než suchý zip bez cvočků, ale při správném a pečlivém používání vydrží až 6 sezón. Volba pneumatik s hroty ale není vždy nejlepším řešením, vyplatí se zvážit provozní vlastnosti.
- Pokud je vozovka pokryta měkkým neutuženým sněhem, jsou hřeby k ničemu, v takových podmínkách lépe fungují suché zipy, jsou vyrobeny z měkčí gumy.
- Na čistém asfaltu při teplotách pod nulou není použití hřebů opodstatněné. Bez srážek v chladném počasí je asfalt příliš tvrdý, hroty na běhounu pneumatiky Nemohou se toho chytit a sklouznout. Při jízdě po hřebech na asfaltu je důležité dodržovat rychlostní limit a počítat s tím, že takové použití způsobí deformaci hřebů a vypadnutí z gumy. Kromě toho bude cestování po silnici velmi hlučné.
- U nejnovějších modelů je konstrukce pneumatik taková, že při jízdě na tvrdém povrchu jsou hřeby zatlačeny dovnitř a dochází k přilnavosti s běhounem; když auto jede na ledu, naopak – hroty vycházejí dopředu a zlepšují se přilnavost pneumatiky.
- Při jízdě na sněhu se vlivem tření a zahřívání gumy tvoří na povrchu pneumatiky vrstva vlhkosti, i když je teplota pod -10 stupňů. Hroty protlačují tuto vrstvu vody a zajišťují stabilní kontakt kola s vozovkou.
- Hroty by měli používat řidiči, kteří vyžadují zvýšenou schopnost běžeckého lyžování. Jsou vhodné pro obyvatele příměstských a příměstských oblastí, kde je na silnicích mnoho ostrých zatáček, zatáček, sněhu a ledu. Na takových trasách vůz s pneumatikami s hroty rychleji zrychluje, účinněji brzdí a poskytuje řidiči maximální možnou stabilitu, ovladatelnost a ovladatelnost vozidla.
- Pneumatiky s hroty byste neměli volit, pokud nejste připraveni na další hluk, zvýšenou spotřebu paliva a pokud teplota v zimě klesne pod -30 stupňů. Také pneumatiky s hřeby nejsou vhodné pro evropské zimy s malým množstvím sněhu a velká města, kde mají silnice po celý rok čistý asfalt.
Hlavní fáze přípravy auta na zimu v Rusku – povinný přechod na zimní pneumatiky. Ale výběr typu: suchý zip nebo cvočky je třeba brát vážně. Pro obyvatele megacities nacházející se v evropské části Ruska nemusí být hroty užitečné a budou pouze komplikovat pohyb, stejně jako pro oblasti, kde v zimě teplota trvale klesá pod -30 stupňů. Pro takové provozní podmínky jsou vhodnější pneumatiky na suchý zip, na zledovatělé, zasněžené klikaté silnice se vyplatí použít pneumatiky s hroty.
