Hřeby automobilových pneumatik jsou tématem naší dnešní historické recenze. Odkud a jak se vzali? A hlavně, vyplatí se je kupovat nebo dát přednost suchému zipu? My vám to povíme!
Příběh
Jak říkají historici, historie automobilového hřebu sahá téměř k samotnému kolu automobilu. První dřevěná kola byla pro zachování jejich stavu vždy potažena kovovými ráfky nebo koženými proužky a tento design musel být poměrně často aktualizován, takže pro mimosezónu připravovali zejména důvtipní kováři speciální lišty, do jejichž otvorů byly krátké kované hřebíky. byly vloženy, navrženy tak, aby zajistily spolehlivý kontakt s ledovým povrchem. Tento, upřímně řečeno, drahý vynález v té době umožňoval posádce nějakého bohatého šlechtice zajistit spolehlivý pohyb po zimních cestách rychlostí odpovídající jeho postavení.
Úplně první hřeby se začaly objevovat v automobilové pryži na počátku 20. století, kdy byly představeny pneumatiky vyrobené z plné kůže nebo plné pryže a jejich hlavním účelem bylo kromě trakce zachovat životnost pneumatik. Někdy byly takové hřeby prakticky analogy běhounu, protože kola se ještě příliš nelišila od kol na vozících a rychlost pohybu s takovými pneumatikami se začala zvyšovat.
Blíže k moderní době
S příchodem pneumatik se na hřeby na dlouhou dobu zapomnělo. Vlastnosti přilnavosti byly nyní vytvořeny díky speciálnímu přístupu designérů k vytvoření dezénu běhounu a zajištění odolnosti pryže proti opotřebení. A přestože potřeba hrotů zůstala, technologie té doby neumožňovala vytvoření spolehlivé a odolné struktury. V hlavách inženýrů však přišly různé nápady. Nejběžnější provedení v té době vypadalo takto: v pneumatice byly vytvořeny průchozí otvory, do kterých se zevnitř zasunul šroub s plochou hlavou a zvenku se na její závit navlékla matice. Takové pneumatiky samozřejmě dlouho nevydržely. Stačily maximálně na sto nebo dva kilometry. Nemůžete to dát na běžné auto, pouze na sportovní auto – to dávalo smysl.
Čep, obecně přijímaný v moderní době, se začal objevovat v 50. letech a vypadal jako nýt, v jehož těle „žila karbidová vložka“. Pro výrobu břitových destiček se stále používá karbid wolframu (WC) s příměsí karbidů titanu a niobu (TiC, NbC) a přísady vzácných zemin. Každý výrobce čepů má svůj vlastní přísně tajný karbidový vzorec. Je také známo, že některé čepy mají povrchovou tvrdost vyšší než ozubená kola v převodovce.
Tato pevnost je potřebná pro zajištění odolnosti trnu na asfaltu proti opotřebení. Přesto je pro obyvatele města velká část najetých kilometrů, a to i v zasněžené zimě, na suchém asfaltu.
Účelem pláště je držet hřeb v těle běhounu po celou dobu životnosti pneumatiky. A karbidová vložka (čep) by se měla „zakousnout“ do povrchu vozovky, čímž se zvýší koeficient adheze na kluzkém povrchu.
Jak jsi to použil?
Zpočátku byla těla čepů vyrobena z oceli a nemohla se pochlubit vynikajícími vlastnostmi. Standardní hřeb z 60. let měl průměr 9 mm, výšku 14 mm a hmotnost 3 g. Navíc podle oficiálního výzkumu bylo opotřebení povrchu vozovky od použití těchto hřebů na jednom voze přibližně 150 gramů na kilometr! Jakmile začal boj o zachování povrchu vozovky a množství hrotů bylo omezeno, začaly se objevovat pokročilejší návrhy. Hrot z 90. let měl oproti svému prototypu mnohem přijatelnější parametry (průměr/výška/váha: 8/11/1,1) a jeho dopad na vozovku byl považován za mnohem šetrnější. V poslední době se upouští od použití oceli ve prospěch hliníkových slitin, což umožnilo dále snížit hmotnost čepu při zachování pevnosti těla na stejné úrovni.
Kovoplastové hroty se ukázaly jako neúčinné, i když se do nich v 70.–80. letech vkládaly velké naděje. Hmotnost hrotu přesto nepřesáhla 0,7 gramu a byla zajištěna dostatečná mechanická pevnost. Zdálo se, že došlo k novému technologickému průlomu, ale skutečné testy ukázaly, že ve zvláště náročných podmínkách (ostré změny teploty, vysokorychlostní zatížení) se plastový čep předčasně opotřebovává. A to vše proto, že plast a kov mají různé koeficienty tepelné roztažnosti. Je možné, že poslední slovo budou mít cermety, ale dnes je nejpokročilejším provedením hrot z legovaného hliníku. Je celkem lehký (cca 0,9 gramu), má vysokou pevnost a antikorozní odolnost.
Hodnota
Všichni ale víme, že výhody pneumatik s hroty se naplno projeví na úsecích, kde se udusaný sníh mění v povrch vyleštěný od kol. Když se blížíte ke křižovatce, která se proměnila v „kluziště“, budou hroty prostě nenahraditelné. Zakousnutím do zledovatělého povrchu dokážou výrazně zkrátit brzdnou dráhu. Pneumatiky s hroty jsou potřeba zejména na začátku zimy a při prvním tání, kdy jsou velké rozdíly v nočních a denních teplotách.
Tradičně se má za to, že nejobtížnějším teplotním režimem pro pneumatiky s hroty jsou teploty blízké nule od -4 °C do 0 °C. V takovém počasí přestávají pneumatiky s hroty „přilnout“ ke sněhu a ledu, což snižuje jejich přilnavost. Skutečné podmínky jsou však vždy jiné. Řekněme, že při silném větru ani při -2°C nebude mít ledová krusta tendenci výrazně měknout. A v teplejším počasí, kdy je pod koly opravdu pořádný nepořádek, ani běžná zimní pneumatika pravděpodobně nebude účinnější, protože měkká hmota „ucpává“ běhoun.
A přesto jsou podle četných testů při teplotách blízkých nule brzdné vlastnosti pneumatik s hroty na kluzkém povrchu téměř dvakrát (!) vyšší než u jejich protějšků bez hrotů a jejich maximální účinnost je zjištěna právě při teplotě asi -4 °C.
Právě při této teplotě se projevuje veškerá záludná esence ledu. Na válcovaném povrchu pod pneumatikami (jejich teplota je vždy vyšší než teplota okolí) se tvoří tenký film vody, který působí jako mazivo. Trakční vlastnosti v takových podmínkách jsou extrémně nízké a ani kvalitní pneumatiky se zimním dezénem, ale bez hřebů, nebudou schopny zajistit spolehlivý kontakt s vozovkou. Pouze hrot, který dokáže „chytit“ led, může zabránit nekontrolovatelnému pohybu vozu.
Na běžném utuženém sněhu, který ještě nepokryla ledová krusta, už není zisk mezi pneumatikami s hroty a bez hrotů tak výrazný – mluvíme o pár procentech zkrácení brzdné dráhy. I jeden metr však může zachránit životy lidí.
Omezení
Účinnost pneumatik s hroty na suchém asfaltu ve srovnání s podobnými pneumatikami bez hrotů je snížena o 5-10%, a to je dost podstatný rozdíl. Je to proto, že díky použití hřebů je kontaktní plocha běhounu s vozovkou snížena a koeficient tření pro pár asfalt-kov je mnohem nižší než pro pár asfalt-guma. Při prudkém brzdění se zablokovanými koly se tato zrádnost může projevit se vší nevyhnutelností – i na suchém asfaltu auto ujede „metry navíc“.
Hroty jsou mnohem nebezpečnější v situacích, kdy se musíte pohybovat po tramvajových kolejích, které jsou ve stejné úrovni jako vozovka. A je jasné proč – při kontaktu dvou kovových povrchů je koeficient tření obecně nevýznamný (spolehlivou přilnavost k povrchu vozovky zajišťuje tramvaj se svou obrovskou hmotností). Ohroženi jsou především ti řidiči, kteří se rádi pohybují po kolejích – zdá se, že je měkčí. Při brzdění však může vůz uklouznout do strany nebo bude na sešlápnutí brzdového pedálu reagovat pomale, což může vést ke kolizi.
Pneumatiky s hroty vyžadují speciální zacházení. Samotný běhoun zimních pneumatik je mnohem měkčí než běhoun letních pneumatik a na jakýkoli pokus o brzdění smykem reaguje velmi negativně – v důsledku toho se rychle pokryje místy nerovnoměrného opotřebení. Brzdění zablokovanými koly na suchém asfaltu je nepříjemné zejména pro pneumatiky s hroty – nejen že se opotřebovává běhoun, ale hřeby navíc vylétají z hnízda a trhají úlomky běhounu.
Použití hřebů zvyšuje hmotnost kol. Vzhledem k tomu, že v závislosti na rozměru se do pneumatiky „zaboří“ cca 90-140 hrotů, její hmotnost se zvýší zhruba o stejné množství gramů (průměrná hmotnost moderního hrotu je 1,1 gramu). A to znamená zvýšení spotřeby paliva a změnu vyvážení pneumatik, zvláště pokud některé hřeby během provozu vyletí.
Použití
Odborníci tvrdí, že ideální technologií hřebů je nainstalovat hřeb do pneumatiky, dokud je ještě teplá. Proto je třeba dát přednost pneumatikám s hroty z výroby. Bohužel pouze nákupem zahraničních vzorků si můžete být jisti, že jsou skutečně osazeny v továrně. V irkutských společnostech (s největší pravděpodobností v celém Rusku) je samostudování široce praktikováno. Koupit vzduchovku, stejně jako sadu hrotů pochybné kvality, není problém. Za pouhou půlhodinu se pneumatika bez hrotů stane hroty a bude stát o několik stovek rublů více než původní.
S přihlédnutím k národním charakteristikám dejte radu těm, kteří se chystají koupit pneumatiky s hroty: v ideálním případě by pneumatika po instalaci hrotů měla ležet při pokojové teplotě po dobu 20–30 dní (zejména pokud se jedná o hroty s více přírubami), takže že pryž „zatéká“ do vybrání mezi „ramena“ přírub. Tímto způsobem lze kvalitu přiblížit továrním standardům (instalace do teplé pneumatiky).
Pneumatika s hroty navíc vyžaduje záběh – prvních 500-1000 km by se mělo jet potichu, bez prudkého zrychlování nebo brzdění, rychlostí do 70 km/h. Při záběhu je přitom nežádoucí ujet více než 100-150 kilometrů denně. Pneumatiky by měly mít pravidelný odpočinek. Přes noc statické zatížení v gumě zmizí, čep pevněji zapadne na místo a vydrží déle.
Pneumatika s hroty nemůže změnit směr otáčení, protože běhoun a hrot si „zvykají“ na určité podmínky. Nezapomeňte na to, když pneumatiky jdou do garáže na letní uskladnění – na bočnici byste měli křídou umístit šipku, která označuje směr otáčení kola.
Při používání pneumatik s hroty je důležité neustále sledovat jejich tlak. Neustálá jízda na defektních pneumatikách způsobí předčasné opotřebení nebo vypadnutí hřebů. Brzdění při nárazu na okraje výmolů a jiných překážek může také vést ke ztrátě čepů.
Pokud tato pravidla nedodržíte, hrozí, že do jara nezachráníte ani polovinu nainstalovaných hřebů, nebo úplně vyhodíte peníze – na konci sezóny bude pneumatika „nahá“. “
Namísto následného slova
Nepodporujeme každodenní používání pneumatik s hroty ve městě, zejména proto, že v moderních velkoměstech je sníh a led jen velmi zřídka. Hlavní věcí je prostudovat vlastnosti každého typu „gumy“ a při práci s nimi budete v bezpečí. A ještě něco: vyměňte boty na sezónu!
Kontakty
První hroty se objevily dávno předtím, než lidstvo vědělo o existenci spalovacího motoru. Zhruba před jedním a půl sto lety bylo pro lidi stejně důležité udržovat stabilitu a ovladatelnost na ledových a zasněžených vozovkách.
V nedávné historii se první prototypy hřebu začaly objevovat až téměř půl století po vynálezu pneumatiky Johnem Dunlopem. Po kterém byla pojmenována dosud existující značka Dunlop.
První nesmělé pokusy o vytvoření zimních pneumatik s hroty byly provedeny v profesionálním motorsportu ve 1930. letech minulého století. Prototypy moderních hřebů se však v masové produkci začaly objevovat až koncem 1950. let.
V roce 1969 se ukázalo, že samotné ocelové vložky na gumě, která se v chladném počasí „zasekává“, by nestačila.
V průběhu 70-80 let. pneumatiky začaly aktivně spolupracovat s chemickým průmyslem – to umožnilo vytvořit pryž požadované konzistence a také zahrnout některé změny v dezénu. V této době se začal objevovat první „suchý zip“.
V té době byly nejblíže modernímu chápání pneumatik s hroty stejné značky „Dunlop“ a „Nokian“.
Dunlop jako první navrhl použití „drátěného kartáče“ v pryžovém materiálu – model byl vydán pod názvem „Winter Winner“. Na trhu však nikdy nezaznamenala velký úspěch.
Nokian zhruba ve stejné době zahájil výrobu úspěšnější modelové řady Hakkapeliitta, která si dnes spolehlivě drží přední pozice na trhu.
V roce 1982 vydal Michelin demonstrační model „XM+S 100“, ve kterém byly implementovány všechny nejnovější (v té době) vědecké výzkumy – byly provedeny experimenty s dezénem běhounu a složením pryže. Předpokládá se, že to byl tento model, který nastavil další vektor pro rozvoj celého odvětví výroby pneumatik, a to jak ve výrobě pryže s hřeby, tak bez nich.
V roce 1999 již mohli výrobci nabízet pneumatiky s rychlostním hodnocením 240 km/h. V posledních letech XNUMX. století se chemické složení kaučukové směsi a tvar běhounu víceméně sjednotily. Ale experimenty s tvarem hrotu lze nazvat hlavním trendem příštího století.
Téměř každá významná značka pneumatik se v minulosti pokoušela navždy opustit klasický kulatý hřeb a každou sezónu se objevují novinky.
Logické pokračování experimentů s „kulatým“ předkem. Nejpozoruhodnější modely s tímto typem hřebů lze nazvat řadou od Continental: Conti Winter Viking 1, 2003. Příčná oválná vložka čepu umožnila zlepšit akcelerační a brzdné vlastnosti na ledu.
Dceřiná značka společnosti, Gislaved, vydala Nord Frost 3 ve stejném roce 2003 s kulatým hrotem. Ovšem v jiné cenové kategorii.
- Čtyřboký nebo čtvercový čep.
Vlastní produkt značky Nokian, který byl úspěšně použit v modelu Hakkapeliitta 5. O něco později byl na trh uveden „Tetraedral Stud+“ s pevnější základnou a speciální orientací na pneumatice. V „rozpočtové“ verzi se čtyřhranný hřeb Nokian zapsal do historie s SUV Nordman 5 z roku 2014.
- Pentahedron nebo “diamant”.
Patent na něj získala značka Gislaved, součást koncernu Continental.
Modely od obou společností vyšly s tímto typem hrotu. Od „Gislaved“ v roce 2006 svět viděl model Nord Frost 5, který se ve svém segmentu těšil určité oblibě. Mnozí však právem považují model za rozpočtové znovuzrození ContiWinterViking 2 z roku 2005, které nebylo tak nápadné.
Continental se ukázal být mnohem odvážnější v aplikaci inovací.
V roce 2013 koncern uvedl na trh dva modely zimních pneumatik ContiIceContact:
Značeno BD – hliníkové čepy s diamantovým tvarem vložky. K vlepení hřebu do gumy pneumatiky byla také použita speciální technologie. V důsledku toho bylo možné snížit pravděpodobnost ztráty čepu během provozu.
Značeno HD – hybridní forma vložky. Vyznačoval se menším příčným rozměrem. Řada změn byla zahrnuta také v geometrii samotného hrotu. Výrobce kvůli tomu snížil zatížení povrchu vozovky. A samotné pneumatiky začaly plně odpovídat evropským normám. Jednou z důležitých nuancí bylo, že takové hroty se ukázaly být příliš náchylné na mechanické opotřebení. Po velmi krátké době používání se pět ploch „diamantu“ opět vrátilo do tvaru obvyklého oválu.
- Šestihranný nebo diamantový čep.
Zimní trn má nyní 6 hran. Byl patentován jako vlastní vývoj značky. A na trh vstoupil model s šestiúhelníky „Hakkapeliitta 8“. Ke cti tvůrců stojí za zmínku, že aktualizovaný hliníkový hrot se výrazně odlehčil a zkrátil. Jinými slovy to umožnilo, aby byl méně hlučný a méně agresivní na povrchu vozovky. Posledně jmenovaný fakt osvobodil Nokian od nutnosti instalovat na pryžový povrch přísně povolený počet cvočků.
Šest hran se navíc mnohem lépe zařezává do ledu, což umožňuje lepší ovladatelnost a kontrolu nad vozovkou v zimě.
Jedinečný tvar hrotu, který je běžně spojován se značkou GoodYear. Hlavním modelem značky s lichoběžníkovým tvarem hrotu je 2012 UltraGrip Ice Arctic. Stojí za to uznat, že složitý design skutečně umožnil dosáhnout určitých výšek na trhu zimních pneumatik najednou. Je zajímavé poznamenat, že každý z „lichoběžníkových“ prvků v čepech je zodpovědný za svou vlastní oblast práce.
- Obloukový tvar vložky pomáhá zkrátit brzdnou dráhu na ledu.
- Rovná základna lichoběžníku pomáhá vozu lépe přilnout k povrchu vozovky při akceleraci.
- Zkosené bočnice zlepšují kontrolu v zatáčkách.
Konstrukce také využívá dvouvrstvou pryž skládající se z tvrdé a měkké vrstvy. První pomáhá bezpečně upevnit čep a druhý umožňuje zlepšit přilnavost gumy k vozovce.
Ploché a trojúhelníkové hřeby v pneumatice Nokian
V roce 2017 značka Nokian překročila experimenty s tvarem jediného hrotu. Nejnovější model Hakkapeliitta 9 používá 2 typy kolíků najednou.
Před příchodem Hakkapeliitta 9 bylo použití dvou typů hřebů najednou známé pouze závodním jezdcům.
V inovativním designu zajišťují podélnou přilnavost k vozovce hřeby s plochou vložkou umístěné ve střední části pneumatiky. Poskytují pohodlné zrychlení a účinné brzdění.
Stabilita v zatáčkách je zajištěna hřeby s trojúhelníkovou vložkou, které jsou umístěny na boku pneumatiky.
Je důležité si uvědomit, že pneumatika se vyrábí nejen pro osobní automobily. Ale také v úpravě „SUV“ pro crossovery a SUV.
