L'auto gira sul volante

La ruota è un elemento molto importante e solitamente sottovalutato di un'auto. È attraverso il cerchio e il pneumatico che l'auto tocca la strada, quindi questi componenti influiscono direttamente sulle prestazioni di guida dell'auto e sulla nostra sicurezza. Vale la pena conoscere la struttura della ruota e i suoi parametri per usarla consapevolmente e non commettere errori durante il funzionamento.

In generale, una ruota di un'auto è abbastanza semplice: è costituita da un cerchione (cerchio) ad alta resistenza, solitamente collegato integralmente al disco, e. Le ruote sono collegate all'auto più spesso con l'aiuto di mozzi dei cuscinetti. Grazie a loro, possono ruotare sugli assi fissi delle sospensioni dell'auto.

Il compito dei cerchi realizzati in acciaio o lega di alluminio (solitamente con l'aggiunta di magnesio), le forze vengono trasferite anche dal mozzo della ruota al pneumatico. Lo pneumatico stesso è responsabile del mantenimento della corretta pressione nella ruota, il cui tallone rinforzato si adatta perfettamente al cerchione.

Pneumatico moderno è costituito da molti strati di diverse mescole di gomma. All'interno c'è una base: una speciale costruzione di fili di acciaio gommati (corde), che rafforzano i pneumatici e conferiscono loro una rigidità ottimale. I moderni pneumatici radiali hanno una corda radiale a 90 gradi che offre battistrada più rigido, maggiore flessibilità del fianco, minor consumo di carburante, migliore aderenza e comportamento in curva ottimale.

Ruota della storia

Il primo pneumatico Dunlop.

Di tutte le invenzioni utilizzate nell'auto, la ruota ha la metrica più antica: è stata inventata a metà del XIX millennio a.C. in Mesopotamia. Tuttavia, è stato subito notato che l'uso di rivestimenti in pelle attorno ai bordi consentiva una minore resistenza al rotolamento e riduceva al minimo il rischio di potenziali danni. Così è stato creato il primo pneumatico più primitivo.

Una svolta nel design delle ruote non arrivò fino al 1839, quando inventò il processo di vulcanizzazione della gomma, in altre parole, inventò la gomma. Inizialmente, i pneumatici erano realizzati interamente in gomma, noti come solidi. Tuttavia, erano molto pesanti, scomodi da usare e si accendevano spontaneamente. Pochi anni dopo, nel 1845, Robert William Thomson progettò il primo pneumatico con camera d'aria. La sua invenzione, tuttavia, era sottosviluppata e Thomson non sapeva come pubblicizzarla correttamente, quindi non ha preso piede sul mercato.

Ruote a raggi metallici

Il primo pneumatico invernale Kelirengas

Quattro decenni dopo, nel 1888, lo scozzese John Dunlop ebbe un'idea simile (un po' per caso mentre cercava di migliorare la bici di suo figlio di 10 anni), ma aveva più capacità di marketing di Thompson e il suo design conquistò il mercato. Tre anni dopo, Dunlop ha avuto una seria concorrenza con l'azienda francese dei fratelli Andre ed Edouard Michelin, che ha migliorato notevolmente il design del pneumatico e della camera d'aria. La soluzione di Dunlop prevedeva che lo pneumatico fosse fissato in modo permanente al cerchione, rendendo difficile l'accesso alla camera d'aria.

Michelin ha collegato il cerchio al pneumatico con una piccola vite e fascette. La struttura era solida e le gomme danneggiate sono cambiate molto rapidamente, il che è stato confermato dalle numerose vittorie delle vetture equipaggiate Pneumatici Michelin ai raduni. Le prime gomme somigliavano alle slick di oggi, non avevano battistrada. Fu utilizzato per la prima volta nel 1904 dagli ingegneri dell'azienda tedesca Continental, quindi fu una grande svolta.

Michelin X - il primo pneumatico radiale

Lo sviluppo dinamico dell'industria dei pneumatici ha reso il latte di gomma necessario nel processo di vulcanizzazione costoso come l'oro. Quasi subito è iniziata la ricerca di un metodo per la produzione della gomma sintetica. Ciò fu fatto per la prima volta nel 1909 dall'ingegnere della Bayer Friedrich Hofmann. Tuttavia, solo dieci anni dopo, Walter Bock ed Eduard Chunkur corressero la "ricetta" eccessivamente complessa di Hofmann (aggiungendo, tra l'altro, butadiene e sodio), grazie alla quale la gomma sintetica Bona conquistò il mercato europeo. All'estero, una rivoluzione simile ebbe luogo molto più tardi, solo nel 1940, lo scienziato Waldo Semon di BFGoodrich brevettò una miscela chiamata Ameripol.

Le prime vetture si muovevano su ruote con raggi e cerchi in legno. Negli anni '30 e '40, i raggi in legno furono sostituiti da raggi in filo metallico e nei decenni successivi i raggi iniziarono a cedere il posto alle ruote a disco. Poiché gli pneumatici sono stati utilizzati in una varietà di climi e condizioni stradali, sono emerse rapidamente versioni specializzate come il pneumatico invernale. Chiamato il primo pneumatico invernale Kelirengas ("Pneumatico meteorologico") è stato sviluppato nel 1934 dalla finlandese Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö, una società che in seguito divenne Nokian.

Subito dopo la seconda guerra mondiale, Michelin e BFGoodrich introdussero altre due innovazioni che cambiarono completamente l'industria dei pneumatici: nel 1946 i francesi svilupparono la prima Pneumatico radiale Michelin Xe nel 1947 BFGoodrich ha introdotto pneumatici tubeless. Entrambe le soluzioni presentavano così tanti vantaggi che sono diventate rapidamente ampiamente utilizzate e dominano il mercato fino ad oggi.

Il nucleo, cioè il bordo

La parte della ruota su cui è montato il pneumatico è solitamente chiamata cerchione. Esso infatti è costituito da almeno due componenti per scopi diversi: il cerchione (rim), su cui poggia direttamente il pneumatico, e il disco, con il quale la ruota è fissata all'auto. Tuttavia, al momento, queste parti sono inseparabili: saldate, rivettate o molto spesso fuse in un unico pezzo da una lega di alluminio, ei dischi di lavoro sono realizzati in magnesio leggero e resistente o fibra di carbonio. L'ultima tendenza sono i dischi di plastica.

I cerchi in lega possono essere fusi o forgiati. Questi ultimi sono più durevoli e resistenti alle sollecitazioni e sono quindi particolarmente adatti, ad esempio, ai rally. Tuttavia, sono molto più costosi dei soliti "allusioni".

Se solo potessimo permettercelo è meglio usare due set di pneumatici e ruote: estate e inverno. I costanti cambi di pneumatici stagionali possono facilmente danneggiarli. Se per qualsiasi motivo abbiamo bisogno di sostituire i dischi, è più semplice utilizzare i dischi di fabbrica, in caso di sostituzione è necessario regolare il passo delle viti - sono ammesse solo piccole differenze rispetto all'originale, che possono essere corrette con il le cosiddette viti flottanti.

È anche importante installare un cerchione, o offset (marcatura ET), che determina quanto la ruota si nasconderà nel passaruota o andrà oltre il suo contorno. La larghezza del cerchio deve corrispondere alla misura del pneumatico i.

Pneumatico senza segreti

L'elemento chiave e più versatile di una ruota è il pneumatico, che ha il compito di mantenere l'auto a contatto con la strada, permettendole di trasferimento della forza motrice al suolo i frenata efficace.

Il pneumatico moderno è una complessa struttura multistrato.

A prima vista, questo è un normale pezzo di gomma profilata con battistrada. Ma se lo tagli, vediamo una struttura complessa e multistrato. Il suo scheletro è una carcassa costituita da una corda tessile, il cui compito è mantenere la forma del pneumatico sotto l'influenza della pressione interna e trasferire il carico in curva, frenata e accelerazione.

All'interno del pneumatico, la carcassa è ricoperta da un riempitivo e da un rivestimento butilico che funge da sigillante. La carcassa è separata dal battistrada da una cintura di irrigidimento in acciaio, e nel caso di pneumatici con indici di velocità elevati è presente anche una cintura in poliammide immediatamente sotto il battistrada. La base è avvolta attorno al cosiddetto filo del tallone, grazie al quale è possibile incastrare saldamente e saldamente lo pneumatico sul cerchio.

Parametri e caratteristiche degli pneumatici, come comportamento in curva, aderenza su diverse superfici, dino della strada, mescola e battistrada utilizzati hanno il maggiore impatto. A seconda del tipo di battistrada, i pneumatici possono essere suddivisi in direzionali, block, misti, trainanti, rigati e asimmetrici, quest'ultimi sono oggi i più utilizzati per via del design più moderno e versatile.

I lati esterno ed interno del pneumatico asimmetrico hanno una forma completamente diversa: il primo è formato da enormi cubi responsabili della stabilità di guida e blocchi più piccoli situati all'interno disperdono l'acqua.

Oltre ai tasselli, un'altra parte importante del battistrada sono le cosiddette lamelle, ovvero spazi ridotti che creano spazi all'interno dei tasselli del battistrada, fornendo una frenata più efficiente e prevenendo lo scivolamento su superfici bagnate e innevate. Questo è il motivo per cui il sistema delle lamelle negli pneumatici invernali è più ampio. Inoltre, gli pneumatici invernali sono realizzati con una mescola più morbida e flessibile e offrono le migliori prestazioni su superfici bagnate o innevate. Quando le temperature scendono al di sotto di circa 7 gradi Celsius, gli pneumatici estivi si induriscono e le prestazioni di frenata si riducono.

Quando acquisti un nuovo pneumatico, ti imbatterai sicuramente nell'etichetta energetica dell'UE, che è obbligatoria dal 2014. Descrive solo tre parametri: resistenza al rotolamento (in termini di consumo di carburante), il comportamento della "gomma" su fondo bagnato e il suo volume in decibel. I primi due parametri sono indicati da lettere da "A" (migliore) a "G" (peggiore).

Le etichette dell'UE sono una sorta di benchmark, utile per confrontare pneumatici della stessa misura, ma sappiamo dalla pratica che non ci si dovrebbe fidare troppo. È decisamente meglio affidarsi a test e opinioni indipendenti disponibili sulla stampa automobilistica o sui portali Internet.

Più importante dal punto di vista dell'utente è la marcatura sullo pneumatico stesso. e vediamo, ad esempio, la seguente sequenza di numeri e lettere: 235/40 R 18 94 V XL. Il primo numero è la larghezza del pneumatico in millimetri. "4" è il profilo del pneumatico, ad es. il rapporto tra altezza e larghezza (in questo caso è il 40% di 235 mm). "R" significa che è un pneumatico radiale. Il terzo numero, "18", è il diametro della sede in pollici e dovrebbe corrispondere al diametro del cerchione. Il numero "94" è l'indice di capacità di carico del pneumatico, in questo caso 615 kg per pneumatico. “V” è l'indice di velocità, cioè la velocità massima alla quale un'auto può viaggiare su un dato pneumatico a pieno carico (nel nostro esempio è 240 km/h; altri limiti, ad esempio, Q - 160 km/h, T - 190 km/h, H - 210 km/h). "XL" è la designazione di uno pneumatico rinforzato.

Giù, giù e giù

Confrontando le auto prodotte decenni fa con quelle moderne, noteremo sicuramente che le nuove auto hanno ruote più grandi rispetto alle loro predecessori. Il diametro del cerchio e la larghezza della ruota sono aumentati, mentre il profilo del pneumatico è diminuito. Tali ruote sembrano sicuramente più attraenti, ma la loro popolarità non è solo nel design. Il fatto è che le auto moderne stanno diventando sempre più pesanti e veloci e le richieste di freni stanno aumentando.

Il profilo ribassato si traduce in un'ampia larghezza del pneumatico.

I danni ai pneumatici a velocità autostradale saranno molto più pericolosi se uno pneumatico a palloncino scoppia: è molto facile perdere il controllo di un veicolo del genere. Un'auto con pneumatici a basso profilo sarà probabilmente in grado di rimanere nella corsia e frenare in sicurezza.

Il tallone basso, rinforzato con uno speciale labbro, significa anche una maggiore rigidità, particolarmente apprezzata nel caso di guida dinamica su strade tortuose. Inoltre, il veicolo è più stabile durante la guida ad alta velocità e frena meglio su pneumatici più bassi e più larghi. Tuttavia, nella vita di tutti i giorni, un profilo basso significa meno comfort, soprattutto su strade cittadine sconnesse. Il più grande disastro per tali ruote sono i pozzi ei cordoli.

Guarda il battistrada e la pressione

In teoria, la legge polacca consente la guida su pneumatici con battistrada rimanente di 1,6 mm. Ma usare una tale "gomma da masticare" è una seccatura. Lo spazio di frenata sul bagnato è quindi almeno tre volte più lungo e potrebbe costarti la vita. Il limite di sicurezza inferiore è di 3 mm per gli pneumatici estivi e di 4 mm per gli pneumatici invernali.

Il processo di invecchiamento della gomma progredisce nel tempo, il che porta ad un aumento della sua durezza, che, a sua volta, influisce sul deterioramento dell'aderenza, soprattutto sul bagnato. Pertanto, prima di installare o acquistare uno pneumatico usato, è necessario controllare il codice a quattro cifre sul fianco del pneumatico: le prime due cifre indicano la settimana e le ultime due cifre indicano l'anno di fabbricazione. Se il pneumatico ha più di 10 anni, non dovremmo più usarlo.

Vale anche la pena valutare le condizioni dei pneumatici in termini di danneggiamento, in quanto alcuni di essi escludono i pneumatici dal servizio anche se il battistrada è in buone condizioni. Questi includono crepe nella gomma, danni laterali (forature), vesciche sul lato e sulla parte anteriore, gravi danni ai talloni (solitamente associati a danni al bordo del cerchio).

Cosa accorcia la vita del pneumatico? Guidare con una pressione dell'aria insufficiente accelera l'usura del battistrada, il gioco delle sospensioni e la scarsa geometria causano dentellature e le gomme (e i cerchioni) vengono spesso danneggiate quando si sale troppo rapidamente sui cordoli. Vale la pena controllare sistematicamente la pressione, perché uno pneumatico sgonfio non solo si consuma più velocemente, ma ha anche una presa peggiore, resistenza all'aquaplaning e aumenta notevolmente il consumo di carburante.

Opona Driveguard - Tapis roulant Bridgeston

Dal 2014 il TPMS, Tyre Pressure Monitoring System, è diventato un equipaggiamento obbligatorio per tutte le nuove auto, un sistema il cui compito è quello di monitorare costantemente la pressione dei pneumatici. È disponibile in due versioni.

Il sistema intermedio utilizza l'ABS per controllare la pressione dei pneumatici, che conta la velocità di rotazione delle ruote (una ruota sgonfia gira più velocemente) e le vibrazioni, la cui frequenza dipende dalla rigidità del pneumatico. Non è molto complicato, è più economico da acquistare e mantenere, ma non mostra misurazioni accurate, si attiva solo quando l'aria nella ruota si esaurisce per molto tempo.

D'altra parte, i sistemi diretti misurano in modo accurato e continuo la pressione (e talvolta la temperatura) in ciascuna ruota e trasmettono via radio il risultato della misurazione al computer di bordo. Tuttavia, sono costosi, aumentano il costo del cambio stagionale degli pneumatici e, peggio ancora, si danneggiano facilmente in tale utilizzo.

Pneumatici che forniscono sicurezza anche in caso di danni gravi sono stati lavorati per molti anni, ad esempio, Kleber ha sperimentato pneumatici riempiti di gel che sigillavano un foro dopo una foratura, ma solo i pneumatici hanno guadagnato una maggiore popolarità sul mercato. Quelle di serie hanno un fianco rinforzato, che, nonostante la caduta di pressione, riesce a sostenere il peso dell'auto per diverso tempo. Aumentano infatti la sicurezza, ma purtroppo non sono prive di inconvenienti: le strade sono rumorose, riducono il comfort di guida (le pareti rinforzate trasmettono più vibrazioni alla carrozzeria), sono più difficili da mantenere (necessita di attrezzature speciali) , accelerano l'usura del sistema di sospensione.

gli specialisti

La qualità e i parametri di cerchi e pneumatici sono di particolare importanza nel motorsport e nel motorsport. C'è una ragione per cui un'auto è considerata fuoristrada come le sue gomme, con i piloti che si riferiscono alle gomme come "oro nero".

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Pneumatico fuoristrada Mud Terrain

In un'auto da corsa o da rally, è importante combinare un elevato livello di aderenza sul bagnato e sull'asciutto con caratteristiche di manovrabilità equilibrate. Il pneumatico non dovrebbe perdere le sue proprietà dopo che la miscela si è surriscaldata, dovrebbe mantenere l'aderenza durante lo slittamento, dovrebbe rispondere istantaneamente e in modo molto preciso al volante. Per competizioni prestigiose come WRC o F1, sono in preparazione modelli di pneumatici speciali, di solito diversi set progettati per condizioni diverse. I modelli ad alte prestazioni più popolari: (senza battistrada), ghiaia e pioggia.

Molto spesso ci imbattiamo in due tipi di pneumatici: AT (All Terrain) e MT (Mud Terrain). Se ci muoviamo spesso su asfalto, ma non evitiamo bagni di fango e sabbia di attraversamento, utilizziamo pneumatici AT abbastanza versatili. Se l'elevata resistenza ai danni e la migliore aderenza su strada sono una priorità, è meglio acquistare i tipici pneumatici MT. Come suggerisce il nome, saranno imbattibili, soprattutto su terreni fangosi.

Intelligente e verde

Gli pneumatici del futuro saranno sempre più rispettosi dell'ambiente, intelligenti e adattati alle esigenze individuali dell'utente.

Il volante dell'auto del futuro: Michelin Vision

C'erano almeno alcune idee per ruote "verdi", ma concetti audaci come Michelin e, probabilmente, nessuno immaginava. Vision by Michelin è uno pneumatico e un cerchio completamente biodegradabili in uno. È realizzato con materiali riciclabili, non richiede pompaggio a causa della sua struttura interna a bolle ed è fabbricato in.

Pneumatico Goodyear Oxygene verde ricoperto di muschio sul lato

Michelin suggerisce persino che le auto del futuro saranno in grado di stampare il proprio battistrada su una ruota del genere, a seconda delle esigenze dell'utente. A sua volta, Goodyear ha creato pneumatici Oxygene, che non sono solo verdi nel nome, perché il loro fianco traforato è ricoperto di vero muschio vivo che produce ossigeno ed energia. Lo speciale disegno del battistrada non solo aumenta la trazione, ma trattiene anche l'acqua dal manto stradale, favorendo la fotosintesi. L'energia generata in questo processo viene utilizzata per alimentare i sensori incorporati nel pneumatico, un modulo di intelligenza artificiale e strisce luminose situate nel fianco del pneumatico.

Costruzione del pneumatico Goodyear reCharge

Oxygene utilizza anche la luce visibile o un sistema di comunicazione LiFi in modo da potersi connettere all'Internet delle cose per le comunicazioni da veicolo a veicolo (V2V) e da veicolo a urbano (V2I).

e un ecosistema in rapida crescita di informazioni interconnesse e in continuo scambio, il ruolo della ruota dell'auto deve essere ridefinito.

L'auto del futuro stessa sarà un sistema integrato di componenti mobili "intelligenti" e allo stesso tempo si inserirà nei più complessi sistemi di comunicazione delle moderne reti stradali e.

Nella prima fase di utilizzo di tecnologie intelligenti nella progettazione della ruota, i sensori posti negli pneumatici eseguiranno vari tipi di misurazioni, quindi trasmetteranno le informazioni raccolte al conducente attraverso il computer di bordo o il dispositivo mobile. Un esempio di tale soluzione è il prototipo di pneumatico ContinentaleTIS, che utilizza un sensore collegato direttamente al rivestimento del pneumatico per misurare la temperatura del pneumatico, il carico e persino la profondità e la pressione del battistrada. Al momento giusto, eTIS informerà il guidatore che è ora di cambiare il pneumatico, e non in base al chilometraggio, ma alle condizioni effettive della gomma.

Il passo successivo sarà la realizzazione di uno pneumatico che, senza la necessità dell'intervento del guidatore, risponda adeguatamente ai dati raccolti dai sensori.Tali ruote gonfieranno o ricostruiranno automaticamente una gomma a terra, e nel tempo saranno in grado di adattarsi dinamicamente al condizioni meteorologiche e stradali, ad esempio, quando piove, i gradini delle scanalature di drenaggio si espandono in larghezza per ridurre il rischio di aquaplaning. Un'interessante soluzione di questo tipo è un sistema che permette di regolare automaticamente la pressione negli pneumatici dei veicoli in movimento tramite microcompressori controllati da un microprocessore.

Michelin Uptis czyli Sistema di pneumatici antiforatura unico

Lo smart bus è anche un autobus adattato individualmente all'utente e alle sue esigenze attuali. Immaginiamo di guidare su un'autostrada, ma abbiamo ancora un difficile tratto fuoristrada a destinazione. Pertanto, i requisiti per le proprietà dei pneumatici variano notevolmente. Ruote come la Goodyear reCharge sono la soluzione. In apparenza, sembra standard: è composto da un cerchione e uno pneumatico.

L'elemento chiave, tuttavia, è uno speciale serbatoio situato nel cerchio contenente una capsula riempita con una miscela biodegradabile personalizzata, che consente di rigenerare il battistrada o di adattarlo alle mutevoli condizioni stradali. Ad esempio, potrebbe avere un battistrada fuoristrada che consentirebbe all'auto nel nostro esempio di uscire dall'autostrada ed entrare nel parcheggio. Inoltre, l'intelligenza artificiale sarà in grado di produrre una miscela completamente personalizzata adattata al nostro stile di guida. La miscela stessa sarà realizzata in biomateriale biodegradabile e rinforzata con fibre ispirate a uno dei materiali naturali più duri al mondo - seta di ragno.

Ci sono anche i primi prototipi di ruote, che cambiano radicalmente le soluzioni progettuali utilizzate da più di cento anni. Si tratta di modelli completamente resistenti alle forature e ai danni, che poi integrano completamente il cerchio con lo pneumatico.

Un anno fa, Michelin ha introdotto l'Uptis, un modello airless resistente alle forature che l'azienda prevede di rilasciare tra quattro anni. Lo spazio tra il battistrada tradizionale e il cerchio è riempito da una struttura a coste traforata realizzata con una speciale miscela di gomma e fibra di vetro. Un tale pneumatico non può essere forato perché non c'è aria all'interno ed è sufficientemente flessibile da offrire comfort e allo stesso tempo la massima resistenza ai danni.

Palla al posto della ruota: Goodyear Eagle 360 ​​Urban

Forse le auto del futuro non andranno affatto su ruote, ma su... stampelle. Questa visione è stata presentata da Goodyear sotto forma di prototipo Aquila 360 Urbana. La palla dovrebbe essere migliore di una ruota standard, smorzare i dossi, aumentare l'abilità di fondo del veicolo e l'abilità di fondo (girare sul posto) e fornire una maggiore durata.

Eagle 360 ​​Urban è avvolto in un guscio flessibile bionico ricco di sensori con i quali può monitorare le proprie condizioni e raccogliere informazioni sull'ambiente, compreso il manto stradale. Dietro la "pelle" bionica c'è una struttura porosa che rimane flessibile nonostante il peso del veicolo. I cilindri situati sotto la superficie del pneumatico, agendo secondo lo stesso principio dei muscoli umani, possono formare in modo permanente frammenti individuali del battistrada del pneumatico. Oltretutto Aquila 360 Urbana può ripararsi da solo: quando i sensori rilevano una foratura, fanno ruotare la sfera in modo tale da limitare la pressione sul sito della puntura e provocare reazioni chimiche per chiudere la foratura!