Kako rade zaobljene gume

click fraud protection

Kako legenda kaže, grčki filozof Arhimed otkrio je princip istiskivanja vode dok je ulazio u svoju kadu. Nastavio je trčati gol ulicama Sirakuze vičući "Eureka!"

Što naravno zvuči prilično ludo dok ne shvatite da je "Eureka!" je zapravo starogrčki za “Pomoć! Moja voda za kupanje je prevruća!”

John Scott, izumitelj Cambertiresa, jednog je dana doživio jedan od onih bitnih Eureka trenutaka; taj bljesak sjaja koji odjednom gleda svijet postrance i generira ideju tako jednostavnu, a opet tako duboku da je nikome prije nije pala na pamet. "Što ako gume imaju ugrađen nagib?" Njegova vizija možda će promijeniti svijet guma na duboko temeljan način.

Lako je tako nešto napisati, ali to možda nije baš tako lako objasniti:

Kao što mnogi čitatelji znaju, a baš kao što mnogi ne, nagib je postavka poravnanja koja određuje kako gume sjedaju u odnosu na njihovu gore/dolje os. Ako je guma ravno gore-dolje u odnosu na automobil, ima nula nagiba. Ako postavite poravnanje tako da se gornji dio gume naginje prema automobilu, to se naziva negativni nagib. Ako se gornji dio gume odmakne od automobila, to je pozitivan nagib.

Camber se koristi za gotovo sve primjene u vozilima, ali glavni negativni nagib se najčešće koristi za primjene performansi, gdje može imati pozitivne učinke na stvari poput prijenosa težine, kotrljanja karoserije i postavljanja kontaktne površine tijekom gume iskrivljenje. Vozači trkaćih automobila koriste nagib na ovalnim stazama, gdje mogu postaviti nagib jedne strane kao pozitivan, a drugi strana kao negativna kako bi se automobil brže okretao u jednom smjeru dobivanjem maksimalnog kontakta kada je ispod opterećenje. Podešavanje negativnog nagiba na obje strane učinkovito je za cestovne tragove u kojima automobil skreće lijevo i desno. Problem s korištenjem nagiba ugrađen je u gume. Ako uključite nešto nagiba, vaše gume su sada nagnute i površina gaznoga sloja više nije ravna u odnosu na tlo kada je automobil ravan. To će dovesti do velikih količina neredovno trošenje s unutarnje strane gume i neki gubitak kontaktne mrlje pri ubrzanju i kočenju. Ovdje dolazi John Scott.

G. Scott sadašnje gume naziva "kvadratnim", misleći na profil kućišta gume, efektivni kut od 90 stupnjeva između bočne stijenke i gaznoga sloja. Postavite "kvadratnu" gumu na njen gazni sloj i ona stoji ravno i ravno na tlu. kod gospodina Scotta Cambertires, s druge strane, imaju konstantno promjenjiv promjer od unutarnje do vanjske bočne stijenke. To kaže njegov patent. Promjer gume je veći na vanjskom rubu od unutarnjeg, tako da je gazna površina na dijagonali. Stavite ove gume na tlo i one sjedaju nagnute izvan centra. Ovo su gume s "ugrađenim" nagibom. Dakle, ako postavite Cambertire od 4 stupnja na automobil s nultim nagibom, ravno gore-dolje, guma bi se vozila na svom vanjskom rubu, s razmakom između ostatka gume i tlo. No, birajte 4 stupnja negativnog nagiba i guma je lagano nagnuta prema automobilu, ali ravno na tlu.

Prema Scottu, Cambertire pruža povećano bočno prianjanje, poboljšano kočenje, bolji osjećaj upravljanja, ravnomjernije trošenje, bolju kvalitetu vožnje i veću potrošnju goriva. Zvuči ludo, znam. Imao sam nekih poteškoća oko svega toga zamotati u glavu. Ali čini se da svakako djeluje.

Automobilski magazin prije nekoliko godina pomno pogledao koncept i pojavio se spreman staviti ime g. Scotta na razinu s pionirima gume Charlesom Goodyearom i Johnom Dunlopom. U članku je navedeno: “Inženjeri za gume bi ubili za svaki dobitak od jedan posto. Smanjenje puta kočenja za šest posto uz povećanje prianjanja u zavojima za četiri posto predstavlja veliki napredak.”

Matt Farah iz The Smoking Tire također je izrazio iznenađenje tijekom njegove probne vožnje: “Nisam htio vjerovati ovom tipu... S druge strane, ove gume su jako, jako dobre.”

Dakle, što je to zbog čega nagnute gume bolje rade? Recite to ovako: ako stavite četvrtastu gumu na tlo i gurnete je, ona se želi kotrljati u ravnoj liniji. Da bi se okrenuo potrebna je određena sila. Da bi se okrenuo velikom brzinom, potrebna je dovoljna sila da se prevlada vlastita sklonost ka ravnom kotrljanju plus pravocrtna inercija automobila. Ali stavite nagnutu gumu na tlo i gurnite je i ona se želi otkotrljati u krug prema rubu nižeg promjera.

Sada prevedite to na kada su gume na automobilu koji jako skreće udesno. Desne su gume blago nagnute ulijevo i obrnuto, dok su sve četiri gume ravne do tla. Tijekom skretanja težina se prenosi na lijevu stranu, a lijeva prednja guma obavlja većinu posla. Ta guma ne samo da dobiva sve efekte ovjesa nagiba, ne samo da je ravna na tlu s cijelim kontaktnim dijelom koji zahvaća kolnik, već želi skrenuti udesno. Što se više kompresije stavlja na njega, to se više želi okrenuti.

Desna guma, s druge strane, ima mnogo manju težinu i pritisak na nju, te je nagnuta prema svom vanjskom rubu većeg promjera. Puno uži kontaktni dio čini ga da djeluje kao guma bicikla ili motocikla, pružajući mnogo manji otpor zavoju nego što bi to činila neopterećena četvrtasta guma. Scottova tvrtka sada također prodaje neke od svojih guma s "klackalicama" koje protežu vanjsku bočnu stijenku i djeluju nešto poput potpora na jedrilici za još veću stabilnost u ovom stanju.

Sada, ako zamislite pravokutni trokut, malo euklidske geometrije će dokazati da je strana pod kutom uvijek duža od najduže ravne stranice. Zbog sve te geometrije, kutni kontaktni dio na nagnutoj gumi također će biti šira površina nego što bi bila na "kvadratnoj" gumi iste veličine.

Kada se gume kotrljaju ravno, čini se da se efekti nagiba međusobno suprotstavljaju, gotovo kao a prirodni oblik “toe-in” gdje su gume na svakoj strani poravnate da se lagano kotrljaju prema svakoj drugo. Kod četvrtastih guma potrebna je određena količina prianjanja. Ali Cambertires, kaže me g. Scott, uopće ne treba "toe-in". Taj nedostatak prianjanja čini manje trljanja guma, niže radne temperature, manji otpor kotrljanja i bolji vijek trajanja.

Zanimljiv spiralni uzorak gaznoga sloja urezan u gume također može doprinijeti stabilnosti na ravnoj liniji i otpornosti na hidroplaning. Jedinstvena praznina koja se spiralno vrti oko zalizanog gaznoga sloja šira je iznutra za odvod vode i uža prema van za stabilnost gaznoga sloja. Scott tehnologiju naziva Asymetrical Helical Tread and Void Design.

To također može imati neke veze s još jednim efektom koji g. Scott tvrdi za svoje nagnute gume. Čak i bez gotovo nikakvog gaznoga sloja i ne uzorci sipinga uopće, tvrdi da imaju nevjerojatno dobro prianjanje na snijegu. To je hrabra i potpuno anegdotska tvrdnja, koja u početku zvuči pomalo suludo. Od bilo koga drugog mogao bih to shvatiti kao čistu promociju. Ali... dosta tvrdnji gospodina Scotta isprva zvuči pomalo otkačeno, a većina ih je izdržala na uvidu višestrukih stručnih skeptika koji su kasnije postali vjernici. Svakako bih volio vidjeti što bi se moglo dogoditi sa zimskom smjesom i uzorkom gaznoga sloja na nagnutim gumama.

Dakle, s jedne strane, ovo je ideja toliko jednostavna da je čudo da je nitko prije nije smislio, a s druge strane to je ideja toliko kontraintuitivna da je čudo da bi je itko pao na pamet, a kamoli da je isproba na stvarnim gumama. Pa ipak, i dalje se kreće. Eureka!

Korištenje goriva etanola u starinskim automobilima

Ljudi žele znati je li etanol siguran za njihove svakodnevne vozače i klasične automobile. Ovdje ćemo ići korak dalje i dati čvrste odgovore o korištenju goriva koje sadrži etanol u raznim vrstama goriva motori na plin. Što je još važnije, raspr...

Čitaj više

Simptomi problema s vakuumskim napredovanjem u klasičnim automobilima

Ako imate klasični mišićni automobil poput Dodge Chargera druge generacije ili čak General Motors proizvoda kao što je prva generacija Chevrolet Monte Carlo, vjerojatno ste vidjeli napredovanje vakuuma. Kada ovaj pomalo zastarjeli sustav radi isp...

Čitaj više

Povijest klasičnog njemačkog automobila Trabant

Prvo, krenimo s malom lekcijom iz povijesti. Njemačka Demokratska Republika (DDR), Istočna Njemačka, osnovana je 1949. godine na području zemlje koju je okupirao Sovjetski Savez. Istočni Berlin je postao glavni grad dok je Zapadni Berlin ostao u ...

Čitaj više