Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Hur tillverkas däck?

Om du är som oss, spenderar du en ohälsosam del av din dyrbara tid på att tänka på däck. Om du är som alla andra, tänker du förmodligen bara på dina däck när de orsakar dig problem eller när de behöver bytas ut. Men även om de är det sista du tänker på, är däck en kritisk komponent i bildesign som har förändrat vårt sätt att resa i fordon av alla typer, så det är värt att ta dig tid att lära dig mer om dem.

Under de senaste tolv decennierna eller så har däck och bilar kommit en lång väg, minst sagt. Gummit du kör på varje dag liknar på många sätt däcken för år sedan, men ny teknik och säkerhetskrav har drivit in modern däckdesign i det fascinerande territoriet. Däck kan förbättra hanteringen, säkerheten och körkvaliteten på din bil, så Guides &Gear-redigerarna från The Drive  är här för att hjälpa dig förstå grunderna i hur de är gjorda. Vi rådfrågade proffsen på Michelin för att förklara hur de är konstruerade, vad de är gjorda av och hur de har förändrats genom åren.

Låt oss börja rulla.

En grundfärg på däck 

Enkelt uttryckt är däck ringar av gummi som passar runt ett fordons hjul för att dämpa fordonet från vägen och hjälpa till att hålla det under kontroll. Däck är de enda delarna av ett fordon som faktiskt är designade för att vidröra trottoaren. Även om det finns många typer av däck, är de vanligaste för personbilar pneumatiska däck, som pumpas upp med luft eller gas för att upprätthålla trycket. De flesta däck idag är radiella, vilket innebär att linorna och de inre komponenterna är inriktade för att vara vinkelräta (90 grader) mot körriktningen.

Det är viktigt att notera att däck inte är en monolitisk grupp. Det finns olika typer, var och en med en specifik funktion och syfte. Racingdäck, till exempel, är designade för att ge maximalt grepp och kurvtagning på bekostnad av allt annat (körkvalitet och livslängd, främst), medan personbilsdäck är designade för att ge fordonet en mjuk och tyst gång, god bränsleekonomi, och rimlig säkerhet.

Hur kom moderna bildäck till?

Även om vi inte kan gå tillbaka i tiden för att träffa människorna som uppfann hjulet, vet vi när pneumatiska däck i modern stil först togs i bruk. De första pneumatiska däcken utvecklades i mitten av 1800-talet av en kille som heter Rober William Thomson, men var inte överkomliga eller praktiska nog för massproduktion. År 1888 utvecklade John Boyd Dunlop ett pneumatiskt däck för cyklar som är krediterat som den första allmänt tillgängliga modellen. Även om Michelin utvecklade ett däck för bilen, var det inte tillräckligt hållbart för att säljas och lyfte inte. Det tog fram till 1911 för ett däck med en luftfylld innerslang att lyckas.

Eftersom alla föredrog ett slagskydd blev pneumatiska däck normen. Slitbanor lades sedan till i början av 1900-talet, och däcktekniken gick snabbt därifrån, men inte utan några ganska hemska potentiella vägar längs vägen. DuPont Company utvecklade ett kommersiellt gångbart syntetiskt gummi i början av 1930-talet, vilket banade väg för den naturliga och syntetiska blandningen som fortfarande är den föredragna metoden för att tillverka däck idag.

Sedan de första däcken i slutet av artonhundratalet har däck utvecklats för specifika applikationer, inklusive slanglösa däck, radialdäck, run-flat-däck, vinterdäck och lerdäck, bland många andra. Med insikten om att däckproduktion och efterföljande kassering eller återvinning har en betydande och negativ inverkan på miljön, försöker däcktillverkarna att flytta fokus till att se till att deras däck och de processer som bygger dem gör så lite skada som möjligt. Däckjättar som Michelin, till exempel, har lanserat utarbetade långsiktiga hållbarhetsinitiativ som involverar inköp av så många återvunna och biobaserade material som möjligt. Michelin säger att dess moderna däck är gjorda av över 200 komponenter och material och noterar att de har investerat i en egen teknologisk inkubator för att hitta sätt att omvandla så många av dessa komponenter till hållbara och återvunna material – helt klart en lång uppgift.

En annan aspekt av detta fokus på miljöfrågor har varit att vända ämnet om ett däcks rullmotstånd till ett primärt fokus för utvecklingen de senaste åren. För elfordon och hybrider är däcken designade för att hitta en balans mellan prestanda och grepp och rullningskoefficientnivåer som hjälper till att förbättra den totala räckvidden.

Den kanske mest effektfulla innovationen som fortsätter idag är dock radialdäcket. Radialdäcken har stålbälten och lager, som är sammansatta av gummibelagt stål. Lagen är anordnade radiellt runt däcket och möjliggör bättre flexibilitet, komfort och effektivitet. Innan vi går in på hur moderna däck tillverkas, låt oss dock dyka in i deras anatomi.

Anatomin hos ett typiskt radialdäck 

Här är uppdelningen av huvuddelarna av ett genomsnittligt radialdäck:

Innerfoder :Ett innerslang av syntetiskt gummi som håller lufttrycket

Kadaverply :Tunna textilsnören fästa på gummi som ger struktur och stöd 

Nedre pärlområde :Beläget vid de yttre "kanterna", det är här däcket håller fast vid hjulet när det rullar över marken

Pärlor :Varje hjul har två pärlor, eller cirkulära metalltrådar, som bibehåller en lufttät passform med fälgen på hjulet och håller däcket sittande

Sidovägg :Den utåtvända delen av däcket som skyddar det från trottoarkanter och andra skadliga yttre krafter

Höljeslag :Höljet är tillverkat av ett gäng små metalltrådar, vilket ger en majoritet av däckets styrka.

Cap ply :Det som Michelin också kallar för "nollgradersbältet", täckskiktet är tillverkat av gummiklädda förstärkta nylonkord och behåller däckets form samtidigt som det minskar värmen 

Kronslager :Slitbanans strukturella bas

Trampa :Slitbanan är mönstret som syns på den platta utsidan av däcket. Detta skapar inte bara grepp och grepp på vägen, det hjälper också till att ta bort vatten och smuts från däckets yta.

Hur tillverkas moderna fordonsdäck?

Generellt sett börjar löpande bandsprocessen med att blanda och kombinera råvaror. Därifrån fortskrider det genom olika stadier för att forma däcket och binda samman olika komponenter, såsom slitbanor och sidoväggar. Det sista steget innebär att härda däcken för att härda gummit och sätta in slutliga detaljer, såsom märkes- och däckstorleksinformation. Let's break each down.

Materials Selection

Depending on the type of tire and its purpose in life, different rubbers, pigments, oils, and additives are selected to create the desired characteristics. This mix ends up being somewhere in the neighborhood of 20 percent natural rubber and 25 percent synthetic rubber, with the rest of the tire being made of metals and other materials. Michelin notes that its tires contain numerous chemical agents that give various tire qualities such as low rolling resistance or ultra-high grip.

Construction

Even in today’s automation-heavy world, there are still parts of tire manufacturing that rely on human hands. Michelin says that its tires progress through both hand-made and automated processes, and notes that when necessary, it invents its own manufacturing machines and techniques. Tire production begins by mixing the ingredients together, which yields a homogeneous black mixture of tire goo. Computers monitor and control this process to ensure consistency among the huge numbers of tires being produced. The mixture then moves to other machines to be processed into various tire parts.

Assembly continues when an inner liner is placed inside the tire. Since there are no tubes in modern automotive tires, this air- and moisture-resistant material takes its place. Belts and plies are added next, which are made from steel and other materials. To ensure a tight fit with the wheel, bronze-coated steel wires are added to the tires’ sidewalls. The tire components are placed in position and then pressed together to create “green” tires.

Cure

Before curing, tires are called “green” tires, and need to be heated to complete the molding and building process. The tires are placed into a mold and are either inflated or pressed against it, which gives the tire both a tread pattern and sidewall stamping. After the molding is complete, tires are heated to a high temperature—usually 300 degrees Fahrenheit or more—for up to a half-hour. This process vulcanizes the tire, which hardens the rubber and helps cure it. Specialty tires, especially large off-road and heavy machinery tires, can take much longer to cure.

Testing and Quality Control

Tire manufacturers each have their own proprietary testing methods, but the process sometimes involves grabbing a random selection of tires rolling off the assembly line. The tires are tested on the road, cut into to check for consistency and imperfections, and x-rayed.

FAQs about How Tires Are Made

Du har frågor, The Drive har svar!

Q:How long do tires last?

Svar: This will greatly vary and depend on driving conditions, driving habits, and type of tire, but the general rule is that tires could last up to 5-6 years. For more information on tire care and maintenance, visit our article, How Long Do Tires Last and When Should I Replace Them?

Q:Is natural rubber used in tires?

Svar: Yes, though the amount is different for every tire. In general, tires today contain around 20 percent natural rubber and 25 or so percent synthetic rubber. Metal and other materials make up the remaining tire materials list.

Q:What do the numbers on the side of my tire mean?

Svar: We assume you’re asking about the string of text that starts with “P.” This is a designation of your tire size. If you see P225/65R17 on the side of your tire, it means this:

  • P - This means P-Metric, which is a standard used in the U.S. for tire sizes.
  • 225 - This is your tire’s width in millimeters.
  • 65 - This is your tire’s aspect ratio, which is a comparison of its sidewall height to the width. In this case, the sidewall is 65 percent of the tire’s width.
  • R - This stands for radial, which are tires that feature layers running radially across them.
  • 17 - This is the size of your car’s wheels. This tire fits 17-inch wheels.

Q:Are cheap tires bad?

Svar: While cheap tires are not universally bad, there’s a reason high-end tires cost more, and it’s not just branding. Cheap tires may contain less rubber or may be constructed with a mix of materials that don’t give them the longevity of more expensive tire models.

Q:What does the mileage warranty on my tires mean?

Svar: Your tires’ mileage warranty means that the manufacturer will cover them against defects for the duration of that warranty and that the company expects its tires to last at least as long as the warranty under ideal conditions. This does not mean that only getting 25,000 miles out of a 50,000-mile tire will net you a new set of tires if you complain. It means that, after an inspection, you may be entitled to a new set of tires at a prorated price, which will depend on how many miles you have left on the warranty. If you failed to rotate the tires or take care of them properly, you can expect some pushback when trying to make a warranty claim.

Fun Facts About Tires

You know you want more tire manufacturing facts!

  • At some point in the 1960s, Goodyear felt it would be neat to make an illuminated tire, which featured transparent rubber and lighting. The tires were paraded around on vehicles such as the Dodge Polara and Chrysler Silver 300 at the time but never went on sale.
  • Tire rubbers are generally white in color and have to be darkened with carbon black.
  • Run-flat tires are fairly common, but tire manufacturers have shown off prototype models that don’t use air at all. Michelin offers Tweel tires, which are airless radial tires that replaces the entire wheel/tire setup. They are currently offered for UTVs and some heavy equipment, but the company has developed and shown off automotive prototypes.
  • A Michelin engineer told The Drive that his dream tires would be ones that could communicate with a vehicle, which means that a vehicle would be able to adjust its performance to the specific tire it’s wearing at any given time.

Let's Talk:Kommentera nedan för att prata med guiderna och redskapsredaktörerna!

Vi är här för att vara expertguider i allt relaterat till How To. Använd oss, komplimang oss, skrik på oss. Kommentera nedan och låt oss prata! Du kan också skrika till oss på Twitter eller Instagram, här är våra profiler. Har du en fråga? Har du ett proffstips? Skicka oss ett meddelande:[email protected].

  • Jonathon Klein:Twitter | Instagram
  • Tony Markovich:Twitter | Instagram
  • Chris Teague:Twitter | Instagram
  • Hank O'Hop:Twitter | Instagram
  • Victoria Scott:Twitter | Instagram