Gumiabroncsok Chrenkó Zsolt Egri Károly Zsigmond

Gumiabroncs történet: A mai gumiabroncsok elődjét a XIX. Században készítették ben Thomas Hancock felfedezte, hogy a gyorsan tönkremenő kaucsukból, ha kénnel keveri össze és felmelegíti, akkor a nyersanyagból sűrű, képlékeny massza – gumi – keletkezik, amely különböző szerek hozzáadása hatására lággyá válik ben Charles Goodyear egy szerencsés véletlennek köszönhetően feltalálta a vulkanizálást. Az eljárás során kaucsuk és kén keverékéből hő hatására rugalmas anyag keletkezik. A légtömlős abroncsot csak később, 1888-ban, John Boyd Dunlop – egy skót állatorvos – kisfia triciklijéhez találta ki, majd szabadalmaztatta. A gumibelső szerepét egy módosított bőr öntözőcső töltötte be, ezt vonta be gumival. Hamar sikert értek el vele, így autókon is használni kezdték őket, majd 1906-ban már repülőgépekre is felszerelték.

Gumiabroncs történet: a magyar Szisz Ferenc elsőként alkalmazza a kerékkel egybeépített, leszerelhető gumiabroncsot Palmer szövetvázzal erősített abroncsot talál fel megjelenik az abroncsmintázat Michelin feltalálja a radiál-abroncsot, acélszállal erősíti a gumiköpenyeket

A gumi jellemzői: A gumi rugalmas anyag. Könnyen deformálódik (a deformáló erő megszűnte után ismét felveszi eredeti alakját) Alapját a kaucsuk képzi, melynek tulajdonságai határozzák meg a gumi tulajdonságait

A gumigyártás aktív töltőanyagai és adalékai: Ahhoz, hogy különböző gumiipari termékeket vagy leginkább gumiabroncsot tudjunk gyártani, a természetes és a műkaucsukhoz is szükség van különféle egyéb anyagok, aktív töltőanyagok és vulkanizálási hatóanyagok hozzáadására is. Kormot a huszadik század első évtizedeiben kezdtek el a gumigyártásban felhasználni. Az abroncsiparban jelenleg is fontos szerepet töltenek be. A korommal erősített gumi gyakran kopásállóbb, mint a töltetlen kaucsukból készült. A kormot földgáz vagy szénhidrogének elégetésével vagy részleges termikus lebontásával állítják elő. Az abroncskeverék mintegy harmadát a korom alkotja; a koromtól lesz fekete a gumi. Ennek megvan az az előnye is, hogy hatékonyan semlegesíti az ultraibolya sugarak hatását és így megakadályozza a gumi repedezését.

A gumiabroncs feladatai: A gumiabroncs a gépkocsi és az úttest közötti kapcsolatot tartja fenn,mindenféle topográfiai, klimatikus, a sebességgel kapcsolatos feltételek, valamint útviszonyok mellett biztosítja a szükséges erőátvitelt.

A gumiabroncsoknak 4 fő funkciót kell ellátnia: A gépjármű, valamint rakományának alátámasztása és továbbítása Az útegyenetlenségek hatásának kiegyenlítése, csökkentése, elnyelése Hajtó- és fékezőerő átvitele az úttest felületére A haladási irány megváltoztatása és fenntartása

A gyumiabroncsgyártás lépései: Alapanyagok (kaucsuk, a vulkanizálás hatóanyagai, öregedésgátlók, töltőanyagok, lágyítók, egyéb adalékanyagok, szilárdsághordozók) Keverés (a kaucsuk és a különböző hozzávalók összekeverése) Alkatrészgyártás  Gumis alkatrészek: kalanderezés, extrudálás,  Szilárdsághordozót tartalmazó alkatrészek: felpréselés, huzalkarikagyártás Vágás (A felpréselt kord méretre vágása) Felépítés (az alkatrészek összeépítése nyersköpennyé) Vulkanizálás Végtermék ellenőrzés

A gumiabroncs szerkezete: A gumiabroncs két alapvető részből áll: a futófelületnek - amely az úttal közvetlenül érintkezik - kell biztosítania a megfelelő tapadást, miközben ellenállónak kell lennie a kopással szemben. A másik alkotóelem a karkasz, vagyis a gumiabroncs oldalfala, amely a gumiabroncs szilárdságát és rugalmasságát biztosítja.

A gumiabroncs szerkezete: Az öv részei: - futófelület – természetes és szintetikus gumi -védőbetét – gumiba ágyazott nylon - övbetétek – nagy szilárdságú acél sodrony A köpeny részei: - kordszövet betét – műselyem vagy poliészter - belső légzáró réteg – butil gumi - oldalfal – természetes gumi - peremprofil – szintetikus gumi - peremhuzal– gumiba ágyazott acél huzal -erősített perem – nylon, aramid

Gumiabroncsok osztályozása: Kerékpár és mopedköpenyek Motorkerékpár és oldalkocsi köpenyek Személygépkocsi köpenyek Kisteherjármű és kisbusz köpenyek Tehergépkocsi és autóbusz köpenyek Földmunka és építőgépjármű köpenyek Mezőgazdasági vontató köpenyek Targoncaköpenyek Különleges rendeltetésű köpenyek

Gumiabroncs típusok osztályozása szerkezet szerint :  Diagonál köpenyek  Öves diagonál köpenyek  Radiál köpenyek  Kölönleges rendeltetésű speciális köpenyek Gumiabroncs típusok osztályozása a szövetváz anyaga szerint :  Textil szál  Acél szál  Üvegszál  Egyéb különleges szálerősítés  Vegyes szövetváz Gumiabroncs típusok osztályozása futómintázat szerint :  Városi  Országúti  Terepjáró, stb. Gumiabroncs típusok osztályozása légzárás módja szerint:  Tömlős  Tömlő nélküli  Defekt tűrő gumiabroncs

Radiál – diagonál abroncsok: Diagonál abroncs : Olyan abroncs, melyben a gumi futófelülete alatt a szerkezeti erőt adó fém- vagy nejlonszálak átlósan futnak. Az ilyen gumi erős és sokat bír, de rideg, kemény és kényelmetlen, ezért ma már személyautókon nem, csak teherautókon használják. Fő jellemzői : – ° koronaszög – egyszerű szerkezet, egyszerű gyártás – erős oldalfal, kevésbé sérülékeny – könnyebb javíthatóság jó csillapítási tulajdonságok, jó rugózás Radiál abroncs: Az ilyenben a hordozó vászon a haladási irányra merőleges (tehát a gumiban sugár-irányú, radiális) szálakból építkezik. A futófelületen végtelenített szálú öv fut körbe, az úttesttel érintkező felületen tehát több vászonréteg van, mint oldalt. Fő jellemzői : – a kordszálak 90°-ban metszik a koronavonalat – a futófelület szélességében öv helyezkedik el 15-20°- os koronaszöggel kevesebb betéttel ugyanolyan igénybevételt bírnak

A radiálabroncsok előnyei a diagonálabroncsokkal szemben: A radiál futója merev, jobban érintkezik a talajjal még kanyarban is. Jobb úttartása és menetviselkedése. Radiálabroncsokkal csökken a féktávolság. A radiálabroncsok futómerevsége miatt a mintázat nem torzul el az útfelülettel való érintkezés folyamán, nincsenek helyi csúszások, ez javítja a kopási tulajdonságokat, így nő az éltartam. A radiálabroncsok merev futója miatt kis kormánykerék elmozdulásánál a diagonálabroncsokhoz képes nagyobb oldalerő ébred, nő a kormányozhatóság. A radiálabroncs lágy oldalfala folytán kisebb a felhasznált deformációs munka, ami a radiálabroncsok kisebb gördülési ellenállásának okozója, mely a tüzelőanyag csökenését eredményezi. A radiálabroncsok hátrányai: A merev futó miatt kisebb sebességeknél, ill. a rossz úton keletkező zaj és rezgés nagyobb, mint a diagonálabroncsoknál. A radiálabroncsok 20-50%-kal többe kerülnek, mint az azonos méretű diagonálabroncsok.

Gumiabroncsok jelölései: 1. A gumiabroncs gyártója 2. Mintázat jelölése 3. Gumiabroncs profiljának szélessége mm-ben (nem a futófelületé!!!) 4. Az abroncs szélességének és az oldalfal magasságának aránya 5. Radiál szerkezetű gumiabroncs 6. Kerékpánt átmérő collban 7. Terhelési index (LI) 8. Sebesség index (SI) 9. Tömlő nélküli gumiabroncs (TL vagy tubeless)) 10. Gyártási idő (2305: 23. hét, 2005) 11. Kopásjelző (TWI) 12. Kiegészítő jelölés megnövelt terhelhetőségű gumiabroncsokhoz 13. Téli alkalmazhatóság jelölése téli és négy évszakos gumiabroncsokhoz (M+S)

A terhelési index: A terhelési index a gumiabroncs maximális terhelhetőségét határozza meg. Rövidítése: LI (Load Index)

A sebesség index: A sebesség index az adott gumiabronccsal megengedett legnagyobb sebességet határozza meg. Rövidítése: SI (Speed Index)

Gumiabroncs élettartamát csökkentő tényezők: A gumiabroncsok teljesítménye az idők során megsokszorozódott, de jelentős eltérések mutatkoznak az azonos típusú, de különböző járműveken üzemeltetett abroncsok teljesítményei között. Ennek az az oka, hogy az üzemeltetési körülmények minden gumiabroncs esetén eltérőek. Üzemeltetés közben ugyanis számos olyan tényező hat, amely az élettartamot befolyásolja. E tényezők közül a legfontosabbak: - az abroncs belső nyomása - az abroncs terhelése - a kerék kiegyensúlyozottsága - a sebesség - a gépjármű műszaki állapota - az útfelület - a klimatikus viszonyok Az abroncs állapota minden esetben tükrözi az üzemeltetés körülményeit, így a rajta található nyomok alapján fontos következtetések vonhatók le a keletkezett hibák okainak megállapítása szempontjából. Ez nagyon fontos a hibák fellépésének megakadályozása, ill. kijavítása érdekében.

Gumiabroncs élettartamát csökkentő tényezők:

Gumiabroncs kopások:

Defekttűrő abroncsok: A rossz utak, szétszórt éles tárgyak azonban mint régen, úgy most is, megfélemlítik az autósokat. A hagyományos gumiabroncsok, egy esetleges defekt esetén leválnak a tárcsáról, és amellett hogy tönkremennek még balesetveszélyessé is válnak ben piacra került a levegő-csapda. Ez tulajdonképpen egy második tömlő az abroncs pereme körül. A két darabból álló üvegszálas erősítésű, leeresztve is futó abroncs stabilizátora 1977-ben érkezett meg. Nem igazán terjedt el, mert különleges kerékre és különleges szerelő berendezésre volt szükség a használatához ban a jelent meg az SST, az iparág legelső defekttűrő abroncsa. Kereskedelmi sikere azonban ennek is elmaradt a piacon kapható megbízhatatlan, és drága, alacsony nyomásra figyelmeztető eszközök miatt vízválasztó volt a leeresztett állapotban is futó abroncsok történetében. Az 1994-es Chevrolet Corvette gépkocsin jelent meg először gyári felszerelésként a nyomáscsökkenéssel is működő abroncs ben a technológiát a 16 és 17 coll méretű abroncsokra alkalmazták többek közt a BMW Csoport díjnyertes Mini gépkocsiján óta a vezető autógyártók opcionális felszerelésként kínálják, de egyes típusoknál már alapfelszereltségben is defekttűrő gumiabroncsokkal szerelt gépkocsikat is gyártanak.

Defekttűrő abroncsok: Continental Conti Support Ring: A CSR tulajdonképpen egy rugalmas ágyazással ellátott, közvetlenül akeréktárcsára szerelt rozsdamentes acél gyűrű. Felszerelhető a hagyományos gumiabroncsokhoz, hagyományos kerékpántú tárcsákra is. Normál menetkörülmények között a CSR nem befolyásolja a menettulajdonságokat. Hirtelen vagy fokozatos nyomásvesztés esetén azonban a gumiabroncs felfekszik a fémgyűrűre, így a jármű megőrzi irányíthatóságát. A továbbhaladás így maximum 80 kilométer/órás sebességgel a körülményektől függően akár 200 kilométeres távolságig is lehetséges, a jármű pedig mindeközben megfelelően stabil és kényelmes marad A négy Conti Support Ring kevesebbet nyom egy teljes értékű pótkeréknél, így alkalmazásával a jármű saját tömege enyhén csökkenthető.

Defekttűrő abroncsok: Continental Self Supporting Runflat Tires (SSR): Az SSR gumiabroncsok speciális megerősítést tartalmaznak oldalfalukban, amely a légnyomás elvesztése esetén felveszi a jármű súlyát. Ez a megoldás mindig csak abroncsnyomás-ellenőrző rendszerrel együtt alkalmazható. Az SSR leginkább az nagy teljesítményű limuzinok és sportkocsik számára készült, amelyek gumiabroncsai 50 százalékos vagy annál alacsonyabb keresztmetszeti aránnyal rendelkeznek. A megerősített oldalfal gumidefekt esetén felveszi a jármű tömegét, s maximum 80 km/

Defekttűrő abroncsok: Continental Conti Seal: A Conti Seal gumi a kisebb lyukakat magától és észrevétlenül „befoltozza”, anélkül, hogy a vezető bármit is észlelne a dologból. Új módszerrel védekezik a defektek ellen. A CSR és az SSR súlytöbbletükkel pluszterhelést rónak a futóműre, ráadásul egy drága nyomásellenőrző rendszert is igényelnek. A CS abroncsban a megerősített oldalfal helyett egy réteg nyúlós, viszkózus polimer (belső tömítő réteg) került felhordásra a gumi belsejében, ami azonnal eltömíti a lyukat, amint az megjelenik. Ezzel a megoldással elhanyagolható a nyomásveszteség, ráadásul a módszer tartós megoldást kínál, és a vezető tudta nélkül történik.

Defekttűrő abroncsok: Goodyear defekttűrő gumiabroncs: A Goodyear EMT abroncsainak technológiája, a Continental SSR abroncsokéhoz hasonlóan a gumiabroncson belüli megerősített oldalrészek elvén alapul. Amikor egy hagyományos gumiabroncs kilyukad, az egyszerűen összenyomódik a gépkocsi súlya alatt, melynek következtében a köpenyperemek lejönnek a kerékpántról és az oldalrészek rápréselődnek az útra. A nyomás néhány kilométeren belül teljesen összeroncsolja a gumiabroncsot. A Goodyear 'RunOnFlat' technológiája esetében a gumiabroncs rajtamarad a kerékpánton és a teljes légnyomás-vesztéssel járó defekt esetén is lehetőség van akár 80 km megtételére.

Defekttűrő abroncsok:Michelin ZP technológia: Megerősített oldalfalakkal rendelkező gumiabroncsok, amelyek nyomásvesztés esetén is képesek a jármű súlya okozta terhelést elviselni. A technológia elnevezése “önhordó gumiabroncs” vagy “selfsupportingtire” (SST), amely az erre a technológiára kialakított járműveken alkalmazható. Az ilyen gumiabronccsal szerelt gépjárműveken nyomás ellenőrző rendszer is működik, amely figyelmezteti az autó vezetőjét a nyomásveszteségre. Az oldalfalak speciális gumikeverékűek, megerősítettek és teherbíróbbak, amelyek nulla nyomásnál is megtartják a jármű tömegét. Az innovatív peremzónának köszönhetően a hagyományos gumiabroncshoz képest, nulla nyomásnál, kisebb a kockázata annak, hogy az abroncs leugrik a keréktárcsáról.

Defekttűrő abroncsok:Bridgestone defekttűrő technológia (Run Flat Technology): A Bridgestone defekttűrő abroncsok a nyomásvesztés pillanatában azonnal működésbe lépnek, ellenőrzés alatt tartják a járművet és elkerülhetővé válnak a végzetes helyzetek. A Bridgestone Run Flat technológia képessé teszi Önt arra, hogy tovább folytathassa útját 80 km/h sebességgel még további 80 km-en biztonságban és kényelmesen akár defekt esetén is. Tehát elérheti végcélját, vagy a legközelebbi Bridgestone szervizet. RFT abroncs esetén nincs szükség pótkerékre így csökken az autó súlya, valamint a több hely marad a csomagtartóban, nem beszélve arról, hogy az autógyártóknak több lehetőség nyílik a tervezésre.

Különleges abroncsok: A világ legnagyobb gumiabroncsa: Az amerikai Titan Tire készítette ezt a 63 col átmérőjű abroncsot, melyet a kanadai olajmezőkön dolgozó gépeken fognak használni. Az 59/80 R63 méretű gumi magassága több mint 4,2 méter, tömege körülbelül 5670 kg, terhelhetősége pedig 101 tonna. A bányagépek számára készített gumi a világ legnagyobb abroncsa, szakértők szerint kisebb csoda, hogy a Titannak sikerült legyártania ezt a behemótot.

Különleges abroncsok: Continental gumiabroncs 360 km/h-ig: Különlegesen sportos vezetőknek prezentál a Continental egy egészen speciális gumiabroncsot, az Essen-ben tartott Motor-Show keretében. A közismert "SportContact 2"-ből származtatott gumiabroncsból a gyártó további "Vmax" névjelzővel ellátott variációt mutat be, mely a kimondottan utcai gumit 360 Km/h-s végsebesség jelzővel látja el.

Különleges abroncsok: Michelin Tweel: A 2007-es év Észak-Amerikai Nemzetközi Autó Show (NAIAS) egyik legjelentősebb technikai újítását világ legnagyobb gumigyártójaként ismert Michelin mutatta be. A „Tweel” fedőnév alatt futó koncepció egy eddig nélkülözhetetlen elemet mellőz a jövő abroncsaiból: a levegőt. A Tweel abroncsot eredetileg Segway-re, valamint kerekes- székekre fejlesztették, később technikát kiterjesztették katonai és ipari alkalmazásokra is. Legújabban pedig a személyautók kerültek sorra. Az új koncepció - jelenlegi állapotában - lényegében egy oldalfalak nélküli futófelület, melyet flexibilis küllők feszítenek el a felnitől, ezzel pótolva a levegő nyomásának hatását. A végeredmény minőség, teherbírás, úttartás és komfort szempontjából szinte teljes mértékben megegyezik a normál gumik tulajdonságaival.