Como são feitos os pneus?

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Como são feitos os pneus?
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Vídeo: Como são feitos os pneus?

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Vídeo: Como é FEITO o PNEU #Boravê 2024, Maio
Anonim

Aprimorar seus pneus pode ser a maneira mais barata de melhorar seu passeio, mas você escolhe? Nós detalhamos como eles são feitos e funcionam

Parece ficção científica, mas a introdução de materiais da era espacial nos pneus de bicicletas de estrada pode dar a eles uma forma de inteligência virtual. Quando você está andando em uma estrada plana e lisa, a borracha dos pneus endurece automaticamente para reduzir a resistência ao rolamento, mas quando você freia, acelera ou faz uma curva, ela suaviza para criar mais aderência.

A mágica vem na forma de grafeno – a substância maravilhosa que faz os corações vibrarem no campo da ciência dos materiais. O grafeno é uma camada de carbono de um átomo de espessura que é incrivelmente leve, forte e flexível. Pode levar a telefones celulares dobráveis, aeronaves dramaticamente mais leves e, er, os preservativos mais finos e impenetráveis (a Fundação Bill & Melinda Gates doou US$ 100.000 para investimento em grafeno para criar um contraceptivo mais seguro com melhor sensação).

Ele também está pronto para transformar o mundo do ciclismo, incluindo o pneu de estrada, e você não precisará esperar décadas para testar seus efeitos. A empresa italiana Vittoria acaba de lançar uma versão de seu popular pneu Corsa com adição de grafeno no composto da banda de rodagem e afirma que o resultado é uma redução de 19% na resistência ao rolamento em comparação com seu antecessor, além de maior resistência a furos e grandes melhorias no geral longevidade.

Fazendo pneus de bicicleta
Fazendo pneus de bicicleta

Embora seja muito cedo para o Ciclista verificar essas alegações, certamente é uma evidência de que os pneus, apesar de estarem entre os componentes menos glamourosos que você encontrará em uma bicicleta, estão na vanguarda do desenvolvimento científico e têm um impacto muito maior na qualidade e no desempenho do passeio do que geralmente são creditados. Pneus de boa qualidade são talvez a atualização mais barata e fácil que você pode fazer em sua moto, então vale a pena entender um pouco sobre o que vai dentro desses aros de borracha.

Círculo de compromisso

Minimizando a resistência ao rolamento, maximizando a aderência, amortecendo o passeio, tudo isso enquanto afasta a ameaça contínua de vidro, sílex e espinhos – os pneus são feitos impressionantes de engenharia. Os fabricantes precisam equilibrar essas demandas concorrentes ao desenvolver novos pneus, e não é uma tarefa fácil, como explica Benjamin Blaurock, gerente de produto de pneus de estrada da Continental. “Se você aumentar um desses parâmetros, influenciará pelo menos um dos outros”, diz ele. “Por exemplo, um composto muito duro diminuiria a resistência ao rolamento, mas diminuiria a aderência, além de parecer muito duro para pilotar. Se você deseja alta resistência à perfuração, pode adicionar uma camada antifuro espessa, mas isso adiciona peso e aumenta a resistência ao rolamento.'

Tais compromissos inevitáveis explicam o amplo espectro de pneus de estrada disponíveis. Em uma extremidade estão pneus rígidos, pesados, duráveis e altamente protegidos, mais adequados para passeios e deslocamentos, onde a resistência a furos tem uma prioridade mais alta do que velocidade e desempenho absolutos. No outro extremo estão os pneus superleves, aderentes e flexíveis, destinados a pilotos que estão preparados para aceitar um risco aumentado de um pneu furado e longevidade reduzida para os ganhos de desempenho adicionais que podem garantir uma vitória ou um novo PB no dia da corrida.

Como Blaurock aponta, ‘É importante ter uma ótima sensação de seus pneus, e eles podem influenciar o nível de desempenho

de uma forma muito significativa.' Ele também nos lembra que algumas pessoas estão dispostas a desembolsar mais de £ 2.000 em rodas de carbono de ponta, enquanto a diferença de preço entre uma gama média e uma premium -pneu de qualidade é apenas £ 50. Os pneus representam uma atualização relativamente barata.

Schwalbe Durano
Schwalbe Durano

Com tão pouco contato com a superfície da estrada – menos do que uma impressão do polegar – como um pneu pode fazer tanta diferença na sensação de condução? Ao contrário dos pneus de mountain bike, onde o padrão do piso é crucial para a aderência, os pneus de estrada dependem mais de uma combinação do composto da borracha e da flexibilidade da carcaça. No molhado, um pneu de estrada cortará a película de água (e não aquaplanar em cima dela) e, portanto, mesmo um pneu totalmente liso ainda pode fornecer aderência suficiente para mantê-lo na posição vertical. Mesmo os fabricantes de pneus admitem que ter qualquer tipo de padrão de piso em um pneu de estrada é mais para o benefício psicológico do piloto do que qualquer contribuição para a aderência. O que isso demonstra é a importância da construção de um pneu de estrada para todos os aspectos de seu desempenho, então vamos retirar as camadas.

Enrolar, enrolar

Pneus são tipicamente um conjunto de quatro elementos. A qualidade dos materiais usados para cada um deles é importante, mas é como eles interagem que realmente determina o desempenho. Trabalhando da camada externa para dentro, primeiro vem o piso ou composto de borracha que entra em contato com a estrada. Em seguida, geralmente vem algum tipo de camada de proteção contra furos e, finalmente, vem a carcaça que dá ao pneu sua estrutura. O quarto elemento é o tubo interno, que é totalmente fechado dentro da carcaça, como nos pneus tubulares, ou montado como um componente separado, conforme os clinchers.

Os pneus sem câmara, descritos pelo fabricante alemão de pneus Schwalbe como 'a tecnologia do futuro', eliminam a necessidade de uma câmara de ar e, portanto, reduzem a resistência ao rolamento, eliminando as perdas por atrito criadas entre a câmara e o pneu, pois o pneu rola e flexiona. A Schwalbe afirma que seu pneu sem câmara Pro One tem 25% menos resistência ao rolamento do que um pneu clincher comparável com câmara de ar, o que destaca a influência que apenas a câmara de ar tem no sistema do pneu.

Para o dia da corrida, os profissionais de todas as disciplinas, incluindo pista, contra-relógio, estrada e ciclocross, usam pneus tubulares, onde a banda de rodagem, a carcaça e o tubo são costurados em uma única estrutura. Apesar do incômodo de ter que colar esses pneus nos aros das rodas (eles não se encaixam por meio de um talão de gancho como nos clinchers), os profissionais favorecem o passeio mais suave dos tubulares, a resistência ao rolamento comprovada e a garantia de que, mesmo com um piso plano, o pneu fica no aro.

Banda de rodagem
Banda de rodagem

'A física dessa forma de seção transversal perfeitamente redonda que abraça suavemente um tubo interno de látex (geralmente) é ideal para um sistema macio e flexível, porque ele se deformará perfeitamente em todas as direções ', diz Morgan Nicol, diretor técnico da Challenge Tyres, empresa especializada em tubulares artesanais. Um pneu clincher típico é construído com uma forma em U pronunciada e não se deforma tão uniformemente.

Por que isso importa? Para diminuir a resistência ao rolamento, um pneu precisa ser flexível o suficiente para deformar e absorver quaisquer imperfeições na superfície da estrada, permitindo que o impulso do ciclista e da bicicleta continue sem impedimentos.

A alternativa, diz Nicol, é que cada vez que um pneu atinge uma pedra ou superfície irregular, ele s alta para trás por uma pequena fração (o que está acontecendo muitas vezes por rotação da roda), resistindo ao movimento para frente. Se você esquadrinhar mesmo uma superfície de estrada super lisa sob ampliação, seu perfil está longe de ser plano. Em um nível microscópico, os pneus experimentam algo semelhante a s altar sobre os paralelepípedos de Paris-Roubaix a cada passeio, perdendo energia à medida que a roda é repetidamente no ar. É por isso que pneus finos e altamente pressurizados estão sendo gradualmente eliminados em favor de pneus mais largos rodando com pressão mais baixa, pois foi comprovado que os pneus mais largos e de pressão mais baixa criam menos resistência ao rolamento porque se deformam mais facilmente e, portanto, se recuperam menos.

Desafio Paris Roubaix Open
Desafio Paris Roubaix Open

Eric Gertner, engenheiro-chefe de pneus da Bontrager, diz: ‘Todo mundo costumava usar pneus de 19 mm de largura bombeados para 120psi pensando que era mais rápido. Mas agora sabemos que não é bem assim. Pelo que vimos nos testes, um pneu de pressão mais alta o balançará mais e esse s alto é, na verdade, energia sendo drenada para o universo. Em um velódromo polido, um pneu de 19 mm pode ser o mais rápido, mas em uma estrada o ideal é definitivamente maior para tirar o ruído da estrada, e uma pressão mais baixa, dentro do razoável, é uma boa jogada para muitas pessoas.'

A flexibilidade, ao que parece, é o maior trunfo de um pneu, e ainda mais nas curvas, especialmente em piso molhado ou em superfícies irregulares. Nicol diz: “Quando você entra em curvas onde a superfície da estrada não é perfeita, qualquer s alto sobre os solavancos tenderá a diminuir o peso do pneu.” Se a água for adicionada à situação, ela age como um lubrificante e é provável que você deslize para sua traseira, a menos que a flexibilidade de seu pneu possa manter contato com a estrada.

‘A flexibilidade depende em parte da espessura e flexibilidade da banda de rodagem, mas na verdade é a carcaça que desempenha o papel dominante no desempenho de um pneu’, diz Nicol. Este invólucro consiste em camadas de fios tecidos e colados. Quanto maior o número de fios por polegada (TPI), mais fino será cada fio e mais flexível será o pneu. Os pneus de qualidade de corrida podem ter até 320 TPI, enquanto os pneus de treinamento de inverno podem ter apenas 60 TPI. Mas tenha cuidado ao selecionar pneus, porque os fabricantes costumam citar as taxas de TPI com base em várias camadas de carcaça. Por exemplo, uma carcaça de 180TPI pode ter três camadas de 60TPI.

Os materiais também importam aqui, com a seda de primeira linha (usada para tubulares de esteira) sendo mais macia e flexível do que os fios de algodão, que por sua vez superam o nylon. Mas, como Blaurock da Continental apontou no início, você não pode ter tudo. Alta contagem de fios, carcaças de algodão e bandas de rolamento de borracha de dureza mais macia podem ser as mais flexíveis, mas não têm a durabilidade e resistência a cortes de nylon mais rígido e compostos de borracha mais duros.

Até agora, nada foi capaz de desafiar esses compromissos e produzir a combinação perfeita de flexibilidade e durabilidade. Mas quem sabe o que pode acontecer quando a revolução do grafeno acontecer?

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