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Processo di fabbricazione dei pnematico


Il pneumatico è l’unica parte dell’auto a contatto con la strada. I pneumatici devono trovare l’equilibrio tra aderenza, comfort, durata, risparmio energetico e costi complessivi. A causa di queste esigenze contrastanti, i pneumatici sono molto più complessi da progettare e costruire di quanto pensi.
 
Prendi, ad esempio, uno smartphone. Sembra molto più complicato di uno pneumatico. Ma in realtà, attraverso lo sviluppo, ricerche e tecnologie simili vengono applicate ai pneumatici.

I passaggi del processo di produzione di un pneumatico

1- Capire con la ricerca

Analizziamo come gli automobilisti utilizzano i pneumatici e le loro abitudini di guida per far sì che i nostri pneumatici rispondano alle loro molteplici esigenze.

2- Sviluppare e mettere insieme i materiali

Un pneumatico prevede oltre 200 materiali. Giocano un ruolo chiave nella sicurezza, nell’efficienza energetica, nelle prestazioni e nel rispetto dell’ambiente.
 
Questi componenti rientrano in cinque gruppi:
  • gomma naturale: il componente principale degli strati del battistrada
  • gomma sintetica: parte del battistrada dei pneumatici di auto, furgoni e 4x4
  • nero di carbone e silice: utilizzati come agenti rinforzanti per migliorare la durata
  • cavi metallici e tessili di rinforzo: lo "scheletro" dei pneumatici, crea una forma geometrica e fornisce rigidità.
  • numerosi agenti chimici: per le proprietà uniche quali una ridotta resistenza al rotolamento o un’altissima aderenza

3- Progettazione

Realizziamo molti progetti e utilizziamo le simulazioni per testare e scegliere i migliori concept di pneumatici da sviluppare.

4- Produzione

Costruiamo con perizia ogni pneumatico utilizzando processi manuali e meccanici. Se necessario, inventiamo le nostre macchine per raggiungere tali obiettivi.

5- Controllo di qualità

Il controllo di qualità non è soltanto il passaggio conclusivo. Misuriamo la qualità durante il processo.

Percorriamo oltre 1,6 miliardi di chilometri all’anno per testare i pneumatici, l’equivalente di 40.000 volte il giro del mondo.

Come la scultura del pneumatico influenza le prestazioni?

La scultura del battistrada di un pneumatico, cioè i canali e il disegno sulla superficie esterna della gomma, è fondamentale per le prestazioni. Infatti, è fondamentale per far aderire i pneumatici in diverse condizioni di guida e può influenzare la tua sicurezza e il piacere di guida.

Sicurezza: esempio di aderenza su fondo bagnato

Per comprendere il ruolo del battistrada dei pneumatici sul bagnato, basta pensare a una pompa ad acqua. Più canali ci sono sul battistrada, meglio viene canalizzata l’acqua tra il pneumatico e la strada. È possibile far defluire l’acqua in pochi millisecondi. Un pneumatico 195/65 R 15, ad esempio, può far defluire 15 litri d’acqua al secondo.

Elementi della scultura che influenzano l’aderenza sul bagnato:
  • La proporzione dei canali: Più grandi sono i canali sulla gomma, maggiore sarà il drenaggio.
  • Forma e disposizione: il design del battistrada (simmetrico, direzionale, asimmetrico) contribuisce alla velocità del deflusso dell’acqua.
  • Intagli: Questi sono piccole fessure sulla superficie di gomma del battistrada. Migliorano l’aderenza in condizioni di bagnato o ghiaccio. Agendo come i tergicristalli sul parabrezza, gli intagli permettono ai bordi e alle scanalature di drenare l’acqua.

Piacere di guida: esempio di aderenza sull’asciutto

La rigidità della scultura del battistrada è uno dei principali fattori che contribuiscono a un controllo preciso dello sterzo e alla reattività.

Elementi di design che influenzano l’aderenza sull’asciutto:

  • Il profilo del pneumatico (forma): Un profilo liscio, con spalle quadrate, fornisce un ottimo supporto in curva.
  • Il numero dei canali: minore è la percentuale dei canali sul disegno del battistrada, maggiore è la gomma a contatto diretto con il suolo e migliore il livello di aderenza.
  • I tasselli del battistrada: Maggiore è l’ampiezza dei singoli tasselli di gomma a contatto con il fondo stradale, migliore sarà l’aderenza. Ma questo potrebbe anche provocare un maggiore rumore di fondo.
  • Intagli auto-bloccanti: I blocchi del battistrada caratterizzati da molti intagli ne riducono la rigidità del disegno. Per contrastare questo effetto, abbiamo introdotto intagli in 3-D complesse, che si richiudono sotto carico.

Qual è la struttura di un pneumatico?

Il tipico pneumatico radiale è costituito da nove componenti principali.

Il rivestimento interno:

Uno strato di gomma sintetica impermeabile all'aria (l’equivalente moderno della camera d’aria).

Lo strato della carcassa:

Lo strato successivo al rivestimento interno, composto da sottili tele in fibra (o cavi) annegati nella gomma. Questi cavi determinano principalmente la forza del pneumatico e gli permettono di resistere alla pressione. I pneumatici standard contengono circa 1.400 cavi, ciascuna in grado di resistere a una forza di 15 kg.

Zona inferiore del tallone:

Qui il pneumatico di gomma aderisce al cerchio di metallo. La potenza del motore e lo sforzo della frenata vengono trasmessi dal cerchio alla zona di contatto con la superficie stradale.

I cerchietti:

Stringono fermamente contro il cerchione per offrire una tenuta stagna e permettere un perfetto alloggiamento del pneumatico sul cerchio. Ogni cavo può sostenere un carico fino a 1.800 kg. Sulla tua auto ce ne sono otto, due su ogni pneumatico. Questo vuol dire un’imponente forza di resistenza di 14.400 kg. Un’auto pesa in media 1,500 kg.

Fianchi:

Proteggono la parte laterale dei pneumatici dagli impatti sul marciapiede e sulla strada. Sul fianco puoi leggere dettagli importanti, come la dimensione dei pneumatici e la categoria di velocità.

Tele di Sommità:

Determina principalmente la forza del pneumatico. È composto da resistenti tele d’acciaio annegate nella gomma. Questo vuol dire che il pneumatico resiste allo sforzo in curva e non si deforma per centrifugazione. Inoltre, è abbastanza flessibile per assorbire le deformazioni causate dagli ostacoli della strada.

La carcassa (cintura a "zero gradi"):

Questo importante strato di sicurezza riduce il riscaldamento da attrito e mantiene la forma del pneumatico alle alte velocità. Per evitare la deformazione del pneumatico, a seguito della forza centrifuga, vengono disposte delle tele annegate in uno strato di gomma che lo avvolgono per tutta la circonferenza.

Pacco tele di sommità (o cinture):

Fornisce la base rigida per il battistrada.

Battistrada:

Fornisce aderenza al pneumatico anche in curva ed è progettato per resistere all’usura, all’abrasione e al calore.