車がホイールをオンにします

ホイールは車の非常に重要な要素ですが、通常は過小評価されがちです。 車はリムとタイヤを通じて道路と接触するため、これらの部品は車の性能と安全性に直接影響します。 意識的にホイールを使用し、操作中に間違いを犯さないようにするには、ホイールの構造とそのパラメータを理解する価値があります。

一般に、自動車のホイールは非常に単純です。通常はディスクに一体的に接続された高強度のリム（リム）で構成されています。 ホイールは、ほとんどの場合、ベアリング ハブを使用して車に接続されます。 それらのおかげで、車のサスペンションの固定軸を中心に回転できます。

ホイールリムのタスク スチールまたはアルミニウム合金（通常はマグネシウムが添加されている）で作られたものも、ホイールハブからタイヤに力を伝達します。 タイヤ自体がホイール内の正しい圧力を維持する役割を果たしており、強化されたビードがホイール リムにしっかりとフィットします。

最新の空気入りタイヤ さまざまなゴム化合物の多くの層で構成されています。 内部には、ゴム引きスチールの糸 (コード) で作られた特別な構造のベースがあり、タイヤを強化し、最適な剛性を与えます。 最新のラジアル タイヤでは、コードが 90 度の角度で放射状に配置されており、トレッドの剛性、タイヤのサイドウォールの柔軟性の向上、燃料消費量の削減、グリップの向上、最適なコーナリング動作を実現します。

ヒストリーホイール

ダンロップ初の空気入りタイヤ。

車に使用されたすべての発明の中で、ホイールは最も古いメートル法を持っています。それはメソポタミアで紀元前XNUMX千年紀の半ばに発明されました。 しかし、エッジの周りに革のパッドを使用することで転がり抵抗が軽減され、損傷のリスクが最小限に抑えられることがすぐにわかりました。 このようにして、最初の最も原始的なタイヤが作成されました。

ホイール設計における画期的な進歩は、彼がゴムを加硫するプロセス、つまりゴムを発明した 1839 年にのみ起こりました。 当初、タイヤはソリッドとして知られるゴムのみで作られていました。 しかし、それらは非常に重く、使いにくく、自然発火するものでした。 数年後の 1845 年に、ロバート ウィリアム トムソンは最初の空気入りチューブ タイヤを設計しました。 しかし、彼の発明は未開発であり、トムソンはそれを適切に宣伝する方法を知らなかったため、市場で普及しませんでした。

ワイヤースポークホイール

初の冬タイヤ Kelirengas

1888年後の10年、スコットランド人のジョン・ダンロップも同様のアイデアを思いつきました（XNUMX歳の息子の自転車を改良しようとして偶然に）が、彼はトンプソンよりも優れたマーケティングスキルを持っており、彼のデザインは市場を席巻しました。 XNUMX年後、ダンロップは、タイヤとチューブの設計を大幅に改良したアンドレ・ミシュランとエドゥアール・ミシュラン兄弟のフランス企業との激しい競争に直面した。 ダンロップのソリューションでは、タイヤがリムに永久的に取り付けられていたため、インナーチューブにアクセスするのが困難でした。

ミシュランは、小さなネジとクランプを使用してリムをタイヤに接続しました。 設計は耐久性があり、損傷したタイヤは非常に迅速に交換されました。これは、 ミシュランタイヤ 集会で。 最初のタイヤは今日のスリックタイヤに似ており、溝がありませんでした。 1904 年にドイツのコンチネンタル社のエンジニアによって初めて使用されたため、大きな進歩でした。

ミシュラン X - 初のラジアルタイヤ

タイヤ産業のダイナミックな発展により、加硫プロセスに必要なゴムミルクは金と同じくらい高価になりました。 すぐに、合成ゴムを製造する方法の探索が始まりました。 これは 1909 年にバイエルのエンジニア、フリードリヒ ホフマンによって初めて行われました。 しかし、わずか 1940 年後、ウォルター ボックとエドゥアルド チュンクールがホフマンの複雑すぎる「レシピ」を修正し (特にブタジエンとナトリウムを追加)、そのおかげでボナ合成ガムはヨーロッパ市場を征服しました。 海外でも同様の革命がずっと後になり、BFグッドリッチ社の科学者ウォルドー・シーモンがアメリポールと呼ばれる混合物の特許を取得したのはXNUMX年のことだった。

最初の自動車は木製のスポークとリムを備えた車輪を搭載していました。 30 年代から 40 年代にかけて、木製スポークはワイヤー スポークに置き換えられ、その後数十年でスポークはディスク ホイールに取って代わられ始めました。 タイヤはさまざまな気候や道路状況で使用されるため、冬用タイヤなどの特殊バージョンがすぐに登場しました。 と呼ばれる最初の冬用タイヤ ケリレンガス (「Weather Tire」) は、1934 年にフィンランドの Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö (後に Nokian となる会社) によって開発されました。

第二次世界大戦後すぐに、ミシュランとBFグッドリッチは、タイヤ業界を完全に変えるさらに1946つのイノベーションを導入しました。XNUMX年にフランスが世界初のタイヤを開発しました。 ミシュラン X ラジアルタイヤそして1947年、BFグッドリッチはチューブレスタイヤを導入しました。 どちらのソリューションにも非常に多くの利点があるため、すぐに広く使用されるようになり、今日まで市場を支配しています。

コア、つまりリム

ホイールのタイヤが取り付けられる部分は通常リムと呼ばれます。 実際、それは異なる目的のための少なくとも XNUMX つのコンポーネントで構成されています。タイヤが直接置かれるリム (リム) と、ホイールが車に取り付けられるディスクです。 しかし、現時点では、これらの部品は分離不可能であり、溶接、リベット留め、またはほとんどの場合アルミニウム合金から一体的に鋳造されており、作動ディスクは軽量で耐久性のあるマグネシウムまたはカーボンファイバーで作られています。 最近のトレンドはプラスチックディスクです。

合金ホイールは鋳造または鍛造できます。 後者はより耐久性があり、ストレスに強いため、ラリーなどに最適です。 ただし、従来の「Alluse」よりもはるかに高価です。

余裕があれば、 タイヤとホイールは夏用と冬用のXNUMXセットを使用するのが最善です。 季節ごとにタイヤを定期的に交換すると、タイヤに悪影響を及ぼす可能性があります。 何らかの理由でディスクを交換する必要がある場合は、工場出荷時のディスクを使用するのが最も簡単です。交換の場合はネジのピッチを調整する必要があります。元のディスクと比較したわずかな違いのみが許容され、修正することができます。いわゆるフローティングネジ。

また、リムまたはオフセット (ET マーキング) を取り付けることも重要です。これにより、ホイールがどの程度ホイール アーチ内に隠れるか、またはホイール アーチからはみ出すかを決定します。 リム幅はタイヤのサイズと一致する必要があります。

秘密のないタイヤ

ホイールの重要かつ最も多様な要素はタイヤです。タイヤは車と道路の接触を担い、 地面への駆動力の伝達 i 効果的なブレーキ.

最新のタイヤは複雑な多層構造になっています。

一見すると、これはトレッドが付いている普通の異形ゴムです。 しかし、それを横切ってみると、複雑な多層構造が見えます。 その骨格は繊維コードで構成されるフレームであり、その役割は内圧の影響下でタイヤの形状を維持し、旋回、制動、加速時に荷重を伝達することです。

タイヤの内側では、カーカスは充填剤とシーラントとして機能するブチルコーティングで覆われています。 フレームはスチール製の補強ベルトによってトレッドから分離されており、高速インデックスを備えたタイヤの場合には、トレッドの直下にもポリアミド ベルトがあります。 ベースはいわゆるビードワイヤーの周りに巻かれており、これによりタイヤをリムにしっかりとしっかりと固定することができます。

タイヤのパラメータと特性 (コーナリング動作、さまざまな路面でのグリップ、 ロードディノ、使用されるコンパウンドとトレッドが最も大きな影響を与えます。 トレッドの種類に基づいて、タイヤはディレクショナル タイヤ、ブロック タイヤ、ミックス タイヤ、トラクション タイヤ、リブタイヤ、非対称タイヤに分類できます。後者は、最もモダンでユニバーサルなデザインのため、現在最も普及しています。

非対称タイヤの外側と内側はまったく異なる形状をしています。最初の部分は走行時の安定性を担う巨大な立方体に形成され、内側にある小さなブロックは水を分散させます。

ブロックに加えて、トレッドのもう 7 つの重要な部分は、いわゆるサイプです。 狭いクリアランスによりトレッドブロック内に隙間が生まれ、より効果的なブレーキを提供し、濡れた路面や雪の路面での滑りを防ぎます。 冬用タイヤのサイプ システムがより広範になっているのはこのためです。 さらに、冬用タイヤはより柔らかく、より柔軟なコンパウンドで作られており、濡れた路面や雪の多い路面でも優れたパフォーマンスを発揮します。 気温が約XNUMX℃以下になると夏タイヤは硬くなり、ブレーキ性能が低下します。

新しいタイヤを購入すると、2014 年から義務化された EU のエネルギー効率ラベルが必ず表示されます。 ここでは XNUMX つのパラメータのみが説明されています。 転がり抵抗 （燃料消費量に変換）、濡れた表面上の「ゴム」の挙動とその体積（デシベル単位）。 最初の XNUMX つのパラメータは、「A」（最良）から「G」（最悪）までの文字で指定されます。

EC ラベルは同じサイズのタイヤを比較するのに便利なガイドですが、経験から、EC ラベルを過信すべきではないことがわかっています。 自動車報道機関やオンラインポータルで入手可能な独立したテストや意見に頼る方が確実に良いです。

ユーザーの観点からより重要なのは、タイヤ自体のマーキングです。 たとえば、235/40 R 18 94 V XL という一連の数字と文字が表示されます。 最初の数字はタイヤの幅をミリメートル単位で表します。 「4」はタイヤのプロファイルです。 高さと幅の比率 (この場合は 40 mm の 235%)。 「R」はラジアルタイヤという意味です。 18 番目の数字「94」はシートの直径をインチで表​​し、リムの直径と一致する必要があります。 「615」という数字はタイヤの耐荷重指数で、この場合はタイヤあたり 240kg です。 「V」は速度指数です。 車が所定のタイヤに全荷重をかけて走行できる最大速度 (この例では 160 km/h、その他の制限、たとえば Q - 190 km/h、T - 210 km/h、H -) XNUMX km/h）。 「XL」は強化タイヤの呼称です。

低い、低い、低い

数十年前に作られた車と現代の車を比較すると、新しい車のホイールが以前の車よりも大きいことに気づくでしょう。 リム径とホイール幅が大きくなり、タイヤの扁平率が小さくなりました。 このようなホイールは確かにより魅力的に見えますが、その人気の理由はデザインだけではありません。 実際、現代の車は重くなり、より速くなり、ブレーキに対する要求も高まっています。

扁平率が低いため、タイヤ幅が広くなります。

バルーンタイヤが破裂すると、高速道路でのタイヤの損傷はさらに危険になります。そのような車両はコントロールを失いやすくなります。 薄型タイヤを装着した車は、車線内を維持して安全にブレーキをかけることができる可能性が高くなります。

特別なリップで強化されたローサイドは剛性の向上も意味し、これはワインディングロードでのダイナミックな走行の場合に特に価値があります。 さらに、低くて幅広のタイヤを使用すると、高速走行時の車の安定性が向上し、ブレーキの効きも良くなります。 ただし、日常生活では、特に凹凸のある都市道路では、薄型であるため快適性が低下します。 このような車輪にとって最大の災害は、ポットホールや縁石です。

踏面と圧力を監視する

理論上、ポーランドの法律では残り溝が 1,6 mm のタイヤでの走行が許可されています。 しかし、そんな「チューインガム」を使うのは面倒です。 濡れた路面での制動距離は少なくとも 3 倍長くなり、命を落とす可能性があります。 安全下限は夏用タイヤでは 4 mm、冬用タイヤでは XNUMX mm です。

ゴムの老化プロセスは時間の経過とともに進行し、硬度が増加します。その結果、特に濡れた表面での接着力の低下に影響します。 したがって、中古タイヤを取り付けるか購入する前に、タイヤのサイドウォールにある XNUMX 桁のコードを確認する必要があります。最初の XNUMX 桁は週を示し、最後の XNUMX 桁は製造年を示します。 タイヤが 10 年以上経過している場合は、もう使用しないでください。

また、トレッドの状態が良好であってもタイヤが使用不能になる場合があるため、損傷の観点からタイヤの状態を評価することも重要です。 これらには、ゴムの亀裂、側面の損傷 (パンク)、側面と前面の膨らみ、およびビードの重大な損傷 (通常はリムの端の損傷に関連する) が含まれます。

タイヤの寿命を縮める原因は何ですか？ 空気圧が低すぎる状態で運転するとトレッドの摩耗が加速し、サスペンションの遊びやジオメトリの不良により傷が発生し、縁石をあまりにも早く登るとタイヤ (およびリム) が損傷することがよくあります。 タイヤの空気圧が低いと摩耗が早くなるだけでなく、路面グリップが低下し、ハイドロプレーニングに対する耐性が低下し、燃料消費量が大幅に増加するため、空気圧を系統的にチェックする価値があります。

Opona Driveguard - Bridgestona トレッドミル

2014 年以降、TPMS (タイヤ空気圧監視システム) はすべての新車に必須の装備となりました。このシステムは、タイヤ空気圧を常に監視することを目的としています。 XNUMX つのバリエーションがあります。

中間システムは、ABS を使用してタイヤ空気圧を制御します。タイヤ空気圧は、車輪速度 (空気圧が低い車輪はより速く回転します) と振動をカウントします。振動の周波数はタイヤの硬さに依存します。 それほど複雑ではなく、購入や維持費も安くなりますが、正確な測定値は表示されず、ホイール内の空気が長時間にわたってなくなった場合にのみ警告します。

一方、ダイレクト システムは、各ホイール内の圧力 (場合によっては温度) を正確かつ継続的に測定し、その測定値を無線経由で車載コンピューターに送信します。 しかし、それらは高価であり、季節ごとのタイヤ交換のコストが高くなり、さらに悪いことに、そのような使用中に簡単に損傷します。

深刻な損傷が発生した場合でも安全性を提供するタイヤの開発は長年にわたって進められてきた。たとえば、クレバー氏はパンク後に穴を塞ぐゲルを充填したタイヤを実験したが、このタイヤは市場で広く普及しただけだった。 標準的なものには強化された側壁があり、圧力降下にもかかわらず、しばらくの間車の重量に耐えることができます。 実際、それらは安全性を高めますが、残念ながら欠点がないわけではありません。高価で、騒音が大きく、運転快適性が低下し（強化された壁により車体に伝わる振動が大きくなります）、メンテナンスがより困難です（特別な機器が必要です）。そしてサスペンションシステムの摩耗を促進します。

専門家

ホイールとタイヤの品質とパラメーターは、モータースポーツやモータースポーツにおいて特に重要です。 車がタイヤと同様にオフロード能力があると考えられ、レーサーがタイヤを「ブラックゴールド」と呼ぶのには理由があります。

1年シーズンに向けたピレリF2020タイヤセット

マッドテレーンオフロードタイヤ

レーシングカーやラリーカーでは、濡れた路面と乾いた路面での高レベルのグリップと、バランスの取れたハンドリング特性を組み合わせることが重要です。 タイヤは、混合物が過熱した後もその特性を失わず、横滑り時にグリップを維持し、ステアリングホイールに瞬時かつ非常に正確に反応する必要があります。 WRC や F1 などの権威ある競技会では、特別なタイヤ モデルが用意されています。通常は、さまざまな条件に合わせて複数のセットが設計されています。 最も人気のあるパフォーマンス モデル: (トレッドなし)、グラベル、レイン。

ほとんどの場合、AT (オール テレーン) と MT (マッド テレーン) の XNUMX 種類のタイヤに遭遇します。 アスファルトの上を頻繁に移動するが、同時に泥浴びや砂を横切ることを避けない場合は、かなり汎用的な AT タイヤを使用しましょう。 高い耐損傷性と最高のトラクションを優先する場合は、一般的な MT タイヤを購入することをお勧めします。 名前が示すように、特にぬかるみの地面では無敵です。

スマートかつグリーン

未来のタイヤは、ますます環境に優しく、インテリジェントになり、ユーザーの個々のニーズに合わせたものになるでしょう。

未来の自動車のステアリングホイール - ミシュラン ビジョン

「グリーン」ホイールのアイデアは少なくともいくつかありましたが、ミシュランや のような大胆なコンセプトを想像した人はおそらく誰もいなかったでしょう。 ミシュランのビジョンは、完全に生分解性のタイヤとリムが一体になったものです。 リサイクル可能な素材で作られており、内部のバブル構造によりポンピングの必要がなく、完全に作られています。

側面が苔で覆われた緑色のグッドイヤー オキシジェン タイヤ

ミシュランは、将来の自動車はユーザーのニーズに応じて、そのようなホイールに独自のトレッドを印刷できるようになるとさえ示唆しています。 次に、グッドイヤーは、酸素とエネルギーを生成する本物の生きた苔で透かし彫りのサイドウォールが覆われているため、名前だけでなく緑色のオキシジェン タイヤを開発しました。 特殊なトレッドパターンはトラクションを高めるだけでなく、路面から水を捕らえて光合成を促進します。 このプロセスで生成されたエネルギーは、タイヤに組み込まれたセンサー、人工知能モジュール、およびタイヤのサイドウォールにあるライト ストリップに電力を供給するために使用されます。

グッドイヤー リチャージ タイヤ設計

Oxygene は可視光または LiFi 通信システムも使用するため、モノのインターネットに接続して、車車間 (V2V) および車車間 (V2I) 通信を可能にします。

相互接続され、常に通信するデバイスのエコシステムが急速に成長しているため、車の車輪の役割を再定義する必要があります。

未来の自動車自体は、「スマート」モバイルコンポーネントの統合システムであると同時に、現代の道路網やネットワークのより複雑な通信システムに適合することになります。

ホイール設計におけるスマート テクノロジーの第 XNUMX 段階では、タイヤに配置されたセンサーがさまざまな種類の測定を実行し、収集した情報を車載コンピューターまたはモバイル デバイスを介してドライバーに送信します。 このようなソリューションの一例は、プロトタイプのContinentaleTISタイヤです。このタイヤは、タイヤのライニングに直接接続されたセンサーを使用して、温度、荷重、さらにはトレッドの深さと圧力を測定します。 eTIS は適切なタイミングで、走行距離ではなくタイヤの実際の状態に基づいて、タイヤの交換時期が来たことをドライバーに通知します。

次のステップは、ドライバーの介入を必要とせず、センサーによって収集されたデータに適切に応答するタイヤを作成することです。このようなホイールは自動的に空気を入れたり、パンクしたタイヤを修復したり、時間の経過とともに天候や状況に動的に適応できるようになります。たとえば、雨が降ると、排水溝のトレッドの幅が広がり、ハイドロプレーニングのリスクが軽減されます。 このタイプの興味深いソリューションは、マイクロプロセッサーによって制御されるマイクロコンプレッサーを使用して、走行中の自動車のタイヤ空気圧を自動的に調整できるシステムです。

ミシュラン Uptis czyli 独自の耐パンクタイヤシステム

スマートバスは、ユーザーとその現在のニーズに個別に適合するバスでもあります。 高速道路を運転しているが、目的地にはまだ困難なオフロードセクションがあると想像してください。 したがって、タイヤ特性に対する要件は大きく異なります。 Goodyear reCharge などのホイールが解決策です。 外観は標準的なもので、リムとタイヤで構成されています。

ただし、重要な要素は、カスタムの生分解性混合物が充填されたカプセルを含むリムにある特別なリザーバーで、トレッドを再生したり、道路状況の変化に適応したりすることができます。 たとえば、この例の車が高速道路から外れて敷地内に進入できるようにするオフロード トレッドを備えている場合があります。 さらに、人工知能は私たちの運転スタイルに合わせて完全にパーソナライズされた混合物を生成できるようになります。 ブレンド自体は生分解性の生体材料から作られ、世界で最も硬い天然素材の XNUMX つからインスピレーションを得た繊維で強化されます。 蜘蛛の糸.

XNUMX 年以上使用されてきた設計ソリューションを根本的に変えるホイールの最初のプロトタイプもあります。 パンクやダメージを徹底的に防ぎ、リムとタイヤを完全に一体化させたモデルです。

ミシュランはXNUMX年前、同社がXNUMX年以内に発売する予定の耐パンク性エアレスモデル「Uptis」を発表した。 従来のトレッドとリムの間のスペースは、ゴムとグラスファイバーの特別な混合物から作られた透かし彫りのリブ構造で埋められています。 このタイプのタイヤは、内部に空気がないためパンクすることがなく、十分な柔軟性を備えているため、快適であると同時に損傷に対する最大限の耐性が得られます。

ホイールの代わりにボール：グッドイヤー イーグル 360 アーバン

おそらく未来の車は車輪ではなく、松葉杖で走るようになるでしょう。 このビジョンはグッドイヤー社によってプロトタイプの形で提示されました。 IGL 360 アーバン。 ボールは標準ホイールよりも衝撃を吸収し、車両の操作性と操縦性（その場で回転する）を向上させ、耐久性を向上させる必要があります。

Eagle 360​​ Urban は、自身の状態を監視し、路面を含む環境に関する情報を収集できるセンサーが満載のバイオニックで柔軟なスキンで包まれています。 バイオニックスキンの背後には、車両の重量にもかかわらず柔軟性を保つ多孔質構造があります。 タイヤの表面の下にあるシリンダーは、人間の筋肉と同じ原理で作用し、タイヤトレッドの個々の断片を永久に形成する可能性があります。 その上 IGL 360 アーバン 自己修復することができます。センサーが穴を検出すると、穴が開いた場所にかかる圧力を制限し、化学反応を起こして穴を塞ぐようにボールを回転させます。