Opony specjalnego przeznaczenia

Specjalistyczne testy

article_66w_image1

Ogumienie testowe z zaawansowanymi układami elektronicznymi, chemiczne analizy laboratoryjne, zdjęcia rentgenowskie, a nawet tomografia komputerowa. Poziom wyrafinowania metod testowych stosowanych przez firmę Continental w celu opracowania idealnej opony nieustannie rośnie. 

Rüdiger Menz zagląda przez żelazne kraty wysokiego jak on sam urządzenia do badań środowiskowych. Przypomina ono nieco ogromną pralkę. Obracające się w środku koło jest dociskane do specjalnego bębna. „Tutaj mierzymy opory toczenia opony” - wyjaśnia ekspert. „Ich wartość ma kluczowe znaczenie dla oszczędności paliwa.” Posiadający atletyczną sylwetkę Rüdiger szybkim krokiem przechodzi do kolejnego pomieszczenia. W rogu, za szklaną osłoną obraca się stalowy bęben o średnicy 1,7 metra. Napędza on jednocześnie cztery opony przeznaczone do pojazdów ciężarowych. „Tutaj opony pracują aż do momentu, w którym zaczynają się rozpadać” - wyjaśnia. „Sprawdzamy jak długo dany typ opony jest w stanie wytrzymać w określonych warunkach pracy.” 

Rüdiger Menz jest szefem zespołu zajmującego się specjalistycznymi testami wytrzymałościowymi. W firmie Continental odpowiada za opracowywanie metod testowych stosowanych do oceny trwałości ogumienia. Zmaga się z jednym wyzwaniem: Opony Continental są niezwykle trwałe. „Niektóre osiągają przebiegi dochodzące do miliona kilometrów. Jeśli mielibyśmy je testować w warunkach rzeczywistych, to taka próba odwzorowująca cały cykl życia opony musiałaby trwać kilka lat.” W opony testowe wyposażane są zarówno nasze własne pojazdy, jak i floty współpracujących z nami firm przewozowych. Rüdiger wraz z kolegami pracuje pod ogromną presją - wszyscy oczekują od nich opracowania nowych metod pozwalających na przyspieszenie procesu testowania ogumienia.

Głód danych

Najszybszą metodą są symulacje komputerowe. Jaki wpływ na trwałość opony lub na generowane przez nią opory toczenia wywiera nieco twardsza mieszanka gumowa? Czy nieregularne rowki bieżnika podnoszą poziom bezpieczeństwa jazdy? Nasze komputery obliczają wyniki w ciągu zaledwie kilku godzin. Aby uzyskane rezultaty były wiarygodne, niezbędne jest jednak wcześniejsze wprowadzenie odpowiednich wzorów obliczeniowych. Takie wzory można opracować wyłącznie na podstawie danych uzyskanych podczas testów przeprowadzanych w świecie rzeczywistym. Przyjrzyjmy się dla przykładu jednej z prób z użyciem bębnów, która przeprowadzana jest w hali badań zakładów Hanover-Stöcken.

To właśnie tutaj poszczególne opony do samochodów ciężarowych są poddawane obciążeniu dochodzącemu do 10 ton. „Test bębnowy jest przeprowadzany w bardzo precyzyjnie określonych warunkach” - zauważa Rüdiger. „Dzięki temu możemy uzyskać niezwykle dokładne dane. Wada? Można sprawdzać jednocześnie tylko jeden parametr np. obciążenie, temperatura lub ciśnienie.” Niezbędne jest późniejsze podsumowanie wszystkich mierzonych czynników, co nie jest wcale łatwym zadaniem, biorąc pod uwagę współzależności pomiędzy poszczególnymi parametrami. Od wysokiej jakości opon marki Continental wymaga się  jednoczesnego spełniania wszystkich stawianych im wymagań.

New content item

W promieniach Rentgena

Testy drogowe przeprowadzane w warunkach rzeczywistych mogą być długotrwałe, ale nadal są niezbędne. Zespół testowy montuje na oponach skomplikowane oprzyrządowanie pomiarowe, które zapisuje na przykład wahania w temperaturze ogumienia. W cieplejszych regionach świata temperatura opony ma ogromne znaczenie i należy ją uwzględnić przy określaniu trwałości ogumienia - wyjaśnia Rüdiger Menz. Aby zamontować urządzenia pomiarowe, w bieżniku nawierca się niewielkie otwory. Cała operacja odbywa się zdalnie w komorze rentgenowskiej. Wymagana jest precyzja na poziomie dziesiątych części milimetra. Zdjęcia rentgenowskie pozwalają również na natychmiastową kontrolę konstrukcji nośnej opon testowych. Dzięki nim możemy zobaczyć wszystkie uszkodzenia wewnętrzne.

Metody testowe stają się coraz bardziej wyrafinowane. Wysokiej jakości opony marki Continental oferują tak wyśrubowane parametry robocze, że ocena ich stanu na podstawie kontroli przeprowadzonej "gołym okiem" niewiele jest nam w stanie powiedzieć. To właśnie dlatego wycinki pobrane z testowanego wcześniej ogumienia poddaje się badaniom przeprowadzanym w laboratorium chemicznym. Tomografia komputerowa pozwala na dostrzeżenie najdrobniejszych detali, takich jak zmiany w głębokości bieżnika. Dzięki temu wszystkie odchylenia można poddać drobiazgowej analizie.

Firmowy tomograf pracuje bez wytchnienia, 24 godziny na dobę. Zespół odpowiadający za badania i testy dokonuje każdego roku setek wirtualnych sekcji opon, oglądając na ekranie monitora ich cienkie przekroje o grubości zaledwie 1 mm. Zbadanie całej opony do pojazdu użytkowego - warstwa po warstwie - zajmuje około 24 godzin. W ten sposób uzyskuje się niezwykle cenne dane, służące następnie do określania algorytmów wykorzystywanych w symulacjach komputerowych. Zdaniem Rüdigera Menza jest to bardzo przyszłościowe rozwiązanie. „Dzięki nieustannemu doskonaleniu procedur testowych coraz bardziej zbliżamy się do osiągnięcia naszego celu: prób wirtualnych, które nie są tak czasochłonne i potrafią precyzyjnie odwzorować parametry opony pracującej w warunkach rzeczywistych.” Przy projektowaniu nowych opon liczy się czas. Ten, kto nie jest w sanie nadążyć, pozostaje w tyle za konkurencją.

„Na przestrzeni kilku ostatnich lat dwukrotnie skróciliśmy czas potrzebny na przeniesienie naszych pomysłów na drogę” - twierdzi Rüdiger Menz wprowadzając do komputera długa kolumnę danych. Widać wyraźnie, że budowanie modeli matematycznych i fizycznych sprawia temu posiadaczowi tytułu doktora budowy maszyn prawdziwą przyjemność. „Nasz zespół jest ucieleśnieniem ducha innowacyjności” - rozpromienia się. „Jesteśmy pionierami jeśli chodzi o tworzenie modeli wytrzymałościowych. Działamy na styku teorii z praktyką. Prowadzimy badania, dopracowujemy metody testowe, piszemy programy - i nigdy nie tracimy bliskich relacji z produktem.” Tymczasem umieszczona w zielonej „pralce” opona kręci się i kręci i kręci....  

„Na przestrzeni kilku ostatnich lat dwukrotnie skróciliśmy czas potrzebny na przeniesienie naszych pomysłów na drogę” — twierdzi Rüdiger Menz, wprowadzając do komputera długą kolumnę danych. Widać wyraźnie, że budowanie modeli matematycznych i fizycznych sprawia temu posiadaczowi tytułu doktora inżyniera prawdziwą przyjemność. „Nasz zespół jest ucieleśnieniem ducha innowacyjności” — rozpromienia się. „Jesteśmy pionierami, jeśli chodzi o tworzenie modeli wytrzymałościowych. Działamy na styku teorii z praktyką. Prowadzimy badania, dopracowujemy metody testowe, piszemy programy — i nigdy nie tracimy bliskich relacji z produktem.” Tymczasem umieszczona w zielonej „pralce” opona kręci się i kręci i kręci...