История

image1Първата в света гума е създадена от шотландския изобретател Робърт Уилям Томсън. В патент № 10990 от 10 юни 1846 г. е написано: „Целта на моето изобретение е използването на еластична опорна повърхност около колелата, с цел да се облекчи движението и да се намали шумът.“

Патентът на Томсън е написан на много високо ниво. В него е изложена конструкцията на изобретението, а също така и материалите, нужни за производството. Гумата се поставя на колело с дървени спици, кожен колан и болтове. Самата гума се състояла от две части – камера и обшивка. Камерата се състои от няколко пласта плат, попит с каучук или гутаперча във вид на разтвор. Покритието е от залепени парчета кожа.

Томсън оборудва карета с гумени колела и провежда изпитания, демонстрирайки на публиката в Лондон предимствата на този вид покритие, комфорта при возене и намалелия шум от колелата. След смъртта на Томсън през 1873 г. изобретението е забравено.

През 1888 г. идеята за пневматичната гума възниква отново. Новият изобретател отново е шотландец – Джон Бойд Дънлоп, чието име става известно по света като създател на пневматичната гума. Дънлоп решава през 1887 г. на нахлузи на колелата на велосипеда на своя 10-годишен син широк маркуч за поливане и да го надуе със сгъстен въздух.

На 23 юли 1888 г. Дънлоп подава молба за патент № 10607 за изобретение, наречено „пневматичен обръч“ за транспортни средства. Потвърждава своето изобретение пред патентната комисия още на 31 август. Преимуществото на изобретението е оценено бързо.

image2Още през юни 1889 г. на стадиона в Белфаст на надбягване с велосипеди се представя спортистът Уилям Хюм, като неговото возило било снабдено с гуми от Джон Дънлоп. Въпреки че Хюм бил посредствен колоездач, той печели и трите състезания със смазващо предимство. Още в края на 1889 г. Джон Дънлоп започва производство на гуми за велосипеди в малка компания в град Дъблин, наречена „Велосипедни гуми и агенция Бут за продажба на велосипеди“. По-късно компанията за производство на гуми „Dunlop Tires“ става една от най-големите в света.

През 1890 г. младият инженер Чалд Кннгстън Уелч предлага да се отдели камерата от външната гума. Въз основа на това решение англичанинът Бартлет и французинът Дидие изобретяват напълно действащ начин за монтаж и демонтаж на гумите. Всичко това дава възможност за използването на пневматичната гума в автомобилите. Първите, които започват да използват такива гуми, били французите Андре и Едуар Мишлен, които вече имали опит в производството на велосипедни гуми. Те обявяват през 1895 г., че в състезанието „Париж – Бордо“ ще имат готови пневматични гуми на автомобилите им, и удържат своето обещание. Автомобилите преодоляват разстоянието от 1200 km заедно с още девет други автомобили на собствен ход. В Англия през 1896 г. с гуми „Dunlop“ бил оборудван автомобил „Lanchester“. С поставянето на пневматичните гуми съществено се подобрява плавността на движение, комфорта при возене, проходимостта и надеждността на автомобила.

Били необходими много години, за да се усъвършенства конструкцията на гумата, както и процеса на производство. По-късно започват да се влагат по-надеждни и дълготрайни материали. Започват да се влагат конци в пълнежа на гумата.

В първата четвърт на XX век започва да се използва методът за монтаж на колелото с помощта на болтове, което прави замяната на повредени гуми много бързо и удобно. Всички тези модификации в автомобилните гуми и конструкцията на автомобилите водят до бум в производството им и тяхното развитие.

Хронология на създаването
  • 1843 – Чарлз Гудиър открива вулканизацията
  • 1846 – Робърт Уилям Томсън защитава първия патент за пневматична гума
  • 1888 – Джон Дънлоп произвежда първата комерсиална пневматична гума за велосипед
  • 1889 – Джон Дънлоп патентова пневматична гума за велосипеди във Великобритания
  • 1890 – Дънлоп и Уилям Харви започват производство на пневматични гуми в Ирландия
  • 1890 – Бартлет Клинчър въвежда бандажа
  • 1891 – Патентът на Дънлоп е анулиран в полза на патента на Томсън
  • 1894 – Ей Джей Пенингтън произвежда първата балонна гума
  • 1895 – Michelin въвеждат пневматичните гуми в автомобилостроенето
  • 1898 – Патентован е първият вентил
  • 1900 – Произведени са първите гуми с метални телове в Англия и САЩ (от компанията BFGoodrich)
  • 1903 – Компанията за гуми Goodyear патентова първата безкамерна гума, която започва да се произвежда масово чак през1954 г.
  • 1904 – Goodyear и Firestone започват да произвеждат подсилени гуми
  • 1906 – Произведена е първата безкамерна гума за самолет
  • 1908 – Франк Сейбърлинг създава гуми с канали (шарки), подобряващи сцеплението с настилката
  • 1910 – Компанията BFGoodrich създава гума с удължен живот, добавяйки въглен към гумата
  • 1919 – Goodyear и Dunlop започват производство на гуми за камиони[1]
  • 1938 – Goodyear започва да влагат целулозни (рилон) влакна в гумите
  • 1940 – BFGoodrich въвеждат първите гуми, изработени от синтетичен каучук
  • 1946 – Michelin започва производство на първите радиални гуми
  • 1947 – Goodyear въвежда синтетични влакна в гумите (найлон)
  • 1963 – Започва да се използва полиестер в гумите, стартирано от Goodyear
  • 1965 – Фирмата Armstrong Rubber произвежда гума с влакна от стъклено влакно
  • 1965 – BFGoodrich пуска първата радиална гума в Северна Америка
  • 1968 – Департаментът по транспорта на САЩ (DOT) задължава да се поставят серийни номера на новите гуми в САЩ
  • 1974 – Pirelli въвежда широко-радиална гума
Видове гуми според цел на употреба

Автомобилните гуми влияят значително върху поведението на превозното средство, тъй като те са междинното свързочно звено между него и пътя. Гумите са изрично конструирани така, че да отговарят на състоянието на настилката, на температурата и на натоварването, приложено върху автомобила. В централна Европа автомобилите се движат най-вече по асфалтирани пътища с повърхностна температура между -15 и 60о С. Шосетата може да притежават различна степен на влажност като също така през зимата те са покрити с пресен сняг, утъпкан сняг или лед. Теоретично погледнато би трябвало да има отделно оптимизирана гума за всеки вид пътна ситуация. За да може спрямо крайните разходи за производство и предвидената животоспособност да се покрие колкото се може по-голям продуктов диапазон, се предлагат следните видове гуми.

Летни гуми

image3Летните гуми са създадени за пътни условия без сняг или заледени повърхности. Тяхната каучукова смес при високи температури не омеква твърде много, като и износването при високи скорости също остава относително малко. При определяне целта на дадена гума, производителите постигат компромис между конфликтни свойства – напр. възможността за по-ниска стойност на съпротивлението (триенето) при търкаляне и в същото време добро сцепление с пътната повърхност при влага.

С намаляването на дълбочината на жлебовете по протектора (грайфера) на дадена гума, нейното поведение при дъжд се влошава и също така аквапланинг възниква по-често при нейната употреба.

Зимни гуми

image4Зимните гуми са проектирани за ниски температури и зимни пътни условия. Те разполагат с каучукова смес, която е достатъчно гъвкава при понижени температури, за да може по този начин да се достигне задоволителна силова трансмисия (чрез зацепване с пътната настилка). Зимните гуми се отбелязват с М+S символ (англ. -„Mud and Snows“; немски- „Matsch und Schnee“ ), значещ „кал + сняг“. Законът на ЕС №661/2009 от 13. Юли 2009 обозначава М+S гумите като такива, чиито протекторна шарка и типа на протекторните каучуковите смеси или структура, сравнени с тези на обикновена гума, постигат по-добри тягови и сцеплителни свойства при наличие на сняг.

Въпреки тази си дефиниция, „М+S“ не е патентовано означение и поради това се поставя и на гуми, непригодени за зимни условия. Особено китайските и американските производители използват означението и за летни гуми.

Символът „планина със снежен кристал“ (алпийски символ) се дава от американските власти по администрацията на магистралната безопасност на движението и обозначава гуми, които постигат поне седем процента по-добра успеваемост при триене върху сняг и лед, в сравнение с препоръчан тип гуми.

Профилът на раменния блок при зимните гуми, за разлика от летните, притежава допълнителни ламели, което въз основа на по-голямата обща работна площ позволява по-добро сцепление при наличие на нестабилна настилка (напр. сняг).

При ниски температури, но сухо време, зимните гуми трябва да се карат с 0,2 до 0,3 атмосфери по-високо от предписаното от производителите налягане, тъй като покачването му, измерено от самите производители, при зимни условия е по-малко отколкото при летни такива.

Някои високопроходими автомобили притежават автоматични системи, които могат да понижават налягането при наличие на хлъзгави повърхности, за да предизвикат по-голяма контактна зона на гумата с пътя. Ако превозното средство се движи по мек пясък или подобна настилка, е уместно, да се намали въздухът в гумите на задвижващата ос.

Също така при зимните гуми, за разлика от летните, е позволено да се употребяват такива с по-нисък скоростен индекс, независимо от предписания в регистрационните документи на превозното средство. Впрочем, М+S символът е определящ и за целогодишните гуми. При употребата им в Германия в зрителното поле на водача на автомобила се поставя лепенка, съдържаща информация за допустимата най-висока скорост, съответстваща на зададения на гумата скоростен индекс. Обозначението също така се предписва и в някои държави, където има валидно магистрално ограничение на скоростта.

Редом до широко разпространените зимни гуми със скоростен индекс тип Т (до 190 км/ч) се предлагат почти във всички размери и тези от по-високите скоростни категории U, H и V (както и W до 270 км/ч). На незаснежен и сух асвалт, най-вече при високи температури, трябва да се има предвид голямото износване на зимните гуми.

При пролетни и летни температури на сух път зимните гуми, сравнени със летните такива, имат ясно изразени по-лоши експлоатационни качества, напр. по-голям спирачен път.

Много автомобилни клубове препоръчват зимни гуми, които са на повече от шест години да бъдат подменяни, тъй като с течение на времето каучуковата им смес се втвърдява и е видимо намаляването на сцеплението на гумата с пътя, дори и дълбочината на грайфера й да е достатъчна.

Много държави са обнародвали закон за задължителни зимни гуми за определени периоди в годината или при особени пътни условия.

Всесезонни гуми

Всесезонните гуми могат да се използват както през лятото, така и през зимата. Те представляват компромис между зимните и летните гуми и се използват най-често в държави, където сезонните температурни разлики са малки (например във Великобритания и някои части на Германия). Профилът на този вид гуми комбинира двете различни жлебови подредби на летните и зимните гуми, като по този начин са налични не само дългите грайферни прорези, необходими при високи температури и влага, но и дребните блокови бразди, осигуряващи сцеплението и спирането при заснежени и заледени повърхности.

В този случай разходите за подмяната на гуми два пъти в годината и инвестицията във втори комплект отпадат.

Видове гуми според конструкцията – Диагонални

До 1980г. диагоналните гуми бяха разпространени при леките автомобили. Те притежават множество полегато кръстосани каркасови композиции. Днес при леките автомобили диагоналните гуми са изместени от радиалните такива и са обичайни почти само за селското стопанство, при старите модели автомобили и старите мотоциклети. Също така при офроуда са все още частично използвани, тъй като техният протектор осигурява по-добро себепочистване при тиня и по-добро напасване към негладки терени. Много гуми за състезателни автомобили са произведени на принципа на тези с диагонална оплетка. Те обаче нямат нищо общо с този остарял вид гуми, а каркасовите им пластове се пресичат под много по-тесни ъгли. Предното обозначение при диагоналните гуми, напр. при 6.40-15 изобразява на първо място ширината на гумата в цолове, в този случай 6.40 (около 16.3 см). Отношението височина към ширина не е пряко определено, а е кодирано чрез леко изменение на цифрите след десетичната запетая на стойността на широчината на гумата, като възлиза на 98, 92, 88 или 82 % от нея. Задната стойност на обозначението дава диаметъра на джантата за тази определена гума в цолове.

Видове гуми според конструкцията – Радиални

Радиалните гуми (понякога наричани поясни) са въведени и разработени през 1946 от Michelin по инициатива на Citroën. Те е трябвало да постигнат по-висока животоспособност от дотогава наличните диагонални гуми. Всъщност първите радиални гуми издържали двойно повече време от диагоналните такива.
Принципът на радиалната гума се основава на ясното разделяне на функциите във фундамента на гумата. Към него се причисляват подредените пластове каркас за по-добро пружиниране. Във вътрешността на каркаса са разположени радиално по посока на движение на гумата кордови нишки в една или повече подредени композиции. Ефектът, освен по-високата експлотационна стойност, е значително подобряване в сравнение с диагоналните гуми по отношение на сцеплението с настилката при влага и завои, както и при общите свойства при движение.

Ако искате да научите повече за дизайна, производството или маркировките на пневматичната гума, българската Уикипедия предоставя чудесна кратка информация.