Čierne zlato

Pneumatiky patria medzi relatívne najlacnejšie komponenty vozidiel. V cestnej premávke však kľúčovým spôsobom ovplyvňujú bezpečnosť, v automobilových pretekoch zasa rozhodujú o úspechu alebo neúspechu.

Celé to začal v roku 1887 škótsky veterinár John Boyd Dunlop (1840 – 1921). Trojkolka jeho syna neznesiteľne škrípala, tak na jej kolesá natiahol záhradnú gumenú hadicu a pumpičkou na loptu ju naplnil vzduchom. V roku 1891 bratia André a Édouard Michelinovci pridali hadici vylisovanú pätku, a tak sa guma na bicykel dala odnímať. Alebo inými slovami – prvá naozajstná pneumatika bola na svete.

Zaostávanie za autami

Na začiatku dejín automobilových pretekov sa pneumatiky vôbec neriešili – základ bolo dôjsť do cieľa. S pribúdajúcim časom však rástli výkony áut, a tak sa sériové obutie ukázalo ako nevhodné. Vtedajší výrobcovia pneumatík si uvedomili, že nesmú zaostávať za tátošmi moderných gladiátorov, a tak sa naštartoval intenzívny výskum a vývoj. Ako to už, žiaľ, neraz býva, pokrok urýchlila vojna. Počas druhej svetovej vojny síce málokto čo i len pomyslel na preteky áut, no tisícky vzletov a pristátí lietadiel pri vysokých rýchlostiach a veľkom zaťažení zdokonalili vývoj pneumatík. Výrazne sa zlepšila diagonálna konštrukcia, zvýšila sa bočná tuhosť, uvarili sa nové odolnejšie zmesi. V roku 1947 sa objavila myšlienka zorganizovať majstrovstvá sveta kráľovskej automobilovej súťaže s názvom Formula 1 (F1). Prvými pretekmi bola Veľká cena Veľkej Británie v roku 1950. Povojnové vozidlá F1 vychádzali z koncepcií 30. rokov – motor vpredu, pohon zadných kolies a pneumatiky komerčné. Boli vysoké, úzke a kvôli odľahčeniu vozidla boli na vypletanom disku.

Obrátené garde

Prelom vo vývoji pneumatík nastal v 60. rokoch. Motor sa zrazu objavil vzadu, a tak sa aj väčšina ťarchy preniesla na zadnú nápravu a zadné gumy. Po prvý raz sa objavuje pneumatika len pre pretekárske auto. Zmes je vypracovanejšia, kvôli lepšej priľnavosti k dráhe je v nej viac ropných extraktov, no najmä sa objavuje nylonový kord. Spoločnosť Dunlop dokonca prichádza s pneumatikami do dažďa – drážkovanie zabezpečuje čo najväčší odvod vody spod kolesa. Keď geniálny konštruktér Colin Chapman pridal na svoje lotusy zadné prítlačné krídlo, aby sa zlepšila trakcia v zákrutách, začal sa boj nielen o aerodynamiku, ale aj o prispôsobenie pneumatík. Aerodynamické prvky totiž pôsobili na obutie takým prítlakom, ako keby formula mala viac ako dvojnásobnú hmotnosť. Úloha bola jasná – bolo treba vyvinúť vysokorýchlostnú pneumatiku s veľkou výkonnosťou a zaťažením ako na stredné nákladné auto. Ukázalo sa, že optimálny výkon pneumatík je možný iba vtedy, keď postranné steny pneumatík pracujú tak, aby sa zvnútra rovnomerne prehrievala textilná kostra. A začala sa alchýmia s čiernym zlatom. Ba čo viac, garde sa obrátilo – konštruktéri museli začať prispôsobovať svoje vozy pneumatikám. Odvtedy už nejde len o obrovský nárast krútiaceho momentu, ale najmä o to, ako ho preniesť na dráhu. Bývalý švédsky jazdec F1 Stefan Johansson to okomentoval: Všetky tímy míňajú obrovské množstvá peňazí na auto, hlavne na aerodynamický vývoj, no takmer vo všetkých pretekoch napokon ide o pneumatiky a o to, kto ich dokáže najlepšie manažovať a tak získať optimálnu priľnavosť.

Tajnosti alchýmie

Pneumatika sa skladá zo 79 % kaučuku, 18 % ocele a 3 % textilu. Hoci pneumatiky stoja niekoľko tisíc dolárov, ich hodnota je v skutočnosti omnoho vyššia – každá získaná desatinka sekundy sa vyvažuje zlatom. Preto niet divu, že vývoj pneumatík vozidiel F1 (a nielen ich) sa nezastavil, práve naopak. V súčasnosti sa vytvárajú rôzne polyesterové zmesi, ale výskumníci už experimentujú aj s kompozitnými materiálmi. O tom, že v súvislosti s vývojom a výrobou kvalitného obutia pre vozidlo F1 sa hovorí ako o alchýmii čierneho zlata, svedčí aj skutočnosť, že v súčasnosti sa využíva až 80 rozličných gumových zmesí, najlepšia kaučuková zmes sa mieša s vyše 200 zložkami jednotlivých substancií, pričom ďalších 15 – 20 sa drží v tajnosti. Vzhľadom na extrémnu záťaž, ktorej sú pneumatiky vystavené, sa namiesto ocele používa syntetické aramidové vlákno, čo sú textílie z polyamidov. Aramidové vlákna dokážu odolávať trakcii a teplu. Tento materiál je päťkrát silnejší ako oceľ a degraduje sa iba pri 500 °C, a to bez tavenia. V chemickom zložení pneumatík síce prevláda ako základ kaučuk, do zmesi sa však pridáva stovka ďalších látok ako sadze, síra, olej na spracovanie, živice či zinok a nesmie chýbať silica. Presné zloženie a pomer surovín si však výrobcovia chránia ako oko v hlave.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 08/2019.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

R, foto Pirelli

Komentáre