Pneumatika je klíčové pojítko auta s povrchem zemským: pryž nasazená na disku kola naplněná vzduchem (či jiným plynem) pod určitým tlakem využívá stlačitelnosti plynných látek a dovoluje vozu lépe kopírovat povrch silnice. Auto má díky tomu vyšší přilnavost, což oceníte při akceleraci, v zatáčkách i při brzdění, dokáže také díky tomu neznatelně překonat spoustu menších nerovností, neboť je pneumatika svou deformací alespoň částečně pohltí.
Napadlo vás ale někdy zajímat se o to, jak její práce vypadá zevnitř? Fascinující záběry přímo z jejího nitra za jízdy vás přesvědčí, že pneumatika je až zázračný, geniálně jednoduchý mechanismus, jehož význam pro většinu podstatných vlastností možná patřičně neoceňujete. Je vždy zajímavé podívat se do míst, která jsou běžně lidským očím skryta.
Experiment: kamera uvnitř pneumatiky
Asi ne, věčně zvědavého člověka stojícího za kanálem Warped Perception na Youtube ale ano. A tak se po řadě jiných automobilových experimentů rozhodl realizovat přesně to. Vzal tedy jedno ze svých starších aut, tentokrát SUV Chevroletu, a do jedné z jeho pneumatik instaloval kameru s LED světlem, vysílačem a také vyvažovacími korálky, které dobře nastíní vývoj odstředivých sil uvnitř obutí. A vyjel na silnici.
GoPro uvnitř pneumatiky auta během úplného vyhoření - (Boom)
Vzhledem k tomu, jak se pneumatika za jízdy deformuje a jak velkou kameru použil, nemohl jet moc rychle, ostatně kolo se kvůli tomu jistě stalo částečně nevyváženým, i tak je ale patrné, jak moc se pneu „nadře”, aby zvládla vše zmíněné. Ať už se pohybuje po jakýchkoli ulicích Chicaga, v pneumatice to pořádně žije, když musí prakticky neustále měnit svůj tvar, aby se současně přizpůsobovala povrchu i měnící se rychlosti resp. otáčkám kola.
Jakou roli hrají vyvažovací kuličky (balanční perličky)
Smyslem miniaturních plastových či skleněných perliček (k sehnání je však i písek) je vyvažovat pneumatiky během jízdy. Video však ukazuje, že kuličky fungují uvnitř pneumatiky velice efektivně a navíc se dynamicky přizpůsobují aktivitě vozu. Paradoxně zajímavější je však využití drobných kuliček pro názornou ukázku chování pneumatiky během jízdy.
Balanční kuličky přitom dostanete do pneumatiky velice snadno. První variantou je procpat je skrze ventil. Mnohem jednodušší je ale při nasazování pneumatiky na ráfek zcela nedofukovat a obsah sáčku vyprázdnit dovnitř. Následně pneumatiku dofouknete a máte hotovo.
Pro správné vyvážení a zmírnění vibrací kola je však nutné odhadnout vhodné množství. Pakliže je kuliček příliš, mohou dokonce při jízdě uškodit a vyvolat více vibrací, než kdybyste je do pneumatiky neinstalovali. Záleží také na druhu vozidla. Obecně se doporučuje spíše využití u motocyklů a trucků než lehčích osobáků.
Modely pneumatik a historie konstrukčních změn
Unikátní pohled do „vnitřností“ je možný díky tomu, že jde o model s integrovanou duší, který zhruba od poloviny 20. století výrazně ulehčil život řidičům. Patentovat si ho nechala roku 1947 společnost B.F. Goodrich, která přišla s odolnější syntetickou butylovou gumou. O rok dříve si nechal Michelin patentovat pneumatiku s radiální kostrou.
Tu vynalezl již ve třicátých letech 20. století Marius Mignol, který na ní pracoval dokonce i během druhé světové války, k oficiálnímu patentu ze strany francouzského Michelinu však došlo až po válce. B.F. Goodrich radiální pneumatiku přijal až později a stal se jejím prvním americkým výrobcem.
Na výhody bezdušových pneumatik není těžké přijít. Odolnější plášť nemá problém s komplikovanějším terénem a poradí si hravě s nejen s patníky, ale i drsnějšími výmoly nebo šrouby a hřebíky vysypanými na vozovce.
Co záběry z kamery ukazují o provozu pneumatiky
Celé video tak nejlépe připomíná, že pneumatika je geniální vynález, jehož vnitřní dynamika při jízdě zahrnuje neustálé změny tvaru a rozložení sil. V pneumatice to pořádně žije, když musí prakticky neustále měnit svůj tvar, aby se současně přizpůsobovala povrchu i měnící se rychlosti resp. otáčkám kola. A ony korálky tomu přidávají další rozměr.
Praktické rady při manipulaci s pneumatikami a vyvažování
- Při montáži balastních kuliček odhadněte jejich množství - přehnané množství může způsobit více vibrací než jejich absence.
- Pokud používáte kuličky, preferujte jejich použití u těžších kol (motocykly, trucky) spíše než u lehkých osobních vozů.
- Při demontáži pneumatiky postupujte opatrně, abyste nepoškodili případné senzory TPMS umístěné na ventilcích.
- Při instalaci kamery nebo jiného zařízení na ráfek mějte na paměti, že přidání hmotnosti na ráfek mění vyvážení kola a může vyžadovat dodatečné vyvážení.
Bezpečnostní souvislosti: TPMS a kontrola tlaku v pneumatikách
Snímače tlaku pneumatik jsou součástí systému TPMS (Tire Pressure Monitoring System), který sleduje tlak v pneumatikách během jízdy. Jejich úkolem je upozornit na pokles tlaku, který může zhoršit ovladatelnost auta, prodloužit brzdnou dráhu a zvýšit opotřebení pneumatik. Podhuštěná pneumatika se deformuje, zhoršuje jízdní vlastnosti, opotřebuje se až o 20 % rychleji a spotřeba může vzrůst až o 5 %.
Moderní automobily využívají dvě různá řešení kontroly tlaku: přímý systém s čidly v ventilcích a nepřímý systém využívající data z ABS a ESP. Přímý systém je přesnější a poskytuje okamžitou reakci, ale senzory obsahují baterii s omezenou životností (zpravidla 5-10 let). Nepřímý systém nepotřebuje extra senzory, je finančně nenáročný, ale méně přesný a vyžaduje kalibraci po každém přezutí nebo dohuštění.
Kdy TPMS vyžaduje zásah technika
- Přezouvání sezonních pneumatik - každá sada musí být spárována s řídicí jednotkou.
- Výměna poškozeného nebo vybitého senzoru - je nutné naprogramovat nový senzor a spárovat jej s vozidlem.
- Montáž nové sady kol - vyžaduje programování ID senzorů do řídicí jednotky.
- Rotace kol - u přímých systémů je po rotaci kol potřeba relearn, aby systém správně identifikoval pozice kol.
V praxi se technikům v pneuservisu hodí moderní přístroje pro práci s TPMS. Bosch TPA 400 umožňuje programovat až 6 univerzálních senzorů najednou, má integrovaný OBD2 modul, pokrytí 95 % značek vozidel a podporu Bluetooth senzorů včetně Tesly. To výrazně urychluje práci a snižuje riziko chyb, které by vedly ke svícení kontrolky TPMS po výjezdu zákazníka ze servisu.
Jaké jsou praktické dopady a doporučení
Správné snímání tlaku je důležité pro bezpečnost i běžný provoz auta. Na problém s tlakem vás snímače nejčastěji upozorní po propíchnutí pneumatiky, při netěsném ventilu, poškození disku či při postupném úniku během několika dní. Pravidelná kontrola a včasná výměna se u snímačů tlaku vyplatí. Doporučuje se kontrolovat tlak pravidelně, věnovat pozornost servisním zásahům při přezouvání a v případě problémů obrátit se na zkušený pneuservis.
| Problém | Dopad | Doporučení |
|---|---|---|
| Podhuštěná pneumatika | Zvýšené opotřebení, vyšší spotřeba, horší ovladatelnost | Pravidelné dofukování, kontrola TPMS |
| Vybitá baterie senzoru TPMS | Ztráta měření u kola, rozsvícená kontrolka | Výměna senzoru (5-10 let životnost) |
| Přidání hmotnosti na ráfek (kamera, GoPro) | Nevyvážené kolo, vibrace | Dodatečné vyvážení nebo použití balančních kuliček s rozmyslem |
Celé video z kamera-instalačního experimentu připomíná, že se vyplatí nahlédnout tam, kde běžně nevidíme: záběry z jejího nitra za chodu vám odhalí trochu jiný svět a vysvětlí, proč se pneumatika chová tak, jak se chová.