Dezén je věda

Běhoun je vrstva pryže na vnějším obvodu pláště, opatřená vzorkem (dezénem), který přichází do styku s vozovkou. Tak nějak by se dala charakterizovat tato klíčová součást každého pláště, která má rozhodující vliv na bezpečnost motorového vozidla....

Běhoun je vrstva pryže na vnějším obvodu pláště, opatřená vzorkem (dezénem), který přichází do styku s vozovkou. Tak nějak by se dala charakterizovat tato klíčová součást každého pláště, která má rozhodující vliv na bezpečnost motorového vozidla. Dezén běhounu je rozlišovacím prvkem pneumatiky, nositelem jejích vlastností a bez nadsázky také módním elementem. Nebylo tomu tak ale vždycky.

V časech André a Edouarda Michelinů totiž žádný dezén neexistoval. Kontaktní plochu prvních pneumatik tvořila směs gumy a kůže s prakticky hladkým povrchem. Úkolem pneumatiky totiž nebylo ani tak přenášet sílu a zajišťovat přilnavost, jako poskytnout alespoň základní komfort posádce. Při skromných výkonech tehdejších automobilů to jakž takž šlo, ale jakmile výkonové parametry narostly, začaly se hledat i jiné funkce pneumatiky než pouze odpružení tvrdých podvozků. Byl to Continental, kdo v roce 1904 opatřil pneumatiku poprvé dezénem (viz blok). Tehdejší pneumatika, to bylo vůbec něco docela jiného než dnes. Pláště měly průměr jeden metr a šířku kolem devíti centimetrů. Vysoký hustící tlak (přes 6 barů) měl zabraňovat sezouvání pneumatik z ráfků, ale současně zvyšoval tvrdost pláště, což znamenalo, že otřesy a vibrace dělaly jízdu takřka nesnesitelnou. Životnost pláště se pohybovala kolem 500 kilometrů a teprve přidání sazí do směsi kaučuku tento problém částečně vyřešilo, K té dnešní – běžně i stonásobně dlouhé životnosti – však vedla ještě hodně dlouhá cesta, jejíž milníky tvořily moderní materiály postupně nacházející uplatnění v gumárenském průmyslu – nylon, rayon, ocel a řada dalších.

Jak se rodí dezén
Jak je všeobecně známo, pneumatika hraje jednu z klíčových rolí v systémech vozidla, když přenáší na vozovku všechny podélné a boční síly vyvinuté pohonnou jednotkou. Styčnou plochu s vozovkou obstarává dezén, jehož tvar rozhodujícím způsobem ovlivňuje přenos sil, ale také tvorbu hluku, odolnost proti aquplaningu či rovnoměrnost opotřebení běhounu, což má zase klíčový vliv na životnost a kilometrový proběh. Při popisu dezénu se obecně používají takové pojmy, jako tvar a velikost dezénového bloku, podélné a příčné drážky, obvodové drážky, lamely či poměr mezi plnou a prázdnou částí dezénu (poměr pryže vůči drážkám). Jejich význam není třeba vysvětlovat.
Zajímavější je způsob, jakým moderní dezén vzniká. V první fázi se uplatňují matematické modely a počítačové simulace, které vyhodnocují návrhy dodané designery. Virtuální testy navržených dezénů zkracují čas potřebný k jejich vývoji, neboť se předem vyloučí ty, které jsou z nějakých důvodů nevhodné. Teprve pak přichází na řadu výroba modelů a testování reálných prototypů, které se děje v laboratorních podmínkách i na vozidlech. Výroba prototypů většinou již není záležitostí ruční práce, nýbrž se děje s pomocí číslicově řízených strojů přizpůsobených k prořezávání pneumatik, které mají na začátku hladký povrch.

Stejně sofistikované jsou i metody akustické optimalizace, česky řečeno dosažení co nejmenší hodnoty hluku, který dezén generuje. Jedná se o metodu zvanou akustická holografie, která spočívá v analýze typických frekvencí a odhalení těch částí dezénu, které je generují.

Po důkladných laboratorních testech se prototyp pneumatiky obouvá na vozidla a začíná série venkovních zkoušek. Vedle objektivních měření tu má nezastupitelné místo subjektivní pocit testovacího jezdce, který se stává prostředníkem mezi návrhářem a budoucím uživatelem. Velmi důležitou součástí zkoušek je zjišťování, jak probíhá rozdělení (distribuce) hmotnosti ve styčné ploše. Čím je působení sil ve styčné ploše homogennější, tím lepších dynamických vlastností pneumatika dosahuje. Totéž platí pro velikost a tvar kontaktní plochy; čím je větší a „hranatější“, tím účinnější je přenos sil.
Při navrhování dezénu se nezapomíná ani na otázku opotřebení. Už ve fázi počítačového modelování se simuluje pohyb dezénových bloků na různorodých površích a identifikují se kritická místa, která podléhají rychlejšímu otěru. Cílem je najít takovou konfiguraci dezénu, při které je opotřebení co nejrovnoměrnější.

Vysoká míra specializace
Zatímco na začátku minulého století se nabízelo jedenáct rozměrů pneumatik, současná rozměrová řada osobních a 4x4 pneumatik značky Continental čítá na 2200 položek. Obrovský nárůst specializace platí i pro dezény. Typologie dezénů vychází ze způsobu jejich použití, samozřejmě se zapojením nutné míry kompromisu. Je to opět jen variace na jiné prvky pneumatiky, např. na směs běhounu.

Letní dezény se obecně vyznačují menším podílem drážek a naopak vyšším podílem hmoty. Boční drážky mají menší rozměry a lamely se vyskytují jen ve velmi omezeném počtu. Cíl je jasný: maximalizovat kontaktní plochu a dosáhnout tak co nejúčinnějšího přenosu záběrových i brzdných sil. Zimní dezény jsou otevřenější, obvykle s hlubokými obvodovými kanálky a velkým množstvím lamel. Specifickým typem zimních dezénů jsou tzv. severské dezény (někdy nazývané jako „frikční“) a dále dezény určené k nastřelování hrotů. U nás se používají výlučně tzv. středoevropské dezény, které představují nejlepší kompromis pro rozmanité podmínky středoevropské zimy.
Podobná specializace existuje u pneumatik SUV/off-road, které zohledňují jednak typologii pneu z hlediska způsobu užití (silnice – terén), jednak podle druhu terénu (prach – bláto – písek apod.).

Na téma specializace dezénů bychom mohli popsat mnoho stránek. Obchodně zajímavou komoditu dnes tvoří např. pneumatiky pro tuning. Specializace se nevyhýbá ani nákladním dezénům a ještě méně těm motocyklovým. Na toto téma v jednom z příštích čísel Pneu revue. V každém případě platí: dezén je dnes věda. Než váš zákazník sáhne po nejlevnější pneumatice (vždyť vypadají všechny stejně!), zkuste třeba malou přednášku o tom, že ty drážky, kanálky, zářezy a lamely nevznikají jen tak náhodou.