Elhuyar zientziaren komunikazioa

Pneumatikoak aurten 100 urte

1987/12/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

1887. urtean, John Dunlop albaitariak bere semearen trizikloari gurpil pneumatikoa ipini zion Belfast-en. Hurrengo urtean patentatu zuen eta 1890. urtean hasi ziren Dunlop Company enpresan pneumatikoak fabrikatzen. Dena dela, gurpil pneumatikoaren printzipioa 1846.ean patentatua zegoen jadanik, geroago jakingo zenez, baina XIX. mendearen bukaeran hedatuko zen bazter guztietara automobilaren arrakastarekin batera.

1. irudia. Lehen pneumatiko desmuntagarria. 1891. urtea.

Ezer baino lehen, pneumatikoa egiteko erabiltzen den eta lehengai nagusi den kautxuari buruz argibide batzuk emango ditugu. Jatorriz Brasilekoa den kautxu izeneko landarearen azalari ebakia egiten bazaio, esne antzeko likidoa jariatzen du; latexa hain zuzen. Latexaren herena, goma hutsezko partikulaz osatua dago.

Goma, material interesgarria zen joan den mendearen hasieran. Material iragazkaitzak osatzeko egokia izango zela pentsatzen zuten, baina goma eguraldi hotzetan substantzia gogorra zen eta eguraldi berotan bigun eta itsaskorra. Charles Goodyear iparrameriketarra, gomaren arazoak 1834. urtean kilikatu zuen. Ezaugarri egonkorrak zituen goma lortzearren, beste batzuek bezala goma sufrearekin nahastu zuen. Egun batean, nahastea ustekabean suaren ondoan gelditu zen, eta oso errea ez zegoen alderdiak elastikotasun aproposa zuen. Zati hura, goma lehor eta malgua zen; berotutakoan eta hoztutakoan bere ezaugarriak galtzen ez zituena. Gero Goodyear-ek goma eta sufrezko nahasteak tenperatura altuagotara ipini zituen eta goma bulkanizatua lortu zuen. Goodyear-ek 1844. urtean patentatua da bulkanizazioa .

Joan den mendearen bukaeran eta mende honen hasieran, kautxu naturala erabiltzen zen erabat pneumatikoak egiteko; landareari kendutako latexa alegia. Hegoameriketan oihan tropikalean produzitzen zen hasieran kautxu naturala, baina geroztik Asiako hegoaldeko basoetatik ateratzen dute ia dena.

1910. urtean kautxu naturalaren prezioa oso altua zen, eta estatu industrializatuek kautxua artifizialki lortzeari ekin zioten. Alemanian adibidez, 1912. urtean kautxu sintetikozko pneumatikoak fabrikatu ziren. Kautxu naturalaren prezioa jaitsi egin zen ordea, eta sintetikoa egiten lehen mundu-gerran hasi ziren berriro. 1918.ean sintetikoa baztertu egin zen ostera.

Dena dela 1932. urteaz gero kautxu naturalak jasandako prezioaren gorakadak, kautxu sintetikoa egitera behin betirako bultza zituen fabrikatzaileak. Gainera kautxu sintetikoak, petroliotik ateratakoak, bigarren mundu-gerraz gero naturala bezain elastikoak dira, eta polibutadienoak adibidez, kautxu naturalak baino bi aldiz gehiago irauten du.

Ondoko taulan urte desberdinetako kautxu natural eta sintetikoen munduko kontsumoak ematen dira:

Gaur egun kautxu sintetikoa erabat nagusitu da pneumatikogintzan, prezio eta kalitatea medio, eta kautxu naturala gero eta gutxiago erabiltzen da.

Bizikletatik automobilera

Dunlop-ek 1887. urtean bere semearen trizikloari pneumatikoa ipini zioenetik, beste fabrikatzaile batzuk ere hasi ziren lan horretan. Edouard eta Andre Michelin anaiek adibidez, bizikletentzako pneumatiko berria patentatu zuten 1891. urtean. Pneumatiko desmuntagarria zen hura; barruan kamara independentea zuena.

Paris-Brest-Paris karreran ziklisten artean arrakasta handia izan ondoren, pneumatiko-mota hau erabat hedatu zen.

1894. urtean, pneumatikoak zaldi-kotxetan erabiltzen hasi ziren, eta urtebete geroago (1895.ean), lehenengo aldiz automobilari ipini zizkioten. 25 km/h abiaduran Eclair izeneko autoak Parisetik Bordelerainoko bidaia egin zuen.

Lau urte geroago, 1899.ean, 100 km/h abiadura gainditu zuen lehen aldiz pneumatikoz hornitutako automobil batek; Jenatzy jauna 106 km/h abiaduraraino iritsi bait zen bere bolido antzeko automobilean.

Mendearen hasieran, 1905. urtean, izotz gainean ibiltzeko pneumatikoei kanpokaldetik iltzeak ipintzen hasi ziren lehenengo aldiz. 1908.ean berriz, autobusetan atzeko gurpiletan pneumatiko bikoitzak ipini zituzten. 1914. urtean automobiletan gurpil desmuntagarriak ipintzen hasi ziren. 1937.ean, hari metalikoz egindako bastidorea zuten pneumatikoak agertu ziren. 1946.ean, pneumatiko erradiala agertu zen. 1954.ean berriz, kamararik gabeko pneumatikoak egin zituzten lehen aldiz.

2. irudia. Pneumatiko erradial baten ebakidura.

Eta horrela, urtez urte hobakuntzak ezarriz, gaur egungo perfekzio ikaragarria lortu da hainbeste exigitzen zaion eta askotan hain baldintza txarretan lan egiten duen pieza biribil honetan.

Pneumatikoa barrutik

Pneumatikoa, ibilgailuen pieza garrantzitsuenetakoa da. Gidariaren eta bidaiarien segurtasuna, pneumatikoekin hertsiki lotuta dago hein handi batean. Horregatik pneumatikoa ez da kautxu-pusketa bat. Pneumatikoa egiteko material desberdin asko behar izaten da; 200 produktu kimiko desberdin baino gehiago. Kautxu naturala ala sintetikoa, ikatzezko beltza, altzairua, kotoia edo rayona, sufrea, plastikotzaileak, azeleratzaileak, antioxidatzaileak, oxido metalikoak, koloratzaileak, pigmentuak etab. zehatz-mehatz konbinatu behar izaten dira.

Pnumatikoek barruan zer izaten duten erakusteko, ondoko irudian altzairuzko hariz egindako ehunak dituen pneumatiko erradiala hartu dugu oinarritzat.

Normalean pneumatikoak altzairuzko hariak paraleloki (erradialki) ipinita osatzen den (1) bastidorea izaten du. Errodadur bandaren azpian, altzairuzko hariz egindako ehunak (2) gurutzatuta ipintzen zaizkio, eta orpoan (7), babesgarri (3) baten barruan altzairuzko kablez egindako (4) uztaiak ditu. Kanpotik, (5) errodadur banda ikus daiteke bere (6) eskultura eta guzti. Saihetsa (8) ere ikusten da.

Garai bateko pneumatikoen bastidorea, ehun desberdinak diagonalki ipinita osatzen zen eta gurpila biraka ari zenean diagonalki ipinitako ehunen artean marruskadurak sortzen ziren. Horrek beroa ere berekin zuen eta pneumatikoaren iraupena laburragoa zen. Bastidore diagonalean gainera, saihetsa lodiagoa da eta kurbatan errodadur banda osorik lurraren kontra egon dadin oztopo ere bai.

3. irudia. Gurpil normala (ezkerrekoa) eta berezia (eskuinekoa), betea (goian) eta hustuta (behean).

Pneumatiko erradialek, bastidoreko hariak erradio eran daudelako saihets malguagoa dute eta kurbatan errodadur banda lurrari itsatsita egoten da. Bestetik bero gutxiago sortzen da pneumatiko erradialetan eta iraupen luzeagoa dute. Bastidoreko altzairuzko hariak, 0,1 mm-ko diametroa eta 250 kg/mm 2 erresistentzia dutenak iza-ten dira.

Gezurra badirudi ere, formulako automobilak izan dira pneumatiko diagonalak erabiltzen gehien aritu direnak. Duela hiruzpalau urte bakarrik hasi bait ziren hauek erradialak erabiltzen.

Pneumatikoak errodadur bandan dituen kanalak (eskultura), uraren kontrakoak dira. Errepidea bustia dagoenean, ura kautxuarentzat labaingarria da. Horregatik errodadur bandan kanal batzuk egiten dira, eta bentosa-efektua eginez, ura kanpora bidaltzen da. Horrela pneumatikoa lurrari hobeto itsasten zaio.

Pneumatiko barruko ehunak egiteko, garai batean kotoia erabiltzen zen, baina rayonak baztertu egin zuen. Gaur egun altzairuzko ehunak asko erabiltzen dira, baina azken aldian zuntz bereziekin probak egiten hasiak dira.

Gurpil-zulaketaren arazoa

Automobiletan askotan arriskutsua gertatzen da (abiadura handia bada batipat) arantza, iltze edo zerbaitek pneumatikoa eta kamara zulatzea. Barruko airea irten egiten da gurpil horretatik eta automobilak nahiz motoak desoreka arriskutsua jasaten du.

4. irudia. Lasterketa-automobiletan pneumatiko egokien aurrerapenak berebiziko garrantzia du lasterketa irabazi nahi bada.

Arazo hori konpontzearren, 1954. urtean Estatu Batuetan kamararik gabeko pneumatikoa agertu zen. Kamararen ordez, barruko aldetik goma bigunezko geruza bat du pneumatiko honek. Iltzeren bat sartzen denean airea irteten hasten bada, barruko goma bigunak zuloa ixteko joera du eta pneumatikoak presioa polikiago galtzen du. Llanta bereziak behar dituzte pneumatiko hauek, orpotik airea gal ez dezaten. Balbula ere llantan bertan izaten dute.

Azken aldian ordea, gurpil-zulaketaren arazoa konpontzeko bada proposamen berriagorik. Llanta eta pneumatiko berezia ikus daiteke ondoko irudian, normalaren ondoan. Bi pneumatikoak beteta eta hustuta erakusten dira bertan. Pneumatiko berezian, zulatuta husten denean, llanta berezia errodadur bandaren barneko aldean apoiatzen da eta arriskurik gabe jarrai daiteke garajeraino. Pneumatikoa zulatuta 100 km lasai egin ditzake automobilak 80 km/h abiaduran.

Gurpil berri honek, beste arazo bat ere konpontzen du. Izan ere batezbeste automobil-gidariak bost urtetik behin izaten du gurpil-zulaketa. Horregatik, bere ibilgailuan bostgarren gurpila erabili behar izaten du beti. Sistema berri honekin berriz, bostgarren pneumatikoaren premiarik ez legoke.

Pneumatikoak jasan behar duena

Automobil handi bat jendez beteta dagoenean, 1.500 kg pisatzera hel daiteke eta 160 km/h abiaduran joatea nahikoa normala da gaur egun. Abiadura horretan, pneumatikoek 44 metro egiten dituzte segundo bakoitzean. Horrek zera esan nahi du: minutuero 1320 aldiz tolestatzen eta destolestatzen zaiola saihetsa. Pneumatikoak gainera, eginkizun asko du. Automobilaren pisua bere gain du, eta baita bideko zenbait koska jan beharra ere. Motoreak emandako potentzia transmititu behar du ibilgailua aurrera joan dadin, eta norabideari eutsi behar dio gidariak bolanteari eragiten dionean obedituz. Bidean doala, indar zentrifugoak eta alboko haizearen eraginak jasan behar ditu.

Gidariak frenoa sakatzen duenean, pneumatikoak lurrari itsatsita segitu behar du; baita errepidea bustia badago ere. Horretarako gainera, lurrarekiko kontaktu-azalera orri honena baino txikiagoa da.

Pneumatikoak isila izan behar du, errodadur erresistentzia txikikoa, presioari denbora luzez eutsiko diona, aldatzen erraza, etab.

Guzti hori lortzen du pneumatiko onak, askotan horretaz konturatzen ez bagara ere.

Duela 100 urte John Boy Dunlop jaunak bere semearen trizikloari pneumatikoak lehen aldiz ipini zizkionetik, buelta asko emana da pneumatikoa, baina teknika berrien laguntzaz, are eta gehiago emateko dauzkala esan daiteke. Izan ere informatika, X izpiak, espektrografia, mikroskopio elektronikoa, erresonantzia magnetiko nuklearra, zinematografia ultraazkarra eta abarren bidez egiten diren ikerketek beren fruituak emango bait dituzte.

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Saioa hasi

Erabiltzaile-izenik ez baduzu, eman izena

Pasahitza ahaztu zait

Jarraitu Zientzia.eus

Eduki gehiago

Gehitu zure bloga

Zientzia app

Webgune honek cookieak erabiltzen ditu zure nabigazio-esperientzia hobetzeko. Nabigatzen jarraitzen baduzu, ulertuko dugu cookie horien erabilera onartzen duzula. Onartu
Informazio gehiago
Babesleak

Kultura eta Hizkuntza Politika Sailak (Hizkuntza Politikarako Sailburuordetzak) diruz lagundua

Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
Gipuzkoako Foru Aldundia