Първите автомобилни гуми, първоначално имат форма на голям цилиндричен маркуч. През 1904г. обаче те вече разполагат с шарка на протектора, а добавянето на сажди ги прави по-твърди и издържливи и им придава типичният черен цвят. През 20-те години гумата вече разполагала с носещо тяло, изработено от памучни тъкани, а в средата на същото десетилетие се появява и балонната гума, в която налягането е намалено от 5 на 3 бара, с което значително се подобрява комфортът на возене. Този вид гума от своя страна е последван през 40-те години от супербалонната гума, която съдържа повече въздух и създава още повече комфорт.

До 70-те години на ХХ век обаче всички гуми все още са диагонални. Те се състоят от известен брой пластове, в тъканта на които изграждащите нишки се съчетават с гума, а целите пластове „загръщат”носещия метален обръч. Броят на пластовете от своя страна се определя от товароносимостта на гумата. Отделните пластове са кръстосани диагонално (оттук идва и името им) под определен ъгъл, от който зависят стабилността и комфортът. По-големият ъгъл например осигурява по-комфортно возене, а по-малкият гарантира стабилност при спортни автомобили. И днес някои производители на гуми за строителна техника, която се движи бавно, предпочитат диагоналната структура, която поради здравите кръстосани слоеве си остава по-издържлива на товарене. Както ще видим по-нататък, поради триенето между пластовете този вид гуми не са подходящи за високи скорости, при неравности и високоскоростни завои силно се деформират и нямат достатъчно контактна площ.

В началото на 50-те години радиалната гума е изобретена от Michelin. Замяната на диагоналните с радиални гуми обаче започва масово едва през 70-те години. Диагоналните гуми започват да намаляват прогресивно, а малко след това започват да се появяват нископрофилните гуми – първоначално със 70-процентен профил, а след това с 60- и 50-процентен. Днес могат да се видят и спортни гуми с индекс на височината, по-нисък от 25%.

В зората на еволюцията на гумите носещата конструкция е изградена от обвита с гума плетена тъкан. Тя обаче има сериозен проблем – между кръстосаните нишки се създават силни сили на триене, в резултат от което гумата се нагрява, а трайността и намалява. През 1923г. Continental вече въвежда тъкани, в които нишките са разположени в една посока.

Съвременната автомобилна гума е сложна смес от компоненти, зависещи от предназначението и цената и. Средностатистическата радиална автомобилна гума с метален пояс обаче може да се дефинира като съдържаща:

При гумите за товарни автомобили относителният дял на синтетичния каучук е значително по-малък, но се увеличава количеството на саждите, стоманата и добавките.

Различните видове каучук се смесват в зависимост от съответните нужди – някои от тях са изключително устойчиви на опън, запазват качествата си във времето, имат висока устойчивост на молекулната структура – такъв например е естественият каучук и стирен бутадиенът. Естественият каучук също така е устойчив на износване при триене, докато някои синтетични продукти като хлорбутила издържат на високи температури.

Благодарение на компютри и съответните софтуерни продукти кострукторите на гуми могат да дозират естествените и синтетичните компоненти на сместа в зависимост от предназначението и да прибавят при производството съответните стабилизиращи вещества в различни пропорции.

Една състезателна гума, например от Формула 1, има различна структура от конвенционалните поради спецификацията на своята употреба – тя има въглеродни нишки в носещата конструкция, направена е от смеси, които просто се „слепват” с пътя, поради което трябва да поддържа висока температура. Цената на всичко това е краткият и живот.

Кострукцията на гумата има огромно значение за цялостната и структура, за здравината, издръжливосдтта на натоварване, усукване и вътрешно съпротивление, но именно протекторът е този, който осъществява директния контакт с пътя. На пазара могат да се открият гуми с хиляди видове шарки на протектори, при които функционалността и естетиката се комбинират в различни пропорции. Разбира се, невинаги едното е за сметка на другото , но обикновено постигането и на двете е доста трудно. Идеалната гума за сух асфалт би била гладка, подобно на сликовете за спортни автомобили. Така се осигурява максимална контактна площ на гумата с пътя; разбира се, сцеплението зависи и от много дрвуги фактори, като кинематиката на окачването и разпределението на теглото.

Подходящият избор на смес и шарка на протектора са от изключително важно значение за задоволяване на множество противоречиви изискваня – добро сцепление на сухо, на мокро, нисък шум, ниско съпротивление на търкаляне, устойчивост на износване. Въпреки множеството от решения при оформянето на протектора в общи линии той изглежда така :

Ребрата са свързани в обща окръжност блокове, имащи за задача да осигурян максимална контактна площ, а рамената осигуряват сцеплението на автомобила в завой. Същата задача като ребрата имат и блоковете. Ламелите позволяват относителното изместване на отделните части на блоковете, а при зимните гуми са оформени по специфичен начин, осигуряващ сцепление върху сняг. Каналите имат предназначение да отвеждат. Тъй като водата има качествата на всеки течен флуид, тоест е практически несвиваема, единственият начин гумата да осъществи контакт с пътя е като я изтласка или отвежда към каналите. Производителите създават все по-сложни и специфични подредби на напречните и надлъжните канали, като някои от надлъжните са самостоятелни и имат за задача да поемат част от водата, а други са свързани с напречни, чиято функция е да я отведат от предната към задната част и да я изтласкат навън. Напоследък конструкторите на гуми все повече се стремят да насочват водата не навън, а навътре и назад. Способността на гумата да изтласка по-голямо количество вода зависи от дълбочината на каналите и от тяхната площ – нещо, което е в противоречие с поведението на сухо, където целта е да се постигне максимална площ на контакт и следователно сцепление с пътя. Специалистите наричат съотношението на площта на изрязаните пространства, т.е на каналите и ламелите, към общата площ коефициент на незапълване или void ratio.

Спортните гуми са нещо средно между състезателен слик и нормална гума, но са по-близки до първия тип. Те имат минимален брой канали, които са и с по-малка дълбочина. Освен това са изработени от по-мека смес и съответно имат доста по-кратък живот. Отличното им поведение на сух път обаче е за сметка на изключително посредственото им представяне на мокра настилка.

Всесезонните гуми трябва да обединяват огромен брий взаимно противоречащи си изискваня – те трябва да имат достатъчно дълъг живот, добро сцепление на сухо, на мокра настилка, на сняг, на лед и прочие и като всеки компромис са посредсвени почти във всички условия на работа. В повечето случаи зимните им качества се ограничават до съвсем лека градска зима. Разбира се, всесезонните гуми осигуряват по-сигурно поведение на пътя през зимата от лятната гума, но като цяло са предназначени за автомобили, които нямат голям годишен пробег. Конструкцията им може да бъде такава, че в различните си части да комбинира различни съставки и различна шарка, но често е разновидност на лятната с повече ламели и малко по-мека смес от нея.

Летните гуми имат много по-сигурно и динамично поведение от всесезонните през лятото и са подходяща комбинация от възможности за поведение на сух и мокър път. Балансът между тези качества зависи от смесите и съотношението на площта на каналите към общата площ. Най-добре е при покупка човек да се консултира с продавачите за най-подходящи гуми за своя автомобил в зависимост от условията, в които той ще се движи. Не трябва да забравяме, че има гуми с висок скоростен индекс, специално проектирани за дадени автомобили, при които те разгръщат най-добре качествата си. Това не означава, че не могат да се използват и с други модели, но ефектът няма да е пълен.

Зимните гуми са изработени от смеси, които запазват гъвкавостта си дори и при ниски температури, имат дълбоки канали и огромен брой специфично оформени ламели. За тях ще стане дума по-нататък.

Гуми за всякакъв терен – обикновенно се използват от пикапи и SUV автомобили. Те имат голям диаметър, високи и усилени странични части и борд, и повишена здравина. Изполват средномеки смеси и имат множество големи блокови елементи с ламели. По-едрата шарка влошава поведението на сух път и увеличава шума, но мощните блокове се впиват в калта, а ламелите в снега, гарантирайки значително по-висока проходимост извън пътя.

Гуми за кал и офроуд – хората, занимаващи се с офроуд, ще ви кажат какво поведение имат подобни гуми на асфалт. Всъщност те изобщо нямат място там. За сметка на това са изградени с огромни, масивни и изключително устойчиви блокове, които могат да преминават през острите ръбове на камъни и да се впиват в калта.

Run flat са гуми с усилени странични части, позволяващи движение без въздух при спукване. Някои компании като Mercedes не бързат да ги въвеждат широко в употреба, защото се опасяват от влошаване на комфорта, но BMW например ги използва като гуми за първоначално вграждане в почти всички свои модели.

Асиметрични – всяка част от повърхността на гумата има различно предназначение – например външната е оформена така, че да осигурява стабилно сцепление в завой. Подходящи са за оборудване на спортни автомобили.

Симетрични – с абсолютно равномерен и еднакъв спрямо централната част профил.

Гуми с посока на движение – имат отбелязана посока на въртене: спазването и осигурява по-добро поведение при движение в права посока, по-добро освобождаване на водата и значително по-малко генериран шум.

Гумите, предназначени специално за използване през зимата, датират още от началото на ХХ век, но по-широката им употреба започва значително по-късно. В продължение на дълги години зимните гуми изглеждат като копие на тракторните и се отличават от стандартните модели по масивните протекторни блокове – те обаче са по-шумни, твърди и с доста посредствени според днешните стандарти характеристики. Мнозина и днес смятат, че огромния протекторен блок означава отлично поведение върху сняг, но то е напълно погрешно – гумите с големи протекторни блокове обикновенно са предназначени за кален терен. Истинският пазарен пробив в областта на зимните гуми настъпва с конструирането на протектор от специални меки и непроменящи характеристиките си при ниски температури смеси, както и със създаването на технологията за изработване на блокове с множество малки процепи. Днес този тип гуми може да се познае по знака M+S, означаващ mud & snow.

Употребата на тези гуми не става наложителна чак когато завали сняг – още с падане на температурите под 7 градуса независимо от това, дали вали сняг, или не, летните гуми започват да губят качиствата си. В никакъв случай обаче не се препоръчва да се оборудва автомобилът със зимни и летни гуми едновременно, а в някои страни като Франция и Австрия това е абсолютно забранено. Истинска сигурност на пътя в такива условия може да се постигне единствено чрез използването на качествени зимни гуми. Знакът „планина със снежинка в нея”, който бихте могли да видите на страниците на някои от гумите, се използва като допълнително обозначение на този тип гуми и означава, че са преминали през всички необходими според законодателството на Канада и САЩ тестове.

Смесите, от които са изработени летните гуми, започват да губят свойствата си при температури под седем градуса. За разлика от тях зимните гуми се произвеждат от специални смеси, съдържащи значително повече естествен каучук и повече силика, които остават значително по-меки и следователно с по-добро сцепление при ниски температури. Традиционната конфигурация с блокови повърхности има за задача да осигури сцеплението на сухо, а широките канали – да отвеждат водата при движение върху мокра повърхност или при температури, при които ледът и снегът се стопяват от натиска на зимните гуми и също образуват воден слой. Освен това обаче зимните гуми имат хиляди малки прорези в блоковите конструкциисъс специфична, обикновенно зигзагообразна форма, която прави дължината им значително по-голяма. При движение върху снежна покривка задачата им се състои в това, да се впият като нокти в нея и така да осигурят сцеплението на гумата. Освен това под „ноктите” се задържа част от снега, който се слепва със снега под протектора(сцепление сняг-сняг), а след като съответнителамели се отделят от повърхността, те освобождават снега, който е навлязъл в тях. В значителна част от модерните гуми ламелите(от типа 3D) са така изработени, че не са зигзагообразни само по хоризонтала, но и по вертикала. Идеята на това решение е при движение върхи снежна покривка те да извършват пълноценно работата си, а при движение върху твърда повърхност да се „самозаключват”, като по този начин не само да увеличават контактната повърхност, но и намаляват износването си.

Тук е особено важно да се отбележи, че от изключително голямо значение е зимните гуми да са напомпани до подходяшото налягане, за да запазят качествата си.

Повсеместна заблуда е, че може да се подменят гумите само на две от колелата – например на задвижващите предни. В конкретния случай силно се дестабилизира задната част на автомобила, която образно казано се стреми да се завърти около предната. За да разберете смисъла от това твърдение, вземете едно детско автомобилче, с помоща на ластик блокирайте предните колела и го засилете с ръка. След това блокирайте задните колела по същия начин. Ще забележите, че във втроия случай автомобилчето силно се завърта. Каквото и да говорим, просто е задължително и четирите ви колела да бъдат оборудвани със зимни гуми.

В ЗАВИСИМОСТ ОТ РЕГУЛИРАНЕТО НА ОКАЧВАНЕТО И НАЛЯГАНЕТО НА ГУМАТА

Изключително важно е да се отбележи, че поведението на автомобила и гумата в частност зависят не само от нейния състав, конструкция и повърхност, но и от кинематиката на окачването на автомобила на който е монтирана. Има спортни гуми, които са проектирани за специфичен модел и няма да бъдат перфектни като поведение при други автомобили. Дори и в обикновенните автомобили регулировката на окачването е от съществена важност както за поведението и на гумата, така и за нейното износване – неправилно регулирани сходимост на предния мост или вертикален ъгъл на наклона могат да доведат до износване на вътрешната или външната страна на гумата. На долната снимка пък може да се забележи износването при неспазване на предписаното от производителя налягане. Неговата стойност обикновено може да се открие при отворена врата от вътрешната страна на колонката до водача.

Всички гуми, напомпани с въздух, постепенно губят качествата си. Явлението обикновено се нарича „стареене” на гумата. Истинската причина за промяната в свойствата на една гума се крие в кислородните молекули, които се съдържат във въздуха, с който е напомпана. Той представлява смес от няколко газа – основно азот (78%) и кислород (21%). Вътрешната част на гумата е въздухонепропусклива, а в нея са имплантирани химикали, наречени антиоксиданти и имащи за задача да намалят стареенето. Тяхната цел е да неутрализират навлезлия кислород, но действието им има определена трайност.

По тази причина „ стареенето” на гумата започва първо от вътрешността и постепенно се разпространява навън. Отначало се разрушава бандажната лента и впоследствие съседният и изолационен слой. Този процес продължава да обхваща и по-външните слоеве на гумата, което се дължи на разликата в стойностите на налягането вътре в гумата и на атмосферното налягане извън нея. Протича химична раекция между кислородните молекули и полимерите на гумата, при която молекулите на каучука губят своята стабилност и еластичност. Така гумата губи типичните си свойства и придобива характеристики на мека пластмаса. Разрушаването на гумата се ускорява и от напомпванята – тогава се вкарва нов влажен въздух, за да се поддържа желаното налягане, а влагата в гумата става причина за възникване на разлика в налягането и ръжда по джантите.

Азотът притежава много по-консистентна плътност в сравнение с обикновения въздух. За постигане на оптимален ефект от помпането с азот на нормални автомобили първо трябва да се изтегли всичкия въздух от гумите. След като се свалят от джантите, те трябва да се почистят и по тях да няма влага. Преди отново да се монтират, джантите трябва да се намажат с лубрикант, който не съдържа вода.

Независимо че производителите добавят антиоксиданти, това не спира процеса на стареене на гумата. Правилният начин на съхранение може обаче значително да забави този процес. При съхранение с джанти гумите се поставят легнали или хоризонтално една върху друга, а без джанти – вертикално, без да се поставят една върху друга.

Изборът на гуми за товарни автомобили и автобуси е комплексно решение, включващо редица елементи и зависещо от специфичните условия на експлоатация.

Всъщност първи решават самите автомобилни производители, които сключват договори за първоначално вграждане, а по-късно собствениците определят евентуалната замяна. При отчитане на факторите трябва да се взима предвид не само първоначалната инвестиция, но и разходи, както и възможността за регенериране, която в този бизнес е от изключително важно значение.

Необходимо е да се анализира видът на автомобилите, специфичните качества на ходовата им част, качеството на пътната настилка, натоварването, скоростта на движение и пр. В продължение на много години в товарния тарнспорт не се е правела диференциация на гумите в зависимост от тяхното предначинание. Гумите за товарни автомобили и автобуси обаче изкачват всички еволюционни стъпала, през които са преминали събратята им за леки автомобили, и тово е съвсем логично, защото макар технологиите за производството им да имат своите специфики, те се изработват с подобен конструктивен подход и материали. В повечето случаи съдаржанието на естествен каучук е повишено поради по-голямото натоварване, специфични са и текстилните пластове и конструкцията на металокорда. Развитието на този тип продукти започва, както и при леките автомобили, с диагоналните гуми, преминава през радиалните, оборудвани с вътрешна, следват безкамерните радиални, нископрофилните и тези с широка база.

В днешни дни се извършва строго специфициране на вида на гумите, както има и съществена разлика между тези за управляем, за задвижван мост и за ремаркето. Това е съвсем логичо – всеки един от изброените видове гуми заема, изискваща различна конструкция и товарна издържливост, позиция и се движи в различни условия. Управляемите гуми например трябва да имат усилена странични части и на външните елементи на протектора, тъй като трябва да се справят със странични сили и едновременно с това да осигуряват лесна управляемост. В повечето случаи задвижващите гуми са тандем и трябва да понасят големи натоварваня. Някои компании предлагат и единични гуми за задвижващия мост, които могат да се използват при определени условия и способстват за намаляване на разхода на гориво. И двата типа гуми са изработени с необходимите канали за отвеждане на водата, като, разбира се, при проектирането им се отчита фактът, че този тип автомобили се движат с доста по-ниска скорост от леките, поради което въпросните канали са с по-голям размер и дълбочина, но не винаги с толкова сложна конфигурация.

В продължение на много години за мостовете на ремаркетата се приемаше като стандарт конфигурацията с по две двойки гуми на мост, но в последствие се появиха и ремаркета с по три моста с единични гуми(от които последният има и способността да завива пасивно с цел намаляване на износването) както и гуми с малки външни размери. За увеличаването на многообразието способства и фактът, че гумите могат да бъдат както всесезонни, така и чисто зимни. Това от своя страна означава, че отговорностите на хората, които избират гумите за товарни автомобили, са били много големи и както вече казахме, трябва да се определят на базата на общите условия, в които се движат автомобилите. Ако основнат част от пробега им е върху магистрално покритие, не е нужно да се използват зимни гуми, но ако маршрутите преминават често през планински места, изобилстващи от снеговалежи, сигурността изисква използването на специални модели за зима.

При автобусите основен фактор е комфортът, но в този случай решението е комплексно и зависи от големината, общото тегло, броя на мостовете и прочие. Както производителите на товарни автомобили и автобуси, така и тези на гуми осигуряват на клиентите си подробни данни с възможностите на своите продукти, а специалистите в продажбените центрове ви препоръчват съответните за всяко возило. Даден двуосен автобус например може да бъде оборудван изцяло с гуми, съответстващи на тези за управляеми мостове на товарни автомобили, но в зависимост от условията на задния мост може да бъдат поставени и гуми за задвижващи мостове на товарни автомобили.

За да стандартизират продуктите, производителите са приели една обща квалификационна схема в зависимост от условията на използване на автомобилите и автобусите.

Гумите за управляем мост се характеризират с няколко дълбоки и широки и надлъжни канала, които поемат водата при движение. По този начин се гарантира по-добро поведение при наличие на воден слой, като същевременно се осигурява по-ниско ниво на шума и най-вече – по-добър комфорт и управляемост. Гумите за задвижваш мост обаче предават огромни теглителни и спирачни сили към пътната настилка и едновремено с това носят върху себе си значително тегло, поради което са изработени с отчитане на необходимостта от изключителна здравина и надежност. По тази причина и протекторът им се характеризира с доста по-стабилна конструкция и голям брой както надлъжни, така и напречни канали, които трябва да осигуряват оптимално сцепление при всякакви условия. Гумите за ремаркета и полуремаркета се характеризират с наличието на големи надлъжни канали .Те трябва да издържат голямо тегло, да имат дълъг живот и малко съпротивление на търкаляне. Що се отнася до гумите, които се използват в сложни терени, при тях голямо значение са повишената здравина и надежност както на целия комплекс, така и на протектора в частност. По тази причина гумите за движение по тежки терени са „усилени” и с изключително стабилен протектор. Това в пълна сила важи и за гумите за земекопни и строителни машини.

Операцията по пренарязване представлява отстраняване на част от съществуващия каучуков слой с цел увеличаване дълбчината на протектора.

За тази цел, при проектирането на някои гуми е заложен допълнителен подпротекторен каучуков слой, с цел увеличаване дълбочината на протектора.

Пренарязването не застрашава здравината или устойчивостта на гумата.

Пренарязването позволява да се увеличи значително и безопасно сцеплението на гумата. Извършването на пренарязване се извършва при остатъчна дълбочина на протектора от 2 до 4мм.

Чрез пренарязването се постигат отново изразени ръбове на каналите и дълбочина на протектора от 6 до 8 мм, което е еквивалент на наполовина износен протектор.

Здравината и сигурноста на гумата не са застрашени, ако пренарязването е извършено съгласно препоръките на производителя на гуми.

След извършване на пренарязването се получава средно 20-25% допълнителен пробег.

Гуми с подобни грайфери се пързалят лесно, имат дълъг спирачен път и са многократно повече изложени на риск от нараняване или скъсване. На мокър път подобни гуми образуват така наречената "водна риза", правейки спирането и управлението почти невъзможни. Гуми с подобен грайфер са опасни за всички на пътя и водачите употребяващи такива гуми следва да бъдат спирани от движение.

Ако карате с ниско налягане в гумите, се повишава топлината във вътрешността на гумата. Това може да доведе до разделяне на гумата и конците в нея, което от своя страна води до износване и накъсване на конците. Ниското налягане също така води до предварително износване на краищата на гумата, което съкращава живота й. Прекомерното налягане в гумата води до нейната нестабилност и трудно управление на автомобила. Ако гумата претърпи удар или търкане, при това положение е много по-лесно да се получи скъсване или така нареченият "балон". Ако се наложи да спрете внезапно с прекомерно надути гуми, колата ще се плъзга повече от нормалното, което води до съкращаване на живота й поради износване на средната линия.

Ако в грайфера на гумата е попаднал камък или има забит пирон, гумата може да се пробие или скъса по време на движение. Такава гума трябва незабавно да се смени и поправи, за да се избегнат по-големи щети по повърхността.

Липсата на добра поддръжка води до прекомерно износване при внезапно спиране или рязко влизане в завой. Гумите трябва редовно да се проверяват за нивото на налягане, повърностни повреди, наклон, както и регулярно да се сменят местата им. В допълнение трябва да се избягват лошите навици при каране като рязко спиране и потегляне, "свиренето" на гумите и ударите в стени и бордюри.

Добре е редовно да проверявате състоянието на резервната си гума. Следeте за налягането в нея, както и за видими наранявания по повърността и в дълбочината на грайфера.