Παρότι εξωτερικά ένα ελαστικό φαίνεται ως ένα απλό αντικείμενο από καουτσούκ, στην πραγματικότητα αποτελεί ένα σύνθετο μηχανολογικό προϊόν που κατασκευάζεται από δεκάδες διαφορετικά υλικά και επιμέρους στρώσεις. Σκοπός του είναι να μεταφέρει το βάρος του οχήματος, να εξασφαλίζει πρόσφυση, άνεση και σταθερότητα και να μεταφέρει με ασφάλεια τις δυνάμεις επιτάχυνσης, πέδησης και διεύθυνσης στο οδόστρωμα.
Ένα σύγχρονο ελαστικό μπορεί να περιέχει έως και 30 διαφορετικά μείγματα καουτσούκ και περισσότερα από 200 επιμέρους υλικά. Η ακριβής σύνθεση αποτελεί εμπορικό μυστικό κάθε κατασκευαστή. Γενικά, τα υλικά ενός ελαστικού πρέπει να προσφέρουν υψηλή αντοχή στη φθορά, αντοχή σε σχίσιμο, καλή πρόσφυση, χαμηλή αντίσταση κύλισης, αεροστεγανότητα και ανθεκτικότητα στη γήρανση.
Κάθε ελαστικό αποτελείται από τα κάτωθι βασικά μέρη:
- Σκελετός (Carcass ή λινά)
Ο σκελετός αποτελεί το βασικό φέρον στοιχείο του ελαστικού. Κατασκευάζεται από στρώσεις υφασμάτων υψηλής αντοχής, συνήθως πολυεστέρα, νάιλον ή άλλων συνθετικών ινών, οι οποίες επικαλύπτονται με καουτσούκ.
Στα σύγχρονα επιβατικά ελαστικά οι ίνες είναι τοποθετημένες ακτινικά, κάθετα προς τη φορά κύλισης. Για τον λόγο αυτό τα ελαστικά αυτά ονομάζονται ακτινικά ή Radial και φέρουν τη σχετική ένδειξη «R» στο πλευρικό τοίχωμα.
- Χαλύβδινες Ζώνες (Steel Belts)
Πάνω από τον σκελετό τοποθετούνται μία ή περισσότερες χαλύβδινες ζώνες. Οι ζώνες αυτές περιορίζουν τις παραμορφώσεις του ελαστικού κατά την κύλιση, αυξάνουν τη σταθερότητα στις υψηλές ταχύτητες και βελτιώνουν την ακρίβεια διεύθυνσης.
Σε ορισμένα ελαστικά υψηλών επιδόσεων χρησιμοποιούνται πρόσθετες ενισχύσεις από αραμιδικές ίνες (aramid), όπως Kevlar®, για αυξημένη αντοχή και μειωμένο βάρος.
- Πλευρικό Τοίχωμα (Sidewall)
Το πλευρικό τοίχωμα προστατεύει τον σκελετό του ελαστικού από κρούσεις και απορροφά μέρος των κραδασμών που προέρχονται από το οδόστρωμα.
Στην περιοχή αυτή αναγράφονται όλες οι βασικές πληροφορίες του ελαστικού, όπως οι διαστάσεις, ο δείκτης φορτίου, ο δείκτης ταχύτητας, ο κωδικός DOT και οι διάφορες σημάνσεις πιστοποίησης.
- Χείλος ή Στεφάνη (Bead)
Το χείλος αποτελείται από χαλύβδινα σύρματα υψηλής αντοχής επικαλυμμένα με καουτσούκ και εξασφαλίζει τη σταθερή συγκράτηση του ελαστικού επάνω στη ζάντα.
Η περιοχή αυτή συμβάλλει επίσης στην αεροστεγανότητα των σύγχρονων ελαστικών τύπου Tubeless.
- Ώμος (Shoulder)
Ο ώμος είναι η μεταβατική περιοχή μεταξύ του πέλματος και του πλευρικού τοιχώματος. Η σχεδίασή του επηρεάζει σημαντικά τη συμπεριφορά του ελαστικού στις στροφές, την κατανομή φορτίων και τη φθορά του πέλματος.
- Πέλμα (Tread)
Το πέλμα είναι το μοναδικό τμήμα του ελαστικού που έρχεται σε άμεση επαφή με το οδόστρωμα. Η σύνθεση της γόμας και το σχέδιο του πέλματος καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό την πρόσφυση, την απόσταση φρεναρίσματος, τη συμπεριφορά στο βρεγμένο οδόστρωμα, τον θόρυβο κύλισης και τη διάρκεια ζωής του ελαστικού.
Γενικά, οι πιο μαλακές γόμες προσφέρουν υψηλότερη πρόσφυση αλλά φθείρονται ταχύτερα, ενώ οι σκληρότερες γόμες προσφέρουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής με μικρότερη συνήθως πρόσφυση.
- Αυλακώσεις και Λεπίδες (Grooves & Sipes)
Οι κύριες αυλακώσεις του πέλματος απομακρύνουν το νερό, τη λάσπη και το χιόνι από την επιφάνεια επαφής του ελαστικού με το οδόστρωμα, περιορίζοντας τον κίνδυνο υδρολίσθησης.
Οι λεπίδες (sipes) είναι οι λεπτές εγκοπές που συναντώνται κυρίως στα χειμερινά και στα ελαστικά τεσσάρων εποχών. Αυξάνουν σημαντικά την πρόσφυση σε χιόνι, πάγο και χαμηλές θερμοκρασίες.
Tubeless και Run-Flat
Σχεδόν όλα τα σύγχρονα επιβατικά ελαστικά είναι τύπου Tubeless (TL), δηλαδή δεν χρησιμοποιούν σαμπρέλα. Σε περίπτωση διάτρησης χάνουν συνήθως τον αέρα προοδευτικά και όχι απότομα.
Ορισμένα ελαστικά διαθέτουν τεχνολογία Run-Flat, η οποία επιτρέπει στο όχημα να συνεχίσει την πορεία του για περιορισμένη απόσταση και με μειωμένη ταχύτητα ακόμη και μετά από σημαντική απώλεια πίεσης.
Η τεχνολογία των ελαστικών εξελίσσεται συνεχώς, με σύγχρονες γόμες πυριτίου (Silica Compounds), νέες ενισχυτικές ίνες, βελτιωμένα σχέδια πέλματος και εξειδικευμένες κατασκευές για ηλεκτρικά οχήματα, χειμερινή χρήση και εφαρμογές υψηλών επιδόσεων.
Στο παρακάτω βίντεο της Michelin περιγράφεται πως παρασκευάζονται τα ελαστικά τους:
