130 שנות היסטוריה מתגלגלת – מה הסיפור של הצמיגים?

זה נראה כאילו צמיגים היו מחוברים לכלי הרכב מאז ומעולם אך למעשה, כלי הרכב היו בעלי גלגלים קשיחים עד אמצע האמאה ה-19, לרוב עשויים עץ ובעלי חישוקי מתכת. רוברט ויליאם תומפסון, סקוטי במוצאו, היה הראשון שניסה לעטות את הגלגל בעור ובין החישוק לגלגל קבע צינור גומי מנופח שיבלום את זעזועי הדרך, אולם רעיונו נזנח בשל טכניקת עיבוד הגומי שלא היתה מפותחת דיה.

ב-1888 נרשם פטנט ראשון בעולם על צמיג פנאומטי (צמיג מלא באוויר) על ידי ג’ון בויד דאנלופ, אף הוא סקוטי, שהתקין צמיג שכזה בדומה לרעיון של קודמו לתלת האופן של בנו.

השימוש בצמיגים לרכב החל בשנת 1895 כאשר האחים הצרפתים אדוארד ואנדרה מישלן, בעליהם של מפעל ייצור מעצורי גומי לאופניים, השתמשו בפטנט של דאנלופ לצמיגי רכב.

חברת גודייר האמריקנית, שנוסדה בשנת1898  וייצרה צמיגים לאופניים ולכרכרות, החלה לספק ב-1908 את הצמיגים למכוניות פורד. הצלחתם במרוצי מכוניות היא שהפכה אותם ב-1916 ליצרן הצמיגים הגדול ביותר בעולם, וב-1926 ליצרן מוצרי הגומי הגדול בעולם.

בשנת 1944 הומצא צמיג ה”טיובלס”, צמיג ללא “פנימית” שהיה אטום לדליפת אוויר מחללו באמצעות מבנה מיוחד של חישוק גלגל ועל ידי ריפוד שכבותיו הפנימיות בחומרים המונעים יציאת אוויר. כשננעץ מסמר או כל חפץ חד אין לאוויר דרך מילוט אלא מהחור שנוצר, אך כיוון שהמסמר הנעוץ אוטם בעצמו את חלל הצמיג, הרכב יכול לנסוע עם מסמר בגלגליו תקופה ארוכה מבלי לאבד אוויר.

בעשורים האחרונים פיתחו חברות הצמיגים צמיג המאפשר, במקרה של תקר, המשך נסיעה איטית עד לתיקון או החלפת הצמיג. בדומה לחומרי איטום המאפשרים לנפח ולאטום את הצמיג במקרה כזה, קיימים בשנים האחרונות גם חומרים הנמרחים מראש על חלקו הפנימי של הצמיג ומונעים חלק ניכר מסוגי התקרים, והשימוש בהם רווח דווקא באופני הרים.

במבנה שלד הצמיג חלו שינויים משמעותיים עם השנים. עד שנת 1946 היה בשימוש צמיג דיאגונלי, כלומר אלכסוני. הכוונה היא לצורה האלכסונית בה הונחו שכבות הסיבים המרכיבים את השלד ביחס לחישוק וביחס לעצמן. החיסרון בשיטה זו היה בכך שהשלד כולו עבד כיחידה אחת ובשל כך גם שכבת הגומי הנראית לעין שמעליו, כך שכל עיוות בדופן הצמיג פגם בסוליית הצמיג כולו. במטרה למנוע התנהגות זו ולהפחית את פגיעת הצמיג, חיזקו את השלד בשכבות נוספות, אך בשל כך נוסף משקל רב לצמיג וגברה התנגדות הצמיג לגלגול, דבר שהגדיל את צריכת הדלק. בעיה נוספת בשיטה זו היתה התחממות יתירה בעת הנסיעה של השכבות שהונחו זו כנגד זו. ההתחממות קיצרה את תוחלת חייו של הצמיג וגרמה להגבלת מהירות הרכב למהירות מרבית של 120 קילומטר לשעה עקב השינויים שעלולים היו להיווצר בין השכבות השונות של השלד בשל החום.

למען פתרון חסרונות אלו, המציאה חברת הצמיגים מישלן ב-1946 את הצמיג הרדיאלי שבו שונתה שיטת הבנייה של שלד הצמיג. שכבות השלד פוצלו לכרכס ולחגורה. חוטי הכרכס הונחו לרוחב הצמיג בין החישוקים (בתשעים מעלות לכוון הנסיעה), ואילו החגורה הונחה בזווית הקרובה לכיוון הנסיעה וכמעט ניצבת לזווית הכרכס. באופן זה בוצעה הפרדה בין עבודת החישוק (שהינו מעביר הכוח מהמנוע דרך האופן) לעבודת הסוליה (הבולמת ומאיצה את המכונית על הכביש), כשדופן הצמיג “מתווכת” בין השניים ונושאת במאמצים הגדולים הכרוכים בכך. בעיית ההתחממות נפתרה אף היא על ידי הפרדת הכרכס מהחגורה ומהזווית האחידה בחוטי הכרכס, ובשל כך התאפשרה מהירות גבוהה יותר ותוחלת חיי הצמיג הוארכה משמעותית.

הנחת שכבות השלד לרוחב איפשרה למיתרי הכרכס לשאת את הכוח שמפעיל לחץ האוויר בכיוון הרדיאלי בלבד, ואיפשרה להפחית את שכבות הכרכס עד כדי רובד אחד וכן לבנות את הצמיגים עם מיתרי פלדה. משקלו של הצמיג פחת. העברת הכוח מהרכב לכביש גדלה, ההתנגדות לגלגול פחתה והקטינה את צריכת הדלק.

למרות שכיום רוב מוחלט של צמיגי הנוסעים הם רדיאליים, עדיין מסמנים אותם על ידי הטבעת האות R  על דופן הצמיג. יש לציין שהמעבר לסוג צמיגים שונה חייב שינוי של משככי הזעזועים וכיוון שונה של זוויות ההיגוי ברכב כדי למנוע שחיקה מוגברת.

בנוסף לשני המבנים הבסיסיים, קיים גם מבנה מעורב .(Bias belted) במבנה זה השלד הוא של צמיג דיאגונאלי, אולם מונחות עליו חגורות בזוויות דומות לצמיג רדיאלי. היתרון במבנה זה הוא בחוזק ויציבות של הדופן ועמידות הסוליה בפני תקרים. צמיגים במבנה מעורב משמשים בעיקר כלים לעבודות עפר וליערנות.