História pneumatík: Od drevených kolies po high-tech revolúciu

Vývoj pneumatík od pevných obručí po moderné radiálne modely priniesol zásadné inovácie. Tento článok zachytáva kľúčové míľniky a históriu výroby na Slovensku a v Československu.

História pneumatík

História pneumatík je plná vynálezov a inovácií. Dnes sú neodmysliteľnou súčasťou kolies – od fúrikov cez motocykle a osobné autá až po kamióny. No nebolo to tak vždy.

Koleso je jedným z najstarších vynálezov ľudstva – najstaršie zmienky o ňom siahajú až do obdobia okolo roku 3500 pred n. l. Skutočná história pneumatík sa však začala písať až v 19. storočí, keď vznikla potreba zlepšiť komfort a odolnosť kolies.

Po stáročia sa používali iba drevené kolesá čiastočne spevnené kovovými obručami. Tie síce zvyšovali ich životnosť, no jazda na takýchto pevných pneumatikách bola veľmi tvrdá a nepohodlná. V 19. storočí preto vznikol dopyt po pružnej vrstve na kolese, ktorá by tlmila nárazy, odolávala opotrebeniu a dala sa ľahko vymeniť. A presne túto úlohu mala splniť prvá pneumatika.

Vulkanizácia a éra pevných gumových pneumatík

Pre vývoj moderných pneumatík bol kľúčový objav vulkanizácie kaučuku. V roku 1839 americký vynálezca Charles Goodyear zistil, že zahrievaním prírodnej gumy so sírou sa mení na pružný a odolný materiál​. Vulkanizovaná guma prestala byť lepkavá a lámavá, získala pružnosť a pevnosť vhodnú aj na výrobu obručí na kolesá. Goodyear proces objavil v roku 1839, patentoval si ho v roku 1844.

Krátko po tomto objave sa objavili prvé plné (pevné) gumové pneumatiky – obruče z masívnej vulkanizovanej gumy nasadené na koleso​. Tieto plné gumové obruče vydržali viac než kovové, tlmili časť otrasov a odolávali prerezaniu, no boli ťažké a jazda na nich stále nebola veľmi pohodlná​.

Vynález vzduchom plnených pneumatík

Ďalší prelom priniesla myšlienka využiť namiesto masívnej gumovej pneumatiky vzduch uzavretý v pružnom obale. Prvý patent na vzduchom plnenú pneumatiku získal už v roku 1847 škótsky inžinier Robert W. Thomson, avšak jeho koženo-gumené obruče plnené vzduchom sa v praxi nevyrábali​.

Až o štyri desaťročia neskôr sa objavil človek, ktorý priniesol moderným pneumatikám úspech – John Boyd Dunlop. V roku 1888 si dal vynaliezavý škótsky veterinár Dunlop patentovať vzduchom plnenú gumenú pneumatiku pre bicykle, ktorú pôvodne vyrobil, aby zjemnil hrboľatú jazdu na trojkolke svojho syna​.

Dunlopova pneumatika z roku 1888 nebola prvá, ale bola prvá prakticky použiteľná a komerčne úspešná. Patent mu bol neskôr zrušený, keď sa ukázalo, že Thomson ho predbehol.

Dunlopova pneumatika však zaznamenala veľký úspech – už v nasledujúcom roku po jej vynáleze výrazne prispela k víťazstvu na cyklistických pretekoch v Írsku a Anglicku. V nasledujúcich rokoch Dunlop a ďalší vynálezcovia konštrukciu vylepšovali a rozšírili použitie pneumatík z bicyklov aj na automobily​.

Rozmach pneumatík na prelome 19. a 20. storočia

Koncom 19. storočia sa začala skutočná éra gumových pneumatík. V roku 1891 bratia André a Édouard Michelinovci vo Francúzsku predstavili prvý odnímateľný cyklistický plášť, ktorý sa dal pri defekte jednoducho demontovať z ráfika – čo bola veľká výhoda oproti dovtedy lepeným plášťom.

História firmy Michelin. Édouard Michelin (sedí druhý zľava) na fotografii s personálom továrne v roku 1890. Foto - Michelin.com

Pneumatiky Michelin sa osvedčili už v roku 1891 na pretekoch Paríž–Brest–Paríž, keď práve vďaka nim cyklista Charles Terront zvíťazil​. Bratia Michelinovci neskôr ako prví nasadili aj pneumatiky na automobil – v roku 1895 vybavili svojimi vzduchovými plášťami automobil, ktorý sa zúčastnil pretekov Paríž–Bordeaux​.

Nešlo o prvé použitie pneumatík na aute vôbec – ale o prvé preukázané preteky s takouto výbavou. Hoci vozidlo preteky nedokončilo, experiment ukázal cestu k použitiu pneumatík na motorových vozidlách.

V tomto období vznikli aj ďalšie významné gumárenské firmy: roku 1898 v USA založili spoločnosť Goodyear Tire & Rubber Company (nazvanú podľa vynálezcu vulkanizácie) a v roku 1900 vznikla firma Firestone Tire & Rubber Company​, ktoré čoskoro patrili k hlavným producentom pneumatík pre rýchlo rastúci automobilový priemysel v USA.

Continental, nemecký výrobca gumárenských výrobkov (založený v roku 1871), ako prvý na svete uviedol v roku 1904 pneumatiku s dezénom určenú pre osobné automobily. Išlo o reliéfnu vzorku na behúni, ktorá výrazne zlepšila priľnavosť k vozovke – najmä na mokrom či nespevnenom povrchu. Dovtedajšie pneumatiky mali hladký povrch a pri horších podmienkach sa ľahko šmýkali.

Dajú sa nájsť aj zmienky o tom, že už pred rokom 1904 sa v gumárenskom priemysle experimentovalo s rôznymi povrchmi pneumatiky (napr. u bicyklových pneumatík), ale bez úspešného komerčného využitia pre automobily.

Ďalšia zásadná inovácia prišla v roku 1910, keď americká firma B.F. Goodrich začala pridávať do gumovej zmesi sadze (carbon black). Sadze sa do gumy experimentálne pridávali už o niečo skôr, ale až v roku 1910 bola ich účinnosť dostatočne preukázaná a štandardizovaná, a to práve firmou B.F. Goodrich.

Táto prísada výrazne zlepšila odolnosť gumy voči oderu a predĺžila životnosť behúňa – pneumatiky zároveň sčerneli, ako ich poznáme dnes​. Dovtedy boli biele. Pneumatiky síce neboli úplne biele ako sneh – skôr mali smetanovú až šedú farbu (ak neboli farbené pigmentom). Aj po zavedení sadzí sa istý čas vyrábali tzv. „biele bočnice“ (whitewalls), kde len behúň bol čierny.

Kompletne čierne pneumatiky, aké poznáme dnes, sa začali masovo vyrábať v druhej polovici 1910-tych rokov, pričom od 20. rokov 20. storočia sa čierna farba stala v automobilovom priemysle štandardom.

Do prvej svetovej vojny sa zároveň pneumatiky zmenili z luxusu na nevyhnutnú súčasť dopravných prostriedkov: prakticky všetky automobily už jazdili na nafukovacích gumových pneumatikách s dušou, ktoré mali pevnejšiu kostru (z vrstiev plátna či kordov) a čierny dezén z odolnej gumy.

Inovácie pneumatík v medzivojnovom období

Technológia výroby obutia pre automobily sa ďalej zdokonaľovala v 20. rokoch a 30. rokoch 20. storočia. Bežné boli diagonálne (skrížené) plátenné pneumatiky, tzv. bias-ply konštrukcia – ich kostra pozostávala z viacerých vrstiev kordových tkanín ukladaných šikmo na seba, vo vnútri ktorých bola samostatná duša​.

Vzájomne skrížené vrstvy zaisťovali pevnosť, no tento typ pneumatiky mal vyšší valivý odpor a kratšiu životnosť behúňa. V roku 1931 sa podarilo vyrobiť prvý syntetický kaučuk, čo bol pre gumárenský priemysel prelom – americká firma DuPont vyvinula neoprén a čoskoro na to aj ďalšie náhrady prírodného kaučuku​.

Spočiatku sa síce väčšina pneumatík stále vyrábala z prírodného kaučuku z tropických plantáží, no počas druhej svetovej vojny sa syntetický kaučuk naplno uplatnil (dodávky prírodného kaučuku z Ázie vtedy neboli dostupné).

Ďalšou zaujímavosťou z tohto obdobia je vznik zimných pneumatík – prvé prototypy pneumatík špeciálne určených do snehu a mrazu sa objavili v v tridsiatych rokoch, čo výrazne zvýšilo bezpečnosť jazdy v zime​. 

Prvé zimné pneumatiky vyvinula fínska spoločnosť Nokian Tyres v roku 1934. Prvý model niesol názov Kelirengas a bol určená predovšetkým pre nákladné vozidlá. O dva roky neskôr, v roku 1936, Nokian predstavil prvé zimné pneumatiky aj pre osobné automobily pod názvom Nokian Hakkapeliitta, ktoré sa stali ikonou medzi zimnými pneumatikami a dodnes patria pneumatiky s týmto názvom k popredným modelom na trhu.

Táto inovácia bola zásadná pre bezpečnosť v zimných podmienkach, pretože dovtedy sa na snehu a ľade jazdilo s bežnými pneumatikami, ktoré mali veľmi slabú priľnavosť. Vývoj zimných pneumatík umožnil lepšiu trakciu a kontrolu vozidla v extrémnych poveternostných podmienkach.

Koncom 30. rokov sa teda pneumatiky stali technicky vyspelejšími, no zásadná zmena prišla až po druhej svetovej vojne.

Radiálne plášte a povojnové novinky

V roku 1946 predstavila spoločnosť Michelin ďalšiu zásadnú inováciu – radiálnu pneumatiku​. Na rozdiel od diagonálnych plášťov má radiálna pneumatika kordy kostry uložené kolmo na smer jazdy (teda v radiálnom smere) a pre zvýšenie tuhosti behúňa obsahuje aj oceľové pásy po obvode. Michelin uviedol potom v roku 1949 prvý radiálny plášť pod názvom Michelin X a tento typ pneumatík preukázal dlhšiu životnosť, lepšiu stabilitu a nižší valivý odpor​. 

Hoci spočiatku boli radiálky drahšie na výrobu, ich výhody spôsobili postupný celkový prechod od diagonálnych k radiálnym konštrukciám po celom svete. V Európe sa radiálne pneumatiky rozšírili už v 50. rokoch, kým v USA nastal masový prechod na radiálky až po roku 1970 – napríklad od roku 1983 boli všetky nové osobné autá v USA už vybavené radiálnymi pneumatikami​.

Ďalším významným medzníkom bolo zavedenie bezdušovej pneumatiky (tubeless). Hoci prvý patent na bezdušový plášť sa objavil už v roku 1903 (Goodyearova spoločnosť), v praxi sa táto myšlienka ujala až po 2. svetovej vojne. V roku 1947 uviedla firma B.F. Goodrich prvú komerčnú bezdušovú pneumatiku​. Bezdušové vyhotovenie znamenalo, že pneumatika už nepotrebovala samostatnú dušu – vzduch tesnil priamo medzi plášťom a ráfikom, čo znížilo hmotnosť a zjednodušilo údržbu (odpadol problém prasknutej duše)​. Radiálne a bezdušové pneumatiky sa od 50. rokov stali novým štandardom a postupne vytlačili staršie riešenia.

V druhej polovici 20. storočia pribudlo aj množstvo ďalších vylepšení. Objavili sa bezpečnostné pneumatiky run-flat, schopné dočasne jazdiť aj po defekte bez tlaku, a výrobcovia začali používať nové zmesy na báze siliky (kremíkového oxidu) na zníženie valivého odporu a opotrebovania (približne od 90. rokov)​. V posledných desaťročiach sa kladie dôraz na zlepšovanie životnosti, priľnavosti (najmä pri brzdení na mokre) a úspory paliva.

Moderné pneumatiky sú výsledkom pokročilého inžinierstva – využívajú počítačové navrhovanie dezénu, nové polymérové zmesi a vystuženie (kevlarové vlákna, nanomateriály) pre čo najlepšie vlastnosti. Objavujú sa tiež koncepty bezvzduchových pneumatík, kde pružnú oporu namiesto stlačeného vzduchu zabezpečuje špeciálna konštrukcia – takéto prototypy už testujú viacerí výrobcovia​.

Pneumatiky o sto rokov?

O sto rokov budú pneumatiky pravdepodobne úplne iné než dnes – inteligentné, bezvzduchové a plne recyklovateľné. Vďaka pokroku v materiálovej vede môžu byť vyrobené z nanotechnologických zlúčenín, ktoré sa automaticky prispôsobia povrchu, počasiu aj štýlu jazdy.

Samotná pneumatika bude obsahovať senzory, ktoré v reálnom čase monitorujú opotrebenie, tlak, teplotu či štruktúru vozovky a údaje budú bezdrôtovo prenášané do riadiaceho systému vozidla.

Niektoré modely môžu mať modulárnu konštrukciu, kde sa mení len opotrebovaná vrstva, alebo budú regenerovať svoj povrch samy. Budúcnosť pneumatík tak spája bezpečnosť, ekológiu a maximálny komfort.

História výroby pneumatík v českých a slovenských krajinách (do roku 1918)

História výroby pneumatík má zaujímavú kapitolu aj v strednej Európe. Na území Čiech a Slovenska (pred vznikom Československa v roku 1918 ako súčasť Rakúsko-Uhorska) vznikli začiatkom 20. storočia prvé gumárenské podniky, ktoré neskôr zásobovali domáci automobilový priemysel. V Bratislave založili už v roku 1905 továrnik E. Schmidl a spoločníci gumárenský závod Matador (vtedajším názvom Matador – Gummi und Balata Werke) so sídlom v Petržalke.

Spočiatku sa zameriaval na výrobky z gumy a balaty (prírodnej živice) – napríklad hadice či dopravné pásy​. Podobne v českom meste Náchod začal Josef Kudrnáč v roku 1908 podnikať v oblasti výroby gumových produktov (tesnenia, technická guma)​. Tieto firmy položili základy gumárenského priemyslu v našom regióne, hoci spočiatku nevyrábali priamo pneumatiky.

Po vzniku samostatného Československa v roku 1918 sa domáci priemysel snažil nahradiť dovoz mnohých produktov, vrátane pneumatík. Gumárne Matador v Bratislave rozšírili výrobu a už v roku 1925 uviedli na trh prvé domáce pneumatiky, čím sa stali vôbec prvým výrobcom pneumatík v bývalom Československu. Spočiatku išlo zrejme o pneumatiky pre bicykle a motocykle, postupne však aj pre automobily. Najmä nákladné.

Medzitým v Náchode firma Kudrnáč po roku 1923 rozšírila výrobu na technickú gumu a od roku 1928 začala produkovať gumové plášte a duše pre bicykle​. V roku 1929 vyrobila spoločnosť Kudrnáč v Náchode prvú českú pneumatiku pre automobily (vrátane duše)​. Tento míľnik znamenal, že aj domáci trh osobných áut mohol byť postupne zásobovaný pneumatikami z tuzemskej produkcie.

V 30. rokoch nastal  v Československu rozvoj automobilizmu a s ním rástol dopyt po pneumatikách. Do výroby pneumatík sa zapojil aj obuvnícky koncern Baťa. Hoci meno Tomáša Baťu je spojené najmä s obuvou, v roku 1932 otvoril v svojich závodoch v Zlíne aj linku na výrobu pneumatík pre automobily. Už po niekoľkých rokoch dokázala domáca produkcia (Matador, Baťa a ďalší) výrazne znížiť závislosť na dovoze – kým v roku 1932 sa do republiky doviezlo vyše 500-tisíc pneumatík, o tri roky neskôr po nábehu výroby Baťových závodov klesol dovoz na menej než 50-tisíc kusov.

Pneumatiky značky Matador sa v 30. rokoch montovali na mnohé domáce automobily značiek Škoda, Tatra, Aero a ďalšie, čím výrazne prispeli k rozvoju automobilového priemyslu v strednej Európe​. V tomto období vznikali aj ďalšie gumárne – napríklad Michelin zriadil v roku 1933 svoju pobočnú továreň v Prahe (neskôr z nej vznikla továreň známa ako Mitas), ktorá vyrábala pneumatiky pre bicykle, motocykle aj automobily​.

Vznikol Barum

Po druhej svetovej vojne boli hlavné gumárenské podniky v Československu zoštátnené a v roku 1948 zlúčené do koncernu Barum. Názov Barum vznikol spojením začiatočných písmen Baťa, Rubena a Mitas/Matador – teda hlavných výrobcov pneumatík v povojnovom Československu. Zlínsky závod Baťa (po vojne premenovaný na Svit) tak spolu s náchodskou Rubenou, čiastočne aj Matadorom a pražským Mitasom vytvorili národný podnik Barum, ktorý sa špecializoval na výrobu cenovo dostupných pneumatík pre celý východoeurópsky trh​​.

Výroba sa koncentrovala najmä v Zlíne a neskôr v novom závode v Otrokoviciach (od 1966) v Česku, kde sa v roku 1971 vyrobila aj prvá československá radiálna pneumatika​. Na Slovensku pôvodný bratislavský Matador v Petržalke po vojne zmenil zameranie a nový veľký závod na pneumatiky vznikol v Púchove (ako Gumárne 1. mája, založené 1947, vyrábalo sa od 1950). Púchovský podnik dlhé roky dodával svoje výrobky pod značkou Barum​, v 90-rokoch obnovil vlastnú značku Matador.

Dnes majú historické značky svojich nástupcov v medzinárodných koncernoch – značka Barum patrí nemeckej spoločnosti Continental a jej pneumatiky sa ďalej vyrábajú v Otrokoviciach.

Značka Matador sa zachovala dodnes a funguje v partnerstve s koncernom Continental. Pneumatiky Matador sa vyrábajú v Púchove a spolu s ďalšími produktmi Continentalu smerujú najmä na export.

Značka Mitas, ktorá patrila k hlavným výrobcom pneumatík pre poľnohospodárske a priemyselné stroje, je dnes súčasťou japonskej skupiny Yokohama a stále ponúka aj kvalitné pneumatiky pre motocykle. Výroba pneumatík v Česku pokračuje aj v modernom závode juhokórejskej firmy Nexen v Žatci, ktorý v súčasnosti výrazne rozširuje svoju kapacitu.

Slovensko aj Česko sa tak zo svojou vyše storočnou tradíciou gumárenskej výroby naďalej podieľajú na svetovom trhu s pneumatikami.

Základné zdroje:

• Michelin Official Website
• Goodyear Tires
• Continental Tires
• BF Goodrich Tires
• Firestone Tires
• Barum Tyres
• Rubena