Siirry pääsisältöön

Artikkeli

Nastat alle

Kaksi henkilöä vaihtamassa autoon renkaita

Talvirenkaan pito-ominaisuuksia lisäävä, jäisen kelin ylivoimainen turvavaruste eli nasta on suomalainen innovaatio, joka on kehittynyt teiden ja autojen ajo-ominaisuuksien muuttuessa. Nykynastat ovat kiistaton turvallisuuslisä oikeissa olosuhteissa. Kuljettaja voi luottaa yhä uusia askeleita ottavaan nastateknologiaan, joka huomioi niin turvallisuuden, ympäristön kuin myös ajomukavuuden.

Ensimmäisten Hakkapeliittojen pintakuvio oli suunniteltu lumikelejä varten. Autojen lisääntyessä ja tienpidon parantuessa talviajon olot muuttuivat: liikennettä riitti ja aurattu tienpinta oli jäiseksi kulunut. 1960-luvun vaihteessa tuli välttämättömäksi kehittää liukueste renkaan ja tienpinnan väliin, talvirenkaan kuvioitua pitokykyä täydentämään.

Yrittäjiä oli monia. Renkaisiin ehdotettiin muun muassa metalliholkein varustettuja kumireunuksia tai posliinisiruja sisältävää pinnoitetta. Kulutuspintaan kiinnitettäviä metalliliukuesteitä oli tarjolla eri tyyppejä kuten niittirengas, ja erilaisia jousia ja holkkeja.

Henkilö ja runsaasti renkaita kasoissa hänen ympärillään

Nastan keksijä Veikko Ryhönen

Talvirenkaan pintaan upotettavat kovametallinastat saivat lähtösysäyksensä varkautelaisen kumikorjaajan Veikko Ryhösen ajatuksesta. Arkela Oy:n kumikorjaamossa esimiehenä työskennellyt Ryhönen oivalsi, miten liukueste saataisiin pysymään renkaan pinnassa. Metallinen, sienimäisellä kannalla varustettu niitti työnnettäisiin kumirenkaan pintaan porattuun tiiviiseen reikään. Ryhönen haki vuonna 1957 keksinnölleen patenttia nimellä Piikkirengas. Patentti myönnettiin lopulta vuonna 1959. Hakemuksesta käy ilmi, että Ryhösen testirenkaana oli nimenomaan Hakkapeliitta-talvirengas.

Kuva: Veikko Ryhönen

Nastan keksijä Ryhönen ja Kometa-Hakkapeliitta

Varkautelaista Arkelan kumikorjaamon työnjohtajaa Veikko Ryhöstä voidaan pitää nykyaikaisen nastan keksijänä. Hän kehitteli jo 1940-luvulta lähtien renkaaseen pitoa lisääviä piikkejä. Ryhönen sai patentin keksinnölleen vuonna 1959. 

Läpimurron kuluttajamarkkinoille teki Kovametalli Oy:n kehittämä Kometa-nasta, jonka teho ja kestävyys perustuivat kovametalliseen kärkeen.  Yhteistyöstä Suomen Gummitehtaan kanssa syntyi Kometa-Hakkapeliitta, nastoitettavaksi suunniteltu talvirengas. Se oli ratkaisu nykyaikaisille talviteille: nasta pitää jäisellä ja itse rengas pehmeällä alustalla.

Aluksi renkaat ja nastat myytiin erikseen. Varmistaakseen oikean nastoitustavan Suomen Gummitehdas ryhtyi valmistamaan Haka-Hakkapeliittoja valmiilla nastarei’illä, ja  ammattitaitoinen rengasliike sai hoitaa asennuksen.

 

Kometa-Hakkapeliitan logo: tumma nasta punaisen renkaan sisällä

Kometa-Hakkapeliitta - nastoitettu soturi

Uuden, patentoidun liukuesteen ongelmana oli nopeasti kuluva nastan kärki. Kun suomalainen Oy Kovametalli Ab yhdisti nastainnovaation ja lujan materiaalin, syntyi ainutlaatuinen kovametallinasta, jossa teräsrunkoiseen niittiin juotettiin kovametallinen sydän. Kulutuskestävyys optimoitiin sellaiseksi, että kumipinta ja liukueste kuluivat samaan tahtiin.

Tehdasnastoitetut Hakkapeliitat

Autoilijoille ei aina ollut selvää, miten auto tulisi varustaa talviliikenteeseen. Rengasyhtiö kampanjoi oikean nasta-asennuksen puolesta: ammattitaidolla nastoitetut renkaat kaikkiin pyöriin! Nastarenkaiden käytöstä käytiin vilkasta keskustelua Pohjoismaissa, mutta melko nopeasti niiden teho puhui puolestaan, ja nastoitetuista talvirenkaista tuli käytetyin ase liukkautta vastaan. Esimerkiksi Suomessa 1960-luvun puolivälissä neljä viidestä talvirenkaiden käyttäjästä valitsi nastat. 

Vuonna 1964 julkaistiin maailman ensimmäinen nastoitusta varten suunniteltu erikoisrengas, nimeltään ytimekkäästi Hakkapeliitta. Jo seuraavana vuonna kaikkia Hakkapeliitta-kokoja sai nastarei’itettyinä. Viimeistään vyörakenteisten talvirenkaiden voittaessa alaa 1970-luvun puolivälissä, oli ostetuin tyyppi jo tehtaalla valmiiksi nastoitetut renkaat. Nastoitetun talvirenkaan merkittävin etu oli jarrutusmatkan lyheneminen ja ohjattavuuden säilyminen jäiselläkin tienpinnalla.

Tuhti rengas, jolla on tiivis pintakuvio

Haka-Hakkapeliitta

Haka-Hakkapeliitta oli 1950–60-lukujen myydyin talvirengas. Vuonna 1956 lanseerattu ja kaksi vuotta myöhemmin täyteen kokovalikoimaan kasvanut Haka-Hakkapeliittojen sarja oli vastaus muuttuneisiin talviajon olosuhteisiin  ja entistä jämerämmille autoille. Tihein nasturakuvioin varustettu pinta oli tehokas ase jäiseksi kovettuneella tiellä, sillä nasturan ja tienpinnan väliin syntyi jarrutuksessa pieni ilmatasku ja siten imukuppimainen pito. Haka-Hakkapeliitan uutuutena olivat myös pitkittäisurat keskialueen molemmin puolin. Nämä takasivat hyvän suuntavakauden.

Kuva: Vuonna 1956 lanseerattu uutuustuote Haka-Hakkapeliitta löi kaikki aikaisemmat myyntiennätykset.

 

Kitkarengas marssii markkinoille

Lainsäädäntö eri maissa suhtautui aluksi vaihtelevasti liukuesteiden käyttöön tieliikenteessä. Talvirenkaan kotimaassa Suomessa pyrittiin 1970-luvun uusilla nastarengassäädöksillä hillitsemään teiden kulumista.  Nastojen ulkonemaksi määrättiin henkilöautoissa puolitoista milliä, ja niiden lukumäärää ja pistovoimaa rajoitettiin. Liukuesteiden käyttöaika asetettiin lokakuun puolivälistä huhtikuuhun. 

Taloudellinen ajo ja nastan vaikutus renkaan vierintävastukseen olivat keskeisiä kehityshaasteita

1970-luvulla energiakriisin vuoksi. 1980-luvulla nastateknologia paneutui ohjattavuuden ja ajomukavuuden kehittämiseen: renkaan vyörakenne ja entistä tehokkaammat autot vaativat nastaltakin hyvää rullaavuutta. Nastakoko pieneni ja kärki pyöristyi.

1990-luvulle tultaessa talviajoon kuului paljon moottoritietaipaleita, ja sulaa keliä riitti. Aika oli kypsä kitkarenkaan saapua markkinoille. Tosiasiassa kaikki talvirenkaat ovat myös kitkarenkaita, sillä laadukkaan kumiseoksen ja pintakuvion muodostama kitka tien pintaa vasten tekee merkittävimmän työn renkaan tiellä pitämiseksi.

Ensimmäinen kitkarenkaana tunnettu, nastaton Hakkapeliitta julkaistiin vuonna 1991. Vuoden 1996 Hakkapeliitta-sarjan nastaton vaihtoehto, Nokian Hakkapeliitta NRW 1 oli uuden sukupolven kitkarengas, jossa pystyttiin samanaikaisesti parantamaan renkaan märkä- ja jääpitoa sekä kulutuskestävyyttä.

 

Pari lumista rengasta vierekkäin

Uusi Hakkapeliitta

Nastakeksinnön myötä talviliikenteessä alkoi uusi aikakausi, joka mullisti koko talvirenkaan suunnittelun. Suomen Kumitehdas halusi tarjota autoilijoille uudenaikaisen ja turvallisen vaihtoehdon. Vuonna 1964 kehitetty Hakkapeliitta oli lajinsa ensimmäinen, alusta alkaen nastoitukseen suunniteltu talvirengas.

Kuva: Rallinastoitettu Hakkapeliitta. Nastan paikkoja on joka rivissä.

 

Neliönasta, Eco Stud ja karhunkynsi

Perinteinen pyöreä nastarungon muoto muuttui 1990-luvulta alkaen kantikkaaksi. Neliönastassa myös pohjalaippa ja kovametallinen nastatappi ovat neliömäiset, mikä parantaa nastan kestävyyttä ja takaa erinomaisen jääpidon. 

Ankkurinasta Nokian Eco Stud lanseerattiin vuonna 1995. Kevytrakenteinen nasta ponnisti ja lukkiutui jousituksen tavoin muotoillusta nastareiästä. Nastatyyny vaimensi iskua ja tehosti nastan toimintaa. Uuden nastateknologian etuja olivat ympäristöystävällisyyden lisäksi luja pysyvyys ja hiljainen ajoääni.  Uusin versio mukautuvasta ja hyvin ajettavasta nastateknologiasta on vuonna 2013 esitelty Eco Stud 8 –konsepti, johon kuuluvat kaikki nastamuotoilun edistysaskeleet: monisärmäinen ankkurinasta, iskua pienentävä laippamuotoilu sekä patentoitu nastatyyny.

Myös kitkarenkaiden kehitystyössä oli tärkeää huomioida uusien suorituskykyisten automallien turvallisuusominaisuudet, kuten ABS-jarrut ja siitä kehittyneet luistonesto ja ajonvakautusjärjestelmä. Esimerkiksi uuden nopeusluokan kitkarengas Nokian Hakkapeliitta RSi vuodelta 2003 tarjosi pintakuvionsa jarrutustehostimien avulla entistäkin vakaamman kiihdytys- ja jarrutuspidon.

Nokian Hakkapeliitta 5 -nastarenkaassa vuonna 2006 esiteltiin nastaa auttava karhunkynsi. Innovaatio tarkoittaa renkaan kuviopalojen etureunassa sijaitsevaa kynttä,  joka pitää nastan ihanneasennossa jarrutuksen ajan. Näin pitovaikutus on välitön ja ajotuntuma pysyy varmana koko ajan.

 

3D-malleja erilaisista nastoista

Eco stud system

Nastat kuluttavat kestopäällystettä, pohjoisissa oloissa jo muutenkin koville joutuvaa tienpintaa. Tämä tosiasia oli monen nastoihin kriittisesti suhtautuvan perusteluna aina 1960-luvun nastakiistoista lähtien. Nokian Renkaat ei tyytynyt ihmettelemään tilannetta vaan ponnisteli vähemmän kuluttavien ratkaisujen löytämiseksi. Yksi kauaskantoisimpia innovaatioita oli vuonna 1995 lanseerattu Eco Stud System.

Työntekijä nastoittaa rengasta koneen avulla

Nastan paikka

Valmiiden nastareikien teko renkaan kulutuspintaan oli ratkaiseva edistysaskel nastarenkaan kestävyydessä ja turvallisuudessa. Nastareikien poraaminen ei enää heikentänyt kumin laatua jälkikäteen. Valmiisiin reikiin asennetut nastat suuntautuivat täsmällisesti kohtisuoraan kulutuspintaa vasten ja ulkonema oli tasalaatuinen.

 

Pidon salaisuus

Nastan iskeytyminen tiehen on pidon salaisuus, mutta samalla ajoääntä ja tien kulumaa lisäävä tekijä. Vuoden 2009 uutuudessa, Hakkapeliitta 7 –nastarenkaassa otettiin käyttöön Air Claw –teknologia, mikä toimii vaimennettujen juoksutossujen tapaan. Nastojen edessä kuviopalassa on ilmatasku, joka vaimentaa tiehen kohdistuvaa iskua sekä kosketus- että irtautumisvaiheessa. Tien pinta ja itse nasta kuluvat vähemmän ja ajoääni pysyy miellyttävänä. 

Nykyaikaisen nastarenkaan kulutuspinta toimii saumattomassa yhteistyössä nastateknologian kanssa. Pintakuvion pitoa lisäävät lamellit tukevat nastan toimintaa. Kuljettaja saa tiedon renkaan kulumisesta Nokian Renkaiden patentoiman DSI-kulumisvaroittimen avulla. 

Myös renkaan kumiseos mukautuu turvallisesti eri keleihin ja lämpötiloihin. Uusimmassa talvisekoituksessa luonnonkumin osuus on noussut 20 prosenttiin. Nastattoman talvirenkaan kumiseokseen lisättiin vuonna 2014 Nokian Cryo Crystal -pitokiteet.

 

3D-mallinnettu kuva kulumisvaroittimesta

DSI-kulumisvaroitin

Voit tarkistaa renkaan jäljellä olevan käyttöiän helposti käyttämällä kulumisvaroitinta, joka löytyy sekä talvi- että kesärenkaista. Renkaan kulutuspinnan keskellä olevat numerot katoavat yksi kerrallaan renkaan kuluessa. Talvirenkaissa kriittinen kulumiskohta on myös merkitty lumihiutaleella. Kun lumihiutale on kulunut pois, on tullut aika ostaa uudet talvirenkaat. Nokian Renkaat patentoi kulumisvaroittimen vuonna 1999.

Tulevaisuuden hybridirengas

Nastateknologian päivitetty lippulaiva on Nokian Eco Stud 8 -konsepti, joka siivitti Nokian Hakkapeliitta 8 -renkaan ennenkokematonta talvipitoa vuonna 2013. Hakkapeliitta 8:n nastaratkaisujen muutokset olivat niin ainutlaatuisia, että rengasmallille tarvittiin uudet, räätälöidyt nastoituskoneet.

Uutta oli nastojen optimaalinen asettelu: vakiintuneen olkapääalueen sijasta nastoja sijoitettiin tasaisesti koko kulutuspinnan yli. Ideana  oli, ettei yksikään nasta jää toisen taakse, mikä varmistaa pidon kaikissa tilanteissa. Lisäksi nastojen määrä palasi nastarenkaan syntyvaiheen runsauteen: Nokian Hakkapeliitta 8:ssa on jopa 190 nastaa. Tutun Eco Stud –nastatyynyn ansiosta tiekosketus on kuitenkin niin herkkä, että tienkuluma jää reilusti alle laissa säädetyn tason. Uusien Hakkapeliittojen nastat painavat alle gramman kappale. Niiden ulkonema on uutena 0,8 – 0,9 mm. 

Nastarenkaan tulevaisuutta valotettiin vuonna 2014 kun Nokian Renkaat esitteli ennennäkemättömän hybridirenkaan, jossa nastat saa esiin kuljettajan napinpainalluksella.  Toistaiseksi vielä konseptirenkaana tunnettu malli osoittaa, miten renkaan kitka- ja nastaominaisuuksia on mahdollista käyttää muuttuvien keliolosuhteiden mukaan. Kitkanrenkaan ja nastateknologian parhaat innovaatiot yhdistyvät ja takaavat turvalliset talvikilometrit kaikissa olosuhteissa.  Lukuisat kehitysvaiheet kokenut pitotaituri renkaan ja tien välissä on valmis uusiin haasteisiin.

3D-mallinnettu Cryo Crystal -konsepti: pieniä kristalleja renkaan pinnan materiaalissa

Nokian Cryo crystal -pitokiteet

Liukueste voi olla myös kumiseoksen sisässä! Nastattoman talvirenkaan kumiseokseen lisätyt mikroskooppisen pienet, särmikkäät kiteet tehostavat renkaan sivuttais- ja pitkittäispitoa, erityisesti jäätä vastaan. Kristallia muistuttavat, timantinkovat Cryo Crystal –kiteet tarrautuvat ajoalustaan parantaen pitoa. Kun renkaan pinta alkaa kulua, esiin tulee jatkuvasti uusia kiteitä.

Kuva: Nokian Cryo Crystal -konsepti. Kiteet toimivat ikään kuin sisäänrakennettuina nastoina, kun ne tarrautuvat ajoalustaan tuoden terävää ja kovaa pitosärmää.