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.
Nastakeksijä 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 (oik.) ja työnjohtaja Nieminen Arkelan kumikorjaamolla Varkaudessa syksyllä 1963. Keskellä talvirenkaiden uusi lippulaiva, Kometa-Hakkapeliitta.
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.
Kometa-nastojen valmistus alkoi vuonna 1960. Kovametallinastoja on suunniteltu henkilöautojen lisäksi linja- ja kuorma-autoihin sekä erikoiskalustoon kuten sammutusautoihin ja maastotraktoreihin. Nastakeksintö on levinnyt myös kaksipyöräisten käyttöön.
Kometa-nastojen merkittävä testiympäristöksi tuli rallimaailma, jossa kovametalliset liukuesteet pääsivät ääriolosuhteisiin. Muun muassa suomalaistähti Pauli Toivosen ajotulokset puhuivat nastojen puolesta. Nastarenkaita käytettiin ensimmäisen kerran vuoden 1963 Monte Carlo -rallissa. Kilpailun neljän kärki ajoi Kometa-Hakkapeliitat allaan, ja tulosluettelon 12:sta parhaasta kahdeksan kuljettajaa käytti nastoja. Seuraavien vuosien Monte Carlo -kilpailuista suurin osa maaliin tulleista ajoi nastarenkailla.
Kuva: Kometa-logo
Kuva: Vaativissa olosuhteissa nastat olivat arvossaan. Pauli Toivosen kartturi Anssi Järvi tarkistaa renkaat ennen Hankirallin starttia Rovaniemellä 1963.
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.
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.
Uusin Hakkapeliitta-tyyppi mahdollisti nastojen sijoittamisen jopa 12 rinnakkaiseen riviin, sillä jokainen renkaan kulutuspinnan nasturakuvio saattoi saada nastan. Vyörenkaan yleistyessä 1970-luvulta lähtien nastoitus keskitettiin renkaan olkapääalueelle parhaan ohjausvakauden saavuttamiseksi. Uusimmassa Nokian Eco Stud 8 -nastakonseptissa jokaisen nastan paikka on tietokoneoptimoitu, mikä takaa ylivoimaisen jääpidon pituus- ja sivuttaissuunnassa. Nastat eivät ole enää riveissä vaan nastajaottelu etenee tasaisesti yli koko renkaan kulutuspinnan.
Kuva: Ensimmäinen teräsvöinen talvirengas Hakkapeliitta NR 08 nastoitettavana 1970-luvun lopulla.
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. Kevyt, jousimainen nasta sijaitsi lukkiutuvassa nastareiässä ja pureutui tiehen juuri silloin kuin tarvittiin. Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen mittausten mukaan Eco Stud kulutti tietä 30 prosenttia vähemmän kuin perinteinen nastateknologia. Tämä oli tärkeä askel kohti ympäristöystävällisempää talvirengasta.
Kuva: Hakkapeliitta-talvirenkaista tutun Eco Stud System -nastoitusteknologian keskeisin idea on nastatyyny, joka tehostaa nastan toimintaa ja vaimentaa nastan iskeytymistä tiehen.
Ennenkokematonta pitoa – 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.
Tulevaisuuden teknologiaa – Nasta-kitkarengas
Talviliikenteessä ollaan yhä useammin tilanteessa, jossa ajo-olosuhteet vaihtuvat tilanteesta toiseen. Talvirenkaalta vaaditaan venymistä kaikenlaisiin oloihin – sulat moottoritiet, liukkaat rampit ja sillat, arvaamattomat risteysalueet ja muut haastavat paikat.
Nokian Renkaiden kehittämä Nokian Hakkapeliitta -konseptirengas yhdistää nasta- ja kitkarenkaiden parhaat ominaisuudet. Yhdistetyn nasta- ja kitkarenkaan ideana on, että nastat saadaan ponnahtamaan esiin ajo-olosuhteiden muuttuessa. Nastan runko pysyy koko ajan paikallaan, liikkuva osa on nastan keskellä oleva kovametallitappi. Konseptirenkaana esitelty innovaatio on välähdys tulevaisuuteen ja näyttää, että nastarenkaan ja nastattoman talvirenkaan yhdistäminen on vihdoin mahdollista.
Kuva: Uniikki nastateknologia tuo nastat esiin tarvittaessa.
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.