Кто изобрел первую пневматическую автомобильную шину (5 видео)

Совместное предприятие Ростеха и итальянской Pirelli является ведущим производителем автомобильных шин в России. На заводах в Кирове и Воронеже «современное колесо» продолжает совершенствоваться. Инновации в этой сфере позволяют повысить безопасность на дорогах, например, управлять автомобилем стало возможно даже в случае прокола шины. Об эволюции автомобильных шин и новых технологиях в их производстве – в нашем материале.

Содержание

Как изобрели современное колесо
Итальянская Pirelli в России
Как делают шины
Шинные инновации: без шума и проколов
События, связанные с этим
Изобретение современного колеса
Джон Данлоп со своим изобретением
Один из первых автомобилей на пневмошинах – Peugeot Type 8
События, связанные с этим
🔍 Видео

Видео:Галилео. Автомобильные шины (часть 1)Скачать

Как изобрели современное колесо

Если считать изобретателем шины шотландца Роберта Уильяма Томсона, то покрышка имеет 170-летнюю историю. В 1846 году, когда был получен патент на «воздушное колесо», на улицах городов не было еще никаких автомобилей, но грохотали кареты с металлическими колесами. Сам Томпсон в своем патенте писал: «Суть моего изобретения состоит в применении эластичных опорных поверхностей вокруг ободьев колес экипажей с целью уменьшения силы, необходимой для того, чтобы тянуть экипажи, тем самым, облегчая движение и уменьшая шум, который они создают при движении».

Идея оказалась вполне рабочей, но, к сожалению, на тот момент недооцененной. Не нашлось никого, кто бы довел новое изобретение до массового производства. После смерти Томсона в 1873 году «воздушное колесо» было забыто.

Джон Данлоп

Про покрышку вспомнили лишь спустя 15 лет. Новым изобретателем пневматической шины неожиданно стал… ветеринар – шотландец Джон Данлоп. В 1887 году он придумал надеть на колеса велосипеда своего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом.

Конечно, в те годы, пневматическая шина вовсе не ассоциировалась с автомобилями, а скорее с велосипедами. Уже в июне 1889 года на стадионе в Белфасте Уильям Хьюм выступил в гонках на велосипеде с пневматическими шинами и выиграл все три заезда, в которых участвовал. Изобретение Данлопа было обречено на успех. Сегодня фирма Dunlop, названная так в честь изобретателя – в числе самых крупных производителей автомобильных шин.

Первый автомобиль братьев Мишлен на съемных пневматических шинах. Фото: michelin.ru

В конце XIX века появились и другие легендарные компании, лидеры современной шинной индустрии. Так, первыми, кто стал использовать пневматические шины на автомобилях, были французы Андре и Эдуард Мишлен, основавшие знаменитый Michelin. В 1900 году к производству автомобильных шин приступила компания Джованни Батисты Пирелли. Сегодня Pirelli – один из крупнейших мировых производителей шин премиум-класса. Компания насчитывает более 19 заводов по производству шин в 12 странах мира, в том числе два из них – в России.

Видео:Как Перерабатывают Автомобильные Шины в ЕвропеСкачать

Итальянская Pirelli в России

Итальянская Pirelli представлена в России в рамках совместного предприятия ООО «Пирелли Тайр Руссия», организованного с Ростехом, которому принадлежит 25% совместного предприятия. Со стороны Ростеха цель создания СП – привлечение иностранных инвестиций и передовых технологий, со стороны Pirelli – ускоренный выход на российский рынок.

В состав совместного предприятия входят шинные заводы в Кирове и Воронеже. Первый из них был приобретен СП в конце 2011 года, второй – в 2012 году. С момента приобретения СП обоих предприятий началась глубокая модернизация производства. В 2012 – 2019 годы на модернизацию Воронежского и Кировского шинных заводов направлено более 250 млн евро. Ежегодно завод в Кирове выпускает более 6 миллионов легковых шин размером от 14 до 17 дюймов под брендом Pirelli, в том числе шин линейки Green Performance, эксплуатация которых оказывает минимальное воздействие на окружающую среду.

Воронежский завод серийно производит легковые шины премиального сегмента с диаметром от 16 до 21 дюйма. В 2013 году здесь состоялся запуск нового производства мощностью 2 млн шин в год. В октябре 2018 года Госкорпорация Ростех подписала с СП Меморандум о взаимопонимании в отношении оценки возможности увеличения мощностей по производству премиальных шин на Воронежском шинном заводе. При благоприятной рыночной конъюнктуре объем производства планируется увеличить в два раза до 4 млн шин в год. Инвестиции по этому проекту оцениваются примерно в 100 млн евро. Помимо этого на базе Воронежского шинного завода создан логистический центр, который позволяет отправлять продукцию СП на экспорт в Европу и страны СНГ.

Читайте также: Давление шин автобус кавз

Видео:Галилео. История изобретений. ШиныСкачать

Как делают шины

Заводы в Кирове и Воронеже являются одними из самых передовых с технологической точки зрения предприятий по выпуску шин. И конструкция шины, и сама технология производства, используемые материалы сильно эволюционировали.

Материал, из которого изготовлена покрышка, имеет первостепенное значение. Шины различных производителей отличаются в первую очередь свойствами резины. Ведь именно она определяет многие технические характеристики шин, такие как уровень сцепления с дорогой, долговечность и износостойкость. Поэтому подбором компонентов резиновой смеси занимаются целые лаборатории в каждой компании, а ее состав зачастую является коммерческой тайной. Единственный компонент, который точно не является секретом, – это полимеры/элатомеры, такие как каучук, который может быть натуральным или синтетическим.

Своим черным цветом шина обязана техническому углероду или промышленной саже, как его еще называют. Благодаря его молекулярным соединениям, покрышка не только становится черной, но и прочной и устойчивой к износу и температурам. На третьем месте в составе – кремниевая кислота, которая повышает показатели сцепления покрышки с влажным покрытием. Кроме того, около 10 процентов шинных ингредиентов составляют вспомогательные компоненты – смолы и масла, для обеспечения мягкости и эластичности изделия. В специальном «котле» все это смешивается и превращается в единую массу.

Готовая резиновая смесь формируется в виде непрерывного листа, который охлаждается и направляется на участок изготовления полуфабрикатов. Здесь из резиновых листов «кроят» детали будущей шины: протектор, боковины, слои обрезиненного металлокорда и другие.

Затем специальный станок собирает все эти детали в единое целое. Этот этап так и называется – «сборка». Буквально за минуты из отдельных частей получается покрышка. После чего на шине при помощи пресса и воздействия высокого давления пара при повышенной температуре выдавливается рисунок протектора.

Готовые шины по конвейеру отправляются на визуальный, весовой и инструментальный контроль. Лазерный сканер позволяет выявить мельчайшие воздушные полости внутри шины, а рентген проверяет качество распределения слоев. Несколько шин из каждой партии проходят испытания прочности в специальной лаборатории – это десятки тысяч километров с повышенной нагрузкой.

Видео:Как делают автомобильные шины // НЕпростые вещиСкачать

Шинные инновации: без шума и проколов

Производители шин продолжают совершенствовать свои технологии и материалы. В последние несколько лет особое внимание и инвестиции направлены на обеспечение безопасности при вождении. Самая частая проблема, связанная с шинами, – это проколы. Новые технологии способны решить это, гарантируя безопасность даже в случае проколотой шины. В компании Pirelli для этого были разработаны две технологии: Seal Inside и Run Flat.

Технология Pirelli Seal Inside действует на основе самогерметизации посредством дополнительного специального слоя на внутренней поверхности шины. Другими словами – герметизирующая мастика охватывает вызвавший прокол и застрявший в шине предмет, создавая уплотнение вокруг него. После извлечения предмета из шины уплотняющаяся мастика затягивается в отверстие, герметизируя его края. Такие самогерметизирующиеся шины Pirelli позволяют безопасно продолжить поездку даже на проколотой шине, сохраняя полный контроль над автомобилем.

Фото: Pirelli

Технология Run Flat – сегодня одна из самых распространенных в производстве всех ведущих производителей автомобильных шин. Pirelli также не является исключением. На русский язык название этой технологии можно перевести как «езда на спущенной покрышке». Шина Run Flat имеет усиленное и более широкое бортовое кольцо. Когда обычная покрышка сдувается, она оседает под действием веса автомобиля, а борта просто сплющиваются. Несколько километров при такой ситуации способны почти полностью «убить» шину.

Технология Run Flat подразумевает применение в составе конструкции покрышки усилителей, в роли которых выступает оригинальный каркас, бортовые кольца, а также уникальная высокопрочная вставка в боковине шин. Pirelli использует в производстве своих шин множество типов резиновых смесей, часть из которых идет на основную часть покрышки, часть – на боковую. Это максимально безопасная шина, которая, в случае прокола, позволит вам доехать до пункта назначения, не прибегая к замене шины.

Читайте также: Задачник огэ 2021 ширяева ответы шины

Еще одна инновация от Pirelli – технология шумоподавления Pirelli Noise Cancelling System (сокращенно PNCS). Это наилучшее решение по снижению шума, создаваемого шинами на дороге. Вибрации, создаваемые конструкцией шины во время поездки и проявляющиеся внутри салона, называются кавитационным шумом. Система PNCS снижает шум на два-три децибела, в среднем уменьшая его вдвое. Можно представить, что шум от четырех шин с действующей технологией PNCS равен шуму двух «обычных» шин.

Фото: Pirelli

Шумопоглощающая технология PNCS – это, прежде всего, специальный материал, который находится внутри полости шины на гермослое. Он представляет собой своеобразную звукопоглощающую губку, открытые поры которой гасят вибрации воздуха и не дают им передаваться далее в узлы подвески и нарастать, создавая шум внутри салона автомобиля.

Чаще всего шины Pirelli с технологией шумоподавления PNCS приходятся на автомобили премиум- и люкс-класса для наивысшего комфорта внутри салона во время движения. На данный момент этой технологией оснащены шины Pirelli P Zero, которые подходят автомобилям марок Audi, Ferrari, Jaguar, Porsche и McLaren.

События, связанные с этим

Путешествия с Ростехом: Воронеж

Изобрести колесо: эволюция автомобильной шины

Видео:А знаете ли вы, что пневматические шины изобрелСкачать

Изобретение современного колеса

Сегодняшнее разнообразие шин поражает. Их можно подобрать к различным видам машин, дорожным покрытиям, сезонам и даже манерам езды. В России шины премиум-класса производит совместное предприятие Ростеха и Pirelli на мощностях Воронежского шинного завода.

Изобрести колесо

Понятие «колесо» для современного человека и, к примеру, представителя Средневековья – это совсем не одно и то же. Если когда-то колесом считался круг из дерева, укрепленный металлическим ободом, то в нынешнее время колесо – это шина, смонтированная на обод, которая обеспечивает плавность хода, повышает скорость движения автомобиля и улучшает его проходимость.

Изобретение колеса датируется последней четвертью V тысячелетия до нашей эры. В природе не существует примеров, напоминающих колесо. Из-за чего идея была не очевидна и требовала изобретательности. Позднее научились насаживать колесо на неподвижную ось – ступицу.

Сплошные колеса быстро приходили в негодность из-за ударов о камни. Люди придумали выпиливать в них отверстия, а также собирать колеса из составных частей. Обод обтягивали кожей или другим защитным покрытием. К началу II тысячелетия для лучшего сцепления с дорогой человек стал забивать в обод медные гвозди. Сработало: колесо стало более прочным, но ужасный грохот и жесткость движения остались проблемой на многие годы.

Как была изобретена автомобильная шина

Первым изобретателем шины принято считать англичанина Роберта Томсона. В середине XIX века он запатентовал свое изобретение – камеру из кусочков кожи, соединенных заклепками. Однако никто данной разработкой просто не заинтересовался.

Вторым изобретателем шины стал Джон Данлоп – обычный шотландский ветеринар. Он жил в конце XIX века – в это время велосипед уже получил широкое распространение. Его сын никак не мог научиться ездить на этом весьма жестком железном коне.

Джон Данлоп со своим изобретением

Тогда отец решил помочь ребенку: надолго ушел в сарай и принес оттуда старый поливальный шланг. Данлоп сказал сыну, чтобы не переживал, ведь папа сейчас отрежет кусок резины, намотает ее на обод и закачает туда воздух. Результат просто поразил самого изобретателя и всех его знакомых. В результате в 1888 году Джон получил патент № 10607 на свой «пневматический обруч», который мог применяться для транспортных средств.

Изобретение Данлопа было обречено на успех, ведь конец XIX века считается золотым веком велосипедов, самый большой спрос на них был именно в этот период. Отныне велосипеды больше не называли «костотрясами».

Читайте также: Оптимальные шины для дастера

Практика использования первых шин

Уже в июне 1889 года на стадионе в Белфасте Уильям Хьюм выступил в гонках на велосипеде с пневматическими шинами. И хотя Хьюма описывали как среднего гонщика, он выиграл все три заезда, в которых участвовал.

Утром 6 сентября 1891 года у сквера Монтолон в Париже стартовала 1200-километровая велосипедная гонка Париж – Брест – Париж. Велосипед Шарля Террона впервые был оснащен съемными шинами.

В результате через три дня Террон первым пересек финишную линию на бульваре Майо. Встреченный овациями десятитысячной толпы Шарль Террон стал легендой. Вторым к финишу пришел Жиель, но только через 9 часов.

Но первые результаты применения шин на автомобилях были не такими впечатляющими.

Один из первых автомобилей на пневмошинах – Peugeot Type 8

Братья Мишлен в 1885 году впервые поставили их на свой автомобиль «Молния» (Éclair) и приняли участие в гонке Париж – Бордо – Париж. На пути к финишу Эдуарду и Андрэ пришлось менять проколотые шины более 60 раз. Приехали они последними, через 4 часа после финиша лидера. Парижские газеты написали: «Брошенный эклер долетел бы до финиша быстрее». Однако гордый собой Эдуард Мишлен слез с автомобиля и сказал: «Зато мы впервые приехали на воздухе».

Дальше пошли победы: Париж – Марсель – Париж в 1896 году, Париж – Амстердам – Париж в 1898-м, «Тур де Франс – 1899» и другие. Они доказали на деле преимущество съемных пневматических шин над массивными колесами.

Дальнейшее развитие

Следующие модификации пневматической шины были направлены главным образом на увеличение эксплуатационного срока и стойкости к физическим воздействиям. Также шины облегчались в плане монтажа и демонтажа.

Скорость эволюции шины просто невероятная: через 50 лет они не сильно отличались от современных. Главным событием в истории шинопроизводства стало применение синтетической резины в 1940 году. В 1970 году в массовое производство были запущены бескамерные радиальные низкопрофильные шины, благодаря которым удалось вывести показатель управляемости, а соответственно, и безопасности транспортного средства на новый уровень.

Для современных производителей шин безопасность остается одним из приоритетов. Помимо этого, мировые компании продолжают совершенствовать свои навыки, технологии, материалы. В скором времени на рынок будут выведены совершенно новые типы шин, обладающие низкой токсичностью, применяемые для любого дорожного полотна и не требующие особого ухода.

Производство шин в России

Шинная промышленность в нашей стране в последние годы стала крупнейшим объектом инвестирования в автопроизводство – объемы сравнимы с вложениями в строительство. Однако производители шин не всегда могли предложить товар, подходящий по соотношению цена – качество. В этой ситуации в феврале 2012 года Воронежский шинный завод был приобретен совместным предприятием международной компании Pirelli и Государственной корпорации Ростех. К слову, Pirelli лидирует в мире в сегменте продаж премиум-класса.

Воронежский шинный завод был пущен в эксплуатацию в 1950 г. Впервые в стране завод освоил производство двухцветных велосипедных шин и крупногабаритных шин для строительно-дорожных машин. Сразу после приобретения Воронежского шинного завода началась масштабная модернизация производства и реконструкция старых зданий и сооружений.

Закуплено и смонтировано новейшее оборудование для цеха «Воронеж-2». Запуск нового производства мощностью 2 млн шин в год состоялся в январе 2013 года. Тогда же оборудованы и введены в эксплуатацию новые лаборатории для проверки качества поставляемого сырья, а также для стендовых испытаний произведенных шин. Сегодня ВШЗ можно по праву считать одним из самых современных шинных производств в стране.