Высокие технологии в шинах

При кажущейся простоте конструкции, современные пневматические шины являются сложными высокотехнологичными изделиями, от качества и физических свойств которых зависит безопасность управления и многие эксплуатационные характеристики автомобиля. Со времени изобретения шотландцем Джоном Данлопом накачанной воздухом резиновой «обуви» для колесных транспортных средств прошло 130 лет. И все эти годы конструкция и технология изготовления шиннепрерывно совершенствовались.

Видео:Новые технологии шин! New technologies tiresСкачать

Во что обут ваш автомобиль?

Что знает о шинах современный автомобилист? Наверняка — то, что их цельнолитая конструкция состоит из толстого, контактирующего с дорогой протектора, не менее прочной боковины и скрытого в слое резины металлического и полимерного каркаса — корда. Что протектор отвечает за качество сцепления колеса с дорогой и, насколько может, защищает от случайных проколов, а наполненная воздухом резиновая камера внутри покрышки давно уже не «в почёте», теперь применяются более безопасные бескамерные шины.

Не вызывает сомнений и тот факт, что подавляющее большинство владельцев автомобилей без проблем расскажут о том, что шины бывают зимними, летними и всесезонными, их каркас — радиальным и диагональным, а начальная толщина и рисунок протектора зависят от назначения и предполагаемых условий эксплуатации. Даже изображенные на боковине покрышки и загадочные для новичка комбинации цифр и букв, типа «185/75/R16», сегодня вряд ли кого-то смогут смутить. Резину по мере износа приходится периодически покупать, и «свой» размер владелец наверняка знает.

Однако не только любителям, но даже многим водителям — профессионалам наверняка будет интересно и полезно узнать, насколько технология производства шин изменилась всего за несколько последних десятилетий. Бесконечным новациям в этой отрасли мы обязаны ожесточенной конкурентной борьбе ведущих мировых производителей. Шинные бренды содержат профильные научные центры и исследовательские лаборатории, благодаря которым современная «резина» стала более прочной, износостойкой и цепкой к дороге. А водители вот-вот будут избавлены от необходимости менять в дороге пробитое колесо.

Видео:Новые технологии в производстве шин Nexen, autoshina.mdСкачать

Основные направления прогресса в области производства автомобильных шин

В принципе, инновационным усовершенствованиям подверглись все главные элементы конструкции и материалы, из которых изготавливается «обувь» современного автомобиля. Даже такая, казалось бы, консервативная и неизменная деталь, как воздушный ниппельный клапан, в некоторых моделях покрышек был дополнен датчиком давления, способным дистанционно передавать данные в бортовой компьютер машины и смартфон её владельца. Чтобы выпускаемые на основе новых технологий шины стали лучше по всему комплексу потребительских свойств, производители совершенствуют:

• Составы применяемых резиновых смесей.

• Рисунок протектора.

• Схему и плотность размещения корда.

• Другие элементы конструкции, влияющие на прочность.

• Средства и технические схемы для ликвидации проколов.

Новые материалы, изменения в конструкции и более скоростной режим эксплуатации покрышек современных автомобилей предопределили необходимость перемен в системе сервиса. Соответствующие требованиям времени технологии ремонта шин позволяют гарантированно продлить срок их безопасной эксплуатации в случае проколов или локальных порывов. Хотя в целом ряде случаев отремонтированной покрышке будет присвоен более низкий индекс скоростного режима, а в некоторых ситуациях полученные повреждения могут быть признаны критичными и не подлежащими ремонту.

Каждое из перечисленных выше направлений технического прогресса в шинной отрасли заслуживает отдельного рассмотрения. Ведь за каждым из них стоит многолетний труд разработчиков и тысячи жизней людей, которые в сложных дорожных ситуациях не пострадали благодаря уникальным свойствам современной автомобильной резины.

Видео:Удивительные Способы Использования Выброшенных ШинСкачать

Инновационные резиновые смеси

Когда-то покрышки делали из смеси натурального каучука и сажи, которая в этом симбиозе выполняла роль наполнителя, и одновременно помогала повысить износостойкость протектора. Теперь, когда предъявляются повышенные требования к сезонной резине – зимняя должна оставаться достаточно «мягкой» даже при температуре -40°C, а летняя не плавиться и эффективно противостоять износу даже на раскаленном солнцем асфальте, состав смесей изменился. Натуральный каучук уступил место более дешевому синтетическому, жесткость которого производители могут регулировать в зависимости от назначения продукции.

Большую часть сажи в составе покрышек теперь заменил новый заполнитель «силика», химическое вещество на основе диоксида кремния. Этот компонент активно связывается со структурой каучука, и значительно улучшает показатели торможения на мокрых и скользких дорогах. Изменяя содержание в смеси данного препарата кремниевой кислоты, производители научились добиваться желаемого баланса износостойкости и сцепных качеств резины с намокшим асфальтом. Кроме того замена вредной сажи на экологически чистую силику помогла упростить и удешевить технологию переработки шин.

Кроме каучука и диоксида кремния в композицию различных резиновых смесей входит сера, натуральное масло или смола и различные полимерные добавки, которые производители позиционируют как уникальные и инновационные, и тщательно держат в секрете. Тем не менее большинство заявленных брендами преимуществ новых моделей покрышек действительно оправдываются на практике. Это «тихая» и стабильная в заданном температурном режиме резина, которая обеспечивает надежную управляемость и минимизирует тормозной путь автомобиля в различных дорожных условиях.

Читайте также: Майкл шин театральные работы

Видео:Как Перерабатывают Автомобильные Шины в ЕвропеСкачать

Новые технологии и рисунок протектора

Наружная, упругая и покрытая сеткой специальных канавок наружная часть резиновой покрышки колеса в зависимости от сезона, погоды и состояния дороги должна одинаково хорошо выполнять сразу несколько функций. Протектор препятствует проколам и защищает каркас от разрушений, обеспечивает эффективное сцепление с асфальтом, грунтом или снежным настом, а в дождливую погоду выталкивает воду из зоны контакта резины с дорогой. Для безопасности поездок зимой «мягкие» сезонные покрышки дополняют системой металлических шипов.

Все существующее множество рисунков протектора можно свести к трем группам: направленным, ненаправленным и ассиметричным. Первый тип отличается лучшим сцеплением с сухими покрытиями, второй более эффективно препятствует аквапланированию. Ненаправленные и ассиметричные покрышки удобнее продавать и эксплуатировать, поэтому широкое распространение получили именно они. От стандартной резины существенно отличаются изделия с «агрессивным» протектором для внедорожников. Которые, в зависимости от назначения, могут быть дополнены вступающими в стороны грунтозацепами, улучшающими проходимость при передвижении по бездорожью.

Корд и другие составляющие прочности

Каркас покрышки состоит из нескольких слоев, образованных элементами жесткости – полимерными, стальными или изготовленными из некоторых других волокон нитями корда. По характеру взаимного размещения нитей корда в слое резины различают шины радиального и диагонального типа. Радиальный каркас лучше держит нагрузку при езде с высокими скоростями, а диагональный более защищен от порывов на плохих дорогах. Кроме нитей корда, прочность покрышки обеспечивают несколько слоев обрезиненных стальных брекеров, а также металлические бортовые кольца.

Видео:Современные технологии ремонта автомобильных покрышек и камер материалами ТЕСНСкачать

Покрышки, которые не боятся проколов

Соревнуясь в заботе об удобстве эксплуатации автомобиля и безопасности покупателей своей продукции, практически все ведущие мировые шинные бренды предлагают резину, защищенную от быстрой разгерметизации. Существующие технологиизащиты автомобильных шин от проколов основаны на нескольких технических решениях – самогерметизации поврежденного колеса, его самоподдержке встроенным в покрышку мягким ободом, либо устройстве сложных технических систем контроля давления с возможностью автоматической подкачки.

Независимо от различий в реализации идеи, все подобные системы примерно одинаковы в эксплуатации. Они тем или иным способом оповещают водителя о проблеме, но позволяют, в зависимости от загрузки автомобиля, проехать с пониженной до 80 км/час скоростью еще от 50 до 100, а иногда и более километров. То есть до ближайшего профессионального шиномонтажа, где может быть обеспечен квалифицированный ремонт покрышки. Отпавшая необходимостью замены пробитого колеса в дороге позволит ездить без запаски и увеличит полезный объем багажника.

Видео:Производство шин Мишлен - Мегазавод (national geographic)Скачать

Высокие скорости передвижения требуют качественного ремонта поврежденных шин

К сожалению, на дорогах можно встретить множество полукустарных, минимально оснащенных оборудованием, передвижных шиномонтажных мастерских. Ремонт пробитого колеса здесь зачастую выполняют при помощи шнура из сырой резины, и даже не особенно заботятся необходимостью промазать его клеем. Такие мастера не изучают характер повреждения, хотя общемировая практика этого требует, так как существуют определенные ограничения скоростного режима отремонтированных покрышек с различным характером повреждений.

Качественный ремонт может быть выполнен только с использованием специальных «грибков» (вертикальные отверстия), пробок (проколы с наклонной траекторией), либо фирменных самоклеящихся заплат, внутри которых предусмотрен аналог корда – синтетические или стальные волокна. Перед наклеиванием такую заплату нужно сориентировать по стрелкам в соответствии с направлением нитей корда ремонтируемой покрышки. Соответствующим образом зачищенная часть прокола заполняется сырой резиной, после чего весь «бутерброд» нужно локально прогреть мощным вулканизатором.

Чтобы упростить эту операцию, ведущие производители автомобильной химии и расходных материалов предлагают составы для «холодной» вулканизации. Но многие «мастера» не читают инструкций, в которых написано, что клей установленной без прогрева заплаты окончательно затвердеет только через сутки. Поэтому монтировать такое колесо на автомобиль можно только через 24 часа. Присмотритесь к тому, кто и как ремонтирует ваши шины. От этого зависит ваша безопасность!

Видео:Как восстанавливают старые шины, для повторного использованияСкачать

Michelin Tweel и другие шины без воздуха: когда они завоюют рынок?

Фото: www.polaris.com Как известно, традиция ездить на колесах с резиновыми шинами, накачанными воздухом, пошла еще с конца XIX века. Шотландец Джон Данлоп обмотал колеса велосипеда надутым садовым шлангом, благодаря чему ездить на нем стало значительно приятнее. Вскоре, получив патент, изобретатель открыл свою компанию, которая до сегодняшнего дня называется его фамилией – Dunlop. Первый же прокол покрышки произошел уже 1889 году, когда велосипедист Уильям Хьюм, использовавший шины Данлопа, пробил колесо во время очередной гонки. И вот уже более века люди, использующие воздушные колеса, страдают от проколов. Но технологии на месте не стоят, и, как говорил один известный политик: «Хватит это терпеть!» — появляются шины, не боящиеся проколов.

Читайте также: Что делать при переломе плеча если нет шины

Airless:Resilient

Принято считать, что идея безвоздушных шин принадлежит военным исследователям США. Конструкция была разработана для того, чтобы американским солдатам не приходилось рисковать жизнями, меняя пробитое колесо в горячих точках. Сам проект принадлежит американской компании Resilient Technologies, которая начала работу над проектом еще в начале 2002 года.

В 2007 ими был разработан прототип Airless:Resilient NPT (non pneumatic tyre – «непневматическая шина»). Испытания прототипа прошли в 2009 году. Покрышка была сделана из огнеупорной резины и состояла из каркаса, сделанного в виде «пчелиных сот» и резинового обода с протектором.

Почему именно так? Все просто — этот форм-фактор позволяет достичь одновременно достаточной жесткости (колесо может удерживать тяжелые автомобили и выполнять свои функции, даже когда разрушено до 30% сот), а вместе с тем и достаточной мягкости, ведь «соты» хорошо деформируются, амортизируя неровности дороги не хуже, чем наполненная воздухом покрышка.

Tweel

Французская компания Michelin долго работала над сочетанием в своих гражданских покрышках оптимальных жесткости и мягкости. Инженеры бились над тем, чтобы в вертикальном направлении резина была податливой, в угоду комфортной езде и хорошей амортизации, а в поперечном направлении шина была максимально жесткой, чтобы не деформироваться от боковых нагрузок в поворотах.

В конце концов, американское подразделение компании предложило выход – отказ от пневматической покрышки. Так появились Tweel (сокращенно от tyre – покрышка и wheel – колесо). Эта конструкция использует плоские резиновые спицы специального сечения, заменившие наполненный воздухом объем обычной покрышки. Эти спицы неразборно соединяют между собой внешний обод с протектором и внутренний – закрепляющийся на ступицу.

Резиновые спицы колеса поглощают удары лучше, чем накачанная воздухом шина, так как могут свободно изгибаться по всей высоте, как лист бумаги. Ну а за счет того, что эти спицы имеют особое сечение, при боковых нагрузках колесо не деформируется, так как спицы сгибаются лишь в одной плоскости. Таким образом, боковая жесткость шины сравнима с цельнолитой покрышкой, а энергоемкость колеса (способность поглощать удары) теперь зависит не от давления воздуха в колесе, а от жесткости спиц.

Этим плюсы Tweel не ограничиваются: к примеру, опытный образец от Michelin весил в несколько раз меньше, чем обычное колесо на металлическом диске. Добавим сюда очевидную невосприимчивость к проколам и повышенный срок службы (в этом придется поверить разработчикам)… Все это выглядит очень заманчиво.

Опробовать такие колеса французская компания решила не только на автомобилях, но и на других видах колесных «бричек». Так в испытаниях приняли участие Audi A4, роботизированная инвалидная коляска iBot и Segway Centaur. С компанией Michelin заключили контракт в НАСА — колеса их разработки будут ставить на луноход нового поколения. С 2012 года, американское подразделение французских «колесников» начало коммерческие продажи Tweel для погрузчиков, сельскохозяйственной и строительной техники.

Эти шины являются открытым типом безвоздушных колес. Конечно, тут есть и минусы: стоимость такого колеса несколько больше обычного (спасибо маркетологам), ограниченная грузоподъемность, а также невозможность изменения жесткости. Ведь для того, чтобы сделать машину мягче на стандартных колесах, можно просто снизить давление воздуха в покрышке, отрегулировать же жесткость спиц можно только при производстве. Но помимо открытого типа безвоздушных колес, существует и закрытый тип, о котором – ниже.

Runflat

Эти покрышки вообще-то нельзя назвать безвоздушными, однако они имеют одно очень важное преимущество над стандартными колесами. Если покрышка сдувается, то она не теряет сцепления с покрытием и на ней можно продолжить движение до ближайшего сервиса. Вся суть такой резины заключается в максимальном усилении боковин. Название Runflat (run – бежать, ехать, flat — плоский) означает езду на сдутом колесе.

Читайте также: Где можно найти шины

Когда сдувается обычная шина, она образует плоский блин, ездить на котором нельзя, иначе металлический диск, который всем весом автомобиля давит на покрышку, попросту протрет и разорвет её. Усиленные же боковины покрышек Runflat могут удерживать автомобиль, тем самым сохраняя сцепление с дорогой и предотвращая уничтожение остатка резины между диском и асфальтом.

Усиление жесткости боковин достигается разными методами. Тут используются дополнительные внутренние ребра жесткости, выполненные в форме полуколец, например у Pirelli. Также используются многослойные боковины, типа Goodyear RunOnFlat. Nokian устанавливают на внутреннюю поверхность покрышки цельный эластичный слой. Таким образом, когда колесо спускает, а боковины сильно сгибаются, внутреннее покрытие покрышки собирается в гармошку на месте изгиба, образуя смягчающую прослойку между колесным диском и асфальтом. Аналогичные технологии есть и у других производителей шин: Dunlop ROF, Continental SSR и другие.

На фото: Шины BMW Run-Flat (ранфлэт)

Все подобные технологии позволяют автомобилю после прокола колеса не потерять управление, а также добраться до шиномонтажа. Но, к сожалению, у такой резины имеется множество недостатков. К примеру, из-за повышенной жесткости резина ведет себя как низкопрофильная, собирая все неровности дороги и отправляя их напрямик через подвеску в салон. Также из-за повышенной жесткости такие покрышки значительно более шумные. Еще один минус – это ценник: одна такая шина сегодня стоит около 15 тысяч рублей в зависимости от производителя, да и не каждый сервис возьмется ремонтировать такую резину. Также эти покрышки несколько тяжелее стандартных, что не может не сказаться на управляемости, ведь это — «неподрессоренная масса».

Если вкратце, то «неподрессоренной» называется масса всех деталей автомобиля, не поддерживаемых подвеской над землей, т.е. это масса диска, покрышки и элементов тормозной системы, находящихся на колесе. От этой массы очень сильно зависит управляемость автомобиля.

Когда вы наезжаете на кочку, колесо толкает весь автомобиль снизу вверх, и если сила этого толчка не будет скомпенсирована весом остальных элементов автомобиля, то покрышки потеряют сцепление с дорогой, вплоть до полного отрыва колеса от асфальта. Также эта масса влияет и на динамику, ведь чем тяжелее колесо, тем большее усилие необходимо приложить для его вращения.

Концепты Hankook

Корейская компания Hankook продемонстрировала, правда, пока только в электронном виде, 4 концепта безвоздушных шин абсолютно нового поколения. Отнести их к закрытому или открытому типу нельзя — тут реализовано нечто среднее. Боковины присутствуют, но они — разрезные.

Концепция шин eMembrane подразумевает возможность изменения профиля пятна контакта на разных скоростях. К примеру, при движении на малой скорости внутренняя часть профиля втягивается, уменьшая площадь соприкосновения покрышки и колеса, благодаря чему снижается трение, а, соответственно, и расход топлива. А вот при ускорении центр протектора опускается обратно, и на асфальт ложится весь профиль, что улучшает сцепление с дорогой, а, соответственно, и управляемость.

Tiltread – это состоящее из трех сегментов колесо. Внешний, центральный и внутренний диски могут перемещаться относительно друг друга, благодаря чему колесо может изменять вертикальный наклон. Это позволяет максимально увеличить пятно контакта в повороте.

Колеса Motiv представляют собой нечто схожее с Tiltread. Их суть заключается в том, что они состоят из множества эластичных блоков, которые могут двигаться отдельно друг от друга, повторяя рельеф дорожного покрытия. Помимо этого, само колесо разделено на две части таким образом, что внешняя и внутренняя половины могут также независимо подниматься и опускаться. Эти колеса разрабатываются специально для вездеходов и внедорожников.

И, наконец, мой любимый концепт MagTrack – это поистине торжество инженерной мысли. Тут колесо в буквальном смысле делится на две части: внутренняя ступица и обод с покрышкой, а между ними… ничего! Точнее, между ними действует магнитное поле, удерживающее вес автомобиля. Как известно из законов физики, магнитное поле может вращаться, и именно таким способом в движение приводится внешний обод, а также и сам автомобиль. Ну а из-за того, что отсутствует жесткая связь между внешним кольцом и ступицей, никакие неровности дороги просто не могут попасть на кузов автомобиля. В общем, это некий концепт колеса с магнитной подушкой. Все четыре концепта безвоздушные, так что не боятся проколов, но также все они реализованы пока исключительно на компьютере.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  💡 Видео

  Michelin показала безвоздушную шину для серийных автоСкачать

  

  Производство шин на заводе TIGAR. Новые технологии = высокое качество!Скачать

  

  F1 - Радиатор из диска | Из чего состоит Шина | Вес колеса, Давление | Зачем КОЛПАКИСкачать

  

  Технологии грузовых шин Cordiant Professional - 4tochki. Шины и диски 4tochki - Wheels & TyresСкачать

  

  Переработка шин как бизнес | ПромышленностьСкачать

  

  Что внутри китайской и европейской шины? Пилим - и сравниваем!Скачать

  

  На рыбницком предприятии «Технопрофиль» осваивают новые технологии восстановления шинСкачать

  

  ОДНОЭТАПНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ГРУЗОВЫХ ШИНСкачать

  

  Это Michelin Uptis — шины БЕЗ ВОЗДУХАСкачать

  

  Cordiant в тренде: тенденции и новые технологии в производстве шинСкачать

  

  Высокие технологии китайского колесного литья. Новое слово-колесный диск с перфорацией:))🙄😆Скачать

  

  СОВРЕМЕННЫЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, КОТОРЫЕ ВАС УДИВЯТСкачать

  

  Новые концептуальные шинные технологии Continental - 4 точки. Шины и диски 4точки - Wheels & TyresСкачать