Зимние шины история создания

Принято считать, что первая покрышка для использования при низких температурах появилась в 1934 году в Финляндии. В стране, где снег на дорогах лежит дольше, чем в России, исследователи придумали новый тип резиновой смеси, который сохранял эластичность на морозе и обеспечивал лучшее сцепление на снегу и льду. Однако в пыльных архивах можно откопать патенты, которые, в некотором смысле, предвосхитили современные зимние шины.
Еще в далеком 1896 Эрнест Брюнер запатентовал велосипедные покрышки для движения по льду. Инновация заключалась в нанесении на поверхность колеса примитивного подобия протектора, а в те годы даже столь скромное изменение смогло дать значительный результат.
Спустя четверть века братья Шеннон из США придумали колесо для использования в еще более суровых зимних условиях. Для того, чтобы улучшить сцепление с покрытием, они внедрили в конструкцию… шипы, на несколько миллиметров выступающие над поверхностью. Но тогда в ходу были, в большинстве своем, еще деревянные колеса, а металлические «когти» впервые вкрутили в диагональную покрышку лишь 12 спустя. Появления шин, выполненных по близкой к современным вариантам технологии, пришлось ждать еще дольше – до 1960-х.

Сегодня разработкой и модернизацией зимних покрышек занимаются сотни инженеров по всему миру. И если вам кажется, что создать летнюю покрышку для суперкара, которая выдерживает скорости за 300 километров в час, — это очень сложно, то попробуйте представить, сколько условий требуется соблюсти, чтобы заставить дорожную резину работать в диапазоне температур от +7 до -40 градусов по Цельсию.

Даже те, у кого была тройка по химии, могут провести простой эксперимент, наглядно демонстрирующий, почему летние шины зимой — это плохо. Возьмите обычную пластиковую вилку и положите минут на 30-40 в морозилку. По истечении получаса прежде гибкий и упругий предмет станет жестким и ломким. А теперь представьте, что вместо удобных кроссовок с амортизирующей подошвой, которая плотно прижимается к поверхности, у вас на ногах — голландские сабо. Тоже самое происходит с шинами при низких температурах: задубевший летний состав будет скакать над неровностями, уменьшая и без того малое пятно контакта, а эластичный зимний — «растечется» по поверхности, цепляясь даже за микроскопические углубления на дороге.

За счет чего инжеренам удается сохранить эластичность покрышек? За счет особого состава резиновой смеси. В резине зимних шин больше натурального каучука, присутствуют особые натуральные, масла, обладающие водоотталкивающими свойствами, часто используется оксид кремния. Поэтому наружняя поверхность шины остается гибкой, лучше цепляется за поверхность и эффективнее останавливает автомобиль. Уже на скорости 30 километров в час разница в длине тормозного пути на холодном асфальте между зимними и летними шинами составляет 8-10 метров — больше двух корпусов автомобиля! А если под колесами окажется чистый лед, то разница увеличится в геометрической прогрессии.

Поэтому на самом деле, зимние шины правильнее называть низкотемпературными — потому что польза от них будет даже в тех местах, где снег выпадает раз в несколько лет.

Столь заметный рывок в темпах развития низкотемпературных покрышек стал следствием кропотливой работы инженеров, занимающихся исследованиями и разработкой протекторов. Бесконечная гонка вооружений между шинниками привела, например, к появлению микроскопических воздушных карманов, оттягивающих из пятна контакта капли воды и частички льда подобно губке. Также в состав зимней резины почти всегда включен кварц, который помогает протектору лучше цепляться за снег и лед. А поведение «липучек» последних поколений на льду удалось улучшить благодаря внедрению микрочастиц в форме кристаллов — они работают как маленькие шипы.

Ведь в отличие от летних шин, которым лишь иногда нужно бороться с водой, зимние покрышки создаются с расчетом на то, что в ходе их эксплуатации уже сухой асфальт будет исключением. Поэтому на поверхности зимней покрышке есть несколько блоков разной формы и структуры, каждый из которых играет свою роль в общей борьбе за «грип». Часть продольных и поперечных канавок занимаются отведением воды и снежной каши из пятна контакта — в зависимости от степени влажности снега протектор либо выбрасывает его назад, либо удерживает внутри — потому что лучше всего об снег цепляется… сам снег.

Некоторые грани, особенно те, что расположены ближе к границам протектора, смотрятся нарочито острыми, но они нужны для того, чтобы шина лучше вгрызалась в снег. А тысячи надрезов толщиной с волос, которыми испещрена поверхность покрышки — те самые ламели — цепляются даже за микроскопические трещинки и неровности льда или укатанного снега, как маленькие коготки.

Если же под колесами автомобиля из всего разообразия зимних покрытий чаще всего оказывается лед, то выбор один — шипы. Инженеры крупнейших шинных компаний уже несколько десятилетий пытаются придумать идеальные шипованные покрышки. В чем проблема? Прежде всего в том, что из-за необходимости монтажа металлических элементов разработчики вынуждены использовать более жесткий состав резины для протектора, что ухудшает сцепление шины с дорогой. Вторая проблема — необходимость сохранения достаточной площади пятна контакта. На шипованных шинах это обычно достигается увеличением числа ламелей, что ведет к избыточной подвижностью протектора и ухудшению управляемости.

Читайте также: Что означает cargo в шинах

Кроме того у шипованных шин, как правило, протектор имеет более массивный дизайн, чем у фрикционных покрышек, — таким образом компенсируется повышенный износ резины. Поэтому шипованные колеса получаются тяжелее, а это увеличивает неподресоренные массы, снижает комфорт и ухудшает управляемость.

Зато сам шип за последние десятилетия прошел длинный путь от простой иголки до составной конструкции с использованием нескольких видов металла и наконечников сложнейших форм. Например, компания Pirelli недавно разработала шип «двойной коготь» — у него сложная форма в виде полой трапеции, одна сторона которой лучше работает на разгоне, а другая — более широкая — на торможении.

Самые экстремальные варианты шипованной резины встречаются в ледовых гонках по спидвею на мотоциклах, где в покрышки вкручивают иглы длинной по три сантиметра. В переднем колесе их умещается 90 штук, а на заднем — до 500! А в автомобильных гонках самые сложные по конструкции зимние шины используются на этапе WRC в Монте-Карло, где пилотам приходится перемещаться между асфальтовыми и снежными секциями в рамках одного спецучастка. Поэтому здесь используют особые летние шины с вручную вкрученными шипами, а между допами механники могут вручную нарезать дополнительные канавки в протекторе – в случае резкого похолодания или выпадения снега.

Для дорожных мотоциклов и спортбайков пока нет ни одной серийной зимней покрышки с шипами, но это не останавливает самых отмороженных, во всех смыслах, наездников. Они вручную устанавливают шипы по подобию «монте-карловских» шин и выезжают на лед, чтобы гонять на скорости за 250 километров в час.

Так что лучше, «липучки» или «колючки»? Однозначного ответа на этот вопрос, кажется, пока не существует. Как нет ответа на вопрос, что лучше — BMW или Mercedes, и что надежнее — «Тойота» или «Лексус».

Но уже скоро эти споры могут оказаться бессмысленными. В 2015 году был показан прототип покрышки с убирающимися шипами. И они не утапливаются под силой давления, как на многих современных шинах, — ими управляет электроника. В зависимости от состояния дороги, компьютер или водитель самостоятельно решают — выпустить когти или нет. Еще одно преимущество этой разработки состоит в том, что можно увеличить количество шипов на одно колесо, а также их размер, не нарушая действующие во многих европейских странах ограничения на использование шипованных покрышек.

Более реальный вариант повышения безопасности зимней езды разработали в Pirelli — «умную шину» Cybertyre. Такая покрышка снабжена датчиками, которые собирают данные о температуре шины и дорожного полотна, и давлении внутри покрышки, позволяя электронике анализировать уровень сцепления с покрытием, предвосхищая возможное аквапланирование или скольжение на льду. А тот кто предупрежден — тот вооружен.

Видео:Галилео. История изобретений. ШиныСкачать

История создания зимних шин

Самые первые в истории зимние шины появились в начале шестидесятых годов. По сути, это были обыкновенные летние шины, к которым были прикреплены шипы. Именно шипы делали шины «зимними», обеспечивая автомобилю лучшую проходимость на льду и снегу, и более-менее достаточные характеристики поперечного и продольного сопротивления уводу. Однако на мокром и сухом асфальте такие шины вели себя более чем нехорошо, да и резиновые смеси не оптимизировались под низкие зимние температуры.

Развитие индустрии зимних шин началось с разработки специальной резины для холодного времени года. Использование таких резиновых смесей при изготовлении протектора позволило улучшить характеристики зимних шин. Вместе с тем оптимизировалась высота шипов, и в итоге к началу семидесятых годов конструкция и внешний вид шипованной резины окончательно определились. В это же время начались исследования такого явления, как аквапланирование, которые привели к тому, что в 1975 году шипованные шины были официально запрещены в большинстве стран центральной Европы. Проблема была в том, что шипы оставляли на асфальте углубления, в которых скапливалась вода, увеличивая риск аквапланирования. На севере же, в скандинавских странах, где в зимнее время снег на дороге не чередуется с голым асфальтом, развитие индустрии шипованных шин продолжилось. Именно здесь появились легендарные шипованные шины Nokian, ставшие лучшими по признанию многих автомобилистов.

Теплой центральной Европе пришлось пойти по другому пути – шипы запрещены, а летняя резина не подходит для использования в холодное время. Значит, нужно создать нешипованную зимнюю резину, которая сможет хорошо проявить себя зимой. Идей было множество – и шины с эффектом щетки, в протектор которых вертикально вставлены кусочки проволоки, и шины-присоски с маленькими отверстиями в зоне контакта. Однако прорывом стало изобретение резиновых смесей, в которые была добавлена кремниевая кислота – силика. В 1982 году на рынке появились первые зимние шины с конструкцией, близкой к современной. Это были шины от Michelin, в которых впервые были использованы ламели. Сегодня виды и типоразмеры зимних шин так же многочисленны, как физиономические типы растений, и каждый может выбрать именно то, что ему нужно.

Читайте также: Какое обозначение всесезонной шины

Видео:Все о шипованных шинах. От истории возникновения до современных решенийСкачать

Зимние шины история создания

Календарь автолюбителя отличается от календаря обычного человека. Смена сезонов для владельца автомобиля ознаменована важным для него событием: сменой покрышек. Как выяснилось, далеко не все знают и понимают, для чего необходимо «переобуваться» перед началом холодов и после них. Многие воспринимают это лишь как повод для придирок гаишников. На самом же деле, от использования сезонной резины напрямую зависит безопасность движения, и смена покрышек — дело жизненно важное!

Видео:Шипы или липучка - очень просто. Плюсы и минусы - ответ в истории создания зимних шин.Скачать

1. Отличия летней и зимней резины

Основные различия летней и зимней резины заключаются в составе самой резины и рисунке протектора.

Резина, как и любой другой материал, дубеет при низкой температуре. Соответственно, покрышка на морозе теряет мягкость, становится «пластмассовой». Это негативно отражается и на самой покрышке — она скорее износится, и на безопасности езды. Смену летних покрышек на зимние рекомендуют делать, когда температура воздуха понизится до +7°С. При такой температуре, и, тем более, при более низких температурах, летняя резина становится небезопасной.

Зимняя резина, за счёт специальных добавок, сохраняет мягкость и на холоде. Зная это, вы поймёте, почему не стоит на зимних покрышках ездить летом: в тепле, а уж тем более, в жару, зимняя покрышка становится слишком мягкой, чтобы обеспечить безопасность движения.

Протектор зимней резины имеет рисунок, составленный из «шашечек» различной конфигурации. Их предназначение — обеспечить сцепление покрышки с заснеженной дорогой. На летнем асфальте «шашечки» бесполезны, и даже опасны, так как такой протектор снижает управляемость автомобиля.

Видео:Галилео. Истории изобретений. РезинаСкачать

2. Когда появилась зимняя резина?

Первые попытки создать зимнюю резину были сделаны в Финляндии. Пионером выступила компания Suomen Gummitehtas, впоследствии переименованная, и известная сегодня, как Nokian.

В продажу зимние шины поступили в 60-х годах XX века. От летней резины они отличались лишь наличием металлических деталей, прообразом современных шипов. Шипы улучшали сцепление колеса с дорогой, но сама резина продолжала трескаться и лопаться на морозе.

Следующий шаг в эволюции зимней резины был сделан компанией Metzeler. Её специалисты после ряда экспериментов нашли добавку, которая позволяла резине сохранять упругость и на холоде. Такой добавкой стала кремниевая кислота.

Между тем, в ряде стран запретили использование шипованных покрышек, ввиду того, что они негативно воздействовали на дорожное покрытие. Производители направили свои усилия на создание шин с особым, «зимним», рисунком протектора. Первой нешипованные зимние покрышки потребителям предложила компания Bridgestone в 1982 году.

Таким образом, появлению современной зимней резины мы обязаны не какому-то одному гениальному изобретателю, а совместным усилиям инженеров ведущих мировых производителей автомобильных покрышек.

Видео:Зимние шины производства Nokian Tyres и Ikon Tyres: что поменялось, а что осталось прежним.Скачать

3. Шиномонтаж

Монтаж зимних шин осуществляется по тем же правилам, что и летней резины. Проследите, чтобы при установке было соблюдено направления вращения покрышек. Потребуйте от сотрудников мастерской тщательно отбалансировать колёса. Нелишним будет после установки зимней резины проверить и отрегулировать развал-схождение.

Видео:Галилео. Автомобильные шины (часть 1)Скачать

До чего докатилась покрышка: факты из истории автомобильной резины

Сейчас каждый автомобилист знает, что хорошая резина – это залог отличной управляемости и безопасности. Но пристальное внимание на качественные характеристики автомобильной шины стали обращать сравнительно недавно. На заре автомобилестроения лучшие инженерные умы в первую очередь колдовали над двигателями и трансмиссией, во что «обут» автомобиль, их волновало мало. Сейчас ситуация кардинально изменилась. На выбор автомобилиста десятки марок и тысячи моделей шин. Kolesa.Ru предлагают вспомнить историю и разобраться: чего в современной авторезине больше – инноваций или маркетинга?

На первый взгляд автомобильное колесо XIX века не сильно отличается от современного. Но за свою полуторавековую историю произошло слишком много технических изменений: менялся состав резины, изобретались новые рисунки протекторов, произошло разделение на «зимнюю», «летнюю» и «внесезонную». Поэтому «резиновую» историю можно разделить на несколько ключевых этапов.

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

Из «ямы» с любовью

Сложно поверить, но автомобильная резина обязана своему появлению долговой тюрьме. В начале позапрошлого века молодой и амбициозный Чарльз Гудьир много и долго «колдовал» с составом резины. Главным требованием было сделать популярный в то время каучук безразличным к температурным скачкам. «Резиновые» опыты довели Гудьира до банкротства и долговой ямы. Но именно в переполненной американской тюрьме не самый удачливый торговец из Филадельфии сделал главное открытие в своей жизни. В 1839 году впервые был описан процесс, который впоследствии назвали вулканизацией. Химическая реакция превратила «хрупкий» к температурным перепадам каучук в выносливую резину. Однако самому Гудьиру изобретение принесло больше проблем, чем пользы. «Вулканизатор» резины умер в 1860 году в нищете, оставив долг в 200 000 долларов, но его опыты перевернули автомобильную индустрию.

Видео:КАК СОЗДАЮТ ШИНЫ? Показываем этапы производства на заводе шин Continental в Калуге : )Скачать

Перебороть зависимость

Вулканизация – дело хорошее! Но все равно основным ингредиентом резины оставался каучук, который добывали на бразильских плантациях гевеи и перепродавали с выгодой до 1 000%. Тогда перед мировыми умами встал другой вопрос: как синтезировать каучук, чтобы не зависеть от своенравных южноамериканских плантаторов, которые ежегодно заламывали цены? Тут на помощь автомобилестроительной (и не только) общественности пришел русский ученый Сергей Лебедев, который первым в 1927 году сумел синтезировать драгоценный и баснословный по стоимости материал. Наступила новая «резиновая» эра.

Читайте также: Шины ниссан икстрейл 2016

Видео:Что нужно знать о старении зимних шин. Сравниваем 3-х летнюю шину с новой.Скачать

Обруч с воздухом

Вернемся в XIX век и ближе к автомобильным колесам. Сначала Чарльз Макинтош придумал, как придать каучуку воздухо- и водонепроницаемые свойства. Тогда у учёного получились отличные непромокаемые плащи. «Резиновые» инновации перекачивали в автомобильную сферу благодаря другому американцу – Джону Данлопу. В 1887 году он пристально наблюдал за своим сыном, который резво катался на велосипеде. Когда неказистое двухколёсное транспортное средство в очередной раз подпрыгнуло на упругом резиновом шланге, Данлопа осенило. Он отрезал кусок шланга по размерам колеса, вмонтировал его в обод и примастерил к этой конструкции обыкновенный по сегодняшним меркам ниппель. Не прошло и года, как бойкий американец запатентовал изобретение «пневматического обруча». Правда, первое время этим изобретением пользовались исключительно велосипедисты.

Видео:CORDIANT | Технология производства шинСкачать

Доехать до финиша

Только в 1895 году братья Андрэ и Эдуард Мишлен «обули» свой автомобиль «Молния» в пневматические колеса и отправились на гонку Париж – Бордо – Париж. Сражаясь против соперников с «литой» резиной на колесах, Мишлены заслужили только насмешки и неодобрительные оскорбления, так как в соревнованиях пришли последними. Этот факт братьев нисколько не расстроил. Несмотря на то что во время гонки им пришлось менять резину не менее 60 раз, они верили, что будущее – за ниппелем и воздушной подушкой. Братьям приходилось бесплатно раздавать непопулярные шины владельцам первых парижских таксомоторов. Со временем «пневматика» окончательно вытеснила литую резину. А Мишлены открыли на Лазурном побережье собственную фабрику. Впрочем, «шинная» эволюция на этом не закончилась.

Видео:Импортные шины против локализованных. В чём разница? Made in Russia - как приговор.Скачать

Без шипа и задоринки

Первые зимние шины вошли в автомобильный обиход в начале прошлого века, но популярность к ним пришла спустя несколько десятилетий. Отличить «зиму» от «лета» было очень просто: первые имели на протекторе большие шипы, причем химический состав резины для разных погодных условий ничем не отличался. В этом и крылась главная ошибка, которую активно взяли на вооружение современные инженеры. От шипа как такового, конечно, зависит очень много, но далеко не все: за «цепкость» отвечает также мягкость и прочность протектора. Отсюда и выросла «липучка» – зимняя шина без шипов. Вопросы о ее эффективности оставим экспертам. Но факт остается фактом – Европа борется с шипованой резиной на всех фронтах, но побеждают в этом противостоянии в первую очередь маркетологи. Кстати, несколько слов о так называемой «внесезонке» – шине для европейской мягкой зимы, которую можно использовать круглогодично. Для России – не лучший вариант, так как зима в Мурманске и Ницце – это две большие разницы.

Видео:ЕСТЬ ЛИ РАЗНИЦА, КАКОЙ СТРАНЫ ПРОИЗВОДСТВА ШИНЫ? | РАЗБОР КИТАЙСКИХ, ЯПОНСКИХ И КОРЕЙСКИХ ШИНСкачать

Не без проколов

В 1974 году на «шинном» рынке появился принципиально новый игрок, который свел угрозу безопасности водителя и пассажиров на нет, во всяком случае так утверждали создатели инновационной шины. Подобный тип колёс называется ранфлэт (run-flat), и особенно часто его стали ставить на свои творения немецкие автопроизводители. Если попробовать перевести это выражение на русский, то получится что-то типа «плоскокатящийся». Словечко корявое, но правильное. Шины ранфлет по своей специфике – те же бескамерные шины, но с единственным и довольно принципиальным отличием: боковые края у ранфлета намного жестче «стандартной» резины.

Фото: BMK, Germany, wikipedia.org

Разбалованные мягкой подвеской автолюбители утверждают, что такой рецепт безопасности негативно сказывается как на комфорте, так и на семейном бюджете: на российских дорогах ранфлет шумит, «жестит» и норовит покрыться «грыжами», а стоимость у такой резины – заоблачная. Изюминка в том, что в случае прокола можно смело ехать дальше, правда, медленно и недолго, не больше 50 километров. Машину в рабочем состоянии удерживает не столько сжатый воздух, сколько сама резина, точнее, ее усиленная боковина. Ранфлет, кстати, можно подобрать далеко не для каждого авто. Дело в том, что по соображениям безопасности, run-flat-покрышки могут корректно работать только на современных машинах, оборудованных системой электронного контроля устойчивости и датчиком давления воздуха, встроенным в «мозги» автомобиля.

Видео:Почему шоферы в СССР не любили зимнюю резину "Снежинка"?Скачать

Вывод

Известную поговорку о том, что «история нас ничему не учит», можно смело отнести и к автомобильным шинам. Казалось бы, все уже придумано, но с каждым годом в шинной индустрии появляются инновации. Известные производители то отказываются от шипов, то, наоборот, увеличивают их количество. Индустрия не стоит на месте, но сейчас ее двигателем является скорее не инженерная мысль, а находчивый маркетинг. Согласитесь, многие подбирают резину, опираясь не на характеристики, а на «красивый» рисунок протектора, что является уже чистой победой продающих.

• 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

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/zimnie-shiny-istoriya-sozdaniya

  💥 Видео

  Можно ли ездить на ЗИМНЕЙ резине ЛЕТОМ?Скачать

  

  Зимние шины летом - никогда так не делай.Скачать

  

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

  

  Дата производства шин: стоит ли смотреть на возрастСкачать

  

  Зимние шины - Премиум vs Бюджетные. А есть ли разница?Скачать

  

  Шины. История, конструкция, зоопарк с размерамиСкачать

  

  Зимние шины: шипы или не шипы?Скачать