что такое силика в шинах
Часто задаваемые вопросы о шинах.
Свойства и маркировка шин
Что означает Индекс Скорости и Индекс Нагрузки?
Что означает PR в обозначении шин?
Что означает XL в обозначениях шин?
Что означает RNF в обозначении шин?
RNF (Reinforced) означает, что шина способна нести более высокую нагрузку, чем обычные автомобильные шины. Шинам RNF необходимо и более высокое давление воздуха, чем обычным шинам. Усиленные шины по большей части ставят на небольшие легкие грузовики и джипы-внедорожники. Некоторые компании, например, Audi, Renault и Saab ставят этот новый тип шин на автомобили заводской комплектации. Возможность дополнительной нагрузки даёт этим шинам большую устойчивость и позволяет лучше держать дорогу.
Что значит 4X4?
Что такое силика?
Как отличить нешипованные зимние шины от летних шин?
Зимние шины имеют на боковине маркировку M S или M&S или Mud&Snow (дословный перевод «Грязь и Снег»).
Где ошиповываются шины?
Шины могут шиповаться как на заводе-изготовителе, так и дилерами на местах.
Что такое сопротивление качению?
Это энергия, которую шина поглощает при качении, иначе говоря, это сила, противодействующая движению транспортного средства.
Что такое низкопрофильная шина?
Как узнать дату производства шины?
На боковине шин можно увидеть четырехзначный цифровой код, указывающий год и неделю выпуска. Например, код 2100 означает, что шина была произведена в 21 неделю 2000 года. Трехзначный код на боковине шины означает, что шина была произведена до 2000 года и указывает месяц и год. Например, код 129 означает, что шина была произведена в декабре 1999 года.
Что значит «холодная» шина?
Уменьшение площади контакта шины с мокрой дорогой из-за невозможности эффективно отвести воду из-под протектора.
Эксплуатация шин
Когда следует «переобувать» машину?
Сигналом для перехода на зиму может служить:
Можно ли ездить на зимних шинах летом?
Какой срок годности у шин?
Как часто нужно проверять давление воздуха в шинах?
Давление в шинах, включая запасную шину, нужно проверять каждые две недели.
Как правильно измерять давление воздуха в шинах?
Давление нужно измерять в «холодных» шинах. При езде давление возрастает, иногда увеличиваясь на 20%. Это нормально и учтено при создании шин.
Какое рекомендуемое давление воздуха в запасной шине?
Если разное давление в шинах рекомендовано для разных осей автомобиля (шины на одной оси должны всегда иметь одинаковое давление), давление воздуха в запасной шине (если она того же типа) должно быть, по крайней мере, на 0,3 бар больше, чем самое высокое рекомендуемое давление, и должно быть скорректировано после установки шины на автомобиль.
Чем лучше мыть шины и диски?
Для мытья шин и дисков лучше использовать автомобильный шампунь. После мытья шины нужно тщательно прополоскать, чтобы остатки моющего средства не остались в отверстиях шипов или между канавками протектора. При мойке шин водой под высоким давлением, будьте осторожны, можно повредить структуру корда.
Как необходимо хранить шины?
При хранении шин на дисках тщательно вымойте шины и диски водой и дайте им полностью высохнуть. Затем повесьте, если возможно, или сложите одну поверх другой (вплоть до всех четырех). Чтобы не запутаться в шинах, помечайте, как они были установлены на автомобиле. Избегайте любого контакта шин и дисков с химическими или масляными веществами. Храните их в темном, прохладном месте. Зимние шины с глубиной протектора менее 3 мм не могут гарантировать безопасную езду. В некоторых европейских странах, зимние шины с глубиной протектора менее 4 мм. считаются негодными к эксплуатации.
Почему особенно необходимо ставить шипованные шины согласно их направленности?
Можно ли выпавшие шипы из шины заменить новыми?
Нельзя ставить новые шипы на место выпавших, т.к. не возможно надежно установить их в отверстия старых шипов.
Мои шины стираются неравномерно. Почему?
Когда следует менять шины на новые?
Вам следует заменить шину при наличии любого из следующих визуальных дефектов:
Стоит ли ремонтировать шины?
Многие специалисты против ремонта автомобильных шин. Острый предмет (гвоздь, стекло и т.п.) может повредить стальной пояс. И если поврежденный стальной пояс вступит в контакт с влажностью, то начнется процесс окисления. Спустя время, окисление приведет к разрушению протектора. Острый предмет может также повредить каркас, отвечающий за прочность и гибкость шины. Доверяйте ремонт шин профессионал. Шины всегда необходимо снимать с диска для внутренней проверки. Исправляя внешние повреждения шины, проверяйте возможное наличие внутренних повреждений. Нельзя ремонтировать шины, если каким-либо образом изменяться их характеристики (скорость, возможность нагрузки). После любого вмешательства в шину/диск необходима балансировка. Не рекомендуется ремонтировать шины с высоким индексом скорости (V, W, Y, ZR).
Как влияет глубина протектора на функции шины?
Почему автомобильные шины, заполненные азотом, сохраняют давление дольше?
Шина, заполненная азотом, теряет давление медленнее, чем заполненная обычным воздухом, из-за большей растворяемости и скорости диффузии кислорода в резине. Преимущества наполнения шин азотом: комфортная езда, уменьшение расхода топлива, продление жизни шин. Давление в шине, заполненной азотом, также необходимо проверять каждые две или четыре недели. Медленные проколы или неплотно закрытые клапаны также ведут к потере давления в шинах. Шины с очень низким давлением потребляют больше топлива и меньше служат. Кроме того, нерегулярный износ протектора понижает уровень удобства с точки зрения управляемости, вибрации и шума.
Почему особенно важно следить за давлением воздуха в низкопрофильных шинах?
Что делают с «использованными» шинами?
В развитых странах утилизированные шины используют в трех направлениях:
Почему шины стали чёрными и зачем в резину добавляют силику (ВИДЕО)
В резиновой смеси шин более сотни ингредиентов. Ни один производитель не расскажет точный состав и долю ингредиентов, поскольку этим воспользуются конкуренты. Но основа резиновой смеси известна: какую шины ни возьми, в ней будет каучук, технический углерод и силика. Причём повышенное содержание силики часто вспоминают в рекламных буклетах как одно из весомых преимуществ шины. В этом ролике мы рассказываем, что такое силика, откуда она взялась в шинах и зачем нужна. Если смотреть неудобно, читай текстовую версию под видео.
Присоединяйтесь к нам в Instagram, Facebook, ВКонтакте или Одноклассниках, чтобы быть в курсе новостей, конкурсов, скидок и акций. Больше интересной информации о шинах и автомобилях – на нашем YouTube-канале.
Первые опыты над формулой авторезины
В начале 20 века в резиновую смесь шин опытным путём добавили промышленный углерод, или техническую сажу. И с того времени все шины, во-первых, стали более износостойкими и более прочными, а во-вторых, приобрели чёрный цвет, к которому мы давным-давно привыкли.
Получают технический углерод путём сжигания природного газа без доступа воздуха. А поскольку запасы природного газа ограничены, стал вопрос о поиске альтернативы, некого вещества, которое, как и технический углерод, усиливало бы молекулярные связи в резиновой смеси шин, придавая им износостойкость и улучшая динамические характеристики. Причём это вещество должно было быть более доступным и распространённые в природе. Поиски привели к тому, что в резиновой смеси появилась силика, или, как её ещё называют, диоксид кремния.
Что такое силика и для чего она
Силика – это природный элемент, из которого состоит, например, песок и кварц. Фактически все горные породы состоят именно из диоксида кремния.
Добавление силики в резиновую смесь улучшает сцепление шин с мокрой поверхностью, поскольку этот элемент имеет естественное абсорбирующее свойство. Другими словами, он собирает влагу. Также силика усиливает молекулярные связи резиновой смеси, что позволяет ей меньше вытираться из шины. Чёрные следы на дорогах – это как раз-таки вытирающийся из резиновой смеси технический углерод. Таким образом, силика делает шины более износостойкими, а заодно и экологичными.
Современная шинная индустрия не может полностью отказаться от использования технического углерода. Однако использование силики позволило сократить долю технического углерода в шинах, сохранив при этом эксплуатационные характеристики шин, а местами даже их улучшив.
О компании «Автосеть»
Материал подготовлен компанией «Автосеть» – лидером шинного рынка Беларуси, по данным Международного агентства MASMI Research Group за 2018 год.
Адреса магазинов «Автосеть»:
Бесплатно доставляем шины и диски по всей Беларуси.
Говорят, что нешипованные шины «прилипают» ко льду, но как? Изучаем их резиновую смесь
Каждую осень в сети вновь и вновь вспыхивают холивары: что же на самом деле лучше, «липучки» или «шипучки», в смысле, фрикционные зимние шины или шипованные? У обоих типов зимних шин есть несомненные достоинства и столь же несомненные недостатки. Но конструкторы упорно пытаются сделать выбор еще сложнее, шаг за шагом подтягивая параметры этих двух типов друг к другу.
Как ни странно, первые серийные зимние шины были именно нешипованными: в 1933-1934 годах французская марка Michelin, а затем и финская Suomen Gummitehdas Oy начали производство покрышек с выступающими блоками протектора, специально предназначенных для покрытых снегом дорог. Но называть эти модели «зимними шинами современного типа» все же не стоит, потому что до идеи ламелей и интенсивно рассеченного протектора их создатели еще не дошли. Зимним шинам еще предстоял долгий путь развития… В 60-70 годах прошлого века разработчики вернулись к идее оснащения зимних шин шипами. Почему вернулись? Да потому что еще в начале века было немало экспериментов по оснащению автомобильных колес шипами. Другое дело, что колеса грузовых автомобилей в то время оснащались литыми шинами, так что вкрутить в них металлические шипы было относительно несложно (чем и воспользовались, например, братья Шеннон из США). Но чтобы снабдить «железными когтями» покрышки пневматических шин, включая бескамерные, нужно было изобрести шип современного типа – этакий металлический грибок с твердосплавным сердечником, «шляпка» которого утоплена в резиновое тело протектора. На какое-то время создалось впечатление, что проблема решена окончательно и бесповоротно, а «шипованные» и «зимние» шины стали синонимами. Но очень быстро выяснилось, что шипы наносят огромный вред дорожному полотну, и с 1975 года начался лавинообразный процесс запрета на использование шипов. В настоящее время этот запрет действует во многих странах, в том числе и в тех, где есть привычная нам настоящая зима, с морозами и обильными снегопадами..
Но если нельзя использовать сталь, значит, нужно заставить протектор работать эффективней. А что для этого нужно сделать? Сделать нарезку блоков протектора мельче, чтобы появилось множество острых граней, цепляющихся за мельчайшие неровности. А такие неровности есть всегда, в том числе и на поверхности льда или укатанного снега!
В итоге современные фрикционные шины, в особенности шины «скандинавского» или «арктического» типа отличаются очень высокой плотностью нарезки протектора (мы рассказывали об этом довольно подробно). И тут стоит отметить, что японские шинники накопили в области разработки фрикционных зимних шин ничуть не меньший опыт, чем компании из Финляндии, Швеции и других европейских стран. А что им остается делать? Зима на Хоккайдо вполне серьезная, при этом использование шипов в Японии запрещено законом. Так что изучать методы, которыми конструкторы заставляют шины «прилипать» к скользкой поверхности, мы будем на примере относительно новых для нашего рынка шин Toyo Observe GSI-6. Они были представлены в 2019 и поступили в шинные центры в прошлом, 2020 году, так что могут считаться «новейшими». Об особенностях их конструкции мы уже писали, но в данном случае не грех и повториться…
Фрикционные зимние шины могут иметь самый разный тип рисунка протектора: направленный и ненаправленный, симметричный и асимметричный… Observe GSI-6 имеют симметричный направленный рисунок протектора. От множества других шин подобного типа эту модель отличает наличие центрального ребра со множеством зазубренных стреловидных выступов.
Вдоль всего ребра проходит прорезь в виде «следа качающегося маятника», а в поперечном направлении его рассекают многочисленные прямые и зубчатые канавки, ни одна из которых не пересекает ребро насквозь и не соединяется с продольной зигзагообразной канавкой. Такое решение должно сохранить высокую плотность ребра, улучшить реакции автомобиля на руление и его разгонно-тормозную динамику.
Но ламели Observe GSI-6 – это не просто вертикальные прорези. Ламели имеют сложную трехмерную структуру и содержат волнообразные взаимопроникающие элементы, ограничивающие их взаимную подвижность. Кроме того, под нагрузкой ламели сложной пространственной формы начинают работать как микронасосы, обеспечивая эффективный отвод воды из пятна контакта.
Блоки протектора в плечевой зоне сделаны сдвоенными (это уменьшает взаимное смещение блоков и улучшает поведение шины в поворотах), а в разделяющих их канавках есть треугольные элементы, получившие название «снежные когти». Они не только улучшают сцепление шин со снежным покрытием, но и работают, как контрфорсы крепостных стен, которые не дают блокам смещаться под нагрузкой. Внешние блоки имеют очень высокую плотность ламелизации, причем помимо привычных волнообразных ламелей в каждом блоке двух внутренних рядов размещены ламели, закрученные в спираль (или, если угодно, в пятиугольный «коловрат»). Именно они отвечают за сохранение высокого сцепления при любом векторе нагрузки и при любом угле поворота колес. Вокруг этих канавок расположены «пентагоны» бороздок, главное предназначение которых – начать работать буквально с первых метров обкатки только что установленной шины. В соответствии с этим предназначением эти бороздки получили собственное наименование First Edge.
Но все эти ухищрения создателей нешипованных зимних шин прекрасно работают в снегу, на заснеженном асфальте или в той снежно-водяной каше, которая покрывает в зимний период улицы наших городов. Собственно говоря, в этих условиях фрикционные шины, как правило, превосходят своих шипованных конкурентов. Но вот на чистом гладком льду и ламели, и зазубренные кромки блоков оказываются бессильны – твердость даже жесткой резины оказывается недостаточной для того, чтобы кромки резиновых блоков могли врезаться в лед и предотвращать неконтролируемое скольжение. Тут нужны шипы, но что делать, если использовать их запрещено? Ну или что делать тем автовладельцам, которые в основном передвигаются в условиях, когда использование фрикционных шин выгодней (тем более, что они существенно превосходят шипованные с точки зрения акустического и ездового комфорта), но чистый лед и снежный накат на их пути всё же иногда встречается? Выход может быть только один: нужно что-то сделать с составом резиновой смеси, причем таким образом, чтобы резко увеличить сцепление с гладкой поверхностью льда или снежного наката.
Стоит вспомнить, что состав резиновой смеси зимних шин и летних шин имеет массу серьезных отличий. Изначально в состав шинной резины входили каучуки (естественный и синтетический), сера и цинк, которые сшивали полимерные цепочки каучуков в сложные структуры и превращали каучуковое «тесто» в упругую и плотную резину, и технический углерод (или попросту сажа), который придает шинам прочность и всем знакомый черный цвет. По мере развития технологий состав шинного компаунда становился все сложнее: так, на рубеже 21 века шинники начали активно добавлять в состав смеси второй наполнитель, так называемую «силику», то есть восстановленную кремниевую кислоту. Её применение позволило снизить сопротивление качению, а заодно улучшить сцепление шин с поверхностью дороги, в частности – мокрой.
Однако проблема состояла в том, что шина не может быть слишком мягкой – она будет слишком быстро изнашиваться. Но она не может быть и слишком твердой, ведь чем выше твердость, тем меньше коэффициент сцепления! В то же время жесткость резиновой смеси очень сильно зависит от температуры. Летние шины рассчитаны на эксплуатацию при положительных температурах, и уже при нуле градусов Цельсия они становятся «дубовыми». Чтобы зимние шины сохраняли эластичность, потребовалось ввести в состав смеси другие вещества, в частности – масла.
Для того чтобы все входящие в состав резиновой смеси компоненты работали согласованно, а готовая шина выдавала заданные параметры, пришлось заняться изучением взаимодействия между веществами на молекулярном уровне. Именно так родилась запатентованная компанией Toyo Tires технология Nano Balance, которая позволила взглянуть на обычные физические процессы с точки зрения химии, уменьшить внутреннее трение между компонентами резиновой смеси за счет стимуляции дисперсии и внедрить высокоточное регулирование соотношения компонентов в смеси. Тем не менее эта технология сама по себе все же не может решить проблему сцепления поверхности блоков протектора нешипованных зимних шин с гладким льдом…
Ведущие производители шин долго искали свои подходы к решению этого вопроса. Еще в 80-х годах прошлого века компания Dunlop (с которой и началась история пневматических шин еще в XIX веке) попробовала ввести в состав смеси тонкую металлическую проволоку, причем таким образом, чтобы поверхность резины стала напоминать своеобразную щетку. Изготовленным по такой технологии шинам было присвоено амбициозное название Winter Winner («Победитель зимы»), однако сколь-нибудь широкого распространения эта технология все же не получила. По-видимому, проволока в резине, улучшая сцепление со льдом, серьезно ухудшила другие параметры.
Тем не менее идея ввести в состав резины какие-то твердые частицы, своеобразные микроскопические коготки, которыми не имеющая шипов шина все-таки могла бы цепляться за гладкий лед, не умерла и получила свое развитие. Так, один из ведущих мировых брендов предлагает шины, в состав смеси которых входят вкрапления менее плотных полимеров. По мере износа эти полимеры образуют микронеровности, которые эффективно абсорбируют водяную пленку на льду и создают дополнительные кромки, цепляющиеся за снег.
Другая компания, известная в первую очередь своими зимними шинами, предложила добавлять в резиновую смесь твердые частицы, по форме напоминающие многогранные кристаллы. Именно эти частицы, получившие фирменное название Cryo Crystal, работают как микроскопические встроенные шипы, причем с каждым новым километром пробега эти кристаллы, распределенные в толще протектора, выходят на поверхность и даже несколько повышают сцепление с гладкими поверхностями. В компании уверяют, что кристаллы эти «экологически безопасны», но их химический состав держится в строжайшей тайне, не меньшей, чем коды управления американскими разведывательными спутниками.
В отличие от них, Toyo Tires, где тоже решили снабдить свои нешипованные шины Observe GSI-6 «ледовыми микрокоготками», не стали держать в секрете материал, из которого они состоят. Действительно, что может быть секретного в дробленой скорлупе грецких орехов? Этот материал по определению экологичен, но вместе с тем, если рассмотреть мелкие частицы скорлупы под микроскопом, можно увидеть некую природную огранку, превращающую кусочки скорлупы в те самые крохотные ледовые шипы, которые и были нужны. При этом осколки скорлупы имеют достаточную твердость для того, чтобы надежно цепляться за лед, а вот повредить асфальтовое покрытие они уже не способны. Эта технология получила название Microbit.
Но из всех сложных ситуаций, с которыми должна справляться фрикционная шина, самой сложной, пожалуй, является работа на льду в условиях околонулевых температур. Все дело в том, что при трении резиновых блоков о гладкую ледяную поверхность образуется тонкая водяная пленка, которая начинает играть роль своего рода смазки, что еще в большей степени снижает и без того невысокий коэффициент сцепления. Чтобы улучшить разгонно-тормозную динамику в таких условиях, японские инженеры добавили в состав резинового компаунда размолотый в порошок бамбуковый уголь, который является природным абсорбентом и способен эффективно впитывать эту водяную пленку. Естественно, применение такого природного материала дает все основания говорить об экологичности этой технологии, и хотя она не позволяет ехать по льду столь же уверенно, как по сухому асфальту, но все же позволяет выиграть пару секунд на старте или несколько спасительных метров при торможении, которые, возможно, и отделяют вас от ДТП с серьезными последствиями.
Ну а в заключение отметим, что никакой ковид и никакие кризисные явления в мировой экономике не могут остановит научно-технический прогресс. Вы читаете этот материал, а в это время химики в исследовательских центрах шинных компаний колдуют с составом шинной смеси, пробуют использовать разнообразные добавки и включения, моделируют процессы, происходящие внутри материала шины во время движения в различных условиях. Тем не менее вряд ли мы можем с какой-либо степенью достоверности предсказать, какие технологии будут использовать шинники лет через 20-30. Кто знает, возможно, шины будут представлять собой квазиживой организм, способный изменять и рисунок протектора, и свойства смеси в зависимости от характера покрытия и внешних условий. А что, в научной прессе уже появились сообщения о том, что работы в этом направлении уже ведутся… Но это «светлое завтра», на самом деле, наступит далеко не завтра и не послезавтра, да и созданные по этим новым супертехнологиям шины поначалу будут стоить не просто дорого, а очень дорого. Так что еще в течение многих лет мы будем ориентироваться на соотношение цены и качества, а по этому параметру шины Toyo могут поспорить с продукцией самых известных марок.
От шланга до магнитной левитации: шинные инновации вчера и сегодня
Вы наверняка не раз видели в описании шин всякие рекламные формулировки: «еще на 5% прочнее, на 8% быстрее, на 3% долговечнее». Попытаемся разобраться, за счет чего производители год от года совершенствуют «автомобильную обувь», а заодно пофантазируем, какой может стать шина будущего.
Краткий курс эволюции шин
Ч уть менее 130 лет назад – совсем недавно по историческим меркам – само понятие автомобильной шины было совсем не таким, как сейчас. Цельные куски резины, обернутые вокруг обода колеса – вот инженерный потолок и предел комфорта того времени. Разумеется, комфорта, как и инженерии, в этом было немного, а уж о таких характеристиках, как уровень сцепления с поверхностью, максимальная допустимая скорость или износостойкость, и говорить было нечего. Как-то цепляется, сколько-то держится, а скорость сполна ограничивалась самими транспортными средствами. Сегодняшние шины – вещь совсем иного толка.
История о Джоне Данлопе, который обернул колеса детского велосипеда садовым шлангом и наполнил его воздухом, пожалуй, известна всем: именно это событие и считается рождением пневматической шины. Однако покрышки прошли немалый путь, чтобы именоваться таким сложным и высокотехнологичным инструментом достижения скорости и комфорта, как сейчас. В этом долгом путешествии от шланга до того, что может назвать шиной наш современник, было много маленьких шажков – интересно то, что порой решения, упразднявшиеся как устаревшие, становились актуальными вновь, получив второе дыхание.
На фото: сын Джона Данлопа на велосипеде
В самом зачаточном исполнении конца 80-х годов 19 века шина представляла собой все тот же «шланг», примотанный к спицевому колесу прорезиненной тканью – производство каучука, разумеется, тоже стало одной из важнейших вех в истории колеса. В этой ткани, если приглядеться, можно угадать не что иное, как примитивный протектор – верхний покровный слой, защищающий внутренние слои, определяющий сцепление с поверхностью и принимающий на себя основной износ.
Но жизнеспособность практически любого изобретения определяет даже не его функциональность, а… приспособленность к массовой эксплуатации. Именно она загубила шину во времена ее первого рождения еще за 40 лет до Данлопа – детище изобретателя Роберта Томсона просто не было достаточно простым для широкого использования, так как перематывать вручную поврежденное изделие было бы слишком трудоемко. В конце 19 века же технологии, помноженные на интерес широкой публики, поспособствовали созданию пневматической шины, пригодной для замены в более-менее разумные сроки.
Следующим шажком в истории шин стало появление корда из текстильных нитей и усиление боковин – в этом виде покрышки уже были пригодны для массовой эксплуатации, а также обеспечивали неплохие показатели по износостойкости и легкости монтажа. Было, правда, и решение, иллюстрирующее тезис из первого абзаца этой главы – на долгое время шина стала одним из элементов колеса, который не использовался сам по себе: ее спутницей стала внутренняя камера. Тем не менее пневматические покрышки, имевшие на тот момент кордовую структуру диагональной конструкции, где волокна были уложены под углом друг к другу по ходу движения колеса, уже окончательно и бесповоротно застолбили за собой должность мировой автомобильной «обуви», став «реализованной инновацией» своих лет.
На фото: Daimler. Модель 1903
Прошел еще десяток-другой лет, и диагональная конструкция покрышек окончательно и бесповоротно уступила место радиальной – той, где слои корда направлены вдоль радиуса покрышки или, иначе говоря, поперек оси движения. Радиальная конструкция принесла с собой радикальные изменения: снижение числа слоев корда с соответствующим снижением толщины и веса шины, а заодно и повышение жесткости общей конструкции. Тут прошлое и одержало верх: в сочетании с жесткой боковиной и жесткими же бортовыми кольцами, плотно сажающими шину на диск, необходимость в лишнем элементе внутри колеса отпала. Камера давала лишь дополнительный вес и ненужное трение (а значит, и нагрев), а заодно и могла сыграть злую шутку при резкой разгерметизации, одномоментно снижая давление в колесе и провоцируя опасную ситуацию. Избавившись от камеры, колеса приобрели наиболее привычный для нас сегодня вид, но ключевую роль к этому моменту играла уже не только камера – вернее сказать, не столько она, сколько…
На фото: Lanchester. Модель 1912
Сколько состав покрышки и рисунок ее протектора – да, в «отсутствие прогресса» конструкционного в ход пошли физико-химические уловки, позволяющие радикально изменить характеристики при сохранении внешнего вида. При выборе современной покрышки мало кто задумывается о том, камерная она, радиальная или диагональная – бескамерные радиальные конструкции стали неписаным стандартом для легковых авто, а главными критериями выбора (помимо параметров размерности, разумеется) стали жесткость, максимальная нагрузка и рисунок протектора. Продвинутые потребители, помимо прочего, интересуются и составом, из которого изготовлена шина – за сложный состав его называют компаунд (от англ. compound – смесь, сплав, сложное вещество). Что же можно узнать из процентных соотношений компонентов в составе «резины»?
Для начала стоит выяснить, что вообще входит в ее состав – тем более, что за последние годы он тоже претерпел изменения. Раньше основным материалом, «базой» для изготовления шин служил каучук – натуральный или искусственный. Сегодня каучук, разумеется, тоже в ходу, но его доля в составе снизилась – во многом благодаря силике, или кремниевой кислоте, которая раньше была слишком дорога для обширного применения в составе смеси. Еще одним обязательным компонентом является сажа (или, если понаучнее, технический углерод), придающая шинам характерный черный цвет и способствующая скреплению составляющих компаунда при вулканизации – объединении молекулярной структуры компаунда в единую сетку.
Остальные его компоненты тоже важны, но гораздо менее объемны в общей массе – это смолы и масла, выступающие в роли пластификаторов, а также сера, стеариновая кислота и другие вещества, способствующие процессу вулканизации.
Игры с составом резины и формой протектора
Но все вышеперечисленное – лишь общее описание состава: суть создания «идеальной» резины как раз в том, чтобы подобрать нужные компоненты в необходимой пропорции, получив на выходе компаунд, дающий искомые характеристики. Так, например, силика способствует лучшему сцеплению шины с мокрой поверхностью, но заодно склонна к более быстрому износу; сажа же – напротив, придает покрышке прочности. Итоговый результат «смешения» в теории уникален для каждого продукта на рынке – то есть при дотошном выборе стоит вчитываться в состав компаунда. Для наглядности рассмотрим пару примеров.
За первым далеко ходить не будем – обратимся прямо к одному из тестов шин, который мы проводили около года назад: Hankook Dynapro HP2. Тот тест вполне наглядно иллюстрировал как особенности состава, так и суть рисунка протектора. Рассмотрим их еще раз.
В том тексте мы упоминали, что по заявлениям производителя, шины стали «на 8% «ухватистее» на мокром асфальте», и причиной тому называли именно то, о чем здесь говорилось выше: увеличение процентного объема силики в составе. Учитывая, что это шины для городских кроссоверов, вопрос максимальной износоустойчивости стоит не так остро – манера езды для этих машин просто не предполагает излишне активных действий, динамичных стартов, поворотов и торможений на пределе возможностей. А вот повышение стабильности и прогнозируемости поведения автомобиля на мокрой дороге – вопрос куда более насущный, особенно с поправкой на массу кроссоверной братии.
Рисунок протектора – тоже штука довольно прозрачная. Продольные канавки – на рассматриваемой шине, например, их четыре – отвечают за отвод воды из пятна контакта шины с поверхностью. Это одна из главнейших характеристик, препятствующих аквапланированию – «всплыванию» шин при движении по лужам и излишне мокрым дорогам. Поперечные же канавки, или ламели, отвечают как за отвод воды в стороны от колеса, так и за сцепление с дорогой. Снова возвращаясь к прошлому тесту, вспоминаем, что «по сравнению с предшественником шины стали на 4% тише», а достигнуто это было как раз «за счет изменения длины и конфигурации поперечных канавок».
Но состав и рисунок протектора – не все инновации современных покрышек относительно их полувековых предков. Правда, за более интересными характеристиками придется и подняться в более высокий ценовой сегмент: вот, например, другой экземпляр от того же производителя – Hankook Ventus Prime.
Эти шины позиционируются уже как премиальные, и ориентированы не на скорость, а на комфорт. Опуская маркетинговые ухваты вроде бионического рисунка протектора в виде зуба ягуара, сразу углубляемся в суть: поскольку ездовой комфорт здесь повышен, то и компаунд, очевидно, другой – силика занимает еще более важное место.
Еще одно любопытное замечание в составе – высокомолекулярные полимеры, повышающие износостойкость на 9%, что вполне логично, если эти сложные полимеры служат для лучшего скрепления структуры при вулканизации.
Альтернатива RunFlat
Читаем дальше, натыкаемся на некую «технологию Sealguard». Минимальные познания в самом легком иностранном языке позволяют легко сделать вывод, что это самозатягивающиеся покрышки, способные противостоять проколам – так оно и есть. Максимальный заявленный диаметр «вражеского гвоздя» – немаленькие 5 мм: после «сквозной встречи» с таким препятствием шина не теряет функциональности, а сама затягивает прокол вязким материалом, нанесенным на ее внутреннюю поверхность. Таким образом, отпадает даже необходимость останавливаться, чтобы поменять колесо.
Самозатягивающиеся шины – еще одна альтернатива технологии RunFlat и других антипрокольных шин, которые заслуживают отдельного материала. Ну и, разумеется, технология «самолечения» покрышек не эксклюзивна для Hankook – подобные решения присутствуют и в арсенале некоторых других лидирующих производителей резины.
В общем, с инновациями прошлого и настоящего мы поверхностно разобрались – теперь нам известно, чем занимались и продолжают заниматься инженеры и химики шинной промышленности. Самое время выяснить, какие инновации видятся им в качестве технологий будущего.
Магнитная левитация
Продолжая тему инноваций от корейского производителя, стоит вспомнить целую «колоду» проектов, представленных тем же Hankook в 2012 и 2014 годах.
Эти концепты интересны тем, что они нисколько не утратили своей свежести и сейчас, спустя 2-4 года – отчасти потому, что пока остаются на стадии проектов, но во многом благодаря своей технической изысканности.
Вот, например, Tiltread – снова включаем «филологический режим» и переводим название как «наклоняющийся протектор», получая в двух словах практически всю техническую суть. Эта концептуальная шина состоит из трех отдельных друг от друга сегментов, которые при движении по прямой ведут себя как обычная покрышка. Революция наступает при повороте: каждый из сегментов воображает себя колесом мотоцикла на вираже и активно наклоняется внутрь поворота. Суммарный «бутерброд» из трех сегментов позволяет получить мотоциклетную «укладку» для сохранения максимальной скорости при четырехколесной автомобильной устойчивости – чем не гоночный прорыв? Кроме того, эти и последующие шины – представители прогрессивной когорты NPT: «non-pneumatic tires» или непневматических, безвоздушных шин.
Второй концепт 2012 года от Hankook – это Motiv: внедорожная шина с независимыми полиуретановыми блоками протектора, которые похожи на лепестки. Они гибко подстраиваются под неровности дороги, а в сочетании с наклоняющейся ступицей самого колеса два блока могут двигаться относительно друг друга. Беспрокольное будущее оффроуда – правда, только сухого: грязевые условия создатели этой внедорожной шины явно не учитывали.
Хотите топливной экономичности? Покупайте шины с пониженным сопротивлением качению уже сегодня и накачивайте их в соответствии c инструкцией – или подождите светлого завтра, где реализуется идея eMembrane. Она играет на том, чего старательно избегают создатели сегодняшних шин: снижении пятна контакта. Хитрость в том, что на обычных шинах ситуация, когда дороги касаются лишь внешние края, практически в плечевой зоне, возможна лишь при пониженном давлении в них – но тогда и сопротивление качению возрастает в разы. В свою очередь eMembrane сохраняет упругость, сокращая трение качения на небольших скоростях за счет уменьшенной зоны контакта с дорогой – а при быстром движении, когда безопасность требует максимального сцепления, «выгибается» до привычного нам вида, обеспечивая полный контакт.
Оставив последний концепт 2012 года на сладкое, взглянем на инновационные решения 2014 года. Вот, например, еще одна «суховнедорожная» идея под именем Boostrac, сочетающая в себе характеристики шин AT (All Terrain) и MT (Mud Terrain), «сжимая» протектор на асфальте и «ощетинивая» его на бездорожье. Это, разумеется, повышает ее тягово-сцепные свойства и даже способствует увеличению дорожного просвета. Осталось лишь выяснить, сможет ли протектор, плотно забитый густым суглинком, «сжаться» обратно…
Alpike – это еще один внедорожный концепт, и он тоже увеличивается в сложных дорожных условиях, но не в ширину, а в диаметре. Колесо при этом напоминает разрезанный на части праздничный торт – вот только укусить его будет проблематично из-за выдвигающихся наружу шипов, которые, как и острогранная структура наружной части, способствует повышению сцепления на заснеженных и обледенелых поверхностях.
Ну а hyBlade – это не шина, а целая турбинка или, если хотите, крылатое колесо. Используя принцип водяного колеса, наклонными лопастями hyBlade буквально загребает воду, в теории позволяя проезжать по поверхности водоема при условии достаточной скорости. В оригинальности такому концепту не откажешь: передвигаться «по воде аки посуху» без переобувки колес – идея будоражащая.
Но самый любопытный, футуристический и притягательный концепт от южнокорейских инженеров – это Mag-trac 2012 года. У такого колеса есть внутренняя ступица, внешний протектор, а соединяются между собой они… ничем. Да-да, никакой физической прослойки между ними нет: расстояние поддерживается за счет магнитного поля между ступицей и внутренней стороной «протектора». Таким образом, автомобиль на Mag-trac в буквальном смысле левитирует над дорогой – а амортизацию осуществляет все то же магнитное поле. Более того, в самом автомобиле не остается вращающихся элементов привода: ни тебе приводных валов, ни крутящихся ступиц, ни изнашивающихся подшипников – и, соответственно, никакого шума! Прокалывать тоже нечего: пневматических элементов в колесе просто нет. Жаль только, что магнитные ступицы и левитирующие колеса пока представляют задачу совсем иного уровня сложности…
Вместо заключения
Инновации хороши именно тем, что они бесконечны: инженерный гений выдающихся конструкторов во все века двигал технологии вперед. Мы же теперь знаем основные вехи этого прогресса и даже немного заглядываем в будущее – и кто знает, может, кто-то из нас или наших современников и сотворит то, что изменит шинную и даже автомобильную промышленность на долгие годы вперед.