Эта статья об автомобильных пневматических шинах; для прочих значений, смотрите шина. (покрышка) — один из наиболее важных элементов, представляющий собой упругую оболочку, расположенную на ободе колеса. Шина предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых несовершенством дорожного покрытия, компенсации погрешности траекторий колес, реализации и восприятия сил, возникающих в пятне контакта и обеспечения высокого коэффициента сцепления.
В данной статье вместо принятого в технической литературе термина «колесо» , которое, как известно, состоит из внешней части — обода и внутренней, крепящейся к ступице — диска , но не включает в себя шину , которая насаживается на обод, используется в том же значении более принятый среди автолюбителей термин колёсный диск , что является отходом от принятой официальной терминологии.
1. История
Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном ( англ. ).
В патенте № 10990, датированным 10 июня 1846 г., написано: «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». Патент Томсона написан на очень высоком уровне. В нём изложена конструкция изобретения, а также материалы, рекомендуемые для его изготовления. Шина накладывается на колесо с деревянными спицами, вставленными в деревянный обод, обитый металлическим обручем. Сама шина состояла из двух частей: камеры и наружного покрытия. Камера изготавливалась из нескольких слоев парусины, пропитанной и покрытой с обеих сторон натуральным каучуком или гуттаперчей в виде раствора. Наружное покрытие состояло из соединенных заклепками кусков кожи. Томсон оборудовал экипаж воздушными колесами и провел испытания, измеряя силу тяги экипажа. Испытания показали уменьшение силы тяги на 38 % на щебеночном покрытии и на 68 % на покрытии из дробленой гальки. Особо отмечались бесшумность, удобство езды и легкий ход кареты на новых колесах. Результаты испытаний были опубликованы в журнале «Mechanics Magazine» 27 марта 1849 г. вместе с рисунком экипажа. Можно было констатировать, что появилось крупное изобретение: продуманное до конструктивного воплощения, доказанное проведенными испытаниями, готовое к совершенствованию. К сожалению, на том дело и закончилось. Не нашлось никого, кто бы занялся этой идеей и довел её до массового производства с приемлемой стоимостью. После смерти Томсона в 1873 г. «воздушное колесо» было забыто, хотя образцы этого изделия сохранились.
«Техническое обслуживание автошин и колес»
... ситуацию, что повышает безопасность дорожного движения. Применение современного оборудования для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей облегчает и ускоряет многие технологические процессы, но ... -2,СО.. II . ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ: Колесо: 1-шина; 2-обод; 3-тормозной барабан; 4-диск колеса; 5-декоративный колпак; 6-болт крепления колеса и тормозного барабана; 7-установочный ...
В 1888 г. идея пневматической шины возникла вновь. Новым изобретателем был шотландец Джон Данлоп, чье имя известно в мире как автора пневматической шины. Дж. Б. Данлоп придумал в 1887 г. надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. 23 июля 1888 г. Дж. Б. Данлопу был выдан патент № 10607 на изобретение, а приоритет на применение «пневматического обруча» для транспортных средств подтверждал следующий патент от 31 августа того же года. Камера из резины крепилась на обод металлического колеса со спицами обматыванием её вместе с ободом прорезиненной парусиной, образующей каркас шины, в промежутках между спицами. Преимущества пневматической шины были оценены достаточно быстро. Уже в июне 1889 г. 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. Коммерческое развитие изобретения началось с образования маленькой компании в Дублине и конце 1889 г. под названием «Пневматическая шина и агентство Бута по продаже велосипедов». В настоящее время «Данлоп» — одна из крупнейших фирм в мире по изготовлению шин.
В 1890 г. молодой инженер Чальд Кингстн Уэлтч предложил отделять камеру от покрышки, вставлять в края покрышки проволочные кольца и сажать на обод, который впоследствии получил углубление к центру. Тогда же англичанин Бартлетт и француз Дидье изобрели вполне приемлемые способы монтажа и демонтажа шин. Всё это определило возможность применения пневматической шины на автомобиле. Первым, кто стал использовать пневматические шины на автомобилях, были французы Андре и Эдуард Мишлен, которые уже имели достаточный опыт в производстве велосипедных шин. Они объявили, что к гонке в 1895 г. Париж — Бордо у них будут готовы пневматические шины для автомобилей и сдержали свое обещание. Несмотря на многочисленные проколы, автомобиль преодолел расстояние в 1200 км и достиг среди девяти других финиша своим ходом. В Англии в 1896 г. шинами «Данлоп» был оснащен автомобиль Ланчестер. С установкой пневматических шин существенно улучшились плавность хода, проходимость автомобилей, хотя первые шины были ненадежны и не приспособлены к быстрому монтажу. В дальнейшем основные изобретения в области пневматических шин были, прежде всего, связаны с повышением безотказности и долговечности их, а также с облегчением монтажа-демонтажа. Потребовалось много лет постепенного совершенствования конструкции пневматической шины и способа её изготовления, прежде чем она окончательно вытеснила литую резиновую. Стали применяться все более надежные и долговечные материалы, появился в шинах корд — особо прочный слой из упругих текстильных нитей. В первой четверти прошлого столетия все чаще стали использовать конструкции быстросъемных креплений колес к ступицам на нескольких болтах, что позволило заменять шины вместе с колесом в течение нескольких минут. Все эти усовершенствования привели к повсеместному применению пневматических шин на автомобилях и бурному развитию шинной промышленности.
Технология производства пневматических шин
... с использованием автоматизированных манипуляторов и промышленных роботов. Производство шин включает в себя следующие основные процессы: подготовку ... резиновый слой покрышки, соприкасающийся с поверхностью дороги. Каркасом называется резинокордная основа покрышки придающая ей ... сжатым воздухом и укрепленную на ободе колеса автомобиля. Шины обеспечивают возможность движения, торможения и управления ...
2. Конструкция
Основными материалами для производства шин являются резина, которая изготавливается из натуральных и синтетических каучуков и корд. Кордовая ткань может быть изготовлена из металлических нитей (металлокорд), полимерных и текстильных нитей.
Шина состоит из: каркаса, слоев брекера, протектора, борта и боковой части.
Текстильный и полимерный корд применяются в легковых и легкогрузовых шинах. Металлокорд — в грузовых. В зависимости от ориентации нитей корда в каркасе различают шины:
- радиальные
- диагональные
В радиальных шинах нити корда расположены вдоль радиуса колеса(как на схеме, позиция № 3).
В диагональных шинах нити корда расположены под углом к радиусу колеса, нити соседних слоев перекрещиваются. Радиальные шины конструктивно более жесткие, вследствие чего обладают большим ресурсом, обладают стабильностью формы пятна контакта, создают меньшее сопротивление качению, обеспечивают меньший расход топлива. Из-за возможности варьировать количество слоёв каркаса (в отличие от обязательно чётного количества в диагональных) и возможности снижения слойности, снижается общий вес шины, толщина каркаса. Это снижает разогрев шины при качении — увеличивается срок службы. Брекер и протектор так же легче высвобождают тепло — возможно увеличение толщины протектора и глубины его рисунка для улучшения проходимости по бездорожью. В связи с этим, в настоящее время, радиальные шины для легковых автомобилей практически полностью вытеснили диагональные.
Брекер находится между каркасом и протектором. Предназначен для защиты каркаса от ударов, придания жёсткости шине в области пятна контакта шины с дорогой и для защиты шины и ездовой камеры от сквозных механических повреждений. Изготавливается из толстого слоя резины (в лёгких шинах) или скрещенных слоёв полимернгого корда и (или) металлокорда.
Протектор
Борт позволяет покрышке герметично садиться на обод колеса. Для этого он имеет бортовые кольца и изнутри покрыт слоем вязкой воздухонепроницаемой (для бескамерных шин) резины.
Боковая часть, Шипы противоскольжения., Бескамерные
3. Маркировка
Статья на английском языке: Tire code
3.1. Метрическая система
LT205/55R16 91V
-
- LT (опционально) — функция шины (P — легковой автомобиль (Passenger car), LT — лёгкий грузовик (Light Truck), ST — прицеп (Special Trailer), T — временная (используется только для запасных шин))
- 205 — ширина профиля, мм
- 55 — отношение высоты профиля к ширине, %. Если не указан — считается равным 82 %.
- R — шина имеет каркас радиального типа (если буквы нет — шина диагонального типа).
Частая ошибка — R — принимают за букву радиуса. Возможные варианты: B — bias belt (диагонально-опоясанная шина. Каркас шины тот же, и у диагональной шины, но имеется брекер, как у радиальной шины), D или не указан — диагональный тип каркаса.
- 16 — посадочный диаметр шины (соответствует диаметру обода диска), дюйм
- 91 — индекс нагрузки (на некоторых моделях в дополнение к этому может быть указана нагрузка в кг — Max load )
- V — индекс скорости (определяется по таблице)
3.2. Дюймовая система
35×12.50 R 15 LT 113R
-
- 35 — внешний диаметр шины, в дюймах
- 12.50 — ширина шины, в дюймах. (Обратите внимание, что это ширина именно шины, а не протекторной части. Например, для шины с указанной шириной 10.5 дюймов ширина протекторной части будет равна не 26.5, а 23 см, а протекторная часть 26.5 см будет у шины с указанной шириной 12.5.) Если не указан внешний диаметр, то профиль высчитывается следующим образом: если ширина шины оканчивается на ноль (например 7.00 или 10.50), то высота профиля считается равной 92 %, если ширина шины оканчивается не на ноль (например 7.05 или 10.55), то высота профиля считается равной 82 %
- R — шина имеет каркас радиального типа
- 15 — посадочный диаметр шины, в дюймах, то же что в метрической системе
- LT — функция шины (LT — light trucks, для лёгких грузовиков)
- 113 — индекс нагрузки
- R — индекс скорости
3.3. Перевод из метрической системы в дюймовую и наоборот
| Метрическая система | Дюймовая система |
|---|---|
D/E-C (205/55-16);
|
AxB-C (31х10.5-15);
|
| Перевод из метрической системы в дюймовую | Перевод из дюймовой системы в метрическую |
|
|
3.4. Индекс скорости
| Индекс скорости | Допустимая скорость, км/ч |
|---|---|
| A1 | |
| A2 | 10 |
| A3 | 15 |
| A4 | 20 |
| A5 | 25 |
| A6 | 30 |
| A7 | 35 |
| A8 | 40 |
| B | 50 |
| C | 60 |
| D | 65 |
| E | 70 |
| F | 80 |
| G | 90 |
| J | 100 |
| K | 110 |
| L | 120 |
| M | 130 |
| N | 140 |
| P | 150 |
| Q | 160 |
| R | 170 |
| S | 180 |
| T | 190 |
| U | 200 |
| H | 210 |
| V | 240 |
| W | 270 |
| Y | 300 |
| ZR | более 240 |
3.5. Индекс нагрузки
| Индекс нагрузки | Допустимая нагрузка, кг | Индекс нагрузки | Допустимая нагрузка, кг |
|---|---|---|---|
| 0 | 45 | 100 | 800 |
| 1 | 46,2 | 101 | 825 |
| 2 | 47,5 | 102 | 850 |
| 3 | 48,7 | 103 | 875 |
| 4 | 50 | 104 | 900 |
| 5 | 51,5 | 105 | 925 |
| 6 | 53 | 106 | 950 |
| 7 | 54,5 | 107 | 975 |
| 8 | 56 | 108 | 1000 |
| 9 | 58 | 109 | 1030 |
| 10 | 60 | 110 | 1060 |
| 11 | 61,5 | 111 | 1090 |
| 12 | 63 | 112 | 1120 |
| 13 | 65 | 113 | 1150 |
| 14 | 67 | 114 | 1180 |
| 15 | 69 | 115 | 1215 |
| 16 | 71 | 116 | 1250 |
| 17 | 73 | 117 | 1285 |
| 18 | 75 | 118 | 1320 |
| 19 | 77,5 | 119 | 1360 |
| 20 | 80 | 120 | 1400 |
| 21 | 82,5 | 121 | 1450 |
| 22 | 85 | 122 | 1500 |
| 23 | 87,5 | 123 | 1550 |
| 24 | 90 | 124 | 1600 |
| 25 | 92,5 | 125 | 1650 |
| 26 | 95 | 126 | 1700 |
| 27 | 97 | 127 | 1750 |
| 28 | 100 | 128 | 1800 |
| 29 | 103 | 129 | 1850 |
| 30 | 106 | 130 | 1900 |
| 31 | 109 | 131 | 1950 |
| 32 | 112 | 132 | 2000 |
| 33 | 115 | 133 | 2060 |
| 34 | 118 | 134 | 2120 |
| 35 | 121 | 135 | 2180 |
| 36 | 125 | 136 | 2240 |
| 37 | 128 | 137 | 2300 |
| 38 | 132 | 138 | 2360 |
| 39 | 136 | 139 | 2430 |
| 40 | 140 | 140 | 2500 |
| 41 | 145 | 141 | 2575 |
| 42 | 150 | 142 | 2650 |
| 43 | 155 | 143 | 2725 |
| 44 | 160 | 144 | 2800 |
| 45 | 165 | 145 | 2900 |
| 46 | 170 | 146 | 3000 |
| 47 | 175 | 147 | 3075 |
| 48 | 180 | 148 | 3150 |
| 49 | 185 | 149 | 3250 |
| 50 | 190 | 150 | 3350 |
| 51 | 195 | 151 | 3450 |
| 52 | 200 | 152 | 3550 |
| 53 | 206 | 153 | 3650 |
| 54 | 212 | 154 | 3750 |
| 55 | 218 | 155 | 3875 |
| 56 | 224 | 156 | 4000 |
| 57 | 230 | 157 | 4125 |
| 58 | 236 | 158 | 4250 |
| 59 | 243 | 159 | 4375 |
| 60 | 250 | 160 | 4500 |
| 61 | 257 | 161 | 4625 |
| 62 | 265 | 162 | 4750 |
| 63 | 272 | 163 | 4875 |
| 64 | 280 | 164 | 5000 |
| 65 | 290 | 165 | 5150 |
| 66 | 300 | 166 | 5300 |
| 67 | 307 | 167 | 5450 |
| 68 | 315 | 168 | 5600 |
| 69 | 325 | 169 | 5800 |
| 70 | 335 | 170 | 6000 |
| 71 | 345 | 171 | 6150 |
| 72 | 355 | 172 | 6300 |
| 73 | 365 | 173 | 6500 |
| 74 | 375 | 174 | 6700 |
| 75 | 387 | 175 | 6900 |
| 76 | 400 | 176 | 7100 |
| 77 | 412 | 177 | 7300 |
| 78 | 425 | 178 | 7500 |
| 79 | 437 | 179 | 7750 |
| 80 | 450 | 180 | 8000 |
| 81 | 462 | 181 | 8250 |
| 82 | 475 | 182 | 8500 |
| 83 | 487 | 183 | 8750 |
| 84 | 500 | 184 | 9000 |
| 85 | 515 | 185 | 9250 |
| 86 | 530 | 186 | 9500 |
| 87 | 545 | 187 | 9750 |
| 88 | 560 | 188 | 10000 |
| 89 | 580 | 189 | 10300 |
| 90 | 600 | 190 | 10600 |
| 91 | 615 | 191 | 10900 |
| 92 | 630 | 192 | 11200 |
| 93 | 650 | 193 | 11500 |
| 94 | 670 | 194 | 11800 |
| 95 | 690 | 195 | 12150 |
| 96 | 710 | 196 | 12500 |
| 97 | 730 | 197 | 12850 |
| 98 | 750 | 198 | 13200 |
| 99 | 775 | 199 | 13600 |
3.6. Дополнительные сведения
На шинах обязательно должны быть указаны следующие сведения:
- Максимально допустимое давление (MAX PRESSURE).
Давление воздуха в шинах существенно влияет на поведение автомобиля на дороге, безопасность на высоких скоростях, а также на износ протектора. Давление в шинах обязательно должно быть приведено в норму до регулировки углов установки колёс.
- Материалы, используемые в конструкции каркаса и брекера(Tire construction materials)
Цветовые метки: Отметки в виде «точек» либо «кружков»
- красный — точка наибольшей силовой неоднородности (самое жёсткое место шины).
Рекомендуется совмещать с белой точкой на колесе (если есть).
- жёлтый — самое лёгкое место шины (определяется при контроле дисбаланса шины).
Данные отметки необходимы для минимизации массы балансировочных грузов во время шиномонтажа.
Устаревшие отметки в виде полос в бортовой зоне (использовались только на территории США).
- нет — хорошее качество;
- красный — косметические дефекты;
- желтый — нарушение состава каучуковой смеси (без гарантии);
- зеленый — внутренние дефекты.
3.7. Назначение для определенных условий эксплуатации
- англ. Winter — зимние шины.
- англ. Aqua, Rain и т. д. — высокоэффективны на мокрой дороге.
- англ. AS (a ll s eason) — всесезонные шины.
- англ. M+S (Mud+Snow) — буквально — «грязь+снег» — пригодны для движения по грязи и снегу.
4. Процесс изготовления шин
Изготовление шин включает в себя четыре различных этапа: изготовление резиновых смесей, изготовление компонентов, сборка, вулканизация.
I. Производство шины начинается с приготовления резиновых смесей. Рецептура зависит от назначения деталей шины и может включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком.
II. На следующем этапе создается протекторная заготовка для шины. В результате шприцевания на червячной машине получается профилированная резиновая лента, которая после охлаждения водой разрезается на заготовки по размеру шины.
Скелет шины — каркас и брекер — изготавливаются из слоев обрезиненного текстиля или высокопрочного металлокорда. Прорезиненное полотно раскраивается под определенным углом на полосы различной ширины в зависимости от размера шины.
Важным элементом шины является борт — это нерастяжимая, жесткая часть шины, с помощью которой последняя крепится на ободе колеса. Основная часть борта — крыло, которое изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки.
III. На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое. На сборочный барабан последовательно накладываются слои каркаса, борт, по центру каркаса протектор с боковинами. Для легковых шин протектор относительно расширен и заменяет собой боковину. Это повышает точность сборки и снижает количество операций в производстве шин.
IV. После сборки шину ожидает процесс вулканизации. Собранная шина помещается в пресс-форму вулканизатора. Внутрь шины под высоким давлением подается пар или перегретая (200 °C) вода. Обогревается и наружная поверхность пресс-формы. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция (вулканизация), которая придает резине эластичность и прочность.
5. Сопротивление качению
При движении колеса часть энергии шина тратит на деформацию вследствие перемещения пятна контакта. Эта энергия вычитается из сообщенной телу кинетической энергии, и поэтому колесо тормозит. На сопротивление качению может уходить до 25—30 % энергии топлива. Впрочем, этот процент сильно зависит от скорости автомобиля. На больших скоростях он ничтожно мал.
Сопротивление качению зависит от многих конструктивных и эксплуатационных факторов: 1) конструкции шины, 2) давления воздуха в шине, 3) температуры, 4) нагрузки, 5) скорости движения автомобиля, 6) состояния подвески автомобиля, 7) состояния дорожной поверхности.
В наибольшей степени сопротивление качению зависит от таких конструктивных параметров шин, как количество слоев и расположение нитей корда, толщина и состояние протектора. Уменьшение количества слоев корда, толщины протектора, применение синтетических материалов (и стекловолокна) с малыми гистерезисными потерями способствуют снижению сопротивления качению. С увеличением размера шины (диаметра) при прочих равных условиях сопротивление качению также снижается.
Велико влияние эксплуатационных факторов на величину момента сопротивления качению. Так, с повышением давления воздуха в шине и её температуры сопротивление качению уменьшается. Наименьшее сопротивление качению имеет место при нагрузке, близкой к номинальной. С увеличением степени изношенности шины оно уменьшается.
На дорогах с твердым покрытием сопротивление качению во многом зависит от размеров и характера неровностей дороги, обусловливающих повышенное деформирование шин и подвески и, следовательно, дополнительные затраты энергии. При движении по мягким или грязным опорным поверхностям затрачивается дополнительная работа на деформирование грунта или выдавливание грязи и влаги, находящихся в зоне контакта колеса с дорогой.
Исследования показывают, что при движении автомобиля со скоростью до 50 км/ч сопротивление качению можно считать постоянным. Интенсивное уменьшение сопротивления качению наблюдается при скорости свыше 100 км/ч. Объясняется это увеличением затрат энергии при ударах и колебательных процессах, происходящих в шине при высоких скоростях движения.
6. Химический состав резиновой смеси
Над процессом создания шины работают шинные химики и конструкторы, от которых зависят секреты шинной рецептуры. Их искусство заключается в правильном выборе, дозировке и распределении шинных компонентов, в особенности для смеси протектора. На помощь им приходят профессиональный опыт и не в меньшей степени компьютеры. Хотя состав резиновой смеси у любого солидного производителя шин — тайна за семью печатями, достаточно хорошо известны около 20 основных составляющих. Весь секрет состоит в их грамотной комбинации с учетом предназначения самой шины.
Основные составляющие резиновой смеси:
- Каучук. Хотя шинный коктейль необычайно сложен по своему составу, основу его все же образуют различные каучуковые смеси. Натуральный каучук, состоящий из высушенного сока (латекса) южноамериканского каучукового дерева (бразильская гевея), долгое время доминировал во всех смесях, различаясь при этом лишь по уровню качества. Так же каучуконосный млечный сок содержится в некоторых видах сорных трав и одуванчиков. Производимый из нефти синтетический каучук был изобретен немецкими химиками в 30-е гг. и современная скоростная шина без него просто немыслима. В настоящее время синтезируется несколько десятков различных синтетических каучуков. Каждый из них имеет свои характерные особенности и строгое назначение в разных деталях шины. Даже после изобретения синтетического изопренового каучука (СКИ) — близкого по свойствам к натуральному, резиновая промышленность не может полностью отказаться от использования последнего. Единственный его недостаток перед СКИ — дороговизна. На территории СССР не было возможности получать натуральный каучук из растений, а покупать его за границей приходилось за валюту. Это спровоцировало развитие богатой химии синтеза каучуков и других полимеров.
- Технический углерод. Добрая треть резиновой смеси состоит из промышленной сажи (технический углерод), наполнителя, предлагаемого в различных вариантах и придающего шине её специфичный цвет. Сажа обеспечивает в процессе вулканизации хорошее молекулярное соединение, что придает покрышке особую прочность и износостойкость. Сажу получают путём сжигания природного газа без доступа воздуха. В СССР при доступности этого «дешёвого» сырья было возможно широкое применение технического углерода. Резиновые смеси с использованием ТУ вулканизуются серой.
- Кремниевая кислота. В Европе и США ограниченный доступ к источникам природного газа вынудил химиков найти замену ТУ. При том, что кремниевая кислота не обеспечивает такую же высокую прочность резинам, как ТУ, она улучшает сцепление шины с мокрой поверхностью дороги. Так же она лучше внедряется в структуру каучука и меньше вытираются из резины при эксплуатации шины. Это свойство менее пагубно для экологии. Чёрный налёт на дорогах — технический углерод, вытертый из шин. В рекламе и обиходе шины с использованием кремниевой кислоты называются «зелёными». Резины вулканизуются перекисями. Полностью отказаться от использования технического углерода в настоящее время не представляется возможным.
- Масла и смолы. К важным составным частям смеси, но в меньшем объёме, относятся масла и смолы, обозначаемые как мягчители и служащие в качестве вспомогательных материалов. От достигнутой жесткости резиновой смеси во многом зависят ездовые свойства и износостойкость шины.
- Сера. Сера (и кремниевая кислота) — вулканизующий агент. Связывает молекулы полимера «мостиками» с образованием пространственной сетки. Пластичная сырая резиновая смесь превращается в эластичную и прочную резину.
- Вулканизационные активаторы , такие как оксид цинка и стеариновые кислоты, а также ускорители инициируют и регулируют процесс вулканизации в горячей форме (под давлением и при нагреве) и направляют реакцию взаимодействия вулканизующих агентов с каучуком в сторону получения пространственной сетки между молекулами полимера.
- Экологические наполнители. Новая и ещё не распространенная технология предполагает собой применять в смеси протектора крахмал из кукурузы (в перспективе картофеля и сои).
За счет значительно уменьшенного сопротивления качения шина на основе новой технологии выделяет в атмосферу почти вдвое меньше соединений углекислого газа по сравнению с обычными шинами.
7. Тенденции в шинной индустрии
Шины первых автомобилей напоминали велосипедные — имели очень небольшую ширину и высоту профиля. Такие шины имели неудовлетворительные показатели грузоподъемности (из-за малой высоты профиля), проходимости (из-за небольшой площади пятна контакта), управляемости, долговечности и комфортабельности. Часто шины этого поколения автомобилей изготовлялись из натурального каучука и имели белый цвет или цвет слоновой кости, так как не имели в своем составе углеродного наполнителя.
Начиная с двадцатых —— тридцатых годов, после усовершенствования технологии производства шин и появления искусственного каучука, появилась возможность изготовлять шины с более широким и высоким профилем.
Шины изготовляют из искусственного каучука с углеродным наполнителем, повышается надежность шин и их ресурс. Благодаря этому появилась возможность иметь на автомобиле только одно запасное колесо (до середины двадцатых годов обычно имелось два).
Первые шины с углеродным наполнителем имели как правило белые (или кремовые, цвета «слоновой кости») боковины и чёрный протектор, для снижения стоимости производства (как уже упоминалось, чистый технический углерод получают сжиганием природного газа без доступа воздуха, стоимость производства этим методом в те годы была высока).
Более дорогие шины были полностью черными, в те годы это считалось признаком современности и стиля, кроме того, за такими шинами было проще ухаживать.
Впоследствии, ситуация изменилась — черные шины к середине тридцатых получили массовое распространение, а шины с белыми накладками на боковины (сами боковины были уже обычно черными) получили распространение в виде люксовой опции.
К пятидесятым годам ширина профиля достигла для малолитражек 5,2″…6,0″, а для автомобилей среднего и большого класса 6,0″…9,0″. Высоту профиля обычно выбирали примерно равной его ширине, что предопределяло высокую грузоподъемность, хорошую проходимость и комфортабельность. Шины были как правило диагональные, обеспечивающие хорошую комфортабельность, но посредственную управляемость, на которую ещё не обращали такого внимания, как в последующие периоды.
Размерность шин из-за плохого качества дорог выбиралась максимальной. Так, «Победа» ГАЗ-М20 и Москвич-400 имели шины размерностью 16 дюймов, а ЗиМ ГАЗ-12, «Волга» ГАЗ-21 и «Москвичи» −402…-407 использовали обода размерностью 15 дюймов. Западные аналоги имели шины зачастую несколько меньшей, но все равно значительной размерности. В США получают массовое распространение шины с широкой белой полосой на боковине (Wide Whitewall Tires).
Начиная с середины шестидесятых годов стали уделять больше внимания управляемости автомобилей, что выразилось в уменьшении высоты профиля шин при одновременном увеличении ширины, кроме того, значительное улучшение дорог позволило ощутимо уменьшить размерность шин — для малолитражек до 12-13 дюймов, а автомобилей более высоких классов — 13-15 дюймов.
Так, «Москвич-408» использовал шины размерностью 6,00-13″, «Жигули» ВАЗ-2101 — 6,15-13″. Близкую размерность имели и другие европейские малолитражки, а автомобили более высоких классов обычно использовали размерность 14″, хотя даже на них порой использовали 13-дюймовые, например младшие модели «Мерседеса» в середине 1960-х использовали шины размерностью 7,00-13″.
Американские «компактные» автомобили часто из соображений экономии имели шины размерностью 13″ в базовой комплектации, например 6,00-13″ у Ford Falcon 1960 года, а более соответствующие их габаритам и массе 14-дюймовые предлагались в качестве опции. «Среднеразмерные» автомобили, которые по размеру были чуть крупнее советской «Волги», имели обычно 14-дюймовые, — например 7,35-14″ у Plymouth Satellite 1965 года. «Полноразмерные» автомобили уже использовали шины на 15″; например, автомобили Cadillac 1966 модельного года — размерностью от 8,00-15″ у сравнительно лёгких моделей до 9,00-15″ у лимузинов.
Получают распространение радиальные шины, изначально в виде опций или тюнинга, в семидесятые ими уже штатно комплектуют большую часть легковых автомобилей, за исключением грузопассажирских.
Совершенствуется форма протектора, элементы которого становятся более высокими и мелкими. Отражая снижения высоты профиля, в шестидесятые годы белая полоса на боковине сужается до 1″ — 3/4″ (2,5 — 2 см), это стиль Narrow Whitewall Tires. Наряду с традиционным белым предлагаются красный, синий, жёлтый и другие цвета, а также — шины с буквами на боковине.
В семидесятые и восьмидесятые годы высота профиля шин ещё больше снижается, радиальные шины окончательно вытесняют диагональные на легковых автомобилях. На легковых автомобилях используют обычно шины размером не более 12-15″. В середине семидесятых получают распространение так называемые низкопрофильные шины, у которых высота профиля составляет 70 % от ширины и менее. В СССР первые подобные шины появились на «Жигулях» ВАЗ-2105.
Прогресс в области химии синтетических материалов приводит к тому, что вместо традиционного металла в каркасе шин используют искусственные волокна. Это позволяет в значительной степени победить один из главных недостатков радиальных шин — повышенную передачу толчков от дороги черед радиально расположенные нити каркаса.
В последнее время наметились всё бо́льшие тенденции, направленные на уменьшение высоты профиля шины при сохранении ширины и одновременном увеличении посадочного размера, и, соответственно, использовании дисков большего диаметра для сохранения радиуса качения. Это делает возможным установку тормозных механизмов большего диаметра, что необходимо в свете роста мощностей моторов и скоростей автомобилей. Также уменьшается деформация боковых стенок шины — это улучшает реакции шины на действия рулем, и снижает нагрев шины, но, с другой стороны, ухудшает комфортабельность движения (особенно по дорогам невысокого качества), долговечность (в тех же условиях) и проходимость, а форма пятна контакта становится короче и шире.
Снижение сопротивления качению шины также является одним из приоритетнейших направлений в развитии шинной промышленности. Снижение сопротивления позволяет повышать экономичность движения автомобиля, за счет более совершенных материалов, применяемых в протекторе, которые поглощают меньше энергии при растяжении и сжатии. Больших успехов достигла компания Michelin, разработанные ею опытные образцы покрышек Proxima позволяют снизить вес на 20 %, а сопротивление качению на 25 % — до 6.5 кг/т по сравнению с покрышками серии Energy, обладающими сопротивлением в 9 кг/т. Для справки — шины выпущенные в 1897 году имели сопротивление качению в 25 кг/т.
Возможность нести вес автомобиля в случае потери воздуха определенное количество километров, без вреда для колесных дисков — важное достижение шинников за последнее время. Такие шины обычно носят название « run flat ». К реализации идеи создания шины не боящейся прокола компании подошли по-разному. Например Goodyear используют в своих шинах EMT (Extended Mobility Tire) специальные вставки в плечевой зоне, которые не позволяют шинам полностью складываться. Michelin в шинах PAX используют нестандартный обод, с жестким кольцом, на которое в случае потери давления и опирается автомобиль.
8. Производители
8.1. Мир
- Avon Tyres
- Bridgestone
- Continental
- Cheng Shin Group
- Cooper Tire & Rubber Company
- Eurotire
- Federal
- Firestone
- Fulda
- GITI TIRE
- Goodrich Corporation
- Goodyear
- Hankook Tire
- JKtyre
- Kelly Springfield Tire and Rubber Company
- Kumho
- Michelin
- Uniroyal
- Metzeler
- Madras Rubber Factory MRF Tyres
- Nankang
- Pirelli
- Sumitomo Rubber Industries
- Toyo Tire & Rubber Company
- Yokohama Rubber Company
- Amtel-Vredestein
8.2. Бывший СССР
- Белшина
- Росава
- Днепрошина
8.3. Россия
| Место | Название | Город | Владелец | Объём продукции
(2008) |
Доля, 2008 | Объём продукции
(2007) |
Доля
(2007) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ▬ 1 | ОАО «Нижнекамскшина» | Нижнекамск | Татнефть | ▼ &&&&&&&&&&011877.100000 11 877,1 | ▲ 36,6 % | &&&&&&&&&&012414.900000 12 414,9 | 31,85 % |
| ▲ 2 | ОАО «Омскшина» (включая СП «Матадор-Омскшина») | Омск | Сибур-Русские шины | ▼ &&&&&&&&&&&05002.800000 5002,8 | ▲ 15,41 % | &&&&&&&&&&&05506.&&&&&0 5506 | 14,13 % |
| ▼ 3 | ОАО ШК «Амтел-Поволжье» | Киров | Amtel-Vredestein | ▼ &&&&&&&&&&&04527.800000 4527,8 | ▼ 13,85 % | &&&&&&&&&&&06786.300000 6786,3 | 17,41 % |
| ▬ 4 | ОАО «Ярославский шинный завод» | Ярославль | Сибур-Русские шины | ▼ &&&&&&&&&&&03834.900000 3834,9 | ▲ 11,82 % | &&&&&&&&&&&04584.300000 4584,3 | 11,76 % |
| ▬ 5 | ООО «Амтел-Черноземье» | Воронеж | Amtel-Vredestein | ▼ &&&&&&&&&&&02207.600000 2207,6 | ▼ 6,8 % | &&&&&&&&&&&03091.&&&&&0 3091 | 7,93 % |
| ▬ 6 | ОАО «Волтайр» | Волжский | Сибур-Русские шины | ▼ &&&&&&&&&&&01666.&&&&&0 1666 | ▼ 5,13 % | &&&&&&&&&&&02038.300000 2038,3 | 5,23 % |
| ▲ 7 | ОАО «Алтайская шинная компаний» | Барнаул | Нефтехимпром | ▲ &&&&&&&&&&&01653.300000 1653,3 | ▲ 5,09 % | &&&&&&&&&&&01554.600000 1554,6 | 3,99 % |
| ▼ 8 | ОАО «Уралшина» | Екатеринбург | Сибур-Русские шины | ▼ &&&&&&&&&&&01162.700000 1162,7 | ▼ 3,58 % | &&&&&&&&&&&01478.900000 1478,9 | 3,79 % |
| ▬ 9 | ОАО «Московский шинный завод» | Москва | Департамент имущества Москвы | ▼ &&&&&&&&&&&&0297.400000 297,4 | ▼ 0,92 % | &&&&&&&&&&&01316.500000 1316,5 | 3,38 % |
| ▬ 10 | ЗАО «Петрошина» | Санкт-Петербург | ▲ &&&&&&&&&&&&0209.&&&&&0 209 | ▲ 0,64 % | &&&&&&&&&&&&0173.&&&&&0 173 | 0,44 % | |
| ▬ 11 | «Красноярский шинный завод» | Красноярск | ▼ &&&&&&&&&&&&&016.600000 16,6 | ▼ 0,05 % | &&&&&&&&&&&&&031.300000 31,3 | 0,08 % |
9. Нормативные акты
9.1. Россия
- Правила эксплуатации автомобильных шин АЭ 001-04 (утверждены распоряжением Минтранса РФ от 21 января 2004 г. N АК-9-р)
9.1.1. ГОСТы
- ГОСТ 4754-97 «Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости. Технические условия»
- ГОСТ 5513-97 «Шины пневматические для грузовых автомобилей, автоприцепов, автобусов и троллейбусов. Технические условия»
- ГОСТ 13298-90 «Шины с регулируемым давлением. Технические условия»
Данный реферат составлен на основе .
