Революционные самозаклеивающиеся шины

Все водители рано или поздно делают это. С ненавистью. Но благодаря разработке компании Michelin — технологии Selfseal — замена проколотого колеса на дороге может уйти в прошлое.

Колесо «Фольксвагена» наезжает на небольшой металлический пандус, и стоящий рядом со мной человек нажимает на кнопку. Из пандуса с громким щелчком выдвигается ряд толстых 5-сантиметровых гвоздей. Я с трудом сдерживаю рефлекс, который так и подталкивает меня крикнуть человеку, сидящему за рулем: «Стой!». Колесо наезжает на ряд страшных стальных шипов, и я напряженно прислушиваюсь: не слышно ли зловещего шипения воздуха, покидающего совершенно новую, судя по виду, шину? Но нет — ничего такого не слышно, да и по виду шина ничуть не пострадала. Между тем, водитель еще несколько раз сдает вперед и назад, прокалывая шину все в новых местах, но никаких проявлений этого не наблюдается. После этого машины довольно долго катаются по площадке, демонстрируя присутствующими, что шины совершенно не пострадали. «А как скоро нужно будет заехать в шиномонтаж?», — спрашиваю я у Дэмьена Аллеза из отдела технических и научных коммуникаций компании Michelin, которая разработала технологию SelfSeal. «Вообще не нужно! — отвечает Дэмьен. — Проколы затягиваются полностью и на весь срок службы шины».

Малосерийка

За более чем столетие конструкция колес и шин изменилась весьма значительно. Камеры уступили место бескамерным шинам, а диагональная навивка армирующего корда — радиальной. Да и сам корд в шинах для легковых автомобилей стал большей частью полимерным, а не металлическим. Но запасное колесо все так же остается частью стандартной комплектации большинства автомобилей до настоящего времени. Ведь согласно статистике, сейчас вероятность проколоть шину на европейских дорогах возникает каждые 75 000 км пробега, а вот на дорогах некоторых стран Юго-Восточной Азии это случается значительно чаще — раз в 3000 км. Читать далее

Попытки избавиться от этой лишней детали, разработав неуязвимые для проколов шины, предпринимались многократно. Некоторые из подобных разработок дошли до стадии серийного выпуска, как, например, Goodyear Run-on-Flat (ROF), шина с жесткими боковинами, которая штатно устанавливается на конвейере на автомобили BMW, или Michelin PAX на суперкарах и бронированных лимузинах. Однако у этих схем имеются существенные недостатки, которые сдерживают их широкое распространение. С этой точки зрения технология Michelin SelfSeal, представленная на выставке Michelin Challenge Bibendum 2014 в городе Чэнду, столице китайской провинции Сычуань, имеет гораздо большие перспективы.

Старая идея, новое воплощение

Michelin SelfSeal имеют конструкцию, сходную с обычными шинами: никаких жестких боковин или внутреннего каркаса. Их основная особенность — это слой специального самозатягиваюшегося полимера толщиной в несколько миллиметров, нанесенный с внутренней стороны протектора. Слегка липкий на ощупь полимер желтого цвета (чтобы отличать его от обычной резины при утилизации) на основе каучука сохраняет форму, но при этом способен затягивать проколы менее 6 мм диаметром.

«Эта идея не нова, — говорит Дэмьен Аллез. — Выпускаются экспресс-наборы с герметиком для ремонта проколотых шин, но у них есть множество ограничений. Жидкий герметик неравномерно распределяется по шине, вызывая дисбаланс, и быстро застывает. А полимер, разработанный в исследовательском центре Michelin, не меняет своих свойств на протяжении всего срока службы шины — то есть несколько лет. И к тому же он способен работать в очень широком температурном диапазоне — от -50 до +80 градусов Цельсия».

Вопрос совместимости

Обсуждая особенности новой шины, я вспоминаю «самозатягивающиеся» топливные баки самолетов времен Второй мировой. «Идея та же, — кивает Дэмьен, — а вот принцип действия другой. Топливные баки были снабжены двухслойной внутренней «подкладкой» — из вулканизированной резины и сырого каучука. Когда бак пробивала пуля или осколок, топливо попадало в слой сырого каучука, который разбухал и затыкал пробоину. Наша шина устроена совсем иначе: один слой специального полимера, который затягивает пробоины за счет своей текучести. Но при этом он не растекается внутри шины, сохраняя свою форму, и не влияет на балансировку».

По словам разработчиков Michelin, из всех существующих на рынке технологий подобного назначения SelfSeal имеет лучшую обратную совместимость с уже существующими автомобилями: их можно устанавливать на любые машины без какой-либо специальной адаптации или внесения изменений в конструкцию. Поэтому уже в 2015 году шины с этой технологией появятся на рынке замены (компания также ведет переговоры с некоторыми автопроизводителями о конвейерной установке).

Четыре шины, которые не боятся острых предметов на дороге:

КОНСТРУКЦИЯ: шины с внутренним полужестким полимерным кольцевым каркасом. ПРИ ПРОКОЛЕ: происходит потеря давления, но автомобиль остается на ходу и управляемым, поскольку вес автомобиля берет на себя внутренний каркас. ПЛЮСЫ: автомобиль сохраняет управляемость при повреждении протектора или боковин и полной потере давления. Шины имеют низкий профиль, что положительно сказывается на управляемости, и гибкие боковины, что улучшает комфорт езды в штатных условиях. МИНУСЫ: для установки кольцевого каркаса требуются колесные диски специальной конструкции. Необходимы датчики давления в шинах, поскольку дальность и скорость движения со спущенными шинами ограничены. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: Rolls Royce Phantom, Bugatti Veyron, бронированные представительские автомобили.

2. Michelin PAX
КОНСТРУКЦИЯ: шины с внутренним полужестким полимерным кольцевым каркасом. ПРИ ПРОКОЛЕ: происходит потеря давления, но автомобиль остается на ходу и управляемым, поскольку вес автомобиля берет на себя внутренний каркас. ПЛЮСЫ: автомобиль сохраняет управляемость при повреждении протектора или боковин и полной потере давления. Шины имеют низкий профиль, что положительно сказывается на управляемости, и гибкие боковины, что улучшает комфорт езды в штатных условиях. МИНУСЫ: для установки кольцевого каркаса требуются колесные диски специальной конструкции. Необходимы датчики давления в шинах, поскольку дальность и скорость движения со спущенными шинами ограничены. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: Rolls Royce Phantom, Bugatti Veyron, бронированные представительские автомобили.

 

КОНСТРУКЦИЯ: шины с внутренним «самозатягивающимся» слоем. ПРИ ПРОКОЛЕ: с внутренней стороны протектора шины на резину нанесен слой специального материала, который мгновенно «затягивает» небольшие проколы. Падения давления не происходит, шина сохраняет штатные характеристики. ПЛЮСЫ: комфорт и управляемость автомобиля не изменяются. Поскольку падения давления не происходит, для установки таких шин не требуется наличия датчиков давления в шинах. Могут быть установлены на любые автомобили, специальные колеса или адаптация подвески не требуются. МИНУСЫ: при повреждении боковины дальнейшее движение невозможно (хотя по статистике такие повреждения встречаются гораздо реже, чем проколы протектора). Затягивание проколов диаметром более 6 мм не гарантируется. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: поступят на рынок замены в 2015 году.

 3. Michelin SelfSeal
КОНСТРУКЦИЯ: шины с внутренним «самозатягивающимся» слоем. ПРИ ПРОКОЛЕ: с внутренней стороны протектора шины на резину нанесен слой специального материала, который мгновенно «затягивает» небольшие проколы. Падения давления не происходит, шина сохраняет штатные характеристики. ПЛЮСЫ: комфорт и управляемость автомобиля не изменяются. Поскольку падения давления не происходит, для установки таких шин не требуется наличия датчиков давления в шинах. Могут быть установлены на любые автомобили, специальные колеса или адаптация подвески не требуются. МИНУСЫ: при повреждении боковины дальнейшее движение невозможно (хотя по статистике такие повреждения встречаются гораздо реже, чем проколы протектора). Затягивание проколов диаметром более 6 мм не гарантируется. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: поступят на рынок замены в 2015 году.

 

КОНСТРУКЦИЯ: «безвоздушные» колеса с полимерными упругими элементами в виде спиц. ПРИ ПРОКОЛЕ: в колесах Tweel нет воздуха, поэтому повреждения протектора, натянутого на обод, не влияют на ходовые качества. А повреждения боковин… хотя боковины тут и вовсе отсутствуют. ПЛЮСЫ: колеса такой конструкции сохраняют свои характеристики (управляемость и комфорт) при любых проколах протектора или даже при повреждении одной или нескольких спиц. Поскольку воздуха в колесах нет, они могут быть сделаны упругими в вертикальном направлении (для комфорта), но жесткими в боковом (для лучшей управляемости). Ресурс таких колес намного выше, чем пневматических. МИНУСЫ: в колеса открытой конструкции может набиваться грязь и камни, что (теоретически) способно привести к серьезному дисбалансу при высоких скоростях вращения. Поэтому пока что такие колеса применяются на транспортных средствах, которые имеют невысокую скорость. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: строительная, сельскохозяйственная и погрузочная техника (серийно), военные машины и планетоходы (прототипы).

4. Michelin Tweel
КОНСТРУКЦИЯ: «безвоздушные» колеса с полимерными упругими элементами в виде спиц. ПРИ ПРОКОЛЕ: в колесах Tweel нет воздуха, поэтому повреждения протектора, натянутого на обод, не влияют на ходовые качества. А повреждения боковин… хотя боковины тут и вовсе отсутствуют. ПЛЮСЫ: колеса такой конструкции сохраняют свои характеристики (управляемость и комфорт) при любых проколах протектора или даже при повреждении одной или нескольких спиц. Поскольку воздуха в колесах нет, они могут быть сделаны упругими в вертикальном направлении (для комфорта), но жесткими в боковом (для лучшей управляемости). Ресурс таких колес намного выше, чем пневматических. МИНУСЫ: в колеса открытой конструкции может набиваться грязь и камни, что (теоретически) способно привести к серьезному дисбалансу при высоких скоростях вращения. Поэтому пока что такие колеса применяются на транспортных средствах, которые имеют невысокую скорость. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: строительная, сельскохозяйственная и погрузочная техника (серийно), военные машины и планетоходы (прототипы).

КОНСТРУКЦИЯ: шины с усиленной жесткой боковиной. ПРИ ПРОКОЛЕ: происходит потеря давления, но автомобиль остается на ходу и управляемым, поскольку вес автомобиля берут на себя жесткие боковины шины. ПЛЮСЫ: автомобиль сохраняет управляемость при повреждении протектора или боковин и полной потере давления. МИНУСЫ: жесткие боковины имеют ограничения по скорости (не более 80 км/ч) и дальности пробега при спущенных шинах (не более 80 км). Поскольку машина остается на ходу, распознать момент прокола по поведению автомобиля невозможно, так что производители таких шин разрешают устанавливать их только на автомобили, оснащенные системой информирования о падении давления (работает с помощью ABS) или датчиками давления в шинах (TPMS). Жесткие боковины отрицательно сказываются на комфорте, поэтому устанавливаются только на автомобили со специально адаптированной подвеской. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: штатно устанавливаются на все автомобили BMW.

 1. Goodyear Run-on-Flat/Bridgestone Run Flat
КОНСТРУКЦИЯ: шины с усиленной жесткой боковиной. ПРИ ПРОКОЛЕ: происходит потеря давления, но автомобиль остается на ходу и управляемым, поскольку вес автомобиля берут на себя жесткие боковины шины. ПЛЮСЫ: автомобиль сохраняет управляемость при повреждении протектора или боковин и полной потере давления. МИНУСЫ: жесткие боковины имеют ограничения по скорости (не более 80 км/ч) и дальности пробега при спущенных шинах (не более 80 км). Поскольку машина остается на ходу, распознать момент прокола по поведению автомобиля невозможно, так что производители таких шин разрешают устанавливать их только на автомобили, оснащенные системой информирования о падении давления (работает с помощью ABS) или датчиками давления в шинах (TPMS). Жесткие боковины отрицательно сказываются на комфорте, поэтому устанавливаются только на автомобили со специально адаптированной подвеской. ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ: штатно устанавливаются на все автомобили BMW.

Уязвимый комфорт

Изобретение пневматических (заполненных воздухом под давлением) колес произвело революцию в комфорте передвижения. Правда, не на автомобилях (их тогда еще не существовало), а на велосипедах. Но с появлением самобеглых колясок выяснилось, что надувные шины отлично подходят и для этих новомодных средств передвижения. Вот только вскоре выяснилось, что у них есть существенный недостаток. На дорогах в обилии валялись гвозди, выпавшие из подков доминировавшего в то время транспорта, а после наезда на гвоздь автомобиль, как правило, дальше двигаться не мог — во всяком случае до замены колеса. Чтобы уменьшить вероятность прокола, в автомобилях начала XX века часто устанавливали над колесом стальную цепь, которая должна была сбрасывать с колеса гвозди, прилипшие к резине (на фото ниже — цепь на автомобиле 1901 года Peugeot Type 36). Но тем не менее, запасное колесо быстро стало необходимой деталью автомобиля.

цепь на автомобиле 1901 г для сброса гвоздей с шины

Цепь на автомобиле 1901 г для сброса гвоздей с шины

Фото: Дмитрий Мамонтов

 Источник Популярная механика

Другая статья по теме:

Шины с «плавниками» для улучшения аэродинамики

Японский концерн Yokohama работает над созданием шин с «плавниками» по радиусу внешнего профиля.

Yokohama

Шины необычной конструкции призваны улучшить аэродинамические характеристики автомобиля.

Для этого инженеры оборудовали их боковины специально разработанными «плавниками» — элементами, которые влияют на поток воздуха, обтекающий автомобиль.

Испытания в аэродинамической трубе продемонстрировали, что при вращении колеса «плавники» способны эффективно снижать сопротивление воздуха и устранять завихрения, а также уменьшать подъёмную силу, которая стремится оторвать автомобиль от дороги.

Шины новой конструкции дебютируют на Токийском автосалоне, двери которого откроются 28 октября.

Источник: Популярная механика

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.