Как создается шина?

Как создается шина?

Шина — это единственная часть автомобиля, которая соприкасается с дорогой. В шинах должен соблюдаться баланс между сцеплением, комфортом, износостойкостью, энергоэффективностью и общей стоимостью. Необходимость сочетать такие разные характеристики делает проектирование шин намного более сложным процессом, чем может показаться на первый взгляд.

Рассмотрим, например, смартфон. Казалось бы, это намного более сложное устройство, чем шина. На самом же деле, при изготовлении шин задействовано ничуть не меньше исследований и технологий.

Этапы изготовления шин

1. Исследование потребностей

Мы изучаем использование шин и характер вождения разных людей, чтобы полностью удовлетворить потребности своих клиентов.

2. Разработка и сочетание материалов

В состав шины входит более 200 составляющих. Все они играют важную роль в безопасности, топливной экономичности, характеристиках и экологичности.

Каждый компонент входит в одну из групп:

• Натуральный каучук — главная составляющая слоев протектора.
• Синтетический каучук — входит в состав протектора для автомобилей, минивэнов и внедорожников.
• Сажа и диоксид кремния — используется в качестве упрочняющего компонента, увеличивающего износостойкость.
• Металлические и тканевые укрепляющие корды — это каркас шины, отвечающий за ее форму и обеспечивающий жесткость конструкции.
• Многочисленные химические компоненты — необходимы для создания таких уникальных свойств, как низкое сопротивление качению и сверхвысокое сцепление.

3. Дизайн

Мы создаем большое количество разных дизайнов рисунка протектора и применяем метод моделирования для выявления самых лучших концепций, которые будут направлены в разработку.

4. Производство

Каждая наша шина производится профессионалами с применением различных видов ручного и автоматического оборудования. Когда это необходимо, мы проектируем собственное оборудование, отвечающее потребностям производства.

5. Контроль качества

Контроль качества проводится не только на последнем этапе. Мы контролируем качество на протяжении всего процесса производства.

Ежегодно мы проводим тесты, в ходе которых наши шины проезжают свыше 1,6 млрд км. Это примерно 40 000 путешествий вокруг земного шара.

Как дизайн рисунка протектора влияет
на характеристики шины?

Дизайн рисунка протектора — каналы, канавки и блоки на шине — имеет большое значение для характеристик. Дизайн рисунка протектора играет важную роль в сцеплении в разных условиях и влияет как на безопасность, так и на получение удовольствия от вождения.

Безопасность сцепления на мокром дорожном покрытии

Чтобы понять, какова роль протектора шины на мокром покрытии, представьте себе, как работает водяной насос. Чем больше каналов в протекторе, тем лучше он отводит воду из пятна контакта шины с дорогой. Примечательно, что ему нужно всего несколько миллисекунд, чтобы вытеснить воду. Так, например, шина 195/65 R 15 вытесняет почти 15 л воды за секунду.

Элементы дизайна протектора, влияющие на сцепление шины с мокрым дорожным покрытием:

• Количество каналов — чем крупнее каналы и чем их больше, тем лучше шина отводит воду.
• Форма и расположение — форма рисунка протектора (симметричная, направленная, асимметричная) влияет на скорость отвода воды.
• Ламели — это узкие прорези в резиновой поверхности протектора. Они отводят воду и создают дополнительные цепляющие кромки, тем самым улучшая сцепление на мокрой или покрытой льдом дороге.

Удовольствие от езды по сухому дорожному покрытию

Один из многих факторов, влияющих на точность при поворотах и время реакции, это жесткость протектора.

Элементы дизайна протектора, влияющие на сцепление шины с сухим дорожным покрытием:

• Профиль (форма) шины — плоский профиль с квадратными плечами обеспечивает хорошую поддержку на поворотах.
• Количество каналов — чем меньше процент каналов на рисунке протектора, тем больше резины находится в прямом контакте с дорогой и тем лучше сцепление.
• Блоки протектора — чем больше отдельные блоки резины на протекторе, тем лучше сцепление. Однако это также создает больше дорожного шума.
• Самоблокирующиеся ламели — блоки протектора с большим количеством ламелей снижают жесткость рисунка протектора. Для борьбы с этим эффектом мы разработали трехмерные ламели, которые блокируются во время нагрузки.

Из каких частей состоит шина?

Обычная радиальная шина состоит из следующих основных частей.

Внутренний герметизирующий слой — слой герметичного синтетического каучука (современный эквивалент внутренней камеры).

Слой каркаса — находится над внутренней оболочкой и состоит из тонких тканевых кордов (или нитей), вплавленных в резину. Эти нити в значительной степени определяют прочность шины и помогают нести нагрузку. Обычные шины содержат 1400 нитей корда, каждая из которых выдерживает 15 кг веса.

Бортовое кольцо — это металлические кольца, которые плотно прижаты к ободу диска для сохранения герметичности и правильного расположения шины на ободе. Каждое бортовое кольцо способно выдерживать до 1800 кг веса без риска разрыва. Всего их на автомобиле восемь — два на каждой шине. Их совокупная несущая способность составляет 14 400 кг. При этом в среднем вес обычного автомобиля составляет 1500 кг.

Боковина — слой резины, который защищает боковую часть каркаса от повреждения о бордюр или посторонние предметы, при попадании в яму. Важная информация о шине, такая как размер шины и другие маркировки, также находится на боковине.

Слои брекера — в значительной степени определяет прочность шины. Они сделаны из очень качественных стальных проволок с высоким сопротивлением, которые вплавлены в резину. Благодаря этому шина выдерживает нагрузки на поворотах и не растягивается вследствие вращения колеса. Они также достаточно гибкие, что позволяет поглощать удары от выбоин и других препятствий на дорогах, от попадания шины в ямы.

"Нулевой" слой — этот важный для безопасности слой снижает теплоту трения и помогает сохранять форму шины на больших скоростях. Для предотвращения центробежного растяжения шины опоясывают слоем резины с усиленными нейлоновыми нитями.

Протектор — обеспечивает сцепление шины, передачу поворотных сил, и разработан для сопротивления износу и нагреванию