Силика в шинах что это?

gazz-gazz › Блог › Секреты и технологии автомобильной шины

Я побывала на шинном заводе Мишлен, и расскажу, как они делают шины, что за резину придумали для лета и зимы, где купить самые свежие шины и, почему результаты тестов получаются разные.
• Как они сделаны
• Что нового в мире автомобильных шин
• Ответы на наболевшие вопросы

Завод полного цикла Мишлен в Давыдово (М.О.) работает в 4 смены — 24 часа, 7 дней в неделю, его производственная мощность – более 4500 штук в день. Завод производит летние и зимние шины с посадочным диаметром 13- 17 дюймов. Кроме производства на территории расположен логистический центр МИР — на 240 000 легковых и 80 000 грузовых шин, а также действует цех восстановления грузовых покрышек и самый большой центр ошиповки шин в Европе.

КАК ОНИ СДЕЛАНЫ.

Шина состоит из 200 компонентов, и процесс производства полного цикла начинается с процесса резиносмешения. Сыпучие компоненты собираются на электронных весах и упаковываются в «порционные» пакеты, после чего отправляются на производство. Пылеобразные силика (диоксид кремния) и сажа загружаются из накопителя сразу в резиносмеситель. Сажа составляет около 25-30% резиновой смеси и необходима для придания шине такой характеристики как износостойкость, и привычного нам черного цвета.

Доля силики в резине в последние годы намного увеличилась, и шина приобрела существенно более низкое сопротивление качению и хорошее сцепление с дорожным покрытием при низких температурах, не теряя такую важную характеристику, как сопротивление износу, которая в свое время достигалось благодаря саже.

Эта инновация стала основой «зеленных шин» с низким сопротивлением качению. Также силика в некоторой степени препятствует вырыванию кусков из протекторного слоя.

Натуральный и искусственный каучук нарезаются кубиками уже ближе к смесителю. Количество и процентное содержание натурального каучука – зависит от назначения шины и нагрузки, которую она несет.

Чем больше шина, тем больше натурального каучука. Натуральный каучук дорогой, он трудно добывается — только через 7 лет после посадки дерево Гевея начнет давать сок. Запах у «природной резины» сладковато-приторный. Партии с виду разного цвета — ведь его окуривают дымом, чтобы не заводились жучки, перед упаковкой в вакуум. Натуральный каучук позволяет уменьшить внутренний нагрев в процессе эксплуатации шины, тем самым обеспечивая высокое механическое сопротивление.

Синтетический каучук является продуктом нефтепереработки, не имеет запаха и держит форму, в отличие от «природного», который расплывается при комнатной температуре и поэтому, натуральный хранится в холоде.

В шинной индустрии 60% используемых каучуков — синтетические. Под нагрузкой он деформируются, но возвращаются в исходную форму через некоторое время после прекращения воздействия. Эта характеристика как раз и используется в производстве шин для обеспечения высокого уровня сцепления. Применение синтетического каучука также оказывает влияние на износ и сопротивления качению.

Резиносмеситель, который занимает 3 этажа, похож на какой-то искусственный организм, в который по трубам, воронкам и конвейеру подают «корм» и жидкости. Организм горячий, урчащий, медленно и ворча переваривающий всю эту смесь, которая потом выходит на горизонтальные валы. Дальше экструдеры и профилеры многократно скручивают, греют и прогоняют смесь через валы, чтобы придать ей форму полотна.

Из каждой партии оператор вырезает кусочки смеси и по пневмопочте отправляет их на исследование в лабораторию.

Дальше идет уже непосредственно сборка шины – это похоже на приготовление слоеного татского пирога – курника, где в тесте запекается много слоев из блинов и начинки.

Для каркаса шины сначала берут резиновую основу для воздухонепроницаемого слоя, который заменяет камеру в бескамерных шинах, обрезиненный текстильный корд, держатели колец и так далее. Потом бандаж помещают на вращающийся барабан, боковые части которого сближаются и раздувают центральную часть. Так каркас приобретает форму близкую к форме шины, на который надевают металлический корд и протекторный слой.

Следующий этап — вулканизация в пресс-форме. Давление создает мембрана, которая раздувается и изнутри прижимает протекторый слой к стенкам формы. Пресс-форма когда открывается — напоминает открытие космического корабля в фильмах — идет пар, шипение и медленно раскрывающиеся лепестки формы обнажают новенькую готовую шину.

Перед тем как наклеить этикетку, каждую шину надувают под разным давлением, раскручивают и в динамическом режиме снимают показатели по различным характеристикам. Вот теперь уже можно шину отправлять и на склад или на ошиповку.

НОВИНКИ 2016 ГОДА

Чипованные колеса. Мишлен в 2015 году запустил новую серию шин — Connected – это чипованные колеса для легкового, грузового и с/х назначения. Чипы предоставляют транспортному средству и пользователю обратную информацию для управления шиной в режиме реального времени через приложение для мобильных телефонов. А для грузовых и с/х автомобилей позволяют увеличить производительность.

Шина CrossClimate. Мишлен – первые, кто сертифицировал в Европе летнюю резину для зимнего использования. В России эта шина позиционируется в новом сегменте «Лето+» и позволяет осуществлять безопасное движение в межсезонье, но в силу специфики суровых зимних условий России шина не являетя альтернативой нордическим зимним шинам.

CrossClimate может безопасно адаптироваться к различным погодным условиям, и получила высшую оценку — «А» — на европейских тестах для мокрого торможения, и в то же время, успешно прошла сертификацию для зимнего использования. За первые 9 месяцев после выхода на рынок, их было продано более трех миллионов штук. Для того, чтобы совместить несовместимое, в отделе исследований в течение 3-х лет работала группа из 150 человек.

Авиация. Мишлен делает шины для гражданской и военной авиации. Авиационные шины продаются с гарантией определенного количества приземлений. Так, компания Мишлен является официальным поставщиков шин для Боинга, после разработки технологии Near Zero Growth (NZG), которая позволила увеличить в 2 раза количество гарантированных приземлений и уменьшить вес шины на 15%.

Сельское хозяйство. Агрошины с технологией МИШЛЕН UltraFlex позволяют существенно снизить утрамбовку почв и, как следствие, повысить производительность фермерcких хозяйств.
Горнодобывающая промышленность. Срок службы крупнейшей шины в мире — XDR3, 53/80 R80 увеличен на 10% за счет более равномерного распределения нагрузки по всей площади контакта, снижения давления и скорости износа.

Электромобили. Мишлен разработал линейку шин Energy E-V для электрических транспортных средств. Поскольку обычно шины потребляют до 30% энергии транспортного средства, шины Energy E-V меньше нагреваются при движении, тем самым снижая потребление энергии.

ВОПРОСЫ, КОТОРЫЕ ЗАДАЕТ ПОЧТИ КАЖДЫЙ.

1. Выпускаете ли Вы одинаковые модели на разных заводах? Могут ли быть разные составы для моделей, производимых для разных регионов /продаваемых в разных странах?

— Одинаковая модель может выпускаться на разных заводах. Состав всегда идентичный, не зависимо от того, на каком заводе произведена шина. За этим строго следят все лаборатории и постоянные проверки качества. Поставщики компонентов одобряются на уровне группы поэтому, шина, купленная в любой стране Европы или в России – будет абсолютно одинаковая.
Уже несколько печатных изданий и не раз проводили тесты в России (За Рулем) и в Украине (Автоцентр), когда брали одинаковые модели шин, но произведенные на разных заводах. Результаты и независимые анализы показали их идентичность.

2. Касательно тестов шин: почему одна и та же модель шин, почти всегда получает разные оценки в тестах, вплоть до противоположных?! (естественно это касается не только Мишлен)
Мишлен принципиально не предоставляет специальные шины для тестов, так как считает, что в сравнении должны участвовать только товарные образцы. Специалисты отмечают, что одна и та же шина, может участвовать в тестах несколько лет и каждый год сравнительные результаты будут разными, даже у одних и тех же изданий.

Все очень сильно зависит от условий проведения тестов и автомобилей. Например, если тест проводится на полигоне какого-либо шинного или авто-производителя — достаточно часто побеждает образец именно этого производителя (поскольку шина создавалась /тестировалась именно на этом покрытии). А в целом все зависит от тысячи мелких неповторяемых факторов – температуры, влажности, давления, конкретного покрытия…

3. Будут ли делать в России гоночную резину? Есть ли такие планы?
— Нет

4. Отличаются ли состав одной и той же шипованной и не шипованной модели?
— Существующие на рынке зимние шины МИШЛЕН – нешипованные МИШЛЕН X-Ice 3 и шипованные МИШЛЕН X-Ice North 3 — это две разные модели шин, отличающиеся друг от друга элементами внутреннего и внешнего строения. Так, например, при производстве протектора для шипованной шины используют два типа резиновой смеси, в то время как для нешипованной – только одну.

5. Есть ли у Вас в планах выпуск зимней «липучки» в размере от 36″ и больше?
— В России – нет.
6. Планируете ли вы организовать магазин при заводе? Можно ли частнику купить резину с завода?
— Можно купить через интернет-магазин shop.tyreplus.ru

7. Некоторые пользователи отмечают, что качество выпускаемых в России шин хуже, чем аналогичных моделей, производимых на заграничных заводах.
— Это психологический фактор, смотри первый вопрос.

Читайте также  Как отполировать пластик от царапин в автомобиле?

Ну а я, придумала причину приехать сюда еще раз – ведь времени посетить цех по восстановлению грузовых шин мне не хватило.

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

Первооткрывателем резиновой смеси для производства шин стал Чарльз Гудиер. В далёком 1839 году он открыл процесс вулканизации. К слову, этот процесс назвали в честь древнеримского бога огня Вулкана. Чарльз Гудиер опытным путём выяснил, что при нагревании натурального каучука и серы получается достаточно прочная и эластичная резина. Такую резину стали широко применять в промышленности, и поэтому первые автомобильные шины были цвета слоновой кости. Иногда исторические автомобили позируют с такими шинами. Например, как кастомный Pierce-Arrow 66 A-4 с шинами Goodrich .

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»:

  • Минск, ул. Радиальная, 40/2;
  • Минск, ул. Уманская, 54/1;
  • Минск, ул. Промышленная, 2/1;
  • Брест, ул. Янки Купалы, 19;
  • Бобруйск, ул. Ульяновская, 40;
  • Витебск, пр-т Московский, 35;
  • Гомель, ул. Барыкина, 321а;
  • Гродно, ул. Победы, 17В;
  • Могилев, ул. Строителей, 21;
  • Мозырь, пер. 1-й Берёзовый, 16г.

Бесплатно доставляем шины и диски по всей Беларуси.

Из чего делают шины?

Любой шинный продукт имеет те или иные свойства в первую очередь благодаря своему составу. Шинный коктейль, пожалуй, самый значительный фактор влияющий на технические характеристики той или иной модели. Изготовители автошин обычно держат в строжайшем секрете состав резиновой смеси своих изделий, это является коммерческой тайной любой компании. Но так или иначе, основные компоненты резины известны всем, как и известно об их химических свойствах, которые отражаются на качестве передвижения.

Главные составляющие материалы, используемые при производстве, влияющие на технические показатели автошины:

  • Натуральный каучук. Компонент добываемый из сока бразильской гевеи. На данный момент используется чаще всего в резиновом составе боковин моделей, гарантирую эластичность и упругость. Таким образом существенно улучшается маневренность. Натуральный каучук обладает белым молочным цветом, поэтому до того как стали использовать синтетический каучук шины обладали белым цветом.
  • Искусственный каучук. Главный элемент в шинном коктейле, занимает большую долю резинового состава и непосредственно влияет на ходовые показатели. Натуральный каучук использовался на протяжении львиной часть 20 века, до тех пор пока не был синтезирован искусственный каучук (Бутадиен-стирольный, изопреновый, бутилкаучук и т.д.). От твердости каучуковой смеси зависит показатели износа, сцепления и торможения. То есть основные технические свойства. В зависимости от предназначения резины производители обозначают необходимую жесткость. Например, для высокоскоростных моделей состав используется более жесткий каучук, а для классических дождевых — более мягкий (так как такая резина хорошо сцепляется с мокрой дорогой).
  • Технический углерод (ТУ) или сажа. Представленный материал занимает 1/3 состава и, как правило, обозначает для изделия такие характеристики как износоустойчивость и прочность. Также дает изделию характерную цветовую гамму. Технический углерод синтезируют путём деструкции природного газа, то есть, по сути, данный материал является отходом при добыче природного газа. Шины произведенные в СССР включали в себя большую долю сажи, по причине легкодоступности материала. К сожалению данный материал экологически вредный, поэтому с каждым годом производители стараются сократить его долю в своих изделиях.
  • Диоксид кремния или силика. Заменой технического углерода являются специфические кремниевые кислоты в различных вариациях. Силика используется, прежде всего, в производстве зимней автошины. Она лучше чем ТУ внедряется в соединения каучука и не вытесняется из смеси подобно саже (черные следы идущие от шины ничто иное как вытесненный из состава технический углерод). Диоксид кремния обеспечивает резину эластичностью, мягкостью, комфортностью и великолепным сцеплением с мокрой дорогой. Но главным преимуществом кремниевой кислоты является стойкость к низким температурам. Шины с большим содержанием силики обычно характеризуются как экологически чистые.
  • Сера. Сера используется как вспомогательный элемент для связи молекул вышеописанных полимеров. Это отражается на целостности, прочности и эластичности шины.
  • Натуральные масла или смолы. Смягчающие элементы природного происхождения (например рапсовое масло или канола). Обычно используются в зимних моделях.
  • Помимо прочего используется большое количество уникальных натуральных элементов для предоставления тех или иных свойств. Например крахмал кукурузы снижает сопротивление качению, а молотая скорлупа грецкого ореха увеличивает сцепление на заледенелой поверхности.

Резиновая смесь того или иного изделия — залог безопасного передвижения того или иного автотранспорта. При выборе шины обязательно нужно поинтересоваться у продавца составом резины. Как правило, чем дороже автошины, тем шинный коктейли в них более сложный и, соответственно, более эффективный. При выборе следует учитывать и предназначенность шины. Например для UHP-класса необходим жесткий резиновый состав, а для зимней шины нужен мягкий, с большой долей силики. Есть много нюансов, поэтому лучше всего следует обратится к профессионалам.

Часто задаваемые вопросы о шинах.

Свойства и маркировка шин

Что означает Индекс Скорости и Индекс Нагрузки?

Индекс Скорости — максимальная скорость передвижения для данной шины при условии её максимальной нагрузки (Индекс Нагрузки). Эти параметры наносятся на боковину шины.

Что означает PR в обозначении шин?

PR (PLY RATING) — прочность каркаса или норма слойности. У легковых автомобилей это значение чаще всего равно 4PR или 6PR (на шине бывает обозначение RNF, т.е. усиленная). У легких грузовиков это значение равно 6PR или 8PR, часто у таких шин после посадочного диаметра пишется буква С, например, 195 R15C.

Что означает XL в обозначениях шин?

XL (eXtra Load) — дополнительное увеличение Индекса Нагрузки, т.е. максимальный индекс нагрузки для данной шины плюс ещё 4 единицы. Для шин с индексом V, W и Y (т.е. свыше 210 км/ч) индекс нагрузки уменьшается соответственно.

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?

4х4 — обозначение внедорожников (они полноприводные, т.е. из 4 колес — 4 приводные) и шины для них носят маркировку 4х4.

Что такое силика?

Силика (белая сажа) — осажденная кремниевая кислота, используемая для приготовления резиновых смесей. Использование силики уменьшает сопротивление качению на 20 % и более. Предположив, что в шинах правильное давление воздуха, уменьшение сопротивления качению на 20% экономит расход топлива на 5%. Также улучшаются показатели на мокрой дороге. Использование силики в составе зимних шин делает их более гибкими при низких температурах, улучшая сцепление с дорогой и сокращая тормозной путь.

Читайте также  Что такое mpi в автомобиле?

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?

По сравнению со стандартными шинами легкового автомобиля, низкопрофильные шины имеют большую ширину и меньшую высоту профиля (55 серия и ниже). Широкие шины — наилучшие для высокоскоростной езды. Но от них больше шума, так как больше контактная область между шиной и дорогой. Если Вы решите поставить низкопрофильные шины, то высота профиля шины уменьшится и Вам будет необходимо заменить диски на большие радиусом.

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?

«Холодные» шины — шины, на которых не ездили минимум час или ездили, но не более двух-трёх километров на низкой скорости.

Что такое — «аквапланирование»?

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:

  • Выпадение снега;
  • Средняя дневная температура ниже +7°C;
  • Период с конца сентября по начало апреля. Другими словами, используйте зимние шины, когда в название месяца есть буква «р». При температуре ниже +7°C у летних шин увеличивается тормозной путь на мокром покрытии. У зимней же резины протектор остаётся эластичным даже при очень низких температурах, обеспечивая оптимальное сцепление с дорогой, покрытой снегом и льдом.

Можно ли ездить на зимних шинах летом?

Использование зимних шин летом возможно, но нежелательно. Сцепление с дорогой будет эффективным (ведь шины рассчитаны на езду по снегу и льду) и, поэтому будут изнашиваться значительно быстрее, чем летние, и как следствие, по мере износа — уменьшение устойчивости на дороге. Если вы ездите на зимних шинах летом, регулярно проверяйте давление воздуха в шинах.

Какой срок годности у шин?

Все продукты из резины подвержены старению и шины не являются исключением. Специальные составы и наполнители сдерживают процесс старение, но … Образование трещин в протекторе и боковине, иногда сопровождаемые деформацией каркаса, — подтверждение старения. Специалисты рекомендуют заменять шины каждые 6 лет, даже если ими не пользовались.

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?

Шины необходимо устанавливать согласно их направленности — иначе шипы не могут прочно фиксироваться на шине и обеспечивать безопасность на зимней дороге.

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?

Шины изнашиваются сильнее по середине протектора при давлении воздуха выше установленной нормы для данного типа шин. Более сильное стирание боковых, внешних или внутренних кромок шины — сигнал о необходимости произвести регулировку углов схода и развала. «Пятнистое» стирание протектора шины говорит о дисбалансе колеса.

Когда следует менять шины на новые?

Вам следует заменить шину при наличии любого из следующих визуальных дефектов:

  • Если глубина протектора менее 1,6 мм;
  • Если шина имеет «лысую» часть;
  • Если видно какую-либо внутреннюю часть шины;
  • Если боковина шины раздулась;
  • Если шина разделена;
  • Если шина имеет трещины;
  • Если шина отличается по размеру от шины на другой стороне одной оси.

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?

Несмотря на возрастающий спрос на электронные системы безопасности, например, ABS, шины остаются единственным наиболее критичным показателем контакта автомобиля с дорожной поверхностью. И глубина протектора имеет большое влияние на функционирование шин. В зависимости от модели, новые шины имеют глубину протектора 7 — 9,5 мм. По мере износа протектора шины теряют свои эксплуатационные качества, что особенно заметное в критических ситуациях. Например, у изношенной шины тормозной путь на мокрой поверхности может быть увеличен в два раза по сравнению с новой шиной. Риск аквапланирования также значительно возрастает у шин со стертым протектором. По европейскому закону минимальная глубина протектора для всех автомобильных шин — 1,6 мм. Когда минимальная глубина будет достигнута, указатели износа протектора в его бороздках будут на том же уровне, что и блоки протектора (приблизительно, глубина протектора будет 2 мм). Специалисты рекомендуют заменять низкопрофильные шины, когда глубина протектора у летних шин станет 3 мм, а у зимних — 4 мм.

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?

Две основных характеристики низкопрофильных шин — маленькая высота боковины и большой диаметра обода. Когда в шине правильное давление воздуха, в контакте с дорогой находиться только протектор, широкий и крепкий пояс сдерживает износ, предохраняя от искажения в зоне плеча. Низкое давление воздуха в шине может вызвать искажение боковины, и она начнёт касаться дорожной поверхности. Боковина изнашивается и, в определенный момент, шина полностью стирается. Чаще всего, это происходит при движении на высокой скорости и последствия могут быть фатальными. Во избежание повреждений, проверяйте давление воздуха в «холодных» шинах, по крайней мере, один раз в месяц. Для низкопрофильных шин используйте давление, указанное для максимальной нагрузки или скорости. Помните, что индекс максимальной нагрузки для низкопрофильных шин выше, чем для стандартных шин.

Читайте также  Не держит игла в карбюраторе что делать?

Что делают с «использованными» шинами?

В развитых странах утилизированные шины используют в трех направлениях:

  • Восстановление. Восстановленные шины оснащают новым протектором. Шины для легковых автомобилей можно восстанавливать только один раз, шины для грузовиков и автобусов — два, максимум три раза.
  • Энергетическое использование. Гранулированная шина при горении производит столько же энергии, как и каменный уголь.
  • Материальное использование. Гранулированную резину используют в качестве шумового барьера, искусственного рифа, изоляционного материала для мусорных свалок и т.д.

Идеальное колесо

В чем секрет химической устойчивости автомобильных шин

Шины — удивительный объект с точки зрения химии и материаловедения. Наверное, самое странное в них заключается в том, что если взять всю резину в одной шине, то окажется, что она образует одну огромную молекулу. С другой стороны, мало кто задумывается над тем, что резина составляет меньше половины массы обыкновенной шины. А почему так? И что еще входит в состав шин помимо резины? На эти вопросы мы ответим в нашем материале, созданном в партнерстве с производителем шин Toyo Tires.

Магический треугольник

Создание идеального колеса — сложнейшая задача оптимизации, к которой человечество идет уже сотни лет. К колесу предъявляется огромное количество требований, но есть три самых главных («магический треугольник»): высокое сцепление с дорогой, низкое трение качения и маленький износ. Шина на пути к этому идеальному колесу появилась не так давно — всего лишь в XIX веке.

Сцепление с влажной поверхностью позволяет колесам катиться по дороге без проскальзывания и быстрее тормозить. За сцепление отвечает рисунок протектора, а также сама поверхность шины и ее химические и адгезионные свойства.

Трение качения — это сила, которая сопротивляется вращению колеса. Вообще говоря, потери на трение качения возникают из-за неупругих деформаций колес. Чем сильнее эти потери, тем больше топлива надо на то, чтобы проехать те же самые сто километров (закон сохранения энергии никто не отменял).

Износ шины — самая простая и интуитивно понятная из этих величин. Во время езды колесо подвергается миллионам сжатий и растяжений, и каждое медленно, но неумолимо разрушает материалы, из которых оно сделано. Чем больше таких циклов сжатия и растяжения колесо сможет выдержать, тем дольше оно прослужит.

Обретение вулканизации

В 1830-х годах американский изобретатель и химик Чарльз Гудьир экспериментировал с каучуком, природным полимером, содержащемся в соке гевеи. На тот момент различные компании уже пытались использовать каучук. Например, Чарльз Макинтош пропитывал им ткани для изготовления непромокаемых плащей, а сам Гудьир участвовал в разработке трубок для надувания спасательных плавсредств. Из каучука также делали ластики для карандашей.

Однако серьезный недостаток натурального каучука состоит в том, что он быстро портится при контакте с воздухом: окисление полимера делает материал хрупким, легко поддающимся разрушению. Над тем, чтобы избавить его от этого качества, и работал американский химик.

Сейчас понятно, что нестойкость каучука связана с самой структурой полимера. Каучук — это цис-полиизопрен, как и многие органические полимеры его можно представить себе как цепочку из углеродных атомов, на которую, с определенным шагом, навешены небольшие группы из других атомов.

От крайне стойкого к окружающим воздействиям полиэтилена или полипропилена каучук отличается тем, что некоторые связи между атомами углерода в его основной цепочке — двойные. Именно они являются слабым местом природного каучука. Кислород (точнее, его активные формы) способен легко атаковать эти кратные связи и разрушать их, сильно меняя при этом свойства материала в целом.

В 1839 году Гудьир обнаружил, что нагретая печью смесь каучука с серой превращается в необыкновенно плотный черный эластичный материал, гораздо более устойчивый по сравнению с исходной легкоплавкой полимерной массой. Некоторые свидетельства указывают на то, что это открытие было сделано случайно — якобы химик попросту уронил каучуковый шарик с серой на печь. Но с другой стороны, известно, что Чарльз Гудьир изучал возможность обезвоживать каучук серой. Так или иначе химику удалось открыть процесс вулканизации.

С точки зрения химии суть этого процесса заключается в преобразовании части тех самых двойных связей в цепях каучука. Сера способна точно так же, как и кислород, атаковать их, но вместо полного разрушения в случае серы образуются так называемые сульфидные мостики — прочные связи, соединяющие между собой соседние цепочки каучуков и образующие сетчатую структуру. Полимер становится более упругим и плотным, при этом уменьшается количество «слабых мест» в его структуре.

В пределе можно считать, что все молекулы каучука в вулканизированном образце оказываются связаны в единую молекулу этими сульфидными мостиками.

Победоносный путь каучука

В 1888 году британский ветеринар Джон Данлоп создал и запатентовал шину из вулканизированного каучука — для велосипеда своего сына. По сути, она представляла собой надутый шланг, закрепленный на ободе колеса.

В 1895 году первые шины из вулканизированной резины были установлены на автомобиле, участвовавшем в гонке Париж-Бордо-Париж. Авторы идеи — Андре и Эдуард Мишлен. К сожалению, гонку машине выиграть, мягко говоря, не удалось, но тем не менее автомобиль справился с почти 1200 километрами трассы.

Одновременно с ростом популярности автомобилей росло и потребление шин — так за пару десятков лет возникла новая огромная промышленность.

Почему вулканизированный каучук стал таким удобным материалом для колес? В первую очередь, это определяется той самой тройкой свойств — сцепление с поверхностью, трение качения и износ. Благодаря эластичности шина из резины обеспечивает плотное сцепление даже с неровной дорогой, к тому же отсутствие хрупких элементов уменьшает износ по сравнению с металлическими или тем более деревянными колесами.

Стоит заметить, что резиновые шины во многом хороши для обычных дорог, но если мы сменим типичное асфальтовое покрытие на стальные рельсы, то ситуация радикально поменяется. Стальные колеса обладают гораздо меньшим трением качения — оно в 5, а то и в 10 раз меньше, чем у современных автомобильных шин. Сцепление стальных колес с поверхностью определяется во многом весом поезда, для легких автомобилей такой подход не подойдет.

Но можно вспомнить, что резиновые шины используются и на поездах, к примеру на линии M2 метро Лозанны (Швейцария). Там они позволяют бороться с высокой крутизной путей, которая в другой ситуации потребовала бы наличия зубчатой передачи.

Не каучуком единым

С точки зрения механических свойств каучук очень хорош — до сих пор нет дешевых искусственных аналогов, обладающих теми же свойствами. Никакого секрета в этом нет — цепочки природного каучука устроены так, что все боковые «висят» строго по одну сторону от цепи. Добиться того же в промышленном синтезе каучука практически невозможно — тот контроль над сборкой цепи, который обеспечивают сложные ферменты растений, не могут повторить сравнительно более простые металлорганические катализаторы Циглера-Натта.

Но есть и недостатки, причем химической нестабильностью природного каучука они вовсе не ограничиваются. Выращивают каучуконосные культуры в основном в Юго-Восточной Азии и Бразилии, к тому же сырьевая база ограничена и едва ли покрывает весь спрос на каучуки.

Поэтому в шинах доля природного каучука составляет всего около 10-15 процентов, еще около 20 процентов приходится на искусственные полимеры — полиизопрен, полибутадиен, сополимеры полибутадиена с полистиролом и с полиизобутиленом. Главное преимущество искусственных каучуков заключается в относительно большей устойчивости к окислению и ультрафиолетовому излучению.

К нерезиновой части шины относятся стальные корды и всевозможные наполнители: сажа, диоксид кремния (основной компонент стекла и песка) и антиоксиданты. Роль антиоксидантов заключается в том, чтобы «отлавливать» опасные для каучуков и других полимеров активные формы кислорода (например, озон или перекись) и превращать их в безвредную воду или другие молекулы. Кроме того, в шинах остаются различные активаторы вулканизации, например оксид цинка.

Точно спрогнозировать, как различные добавки влияют на свойство шин, достаточно сложно. Для этого необходимо моделировать поведение микро- и наноразмерных частиц, а также окружающих их полимерных цепей и сетей на наноуровне. Компания Toyo Tires впервые в шинной отрасли воспользовалась методами молекулярной динамики, чтобы предсказать энергетические потери в шине по ее микроструктуре.

Грубо говоря, специалисты компании способны оценить, как сильно нагреется шина от наезда на неровность на дороге. Это помогает понять, как уменьшить этот нагрев. Например, расчеты показывают, что подавление физического перемещения молекул резины снижает те самые энергетические потери в шинах. Поэтому в шинах необходимо добиваться более прочных связей между молекулами полимеров и наполнителем.

Интересно заметить, что методы молекулярной динамики часто применяются для прогнозирования поведения белковых молекул и поиска новых лекарств.

Эта и другие разработки Toyo Tires, связанные со строением шины на наноуровне, являются частью технологии Nano Balance, которая, по своей сути, позволяет спроектировать материал с требуемыми оптимальными свойствами, а затем создать его и испытать.