Из чего делают шины для машин: Из чего делают шины

Содержание

Конструкция автомобильной шины — Полезные статьи на сайте компании

20/02/2020

(

Обновлено:

27/07/2020

)

Содержание статьи

Из чего сделаны шины автомобиля
Популярные модели шин
Как производится резина для шин

Покрышки для автомобилей, без преувеличения, являются важнейшим элементом безопасности движения.

Во-первых, шины контактируют с дорожным покрытием. Во-вторых, в каждый момент времени сцепление с полотном дороги обеспечивает небольшой участок колеса, так называемое «пятно контакта». Размер этого «пятна» составляет полторы человеческой ладони. Это очень мало! Именно поэтому так важна надежная резина для колес автомобиля.

В этой статье мы рассмотрим, из какой резины делают шины для автомобиля, изучим химический состав компонентного вещества и процесс изготовления автопокрышек. Поехали…

Из чего сделаны шины автомобиля

Основные компоненты, которые применяются для производства авторезины хорошо известны. Однако секрет качества заключается не только в самих «ингредиентах», но и в грамотном сочетании друг с другом. Поэтому производство резины, особенно в части придания специфических функций изделиям, хранится в секрете.

Рассмотрим основные элементы, которые в любом случае входят в состав автомобильной резины:

Каучук — пожалуй, самый главный компонент, без которого невозможно в принципе делать автошины. В производстве применяют натуральный и синтетический каучук. Первый вариант — это материал, который получают из сока гевеи бразильской. Это дерево является главным поставщиком каучука в мире. Добытую массу молочно-белого цвета нужно обработать в печи и высушить. Второй вариант — синтетический материал, который производится из продуктов нефтепереработки. В частности химической обработке подвергаются стирол, бутадиен, неопрен и другие высокополимерные материалы. Эти компоненты добавляются в состав в разных количествах, в зависимости от характеристик автопокрышки. По сути, являются её основой.

Соответственно производители автошин чаще используют синтетический материал, который дешевле в изготовлении и по характеристикам не уступает натуральному каучуку. Другой вопрос, качество химического состава.

Автолюбитель может легко проверить этот параметр при покупке покрышек. Нужно попытаться оторвать усик на автошине. Если перед вами резина высокого качества, этого сделать не получится. Другой способ: быстро проведите пальцем по внешней поверхности колеса. Если на коже останется след от резины, значит, производитель использовал низкосортные материалы. Долго такая шина не прослужит.

Технический углерод — это ещё один важный компонент любого шинного компаунда. Цвет природного каучука — бледно-желтый. Соответственно до включения в химический состав резины углерода — автопокрышки тоже были светло-желтого оттенка. Первые опыты с промышленной сажей (техническим углеродом) начали делать более 100 лет назад. Тогда и узнали, что помимо специфического черного окраса, сажа придает резине повышенную прочность, долговечность и устойчивость к износу. На долю технического углерода приходится 30-35% компаундной смеси.

Кремниевая кислота (диоксид кремния). Данный компонент всё чаще служит заменой промышленной саже. Технический углерод, как и натуральный каучук, постоянно дорожает в цене. Однако использование кремниевой кислоты до сих пор является спорным моментом у производителей резиновых покрышек. Использование компонента снижает прочностные характеристики, но увеличивает специфические свойства резины. В частности сцепление с мокрой дорогой. Таким образом, технологи, добавляя в состав автомобильной покрышки диоксид кремния, ищут баланс между хорошей износостойкостью и устойчивостью машины на влажном покрытии. Зачастую используют два элемента вместе в определенных пропорциях — сажу для прочности и кремниевую кислоту для лучшего сцепления

Сера. Этот компонент важен на этапе, когда из сырой каучуковой массы с различными добавками производятся автомобильные покрышки. Процесс называется вулканизацией. Смесь под действием пара и давления превращается в прочную, эластичную резину.

Соответственно наличие этих химических и природных элементов в составе смеси ещё не гарантирует превосходные характеристики будущей автопокрышки. Большое значение имеет рецептура смеси, а также соблюдение технологии производства.

Как производится резина для шин

Технология изготовления включает четыре этапа: подготовка компаунда, создание основных компонентов автопокрышки, сборка заготовки и вулканизация. Пятым и не менее важным этапом является контроль качества всех стадий производства.

Детально ключевые этапы как делают качественные шины:

Подготовка компаунда. Технологи подготавливают резиновую массу по определенной рецептуре. Какие компоненты используются? Это решают на конкретном производстве в соответствии с бизнес-планами компании. В любом случае производственный процесс начинается именно с подготовки массы, из чего делают резину, с необходимыми добавками.

Создание конструктивных элементов. Современная автопокрышка не производится только из одной резины с добавками. Создается также каркас и брекер. Первый компонент представляет собой один или несколько слоев синтетических нитей, которые держат резину «в форме» и повышают её эксплуатационные характеристики. Второй элемент — это металлокорд, который обеспечивает прочность, надежность сцепления, безопасность шины в движении. Кроме того, производится борт покрышки, которым она фиксируется на диске колеса.

Сборка. На этой стадии в специальном сборочном цехе все компоненты накладываются друг на друга. Сначала каркас и металлокорд, потом бортовые кольца и следом протектор с боковыми частями. Так получается шинная заготовка.

Вулканизация. Собранная заготовка отправляется в пресс-форму, куда подается сжатый пар. Поверхность формы раскаляется и под давлением проступает рельефный рисунок протектора. Постепенно резина обретает высокую прочность и эластичность.

Менеджмент качества. Он осуществляется на всех этапах, начиная с закупки материалов, проверки технологии изготовления смеси и до тестирования готовой продукции.

Важно понимать, что вся резина изготавливается с применением каучука и различных добавок. Используемые компоненты могут влиять на разные характеристики автошин. Одни производители упирают на срок службы, другие на лучшее сцепление с полотном, третьи — на высокую скорость или управляемость и т. д. Все эти параметры, так или иначе, определяют конечную стоимость и качество шин.

Подобрать шины Goodyear для вашего автомобиля

Из чего делают резину для машины — как делают шины для автомобилей

Содержание

Виды резины
Химический состав
- Что такое натуральный каучук
- Другие элементы состава шин
Поэтапный процесс производства покрышек
Современная резина для шин
Как собирают шины
Вопросы и ответы:

Производители покрышек скрывают точную рецептуру их изготовления. Основные же составляющие остаются неизменными. Характеристики разных моделей отличаются. Это необходимо учитывать при выборе покрышек для машины.

Виды резины

Независимо от производителя, на рынке представлены шины из материалов двух видов. Их технические характеристики практически не отличаются. Виды резины:

Из натурального сырья. В основе состава лежит растительный каучук. Он является натуральным веществом, которое добывают из сока деревьев. На начальном этапе производства автомобильных шин использовался только каучук растительного происхождения.
Из синтетического сырья. Современные покрышки делают из каучука, изготовленного на производстве с использованием химических веществ. Материал устойчив к маслам растительного и животного происхождения. Изделия, изготовленные из синтетического каучука, хорошо удерживают воздух. Благодаря этому материал получил широкое распространение при изготовлении покрышек автомобиля.

Резина, изготовленная из натурального или синтетического сырья, используется на авто по всему миру. Производителям выпускают шины с разными техническими характеристики, благодаря внесению изменений в состав резины. Так удается улучшить сцепление колес с сухой, мокрой или обледенелой поверхностью.

Химический состав

Точный химический состав и рецепт у каждого производителя отличается. Компании не разглашают ингредиенты и точную их дозировку. Известны основные составляющие, используемые для производства покрышек. К ним относятся каучук, кремниевая кислота, технический углерод, смолы и масла.

Что такое натуральный каучук

Сырье представляет собой эластичный материал, имеющий водоотталкивающие свойства. Натуральный каучук добывают из сока деревьев. Для этого на коре растений делают надрезы. После сборки жидкость отправляют на переработку.

Из натурального сырья производят латекс. Он используется для изготовления различных резиновых изделий, в том числе и покрышек авто. Чтобы получить латекс, натуральный сок деревьев смешивают с кислотой. В итоге получается густая эластичная масса.

Из латекса удаляют лишнюю влагу. Для этого массу помещают под пресс или пропускают ее через прокатные валы. Так удается получить чистый латекс из природного сырья.

Другие элементы состава шин

Помимо каучука при изготовление покрышек добавляют в состав другие элементы. Они необходимы для улучшения прочностных свойств изделия и изменения его технических характеристик. Производители добавляют в состав следующие ингредиенты:

Технический углерод. Массовая доля вещества может составлять до 30%. Технический углерод необходим для улучшения прочностных характеристик резины. Колесо машины становится устойчивым к истиранию при движении по покрытиям различного качества.
Кремниевая кислота. Улучшает степень сцепления колес с мокрым дорожным покрытием. Производители используют ее в качестве заменителя технического углерода. Это связано с тем, что кремниевая кислота имеет более низкую стоимость. Следует учитывать, что покрышки, изготовленные с содержанием кремниевой кислоты, менее устойчивы к истиранию.
Масла и смолы. Применяются для улучшения эластичных свойств резины. Производители вносят в состав добавки такого типа для достижения мягкости покрышки. Это востребовано в шинах, предназначенных для зимнего использования.
Секретные ингредиенты. Производители добавляют в состав специализированные химические вещества. Они позволяют изменить характеристики резины. Так удается улучшить управляемость автомобиля, уменьшить тормозной путь и т. д.

Массовая доля составляющих у продукции разных производителей отличается. При подборе шин учитывают их характеристики.

Поэтапный процесс производства покрышек

Способ изготовления у разных компаний может отличаться. Благодаря современному оборудованию, удается автоматизировать некоторые процессы. Основные этапы производства покрышек:

Переработка сока деревьев в латекс.
Удаление лишней влаги из эластичного материала.
Измельчение латекса.
Вулканизация. Для прохождения этого процесса латекс смешивается с серой.

После вулканизации с добавлением нужных ингредиентов удается получить резину, устойчивую к истиранию и высоким температурам. Из нее изготавливают автомобильные покрышки.

Современная резина для шин

Рост количества транспортных средств привел к недостатку натурального каучука. В результате был изготовлен синтетический материал. По своим свойствам он не уступает растительному каучуку.

Современные покрышки сделаны из резины, которая имеет в своем составе натуральный или синтетический каучук. На характеристики изделий больше влияют дополнительные ингредиенты. Несмотря на это, стоимость покрышек из натурального каучука выше, чем из синтетического.

Как собирают шины

Для сборки покрышек используются специализированное оборудование. Количество и тип станков подбирается отдельно для каждого случая в зависимости от мощностей производства.

Покрышки состоят из металлического каркаса и резины. Это позволяет придавать изделию нужно форму. Конструкция покрышек разных производителей отличается.

Современные шины изготавливают из натурального или синтетического каучука. Для улучшения характеристик резины в состав включают специализированные добавки. Так удается уменьшить тормозной путь и улучшить управляемость транспортного средства, независимо от качества дорожного покрытия.

Вопросы и ответы:

Кто придумал резину? Чарльз Гудьир. В 1839 году этот изобретатель, смешивая сырой каучук с серой, и нагревая эту смесь, открыл способ стабилизации эластичности каучука.
Что входит в состав покрышки? Она состоит из корда (металл, текстильная или полимерная нить) и резины. Сама резина может иметь разное содержание каучука (зависит от сезонности, индекса скорости и нагрузки).
Как делают шины для машин? На корд из невулканизированной резины припаивается протектор. Создается металлический каркас из прорезиненной проволоки (борт колеса). Все части вулканизируются.

Главная » Диски, шины, колеса » Из чего делают шины для машины

2022-05-26

Сколько масла нужно для изготовления одной автомобильной шины?

Сегодня вы можете купить шины, способные проехать на вашем автомобиле десятки тысяч миль. Современные шины — это результат десятилетий инженерного прогресса. Резиновая смесь представляет собой универсальный материал, который обладает целым рядом свойств в зависимости от сырья, используемого для его производства.

Эти материалы позволяют производителям шин создавать детализированные конструкции шин, которые выдерживают испытание временем и давлением вождения. Но из чего сделаны шины? Как сделать шины действительно долговечными?

Некоторые важные физические и химические свойства делают автомобильные шины безопасными для повседневного использования. Одним из основных сырьевых материалов, необходимых для производства шин, является сырая нефть. Ниже мы немного углубимся в процесс производства шин.

Мы собираемся показать вам, сколько масла им нужно для производства одной шины и почему. Для этого нужно немного углубиться и в производство каучука.

Из чего именно сделаны автомобильные шины?

Проще говоря, шина представляет собой гибкий резиновый кожух, подогнанный под обод колеса вашего автомобиля. Однако структура немного сложнее. Существует также ряд необходимых материалов для изготовления шины, на которую вы действительно можете положиться.

Основным сырьем, необходимым для производства шин, является каучук. Промышленность выпускает натуральные и синтетические каучуки в широких масштабах. Из-за огромного спроса на шины во всем мире ощущается нехватка натурального каучука. Стало неизбежным искусственное производство все большего количества каучука, в результате чего появился синтетический каучук.

Технический углерод также является важным ингредиентом, используемым в виде тонкого порошка. Шинные заводы используют много этой тонкой черной пушистой частицы, поэтому они хранят ее в больших силосах. Другие ингредиенты включают различные химические вещества. Каждый из них улучшает определенные эксплуатационные характеристики в зависимости от типа шин, которые они хотят производить.

Хотя конечный продукт на четверть состоит из шины из синтетического каучука, он также содержит полиэстер, сталь, нейлон, диоксид кремния, пигменты, воски и армирующие химикаты. Ниже мы покажем вам, как именно производят каучук, как натуральный, так и синтетический.

Подготовка сырья

Натуральный каучук

В те дни, когда люди начали производить резиновые шины, дефицита каучуковых деревьев не было. Они производили латексную резину из жидкого сока, извлеченного из этих деревьев. Кундзу, дубы и тополя являются основными источниками натурального каучука.

Они производят летучую углеводородную жидкость изопрен, которая является основной структурной единицей каучука. Срезание коры и сбор сока в чашку с помощью процесса, называемого капанием латекса. Затем они добавили аммиак, чтобы сок не затвердел со временем.

Затем они экстрагировали каучук, добавляя в смесь кислоту. Через 12 часов полученная резиновая смесь была еще влажной, поэтому их пришлось пропускать через ролики, а затем подвешивать над стеллажами. На последнем этапе они складывают его в тюки, чтобы использовать их для производства шин.

Синтетические каучуки

Благодаря химии переработка каучука стала проще, чем когда-либо в шинной промышленности. Это отличная альтернатива натуральному каучуку, хотя для его производства требуется много сырой нефти. Этот искусственный каучук изготавливается путем связывания молекул полимера вместе.

Это делается в лаборатории под названием химический завод. Основными ингредиентами являются нефтехимические продукты, такие как неопрен, который производится из соляной кислоты и ацетилена. Эмульсионный стирол-бутадиеновый каучук или E-SBR — еще один замечательный продукт химии полимеров.

Это один из наиболее часто используемых синтетических каучуков общего назначения в мире. Этот каучук представляет собой сополимер стирола (25%) и бутадиена (75%). Проще говоря, молекулы этих двух мономеров сшиваются в процессе вулканизации, в результате чего получается прочная структура.

Изопрен можно получить путем переработки нефтяного масла, в результате чего получается почти такой же летучий жидкий углеводород, который производят деревья. Комбинируя изобутилен и изопрен, производители также могут производить бутилкаучук. Это еще один тип синтетического каучука с минимальной газо- и влагопроницаемостью и превосходными амортизирующими свойствами.

Технический углерод

Технический углерод является основной причиной, по которой у нас черные шины вместо белых. Он не только придает шине ее цвет, но и способствует рассеиванию тепла. Это наполнительный материал, который производится при высоких температурах.

Они используют воздух для горения, который является источником кислорода для сжигания топлива, и сжигают его вместе с углеводородным топливом, то есть нефтью или газом. В результате получается химический материал в виде мягкого порошка, который лучше всего использовать в виде мелких гранул при производстве шин.

Используется для усиления конструкции шины и улучшения ее определенных характеристик. Он защищает от озона и УФ-лучей, повышает устойчивость к истиранию и повышает прочность на растяжение.

Конструкция шины

Теперь мы наконец-то знаем, из чего сделана резина. Мы подготовили сырье, но остался один вопрос: как делают шины? Что ж, производители шин следуют строгому протоколу, когда дело доходит до сборки шин. Мы все еще в паре шагов от подготовки всех компонентов шин.

На рынке представлены различные типы шин, но все они проходят одинаковый процесс изготовления.

Смешивание материалов

На этом этапе они смешивают все различные виды сырья. Резиновые полимеры и добавки представляют собой смесь, которая различается по консистенции в различных частях шины. Причина этого проста. Вы хотите подчеркнуть универсальные характеристики легковых шин, а не промышленных шин.

Существует огромная разница между зимними и летними автомобильными шинами. Каучук не совсем тот, поэтому производители соответствующим образом корректируют свои рецепты.

Прорезинивание компонентов

Следующая часть производственного процесса прорезинивает компоненты, усиливающие шину. К ним относятся кабели, стальные ремни и по большей части текстиль. В зависимости от типа разрабатываемой шины производители используют от 10 до 30 различных компонентов для одной шины.

Даже для легковых шин требуются слои стального корда, бесшовные верхние слои (нейлон, встроенный в резину), текстильный корд, внутренний слой из бутилкаучука и т. д.

Шина в сборе

Они собирают все вышеперечисленные компоненты с использованием различного оборудования, в результате чего получаются «зеленые шины». На этом этапе шина приобретает прочную структуру, хотя рисунок протектора еще отсутствует. Сборочные машины имеют собственный ленточный барабан, на котором должны размещаться все компоненты.

Именно здесь шина приобретает свою форму за счет растяжения и прессования, когда все ее части соединяются вместе.

Вулканизация

Каучук должен пройти процесс, называемый вулканизацией, что означает, что часть процесса обрабатывается при высокой температуре. Вы можете представить эту часть как просто бросив его в духовку на некоторое время, чтобы приготовить его. Это фаза термической обработки, которая затвердевает структуру.

Производители обычно делают эту часть с серой, в результате чего молекулы сшиваются друг с другом и образуют более прочную связь. Тепло делает резиновые смеси более прочными и долговечными. Как только шина «вынута из печи», она готова к формованию в зависимости от рисунка протектора и общего дизайна шины.

Сколько масла требуется для изготовления 1 шины?

Нам нужно около пяти галлонов нефти для производства синтетического каучука, необходимого для одной шины. Весь последующий процесс производства шин требует двух дополнительных галлонов масла. Производственный процесс использует его для подпитки энергией, необходимой для подготовки материалов и сборки всей шины.

Для более крупных шин, таких как грузовые шины, требуется даже больше, в среднем 22 галлона масла. В шинной промышленности часто используется бензин, для производства которого также требуется масло. Из каждого барреля нефти (42 галлона) они могут произвести около 19 галлонов бензина.

Можно ли производить шины без использования нефтяного масла?

Дело в том, что, производя шины из натуральных резиновых смесей вместо искусственных, мы не выносим масло из общего уравнения. Он по-прежнему нужен нам для производства специальных присадок, необходимых для улучшения эксплуатационных характеристик шин.

Кроме того, нам нужно нефтяное масло, чтобы привести шины в форму. Углеродная сажа, один из наиболее важных ингредиентов, также является побочным продуктом нефтепереработки. Он производится путем сжигания, в процессе которого требуются различные продукты на основе нефтяного масла.

Производители шин уже нашли способ производить технический углерод без сжигания масла. Они нашли способы производить его из растительной нефти, метана и углекислого газа. Тем не менее, им все еще нужно в некоторой степени полагаться на метод на основе нефти.

По мере развития технологий мы неизбежно придем к тому моменту, когда бренды смогут производить шины экологически безопасным способом. До тех пор нам более или менее необходимо использовать нефтяное масло в процессе.

Можно ли производить резину без использования масла?

Мы можем получить каучук из природных источников, таких как каучуковые деревья. Настоящая проблема здесь в том, что существует нехватка доступных деревьев по сравнению с глобальным спросом на шины. Глобальное производство резиновых изделий уже способствовало массовой вырубке лесов во всем мире.

Просто не хватает природных ресурсов, чтобы получить желаемое количество каучука. К счастью, наука нашла способ производить изопрен, основной ингредиент каучука, без использования масла в процессе. У компании Genencor был проект с Goodyear, в ходе которого они нашли способ производить природный изопрен.

Они взяли такие растения, как початки кукурузы, просо просо и кукурузу, и использовали бактерии E. coli для расщепления сахаров на основе целлюлозы. В результате был получен природный изопрен и очень мало токсичных отходов. Таким образом, они продемонстрировали экологически чистый процесс.

Теперь они называют конечный продукт биоизопреном, что позволяет производителям производить резиновые смеси без использования масла.

Является ли резина причиной того, что шины черные?

Причина, по которой шины черные, довольно проста. Ранее мы уже говорили о том, из чего делают резину бренды, и в ней нет ничего черного. Ингредиент, делающий шины черными, — это технический углерод, который бренды добавляют в смесь позже в процессе производства шин. Это имеет решающее значение для устойчивости шины к истиранию и прочности на растяжение. Благодаря полученной усиленной структуре этот ингредиент продлевает срок службы шины.

Без сажи шины из натурального каучука были бы белого цвета. Они также будут иметь слабые эксплуатационные характеристики, что сделает их непригодными для повседневного использования. Это приведет к сокращению срока службы и быстрому износу рисунка протектора.

Трение – один из крупнейших потребителей масла в мире

Одной из самых больших проблем с шинами является загрязнение, вызванное трением. Видите ли, не все загрязнения возникают в процессе производства шин. Когда вы ведете машину, ваши шины постоянно создают трение между пятном и поверхностью дороги.

В результате образуется много пыли от шин, которая оказывает огромное влияние на окружающую среду. Когда ваши шины сцепляются с дорогой, они рассеивают энергию и тепло в зависимости от сопротивления качению. Когда мы делаем математику, оказывается, что 9 процентов расхода масла является результатом сопротивления качению шины. Низкое сопротивление качению означает меньшее трение, меньшее загрязнение окружающей среды и топливную экономичность.

Производя шины, производители шин вносят свой вклад в загрязнение окружающей среды всего на 1 процент. Мы можем получить эту нефть только путем нефтепереработки, в результате которой образуются опасные отходы, а также загрязняется воздух и вода. Дьявол кроется в деталях, как говорится.

Часто задаваемые вопросы

Шины сделаны из масла?

Бренды производят большинство шин из синтетического каучука. В среднем для производства одной шины в процессе используется семь галлонов масла. Шины не изготавливаются непосредственно и исключительно из масла, оно является важным компонентом синтетического каучука. Даже при использовании натурального каучука при производстве шин на более поздних этапах процесса требуется масло.

Откуда берется каучук?

Промышленность производит каучук как из натуральных ингредиентов, так и из искусственных. Натуральный каучук получают из каучуковых деревьев, извлекая из дерева латекс — жидкий сок, вырабатываемый деревом. Помимо латексного каучука, существует синтетический каучук, изготовленный из нефтехимического сырья с помощью химических процессов.

Является ли резина пластиком?

Пластмасса и резина относятся к категории полимеров. Им приходится смешивать добавки с полимерами, чтобы получить дополнительные свойства. Полимеры с эластичным свойством — эластомеры. Они по-разному упорядочивают молекулы полимера в каучуках, позволяя им изгибаться и возвращаться к исходной форме.

Как делают шины? | The Drive

Если вы похожи на нас, вы тратите нездоровое количество своего драгоценного времени на размышления о шинах. Если вы похожи на всех остальных, вы, вероятно, задумываетесь о своих шинах только тогда, когда они вызывают у вас проблемы или когда их нужно заменить. Но даже если вы думаете о них в последнюю очередь, шины — это важнейший компонент автомобильной конструкции, изменивший способ передвижения в транспортных средствах всех типов, поэтому стоит потратить время на то, чтобы узнать о них больше.

За последние двенадцать десятилетий или около того шины и автомобили прошли долгий путь, если не сказать больше. Резина, на которой вы ездите каждый день, во многом похожа на шины многолетней давности, но новые технологии и требования безопасности выдвинули современный дизайн шин на захватывающую территорию. Шины способны улучшить управляемость, безопасность и ходовые качества вашего автомобиля, поэтому редакторы Guides & Gear от The Drive здесь, чтобы помочь вам понять основы их изготовления. Мы проконсультировались с профессионалами Michelin, чтобы объяснить, как они устроены, из чего они сделаны и как они изменились за эти годы.

The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее. , Goodyear

Начнем.

Грунтовка для шин

Проще говоря, шины представляют собой резиновые кольца, которые надеваются на колеса автомобиля, чтобы смягчить удар по дороге и помочь сохранить управляемость. Шины — это единственные части автомобиля, предназначенные для контакта с дорожным покрытием. Хотя существует много типов шин, наиболее распространенными для легковых автомобилей являются пневматические шины, которые накачиваются воздухом или газом для поддержания давления. Большинство современных шин являются радиальными, что означает, что корд и внутренние компоненты выровнены перпендикулярно (90 градусов) с направлением движения.

Важно отметить, что шины не являются монолитной группой. Существуют различные типы, каждый из которых имеет определенную функцию и назначение. Гоночные шины, например, предназначены для обеспечения максимального сцепления с дорогой и прохождения поворотов за счет всего остального (в основном качества езды и долговечности), в то время как шины для легковых автомобилей предназначены для обеспечения плавного и тихого движения автомобиля, хорошей экономии топлива, и разумная безопасность.

Как появились современные автомобильные шины?

Хотя мы не можем вернуться в прошлое, чтобы встретиться с людьми, которые изобрели колесо, мы знаем, когда впервые начали использовать современные пневматические шины. Первые пневматические шины были разработаны в середине 1800-х годов парнем по имени Робер Уильям Томсон, но они были недостаточно практичны и доступны для массового производства. В 1888 году Джон Бойд Данлоп разработал пневматическую шину для велосипедов, которая считается первой широко доступной моделью. Хотя Michelin разработала шину для автомобиля, она оказалась недостаточно прочной, чтобы продаваться, и не стала популярной. Прошло до 1911, чтобы шина с заполненной воздухом камерой имела успех.

Поскольку все предпочитали защиту от ударов, нормой стали пневматические шины. Затем в начале 1900-х годов были добавлены протекторы, и технология шин быстро развивалась, хотя и не без некоторых довольно ужасных перспективных путей на этом пути. Компания DuPont разработала коммерчески жизнеспособный синтетический каучук в начале 1930-х годов, проложив путь к смеси натурального и синтетического материалов, которая до сих пор является предпочтительным методом изготовления шин.

С момента появления первых шин в конце девятнадцатого века шины разрабатывались для конкретных применений, включая бескамерные шины, радиальные шины, шины Run-Flat, зимние шины, грязевые шины и многие другие. Понимая, что производство шин и их последующая утилизация или переработка оказывают значительное и негативное воздействие на окружающую среду, производители шин пытаются сместить свое внимание на то, чтобы их шины и процессы, в которых они производятся, наносили как можно меньший вред. Шинные гиганты, такие как Michelin, например, запустили тщательно продуманные долгосрочные инициативы по обеспечению устойчивого развития, которые предусматривают использование как можно большего количества переработанных и биоматериалов. Michelin говорит, что ее современные шины изготавливаются из более чем 200 компонентов и материалов, и отмечает, что она вложила средства в собственный технологический инкубатор, чтобы найти способы превратить как можно больше этих компонентов в экологически чистые и переработанные материалы, что, безусловно, является сложной задачей.

Другим аспектом такого внимания к экологическим проблемам стало то, что в последние годы тема сопротивления качению шин стала основным направлением развития. Для электромобилей и гибридов шины разработаны таким образом, чтобы найти баланс между производительностью, сцеплением и уровнями коэффициента качения, что помогает увеличить общий запас хода.

Возможно, наиболее впечатляющая инновация, которая продолжается и сегодня, — это радиальная шина. Радиальные шины имеют стальные брекеры и слои, которые состоят из стали с резиновым покрытием. Слои расположены радиально вокруг шины и обеспечивают лучшую гибкость, комфорт и эффективность. Прежде чем мы перейдем к тому, как изготавливаются современные шины, давайте углубимся в их анатомию.

Шины прессуются в пресс-формы, чтобы придать им форму и добавить детали., Michelin

Анатомия типичной радиальной шины

Вот основные части средней радиальной шины:

Внутренний слой : Внутренняя камера из синтетического каучука, поддерживающего давление воздуха

Слой каркаса : тонкие текстильные шнуры, прикрепленные к резине, которые обеспечивают структуру и поддержку колесо при перекатывании по земле

Бортики : Каждое колесо имеет два борта или круглые металлические проволоки, которые обеспечивают герметичное прилегание к ободу колеса и удерживают шину на посадке

Боковина : Наружная часть шины, которая ее защищает от бордюров и других разрушительных внешних воздействий

Слой каркаса : Обеспечивая большую часть прочности шины, слой каркаса состоит из пучка крошечных металлических кордов

Покрытие : То, что Мишлен также называет пояс нулевого градуса», верхний слой изготовлен из армированного нейлонового корда с резиновым покрытием и сохраняет форму шины при одновременном снижении нагрева

Слои короны : Структурная основа протектора

Протектор : Протектор представляет собой рисунок, видимый на плоской внешней части шины. Это не только создает тягу и сцепление с дорогой, но и помогает удалить воду и грязь с поверхности шины.

Как производятся современные автомобильные шины?

Обычно процесс сборки начинается со смешивания и комбинирования сырья. Оттуда он проходит через различные этапы, чтобы сформировать шину и склеить вместе различные компоненты, такие как протекторы и боковины. Заключительный этап включает в себя отверждение шин для отверждения резины и установку окончательных деталей, таких как информация о бренде и размерах шин. Разберём каждую.

Выбор материалов

В зависимости от типа шины и ее назначения в жизни выбираются различные каучуки, пигменты, масла и добавки для создания желаемых характеристик. Эта смесь в конечном итоге состоит примерно из 20 процентов натурального каучука и 25 процентов синтетического каучука, а остальная часть шины состоит из металлов и других материалов. Michelin отмечает, что его шины содержат множество химических веществ, которые придают шинам различные качества, такие как низкое сопротивление качению или сверхвысокое сцепление с дорогой.

Строительство

Даже в современном мире с высокой степенью автоматизации все еще есть части производства шин, которые зависят от человеческих рук. Michelin говорит, что ее шины проходят как ручное, так и автоматизированное производство, и отмечает, что при необходимости изобретает собственные производственные машины и технологии. Производство шин начинается со смешивания ингредиентов, в результате чего получается однородная черная смесь шинной слизи. Компьютеры отслеживают и контролируют этот процесс, чтобы обеспечить согласованность между огромным количеством производимых шин. Затем смесь перемещается на другие машины для переработки в различные детали шин.

Сборка продолжается, когда внутренний слой находится внутри шины. Поскольку в современных автомобильных шинах нет камер, их место занимает этот воздухо- и влагостойкий материал. Затем добавляются ремни и слои, которые изготавливаются из стали и других материалов. Чтобы обеспечить плотное прилегание к колесу, к боковинам шин добавляют стальные проволоки с бронзовым покрытием. Компоненты шины размещаются на месте, а затем сжимаются вместе, чтобы создать «зеленые» шины.

Лечение

Перед отверждением шины называются «зелеными» шинами, и их необходимо нагреть, чтобы завершить процесс формования и сборки. Шины помещаются в форму и либо накачиваются, либо прижимаются к ней, что придает шине как рисунок протектора, так и штамповку боковин. После завершения формовки шины нагревают до высокой температуры — обычно 300 градусов по Фаренгейту и выше — в течение получаса. Этот процесс вулканизирует шину, что упрочняет резину и способствует ее отверждению. Специальные шины, особенно большие внедорожные шины и шины для тяжелой техники, могут занять гораздо больше времени для отверждения.

Зимние шины изготавливаются из специальных каучуков и материалов, обеспечивающих сцепление в зимних условиях., Michelin

Испытания и контроль качества

У каждого производителя шин есть свои собственные методы испытаний, но процесс иногда требует случайный выбор шин, сходящих с конвейера. Шины тестируются в дороге, разрезаются на целостность и дефекты и подвергаются рентгеновскому излучению.

Часто задаваемые вопросы о производстве шин

У вас есть вопросы, У Драйва есть ответы!

В: Каков срок службы шин?

A: Это сильно зависит от условий вождения, манеры вождения и типа шин, но общее правило заключается в том, что шины могут служить до 5-6 лет. Для получения дополнительной информации об уходе за шинами и их техническом обслуживании прочитайте нашу статью «Как долго служат шины и когда их следует заменять?».

В: Используется ли в шинах натуральный каучук?

A: Да, но сумма разная для каждой шины. В общем, шины сегодня содержат около 20 процентов натурального каучука и около 25 процентов синтетического каучука. Металл и другие материалы составляют оставшийся список материалов для шин.

В: Что означают цифры на боковой стороне моей шины?

A: Мы предполагаем, что вы спрашиваете о строке текста, которая начинается с «P». Это обозначение размера вашей шины. Если вы видите P225/65R17 сбоку на шине, это означает следующее:

P — это означает P-Metric, который является стандартом, используемым в США для размеров шин.
225 — это ширина вашей шины в миллиметрах.
65 — это соотношение сторон вашей шины, которое представляет собой сравнение высоты ее боковины с шириной. В этом случае боковина составляет 65 процентов от ширины шины.
R — это означает радиальные шины, которые имеют радиальные слои, пересекающие их.
17 — это размер колес вашего автомобиля. Эта шина подходит для 17-дюймовых колес.

В: Дешевые шины — это плохо?

A: Хотя дешевые шины не всегда плохи, есть причина, по которой дорогие шины стоят дороже, и дело не только в брендинге. Дешевые шины могут содержать меньше резины или могут быть изготовлены из смеси материалов, которые не обеспечивают им долговечности более дорогих моделей шин.

В: Что означает гарантия пробега на мои шины?

A: Гарантия пробега ваших шин означает, что производитель застрахует их от дефектов в течение срока действия этой гарантии и что компания ожидает, что ее шины прослужат не менее срока гарантии в идеальных условиях. Это не означает, что только проехав 25 000 миль из шины с пробегом 50 000 миль, вы получите новый комплект шин, если пожалуетесь. Это означает, что после осмотра вы можете получить новый комплект шин по пропорциональной цене, которая будет зависеть от того, сколько миль у вас осталось по гарантии. Если вы не переставили шины или не позаботились о них должным образом, вы можете ожидать некоторого сопротивления при попытке подать гарантийный иск.

Интересные факты о шинах

Вы знаете, что хотите больше фактов о производстве шин!

В какой-то момент в 1960-х компания Goodyear решила, что было бы неплохо сделать светящуюся шину с прозрачной резиной и подсветкой. В то время шины демонстрировались на таких автомобилях, как Dodge Polara и Chrysler Silver 300, но так и не поступили в продажу.
Резина для шин обычно белого цвета и должна быть затемнена сажей.
Шины Run-Flat довольно распространены, но производители шин продемонстрировали прототипы моделей, в которых вообще не используется воздух. Michelin предлагает шины Tweel, представляющие собой безвоздушные радиальные шины, которые полностью заменяют колесо и шину. В настоящее время они предлагаются для UTV и некоторого тяжелого оборудования, но компания разработала и продемонстрировала автомобильные прототипы.
Инженер Michelin сказал The Drive , что его мечты будут о шинах, которые могут общаться с транспортным средством, а это означает, что транспортное средство сможет регулировать свои характеристики в зависимости от конкретной шины, которую оно носит в любой момент времени.

Давайте поговорим: оставьте комментарий ниже, чтобы поговорить с гидами и редакторами Gear!

Мы здесь, чтобы быть экспертами во всем, что связано с инструкциями.