Резина будущего на авто
Безвоздушные шины: конструкция, преимущества, недостатки, цены
О новых безвоздушных шинах слышали уже многие автолюбители, а если и не слышали — то точно втайне мечтали. Ведь главный принцип действия обыкновенной автомобильной шины какой? Воздух под давлением «заперт» внутри резинового объема, на который благодарной внешней средой приходят самые разнообразные испытания: острые камни и гвозди, бордюры с выступающими железяками… в конце-концов просто любители проколоть колеса тоже до сих пор не перевелись. Что будет если исключить из уравнения обыкновенных шин (не важно, камерные или бескамерные они у Вас) всё тот же воздух? При меньшем, чем положено, давлении увеличится расход топлива, ухудшится поведение автомобиля на дороге… При полном же отсутствии давления мы просто далеко не уедем. Давайте же посмотрим, как появилась, как развивается и какие последние разработки в отрасли создания шин без воздуха. А если всё это случается в опасное для человека время, то ценой «воздуха» станет как минимум одна жизнь.
Сначала немного истории. Официально первыми о создании системы безвоздушных шин заговорил Пентагон. Разумеется, исключительно в военных целях: не всегда бронирование резины военной техники решало каждодневные опасности и все возможные ситуации. А когда военное руководство не самой бедной страны выделяет средства на ту или идею — мысли находятся. Первые наработки немедленно были использованы на военном транспорте Humvee, где сразу были выявлены как многочисленные преимущества новой технологии, так и немногочисленные её недостатки.
Итак, безвоздушные шины — это полая конструкция, в которой чаще всего функцию воздуха берут на себя резиновые простенки.
По внешнему виду если новые шины выполнены закрытыми (с боковыми стенками), то отличить их от обыкновенных «воздушных» сложно. Дополняя предыдущий абзац: на сегодняшний день существует две основные конструкции таких шин:
Конструкция в итоге кажется очень простой: край шины — растяжной хомут, середина — классическая ступица, к которой прикреплены спицы из полиуретана строго в определенной последовательности. Получившийся «рисунок» у каждого современного производителя свой, каждый из них продемонстрирует свои преимущества и недостатки.
Стоит ли говорить, что простая, но эффективная конструкция, которая навсегда заставит забыть о проколах или несоответствующем давлении быстро переросла рамки военной промышленности и устремилась «на гражданку»? К сожалению, разработки этой отрасли всё еще активно ведутся, более-менее серийные экземпляры пока что получили своё применение на слабо-нагруженных транспортных средствах вроде газонокосилок, скутеров или гольф-каров. В промышленной сфере безвоздушная резина получила применение в экскаваторах и погрузчиках, а в личном транспорте они сейчас кое-где применяются в инвалидных колясках и велосипедах.
Причина такой избирательности простая: несовершенная пока конструкция резины на скоростях более 80 км/ч создает паразитные вибрации, хорошо передающиеся на корпус автомобиля.
Как уже было сказано, у новой конструкции, активно сейчас развиваемой, есть как неоспоримые достоинства, так и не исправленные пока недостатки. Для начала стоит указать на главные преимущества шин без воздуха:
Как видим, преимуществ у новой технологии масса. Ложкой же дегтя стоит отметить следующие пункты:
Первыми «гражданские» безвоздушные шины запатентовали в 2005 году Michelin, назвав своё творение Tweel (шина (tyre) + колесо (wheel)). Используя их на всё той же спецтехнике, скутерах и инвалидных колясках, конструкция всё еще не доработана для высоких скоростей. Конструктивно Tweel представляет собой систему цельных внутренних ступиц, прикрепленных к полуоси. Вокруг них расположены полиуретановые спицы, соединенные в определенной последовательности. Через спицы проходит растяжной хомут, формируя внешний край шины (часть, которая соприкасается с дорогой).
Конкурентом для Michelin стала компания Polaris, продемонстрировав своё видение «шин будущего». Конструктивно они достаточно похожи, но в Polaris внесли одно улучшение: спицы заменили на систему сот наподобие пчелиного улья. Плюс применили собственной разработке другие композиционные материалы. Стали заметны преимущества новинки: получившиеся ячейки в зависимости от скорости движения проявляют разные параметры жесткости: то они жесткие, то они гибкие, а как следствие — лучше поддерживается форма колеса вкупе с хорошим поглощением неровностей.
Безвоздушные шины Bridgestone показали миру свой «рисунок»: теперь в профиле закручивающиеся в обе стороны спицы, благодаря которым шина становится более упругой. В Bridgestone к выбору исходных материалов подошли достаточно «зелено» и предложили создавать новые шины из переработки старой резины. Впрочем, практика показала возможность применения подобной конструкции лишь в гольф-карах: максимальная скорость ограничивается уже даже не 80, а 64 км/ч, а грузоподъемность одного колеса всего 150 кг.
Шины без воздуха I-Flex (Hankook) сделали неожиданный поворот этой отрасли. Корейская фирма создала шины, в которой собственно шина и обод — одно целое. 95% I-Flex — это переработанные материалы. Показали их в первый раз на Франкфурском автошоу 2013 года, выполнены I-Flex были в размере 14″ и имели довольно оригинальный дизайн, который приглянулся посетителям.
Сейчас подобные безвоздушные шины устанавливают на малолитражные модели Volkswagen Up.
Последней новостью маленького мира безвоздушной резины стал выпуск шин Hankook I-Flex пятого поколения, в которых инженерами удалось перевались «80-километровый барьер». По результатам серии испытаний было выявлено, что новый рисунок вместе с новыми перерабатываемыми материалами («зеленые» ликуют) теперь упирается в скоростной предел 130 км/ч. Дополнительным преимуществом новинки стала возможность установки новых Hankook I-Flex-V на стандартный обод.
Пока что безвоздушные шины находятся в стадии доработок и внедрения новых идей, первоначальный рынок сбыта — это США. С другой стороны, в Россию эта технология придет уже значительно более совершенной и доработанной, с уменьшенной стартовой ценой и высоким качеством. Есть смысл подождать.
Колеса будущего
Шины для автомобилей – сложное в разработке и изготовлении изделие, которое регулярно дорабатывается и совершенствуется ведущими брендами.
Поскольку за последнее время на автошины старого поколения серьезно возросла нагрузка из-за высоких скоростей, смены покрытий и дорожных условий, среди производителей давно ведется дискуссия о производстве модели шин будущего.
Обновленные модели от разных брендов часто противоречат друг другу, имеют необычные концепции и формы. Однако, несмотря на отличия прототипов, новое автомобильное колесо сильно отличается от классической версии. Оно обеспечивает лучшее сцепление с дорожным покрытием в разных условиях, подходит для одновременно безопасной езды по асфальту, бездорожью, бетону или по мокрой дороге. Шины будущего не боятся механических повреждений, могут эксплуатироваться даже после прокола или сильных боковых порезов.
Колеса будущего, как их представляют сегодня
Южнокорейские производители активно разрабатывают шины нового поколения, которые имеют адаптивный и подвижный протектор. Они представлены в качестве моделей для легковых и грузовых машин, подходят для поездок на дальние расстояния по дорогам с разным, в том числе неравномерным покрытием. Преимущество разработки заключается в адаптации шины к дорожным условиям. Представленное поколение разрабатывается для некачественных дорог – новые автошины меняют площадь сцепления с дорогой для вхождения в поворот на большой скорости и при прохождении обледенелых участков.
Дополнительная амортизация слоя обеспечивает свободную езду по бездорожью, поэтому новое поколение превосходит существующие модели. Они же смогут стать и гоночными сликами при необходимости, так как колеса смогут менять свойства при виражах и активно подруливать внутрь поворота.
Колеса с резиновыми спицами
Над поколением шин будущего работают и американские производители, разрабатывающие модели для поездок на больших скоростях. Новые модели состоят из резиновых спиц с необычным сечением, которые соединяют внешнюю сторону обода с внутренней частью. Они полностью заменяют классическое наполнение воздухом, поэтому не боятся ни проколов, ни боковых порезов. Автошины будущего не только не уступают по своим ходовым качествам предшественникам, но и значительно превосходят их.
Современное поколение покрышек при воздействии воздуха прогибается в зоне спиц, что приводит к изменению обода. Конструкция обеспечивает быстрый возврат к прежней форме благодаря эластичным спицам. Модель будущего отлично преодолевает неровности, имеет высокую амортизацию, что обеспечивает комфортную поездку на любые расстояния по дорогам с разным покрытием.
Сенсорные шины нового поколения
Некоторые производители шин видят будущее с сенсорными датчиками, которые в режиме реального времени считывают дорожную ситуацию и подстраиваются под условия. Они мгновенно распознают смену покрытия, предотвращают потерю площади пятна контакта. Благодаря уникальной форме колеса, которое напоминает покрышки мотоцикла, эта модель отлично держит дорогу на высокой скорости и при вхождении в повороты.
Наличие высоких и узких шин будущего для установки на переднюю ось и асимметричного рисунка для задней части увеличивает безопасность вождения. Этого удалось добиться благодаря быстрому отводу влаги из пятна контакта и лучшего сцепления покрышки с дорожным полотном.
Футуристичные концепты захватывают дух и привлекают внимание мирового автомобильного сообщества, однако эти модели пока остаются в разработке, проектируются для новых автомобилей и дорог будущего.
Расскажем и еще об одном уникальном концепте в мире шин – безвоздушных шинах.
Безвоздушная шина
Над созданием нового поколения автопокрышек занималось главное военное ведомство США. Изначально улучшенные шины предназначались для тяжелой техники, которая регулярно передвигается в сложных условиях. Уже после технологию колеса без воздуха стали использовать в гражданском производстве. Массовой разработка будущего стала не сразу из-за слабых сторон, которые вскоре были устранены. Первыми недостатками, помимо низкой грузоподъемности, специалисты отмечали наличие вибраций при езде на высокой скорости, а также отсутствие регулировок жесткости.
Доработанные колеса обеспечивают высокую проходимость техники. Новые баллоны устойчивы к пробоинам, сохраняют рабочие характеристики даже при сильном повреждении основания. Обновленное поколение можно эксплуатировать даже после деформации структуры более чем на 30%. При изготовлении используются огнестойкие материалы, поэтому шины устойчивы к экстремальным температурам.
Популярные модели шин
Конструкция безвоздушных шин
Новые модели представляют собой колесо, внутри которого установлены резиновые простенки. Они обеспечивают прочность обновленного поколения и возможность эксплуатации без воздуха. Они имеют структуру ячеек, резиновое основание, от которого распределяются прочные спицы, выполненные на основе полиуретана. Сам каркас собирается из множества пластин, изготовленных из каучука. Технологии будущего позволяют нам создавать уникальные модели, способные быстро принимать первоначальную форму даже после серьезной деформации.
Безвоздушные шины можно разделить на несколько типов:
Колеса, выполненные на основе каучука, оптимальны для эксплуатации на легковых автомобилях. Благодаря изменению поперечной жесткости, можно подбирать шины будущего под условия эксплуатации и контролировать нагрузки.
Область применения шин нового поколения
Безвоздушные колеса должны получить широкое распространение в будущем, однако сегодня новое поколение нельзя считать доработанным и совершенным, чтобы запускать массовое производство. Шины все еще имеют недостатки, которые производителям еще только предстоит победить.
Поскольку колеса еще во многом не доработаны, они чаще используются на военной технике. Это связано с тем, что шины будущего в таких условиях получают меньше нагрузки, поэтому водители не подвергаются опасности. Встретить такие колеса на новом городском автомобиле сейчас невозможно.
Несмотря на это, технология будущего активно используется при оснащении легкого транспорта. Колеса, пришедшие на смену старому поколению, ставятся на газонокосилки, скутеры, мопеды, экскаваторы, погрузчики, велосипеды или самокаты. Это демонстрирует хороший потенциал колес, которые могут в ближайшее время стать массовыми. Однако внедрение шин будущего в новые сферы возможно только в случае, если производители продолжат работу над исправлением недостатков колес.
Преимущества шин нового поколения
Технологии будущего позволяют создавать шины нового поколения по своим качества схожими с пневматическими колесами. В ходе испытаний безвоздушные шины демонстрируют лучшую управляемость на разных покрытиях по сравнению с обычными моделями. Они отлично держат дорогу при вхождении в поворот на скорости, устойчивы к механическим повреждениям.
Новое поколение отличается:
Безвоздушные шины в скором времени будут востребованы для комплектации гражданских автомобилей. Доступные тесты и преимущества моделей показывают, что новые колеса имеют более сбалансированные технические характеристики, которые повышают безопасность и маневренность в разных условиях.
«Цена от» означает минимальную (ориентировочную) цену на товар, предоставленную дилерами GOODYEAR на территории Таможенного Союза, которые выразили желание размещать данную информацию на настоящем ресурсе. Минимальна цена может отличаться в зависимости от региона и/или дилера. Окончательная цена на товар рассчитывается на сайте соответствующего дилера и может отличаться от заявленной на данном ресурсе. Материалы, представленные на данном сайте, носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой в соответствии со статьей 437 ГК РФ.
*Условия каждой действующей акции уточняйте у соответствующего дилера GOODYEAR. Материалы, представленные на данном сайте, носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой в соответствии со статьей 437 ГК РФ
Сферические шины будущего
Сферические шины будущего помогут автомобилям ехать боком
Представители производителя шин Goodyear Tire & Rubber Company рассказали о своих планах по созданию сферических «колёс», которые позволили бы транспортным средствам ехать боком с такой же лёгкостью, как вперёд или назад.
Строение колёс таково, что может обеспечить любое направление движения за счёт устранения такой четырёхтысячелетней традиции, как ось колеса.
Компания Goodyear объявила о планах по созданию необычных колёс и шин к ним Eagle-360 на 86-ом Международном автосалоне в Женеве (Швейцария). По мнению представителей компании, новая концепция непременно изменит будущее автомобилей-роботов и других автономных транспортных средств.
В настоящее время никакие технические подробности прототипа не обнародованы, хотя очевидно, что в колёсах Eagle-360 будет использована система магнитной левитации, а сами они будут располагаться в корпусе транспортного средства.
Известно лишь, что внутренние датчики колеса будут учитывать дорожные и погодные условия, в которых будет работать Goodyear Eagle-360, и сообщать данные системе управления транспортным средством, а также регулировать износ шин за счёт постоянного мониторинга рисунка протектора и движения воздуха вокруг него.
Компания также планирует включить в конструкцию биомиметические элементы. Сейчас производитель поговаривает о том, что распечатанные на 3D-принтере протекторы шин будут имитировать узор кораллов семейства Faviidae, похожих на человеческий мозг. Это будет не красивым дополнением, а необходимостью: только в этом случае шина будет действовать как естественная губка – затвердевать в сухих условиях и размягчаться в присутствии влаги (это нужно чтобы избежать аквапланирования машины и улучшить процесс эксплуатации).
Кроме всего прочего Eagle-360 помогут практически мгновенно осуществлять сложно дающуюся многим водителям параллельную парковку.
ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ
Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ
Радикальные инновационые шины для автомобилей будущего
Буквально каждый месяц появляется невероятное количество автомобильных концептов, которые поражают своим футуристическим дизайном, начинкой и возможностями. Восхищаясь автомобилями будущего, немногие задумываются о том, какими будут автомобильные шины. А тем не менее уже сегодня предлагается множество самых невероятные моделей – технологичных, надёжных, экологичных – которые разрушают сложившиеся стереотипы о покрышках.
1. Шины Dakar
На конкурсе Hankook Tyre Desing Challenge 2014 шины Dakar от дизайнера Самира Садихова заняли І-ое место. Гексогональный дизайн протектора этих шин обеспечивает надежное их сцепление с поверхностями различных видов.
Кроме того, колесо полностью адаптировано к гонкам по пересеченной местности. Протектор состоит из отдельных шестиугольных блоков, каждый из которых имеет отдельную воздушную камеру, что делает возможным в случае прокола менять отдельный блок, а не целое колесо.
Эти концептуальные шины адаптируются для разных автомобилей (как легковых, так и грузовых). При этом окраску боковых элементов возможно выбирать в зависимости от вкусовых предпочтений.
2. Шины Tweel
Французская компания Michelin выпустила инновационные шины Tweel. Уникальная разработка состоит из жесткой ступицы, которая посредством гибких спиц из полиуретана соединена с протектором. Колесо такой конструкции, где ø 830 мм, а глубина протектора – 3,5 мм может выдерживать нагрузку до 2 тонн. Для изготовления подобного гибрида производитель использовал специальные резиновые спицы, имеющие уникальное сечение.
Они сплавлены с протектором и колесом в единую конструкцию, за счет чего могут с легкостью изменять форму в момент преодоления автомобилем неровных участков дороги, а жесткость их в 5 раз превосходит аналогичные показатели шин классических.
3.Колеса Active Wheel
На достигнутом компания Michelin не остановилась. Ее специалисты создали уникальную разновидность умного колеса Active Wheel, которое способно приводить авто в движение посредством миниатюрного электродвигателя, обеспечивая также функции подвески и торможения. Комплекс состоит из:
• Покрышки;
• Системы тяги (электрической);
• Активной подвески;
• Системы фрикционного торможения.
Подобное техническое решение ощутимо экономит пространство за счет освобождения автомобиля от двигателя и трансмиссии.
Каждое колесо представляет собой независимую систему, которая позволяет экипировать машину либо 2-мя (вперед либо назад) либо 4-мя ведущими колесами.
Пара колес Active Wheel демонстрирует выходную мощность 60кВт/40л.с.
Для обеспечения питания колес Michelin разработал специальную батарею, запаса энергии и которой хватает на 200 км, а вес ее в 2 раза меньше, чем у аналогов.
4. Maxplo от компании Kumho
Компания из Южной Кореи Kumho представила новые безвоздушные шины-трансформеры Maxplo. В основу концепции легла способность протектора этих шин трансформироваться в зависимости от реальных дорожных условий, что обеспечивает максимальный уровень сцепления с дорожным полотном. В Maxplo панели покрышек раздвигаются при движении по рыхлому снегу либо грунту, и, как следствие, улучшаются внедорожные качества. На полностью обледенелой трассе дополнительно выдвигаются блоки, имеющие шипы.
На Maxplo рисунок протектора выполнен так, чтобы максимально обеспечить отвод воды и избежать возникновения эффекта аквапланирования (частичной либо полной потери сцепления колес авто с дорожным полотном по причине присутствия в зоне контакта слоя воды).
Для электрических автомобилей существует возможность интегрирования в центральную часть Maxplo приводного электродвигателя.
5. IFlex от компании Hankook
Компания Hankook (Южная Корея) заявила об успешном проведении испытаний безвоздушных покрышек IFlex. Эти шины не имеют воздушной камеры и произведены из специального материала, который обладает низкой токсичностью и легко поддается последующей переработке.
Особенностью шин IFlex является наличие внутри колеса специальных пор (полостей), которые выполняют функции амортизаторов. Следует отметить, что IFlex будет устанавливаться вместо всего колеса, и производители предусмотрели для этого специальные крепления.
Еще одной особенностью IFlex будет то, что выпускать их будут исключительно из сырья, полученного путем переработки старых покрышек.
6. Kenda Terrain Armor
В ходе плодотворного сотрудничества компаний Kenda USA Polaris и Resilen Technologes стал новый вездеход Polaris General, который имеет безвоздушные шины Kenda Terrain Armor.
Наружный обод этой непневматической шины выполнен из обычной резины и имеет стандартный протектор. Внутренняя ячеистая структура изготовлена из запатентованного композитного материала, который сочетает высокую гибкость и прочность с памятью форм.
Шины Kenda Terrain Armor имеют следующие преимущества:
• Уникальная конструкция ячеек позволяет колесу поглощать любые неровности почвы;
• Достаточная жесткость перегородок способствует выдерживанию тяжести кузова;
• Отсутствие у шин воздушных камер дает возможность не опасаться проколов.
Такие шины сразу стали пользоваться большой популярностью у спасателей и военных.
7. Шины Intelli Grip
Американская компания Goodyear продемонстрировала недавно концептуальные шины Intelli Grip, оснащенные современной сенсорной технологией, которая поддерживает системы автономного движения. Благодаря этому, а также специально разработанному протектору, Intelli Grip способно мониторить ряд параметров:
• Состояние дорожного полотна;
• Погодные условия на текущий момент;
• Давление;
• Степень износа.
Все данные, полученные в результате мониторинга, передаются на центральный компьютер транспортного средства. Это дает возможность значительно улучшить рабочие характеристики автомобиля и повысить степень безопасности передвижения на нем.
8. Шины Eagle-360
Еще одной разработкой компании Goodyear являются сферические покрышки Eagle-360, которые будут изготавливаться по индивидуальному дизайну при помощи ЗD-печати. Характеристики им будут задаваться в зависимости от манеры езды водителя, а также с учетом локации автомобиля. Колеса имеют шарообразную форму и удерживаются при помощи магнитной левитации.
Сферические Eagle-360 будут оснащены сенсорами, при помощи которых осуществляется мониторинг:
• Состояние дорожного покрытия;
• Степень износа.
Эти данные будут передаваться центральным системам управления беспилотного автомобиля.
Кроме того, концепция предусматривает автоматическое изменение ориентации колес при значительном износе какой-либо части протектора.
Сферические колеса Eagle-360 имеют рисунок протектора, который напоминает по виду поверхность мозговых кораллов. Пустоты протектора заполняются специальным материалом, обладающим свойствами натуральной губки, который при контакте с водой сначала будет впитывать ее, а затем выталкивать наружу под воздействием центробежной силы. Такая конструкция позволит избежать возникновения эффекта аквапланирования.
Внутри каждой сферической шины имеется электродвигатель и аккумулятор, а остальная полость заполнена специальным армированным пенопластом. Покрышки будущего способны совершать полный оборот вокруг своей оси и приспосабливаться к различным погодным условиям. Сферическая форма шин способна обеспечить лучшую маневренность, а также делает возможным движение автомобиля боком.
9. Hakkfheliitta от компании Nokian Tyres
Компания Nokian Tyres предлагают другую концепцию развития шиноиндустрии. Их новая модель Nokian Hakkfheliitta все также накачивается воздухом, однако способна изменяться в зависимости от условий. Такие шины имеют шипы, которые при необходимости выдвигаются (для этого в салоне просто нужно нажать кнопку).
Зимняя шина Nokian Hakkfheliitta R2 выпущена для электромобилей и обладает наивысшими показателями топливной эффективности. А ещё они сообщат о своём состоянии на смартфон водителя.