Достижения в области моделирования, материаловедения и производства поднимают планку производительности шин. И не только для новых автомобилей.
Автор - Брэдли Игер, журналист сетевого издания The Drive
После многих лет поездок на работу, многочисленных поездок по каньонам и пары трек-дней летние шины на нашем Dodge Magnum SRT-8 2007 года определенно переживали не лучшие дни. Помимо того факта, что индикатор износа был почти на одном уровне с протектором, было ясно, что сама резина со временем потеряла одну или две ступени. Даже в идеальных условиях тормозной путь увеличился, реакция на поворот стала менее резкой, и полностью исчезли ощущения, которые эти шины раньше передавали рулевой рейке.
Очевидно, пришло время заменить шлепанцы на новый набор. Это заставило меня вспомнить о разговоре, который у меня состоялся с инженером Bridgestone на гоночной трассе Willow Springs Raceway во время презентации Maserati MC20 в США в начале этого года. Potenza Sport — это летняя шина, которая ставится на конвейере не только на новый спортивный автомобиль Maserati, но и на другие экзотические модели, такие как Lamborghini Huracán STO и Ferrari Roma. Я тогда сказал инженеру, что чошадиные силы — это то, что автопроизводители коллективно «решили» много лет назад. Хитрость в наши дни больше заключается в том, чтобы выяснить, как эффективно использовать всю эту мощность, и эта задача все больше становится обязанностью производителей шин.
Конечно, говорить такое — его работа, но он прямо-таки настаивал на том, что специалисты по шинам справятся с этой задачей, и объяснил мне, почему. «Технология развивается со скоростью почти такой же, как сотовые телефоны», — сказал он. «Есть вещи, которые мы можем сделать сегодня, и которые были невозможны даже несколько лет назад».
Несколько недель спустя, изучая варианты замены шин для универсала, я обнаружил, что Bridgestone теперь производит Potenza Sport в тех же размерах, что и летние шины Goodyear Eagle F1, которые изначально были установлены на Magnum SRT-8. Это заставило меня задуматься о том, насколько сильно изменился дизайн шин с тех пор, как этот Dodge был новым, и что это может означать полтора десятилетия спустя для немного тюнингованного серийного автомобиля, подобного этому.
И, как недавно объяснил мне Дейл Харригл, главный инженер Bridgestone по замене шин в Америке, замена старых шин на новые, как правило, имеет неотъемлемые преимущества независимо от того, сколько мяса осталось на костях.
«Это особенно верно для шин, которые испытали ряд циклов нагрева во время трековых дней и энергичного вождения», — сказал Харригл. «Каучук переходит из так называемого «зеленого» состояния в «отвержденное» состояние в процессе производства, но этот процесс отверждения никогда не останавливается полностью — он всегда продолжается в небольшой степени. Когда вы нагреваете шину во время трек-дня или чего-то подобного, вы ускоряете процесс отверждения за счет этих циклов нагрева, и поэтому сцепление со временем ухудшается».
Но после установки комплекта этих Potenza Sports становится ясно, что их преимущества состоят не только в свежести материалов. Улучшение чувствительности управления и сопротивления на руле было очевидно даже при простом движении по городу. Быстрая пробежка по сети эпических каньонных дорог в лесу Анджелес всего в нескольких милях к северо-востоку от центра Лос-Анджелеса показала заметно более резкий вход в поворот и более резкую реакцию на торможение. И все это без заметного компромисса в качестве езды или дорожном шуме.
Резина Bridgestone не полностью изобретает автомобиль — что имеет смысл, учитывая, что этот автомобиль уже был на летних шинах с самого начала — но улучшения производительности ощутимы по сравнению с комплектом, на котором этот Dodge раньше ездил. И при прочих равных, я также считаю справедливым сказать, что автомобиль превзойдет другой стандартный Magnum SRT-8 на оригинальных шинах по подавляющему большинству реальных показателей.
Мне было любопытно, как за эти годы улучшились казалось бы несопоставимые параметры, такие как шум и сцепление, поэтому я спросил Дейла Харригла о том, как изменилась разработка высокопроизводительных шин за последнее десятилетие.
«Раньше большая часть нашей первоначальной работы выполнялась методом проб и ошибок, — сказал Харригл. — Самая важная вещь, которую мы можем сделать сегодня и которую не могли сделать 10 лет назад, — это цифровое моделирование. Мы можем моделировать намного больше характеристик шин и того, как шина работает с транспортным средством как системой. У нас есть надежные цифровые модели таких вещей, как профиль шины и пятно контакта, и мы внедряем эту технологию в другие области, такие как составы резины протектора. Баланс характеристик в зимних и влажных условиях, качества износостойкости протекторной смеси теперь можно в значительной степени смоделировать на компьютере, наряду с такими вещами, как характеристики аквапланирования и сопротивление качению. Практически каждый ключевой параметр производительности шины можно в той или иной степени смоделировать еще до того, как мы создадим нашу первую экспериментальную шину, и технология постоянно совершенствуется», — сказал Харригл.
Необходимо учитывать факт, что Potenza Sport конкурирует с серьезной подборкой в сегменте летних шин с максимальными характеристиками, включая Michelin Pilot Sport 4S, Pirelli P Zero и Continental ExtremeContact Sport.
Компания Michelin, например, использовала аналогичные инструменты компьютерного моделирования для разработки и оптимизации шин, таких как Pilot Sport 4S K1 для нового Ferrari 296 GTB. А другие их модели летних шин, такие как Primacy 4+, сочетают в своей конструкции несколько слоев резины, чтобы обеспечить стабильную эффективность торможения по мере износа шин и уменьшения глубины протектора. Между тем, Pirelli интегрировала полиуретановую губку во внутреннюю конструкцию шин, таких как P Zero, чтобы поглощать вибрации и снижать шум, повышая уровень комфорта в сегменте, который обычно требует значительных компромиссов в этом отношении.
Интересно, что Харригл говорит, что зимние характеристики, сцепление с мокрой дорогой и износ протектора по-прежнему являются ключевыми показателями конструкции, которые необходимо учитывать даже при разработке такой летней шины.
«Практически в каждой шинной смеси есть компромисс между этими параметрами — зима, мокрая дорога и износ, — сказал он. — Это те характеристики производительности, в которых мы идем на компромиссы в инженерном плане. Таким образом, для такой шины, как Potenza Sport, где зимние характеристики, очевидно, не имеют большого значения, мы можем сосредоточить больше наших инженерных усилий на компромиссе между сцеплением на мокрой дороге и сроком службы до износа. Мы можем использовать цифровые модели, чтобы приблизиться к желаемому балансу, а также к тому, как мы уравновешиваем характеристики смеси с геометрией рисунка протектора».
Сцепление на сухом покрытии, конечно, также занимает одно из первых мест в списке приоритетов. Однако физика сцепления на сухом покрытии более понятна, чем то, что происходит, скажем, со сцеплением на мокрой дороге, поэтому немного проще настроить шину так, чтобы она выполняла необходимые задачи сцепления на сухом покрытии. «Цель здесь состоит в том, чтобы достичь определенного уровня сцепления на сухой дороге, а также убедиться, что другие аспекты производительности шины также достигают своих целей», — добавляет он.
Помимо использования цифрового моделирования, за последние несколько лет также были достигнуты значительные успехи в технологии материалов, которые изменили внутреннюю конструкцию таких высокопроизводительных шин. «Например, в этой шине используется гибридный верхний слой, который находится непосредственно под поверхностью протектора, — сказал он. — Это смесь нейлона и арамида в одном композитном корде, что дает несколько преимуществ. Нейлон сжимается, когда нагревается, поэтому он отлично справляется с контролем увеличения размера шины на высоких скоростях, на которые рассчитана эта шина. Между тем, арамид очень жесткий, поэтому сочетание этих двух материалов дает нам контроль на высокой скорости, а также отличное ощущение руля благодаря этой жесткости».
Другие технические достижения также позволили производителям шин, таким как Bridgestone, делать с дизайном своих протекторов то, что раньше было невозможно. 3D-печать, например, позволила инженерам создать уникальные формы для ламелей Potenza Sport — небольших прорезей, прорезанных в поверхности протектора, которые в первую очередь улучшают управляемость в сырую погоду. Здесь эти уникальные формы разработаны таким образом, что ламели могут переплетаться при торможении и во время других маневров. «И когда эти прорези переплетаются, шины становятся намного жестче», — говорит Харригл. «Таким образом, мы можем улучшить характеристики прохождения поворотов и эффективность торможения, но при этом иметь достаточно ламелей в шине, чтобы обеспечить сцепление с мокрой дорогой, когда это необходимо».
Хотя версии Potenza Sport для Maserati MC20 и Lamborghini Huracán STO были разработаны специально для этих автомобилей, в то время как Magnum теперь катается на том, что якобы является серийной версией, оказывается, что шины OE-спецификации обычно очень похожи на своих собратьев из мира суперкаров. «Многие из заданий OE, которые мы получаем, направлены на то, чтобы убедиться, что автомобиль «чувствует себя» как автомобиль этой конкретной марки. Большая разница в ощущениях, например, между седаном VW, седаном Honda и седаном Nissan одной категории достигается за счет настройки шин в процессе разработки оригинального оборудования», — говорит Харригл.
Глядя в будущее, он указывает, что все новые достижения как в цифровом моделировании, так и в материалах — это те факторы, которые будут продолжать повышать показатели производительности таких шин, как Potenza Sport. И все же Дейл Харригл видит, что другие аспекты конструкции шин также приобретают все большее значение.
«Моделирование со временем будет только улучшаться, и это позволит нам сбалансировать эти инженерные компромиссы в гораздо более точном масштабе», — сказал он. «Но я думаю, что фундаментальное материаловедение — это то, в чем Bridgestone действительно преуспевает, и именно здесь мы увидим самые большие успехи в течение следующих пяти-десяти лет. Здесь еще много запаса производительности. А в контексте других наших продуктовых линеек эта наука о материалах будет способствовать улучшению таких аспектов, как устойчивость и сопротивление качению».
Оригинал статьи — https://www.thedrive.com/news/44815/how-advancements-in-tire-tech-are-injecting-new-life-into-older-cars
#bridgestone #michelin #pirelli #continental #шины #авто #производство #колеса
