Вряд ли многие знают имя Чарльза Гудьира, а ведь этот человек сделал для нас очень много. Он был выдающимся изобретателем, основателем собственного бизнеса. Но самое ценное качество, которое помогло ему достичь успеха, — это его невнимательность.
Однажды, проводя очередной опыт, Гудьир оставил смесь каучука и серы возле горячей печи. Он задремал, а когда проснулся, то увидел удивительное явление, которое впоследствии назвали «вулканизацией». Без этого явления невозможно представить современные шины для автомобилей.
Факт № 1: шины старше, чем машины
Первые шины появились задолго до изобретения автомобиля. В 1845 году англичанин Роберт Томсон предложил надеть на деревянное колесо с металлическим обручем камеру из парусины, пропитанной каучуком. Он даже получил патент на своё изобретение. Однако идея не получила широкого распространения.
Массовое увлечение шинами началось в 1888 году, когда Джон Данлоп, другой англичанин, придумал закрепить на колёсах велосипеда своего маленького сына свернутый кольцом садовый шланг, предварительно накачав его воздухом. Это изобретение оказалось настолько удачным, что уже через год абсолютно безнадёжный велосипедист, используя технологию Данлопа, выиграл на центральном стадионе Белфаста абсолютно все заезды.
Инженеры по всему миру подхватили идею и начали активно её развивать. Кто-то предлагал отделить камеру от покрышки, кто-то придумывал, как лучше организовать массовое производство. Однако самое интересное заключалось в том, что экспериментаторы использовали шины только для повозок и велосипедов. Они боялись устанавливать их на автомобили, считая, что резина не выдержит тяжёлую машину. Более того, в конце XIX века медики были уверены, что на высокой скорости, например, выше 70 км/ч, водитель умрёт от разрыва сердца.
Факт № 2: вторая жизнь покрышек
Безусловно, важно не только производить и использовать шины, но и правильно утилизировать их, когда они уже не нужны. Ведь в земле шины могут разлагаться до 50 тысяч лет.
Если вам когда-нибудь доведётся побывать в странах Центральной Африки, Юго-Восточной Азии или Колумбии, вы можете увидеть, как автомобильные покрышки обретают вторую жизнь, причём очень даже экологичную. Но не в виде привычных клумб — местные мастера создают из выброшенных на свалку шин разнообразные виды обуви, а иногда даже одежду.
Факт № 3: раньше шиномонтаж был весьма суровым
Андре и Эдуард Мишлены — легендарные гонщики, которые доказали, что пневматические шины можно успешно использовать на автомобилях. В 1895 году они приняли участие в гонке по маршруту Париж — Бордо, преодолев 1200 километров на шинах этого типа.
Это достижение было непростым, ведь по пути к финишу братьям пришлось заменить проколотые шины около шестидесяти раз. Многие смеялись над семейством Мишлен, но они не сдавались и продолжали работать над усовершенствованием автомобильной резины.
Вначале никто не хотел использовать пневматические шины, поэтому братья раздаривали комплекты парижским извозчикам, чтобы привлечь внимание к этому изобретению.
Факт № 4: сочетание несочетаемого
Радиальная шина, которая стала основой современных моделей, была изобретена Артуром Уильямом Саважем. Он занимался спортивным оружием, но в 1901 году переехал в Калифорнию и основал там небольшую компанию по производству покрышек. В 1915 году он запатентовал радиальные шины, и эта конструкция стала стандартной.
Уникальность радиальной шины заключается в том, что она способна сочетать в себе различные свойства, которые ранее были несовместимы. Например, при движении автомобиля почти четверть энергии тратится на преодоление сопротивления качению из-за нагрева и деформации шины. Чтобы снизить эти потери, необходимо уменьшить деформацию и увеличить жесткость шины. Однако, если сделать её слишком жёсткой, ухудшатся комфорт и управляемость автомобиля. Поэтому приходится искать компромисс между этими важными характеристиками.
Факт № 5: сложный состав
Современные шины имеют более сложное строение, чем может показаться на первый взгляд. Хотя они выглядят как обычная резина с протектором, на самом деле состоят из множества слоев и материалов.
Боковая часть шины изготавливается из натурального каучука, а протектор — из смеси натурального и синтетического материалов. Чтобы обеспечить надежную посадку на диске, по внутреннему диаметру шины проходит стальной стержень, который также покрыт каучуком.
Внутри шины находится специальный бандаж, который поддерживает ее форму. Но самое важное — это корд, который представляет собой высокопрочные и упругие стальные нити. Именно корд обеспечивает устойчивость автомобиля на дороге.
Факт № 6: гигантская «шинопечка»
В среднем, одна новая шина используется примерно 12 миллионов раз. Это огромное количество, и можно представить, насколько велик спрос на эту продукцию.
Процесс изготовления шин на заводе напоминает работу пекарни. Сначала специалисты тщательно взвешивают резиновое «тесто», затем его мнут и разделяют на полосы. Далее изготавливается кордовая основа — «скелет» шины. Из этих полос постепенно формируется заготовка, уже напоминающая покрышку, но она ещё очень мягкая.
Затем заготовку отправляют в специальную печь, на дно которой, как на форму для печенья, наносится тщательно разработанный рисунок протектора. Примерно в течение 10 минут происходит процесс вулканизации — шина приобретает форму и становится твердой. После этого её ещё раз проверяют, а также тщательно просвечивают на предмет мельчайших пузырьков воздуха внутри. Если они есть, покрышка отправляется на утилизацию. И только если всё хорошо, то свежеиспечённая — иначе и не скажешь — шина наконец-то встречается с автомобилем.
Факт № 7: ощутимые энергозатраты
После продолжительных поездок некоторые современные шины могут нагреваться до температуры около 80 градусов Цельсия. Это происходит из-за того, что покрышка деформируется при поворотах, постоянно находится в движении, тормозится и выполняет другие манипуляции. Такой температуры для автомобильной резины вполне достаточно, чтобы получить ожог.
Одной из самых сложных сил, которые приходится преодолевать автомобилю, является сопротивление качению. Примерно 20% топлива расходуется на обеспечение непрерывного движения колёс. Если рассмотреть этот процесс более глобально, то можно сказать, что каждый пятый залитый бак полностью расходуется не двигателем, а именно покрышками. Именно поэтому грамотный выбор шин помогает сократить расходы на топливо, хотя мало кто об этом задумывается.
Факт № 8: не все шины одинаково легальны
В настоящее время мировое производство автомобильных шин достигает примерно одного миллиарда штук в год. Это стратегически важная отрасль, которая постоянно развивается. Рынок автомобильных шин растет, и сегодня каждый водитель может выбрать подходящий вариант резины — летнюю, зимнюю или универсальную, в зависимости от условий эксплуатации.
Следует отметить, что в некоторых странах, например, в Германии, использование шипованных шин запрещено. Это связано с заботой о сохранности асфальтового покрытия на идеальных дорогах этой страны. Это необходимо учитывать, особенно если вы планируете поездку по Европе на своем автомобиле в зимний период.
Факт № 9: сложнейший процесс производства
В лабораторных условиях тщательно исследуют состав смеси, из которой будет изготовлена покрышка. Тем временем проектировщики трудятся над созданием рисунка протектора, который обеспечит надёжное сцепление с дорогой в любых условиях.
Гоночные шины, как известно, почти лишены протектора, а покрышки, предназначенные для езды в сложных погодных условиях, оснащены даже боковыми грунтозацепами. Когда рисунок протектора готов, его с помощью лазерного луча переносят на заготовку. Затем мастер вручную формирует все канавки и желобки, что занимает до двух часов.
Готовый прототип проходит множество испытаний. Сначала его проверяют в закрытом помещении на давление, трение и скорость. Затем испытания проходят на треке. Только после успешного завершения всех тестов новую разработку запускают в серийное производство.
Факт № 10: с миру по нитке
Удивительно, но многие крупные производители, ставшие лидерами рынка, начали разрабатывать шины десятилетия назад и внесли свой вклад в их совершенствование.
Например, инженеры фирмы Dunlop стали пионерами в размещении шипов на протекторе. Они также предложили разделить протектор на несколько рядов, что значительно повысило износостойкость шин.
В 1950-е годы компания Michelin начала массовое производство радиальных шин, которые оказались гораздо тише диагональных. А инженеры Goodyear разработали решение разделить протектор ещё одной глубокой центральной канавкой, что позволило лучше отводить воду в условиях плохих погодных условий. И это действительно сработало.
С вами были CARCADE. Свободных вам дорог!