История современных шин берет свое начало в 1846 году, когда Роберт Томпсон, инженер железнодорожного транспорта, зарегистрировал свой патент на пневматическую шину. Его конструкция уже тогда имела преимущества над многими более поздними: дело в том, что внутри шины Томпсона располагалось несколько пневмобаллонов, и даже пробив один из них или пару, можно было продолжать движение. Как указал в сопроводительных документах сам Томпсон, его шина должна была уменьшить силы, затрачиваемые на передвижение экипажей, а также снижение шума. Покрышка была изготовлена из кожи, что, в принципе, обеспечивало среднюю износостойкость.
В 1888 г. Джон Данлоп изготовил свои первые покрышки для трехколесного велосипеда своего сына. 23 июля 1888 г. Данлопу был выдан патент N 10607 на изобретение, а приоритет на применение «пневматического обруча» для транспортных средств подтверждал следующий патент от 31 августа того же года.
Первыми, кто додумался использовать пневматические шины на автомобилях, были французы Андре и Эдуард Мишлен, уже производившие тогда шины для велосипедов. Первый заезд по маршруту Париж - Бордо на автомобиле с пневмошинами был осуществлен в 1895 году, а уже через год своими шинами оснастил автомобиль Джон Данлоп.
В 1911 году Филипп Страус изобрел первую камерную шину. Бескамерные шины, изобретенные ранее, в 1903 году инженерами GoodУear, снискали популярность только после войны - в 1954 году первым автомобилем, серийно оснащенным бескамерными покрышками, стал Packard.
В 1923 году Continental начал применять в шинах кордовую ткань. Этот элемент состоял из челночных нитей, удерживаемых опорными нитями и покрытых каучуком. Изготовленные таким образом шины служили значительно дольше.
В 50-х годах Michelin совершила переворот в индустрии, внедрив в производство радиальные шины. Французам удалось добиться двукратного увеличения ресурса, кроме того, радиальные шины были несколько тише диагональных. Однако переход с диагональной на радиальную конструкцию затянулся почти на 20 лет и связано это было с тем, что производители экспериментировали с материалами и технологиями, и только в 70-х достигли того уровня соотношения «цена-качество», который позволил почти всему легковому автопарку перейти на использование радиальных шин.
С конца 40-х годов производятся шины, ширина которых больше, чем высота - так называемые супер-баллоны. Затем последовали шины с низким и сверхнизким поперечным сечением, у которых соотношение между высотой и шириной было снижено до 80%.
Сегодня стандартным для большинства автомобилей является отношение высоты к ширине в 65%. Современные шины становятся все шире - в настоящее время соотношение высоты к ширине снижено уже до 30%. Сверхширокие шины производятся для мощных спортивных моделей автомобилей, и не получают широкого распространения из-за дороговизны и особенностей эксплуатации.
Современные радиальные шины для легковых автомобилей включают в себя до 25 различных конструктивных частей и до 12 различных смесей.
НОВЕЙШИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ В
ШИННОЙ ИНДУСТРИИ
Шинная индустрия, как и
любая другая
высокотехнологичная
отрасль,
развивается
постоянно. Еще
несколько лет
назад все
восхищались тем,
как шинники
умудряются
делать
сверхнизкопрофильную
резину на 22
дюйма, а сейчас
в фаворе уже
совсем другие
изыски.
Наиболее
популярной в
последние годы
стала технология
«самонесущих
шин». Эта
разновидность
резины позволяет
не прекращать
движение даже
при полной
потере давления
в шине, причем
скорость и
расстояние тоже
не страдают. Эта
технология
получила общее
название Run
Flat Tires,
сокращенно -
RFT, причем
каждый из
производителей
именует подобную
продукцию по
своему.
Герметик поможет затянуть один прокол. У шин RFT боковины значительно укреплены. Система PAX используется на бронированных лимузинах. Необходимость в подобных колесах назрела давно. Мало кому понравится менять колесо в походных условиях. Вот тогда-то новые шины RFT и пригодятся.
Лет пятнадцать назад ведущие мировые производители шин практически единовременно озаботились данной проблемой. Как удержать в покрышке воздух при проколе? Было разработано три основных варианта решения этой проблемы. В начале конструкторский гений додумался до самогерметизирующихся шин. Принцип действия прост: на внутреннюю поверхность покрышки нанесен слой жидкого герметика. В случае прокола герметик быстро затягивает прокол, и в таком состоянии автомобиль может доехать до шиномонтажа без потери управляемости.
Однако у данной технологии было много недостатков. Более одного прокола - и герметик уже не справляется со своей задачей. Если пробита боковина - он вообще бессилен. Но технология оказалась весьма доступной, поэтому используется многими производителями и по сей день. Но вот с другой бедой - медленной разгерметизацией колеса - эти герметики справиться не могут. А такие неприятности возникают очень часто, например, после сильного удара гнется обод - в результате воздух из покрышки медленно стравливается.
Здесь-то «самонесущие» шины проявят себя во всей красе! Их преимущество - автомобиль сможет проехать достаточное расстояние без потери управляемости, даже если колесо пробито в нескольких местах и воздуха в покрышке нет совсем. Конструкция проста до гениальности: у шин RFT боковины значительно укреплены, и в случае потери давления вся масса автомобиля ложится на них, сберегая диски. Впервые подобные шины появились в качестве серийного оборудования на Chevrolet Corvette в 1993 году. RFT-технология позволяет проехать 100-200 км на полностью спущенной шине при скорости не более 90 км/ч.
Сейчас практически все производители имеют в своем арсенале подобную продукцию.
Шины RFT справляются со своей задачей великолепно, но у данной технологии есть и свои минусы: в спущенном состоянии они ведут себя практически так же, как и полностью накачанные, и если автомобиль не оборудован датчиками давления в покрышках, водитель может просто не заметить разницы. Кроме того, такие шины более жестки, шумны и весят больше обычных, а последний фактор не может не сказаться на экономичности.
Еще один вариант решения проблемы со спущенной покрышкой - вставка на ободе внутри покрышки. Эта технология уже давно и успешно используется на бронированных лимузинах. Но вставки тоже жестковаты, и особо долго на них не покатаешься.
ИСТОРИЯ
НЕКОТОРЫХ
ПОПУЛЯРНЫХ
БРЭНДОВ
DUNLOP
Заслуги фирмы Dunlop в
развитии и
совершенствовании
пневматических
шин значительны
и несомненны!
Dunlop
был первым в
применении
резиновых и
стальных шипов
на протекторе.
Инженеры фирмы
были первыми,
кто разделил
протектор шины
на несколько
рядов, что
повысило
износостойкость
при сохранении
сцепления с
дорожным
покрытием.
Dunlop первым
создал шину с
боковыми
грунтозацепами.
Как известно,
камера,
запатентованная
Дж. Данлопом,
была
позаимствована у
футбольного мяча
и не могла быть
заменена, так
что первым
изобрел камеру
для
пневматических
шин сотрудник
Dunlop Ч. Вудс.
Фирма первой
воплотила в
жизнь идею
бескамерной
шины.
Команда Dunlop с самого начала рассматривала шину не как отдельный элемент, чем грешили инженеры многих фирм, а как неотъемлемую часть автомобиля. Результатом такого подхода стало создание первой в мире лаборатории для испытания шин. Сотрудники Dunlop первыми в мире ещё в конце 70-х годов разработали шины системы Denovo, которые позволяли продолжать движение даже в случае прокола шины. Другая идея, над которой инженеры Dunlop работают с середины 90-х годов, состоит в том, чтобы шины информировали водителя о своём состоянии так же, как это делают другие системы автомобиля, например, система охлаждения двигателя или система электрооборудования.
Компания Dunlop занимает 5-е место в мире по объёму производства шин. Dunlop имеет контракты на поставку шин с 33-мя автогигантами.
MICHELIN
В 1829 Эдуард Даубри
женился на
молодой
шотландке
Элизабет Баркер,
племяннице
ученого по
фамилии
Макинтош,
который первым
обнаружил, что
каучук
растворяется в
бензоле, и
который первым
покрыл ткань
этим раствором,
положив начало
изготовлению
первых
прорезиненных
плащей,
называемых
иногда с тех
давних пор
«макинтошами».
Мадам Элизабет
Даубри (Баркер)
первой поняла
всю прелесть
раствора каучука
в бензоле и
начала делать
для своих детей
надувные шарики
и мячики для
игры. В это же
самое время,
насмотревшись на
проделки малышей
с мячами и
шариками, два ее
кузена решили
развить идею и
организовали в
местечке
Clermont-Ferrand
крохотную
фабрику по
производству
резиновых
изделий. 28 мая
1889 года эта
компания
получила
название
Michelin. Эдуард
Мишелин был
первым ее
директором и
так, волей
случая,
увековечил свое
имя в истории. В
1891 году
велосипед с
шиной Michelin
одержал первую
победу в гонках
и через год уже
на 10.000
велосипедах
стояли шины
именно этой
фабрики. В 1895
году, когда
появился первый
автомобиль,
альтернативы для
его колес уже не
было - только
Michelin.
Впервые в мире
автомобиль «Eclair»
был оборудован
пневматическими
шинами. Это
привело к победе
в гонке «Париж -
Бордо - Париж».
После этого
автомобиль и
пневматическая
шина стали
неотделимыми… В
1903 году на
фабрике была
изготовлена
самая первая
шина для
мотоцикла.Несколько
слов о самом
Эдуарде Мишелине
(1859-1940).
Одаренный и
талантливый
человек,
закончивший
задолго до
участия в
резиновом
бизнесе
Парижскую Школу
Искусств, где
серьезно изучал
живопись. Но,
уйдя в бизнес,
занимал пост
руководителя
фирмы в течение
51 года.
GOODYEAR
Торговая марка GoodYear
принадлежит The
GoodYear Tire -
Rubber Company,
которой
принадлежат
также торговые
марки «Dunlop»,
«Fulda»,
«Kelly», «Debica»,
«Sava». Своим
названием
корпорация
обязана Чарльзу
Гудьиру,
американскому
изобретателю,
который первым в
1834 г. открыл
процесс
вулканизации
резины. История
фирмы началась в
1898 году в США,
когда братья
Фрэнк и Чарлз
Сейберлинги
основали
компанию по
производству шин
для велосипедов
и грузовиков. В
1903 году
инженер фирмы
Личфилд получил
патент на
изобретение
бескамерной
шины. Новейшая
история GoodУear
ознаменована,
прежде всего,
появлением в
1992 году
дождевых шин
Aquatread. Идея
разделить
протектор
глубокой
центральной
канавкой для
лучшего
водоотвода
оказалась
революционной. В
настоящее время
компания
представлена на
шести
континентах и
продает свои
шины в 185
странах.
История изобретения автомобильных шин
Доподлинно неизвестно, когда было изобретено колесо, но сам факт его изобретения является переломным моментом в истории всего человечества. Люди уже давно используют колеса для перемещения, однако понятие "колесо" для современного человека и представителя средневековья – это совсем не одно и то же. Если в 5 веке н.э., колесом считался круг из дерева, укрепленный металлическим ободом, то в нынешнее время, колесо – это шина, смонтированная на обод, которая обеспечивает плавность хода, повышает скорость движения автомобиля и улучшает его проходимость. Также следует помнить, что шина появилась немного ранее создания автомобиля. Причина, благодаря которой стала интересной история усовершенствования колеса – это появление в 1940 году шин из синтетической резины.
Превью - увеличение по клику.
Начало Золотого века велосипедов ознаменовало появление новой конструкции шин Данлопа
Работы по увеличению плавности хода начались еще с конных средневековых экипажей, изначально роль шин выполняли железные обручи. Были у них как плюсы, так и минусы. Действительно, при их использовании, долговечность деревянных колес намного увеличивалась, однако тряска и грохот были невыносимыми. Первый прародитель современных шин появился в середине 19 века, называли его "Воздушным колесом", само изобретение принадлежит шотландцу - Роберту Томсону. Собой оно представляло камеру и оболочку из небольших кожаных кусочков, которые соединялись между собой при помощи заклепок. Благодаря использованию каучука камера стала непромокаемой и герметичной. К сожалению, никого не заинтересовала данная разработка, хоть она и была недалека от нынешних разработок. Наверное, мир еще просто не был готов к таким инновациям.
Совершенно другого настроя был соотечественник Томсона – Джон Данлоп. Его настойчивость и инициативность помогла ему обрести известность. Его имя в истории ассоциируется с разработкой первых пневматических шин, которые получили массовое распространение. Главным стимулом к этой разработке стали просьбы маленького сына конструктора, которому никак не удавалась езда на велосипеде. В ход пошло все, что было под руками. Джон сделал из поливочного шланга обручи, надел их на колеса, а затем закачал в них воздух. Результат поразил как Джона, так и его сына. Недолго подумав, Джон Данлоп запатентовал свое изобретение. Чуть позднее Данлоп модернизировал свое изобретение. На 1888 год оно состояло из резиновой камеры, закреплявшейся на металлический обод колеса со спицами при помощи прорезиненной парусины, которая составляла каркас самой шины. Изобретение Данлопа было обречено на успех, ведь конец 19 века считается золотым веком велосипедов, самый большой спрос на них был именно в этот период. Отныне велосипеды больше не называли "костотрясами". После моды на велосипеды проследовало зарождение и других видов транспорта (мотоциклов и автомобилей). Спустя немного времени Данлоп шины стали использоваться повсеместно.
Что же касается автомобилей, то первыми за их "обувку" взялись два брата из Франции – Эдуард и Андрэ Мишлен (фамилия ничего не напоминает?). Первый автомобиль, на котором были применены пневматические шины, был Peugeot. На гонках 1895 года, которые, кстати, проводились в первый раз, он занял 9 место из девятнадцати участников. За время гонки, на трассе между городами Париж и Бордо, было использовано 22 комплекта шин, для дебюта неплохо.
Главное достоинство пневматических шин плавность и мягкость хода, а также улучшение управляемости, перекрывала неудобность в эксплуатации. Чтобы заменить комплект, необходимо было потратить немало времени, а главное, нужно было иметь специальные навыки. Это предопределяло дальнейшее развитие шин. Старались найти способ увеличения прочности и долговечности шин и упрощения монтажа и демонтажа. Скорость эволюции шины просто невероятная, через пятьдесят лет они не сильно отличались от современных прототипов. Главным событием в истории "шинопроизводства" стало применение синтетической резины в 1940 году. В 1970 году в массовое производство были запущены бескамерные радиальные низкопрофильные шины. Благодаря которым, удалось вывести показатель управляемости, а соответственно и безопасности транспортного средства на новый уровень. Несмотря на достигнутое, на первый взгляд, совершенство, разработка шин продолжается и по сей день.
Ближе к современности
Сегодняшнее разнообразие шин поражает. Их можно подобрать к различным видам автомобилей, дорожным покрытиям, сезонам и даже манерам езды. Для современного автолюбителя основной необходимостью и головной болью является забота о смене резины. Для безопасности и контроля на дороге следует менять шины каждый сезон. Зимой, протекторы летней резины забиваются, и она быстро приходит в негодность. Ну а летом, напротив, зимняя резина размягчается, теряется сцепление с дорогой и происходит быстрый износ шины. Все это происходит из-за того, что зимние и летние отличаются не только вариантами протектора, но и своим химическим составом.
Любому автомобилисту необходимо также следить за состоянием резины, ведь если она "облысеет" и высота рисунка протектора уменьшится, то это приведет к трагическим ситуациям. Протектор исполняет роль сцепления с дорогой при плохих погодных условиях (грязь, снег, дождь). Канавки протектора, по специально-спроектированным канальцам, выдавливают воду (т.е. естественную смазку с дорогой) и обеспечивают контакт с дорогой. Именно поэтому и следует следить за ресурсом протектора.
По аналогии можно предположить, ведь если в дождливую погоду протектор помогает, выталкивая воду, то на сухой дороге он уменьшает площадь соприкосновения с поверхностью, следовательно, ухудшается сцепление. Однако приоритеты в жизни и на гоночной трассе сильно различаются. В гонках, скорость куда важнее, чем безопасность, поэтому используется минимальная высота протектора, но из-за этого, ресурс гоночных шин всего 200 км.
В соревнованиях внедорожников на проходимость, триал и других, протектор шин особенно агрессивен. Тут главное не скорость и даже не безопасность, а сцепление с трассой. Чтобы машина не пробуксовывала в грязи и грунте, колеса должны быть "зубастыми". В рыхлых и болотистых местах принято сбавлять давление в колесах, для того чтобы увеличить площадь соприкосновения.
Самые-самые
Чем же еще могут удивить , помимо всего своего разнообразия, рисунков протектора и химического состава? Оказывается, есть и такие, которые невозможно встретить на обычной дороге. К примеру, карьерные самосвалы и Белаз"ы, имеющие грузоподъемность свыше 500 тонн. Для того чтобы выдержать такой вес и шины нужны особые: диаметр – 1.5 м., высота – 4 метра а масса – свыше 5 тонн. Интересен процесс монтажа и демонтажа таких шин.
Так же есть и обратные примеры. Шина седана АА 1936 года, марки Toyota меньше чем шина самосвала в 1875 раз. В 1993 была выпущена машинка с электромотором. Длина модели – 4.8 мм., а колеса - менее миллиметра.
Со времени изобретения пневматической шины, без которой немыслимо само существование современного автомобиля, минуло свыше 140 лет. Сегодня трудно даже поверить, что сначала шина предназначалась вовсе не для автомобиля. На безлошадных экипажах она заменила массивные литые резиновые шины (так называемые грузоленты или гусматики) лишь через многие годы после своего появления на свет.
Первым, кто официально зарегистрировал изобретение пневматической шины, был Роберт Уильям Томсон, родившийся в Шотландии 29 июня 1822 г. в семье мелкого землевладельца. В 1844 г. в возрасте 22 лет он стал инженером железнодорожного транспорта, имел собственное дело и контору в Лондоне. Именно там и была изобретена пневматическая шина.
В патенте № 10990, датированным 10 июня 1846 г., написано: "Суть моего изобретения состоит в применении эластичных опорных поверхностей вокруг ободьев колес экипажей с целью уменьшения силы, необходимой для того, чтобы тянуть экипажи, тем самым, облегчая движение и уменьшая шум, который они создают при движении". Патент Томсона написан на очень высоком уровне. В нем изложена конструкция изобретения, а также материалы, рекомендуемые для его изготовления.
Камерная шина:
1 - бортовая лента,
2 - боковина,
3 - слой корда,
4 - брекер,
5 - протектор,
6 - беговая дорожка,
7 - каркас,
9 - борт покрышки,
10 - носок,
11 - проволочное кольцо,
12 - крепительные ленты крыла.
На рис. 1.1 представлена конструкция "воздушного колеса" Томсона, описанная в названном патенте. Показано колесо телеги или экипажа. Шина накладывается на колесо с деревянными спицами, вставленными в деревянный обод, обитый металлическим обручем. Сама шина состояла из двух частей: камеры и наружного покрытия. Камера изготавливалась из нескольких слоев парусины, пропитанной и покрытой с обеих сторон натуральным каучуком или гуттаперчей в виде раствора. Наружное покрытие состояло из соединенных заклепками кусков кожи. Вся шина крепилась на обод болтами. Кожаная покрышка обладала необходимым сопротивлением износу и многократным изгибам, а, зная, что кожа растягивается при намокании и раздувается под действием внутреннего давления, легко понять, почему камеру пришлось усиливать парусиной. Далее патент описывает клапан, через который накачивают шину.
Томсон оборудовал экипаж воздушными колесами и провел испытания, измеряя силу тяги экипажа. Испытания показали уменьшение силы тяги на 38% на щебеночном покрытии и на 68% на покрытии из дробленой гальки. Особо отмечались бесшумность, удобство езды и легкий ход карсты на новых колесах. Результаты испытаний были опубликованы в журнале "Mechanics Маgazin" 27 марта 1849 г. вместе с рисунком экипажа.
Можно было констатировать, что появилось крупное изобретение: продуманное до конструктивного воплощения, доказанное проведенными испытаниями, готовое к совершенствованию. К сожалению, на том дело и закончилось. Не нашлось никого, кто бы занялся этой идеей и довел ее до массового производства с приемлемой стоимостью.
После смерти Томсона в 1873г. "воздушное колесо" было забыто, хотя образцы этого изделия сохранились.
В 1888 г. идея пневматической шины возникла вновь. Новым изобретателем был шотландец Джон Данлоп, чье имя известно в мире как автора пневматической шины. Дж. Б. Данлоп придумал в 1887 г, надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада и надуть их воздухом. 23 июля 1888 г. Дж. Б. Данлопу был выдан патент? 10607 на изобретение, а приоритет на применение "пневматического обруча" для транспортных средств подтверждал следующий патент от 31 августа того же года.
Камера из резины крепилась на обод металлического колоса со спицами обматыванием ее вместе с ободом прорезиненной парусиной, образующей каркас шины, в промежутках между спицами (рис. 1.2).
Преимущества пневматической шины были оценены достаточно быстро. Уже в июне 1889 г. на стадионе в Белфасте Уильям Хьюм выступил в гонках на велосипеде с пневматическими шинами. И хотя Хьюма описывали как среднего гонщика, он выиграл все три заезда, в которых участвовал.
Коммерческое развитие изобретения началось с образования маленькой компании в Дублине и конце 1889 г. под названием "Пневматическая шина и агентство Бута по продаже велосипедов". В настоящее время это "Данлоп" - одна из крупнейших фирм в мире по изготовлению шин.
В 1890 г. молодой инженер Чальд Кннгстн Уэлтч предложил отделять камеру от покрышки, вставлять в края покрышки проволочные кольца и сажать на обод, который впоследствии получил углубление к центру (рис. 1.3). Тогда же англичанин Бартлетт и француз Дидье изобрели вполне приемлемые способы монтажа и демонтажа шин. Bce это определило возможность применения пневматической шины на автомобиле.
Первым, кто стал использовать пневматические шины на автомобилях, были французы Андре и Эдуард Мишлен, которые уже имели достаточный опыт в производстве велосипедных шин. Они объявили, что к гонке в 1895 г. Париж - Бордо у них будут готовы пневматические шины для автомобилей н сдержали свое обещание. Несмотря на многочисленные проколы, автомобиль преодолел расстояние в 1200 км н достиг среди девяти других финиша своим ходом. В Англии в 1896 г. шинами "Данлоп" был оснащен автомобиль Ланчестер.
С установкой пневматических шин существенно улучшились плавность хода, проходимость автомобилей, хотя первые шины были не надежны и не приспособлены к быстрому монтажу. В дальнейшем основные изобретения в области пневматических шин были, прежде всего, связаны с повышением безотказности и долговечности их, а также с облегчением монтажа-демонтажа. Потребовалось много лет постепенного совершенствования конструкции пневматической шипы и способа ее изготовления, прежде чем она окончательно вытеснила литую резиновую.
Стали применяться все более надежные и долговечные материалы, появился в шинах корд - особо прочный слой из упругих текстильных нитей. В первой четверти текущего столетия все чаще стали использовать конструкции быстросъемных креплений колес к ступицам на нескольких болтах, что позволило заменять шины вместе с колесом в течение нескольких минут. Bce эти усовершенствования привели к повсеместному применению пневматических шин на автомобилях и бурному развитию шинной промышленности. Во время первой мировой войны начались разработки конструкций шин для грузовых автомобилей и автобусов. Пионерами в этом отношении были США. К 1925 г. в мире насчитывалось порядка 4 млн. автомобилей с пневматическими шинами, т. е. практически весь парк, за некоторым исключением отдельных типов грузовиков.
Возникли крупные фирмы по производству шин, многие из которых существуют и сейчас, а именно "Данлоп" в Англии, "Мишлен" во Франции, "Гудьир", "Файрстоун" и "Гудрич" в США, "Континенталь", "Метцелер" в ФРГ, "Пирелли" в Италии.
К концу 20-х годов возможность создания конструкций шин за счет интуиции инженера, наугад, уходит в прошлое. Назревает настоятельная необходимость научного подхода к конструированию работоспособных пневматических шин. К этому времени уже имелась достаточно освоенная химическая технология, которую можно было использовать для решения проблем приготовления резиновых смесей шин. В области конструирования и испытания автомобильных шин опыт появился не сразу, а в результате практической деятельности фирм и научных исследований ряда стран. Создаются испытательные стенды для экспериментального определения эксплуатационных характеристик шин.
В 30-х годах продолжались работы над осмысливанием той роли, которую играет пневматическая шина в обеспечении управляемости и устойчивости автомобиля, а также над внешней формой и рисунком той части шины, которая входит в контакт с дорогой.
Вторая мировая война заставила принять ряд серьезных мер по использованию синтетического каучука (СК) вместо натурального в рецептурах резин шинной промышленности. Применение же СК в рецептуре шинных резин нашей страны относится еще к 1933 г., а к 1940 г. потребление СК в шинах, изготавливаемых в СССР, достигло 73%. Благодаря специфическим свойствам СК и их влиянию на эксплуатационные характеристики шин появились перспективы создания новых типов усовершенствованных шин.
Другой значительный шаг связан с применением корда из вискозы н нейлона. Экспериментальные шины с вискозой сразу же выявили улучшение эксплуатационных характеристик и резкое сокращение случаев выхода шин из строя. Найлон позволил изготавливать шины с большой прочностью. Увеличение прочности и сопротивления ударным нагрузкам для шин с новыми материалами было столь значительным, что разрывы каркаса, которые были основной причиной выхода шин из строя, практически перестали иметь место.
В середине 50-х годов появилась новая разработка в конструкция шин. Основной особенностью новой шины, предложенной фирмой "Мишлен", был жесткий пояс в шине, состоящий из слоев металлокорда. Нити корда располагались радиально от борта до борта. Такие шины получили название радиальных. Результатом испытания новой шины фирмы "Мишлен" явилось увеличение ходимости почти вдвое по сравнению со стандартными (при диагональном расположении нитей корда).
В конце 50-х годов повсеместно значительное внимание уделяется шинам, обеспечивающим высокие сцепные свойства, как на сухом, так и на мокром полотне, и высокую износостойкость.
В 60-е годы значительное изменение претерпела такая характеристика конструкции шины, как отношение высоты шины Н к ширине профиля В. Первые шины в разрезе, представляли собой почти правильный круг, высота которого равнялась ширине. Затем отношение величин Н/В последовательно уменьшалось до 0,7 и даже 0,6 к 1980 г. (рис. 1.4). Целью стремления к низким профилям шин явилось увеличение площади контакта с дорогой, что улучшает боковую устойчивость, тягово-сцепные свойства и продлевает срок службы шин. Преимущества радиальных шин проявляются в большей степени от того, что их изготавливают низкопрофильными.
Пневматическая шина в 70-е годы достигла уровня совершенства, который трудно было представить в 50-е годы. Удовлетворялись потребности автомобилистов в увеличении безопасности езды и снижении расхода топлива. Именно в 70-е годы произошел быстрый переход легкового транспорта на радиальные шины, которые к концу этого десятилетия стали использоваться практически по всему парку, что сопровождалось увеличением срока службы.
В 80-е годы появилась конструкция шины фирмы "Континенталь" с креплением на Т-образном ободе колеса (рис. 1.5), обеспечивающая безопасное движение на небольшой скорости даже при спущенных шинах. Фирма рассчитывает на массовое освоение производства таких шин в 90-е годы. Значительно продвинулись опытно-конструкторские и промышленные работы по изготовлению шин методом литья или жидкого формования из олигомеров. Если этот метод сможет обеспечить достаточно высокие свойства шип сложной конструкции, то в перспективе можно ожидать кардинальных перемен.
Дальнейшее усовершенствование шин идет и в направлении применения более современных материалов, уменьшения содержания резины в каркасе, повышения прочности корда, снижения слойности каркаса, улучшения связи корда с резиной, создания шип с малой высотой и большой шириной профиля, увеличения насыщенности рисунка и применения ребристых и комбинированных рисунков протектора.
Усовершенствование шин направлено также на увеличение срока службы, допускаемых нагрузок, упрощения технологии производства, улучшения ряда технико-экономических показателей шин, увеличения безопасности движения транспортных средств.
Современное развитие шин характеризуется широкой специализацией в соответствии с их назначением. До недавнего времени наибольшее внимание уделялось улучшению конструкции обычных диагональных шин. За последние 20 лет масса таких шин уменьшилась на 20-30%, грузоподъемность повышена на 15-20%, срок службы увеличен на 30-40%, сопротивление качению уменьшилось на 10-1,5%, дисбаланс и биение шин уменьшены на 15%, повысились тягово-сцепные качества. Однако ряд зарубежных фирм считает ненужным в дальнейшем развивать работы по совершенствованию диагональных шин, так как заложенные в конструкцию таких шин возможности почти полностью исчерпаны.
В настоящее время большое внимание обращено на развитие и совершенствование конструкции радиальных шин, как наиболее перспективных.
Большое внимание уделяется разработке конструкции бескордных шин. Эти шины изготавливаются из однородной резино-волокнистой массы методом шприцевания или литьем под давлением. В опытном производстве бескордных шин достигнуты определенные успехи. Технические решения по созданию бескордных шин значительно упростят технологию производства шин.
Наиболее перспективными в настоящее время считаются радиальные бескамерные однослойные шины из металлокорда, предназначенные для монтажа на полуглубокие ободья с низкими закраинами.
Автор неизвестен.Изобретатель
: Роберт Уильям Томсон
Страна
: Шотландия
Время изобретения
: 10 июня 1846 г.
С тех пор, как была изобретена пневматическая шина, прошло уже более 140 лет. Роберт Уильям Томсон родом из Шотландии – человек, впервые официально зарегистрировавший создание пневматической шины. Роберт родился 29 июня 1822 г. и уже в возрасте 22-х лет был инженером железнодорожного транспорта, при этом имея контору в Лондоне и свой бизнес. Именно в тот момент он изобрел пневматическую шину.
10 июня 1846 года был зарегистрирован патент номер 10990, который излагал суть нового изобретения: использование дополнительной эластичной опорной поверхности по всей площади колесных ободьев, чтобы снизить прилагаемое к экипажу усилие, одновременно понижая уровень шума и облегчая процесс движения.
Патент также включал в себя необходимые для изготовления материалы и подробный чертеж. Такой была конструкция первого пневматического колеса: на обод с деревянными спицами, который обивался цельной полоской металла по внешнему диаметру, накладывалась шина. Шину также составляло наружное покрытие и находящаяся под ним камера. Изготовление камеры производилось путем каучуковой (гуттаперчевой) пропитки нескольких слоев парусины. При этом наружное покрытие делали из кусков кожи, соединенных заклепками. Крепление шины к ободу производилось при помощи болтов.
Покрышка из кожи имела необходимый запас стойкости к изгибам и износу, а камера, изготовленная из парусины, поддерживала покрышку, когда ее материал намокал или раздувался от внутреннего давления. В 1873 году умер создатель пневматической шины и все надолго забыли про его детище, несмотря на то, что образцы еще сохранились.
Более чем через двадцать лет первыми к пневматической шине вернулись братья Эдуард и Андре Мишлен родом из Франции, имевшие до этого опыт производства шин для велосипедов. Братья заявили о том, что к гонке Париж – Бордо в 1985 году они создадут для всех участников 
пневматические шины. Одна из девяти машин в той гонке, несмотря на множество проколов, проехала 1200 км и самостоятельно добралась до финишной черты.
Настоящим создателем современной пневматической шины является шотландский ветеринар Джон Бойд Данлоп. Существует несколько версий ответа на вопрос, почему же врач, специализирующийся на лечении домашнего скота, заинтересовался шинами.
По первой версии, он видел, какие страдания претерпевают животные, когда их везут в лечебницу в телеге с обычными деревянными колесами.
Другая версия объясняет все тем, что у Данлопа был маленький сын, любивший кататься на . Якобы отцу не нравилось, что грубые велосипедные колеса портили садовые дорожки, и он решил как-то их смягчить.
В третьей версии тоже фигурируют и сын, и велосипед, но в этом случае мальчик попросил отца придумать что-нибудь, чтобы ему было удобнее кататься. Все три варианта истории сходятся в одном: Данлоп, подумав, взял кусок садового шланга и привязал его к колесу. Сначала он залил 
внутрь воду, но впоследствии пришел к выводу, что эффективнее будет накачать импровизированную шину воздухом.
Любопытно, что всего через четыре дня после того, как Данлоп оформил патент на свое изобретение, в патентное бюро обратился другой человек, предложивший практически такую же идею. Создатель пневматической шины вскоре перепродал права предпринимателю по имени Харви дю Крос и полностью отстранился от какой-либо дальнейшей работы по улучшению конструкции шин, предпочитая получать дивиденды. В его честь впоследствии была названа одна из самых известных шинных компаний в мире (Dunlop).
Дю Крос заинтересовался изобретением Данлопа потому, что его сыновья были велосипедистами. В 1889 году они участвовали в престижной гонке, которую выиграл малоизвестный спортсмен Уильям Хуш, выступавший на велосипеде, оборудованном шинами Данлопа.
Дю Крос быстро понял, в чем выгода этой непривычной новинки. Уже в следующем году его компания начала продавать свою продукцию, причем не в Англии, а в Европе, т.к. в Англии в это время действовал закон, согласно которому 
автомобили не могли ездить со скоростью выше 6 км/час. Этот закон значительно сдерживал развитие автомобилизма на Британский островах.
В 1896 г. в Британии пневматическими шинами марки «Данлоп» впервые оснастили Ланчестер. После такого успеха сразу же образовалось множество производителей пневматических шин, из которых многие существуют до сих пор, а именно французская компания «Мишлен», возродившая производство пневматических шин, английская компания «Данлоп», немецкине компании «Метцелер» и «Континенталь», итальянская «Пирелли», «Гудрич», «Гудьир» и «Файрстоун» из США. Большинство заводов по производству шин в СССР были созданы во время Второй Мировой по западным стандартам.
Дальнейшие модификации пневматической шины были направлены главным образом на увеличение эксплуатационного срока и стойкости к физическим воздействиям. Также шины облегчались в плане монтажа и демонтажа.
В 50-х годах XX века в конструкцию шины впервые были внесены изменения. Компания «Мишлен» предложила в качестве основной особенности жесткий пояс, который состоял из нескольких слоев 
металлокорда. Расположение нитей корда было радиальным от одного борта к другому. Новые шины назывались радиальными. Компания «Мишлен» после испытаний новой улучшенной шины отметила улучшение проходимости в два раза, если сравнивать с обычной шиной (когда нити корда располагались по диагонали).
В следующем десятилетии было внесено изменение в отношение характеристик профильной ширины (B) к высоте шины (H) – Н/В. Изначальная форма первых шин в разрезе была приблизительно одинаковой и по высоте и по ширине. Позже отношение высоты и ширины было снижено до 0,7, а в 1980 году и вовсе до 0,6.
Множество компаний набрались опыта в производстве бескордных шин. Позже в технологию создания бескордных шин будут введены технические решения, которые сильно упростят их производство. Сейчас самыми перспективными являются однослойные радиальные бескамерные шины из металлокорда, которые устанавливаются на 
полуглубокий обод с низкими закраинами.
В дальнейшем направление для усовершенствования конструкции шин было выбрано в сторону уменьшения количественного содержания в каркасе , использования новейших материалов, увеличения прочности корда, улучшения взаимодействия резины и корда, уменьшения количества слоев в каркасе, снижения отношения высоты к ширине шины, использование более насыщенных, а также, комбинированных и ребристых рисунков протектора.
Также производители сейчас стараются продлить срок службы шин, увеличить допустимые нагрузки, 
безопасность движения автомобиля, улучшить техническо-экономические показатели и упростить технологию производства шин.
Шины с низким профилем стали разрабатываться для увеличения площади сцепления с дорогой, что также увеличивало боковую устойчивость, срок эксплуатации и тягово-сцепные свойства. Радиальные шины лучше раскрывают все свои свойства при производстве их с низким профилем.
В 70-х годах пневматическая шина достигла такого уровня модернизации, который почти невозможно было воплотить в 50-х. Автомобилисты, разумеется, также были довольны снижением расхода горючего и повышением безопасности езды. Почти все легковые автомобили в 70-х годах 
одновременно перешли к использованию радиальных шин, которые к концу десятилетия применялись уже практически для всех видов транспорта, что увеличивало срок эксплуатации шин.
В первой четверти XX-го века в шинах стала применяться конструкция быстросъемных колесных креплений к ступицам. Такое колесо крепилось на нескольких болтах, и снять его вместе с шиной, можно было всего за несколько минут, что являлось большим прорывом по сравнению с прошлыми вариантами.
В годы Первой Мировой люди начали разработку новой конструкции шин для автобусов и грузовых 
автомобилей. Первой в этом направлении выступила Америка. К концу 1925 года по всему миру пневматические шины использовались на приблизительно 4-х млн. всех автомобилей, что включало почти весь парк, исключая некоторые типы грузовых автомобилей.
Первые автомобили, появившиеся в России, уже были на пневматических шинах – импортных. Но в 1900-х годах их производство наладили заводы «Проводник» в Риге (шины «Колумб») и «Треугольник» в Петербурге (шины «Елки» с оригинальным протектором).
Русские шины, испытанные в многочисленных пробегах и состязаниях, отличались высокой долговечностью и прочностью. На гоночном автомобиле «Бенц» с «елками» в 1913 году был установлен всероссийский рекорд скорости - 201 км/ч. После Октябрьской революции шинные заводы вошли в Резинотрест, который обеспечивал отечественной обувью все наши автомобили.
Промышленность СССР 80-х годов ежегодно производила около 70 миллионов шин для автомобилей, мотоциклов, сельхозмашин. Шину 80-х годов объединяет с «прабабушкой» разве что принцип. А сама конструкция изменилась, усложнилась, усовершенствовалась до 
неузнаваемости - для того, чтобы характеристики шин наиболее полно отвечали параметрам автомобилей, условиям их работы.
Первыми крупными шагами было разделение шины на покрышку и камеру, а также появление кордной покрышки. Надо отметить такие важные этапы, как изобретение шины низкого давления типа «баллон», бескамерных, низкопрофильных; арочных и широкопрофильных шин низкого давления для грузовиков; шин зимнего типа с шипами противоскольжения; покрышек с радиальным расположением корда, а также с кордом из синтетических материалов и 
металлокордом; «безопасных» шин.
Многократно выросла долговечность шин. Если в начале века рекордным считали пробег 3-4 тысячи километров, то к 20-м годам он возрос до 30 тысяч, а в дальнейшем - до 100 тысяч. Усовершенствование шины идет и сегодня. Его главные направления - дальнейшее увеличение пробега, допускаемых нагрузок, снижение расхода материалов и упрощение технологии, улучшение других показателей, повышение безопасности.
Последнее направление интенсивно развивается с 60-х годов, и сегодня ряд фирм уже выпускает серийно так 
называемые безопасные шины. Они монтируются на обод иной конструкции, которая помогает удержать борта покрышки на полках обода при большой утечке воздуха. Серьезные преимущества сулит применение новых синтетических материалов, способных произвести революцию в шинной технологии. Словом, как и для автомобиля, век для пневматической шины - возраст, открывающий заманчивые перспективы.
Статья о создании шин поможет узнать, как изобреталась и изменялась авторезина, и что сделало ее такой устойчивой, надежной, прочной и износостойкой.
Сегодня сложно представить, что когда-то на колеса автомобиля не ставились покрышки. Это было в эпоху первых автомашин и деревянных колес. Правда, они даже при неинтенсивной эксплуатации быстро разрушались и требовали замены. Изобретение колеса, усиленного при помощи стального обода (прообраза современного диска) решило эту проблему, но и эта технология не дала нужных результатов.
История о создании автомобильных шин
Роберт Уильям Томпсон первым придумал использовать шины из эластичного материала для увеличения комфортабельности и безопасности автомобиля в 1846 году, разработал конструкцию автошины и запатентовал свое изобретение. Покрышку, изобретенную Томпсоном, еще называли «воздушным колесом». Она представляла собой камеру из плотной парусины, пропитанную раствором каучука или гуттаперчи обитую снаружи кусками кожи.
Начинания Томпсона подхватили другие изобретали. Многочисленные эксперименты энтузиастов увенчались успехом: была изобретена каучуковая пневмошина, с отделенной от камеры покрышкой. Появление пневматического колеса позволило сделать вождение плавным. Сами автошины стали прочнее и долговечнее (эти параметры отсутствовали в первых вариациях изобретения).
Открытие вулканизации
Статья об изобретении шин невозможна без упоминания о Чарльзе Гудьире.
Процесс вулканизации позволил организовать производство по-настоящему прочной, и при этом эластичной шины. Американский изобретатель Чарльз Гудьир в 1839 году даже не подозревал, что созданная им технология производства резины путем соединения каучука и серы станет неотъемлемой частью производства автомобильных покрышек.
В 1830-е Гудьир занимался производством прорезиненной обуви и ткани. На своем предприятии он выпускал каучуковые игрушки, одежду, обувь, зонтики. Однако свойства этого материала не позволяли товарам быть качественными: каучук плавился от высоких температур, был непрочен и имел другие недостатки.
Гудьир всерьез взялся за эту проблему. Путем экспериментов он узнал, что нагревание каучука, смешанного с серой, дает материалу необходимую прочность, причем не только на поверхности, но и по всей его толщине. Можно с уверенностью сказать, что 1839 год - время изобретения резины для автомобилей.
Компания Goodyear. Основание и первые годы работы
Предприятие Goodyear Tire & Rubber Company было зарегистрировано в 1898 году в США. В тот день началась история создания шин Goodyear. Основатель, Фрэнк Зиберлинг, назвал свою компанию в честь того самого изобретателя технологии вулканизации.
С самого основания компании ее продукция стала востребованной и покупаемой. Уже спустя 4 года, в 1901, предприятие стало создавать шину для автомобиля знаменитого Генри Форда. Известный в те годы авто Model T был оборудован покрышками марки Goodyear.
В 1907 году председатель правления бренда получает патент на изобретенную им съемную автошину. Эту технологию Goodyear сегодня используют повсеместно.
Эксперименты, постоянное улучшение характеристик продукции и внедрение новых технологий позволили концерну к 1926 году стать крупнейшим в мире производителем автомобильных шин и других резинотехнических изделий.
Расширение деятельности
В период с 1927 года по наши дни компания активно развивалась, осваивались новые производственные возможности, улучшались конструкции, проектировались шины не только для автомобилей, но и для авиационной техники. В 1971 производитель выпустил покрышки для лунохода Apollo 14. Отпечатки протектора этих шин остались на луне на века.
В эти годы открываются научно-технические центры, представительства во многих странах мира, заключаются соглашения с известными брендами. Все это позволяет Goodyear быть на шаг впереди конкурентов - компания первая внедряет инновационные решения, выводя на рынок новые продукты с улучшенными характеристиками.
Отдельно стоит упомянуть и о безупречной репутации бренда. Goodyear неоднократно занимал топовые места в рейтингах самых ответственных и надежных компаний.
О производстве Goodyear
Основываясь на истории по созданию шины, опыте и традициях, в наши дни компания удерживает одно из лидирующих мест среди производителей автомобильных шин. Заводы бренда выполняют полный цикл работ по созданию высококачественной шины: от проектирования шины и создания резиновой смеси до выпуска и тестирования нового продукта.
Создание автомобильной резины Goodyear ведется на самых современных производственных линиях. Корректировка производственных процессов, состава резиновой смеси, улучшение рисунка протектора и добавление функциональных вставок позволяют выпускать новые модели, предназначенные для разных категорий автолюбителей (жителей северных регионов, бездорожья, грузовых авто и др.).
Резина и силика - главные компоненты автопокрышки
Пневматическая автомобильная шина - высокотехнологичная конструкция, способная удерживать воздух под давлением. Благодаря изобретению Чарльза Гудьира, сегодняшняя авторезина представляет собой смесь натурального и искусственного каучука, сажи, серы, кремниевых и синтетических соединений. Все эти компоненты на производстве проходят через миксер, в результате получается полотно сырой резины.
Силика - еще один материал, применяемый в современном производстве. Эта кислота, улучшающая эластичность и сцепные характеристики резины была открыта еще в 50-е годы прошлого столетия. Процесс развития технологии добавления силики в смесь на шинных производствах запущен сравнительно недавно. Это объясняется дороговизной материала и необходимостью использования спецоборудования для ее смешения с резиной.
Конструкция шины
На пневматических шинах обязательно присутствует несколько элементов:
- каркас - основа изделия, представляющая собой несколько слоев обрезиненного корда,
- боковина - наружный резиновый элемент, призванный обезопасить конструкцию от внешних повреждений в боковой части,
- борт - жесткое крепление к колесу на покрышке,
- брекер - защищает каркас от ударов и придает изделию жесткость,
- протектор - канавки и желобки на прорезиненной поверхности покрышки, обеспечивающие отсутствие скольжения и безопасное передвижение при неблагоприятных внешних условиях: на грязи, грунтовой дороге, мокрой, заснеженной или обледенелой трассе.
Автомобильная резина от Goodyear постоянно совершенствуется, конструктивные элементы приобретают новые свойства.