Из чего делают автомобильные шины

О производстве автомобильных шин ходит множество легенд и споров. Некоторые думают, что основа для шины составляет нефть, но на сегодня это не так. Первые автомобильные шины были исполнены из 100% природного материала.

Каучук

Каучук является основным компонентом для производства шины. Данный материал добывается при помощи каучукового дерева. Такие деревья растут на просторах Южной Африки, и только в 16 веке в Европе узнали о многовековом существовании дерева.

«Кастилья и Гевея» это основные источники каучука. Когда ломались ветки этих деревьев, то пролитый сок взаимодействовал с воздухом, и получалось тягучее вещество, очень схожее с резиной.

Особенности конструкции

Современная покрышка состоит из природного синтетического каучука и корда. Сам корд может состоять из металлических, текстильных и полимерных нитей. Состав шины:

• каркас;
• множество слоев брекера;
• протектор;
• борт с боковой частью.

Существует два типа шины по ориентации нитей:

• радиальная;
• диагональная.

Радиальная

Радиальный тип покрышки шины имеет нити, которые располагаются вдоль профиля покрышки от борта до борта. Такая конструкция позволяет не растягиваться резине поперек, а брекер, размещенный диагонально, предотвращает продольное перемещение нитей. В данной конструкции напряжение на нити меньше вдвое, чем в диагональной резине. Так же это позволяет наносить меньше слоев корда, что существенно понижает себестоимость шины. Низкая толщина каркаса, из-за меньшей силы трения, позволяет выделять маленькое количество тепло, что благоприятно сказывается на долговечности протектора.

Одним из достоинств радиальной шины является хорошее сцепление с дорогой, предотвращающее качение. Это преимущество значительно сказывается на расходе топлива.

К недостаткам можно отнести жесткое качение, появляющееся на неровной дороге, такое явление присуще низкопрофильной резине. Так же шина уязвима к ударам, порезам и проколам.

Диагональная покрышка

В такой шине каркас корда располагается диагонально под углом 53°. Такая внутренняя конструкция позволяет шине растягиваться вдоль и поперек, это делает шину эластичной. Боковина шины толстая, что позволяет держать низкое давление в покрышке. Диагональные шины крайне редко применяются в современном автомобилестроении, поэтому используются только в старых отечественных грузовых автомобилях, а так же на новой спецтехнике.

Из чего состоит каркас шины

Брекер. Этот элемент располагается между протектором и каркасом. Он служит для того, что бы защитить шину от ударов и придает жесткость на поверхности, контактирующей с дорогой.

Протектор. Он служит для регулировки правильного коэффициента контакта между дорогой и шиной. Протектор имеет разного рода рисунок. Для грунтовых дорог, шоссейных, городских, снежных разный рисунок. Основной задачей протектора обеспечение надежное сцепление с дорогой. К примеру: при дождевой погоде, во избежание эффекта «аквапланирование» протектор должен быстро отводить воду от колеса, благодаря чему шина плотно контактирует с поверхностью дороги, а не воды.

Борт. Благодаря борту обеспечивается надежная посадка шины в колесе.

Производство шины

Над тем, какая будет резина на выходе из производства, решает состав инженеров, который тщательно прорабатывают каждый рисунок на протекторе, отвечающий за свою роль. После того, как шина была смоделирована, наступает этап производства.

Рождается будущая шина в цеху резиносмешения. Здесь готовиться резиновая смесь, из которой сделана покрышка. В основе смеси пласты резины и технический углерод (сажа, смолы и 20 нужных компонентов, которые не рассекречиваются). Ингредиенты будущей шины отправляются в смеситель. Данный процесс напоминает замес теста: битум, каучук, канифоль и сера смешиваются, но рецептура может меняться в зависимости от типа резины по покрытию дороги и времени года.

После смешения пласты резины попадают в сборочный цех, где в первую очередь производят бортовое кольцо, которое придает жесткость и герметичность будущей шине. Бортовое кольцо состоит из проволоки, материалом для этого служит латунь. С большой катушки нити разматываются, протягиваются и собираются в одну стальную ленту. Что бы склеить нити, они проходят через экструдер, где плавится резина и обволакивает проволоку. Затем из ленты, при помощи робота, формируется кольцо.

Следующий слой – брекер. Для укрепления конструкции применяют нейлоновый бандаж. Параллельно изготавливается протектор – слой резины с разноцветными полосами. При помощи нитей разного цвета маркируется модель покрышки. Соседний аппарат готовит не менее важную деталь покрышки – гермослой. Он придает герметичность шине, и служит заменой камере. Поверх слоя наносится текстильный каркас и присоединяется бортовое кольцо, и сверху покрышка.

Вся конструкция под большим давлением сжимается, после чего необходимо загнуть края и придать конструкции форму. Что бы придать конструкции окончательный вид, ее перемещают в большой вулканизатор. Колесо размещается в раскаленную форму, где под температурой 200 градусов и высоким давлением покрышка приобретает конечную форму и рисунок протектора. Во время вулканизации каучук взаимодействует с серой и превращается в готовую резину.

После приготовления шины, вся партия проходит проверку на специальном станке, где проверяется наличие или отсутствие деформации и степень герметичности. Часть шин отправляются на динамические и стендовые испытания в лабораторию. Там резина проходит тесты в экстремальных условиях, где проверятся прочность резины на предмет наезда на острый предмет, прочность бортовых колец, максимальную скорость шины в жестких условиях эксплуатации.

После всех проверок, при условии, что покрышка соответствует всем нормам и мировых стандартам, она отправляется в магазины, после чего служит на дороге.