Безвоздушная шина для автомобиля: описание, виды и отзывы
Содержание:
- Преимущества и недостатки
- Химия внутри
- Bridgestone
- В чём заключаются недостатки
- Покрышки без воздуха – конструкция
- Цены шин без воздуха
- Безвоздушные колеса от Hankook
- Вариант от Michelin
- Минусы конструкции
- Как устроена безвоздушная шина
- Прощай, запаска
- Основные преимущества
- Сфера применения
- Безвоздушные шины:
- Экскурс в историю
- Преимущества шин без воздуха
- Преимущества перед пневматическими покрышками
- Область применения
- Особенности конструкции
Преимущества и недостатки
Безвоздушные шины — современные изделия с персональными преимуществами и недостатками, о которых стоит знать.
Начнем с плюсов:
- Способность изменения конструкции. В движении колесо деформируется с учетом ям (подъемов) на дорожном покрытии. Дефекты покрытия «проглатываются» резиной, что гарантирует дополнительный комфорт на скорости до 80 км/час.
- Стойкость к повреждениям. Колесо выполняет возложенные на него функции до тех пор, пока 70% его элементов исправно. Что касается классических покрышек с воздухом, то они такой особенностью похвастаться не могут. Хватит одного гвоздя, чтобы обездвижить машину.
- Легкость эксплуатации. Установив безвоздушные шины, вопрос измерения давления отпадает сам собой. При этом покрышки не лопнут ни при каких обстоятельствах, ведь давление сохраняется на одном уровне.
- Вес. Безвоздушные шины легкие — их вес меньше, чем у «воздушных» собратьев. Снижение массы обеспечивается за счет отказа от установки дисков — кованых, литых или стальных. Благодаря этому повышается и устойчивость автомобиля на дороге.
- Свободное пространство в багажнике. Надежность безвоздушной резины влечет за собой ряд положительных моментов:
- В запасном колесе нет необходимости, что открывает дополнительные перспективы по загрузке авто;
- Домкрат не нужен, разрешается оставить в гараже ключи, насос и прочие мелочи;
- Снижается расход топлива за счет того, что масса автомобиля снижается.
Дальше про плюсы:
- Доступность. Цена безвоздушной резины, вопреки мнению автолюбителей, не много выше «воздушных собратьев». Но негативный сценарий возможен при росте спроса на изделие.
- Универсальность. На этом этапе новые шины еще не получили должного спроса, но со временем они станут на все автомобили — от «копейки» и до новых моделей внедорожников.
- Скорость замены. Сегодня разрабатываются изделия, на замену которых уходит до 5 минут. В сложной ситуации на дороге изношенная резина с легкостью меняется на новую. Если требуется, то водитель устанавливает гоночный профиль с помощью специальных болтов за 5-7 минут. Если стоит задача подняться в горы, то устанавливается полиуретановая основа.
Как видно из описанного выше, преимуществ у безвоздушных шин хватает. Но не обошлось без минусов.
Так, к отрицательным моментам стоит отнести:
- Безопасная скорость движения на резине без воздуха — 80 км/час. При увеличении скорости появляются вибрации, сильный шум, возможен перегрев резины.
- Проблемы с грузоподъемностью. Здесь технологию сложно назвать продуманной до конца. Превышение веса автомобиля выше допустимого уровня критично.
- Слабая готовность к поездкам по бездорожью. Выпустить воздух и поехать на спущенных колесах по песку не выйдет.
Придется менять комплект резины, чтобы преодолеть потенциально опасный участок. Кроме этого, при износе одного колеса также меняются все колеса в комплекте.
Химия внутри
Еще один способ защитить колесо от шипов и пуль — добавить внутрь особый химический состав, который при проколе начинает выходить наружу и полимеризоваться, затыкая отверстие. Смесей таких придумано множество, они разной степени эффективности. Одна из них, разработанная отечественным Научно-исследовательским институтом шинной промышленности, использовалась в том числе в президентском гараже особого назначения. Колеса, не боящиеся проколов и попадания пули, делались для этого гаража с 80-х годов до начала 2000-х на опытном заводе при Научно-исследовательском институте. Покрышка называлась И-287 «Гранит» и выпускалась в размерности 15 и 16 дюймов для правительственных ЗИЛ-41047. В продажу частным лицам эти шины не попадали.
Диаметр дыры, с которой можно было передвигаться без потери давления, составлял 11,5 мм и был рассчитан на попадание пули! При этом после затягивания отверстия состав сохранял свою работоспособность для следующих повреждений.
Bridgestone
Японская компания Bridgestone также представила безвоздушные шины – Air Free Concept. Покрышки имеют тонкий протектор и большое количество «спиц», для изготовления которых использовалась термопластичная резина и каучук, благодаря чему вес автомобиля равномерно распределяется на все четыре колеса.
Они обеспечивают протектору форму, прочность и гибкость, а его внешнее резиновое покрытие – хорошее сцепление с дорогой. «Спицы» установлены в два ряда, наклон каждого ряда противоположен друг другу, это дает возможность покрышке деформироваться, преодолевая неровности во время движения без значительных перегибов.
Инженерам удалось улучшить ездовые характеристики, повысить грузоподъемность и сделать их еще экологичнее. Материалы, используемые при изготовлении покрышек, подлежат повторной утилизации и переработке, обеспечивая дополнительную экономию.
В чём заключаются недостатки
Учитывая столь внушительный перечень преимуществ, некоторых может удивить тот факт, что безвоздушки не получили широкого распространения. Ведь они настолько хороши и превосходят пневматические аналоги.
На самом деле за широким списком действительно значимых преимуществ скрываются и явные недостатки.
- Скоростной лимит. Чтобы гарантировать комфортное и безопасное движение, на таких покрышках ездить со скоростью более 80 километров в час нельзя.
- Если выйти за пределы установленного лимита, сразу же появляется сильный шум, кузов активно вибрирует и есть вероятность опасного перегрева покрышек.
- Грузоподъёмность. Отказ от воздуха не позволяет на машине перевозить большие грузы. Ту нагрузку, которую без проблем по стандарту могут выдержать пневматические покрышки, безвоздушные шины принять не могут. Это существенно ограничивает эксплуатационные возможности современного автомобиля.
- Нет возможности регулировать жёсткость. На пневматике всё достаточно просто. При необходимости можно накачать колесо или спустить его, используя ниппель и компрессор, либо какой-нибудь ручной насос.
- Чтобы получить мягкие или жёсткие покрышки, в зависимости от условий эксплуатации, требуется покупать разные комплекты безвоздушных шин для своего автомобиля.
- Нельзя поменять лишь одно колесо. При замене придётся менять весь комплект сразу.
- Эта резина непригодна для того, чтобы передвигаться по вязкому бездорожью. Если это твёрдая каменистая местность, это не создаст никаких проблем безвоздушкам. Они с лёгкостью преодолеют препятствия и не лопнут, даже при наезде на острый камень. Но если речь идёт про песок, болото или глубокий снег, машина просто увязнет. Открытые модели наполнятся грязью, что негативно отразится на проходимости.
О безвоздушных колёсах можно говорить пока как об очень перспективной разработке. Её начали активно применять в военной сфере. Но чтобы перенести эти покрышки в гражданский транспорт, предстоит проделать ещё достаточно большой объём работ.
Преимущества существенные и позволяют говорить о том, что у безвоздушек есть все шансы стать популярными и востребованными. Но до тех пор, пока остаются ключевые недостатки, переживать за позиции пневматических шин на рынке не стоит.
Покрышки без воздуха – конструкция
Как говорилось выше, их главной особенностью является наличие двух рядов крепких резиновых спиц (термопластичных) специального сечения. Данные спицы находятся в том месте колеса, где у стандартной покрышки расположена центральная часть, наполненная воздухом, и крепятся к ступице внахлест (друг за другом), а к ободу – через определенные промежутки.
Несмотря на довольно простоватый вид, эта конструкция потребовала достаточно серьезных и длительных расчетов, проводимых многими инженерами, и представляет собой цельный не только с протектором, но и со всем колесом элемент. Таким образом, данное колесо сможет с невероятной легкостью и непринужденностью поглощать все возможные удары, что будет весьма кстати, особенно учитывая качество нашего дорожного покрытия.
Кстати говоря, результат работы корейской фирмы Hankook – покрышки без воздуха, соответствующие автомобильным шинам 155/80 R14, шириной 155 мм, общим диаметром 590 мм, а посадочным – 14 дюймов, изготавливаются из синтетического полиуретана, и на целых 95 % могут быть вторично переработаны
При этом очень важно подметить, что нет никаких вредных выбросов в атмосферу. Так что их можно назвать колесами завтрашнего дня, никаких проколов, экологически безопасные, да и почти на все сто процентов поддаются вторичной переработке.
Цены шин без воздуха
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.
Компания Hankook в 2015 году успешно завершила серию испытаний безвоздушных покрышек iFlex, в ходе которых новые шины доказали, что ни в чём не уступают привычным покрышкам. В частности, автомобиль, обутый такие шины разогнался до 130 км/ч
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 170 км/ч. Дополнительным преимуществом новинки стала возможность установки новых Hankook I-Flex-V на стандартный обод.
Среди преимуществ iFlex корейцы называют упрощённую утилизацию, благодаря особому материалу, из которого они изготовлены (синтетический полиуретан), а также меньшее число процессов при производстве шин (четыре, а не восемь). Ну, и естественно, их невозможно проколоть. Когда Hankook будет готов запустить iFlex в серию, не сообщается.
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. А пока данный тип шин еще не обрел массовую популярность в России, обычные шины можно подобрать и заказать на сайте Tyre38.ru
Безвоздушные колеса от Hankook
Еще один производитель резины из Кореи, Hankook, также проводит испытания безвоздушных шин – у них эта технология получила наименование IFlex. Конструкция здесь, помимо отсутствия воздуха, также обусловлена использованием исключительно экологических материалов, которые компания строго засекречивает.
Как заявляет компания – колеса последнего поколения ни одним из показателей не уступают своим классическим аналогам. Вместо спиц здесь было решено применять специальные микро сетчатые прослойки по всему периметру, которые равномерно распределяют нагрузку. Выполняются такие шины из износостойких материалов, поэтому продолжительность эксплуатации здесь несколько выше. При этом если в предыдущем варианте требовались серьезные изменения в конструкции автомобиля, то здесь шины можно надеть на стандартный диск.
Параметры испытательных образцов сравнивались с качественной автомобильной пневматической резиной на скорость 120-150 км/ч. Сравнив ряд параметров, разработчики заявили, что новые безвоздушные колеса в практическом применении ничем не уступают, а в чем-то даже превышают показатели обычных покрышек. Помимо этого, компания делает акцент и на экологичности – в производстве таких покрышек участвует значительно меньше ресурсов и вредных для окружающей среды предприятий. А по завершении срока эксплуатации такие колеса намного проще утилизировать и отправить на повторное производство.
Дальнейшая эволюция безвоздушной резины
Несмотря на рассмотренную массу преимуществ перед классической резиной, безвоздушные шины имеют и ряд характерных минусов, главный из которых – вибрация. При разгоне автомобиля выше 120 км/ч даже по идеальной дороге такие колеса начинают вибрировать, ухудшается управляемость автомобиля. Помимо этого, колеса начинают шуметь и нагреваться на такой скорости. Звук издается очень громкий, долгое движение сопряжено с трудностями для водителя, быстрой усталостью.
Поэтому будущее таких колес до сих пор кажется туманным, так как помимо этих минусов оба варианта от и Michelin и Нankook достаточно трудны в производстве, хоть и используются в производстве по большей части натуральные материалы. Сложности обстоят в том, что для массового производства придется перестраивать заводы, набирать новый персонал, переделывать конструкции автомобилей. Поэтому в ближайшее будущее развитие в технологиях может и будет, в опытных образцах, но до улучшения экономической составляющей технологии массового производства не предвидится.
Вариант от Michelin
Еще десять лет тому колеса такого типа решила начать производить компания Michelin. Называется детище фирмы Tweel, и происходит эта аббревиатура от двух слов: tire и wheel. Главная особенность такого колеса – для его крепления не используется классическая ступица. Такие колеса выполняются с использованием гибких штанг, закрепляющихся непосредственно на полуоси моста автомобиля. Поверх штанг закреплен специальный гибкий хомут, который и создает наружную часть покрышки, ту часть, что соприкасается с дорожным покрытием. Хомут выполняется максимально подвижным, чтобы огибать неровности дороги, иначе колеса не смогли бы быть настолько надежными. Подвижность и прочность позволяют не использовать воздух полностью. Безвоздушные шины такого типа внешне напоминают колеса на старых телегах, еще из прошлого столетия.
Спицы колеса изготавливаются максимально эластичными и по факту повторяют действие воздуха внутри резиновых покрышек
Помимо этого, существует и важное отличие от классических «воздушных» покрышек – поперечная жесткость является изменяемой и может регулироваться в зависимости от назначения колес. Компания выпускает колеса различной жесткости, Michelin первые свои прототипы установила на автомобиль Audi A4
В сравнении с заводскими воздушными покрышками машина стала гораздо легче управляться и увереннее стоять на дороге. Поэтому если задумываетесь о том, купить такие колеса или нет – попробовать однозначно стоит, хотя цена и кусается, в сравнении с классическими шинами.
Результат показал, что Tweel легче своего классического варианта на 10-15%. Это говорит о том, что машина будет потреблять ощутимо меньше топлива. К тому же, учитывая дальнейшие наработки, в плане увеличения коэффициента полезности колес следует ожидать, что эти показатели будут расти. Естественно цена также должна измениться со временем, если компания хочет добиться популярности своего продукта.
Устройство классических шин
Невозможно узнать преимущества безвоздушных колес не узнав, как устроена классическая автомобильная резина. Следует знать, что шины с воздухом выполняются полностью герметичными, внутри воздух накачивается со средним давлением в 2.2 атмосферы. За счет того, что давление внутри шины больше, чем в окружающей атмосфере, колеса поддерживают форму и не деформируются под весом автомобиля. Наибольший недостаток – вероятность прокола, вследствие чего колеса дальше нормально функционировать не могут.
Такое развитие событий крайне опасно при движении с большой скоростью и может спровоцировать опрокидывание автомобиля. При этом замедлить машину адекватно не получиться, так как контролировать пробитое колесо невозможно. Потеря контроля над машиной вследствие прокола колеса часто становиться причиной серьезных аварий и смертей.
Помимо того, что резкий разрыв шины может привести к аварии, такие колеса еще жестко зависят от давления внутри. При этом чем ниже давление, тем большим является сила сцепления с дорогой. Одновременно с этим обеспечивается плавность хода машины, шина больше соприкасается с дорогой. Следует помнить и о том, что воздух помимо регулирования жесткости поддерживает форму колеса, и если слишком долго ездить на спущенных колесах, то резина деформируется и становится непригодной для нормальной эксплуатации. При езде на внедорожных и обычных автомобилях следует знать такие особенности:
- Накаченная шина подходит для движения по асфальту и хорошим грунтовым дорогам.
- Для движения по грязи требуется заменять резину на специальную.
- Езда по песку и сыпучему грунту чревата проблемами.
С безвоздушными шинами все несколько проще, но цена на классическую резину значительно меньше. Поэтому в нынешней ситуации, когда более адаптивные безвоздушные шины все еще остаются дорогими, водителям предпочтительней купить обычную резину, которая более дешевая.
Минусы конструкции
На что надо обратить внимание потребителю, это на очевидные несовершенства новой продукции:
- Предельная скорость на такой обувке не может быть выше 80 км/ч. От большой скорости покрышка начинает нагреваться и шуметь.
- Пока грузоподъемность тоже оставляет желать лучшего. Конструкция довольно жесткая, регулированию не поддается.
Неизвестно, и надо ли менять комплект при переходе на другое дорожное покрытие, например, песок. Но в целом автомобильный рынок ждет новинок шинной продукции, готов протестировать и дать рекомендации производителям.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание
Как устроена безвоздушная шина
Проектированием и выпуском безвоздушных шин занимается несколько компаний. Их изделия отличаются конструкционными особенностями.
Во время работы спицы и протектор от контакта с дорожным покрытием деформируются, а затем возвращаются в исходное положение. Этому способствует особое сечение спиц, обеспечивающее прогиб в одной плоскости без появления деформации в других направлениях.
Устройство колеса включает: стяжной хомут и ступицу. К последней крепятся в определенной последовательности полиуретановые спицы. Оптимальное расстояние между ними подбирает компьютер. Растяжной хомут отвечает за внешний вид резины. Для изготовления используют полиуретан, смолу, термоволокно. Это описание соответствует изделиям от Michelin.
Компания Polaris предложила свой способ расположения спиц из композиционных материалов, который отдаленно напоминает пчелиные соты. Благодаря этому колеса получают способность к изменению жесткости, проще справляются с преодолением неровностей.
Шины от Bridgestone отличаются устройством каркаса, который состоит из пластин. Элементы из переработанной смолы за счет особого расположения образуют сетчатую структуру. Однако эксплуатационные характеристики таких изделий более низкие: допустимая скорость — 64 км/ч, грузоподъемность — 150 кг.
Производители из Кореи создали разработку I-Flex, в которой шина и обод объединены в одно целое. Она практически полностью выполнена из вторичных материалов. В ходе усовершенствования, изделие смогло преодолеть скоростной барьер. Максимальное значение составило согласно тестам 130 км/ч. Новые модели корейской фирмы Hankook представлены еще четырьмя видами шин, но они пока находятся в процессе испытаний.
Прощай, запаска
Начало положено, но когда же массовое производство? Первые тест-драйвы пройдут на Chevrolet Bolt EV — это быстрый, но все же не спортивный автомобиль.
Новые шины на самом деле немного тяжелее, чем традиционные для спортивных дорожек, 50 фунтов против 51, включая колесо, но «Мишлен» считает, что дефицит легкости можно уменьшить, исключив из комплектации болида плоские шины и домкраты.
Если все пойдет по плану, Michelin и GM ожидают появление новой продукции в продаже для «избранных моделей GM» в ближайшие пять лет, а другие производители последуют за ними. Можно сказать, что дни запасного колеса официально сочтены.
Что потеряли зрители: почему Брэд Питт не снялся в комедии “Почти знаменит”
Стресс и продуктивность: букет цветов способен влиять на мозговую деятельность
9 разных фото и 1 вопрос: в каких городах расположены эти достопримечательности?
Основные преимущества
Говоря о преимуществах, закономерно колёса без воздуха сравнивают с классическими пневматическими покрышками.
Узнать о преимуществах позволили специальные испытания. Безвоздушки установили на обычные гражданские автомобили типа Audi A4. В ходе испытания сразу удалось заметить, что управляемость машины улучшилась в сравнении с аналогичными заездами, но уже с воздушными колёсами.
Можно выделить несколько главных преимуществ, которые характеризуют сильные стороны таких разработок и потенциально позволяют рассчитывать на постепенное внедрение безвоздушных шин в автомобильную промышленность.
- Высокий ресурс эксплуатации покрышек. Испытания наглядно показывают, что при сохранении 70% структуры из полиуретана автомобиль будет ехать без особых проблем, сохраняя такую же устойчивость, как при 100% целостности материала.
- Здесь не нужно контролировать давление. То есть безвоздушные колёса полностью избавляют от такой проблемы как прокол колеса или сдутая шина. Даже при сильных механических воздействия резина лопнуть не может за счёт своей конструкции.
- Уменьшенный вес. Конструкция также позволяет снизить общую массу покрышек. Это позволяет упростить замену при возникновении такой необходимости.
- Уменьшение расхода топлива. Из предыдущего преимущества вытекает ещё одна сильная сторона. На безвоздушках машина требует меньше топлива, чем при прохождении такой же дистанции на воздушных покрышках.
- Отказ от воздуха позволяет упростить и улучшить прохождение неровностей и преодоление серьёзных препятствий. Покрышка просто повторяет форму неровности, а затем быстро восстанавливается после выезда на ровный участок. При этом в салоне минимально ощущаются прохождения таких дорог.
- Вероятность деформации колёсного диска при выезде на бездорожье сводится практически к нулю, чего не скажешь о классических пневматических колёсах.
- Длительный срок службы. Для безвоздушных шин используют материалы с повышенными показателями прочности, устойчивости к износу. Стираются они намного медленнее классических колёс.
- Адекватная стоимость. Производители заявляют о том, что при реализации проектов, направленных на массовое использование, безвоздушные покрышки станут бюджетным решением.
Фактически потребности в замене таких колёс нет. Это позволяет освободить багажный отсек от запасной шины. А даже если безвоздушку потребуется заменить, за счёт своего веса и простоты конструкции на это будет уходить не более 10 минут без каких-либо усилий.
Отдельно стоит отметить один очень интересный проект, над которым уже сейчас ведётся активная работа. Это колёса, позволяющие быстро менять верхний слой. То есть предусмотрена основа автомобильного колеса, и есть съёмный верхний кожух, непосредственно контактирующий с поверхностью. Смысл идеи заключается в том, чтобы при необходимости достать комплект кожухов, надеть их вместо установленных и преодолеть препятствие, для которых этот слой подходит. Производители хотят предложить спортивные кожухи, комплекты для сложного бездорожья, обычные наборы для городской езды и пр.
Но это только одна сторона медали. У безвоздушек есть и обратная.
Сфера применения
Первоначально безвоздушные шины стали популярны в военной сфере, но со временем «перебрались» и к гражданским автомобилям.
Говорить о полноценном внедрении пока не приходится (еще ведутся работы), но на многом транспорте новая резина уже стоит.
Так, покрышки без воздуха ставятся на газонокосилках, машинах для гольфа, скутерах, велосипедах.
Применяются безвоздушные покрышки и в промышленной сфере — они устанавливаются на погрузчиках и экскаваторах.
Со временем новая резина стала популярной при изготовлении велосипедов и колясок для инвалидов.
Почему такой тип резины пока активно не ставится на легковые автомобили? Объяснить это решение несложно.
Жесткость шин приводит к тому, что при достижении на скорости 80 км/час на корпус передаются сильные вибрации. В итоге транспортное средство сильно вибрирует и о комфорте в салоне мечтать не приходится.
Разработчики продолжают трудиться над созданием покрышки меньшей жесткости, но ожидаемых результатов пока нет.
Безвоздушные шины:
Безвоздушные шины – это полая конструкция, в которой вместо воздуха используются резиновые, полиуретановые, стекловолоконные и т.п. ставки-простенки из эластичных материалов. На ступицу крепятся в специальном порядке спицы, а снаружи – резиновое кольцо (обод, протектор), как у обычных шин. Обод в любой момент может быть заменен. Амортизатором в безвоздушных шинах выступают легкие колесные вставки-простенки между протектором и ступицой. В некоторых случаях спицы могут походить на пчелиные соты. В других – быть похожими на обычные спицы. В третьих – иметь иные формы.
Безвоздушные шины призваны заменить обычные пневматические шины и устранить ее существенный недостаток: внезапная потеря избыточного давления воздуха в пневматической автомобильнойшине при высокой скорости движения машины в большинстве случаев приводит к дорожно-транспортному происшествию. Другим недостатком пневматических автомобильных шин является то, что неправильный выбор давления в шинах значительно затрудняет движение машины и снижает эффективность передвижения. С безвоздушной шиной такого не произойдет.
Использование безвоздушных шин пока имеет некоторые ограничения. Они могут быть использованы в транспортных средствах, которые имеют небольшой вес, а также скорость движения которых – не более 80 км/час (велосипед, скутер, спецтехника и пр.).
С другой стороны, безвоздушные шины могут использоваться в жёстких и экстремальных условиях, когда есть высокая вероятность прокола пневматической шины.
Экскурс в историю
Своё начало шины без воздуха берут в Пентагоне, главном военном ведомстве США. Сами понимаете, что о них заговорили с целью внедрения в военную технику. Ведь вероятность прокола колеса потенциально ставит под угрозу военные операции. А поскольку у США большие деньги тратятся на военную промышленность, то не удивительно, что вскоре появились первые проекты и предложения по реализации таких шин.
Впервые шины нового поколения, лишённые воздуха, установили на военные американские машины Humvee. И сразу стало очевидно, что технология работает, и она имеет ряд преимуществ. Но есть и список недостатков.
Уже по традиции военные разработки постепенно перекочевали в гражданское производство.
Насколько это колёса будущего, сказать сложно. Отказ от воздуха потенциально открывает внушительные перспективы. Но о глобальном внедрении технологии говорить рано.
Преимущества шин без воздуха
Как уже было указано выше, новая конструкция имеет большое количество и достоинств, и недостатков. Нужно заметить, что с последними еще придется заметно повозиться производителям.
Для начала рассмотрим все достоинства конструкции без воздуха:
Колесо может менять свою форму в зависимости от того, по какой поверхности едет машина. Все ямки и кочки остаются водителем незамеченными. Если около 70 % конструкции находится в нормальном состоянии, то колесо остается в работоспособном режиме. Давление проверять нет нужды, так как его попросту нет. Из этого вытекает еще одно преимущество: колесо не сможет лопнуть. Вес подобной конструкции намного меньше, чем у «воздушного» варианта. Нет никакой необходимости в использовании дисков. Именно это и снижает общую массу конструкции. К тому же все это напрямую влияет и улучшает эффекты вождения автомобилем или любым другим транспортным средством. Единственное, что нужно брать с собой в дорогу, – это ключи. Насосы, домкрат и так далее не потребуются. Из-за небольшого веса машина будет тратить меньше топлива.
Цены на безвоздушную резину предполагаются высокие. Однако после того как пройдет эйфория от данного новшества, скорее всего, они упадут до уровня пневматических аналогов. Прогнозируется, что безвоздушные шины на ВАЗ и другие автомобили станут доступны всем людям. Модели будут универсальными, поэтому ставить их можно как на старые модели, так и на современные внедорожники.
На данный момент профессионалы утверждают, что подобную резину будет легко менять в случаях износа и повреждения. Это не станет большой проблемой для водителей. Следует лишь установить специальный профиль, закрепить конструкцию болтами и можно выдвигаться. Если же есть желание проехаться по горам, то на основу из полиуретана можно прицепить нужную «кожу» и готово.
Преимущества перед пневматическими покрышками
Один из основных производителей шин без воздуха – «Мишлен». Компания протестировала свой продукт на «Ауди А4». В итоге управляемость автомобиля ощутимо улучшилась в сравнении с заездами, в которых использовались обычные покрышки.
Более удобное, комфортное и безопасное управление автомобилем с безвоздушными шинами – это результат многочисленных положительных характеристик:
- Ресурс использования шины очень высок. Пока 70% полиуретановой структуры остаются целыми, машина будет ехать, демонстрируя хорошую устойчивость.
- Безвоздушная конструкция не нуждается в контроле давления. То есть такая проблема, как «спустило колесо», уходит в прошлое. Получая сильное механическое воздействие, покрышки не лопнут.
- Вес меньше в сравнении с пневматическими моделями. В итоге безвоздушное колесо легче менять. Еще один плюс легкости таких шин – снижение расхода топлива.
- Безвоздушная шина лучше поглощает неровности, даже значительные. Во время движения первоначальная форма легко меняется и восстанавливается. При этом отдача на основу остается минимальной. С такими шинами больше не придется менять деформированные на бездорожье диски.
- Долговечность. Материалы безвоздушных шин отличаются высокой износостойкостью и стираются очень медленно.
- Цена, доступная любым категориям водителей. Производители планируют сделать безвоздушные шины недорогим продуктом.
Благодаря тому, что покрышки без воздуха не нужно менять, в багажнике освобождается пространство, которое раньше занимали пневматические модели. Но если покрышку придется заменить, то сделать это можно будет за 5-7 минут путем умеренных усилий.
Область применения
Наверняка безвоздушные покрышки ждёт большой успех и широкое распространение. Но не сейчас. Технология достаточно сырая, имеет множество недостатков, которые требуется устранить, чтобы получить возможность для глобального внедрения таких решений в автомобильную промышленность.
Если говорить о применении безвоздушных шин, то здесь основной акцент пока стоит делать на военной технике. Некоторые машины даже активно эксплуатируются, а не просто являются выставочными образцами.
Что же касается гражданского транспорта, то пока установить на свой автомобиль подобную резину возможности нет.
Можно выделить несколько областей и видов транспорта, на которые безвоздушные покрышки устанавливаются довольно успешно уже сейчас:
- слабонагруженные машины;
- газонокосилки;
- скутеры;
- мопеды;
- гольф-кары;
- экскаваторы;
- погрузчики;
- велосипеды;
- самокаты;
- инвалидные коляски.
Не так плохо для технологии, которая находится на начальном этапе своего развития. Если разработчики будут продолжать работу над безвоздушными шинами, пытаться устранить слабые стороны и увеличить значимость преимуществ, есть все шансы увидеть подобные решения и на обычных легковых автомобилях. Причём речь идёт не о единичных экземплярах, а о массовом внедрении покрышек нового поколения.
Но пока объективно рано говорить о чём-то подобном. Разработка на перспективу. А насколько она себя оправдает и будет реализована — вопрос открытый.
Особенности конструкции
Теперь следует детальнее взглянуть на то, что такое безвоздушная резина и как она устроена.
Именно прочные и упругие простенки создают нужный эффект для колеса, для работы которого воздух не нужен. Внутри располагается каркас, который состоит из множества пластин на основе каучука. У пластин предусмотрена структура ячеек. Есть и другие варианты разработки. Здесь используется центральное резиновое основание, и от него в разные стороны распределяются спицы из полиуретана. Преодолевая препятствие, шина деформируется, а затем возвращается в своё начальное состояние.
Используемая на авто специальная безвоздушная шина бывает 2 типов.
- Закрытая. Внешне ничем не отличается от обычных автомобильных покрышек. Только внутри используется специальное наполнение. В основном это стекловолокно.
- Открытая. Такая покрышка имеет основу, которая монтируется на ось и растяжной хомут. Последний идёт по верхней части и обладает повышенной устойчивостью к деформациям. Состоит из ячеек или спиц.
Это объясняется тем, что производитель имеет возможность изменить поперечную жёсткость, отталкиваясь от того, в каких условиях планируется использовать машину и при каких нагрузках.