Все про безвоздушные шины

Безвоздушные шины — не нечто фантастическое, как думают начинающие автолюбители. Такие изделия уже продаются, ставятся на машины и пользуются спросом в определенных сферах.

Реклама в газетах и интернете расхваливает новые шины, но только 20-30% людей знают об их существовании.

Причина популярности новых изделий — проблемы с обычными колесами.

Недостатки классической резины известны — слабость к острым предметам, сильным ударам, попаданиям в ямы и так далее.

А что произойдет, если негативные факторы устранить? Великие умы человечества рискнули и сделали безвоздушные шины, которые с первых дней появления стали хитом среди автолюбителей.

В чем отличия новых устройств? Какие модели пользуются спросом? На каких принципах работает резина? Эти вопросы требуют детального рассмотрения.

Что такое безвоздушные шины?

Конкретного определения безвоздушной резины нет, но объяснить термин проще с позиции конструкции.

Так, безвоздушная шина — устройство, в котором функцию воздуха берут простенки из резины. Внутри шины находится каркас из пластин, выполненных из каучука.

Пластины отличаются сетчатой конструкцией, и каждый следующий виток направлен в противоположную сторону от предыдущего.

Благодаря этому, шина становится легче, отличается меньшей упругостью, а главное — в ней нет воздуха. Безвоздушной шине не страшен гвоздь или яма — она не боится повреждений.

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.

История появления

Первые безвоздушные шины — «детище» военной сферы США, созданное в Пентагоне.

Они были созданы, чтобы защитить американских солдат от смерти или попадания в плен при выстреле в колесо.

Разработчик — компания Resilient Technologies, которая активно занялась созданием нового типа покрышек еще в 2002 году. Уже через пять лет рынок ошарашило появление Airless:Resilient NPT — резины без воздуха.

Первые испытания изделие выдержало в 2009 году. Источник для создания покрышки — огнеупорная резина, которая формируется из каркаса.

Интересен тот факт, что основа первой безвоздушной шины сделана из резинового обода и «пчелиных сот».

Благодаря такой конструкции, новый тип резины с легкостью удерживал тяжелые машины даже при разрушении трети сот. При этом шина отличалась достаточной мягкостью, которую и гарантировали «соты».

При попадании колес в неровности «соты» становятся податливыми и «проглатывают» дефекты покрытия.

Принцип действия и конструкция

Без должного опыта отличить классическую резину от некоторых шин без воздуха сложно. Что касается внутренней конструкции, то здесь стоит выделить два варианта.

В первом случае резина наполняется специально созданным стекловолокном, обладающим необходимыми качествами, а во втором — спицами-простенками, играющими роль компенсаторов жесткости (воздуха то нет).

Шины первого типа закрыты, чтобы исключить вываливание стекловолокна при движении.

На практике же, более востребованной стала вторая конструкция. Причины — меньшее применение материалов, легкость изготовления. Кроме этого, устранить дефекты в процессе эксплуатации не составляет труда.

Главные элементы изделия — растяжной хомут с края и ступица в средней части.

К ступичной части крепятся специальные спицы, выполненные из полиуретанового материала.

Главный конструктивный нюанс — четкое соблюдение схемы расположения спиц. При этом рисунок у каждого производителя индивидуален.

Преимущества и недостатки

Безвоздушные шины — современные изделия с персональными преимуществами и недостатками, о которых стоит знать.

Начнем с плюсов:

1. 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.

   

2. 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.
3. 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.
4. 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.

   

5. 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:

1. Доступность. Цена безвоздушной резины, вопреки мнению автолюбителей, не много выше «воздушных собратьев». Но негативный сценарий возможен при росте спроса на изделие.
2. 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.

   

3. 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:

1. Безопасная скорость движения на резине без воздуха — 80 км/час. При увеличении скорости появляются вибрации, сильный шум, возможен перегрев резины.
2. Проблемы с грузоподъемностью. Здесь технологию сложно назвать продуманной до конца. Превышение веса автомобиля выше допустимого уровня критично.
3. 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.

Модели и тонкости конструкции

Сегодня на рынке продаются следующие модели:

1. Michelin — Tweel.

Французской компании Michelin удалось совместить жесткость, необходимую для надежности, и мягкость, без которой не обходятся гражданские автомобили.

Инженеры сделали многое, чтобы добиться податливости резины и улучшить амортизацию при попадании в ямы. При этом в поперечном направлении безвоздушная шина не вызывает нареканий — она работает на «отлично» и показывает достаточный уровень жесткости при поворотах и боковых нагрузках.

В конечном итоге подразделение Michelin, которое базируется в США, предложило отказаться от «воздушной» резины.

Конструкция Tweel подразумевает применение резиновых спиц со специальным сечением. Они выступают в роли заместителей воздуха внутри покрышки.

Задача резиновых спиц — поглощение ударов, которые «съедаются» лучше, чем в случае с накачанной покрышкой. Это объясняется способностью спиц изгибаться под давлением.

Сечение спиц минимально, что гарантирует устойчивость покрышки даже при сильных деформациях. Как следствие, спицы прогибаются только в одной плоскости.

По конструкции новые шины относятся к открытому типу.

Кроме описанных выше плюсов, стоит выделить легкость нового изделия, вес которого меньше, чем у привычного колеса на диске.

Если прибавить сюда устойчивость к разрывам и повреждениям, продолжительный срок службы и легкость замены, то перспектива перехода на новые шины крайне заманчива.

Новые колеса опробованы на легковом транспорте и колесных «бричках». В эксперименте задействовали Ауди A4, Сегвей и инвалидную коляску. Транспорт предложенный тест прошел.

Кроме этого, компания Michelin заключила контракт по установке новых изделий на луноходы.

С 2012-го безвоздушные шины устанавливаются на строительную технику, погрузчики, с/х автомобили.

Недостатки конструкции — завышенная цена, недостаточная грузоподъемность, неспособность изменения уровня жесткости.

На машине с привычными колесами сделать такую работу проще — давление снижается до необходимого уровня.

2. Hankook Iflex.

Продукт корейской компании, который еще на этапе испытаний.

Корейцы разработали четыре концепта, каждый из которых индивидуален.

Отнести представленные концепты к открытым или закрытым шинам сложно — они представляют собой нечто среднее.

Вот эти варианты:

• eMembrane — концепция, которая открывает пути для корректировки профиля пятна для скоростных режимов. Так, при малой скорости перемещения внутренняя доля изделия как бы втягивается. Благодаря этому, площадь «контактного пятна» уменьшается, снижается трение, падает расход топлива. Как только машина разгоняется, происходит обратный процесс — профиль и асфальт соприкасаются по всей площади, что улучшает управляемость;

  

• Tiltread — устройство, состоящее из 3-х сегментов. Перемещение дисков (внутреннего и центрального) происходит из-за особенностей конструкции. При этом колесо меняет наклон по вертикали. В итоге пятно контакта во время поворота увеличивается, растет безопасность;

  

• Motiv — конструкция, которая похожа на Tiltread. Принцип построен на группе специальных блоков в основе, отличающихся эластичностью и способных перемещаться друг относительно друга. Такая конструкция — гарантия достаточной площади соприкосновения колеса с асфальтом. Шины Motiv специально разрабатываются для внедорожников;

  

• MagTrack — гениальное изобретение, которое разделено на две части. Первая — обод, на котором крепится покрышка, а вторая — внутренняя ступица.

  

  В промежутке создается магнитное поле, которое и поддерживает массу машины. Жесткой связи между ступицей и наружным кольцом нет, поэтому выбоины и выпуклости на дороге не переходят на кузов машины. Разработчикам удалось воплотить в жизнь колесо с магнитной подушкой.

  

3. Bridgestone.

Компания, год за годом работающая над созданием безвоздушных шин, которым не страшны проколы. Первые образцы изделий нашли применение не автомобилях для гольфа, но новые модели уже устанавливаются на легковых машинах.

Воздуха внутри нет, но зато установлен каркас, состоящий из специальных пластин, формирующих сетчатую структуры.

Преимущества — способность выдерживать проколы и стойкость к разрывам.

Следующее поколение покрышек компании выполнено в другом типоразмере и с индексом скорости до 64 км/час.

Еще один продукт компании, который достоин внимания — Ologic. Эта безвоздушная шина дебютировала в 2013-м году. Ее преимущества — безопасность и энергоэффективность.

4. Polaris.

Главный конкурент Michelin, который выдал на рынок индивидуальный вариант безвоздушных шин.

Конструктивно они схожи с Michelin. Улучшение — замена спиц на специальные «соты» и применение композитных материалов в процессе производства.

Благодаря новой конструкции, шины Polaris лучше поглощают неровности дороги и гарантируют требуемое поглощение.

Итоги

Пока делать выводы относительно новой технологии и будущих перспектив рано. В США безвоздушные шины еще проходят тестирование, а в Россию попало мало покрышек, чтобы делать точные выводы.

Любителям тюнинга стоит подождать, пока безвоздушная резина не будет доступна.

Вот тогда применение новых изделий будет оправданным.