Из чего делают шины для автомобиля

Расскажем из чего делают шины для автомобиля и какие компоненты используют. Хотя рецептуры приготовления для производства некоторых шин держатся в секрете, основные компоненты состава известны.

Процесс изготовления шины

Он включает четыре этапа:

1. Производство автомобильной шины начинается с приготовления резиновых смесей. Рецептура зависит от назначения покрышки и может включать до 20 химикатов — от серы и технического углерода и до каучука — натурального и/или синтетического.

2. Создаётся протекторная заготовка для шины. Получается профилированная резиновая лента, которая после охлаждения водой разрезается на заготовки по размеру шины. Скелет шины (каркас и брекер) — изготавливаются из слоёв обрезиненного текстиля или высокопрочного металлокорда. Прорезиненное полотно раскраивается под определённым углом на полосы различной ширины в зависимости от размера шины.

Важным элементом шины является борт — это нерастяжимая, жёсткая часть шины, с помощью которой она крепится на ободе колеса. Основная часть борта — крыло, которое изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки.

3. Все детали шины соединяются в единое целое. На сборочный барабан последовательно накладываются слои каркаса, борт, по центру каркаса протектор с боковинами. Для легковых шин протектор относительно расширен и заменяет собой боковину. Это повышает точность сборки и снижает количество операций в производстве шин.
4. Процесс вулканизации. Собранная шина помещается в пресс-форму вулканизатора. Внутрь шины под высоким давлением подаётся пар или перегретая (200°C) вода. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция (вулканизация), которая придаёт резине эластичность и прочность.

Химический состав

Главным материалом является резина. Она бывает разной и может изготавливаться из синтетического или натурального каучука. Наиболее часто встречаются шины изготовленные из синтетического каучука, т.к. он прост в разработке, намного дешевле и по качестве не уступает натуральному каучуку.

Натуральный каучук изготавливается из высушенного сока (латекса) бразильской гевеи, а также содержится в некоторых видах сорных трав и одуванчиков. В производстве его используют мало, т.к. он обходится слишком дорого. А современная скоростная шина состоит из синтетического каучука, производимого из нефти. Встречаются несколько десятков различных синтетических каучуков. Каждый из них имеет свои особенности и назначение.

В зимние колёса некоторые производители добавляют натуральный каучук и силику — это способствует эластичности при низких температурах.

Второй по количественным показателям – углерод технический (сажа). На его долю приходится примерно 30% всей смеси и он придаёт шине её специфичный цвет.

Для чего используется углерод? Это скрепляющий компонент смеси (влияющий на износостойкость), действующий на молекулярном уровне. Без использования сажи покрышки были бы недолговечными, непрочными и отличались бы повышенным износом протектора.

Вместо технического углерода используется сера. Но выбор компонента – вопрос стоимости. С технологической точки зрения разница невелика. Эта добавка — вулканизирующий агент. Они связывают молекулы полимера «мостиками» с образованием пространственной сетки. Пластичная сырая резиновая смесь превращается в эластичную и прочную резину.

Кремниевая кислота используется в качестве замены сажи из ограниченного доступа к источникам природного газа в Европе. Она не обеспечивает высокую прочность, как сажа, но улучшает сцепление шины с мокрой поверхностью дороги. Так же она меньше вытирается из резины при эксплуатации покрышки. Это свойство менее пагубно для экологии. Чёрный налёт на дорогах — технический углерод, вытертый из шин.

В рекламе покрышки с использованием кремниевой кислоты называются «зелёными».

Какие бывают добавки

В качестве добавок для приготовления компаундов применяются различные масла и смолы. Они выполняют смягчающую функцию, что особенно важно при производстве зимней резины. Они обозначаются как мягчители и служат в качестве вспомогательных материалов. От достигнутой жёсткости резиновой смеси во многом зависят ездовые свойства и износостойкость шины.

Вулканизационные активаторы, такие как оксид цинка и стеариновые кислоты, а также ускорители инициируют и регулируют процесс вулканизации в горячей форме (под давлением и при нагреве) и направляют реакцию взаимодействия вулканизующих агентов с каучуком в сторону получения пространственной сетки между молекулами полимера.

Факт присутствия в резине крахмала кукурузы, оливкового масла, активированного угля или других добавок, на которых делается реклама — ничего не значит. Их в составе шины может составлять менее 1 процента. Важно изобрести, а потом воспроизвести рецепт, который бы с применением этих компонентов обеспечил превосходные характеристики. Это удается не всем производителям.

• Новая маркировка шин по шумности и качению

Все автомобильные шины изготавливаются из резины или других материалов, но с добавлением каучука. У производителей имеется свой оптимальный химический состав, который определяет различные характеристики. Одна фирма делает упор на срок службы, другая — на динамику авто, а третья — поведение на мокрой дороге. Они определяют цену и качество покрышки.

Строение колеса и автомобильной шины

В данной статье мы рассмотрим строение колеса и автомобильной шины, расскажем из чего состоит колесо автомобиля и чем различается радиальная шина от диагональной.

Строение колеса автомобиля

Колеса принимают крутящий момент от двигателя, и за счет сил сцепления с дорогой обеспечивают движение автомобиля, а также они воспринимают и сглаживают удары и толчки от неровностей поверхности дороги. От них зависят возможность разгона и торможения, управляемость и устойчивость, плавность хода и безопасность автомобиля.

Колесо автомобиля состоят из:

• диска с ободом,
• шины.

Диск, с приваренным к нему ободом, крепится к ступице колеса с помощью конических болтов или гаек. В дальнейшем, диск вместе с ободом будем называть просто – диском, так как на легковых автомобилях, в отличие от грузовиков, обод не является съемным, а составляет с диском одно целое.

Какие существуют автомобильные диски, вы можете из данной статьи.

Строение автомобильной шины

Шина может быть камерной или бескамерной. В камерной шине находится резиновая камера, которая и заполняется воздухом. А сама шина без камеры называется покрышкой. Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.

Каркас шины является главной частью покрышки, ее силовой основой. Он выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Корд воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом нитей корда могут служить: хлопок, нейлон, металлическая проволока, стекловолокно и прочие материалы (из чего делают шины для авто?).

Протектор это толстый слой резины с определенным рисунком, он расположен на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги.

Рисунок протектора может быть дорожным, универсальным и специальным.

В бескамерной шине отсутствует, и не предусмотрена, резиновая камера для воздуха. Полость, заключенная между покрышкой и ободом должна быть герметичной, так как непосредственно она и заполняется воздухом. Поэтому диск для бескамерной шины отличается от обычного диска наличием уплотняющих буртиков на ободе. При покупке дисков на это следует обращать внимание. Если же вы используете шины с камерой, то подойдут любые диски, буртики вам не помешают.

Шины бывают с диагональным и радиальным расположением нитей корда.

В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол их наклона составляет 35 — 38°. То есть они соединяют боковины покрышки по диагонали.

диагональные шины	радиальные шины

В радиальных шинах нити корда расположены почти под прямым углом по отношению к бортам. Основными достоинствами радиальных шин являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Так как они более эластичны, чем диагональные, то поездка на автомобиле становится более комфортной и безопасной. Однако при грубом обращении с радиальными шинами, срок их службы может снизиться до первого наезда на бордюрный камень, ввиду слабых по прочности боковин таких шин.

Маркировка шин
При покупке шин внимательно изучайте их маркировку. Например, на боковине шины можно увидеть надпись 175/70 R13. Это означает:

• 175 –ширина профиля шины в миллиметрах,
• 70 – соотношение высоты профиля шины к ее ширине в процентах,
• R – радиальная шина (с радиальным расположением нитей корда),
• 13 – посадочный диаметр шины в дюймах (один дюйм равен 2,54 сантиметра).

Что у вас в шинах? | Шины Continental

Легко воспринимать ваши шины как должное, но это черное кольцо на колесе вашего автомобиля содержит гораздо больше, чем просто резину. На самом деле это сложная смесь различных каучуков — натуральных и синтетических — плюс множество других химикатов и строительных материалов. Наши резиновые смеси, профессионально смешанные и комбинированные, достаточно сложны для различных условий вождения.

Современная шина легкового автомобиля в среднем содержит до 25 компонентов и до 12 различных резиновых смесей. Все начинается с натурального каучука, добываемого из особых деревьев, выращенных на больших плантациях. Эта жидкость (латекс) коагулирует кислотой, очищается водой и прессуется в тюки.

Синтетический каучук, тем временем, создается в отдельном процессе с использованием смеси химических веществ в лаборатории. На этапе производства эти тюки (как натуральные, так и синтетические) нарезаются, взвешиваются и смешиваются с другими ингредиентами в соответствии с точными рецептами.

Следуйте за нитью

Текстильная промышленность поставляет исходные материалы (вискозные, нейлоновые, полиэфирные и арамидные волокна) для изготовления кордов, которые служат армирующим материалом.

Сталь для прочности

Сталелитейная промышленность поставляет высокопрочную сталь. Это служит сырьем для изготовления стальных лент (стальной корд) и бортовых сердечников (стальная проволока).

Материал для каждого компонента

Мы можем разобрать шину на составные части, чтобы увидеть, где используется каждый материал. Давайте начнем с дорожного покрытия и будем продвигаться внутрь.

• Протектор – натуральный и синтетический каучук
• Бесшовный верхний слой – нейлон, залитый каучуком
• Стальной корд для лент – высокопрочный стальной корд
• Текстильный корд – прорезиненная вискоза или полиэстер
• Внутренний слой – бутилкаучук
• Боковая стенка – натуральный каучук
• Усиление борта – нейлон или арамид
• Наконечник борта – синтетический резина
• Сердечник борта – стальная проволока, залитая резиной

По номерам

Мы также можем посмотреть количество использованных материалов. Давайте посмотрим, что находится в одной из самых популярных летних моделей Continental.*

• Каучук (натуральный и синтетический) 41%
• Наполнители (сажа, диоксид кремния, углерод, мел…) 30%
• Армирующие материалы (сталь, полиэстер, вискоза, нейлон) 15%
• Пластификаторы (масла и смолы) ¹ 6%
• Химические вещества для вулканизации (сера, оксид цинка…) 6%
• Антивозрастные средства и другие химические вещества 2%

Конечно, разные составы материалов обеспечивают разные свойства для разных шин. Точное сочетание ингредиентов имеет значение.

Сезонные материалы

Состав шин зависит от их назначения. Мягкие составы летних шин становятся твердыми при температуре ниже 7 °C, что ухудшает сцепление с дорогой. Но зимние модели предлагают специальную технологию, которая делает их гибкими и помогает сохранять сцепление, обеспечивая максимальную производительность даже при низких температурах. Жить в мягком климате? Всесезонные шины могут стать идеальным решением.

Материалы для бесшумного комфорта

ContiSilent™ — это технология снижения шума, разработанная Continental. Снижает внутренний шум на всех дорожных покрытиях. Как? Шины ContiSilent™ имеют пенополиуретановый абсорбер, прикрепленный к внутренней поверхности протектора с помощью клея. Независимо от температуры структура пены остается неизменной.
Даже на высоких скоростях поглотитель ContiSilent™ снижает дорожный шум внутри автомобиля до 9 дБ(А).

Проверенный, проверенный и гарантированный

Изготовленный только из материалов самого высокого качества, Continental устанавливает высокие стандарты, особенно в отношении безопасности.

Прежде чем любая инновация Continental будет запущена в производство, она проходит интенсивное тестирование. Тестирование проводится на каждой зимней и летней шине. Это делается при любых погодных условиях и состояниях дорожного покрытия с использованием самых современных методов испытаний и измерительных технологий.

Каждый тест преследует одну простую цель: сделать вождение более безопасным.

* 205/55 R 16 91V ContiPremiumContact 5
¹ С 2010 г. в ЕС действуют строгие обязательные ограничения для пластификаторов, классифицируемых как вредные для здоровья. Благодаря использованию альтернативных типов масла шины Continental остаются значительно ниже этих пределов.

Самый быстрый путь к идеальной шине.

Выберите размер шин или Показать результаты

Из чего сделаны шины?

Возможно, вы не часто думаете об этом, но это черное кольцо вокруг колеса вашего автомобиля содержит гораздо больше, чем просто резину.

Шины состоят из сложной смеси различных каучуков – натуральных и синтетических – и целого ряда других конструкционных материалов. В среднем шина современного легкового автомобиля содержит до 25 компонентов и до 12 различных резиновых смесей. Все начинается с натурального каучука, добываемого из особых деревьев, выращенных на больших плантациях. Эта жидкость (латекс) коагулирует кислотой, очищается водой и прессуется в блоки.

Синтетический каучук, тем временем, создается в отдельном процессе с использованием смеси химических веществ в лаборатории. На этапе производства блоки (как натуральные, так и синтетические) разрезают, взвешивают и смешивают с другими ингредиентами.

 

Армирующая нить
Текстильная промышленность поставляет основные материалы (вискозные, нейлоновые, полиэфирные и арамидные волокна) для производства кордов, которые служат в качестве армирующего материала внутри шины.

Сталь для Прочности
Сталелитейная промышленность поставляет высокопрочную сталь. Это служит сырьем для производства стальных лент (стальной корд) и бортовых сердечников (стальная проволока) внутри шины.

Материал для каждого компонента
Мы можем разбить шину на составные части, чтобы увидеть, где используется каждый материал. Начнем с дорожного покрытия и будем продвигаться внутрь.

• Протектор – натуральный и синтетический каучук
  • Протектор шины соединяется с дорогой и боковиной и имеет три зоны:
    • Колпачок: это часть шины, которая больше всего соприкасается с дорогой. Обеспечивает сцепление на всех дорожных покрытиях, износостойкость и курсовую устойчивость.
    • Основание: под колпаком основание снижает сопротивление качению и повреждение внутренней структуры шины — каркаса.
    • Плечо: На внешних краях протектора эта область образует оптимальный переход от протектора к боковине шины.
       
• Бесшовные верхние слои – нейлон, залитый резиной
  • Этот слой, расположенный непосредственно под протектором, позволяет двигаться на высоких скоростях. Представьте, что вы собираете кусок бечевки обратно в клубок и сматываете его снова и снова. Бесшовные кепки немного похожи на это. Они состоят из одного прочного шнура из нейлона, залитого резиной. Этот корд закручивается по окружности шины от одной стороны к другой, не перекрывая друг друга.
    
     
• Стальной корд для брекерных лент – высокопрочный стальной корд
  • Повышает сохранение формы и курсовую устойчивость
  • Снижает сопротивление качению
  • Увеличивает пробег вашей шины.
     
• Слой текстильного корда – прорезиненный вискоза или полиэстер
  • Этот слой ткани регулирует внутреннее давление в шине и поддерживает ее форму.
     
• Внутренний слой – бутилкаучук
  • Герметизирует заполненную воздухом внутреннюю камеру, контролируя давление в шинах
  • Действует как камера в современных бескамерных автомобильных шинах
     
• Способная стенка — натуральная каучука
  • .