Шина из чего состоит: Конструкция автомобильной шины — Полезные статьи на сайте компании

Конструкция автомобильной шины — Полезные статьи на сайте компании

Категория: Техническая информация

Время чтения статьи: 5 минут

Сохранить в закладках

Покрышки для автомобилей, без преувеличения, являются важнейшим элементом безопасности движения.

Во-первых, шины контактируют с дорожным покрытием. Во-вторых, в каждый момент времени сцепление с полотном дороги обеспечивает небольшой участок колеса, так называемое «пятно контакта». Размер этого «пятна» составляет полторы человеческой ладони. Это очень мало! Именно поэтому так важна надежная резина для колес автомобиля.

В этой статье мы рассмотрим, из какой резины делают шины для автомобиля, изучим химический состав компонентного вещества и процесс изготовления автопокрышек. Поехали…


Из чего сделаны шины автомобиля

Основные компоненты, которые применяются для производства авторезины хорошо известны.

Однако секрет качества заключается не только в самих «ингредиентах», но и в грамотном сочетании друг с другом. Поэтому производство резины, особенно в части придания специфических функций изделиям, хранится в секрете.

Рассмотрим основные элементы, которые в любом случае входят в состав автомобильной резины:

  1. Каучук — пожалуй, самый главный компонент, без которого невозможно в принципе делать автошины. В производстве применяют натуральный и синтетический каучук. Первый вариант — это материал, который получают из сока гевеи бразильской. Это дерево является главным поставщиком каучука в мире. Добытую массу молочно-белого цвета нужно обработать в печи и высушить. Второй вариант — синтетический материал, который производится из продуктов нефтепереработки. В частности химической обработке подвергаются стирол, бутадиен, неопрен и другие высокополимерные материалы. Эти компоненты добавляются в состав в разных количествах, в зависимости от характеристик автопокрышки.
    По сути, являются её основой.


    2. Соответственно производители автошин чаще используют синтетический материал, который дешевле в изготовлении и по характеристикам не уступает натуральному каучуку. Другой вопрос, качество химического состава.

    Автолюбитель может легко проверить этот параметр при покупке покрышек. Нужно попытаться оторвать усик на автошине. Если перед вами резина высокого качества, этого сделать не получится. Другой способ: быстро проведите пальцем по внешней поверхности колеса. Если на коже останется след от резины, значит, производитель использовал низкосортные материалы. Долго такая шина не прослужит.


  2. Технический углерод — это ещё один важный компонент любого шинного компаунда. Цвет природного каучука — бледно-желтый. Соответственно до включения в химический состав резины углерода — автопокрышки тоже были светло-желтого оттенка. Первые опыты с промышленной сажей (техническим углеродом) начали делать более 100 лет назад.
    Тогда и узнали, что помимо специфического черного окраса, сажа придает резине повышенную прочность, долговечность и устойчивость к износу. На долю технического углерода приходится 30-35% компаундной смеси.
  3. Кремниевая кислота (диоксид кремния). Данный компонент всё чаще служит заменой промышленной саже. Технический углерод, как и натуральный каучук, постоянно дорожает в цене. Однако использование кремниевой кислоты до сих пор является спорным моментом у производителей резиновых покрышек. Использование компонента снижает прочностные характеристики, но увеличивает специфические свойства резины. В частности сцепление с мокрой дорогой. Таким образом, технологи, добавляя в состав автомобильной покрышки диоксид кремния, ищут баланс между хорошей износостойкостью и устойчивостью машины на влажном покрытии. Зачастую используют два элемента вместе в определенных пропорциях — сажу для прочности и кремниевую кислоту для лучшего сцепления

  4. Сера. Этот компонент важен на этапе, когда из сырой каучуковой массы с различными добавками производятся автомобильные покрышки. Процесс называется вулканизацией. Смесь под действием пара и давления превращается в прочную, эластичную резину.

Соответственно наличие этих химических и природных элементов в составе смеси ещё не гарантирует превосходные характеристики будущей автопокрышки. Большое значение имеет рецептура смеси, а также соблюдение технологии производства.

Популярные модели шин

  • новинка

    Зимние Защита дисков

    Шины Goodyear UltraGrip Arctic 2 SUV

    Шипы:
    да
    Диаметр:
    17 / 18 / 19 / 20 / 21

  • Зимние Защита дисков Sound Comfort

    Рейтинг:

    4. 5

    Шины Goodyear UltraGrip Ice 2

    Шипы:
    нет
    Диаметр:
    15 / 16 / 17 / 18 / 19
  • новинка

    Зимние Защита дисков

    Шины Goodyear UltraGrip Performance+ SUV

    Шипы:
    нет
    Диаметр:
    16 / 17 / 18 / 19 / 20 / 21
  • новинка

    Зимние Защита дисков

    Шины Goodyear UltraGrip Arctic 2

    Шипы:
    да
    Диаметр:
    16 / 17 / 18 / 19

  • Зимние Защита дисков Run On Flat Sound Comfort

    Шины Goodyear UltraGrip Performance+

    Шипы:
    нет
    Диаметр:
    15 / 16 / 17 / 18 / 19 / 20 / 21 / 22

Как производится резина для шин

Технология изготовления включает четыре этапа: подготовка компаунда, создание основных компонентов автопокрышки, сборка заготовки и вулканизация.

Пятым и не менее важным этапом является контроль качества всех стадий производства.


Детально ключевые этапы как делают качественные шины:

  • Подготовка компаунда. Технологи подготавливают резиновую массу по определенной рецептуре. Какие компоненты используются? Это решают на конкретном производстве в соответствии с бизнес-планами компании. В любом случае производственный процесс начинается именно с подготовки массы, из чего делают резину, с необходимыми добавками.
  • Создание конструктивных элементов. Современная автопокрышка не производится только из одной резины с добавками. Создается также каркас и брекер. Первый компонент представляет собой один или несколько слоев синтетических нитей, которые держат резину «в форме» и повышают её эксплуатационные характеристики. Второй элемент — это металлокорд, который обеспечивает прочность, надежность сцепления, безопасность шины в движении. Кроме того, производится борт покрышки, которым она фиксируется на диске колеса.
  • Сборка. На этой стадии в специальном сборочном цехе все компоненты накладываются друг на друга. Сначала каркас и металлокорд, потом бортовые кольца и следом протектор с боковыми частями. Так получается шинная заготовка.
  • Вулканизация. Собранная заготовка отправляется в пресс-форму, куда подается сжатый пар. Поверхность формы раскаляется и под давлением проступает рельефный рисунок протектора. Постепенно резина обретает высокую прочность и эластичность.
  • Менеджмент качества. Он осуществляется на всех этапах, начиная с закупки материалов, проверки технологии изготовления смеси и до тестирования готовой продукции.


Важно понимать, что вся резина изготавливается с применением каучука и различных добавок. Используемые компоненты могут влиять на разные характеристики автошин. Одни производители упирают на срок службы, другие на лучшее сцепление с полотном, третьи — на высокую скорость или управляемость и т.

д. Все эти параметры, так или иначе, определяют конечную стоимость и качество шин.

Автор статьи: Команда Goodyear

Другие статьи по теме

Хранение автомобильных колес

(

Обновлено: 

05/12/2022

)

Почему шумит резина

(

Обновлено: 

05/12/2022

)

Низкопрофильная резина

(

Обновлено: 

05/12/2022

)

Диагональные или радиальные шины?

(

Обновлено: 

05/12/2022

)

Шины и аквапланирование — как выйти сухим из воды

(

Обновлено: 

05/12/2022

)

Что такое шины UHP

(

Обновлено: 

05/12/2022

)

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.
  1. 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.

  1. 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.
  2. 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.

Что внутри шины | Ассоциация производителей шин США

Блок логотипа сайта

Форма поиска

Шины

содержат много резиновых смесей и других материалов, потому что они должны безопасно работать в самых разных сложных условиях.

  • Пучки бортов BeadTire (обычно пряди проволоки) крепят шину к колесу.
  • Наполнитель бортовРезиновая смесь, размещенная над комплектом бортов, может использоваться между слоями корпуса, которые охватывают борта для улучшения характеристик плавности хода и управляемости.
  • РемниОбычно два ремня со стальными кордами, уложенными под противоположными углами. Ремни обеспечивают стабильность протектора шины, что способствует износу, управляемости и сцеплению.
    • Шины
  • Body PlyMost имеют один или два основных слоя, каждый из которых обычно состоит из корда из полиэстера, вискозы или нейлона внутри резинового слоя. Слои кузова функционируют как структура шины и обеспечивают прочность, чтобы сдерживать внутреннее давление.
  • InnerlinerРезиновая смесь, используемая для сохранения давления внутри шины.
  • Боковина Резиновая смесь, используемая для покрытия слоев корпуса по бокам шины, обеспечивает устойчивость к истиранию, истиранию и атмосферным воздействиям.
    • Протектор
  • Резиновая смесь протектора и рисунок протектора обеспечивают сцепление и стойкость к истиранию, улучшая сцепление и износ протектора.

СОСТАВ ШИН

Натуральный каучук

Натуральный каучук придает шинам особые эксплуатационные характеристики. Это особенно хорошо для сопротивления разрыву и усталостному растрескиванию.

Синтетические полимеры

Двумя основными полимерами синтетического каучука, используемыми в производстве шин, являются бутадиеновый каучук и стирол-бутадиеновый каучук. Эти каучуковые полимеры используются в сочетании с натуральным каучуком. Физические и химические свойства этих каучуковых полимеров определяют характеристики каждого компонента шины, а также общие характеристики шины (сопротивление качению, износ и сцепление).

Другим важным синтетическим каучуком является галогенированный полиизобутиленовый каучук (XIIR), широко известный как галобутиловый каучук. Этот материал делает внутренний слой непроницаемым, что помогает удерживать давление в шине.

Сталь

Стальная проволока используется в шинных лентах и ​​бортах, а также в слоях грузовых шин. Ремни под протектором служат для придания жесткости каркасу шины и улучшения характеристик износа и управляемости шины. Бортовая проволока закрепляет шину и фиксирует ее на колесе.

Текстиль

Текстиль в шинах представляет собой различные типы тканевых кордов, укрепляющих шину. Тканевые корды шин обеспечивают стабильность размеров и помогают поддерживать вес автомобиля.

Эти текстильные изделия представляют собой полиэфирные кордные ткани, вискозные кордные ткани, нейлоновые кордные ткани и арамидные кордные ткани. Они используются для изготовления слоев шин в легковых шинах. Хотя они служат основным армирующим материалом в каркасе шины, они также помогают шине сохранять свою форму в различных дорожных условиях, что обеспечивает дополнительную износостойкость и эксплуатационные характеристики шины.

Наполнители (сажа, аморфный осажденный диоксид кремния)

Как сажа, так и диоксид кремния являются наполнителями, которые усиливают резину, то есть улучшают такие свойства, как сопротивление разрыву, прочность на растяжение и истирание. Это приводит к улучшению характеристик износа и сцепления. Использование диоксида кремния улучшает сопротивление качению.

Антиоксиданты

Антиоксиданты помогают предотвратить разрушение резины под воздействием температуры и кислорода.

Антиозонанты

Антиозонанты используются для предотвращения воздействия озона на поверхность шины.

Системы вулканизации (сера, оксид цинка)

Оксид серы и цинка являются важными ингредиентами для превращения резины в твердое изделие во время вулканизации или вулканизации шин. Системы вулканизации сокращают время вулканизации и влияют на длину и количество поперечных связей в матрице каучука, которые образуются во время вулканизации или вулканизации шины.

Наверх

Что у вас в шинах? | Континентальные шины

Легко принимать 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.

Следите 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
  • Металлокорд для брекерных 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, встроенная в резину

По номерам

Мы также можем посмотреть на 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, разный состав материалов обеспечивает 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.