Шины из чего сделаны: Из чего делают шины для автомобиля

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.

Из чего делают шины?

Любой шинный продукт имеет те или иные свойства в первую очередь благодаря своему составу. Шинный коктейль, пожалуй, самый значительный фактор влияющий на технические характеристики той или иной модели. Изготовители автошин обычно держат в строжайшем секрете состав резиновой смеси своих изделий, это является коммерческой тайной любой компании. Но так или иначе, основные компоненты резины известны всем, как и известно об их химических свойствах, которые отражаются на качестве передвижения.

Главные составляющие материалы, используемые при производстве, влияющие на технические показатели автошины:

• Натуральный каучук. Компонент добываемый из сока бразильской гевеи. На данный момент используется чаще всего в резиновом составе боковин моделей, гарантирую эластичность и упругость. Таким образом существенно улучшается маневренность. Натуральный каучук обладает белым молочным цветом, поэтому до того как стали использовать синтетический каучук шины обладали белым цветом.
• Искусственный каучук. Главный элемент в шинном коктейле, занимает большую долю резинового состава и непосредственно влияет на ходовые показатели. Натуральный каучук использовался на протяжении львиной часть 20 века, до тех пор пока не был синтезирован искусственный каучук (Бутадиен-стирольный, изопреновый, бутилкаучук и т. д.). От твердости каучуковой смеси зависит показатели износа, сцепления и торможения. То есть основные технические свойства. В зависимости от предназначения резины производители обозначают необходимую жесткость. Например, для высокоскоростных моделей состав используется более жесткий каучук, а для классических дождевых — более мягкий (так как такая резина хорошо сцепляется с мокрой дорогой).
• Технический углерод (ТУ) или сажа. Представленный материал занимает 1/3 состава и, как правило, обозначает для изделия такие характеристики как износоустойчивость и прочность. Также дает изделию характерную цветовую гамму. Технический углерод синтезируют путём деструкции природного газа, то есть, по сути, данный материал является отходом при добыче природного газа. Шины произведенные в СССР включали в себя большую долю сажи, по причине легкодоступности материала. К сожалению данный материал экологически вредный, поэтому с каждым годом производители стараются сократить его долю в своих изделиях.
• Диоксид кремния или силика. Заменой технического углерода являются специфические кремниевые кислоты в различных вариациях. Силика используется, прежде всего, в производстве зимней автошины. Она лучше чем ТУ внедряется в соединения каучука и не вытесняется из смеси подобно саже (черные следы идущие от шины ничто иное как вытесненный из состава технический углерод). Диоксид кремния обеспечивает резину эластичностью, мягкостью, комфортностью и великолепным сцеплением с мокрой дорогой. Но главным преимуществом кремниевой кислоты является стойкость к низким температурам. Шины с большим содержанием силики обычно характеризуются как экологически чистые.
• Сера. Сера используется как вспомогательный элемент для связи молекул вышеописанных полимеров. Это отражается на целостности, прочности и эластичности шины.
• Натуральные масла или смолы. Смягчающие элементы природного происхождения (например рапсовое масло или канола). Обычно используются в зимних моделях.
• Помимо прочего используется большое количество уникальных натуральных элементов для предоставления тех или иных свойств. Например крахмал кукурузы снижает сопротивление качению, а молотая скорлупа грецкого ореха увеличивает сцепление на заледенелой поверхности.

Резиновая смесь того или иного изделия — залог безопасного передвижения того или иного автотранспорта. При выборе шины обязательно нужно поинтересоваться у продавца составом резины. Как правило, чем дороже автошины, тем шинный коктейли в них более сложный и, соответственно, более эффективный. При выборе следует учитывать и предназначенность шины. Например для UHP-класса необходим жесткий резиновый состав, а для зимней шины нужен мягкий, с большой долей силики. Есть много нюансов, поэтому лучше всего следует обратится к профессионалам.

Читайте в этом разделе

	Что такое маркировка XL на шине? XL (Extra Load) — маркировка на шине, которая буквально означает «дополнительная нагрузка». Это указывает на то, что автошина рассчитана на больший вес, чем стандартная резина.. 23 Февраля 2023, 15:32
	Какие зимние шины купить? Дорогие или дешевые? Для начала, стоит знать деление на классы автомобильных шин. Полезно знать, когда нужно покупать дорогие шины премиум-класса, а когда выбирать более дешевые аналоги из эконом-сегмента… 06 Сентября 2022, 10:06
	Шины для электромобилей – какие выбрать? Вождение электрокара отличается от вождения автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Это чувствует и водитель, и пассажиры. Для автошин также важен другой тип привода. Резина на.. 09 Августа 2022, 11:58
	Кому подходят низкопрофильные шины? Колеса автомобиля — первое, что приходит на ум в контексте визуального тюнинга. Не каждый автомобиль станет лучше после установки спойлера на заднюю дверь. А большие.. 18 Апреля 2022, 15:42
	Что такое UHP (HP) шины? Лучший выбор на лето Автошины High Performance и Ultra High Performance приобретают все большую популярность во всем мире. Наши автомобили все быстрее, эффективнее, лучше разгоняются и обеспечивают более уверенное.. 28 Февраля 2022, 15:06

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.