Как сделать шины без воздуха

Обновлено: 03.07.2024

Безвоздушные шины

Конструкция безвоздушных шин

Первые чаще всего выполнены закрытыми, чтобы стекловолокно не потерялось по дороге, однако практика показала больше преимуществ как раз открытой системы: меньше материалов, проще изготовление, любые полученные в результате эксплуатации дефекты заметить значительно проще.

Преимущества и недостатки шин без воздуха

Колесо полностью работоспособно, пока хотя бы 70% её элементов на месте (большой камень в огород пневматической резины)

Совершенно нет необходимости в проверке давления, а где нет давления — возможности лопнуть тоже нет

Безвоздушные шины

Вес безвоздушной резины значительно меньше, чем у классического собрата. Полное отсутствие необходимости дисков (стальных, литых, кованых и пр.) снижает неподрессоренную массу, что также приводит к положительным эффектам вождения ТС

Как следствие пункта 3 — нет необходимости возить с собой дополнительный инструмент вроде домкрата, насоса, ключей… (впрочем, последние не повредят в любом случае)

Следствие пункта 3 и 5 — уменьшение перевозимого веса и, как итог, — снижение расхода топлива

Цены на безвоздушную резину (когда они полноценно появятся на прилавках) вряд ли будут превышать пневматические аналоги (не считая первого времени, когда пойдет главный БУМ)

Как видим, преимуществ у новой технологии масса. Ложкой же дегтя стоит отметить следующие пункты:

В некоторых конструкциях проявляется излишний шум и нагрев при длительной скоростной эксплуатации

Грузоподъемность подобной резины… Технология еще несовершенна

Жесткость конструкции никак не регулируется. Возможности приспустить давление и поехать по песку не предусмотрено.

Безвоздушные шины

Конечно, последний пункт стоит рассмотреть отдельно, ведь если возникнет необходимость проехать в других условиях, то единственным выбором останется только полностью заменить весь комплект шин на другой с нужными параметрами. Ну и, конечно, менять их тоже придется комплектом (хотя изнашиваются они существенно меньше (в 2-3 раза).

Цены шин без воздуха

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.

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.

Безвоздушные шины: испытание на внедорожнике

Конструкция безвоздушных шин

одни наполнены специальным стекловолокном
вторые компенсируют недостаток воздуха наличием полиуретановых спиц-простенков

Безвоздушные шины: самоочищение от грязи

Преимущества и недостатки шин без воздуха

Как уже было сказано, у новой конструкции, активно сейчас развиваемой, есть как неоспоримые достоинства, так и не исправленные пока недостатки. Для начала стоит указать на главные преимущества шин без воздуха:

Как видим, преимуществ у новой технологии масса. Ложкой же дегтя стоит отметить следующие пункты:

В некоторых конструкциях проявляется излишний шум и нагрев при длительной скоростной эксплуатации
Грузоподъемность подобной резины… Технология еще несовершенна
Жесткость конструкции никак не регулируется. Возможности приспустить давление и поехать по песку не предусмотрено.

Безвоздушные шины: самоочищение от снега

Скорость по спидометру 25 км/ч. Мокрый снег. Способность шин самоочищаться от снега под действием центробежных сил и деформации

Сейчас подобные безвоздушные шины устанавливают на малолитражные модели Volkswagen Up.

Безвоздушные шины: испытание скорости

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

В этом году на испытательном полигоне GM в Милфорде (штат Мичиган, США) Michelin собирается начать испытания UPTIS на электромобилях Chevrolet Bolt EV. По словам представителей компании, такие шины позволят снизить неподрессоренную массу и увеличить дальность пробега без подзарядки.

Если испытания пройдут успешно, то к 2024 году GM начнет предлагать безвоздушные покрышки для некоторых моделей своего ряда автомобилей в качестве опции.

В чем преимущества безвоздушных шин?

Безвоздушные шины обеспечивают ряд преимуществ перед традиционными решениями. Прежде всего такие покрышки не боятся проколов, порезов и других повреждений, поскольку в них нет герметичной камеры. По той же причине безвоздушные шины не теряют эксплуатационные характеристики из-за недостаточного или избыточного давления. Все это в свою очередь позволит снизить затраты на производство и утилизацию покрышек, а объемы отходов при их производстве. Michelin оценивает экономию в 2 миллиона покрышек в год, поскольку меньше шин придется утилизировать до завершения их эксплуатационного периода.

Возможно, благодаря таким шинам совсем отпадет необходимость в наличии запаски, что в целом сделает автомобили легче. Кроме того, безвоздушные шины могут оказать положительный эффект для предприятий, работающих с большим парком транспортных средств. Им не придется тратить время на замену проколотых покрышек, что в целом снизит время на техническое обслуживание, положительно сказавшись на бизнесе.

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Безвоздушные шины – колеса будущего. Презентация на заданную тему содержит 9 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

С тех пор прошло много лет, колесо претерпело множество изменений и сегодня мы говорим о безвоздушных шинах. Стоит отметить, что официально разговоры о безвоздушных шинах начали вести в Пентагоне. Такие наработки нужны были лишь для выполнения военных целей. Старые идеи по укреплению колес, в виде бронированной резиной покрышки, необходимо было изменять, ведь такие колеса не могли справляться с каждодневными опасностями.

Плюсы данной технологии: 1. Способность изменения конструкции. 2. Стойкость к повреждениям. 3. Легкость эксплуатации. 4. Вес. 5. Свободное пространство в багажнике. 6. Доступность.

Минусы: 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. 3. Слабая готовность к поездкам по бездорожью.

Сфера применения. Первоначально безвоздушные шины стали популярны в военной сфере Применяются безвоздушные покрышки и в промышленной сфере - они устанавливаются на погрузчиках и экскаваторах.

Эксплуатация автомобиля без колёс является невозможной. Раньше практически все покрышки были камерными. Затем их начали активно вытеснять со своих позиций бескамерные аналоги.

В настоящее время именно на бескамерные шины приходится свыше 80% всего рынка. Камерные также остаются в продаже, но спрос на них постепенно падает. Особенно это касается легковых автомобилей.

Но теперь есть повод поговорить о совершенно ином направлении. Это безвоздушные колёса. Не все до конца представляют, что это такое, откуда они появились и где могут использоваться. С этим следует разобраться.

Что это такое

Во многом само название безвоздушные шины отражает суть этих колёс. Это специальная разработка, направленная на решение главных проблем нынешних покрышек:

снижение давления внутри колеса;
быстрый износ;
деформация диска.

Смысл разработки заключается в том, чтобы отказаться от использования воздуха в шинах для автомобилей. То есть никакие компрессоры, вышедшие из строя золотники и ниппели уже не играют роли.

Но по определённым причинам у этого нововведения пока не получается обрести широкое распространение.

Чтобы лучше познакомиться с безвоздушными шинами, следует совершить небольшой экскурс в историю, посмотреть на конструкцию и область применения этих колёс.

Что такое безвоздушная резина для автомобиля?

О создании подобной разработки официально впервые заговорил Пентагон. Конечно же, это говорилось в военном контексте. Дело в том, что не всегда бронированная резина могла справляться со всеми задачами. Когда подобные идеи возникают у столь влиятельной системы, сразу же выделяются средства на ее реализацию. Впервые безвоздушные шины, цену на которые можно узнать ниже, были использованы на транспорте Humvee. Сразу же после испытаний можно было выделить все недостатки и преимущества.

Что же собой представляет данная конструкция? Она полая с резиновыми простенками, которые выполняют роль воздуха.

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:

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.

Особенности конструкции

Теперь следует детальнее взглянуть на то, что такое безвоздушная резина и как она устроена.

Фактически это полое колесо, внутри которого находятся в основном резиновые простенки. Они выполняют функции воздуха.

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.

Если говорить про легковые автомобили, то для них более рациональным и удобным решением считаются покрышки на основе каучуковых спиц.

Это объясняется тем, что производитель имеет возможность изменить поперечную жёсткость, отталкиваясь от того, в каких условиях планируется использовать машину и при каких нагрузках.

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.

Но в случае с поперечным направлением такой гибрид удивит своими показателями жесткости, которые, по заявлению производителей, должны превышать стандартные минимум в пять раз.

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.

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.

Сферы применения

Новинка, устойчивая к проколам, позволяет, не беспокоится о поддержании давления воздуха. Однако область применения шин без воздуха пока ограничена. Их устанавливают на газонокосилки, велосипеды, скутеры, экскаваторы, погрузчики, машины для гольфа, инвалидные коляски. Широкому использованию мешает верхний предел скорости. Дело в том, что при превышении показателя 80 км/ч возникает сильная вибрация кузова автомобиля. Это чревато разрушением сварных швов и крепежных элементов.

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.

Особенности безвоздушных шин

Особенностью безвоздушных колес является абсолютная невосприимчивость к проколам.

Другие достоинства изделий:

незначительный вес;
адаптация формы в соответствии с рельефом местности;
длительный срок эксплуатации;
постоянство высоты и профиля;
отпадает необходимость в контроле давления воздуха и подкачки;
улучшение управляемости транспортным средством;
снижение расхода топлива от 2 до 10 %.

Что касается стоимости, то со временем она будет сравнима с ценой надувной шины диска.

Читайте также: