Свернуть
Титан, тишина и саморазрушение: на что способны современные шины

Титан, тишина и саморазрушение: на что способны современные шины

Милан — мировой центр… передовых технологий. Непривычное словосочетание, не правда ли? Просто речь пойдет не о моде, а об автомобильных шинах. Формула-1, суперкары Ferrari и Lamborghini, полиуретановая шумопоглощающая губка и встроенные микрочипы — это лишь часть продвинутых инженерных разработок, которыми занимается компания Pirelli в самом модном городе в мире.
Сергей Белоусов

Не резиной единой

Современные шины — не просто резиновая смесь на колесных дисках, это высокотехнологичный многокомпонентный продукт, по сложности устройства не уступающий самому автомобилю. Для их изготовления применяются более 200 различных материалов, в том числе диоксид кремния, нейлон, титан, кобальт, полиэстер, вискоза, натуральные масла, стальные и полимерные нити. По отношению к шине специалисты не зря используют глагол «работает», потому что это целый комплекс технологий, каждая из которых выполняет свою задачу.

Поверхность покрышки — единственная точка, в которой автомобиль контактирует с дорожным покрытием (в четырех местах, разумеется), и во многом именно от нее зависит поведение машины на дороге: разгон, торможение, управляемость, противостояние аквапланированию. Она изрезана сложным рисунком из канавок и ламелей, формирующих различные рабочие блоки протектора.

Шины определяют стратегию и зрелищность

Формула-1 — это не только про автоспорот, но и про шоу. Зрелищность Королевских гонок во многом зависит от разработок поставщика шин для Ф-1, а с 2008 года монополист в этом сегменте — Pirelli. Само собой, на болиды устанавливают особые шины: гражданские не проехали бы и круга. Но при этом гоночная покрышка служит максимум 200 км против примерно 80 000 км среднего пробега у обычных машин. Быстроразрушающиеся шины — именно эта характеристика определяет стратегию гонок и восторг зрителей, и чтобы ее достичь, разработчикам приходится потрудиться.

Так называемую деградацию гоночной шины обеспечивает исключительно мягкий состав резиновой смеси, которая снижает сопротивление качению, но при этом стремительно стирается. Быстрое разрушение покрышек приводит к тому, что гонщики сами определяют температуру покрышки и допустимую на данный момент степень износа, по несколько раз заезжают на пит-стопы и возвращаются на трек, чтобы вновь атаковать и обгонять. Последние несколько лет, впрочем, тактика большинства команд тяготеет к одному пит-стопу.

В сезоне 2018 года Pirelli представила аж семь компаундов, то есть типов резиновой смеси: от супермягкой до супержесткой, и чемпион Ф-1 Льюис Хэмильтон назвал «гиперсофт» лучшими шинами от Pirelli. А в 2019 году с целью снизить перегрев резины шинники сделали более тонкую беговую дорожку.

На гоночных сликах нет протектора — когда резина нагревается, она буквально прилипает к покрытию трассы. Во время ливня командами приходится использовать отдельные дождевые слики с канавками и ламелями. Модель Intermediate отводит из пятна контакта до 25 литров воды в секунду — почти три садовых ведра! А Wet — в 2,5 раза больше, то есть 65 литров в секунду.

В 2019 году производитель шин для «Королевских гонок» неизменно выбирает покрышки, исключая две крайние степени жесткости, и поклонники Ф-1, и сами гонщики снова ворчат, что заездам с одной сменой резины не хватает зрелищности. Посмотрим, какие технологические изыски ждут нас в будущем. А к 2021 году болиды сменят 13-дюймовые колеса на 18-дюймовые, и Pirelli уже начала испытания новых покрышек на тестовых прототипах Mercedes, Ferrari и Renault.

Мощность суперкаров — ничто без шин

Помните заявление Илона Маска о разгоне нового Tesla Roadster с 0 до 96 км/ч за 1,9 секунды? Громкие слова, но это число вплотную подобралось или даже перескочило за пределы физических возможностей автомобиля, если речь идет, конечно, о приводе через колеса, а не при помощи какого-нибудь ракетного двигателя. Скорее всего, этот результат если и был достигнут, то на сликах наподобие формульных.

Для люксовых дорожных спорткаров голые гоночные слики не подходят: все же они часто передвигаются по обычным улицам и могут даже влететь в лужу или попасть в яму. Однако для суперкаров все равно нужны особые шины. На Ferrari, Lamborghini и Maserati, а также Porsche, McLaren, Bentley и Pagani в первичной комплектации, то есть прямо на заводе автопроизводителя, ставят шины Pirelli P Zero. Их отличают очень жесткие боковины протектора, которые не подминаются при быстром прохождении поворотов или в управляемом заносе.

Например, в шинах для модели Ferrari 488 GTB применены узкие брекерные слои, которые улучшают отзывчивость подвески и сцепление при наезде на бордюры трека. В LaFerrari в широких передних покрышках использована мягкая резиновая смесь для хорошего сцепления при вхождении в поворот, а сзади — жестче для баланса суперкара. У шин Lamborghini Gallardo применено металлическое армирование каркаса для повышения бокового сопротивления без ущерба для комфорта. Для заднеприводных Pagani нужно делать задние шины с жестким каркасом для сбалансированного линейного управления.

Суперкар Lamborghini на шинах Pirelli P Zero Trofeo R установил рекорд скорости для серийных машин на немецкой трассе

Кавитационный шум

Почему при езде от шин раздается гул? Его создает в том числе и резонанс воздуха внутри покрышки при ее вращении, и эти вибрации передаются внутрь салона. Для некоторых моделей шин назойливый кавитационный шум — настоящий бич, однако в Pirelli с ним успешно борются… при помощи полиуретановой губки. Называется технология, впрочем, намного красивее — Pirelli Noise Cancelling System (PNCS).

Полиуретановая губка рассеивает волны звука внутри пор и между ними, буквально поглощая кавитационный шум, и снижает частотную фильтрацию. В результате шум становится меньше на 2−3 децибела, то есть вдвое. Эта величина только кажется небольшой (близка к разговору шепотом), но в салоне машины она вызывает навязчивый гул. И эта технология не для суперкаров: она присутствует в «обычных» дорожных шинах Pirelli Cinturato P7. Еще один способ борьбы с шумом — блоки протектора разных размеров: они позволяют расширить диапазон частот при «шлепках» покрышек по дорожному полотну.

Ни гвоздя

Автомобиль с пробитым колесом способен в наши дни тихонько доехать до шиномонтажа. В чем главная опасность пробитого колеса? Потеря давления внутри шины, в результате чего она спускает, и машина опирается на обод. В покрышках Pirelli, например, для предотвращения этой неприятности используют две технологии.

За счет дополнительного уплотняющего слоя на внутренней стороне шины, который соответствует рисунку протектора и блокирует возможные утечки воздуха, при проколе герметизирующая мастика обрабатывает повреждение. А за счет армирования структуры боковин шина даже при отсутствии давления поддерживает устойчивость.

Причем тут смартфон?

Умные шины, как и умные часы или телефоны, существуют в нашей повседневной жизни. Речь о датчике внутри покрышки — итальянцы называют эту технологию Cyber. Это не привычный многим автовладельцам датчик давления в шинах, который сигнализирует о проколе, а более глобальная система мониторинга, собирающая информацию о состоянии каждой шины: износе, вертикальной нагрузке, температуре и так далее, которая аккумулируется в едином облачном сервисе. Посмотреть, как себя чувствует колесо, теперь можно не выходя из машины и даже не выходя из дома.

Интересно как устроен ядерный реактор и могут ли роботы построить дом?
Все о новых технологиях и изобретениях!
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.