Химический состав автомобильных покрышек — Ремонт и обслуживание авто
Опубликовано:
Содержание
- Из чего делают шины для машин
- Химический состав резины автомобильных шин
- Вот к примеру химическая формула резины и каучука соответственно
Основным использующемся материалом для шины считается резина. Она бывает различной и может производиться как из искусственного, так и из настоящего каучука. Более часто встречаются покрышки сделанные из искусственного каучука, так как он элементарен в разработке и гораздо экономичнее и по свойству не уступает натуральному каучуку.
Другой по численным показателям элемент состава покрышек – углерод промышленный или, обычным языком, сажа. На его часть приводится приблизительно 30% всей смеси.
Для чего применяется углерод? По сути, это упрочивающий элемент смеси, работающий на молекулярном уровне. Без применения сажи шины были бы недолговечными, хрупкими и выделялись бы завышенным износом.
Сейчас вместо промышленного углерода чаще применяется сера. Но отбор того или иного ингредиента – скорее, тема финансовой целесообразности. С научно-технической точки зрения отличие невелико.
Химический состав резины автомобильных шин
Замена техническому углероду – кремниевая кислота. Она применяется в качестве подмены сажи по причине, что последняя непрерывно дорожает. Однако, это решение вызывает некоторые споры в кругу специалистов, и связаны они с тем, что кремниевая кислота при низкой крепости располагает более высокой способностью к сцеплению с влажной поверхностью дороги. То есть, утрачивая в износостойкости, мы обретаем наилучшее сцепление.
Вот к примеру химическая формула резины и каучука соответственно
В качестве присадок для изготовления компаундов используются разные масла и смолы. Они исполняют смягчающую функцию, что в особенности важно при изготовлении зимней резины.
Факт наличия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или иных добавок, на коих производится реклама — ничего не значит.
Главное придумать хороший рецепт, а потом и не нарушить этот самый рецепт, который бы с использованием этих ингредиентов дал отличные свойства авто шине. А это получается далеко не у всех производителей. Поэтому как делают шины разные производители — это их тайна за семью печатями.
Можно подвести результат, что авто шины делают либо из резины, либо из иных материалов, но с прибавлением каучука. У изготовителей покрышек имеется свой лучший хим. состав, который устанавливает разные свойства получаемой резины.
Один разработчик делает упор на срок службы, иной — на скоростные свойства, а 3-ий — на поведение шины на влажной дороге. Эти свойства устанавливают цену и качество шины. Ну а далее уже в резину добавляют металлизированный корд, капроновые нити и различны дополнительные скрепляющие элементы, чтобы покрышка была упругой, долговечной и износостойкой.
youtube.com/embed/PrAqdHbjq_w?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>
Как вам статья?
Как делают покрышки (шины) для автомобилей?
Мы ненадолго начинаем беспокоиться, когда она спущена. А между тем резиновая покрышка сыграла колоссальную роль в формировании современного мира. Сегодня мы перемещаемся больше, чем когда-либо раньше. И чтобы двигаться легко и быстро, мы должны полагаться на это обманчиво простое блестящее изобретение – покрышка, которую еще называют шиной.
В разговорной речи существуют и другие термины. Например, словосочетание зимняя резина уже мало у кого вызывает удивление.
В Италии совсем рядом с Миланом находится испытательная трасса Pirelli, где инженеры испытывают современнейшие покрышки, разработанные специально для самых быстрых автомобилей в мире.
Покрышкам приходится трудиться очень тяжело: они должны быть прочными и долговечными, способными пробежать до 128 тысяч километров каждая, у них должно быть сцепление с полотном дороги на любой скорости в любую погоду, они должны выдерживать большую нагрузку и при этом обеспечивать плавный ход автомобиля.
Им удается все это делать благодаря фантастической истории, связанной с химией и техникой.
Все начинается здесь, в Pirelli, на заводе, где применяются высокие технологии, самые современные промышленные роботы и оригинальная умная техника. Покрышка состоит из разных элементов, ее корпус зарождается из двухслойной полосы, которая называется кордом.
Корд изготавливают из резины, смешанной с синтетическим волокном, который чаще ассоциируется с домашними принадлежностями. Это вискозное шелковое волокно, это волокно из целлюлозы, необходимой, чтобы резина не рвалась при сильном давлении.
После корда приходит через боковин покрышки. Они должны выдержать вес двухтонного автомобиля, поэтому, чтобы выполнять эту задачу, в боковинах должна быть не только одна резина. И вторым компонентом здесь является сталь – во внутреннюю часть боковины робот вставляет стальной брекер.
По команде умные роботы соединяют детали покрышки с боковинами. Они работают с невероятной точностью (interesnik.
com), подгоняют все неизменно идеально, стык внешне выглядит бесшовным.
Как только две секции соединились, накладывается еще один толстый слой резины и получается то, что в этом ремесле называют «зеленая покрышка». Они выглядят практически так же, как и покрышки на вашем автомобиле, но им не достает еще одной очень важной детали – протектора.
Рисунок протектора очень важен для того, чтобы шина удалась. Но есть еще нечто более удивительное, чего производители стремятся добиться в шине – она должна издавать правильный шум, точнее – она не должна слишком сильно шуметь.
В лаборатории Pirelli шины подвергают разным испытаниям на уровень шумности. В результате выяснится, годится ли она для обычной дороги. Если вы внимательно прислушаетесь, то услышите, чего добиваются инженеры, то есть…. Ничего, только сладкие звуки тишины.
В Pirelli испытания организованы очень серьезно, в камере прекрасная звукоизоляция. Покрышка должна отвечать строгим акустическим нормам.
Если техника почувствует, что каркас слишком шумный, то вносятся изменения, чтобы снизить его уровень.
Покрышку устанавливают на бегущую дорожку, которая моделирует езду по шоссе. Высокочувствительные микрофоны располагают вокруг покрышки и подсоединяют к компьютеру, который преобразует аудио сигналы в звуковые волны.
После этого шину проверяют при нагрузках, которые бывают на гонках «Формула-1». Как только контрольную покрышку прочно закрепили на стенде, техники изо всей силы давят на нее весом в средний легковой автомобиль. Затем начинают увеличивать скорость. Идея состоит в том, чтобы посмотреть, как покрышка поведет себя в экстремальных обстоятельствах. Невооруженным глазом невозможно увидеть, что происходит с покрышкой даже при небольших скоростях, поэтому инженеры в Pirelli предложили оригинальное решение: щелкает выключатель, и скоростная камера заполняется стробоскопическим светом. При достижении соответствующей частоты мерцания света создается впечатление, что покрышка перестала двигаться.
Это позволяет экспериментаторам изучать покрышку, когда она вращается.
Если испытывается новый тип покрышки, то она подвергается особенно высоким нагрузкам. Скорость достигает 350 км/ч, когда из носа начинает течь кровь, это превышает скорость реактивного лайнера за взлете.
После того, как новый протектор утвержден, его необходимо нанести на следующее поколение покрышек, а это требуется делать в камере для спекания.
Сушильная печь: ее компьютерный интеллект требует другой «зеленой покрышки» — полуфабриката. В каждой печи находится большой надувной пузырь: когда он расширяется, то прижимает покрышку к стенкам формы. Затем в пузырь нагнетается пар, и покрышку спекают при температуре 135 °С.
Для конфигурации протектора существует специальная форма: в нее вдавливают «зеленую покрышку» и на ней отпечатывается рисунок протектора.
Всего через 12 минут покрышка будет готова: когда печь откроется, она мягко выпадет из формы. Таким образом, еще одна покрышка, или другими словами — шина, готова пройти 128 тысяч километров.
Производственный процесс / Nokian Tyres
Сырье
Основным сырьем для шин являются натуральный каучук, синтетический каучук, сажа и масло. Доля резиновых смесей в общей массе шины составляет более 80%. Остальное состоит из разного рода армирующих материалов.
Примерно половина каучука — это натуральный каучук из каучукового дерева. Каучуковые деревья выращивают в тропиках, в таких странах, как Малайзия и Индонезия. Большинство синтетических каучуков на масляной основе производятся европейскими производителями.
Приблизительно одна треть компаунда состоит из наполнителей. Наиболее важным из них является технический углерод, который придает шинам черный цвет. Еще одним важным наполнителем является масло, которое используется в качестве пластификатора в компаунде. Кроме того, в резиновых смесях используются отвердители или вулканизаторы, различные химические добавки и защитные вещества.
Смешивание
На этапе смешивания сырье смешивается и нагревается до температуры приблизительно 250 градусов по Фаренгейту / 120 градусов по Цельсию.
Консистенция резиновых смесей, используемых в разных частях шины, различается, и консистенция также различается в зависимости от предполагаемого использования и модели шины. Резиновая смесь, используемая в летней шине для легкового автомобиля, отличается от резиновой смеси для зимней шины.
Разработка и корректировка рецептур являются важной частью работы по разработке шин.
Производство компонентов
Составы используются для прорезинивания различных компонентов, таких как кабели, ткани или стальные ленты. Шина изготавливается из 10–30 различных компонентов.
Большинство компонентов представляют собой различные виды подкреплений.
Сборка
Производители шин собирают компоненты в сырые шины, используя сборочное оборудование.
Когда детали натянуты на ленточный барабан сборочной машины и рама шины установлена на переборки натяжной машины, загрузочное колесо машины переносит единство, образованное поверхностью и лентой, на раму .
Затем рама подвергается давлению и растяжению, чтобы слиться с вышеупомянутым единством. Так производится зеленая шина.
Вулканизация
Сырые шины вулканизируются на вулканизационных прессах.
Пар под высоким давлением, подаваемый в вулканизационную подушку внутри вулканизационного пресса, прижимает эластичную неспеченную шину к рисунку протектора и боковым текстам внутри форм, придавая шине окончательный вид.
Осмотр
Каждая шина легкового автомобиля проверяется как визуально, так и с помощью машины.
Обращается внимание на любые неисправности и дефекты при внешнем осмотре шины. Машина измеряет рисунок, а также изменение радиального выброса и поперечной силы шины.
После осмотра шины она будет протестирована, промаркирована и передана на склад для доставки.
Дополнительная информация о всесезонных (летних) и зимних шинах Nokian Tyres:
https://www.
nokiantires.com/tires/passenger-car/all-season-tires/
https://www.nokiantires.com/tires/passenger-car/winter-tires/
Почему автомобильные шины Черный и не производится в нескольких цветах
- Хотя натуральный каучук имеет молочно-белый цвет, как дорожные шины, так и гоночные слики имеют черный цвет.
- Но когда автопроизводители впервые начали использовать резиновые шины, они были белыми.
- Сегодня все шины черные из-за одного ключевого ингредиента, необходимого для обеспечения их эффективности.
Спасибо за регистрацию!
Получайте доступ к своим любимым темам в персонализированной ленте, пока вы в пути.
Рассказчик: Вы когда-нибудь задумывались, почему все автомобильные шины черные? Так было не всегда.
Когда автопроизводители впервые начали использовать резиновые шины, они были белого цвета, цвета натурального каучука. И хотя яркие, красочные шины действительно существуют, они так и не стали популярными. Итак, почему нет разнообразия? Это все из-за ключевого ингредиента, который необходим шинам, чтобы быть эффективными.
Натуральный каучук на самом деле собирают в виде латекса из каучуковых деревьев. Это липкая белая жидкость, которую собирают, делая специальные надрезы на коре. Чтобы подготовить его для изготовления шин, его смешивают с кислотами, которые заставляют его затвердевать. Затем его сжимают и отжимают от лишней воды в плоские резиновые листы.
Для создания материала, необходимого для изготовления шин, добавляют кремнезем, серу и другие химические вещества, которые варьируются в зависимости от величины трения, которое вы хотите иметь в шине. Гоночные шины с малым пробегом требуют более высокого трения, а дорожные шины, которые будут иметь больший пробег, нуждаются в более низком трении.
Всего в шину входит до 200 различных ингредиентов. К ним относятся синтетические каучуковые полимеры, такие как бутадиен и галобутилкаучук. Может быть добавлено до 30 синтетических каучуков. В конце концов, шины могут состоять всего лишь из 10% натурального каучука, состоящего в основном из синтетических соединений и наполнителей.
Тем не менее, независимо от типа шины, компонент, придающий ей такой цвет, — сажа. Углеродная сажа является побочным продуктом неполного сгорания ископаемого топлива, такого как уголь и нефть. Это мелкий черный порошок, похожий на сажу. Разница в том, что сажа намеренно производится в контролируемых условиях. Он намного тоньше и содержит более 97% элементарного углерода. Сажа, с другой стороны, является нежелательным побочным продуктом с содержанием углерода менее 60%.
При добавлении в качестве стабилизирующего химического наполнителя в резину шин технический углерод значительно повышает ее стойкость к истиранию и прочность на растяжение.
Помимо увеличения общей прочности резины, сажа устойчива к ультрафиолетовому излучению, стабилизирует резину шины от ультрафиолетового излучения и предотвращает растрескивание шины. Кроме того, технический углерод помогает отводить тепло от некоторых горячих точек на шине, в частности, от протектора и стального пояса. Это означает, что несмотря на накопление тепла из-за трения о дорогу и температуры наружного воздуха, технический углерод снижает термические повреждения шины и продлевает срок ее службы.
Проще говоря, черные шины намного легче поддерживать в чистоте. Классические шины только с белыми боковинами сложно поддерживать блеск, так как на них легко видны грязь и обесцвечивание, а также пятна от загрязняющих веществ на дороге.
Несмотря на эффективность нынешних шин, будущие шины могут выглядеть совсем по-другому и иметь другую, более экологичную формулу. Для таких проектов, как безвоздушные шины Goodyear, компания экспериментирует с шинами, изготовленными из экологически чистых материалов. Тем не менее, цвет выглядит в основном таким же.
Тем не менее, именно безвоздушные концептуальные шины, такие как Michelin Vision, практически неузнаваемы по сравнению с современными шинами. Цельная комбинация колеса и шины, синяя шина, напечатанная на 3D-принтере, на 100 % биоразлагаема и изготовлена из таких материалов, как натуральный каучук, бамбук, патока и цедра апельсина. Он использует внутреннюю архитектуру, которая имитирует клеточные структуры кораллов. Цельная конструкция также жесткая в центре, постепенно становясь мягче к краям, где находится протектор. Возможно, самым удивительным является то, что шину можно отремонтировать с помощью 3D-принтера на месте, и она будет готова к работе.