Особенности «шинного коктейля»

Резина, которая не совсем резина

Если резина — основной компонент в составе шины, то начать нужно именно с нее. По весу она может составлять от 40 до 60% от веса покрышки. Сложность начинается сразу, ведь это не просто какая-то универсальная резина, которую используют все. Материал состоит из смеси синтетических и натуральных каучуков. Доля первых составляет примерно 55%, а вторых — 45%. Соотношение может меняться в широких пределах: все зависит от производителя и назначения конкретной модели. Синтетика — это тоже коктейль, чаще всего используют три вида каучука: бутадиен-стирольный каучук, бутадиеновый каучук, бутилкаучук.

Мы все привыкли к тому, что резина — черная. Это так же естественно, как голубое небо или зеленая трава, однако чистый каучук — бесцветная субстанция. Из-за присутствия примесей она может быть белой, желтоватой, кремовой, серой или черной (но не в той же степени, что готовая покрышка). Свой характерный цвет шина имеет благодаря второму по массе (до 30%) компоненту — саже. Ее называют техническим углеродом и добавляют в компаунд совсем не ради цвета, а для повышения прочности покрышек. Сажа используется как скрепляющий агент и работает на молекулярном уровне.

Использование сажи — не единственное решение. Иногда вместо нее используют кремниевую кислоту. Выбор конкретного вещества в каждом случае обуславливается в основном экономической целесообразностью. Хотя у специалистов нет однозначного мнения по поводу использования кремниевой кислоты. Содержащие ее шины менее прочны по сравнению с теми, что изготавливаются с применением сажи. Но есть у таких покрышек и плюс: они обеспечивают лучшее сцепление с мокрым дорожным полотном.

Но настоящая магия начинается при подборе химически активных компонентов. Технические масла и смолы добавляют в компаунд для того, чтобы смесь стала мягче. Это особенно важно для зимних шин, ведь при низких температурах резина теряет упругость. Это негативно сказывается как на управляемости, так и на износостойкости. Антидеграданты, например, такие, как парафин и воск, помогают замедлить старение резины. Активаторы адгезии, такие как латунь в составе корда или пропитка на основе смол для тканевых компонентов, помогают сделать прочнее связь между резиной и кордом. Сера играет роль вулканизирующего агента, она способствует соединению молекул каучука в прочную пространственную сеть.

Препарируем покрышку

Какой бы сложной ни была смесь, свойства шины определяются не только ей, но и конструкцией покрышки. Она представляет собой не просто цельную отливку: это целая система из работающих сообща элементов. Их задачи: смягчать удары от неровностей дорожного полотна и обеспечить надежное сцепление с ним. Чем лучше резина «держит» дорогу, тем более предсказуемо ведет себя автомобиль, и эффективнее передается на полотно тяговое и тормозное усилие. Так из каких элементов состоит шина?

Корд — это часть покрышки, которая помогает ей сохранять прочность и долговечность. Обычно этот элемент представляет собой слой обрезиненной ткани (хлопок, вискоза или капрон), но в последнее время производители все чаще используют для основы стальную проволоку диаметром 0,15 мм. Ну и совсем экзотика — корд из кевлара. По причине дороговизны материала его используют очень редко. Именно совокупность всех слоев корда является каркасом шины. Он воспринимает как внутренние нагрузки от давления воздуха, так и любые внешние: от дорожного полотна, от веса автомобиля и т.д.

Условно, существуют два типа шин: диагональные и радиальные. Почему условно? Диагональные покрышки считаются устаревшими, поэтому найти их в продаже очень сложно. Перед распространенными радиальными у них только два преимущества: более прочные боковины и низкая цена. Слои корда в диагональных шинах расположены таким образом, что их нити перекрещиваются.

Отличие радиальных шин от диагональных состоит в том, что корд в первых идет прямо — от одного борта к другому. Снаружи оболочка каркаса шины защищена брекером. Эта деталь тоже своего рода корд, но основа у нее всегда не тянущаяся и более прочная — стальная. Волокна, независимо от типа шины, ориентированы по диагонали к каркасу. При таком расположении слоев каркаса уменьшает напряжения в нем и делает его более эластичным. В результате снижается сопротивление качению и нагрев покрышки.

Эксплуатационные возможности шины в значительной степени определяются ее протектором. Именно этот слой непосредственно контактирует с дорожным полотном. Рисунок протектора (то, что чаще называют просто протектором) — это «беговая дорожка». Разные типы рисунка предназначены для работы в различных условиях. Их делят на четыре группы: дорожные, универсальные, зимние и покрышки повышенной проходимости.

«Торец» шины называют боковиной. Здесь слой резины тоньше, а сама часть покрышки отличается высокой эластичностью. Это помогает успешно гасить вибрации и удары, передающиеся от дорожного полотна. А еще на боковину наносится маркировка. Между боковиной и «беговой дорожкой» находится плечевая зона. Она повышает общую жесткость шины, отрабатывая часть боковых нагрузок от протектора.

Последняя часть шины — борт. Он проходит по ее внутреннему радиусу, а в его основе лежит обрезиненная проволока. Борт обеспечивает крепление шины к колесному диску и ее герметизацию.

От романтики к конкретике

Подведем итоги. Состав шин отличается от модели к модели и от производителя к производителю, но наиболее глубокие различия — между летней и зимней резиной. Эластичность напрямую зависит от температуры окружающей среды. Поэтому при изготовлении зимних шин выбирают более мягкие смеси с высоким содержанием натурального каучука. Такая резина сохраняет достаточную эластичность при минусовых температурах, однако ездить на ней летом не стоит. В теплую, а тем более жаркую погоду, такая шина становится слишком мягкой, отчего быстрее изнашивается, да и обеспечить достойную управляемость уже не может.

С летними шинами ситуация обратная: в их составе больше синтетики, за счет чего они гораздо жестче зимних, это позволяет им легко выдерживать значительные нагрузки в жаркую погоду. А вот в холода такая резина по своим свойствам становится больше похожа на пластик: сильно снижаются сцепные свойства, а в отдельных случаях такие шины могут трескаться.

В продаже есть и всесезонные шины. Они привлекают автолюбителей тем, что с ними не нужно стоять в очередях на «переобувку» весной и осенью. Однако зимняя и летняя резина имеет прямо противоположные свойства, сочетать которые в одной покрышке физически невозможно. У них разный состав и свойства компаунда и рисунок протектора, а также его глубина, а следовательно — отличаются и характеристики.

Такие шины, конечно, позволяют выезжать на машине и зимой и летом, но управляемость будет хуже, чем при использовании специальной резины. Так что лениться не стоит. Всесезонка подходит тем, у кого есть внедорожник, как машина выходного дня (рыбалка, охота). Еще она может быть полезна «подснежникам» — тем, кто использует автомобиль в основном летом, а за зиму совершает всего 2-3-4 поездки. Кроме того, вся Россия покрыта снегом круглый год только в старых голливудских фильмах. У нас есть и южные области, где зимы ближе к европейским. Жителям этих регионов можно попристальнее взглянуть на всесезонные шины.

Маркировка, которая наносится на покрышки, содержит массу информации. Указывается размерность шин, сезонность и погодные условия эксплуатации, предпочтительный тип автомобиля – все что угодно, кроме состава. Чтобы узнать его придется или обратиться к консультанту в магазине, или искать информацию в интернете.

Заключение

Производители ревностно оберегают «рецепты коктейлей», поэтому от бренда к бренду и от модели к модели состав компаунда может сильно варьировать. У зимних и летних шин резиновая смесь различается максимально из-за того, что от нее требуются подходящие к сезону параметры. Зимняя резина быстро разрушается летом, а летняя — не обеспечивает безопасность вождения в холода. Всесезонные шины круглый год показывают посредственные результаты.