Шины будущего: бьют током, пахнут апельсинами, светятся золотом

1. Осторожно - высокое напряжение!

Инженеры американской Goodyear Tire & Rubber Company уверены, что шины XXI века способны на большее, чем отличная управляемость, сцепление и торможение в различных условиях. Они разработали первый в мире концепт футуристической покрышки под кодовым названием BH03, которая сможет вырабатывать электроэнергию прямо на ходу. Полученный ток предполагается направлять в подзарядку батарей электромобилей и работу бортовых систем.

Подробности изобретения не разглашаются, известно лишь, что шину превращают в своеобразный генератор материалы, из которых она состоит. Термоэлектрический материал преобразует в электроэнергию тепло, образующееся от трения покрышки о дорожное покрытие. А пьезоэлектрический трансформирует в электроэнергию давление, возникающее из-за деформации шины во время движения машины. Кроме того, предполагается, что покрышка будет иметь ультрачерный цвет и особую текстуру, что позволит ей во время стоянки автомобиля интенсивно поглощать тепло солнечного света и также вырабатывать из него электроэнергию. 

По мнению экспертов, успешное развитие этой технологии смогло бы ускорить повсеместное распространение электромобилей. Ведь основной страх водителей таких машин остаться обесточенными в самый неподходящий момент исчез бы навсегда. 

2. Из одуванчиков…

Шинная отрасль не может обойтись без использования натурального каучука. До сих пор его основным источником является высушенный сок бразильской гевеи — дерева, произрастающего только в определенных зонах тропиков. Из-за частых эпидемий инфекционных болезней продуктивность плантаций гевеи нестабильна, отчего нередко лихорадит рынок и подскакивают цены на сырье.

Поэтому немецкий концерн Continental AG решил подстраховаться и обрести дополнительный стабильный источник натурального каучука. На эту роль он выбрал один из видов одуванчика, кок-сагы́з, больше известный за рубежом как «русский одуванчик». Из латексного молочка его корней ученые создали инновационный материал Taraxagum, окрестив его созвучно ботаническому названию растения на латинском языке Taráxacum.  

Как утверждают ученые, полученный состав по своим свойствам ни в чем не уступает натуральному каучуку из сока гевеи.

Интересно, что кок-сагыз как каучуконос ранее активно культивировался в СССР. Теперь же злостный и неприхотливый сорняк предполагается выращивать в промышленных масштабах в Северной и Западной Европе на землях, не относящихся к категории сельхозназначения. Это существенно сократит время доставки сырья на европейские заводы компании Continental и уменьшит стоимость транспортных расходов.

Немцы проводят полномасштабные испытания автомобильных покрышек из одуванчикового каучука. К их серийному производству разработчики планируют приступить только через 5-10 лет. Одновременно ведутся селекционные работы, чтобы вывести максимально урожайный и устойчивый к болезням сорт, содержащий млечного сока в два раза больше, чем его дикий собрат. Ожидается, что с одного гектара, засеянного одуванчиками, можно будет «добыть» столько же каучука, сколько и с одного гектара, засаженного гевеями, а то и больше. В сентябре 2016 года Continental объявила о своих планах построить в немецком Анкламе научно-исследовательский центр Taraxagum Lab Anklam, посвященный селекции одуванчиков и отработке технологий производства из них латекса. Заявленный бюджет проекта составляет 35 млн евро.

…и кустарника

Японская компания Bridgestone Corporation тоже ищет свой каучуконосный клондайк. Она планирует заменить гевею малознакомым у нас растением под названием гваюла – это вечнозеленый низкорослый ветвистый кустарник из семейства астровых. Гваюла совершенно нетребовательна к условиям выращивания. Ее родина — засушливые районы Северной Мексики и юго-запада США, земли, на которые не претендуют сельхозпроизводители других культур. Латексное молочко содержится во всех частях растения в паренхимных клетках основной ткани, но промышленной переработке экономичнее подвергать только его надземную часть. Корневую систему оставляют, чтобы через 3-4 года собрать новый урожай. Но есть у гваюлы и недостаток: ее млечный сок содержит много смолистых веществ, и чтобы получить латекс высокого качества, их необходимо удалять с помощью растворителей. В 2015 году компания Bridgestone уже изготовила первую экспериментальную шину из каучука гваюлы, выращенной на полях в штате Аризона. Но, как отмечают разработчики, пройдет еще не один год, прежде чем такие шины появятся в продаже.

Исследования гваюлы проводит и американская шинная компания Cooper Tire & Rubber Co. Работает она при поддержке правительства США, которое выделило на эти цели грант в размере 6,9 млн долл.

3. Растительное масло вместо нефти

Все будто помешались на экологичности! Производители шин, следуя моде, ищут свои пути снижения нагрузки на природу, заменяя по возможности продукты нефтехимии материалами натурального происхождения.

Тут на сцену вновь выходит Goodyear, специалисты которой установили, что применение соевого масла для изготовления покрышек способно продлить срок их службы на 10% и снизить потребление масел, полученных при переработке нефти, на 26 млн литров в год. Кроме того, тесты показали, что резиновые смеси, произведенные с добавлением соевого масла, намного легче смешиваются с диоксидом кремния (силикой), применяемым в качестве армирующего наполнителя. Это повышает эффективность производства, снижает потребление электроэнергии и выбросы парниковых газов.

Шинники из Yokohama Rubber Co., Ltd. пошли по схожему пути, но ставку сделали на апельсиновое масло. Японцы добавляют его почти во все свои новые модели шин, как повседневного использования, так и спортивного предназначения. Масло экстрагируют из апельсиновых корок, оно очень кислое и в процессе производства, вступая в контакт с резиновой смесью, придает ей на микроуровне мягкость и эластичность. Очень важно, что «апельсиновые» шины сохраняют эти важные качества и при низких, и при высоких температурах. Они обладают увеличенным эксплуатационным пробегом, обеспечивают отличное сцепление с мокрой дорогой, а также уменьшают сопротивление качению на 20%, что снижает расход топлива, сокращая тем самым выбросы вредных веществ в атмосферу. 

Добавляют в резиновую смесь протектора растительные масла и другие производители шин. Так, французская Michelin использует подсолнечное масло, японская Bridgestone экспериментирует с соевым. Но дальше всех пошла финская компания Nokian Tyres: в ее арсенале сразу два вида масел — рапсовое и сосновое.

4. И никаких гвоздей!

Учитывая качество отечественных дорог, с пробитыми покрышками наверняка приходилось сталкиваться каждому российскому водителю. Сие пренеприятнейшее происшествие, как правило, случается в самый неподходящий момент. А потому водительское пожелание «Ни гвоздя, ни жезла» всегда актуально.

Оригинальный способ избавиться от проколов и избежать их опасных последствий предлагает компания Continental AG. Она освоила массовое производство беспрокольных шин, оснащенных инновационной системой ContiSeal. В случае повреждения покрышки вязкий и очень липкий материал, покрывающий ее внутреннюю поверхность, мгновенно обволакивает виновника прокола. Даже если извлечь острый предмет, то это вещество способно легко затянуть дыру диаметром до 5 мм, предотвращая потерю давления. Шины ContiSeal можно отличить по гвоздю, изображенному на их боковине, они совместимы с ободами всех существующих размеров.

Похожую технологию под названием Selfseal создали и в компании Michelin. Ей под силу спасти протектор от проколов диаметром до 6 мм. По стопам немцев и французов пошли и южнокорейские разработчики. А Hankook представила самозаклеивающиеся покрышки, изготовленные по технологии Sealguard с использованием двухкомпонентного герметика. Такими шинами в будущем уже решено оснащать Volkswagen Touran и Passat.

5. Тише листвы

По мнению специалистов немецкого концерна Continental AG, тишина в автомобиле – это звук роскоши, которого достоин каждый водитель. В подтверждение своих слов они разработали технологию ContiSilent, гарантированно снижающую уровень шума от трения покрышек о любой тип дорожного покрытия вне зависимости от погодных условий.

Изнутри с помощью особого клеящего вещества к шине прикрепляется шумопоглощающая полиуретановая пена, изготовленная на основе полиэфира. Эта процедура позволяет снизить уровень шума в салоне до 9 дБ (А). Конечная цифра зависит от типа автомобиля, скорости его движения и качества дорожного полотна и типоразмера покрышек. При этом технология ContiSilent никак не отражается на ходовых характеристиках машины, индексах скорости/ нагрузки шин и их ходимости. Кроме того, монтаж/демонтаж шумоподавляющих  покрышек проводится штатно, а их хранение осуществляется традиционно. Один недостаток — пока технология применяется только для летних шин.

Аналогичный способ шумоподавления создали инженеры американской компании Goodyear Tire & Rubber Company. Разработанная ими технология SoundComfort также заключается в фиксации к внутренней поверхности покрышек слоя пены из специального полиуретана. Стендовые испытания показали, что ее использование реально уменьшает уровень шума в салоне до 50%. Схожая технология Acoustic французской компании Michelin способна погасить до 20% шума.

6. Если денег куры не клюют

Шинный холдинг Zenises со штаб-квартирами в Лондоне и Дубае основан всего лишь в 2014 году, но уже успел прославиться, в 2016 продав комплект самых дорогих покрышек в мире под брендом Z Tyre Z1. Инкрустированные золотом и бриллиантами они обошлись анонимному покупателю ни много ни мало в 600 тысяч долларов. Впервые шины торжественно представили общественности в мае 2016 года на крупнейшей международной выставке шинной отрасли REIFEN, проходящей один раз в два года в немецком городе Эссен. Здесь произошло их официальное освидетельствование экспертами с последующим занесением в Книгу рекордов Гиннесса в качестве самых дорогих в мире.

Над созданием раритетных изделий работала интернациональная команда. Сами покрышки 295/35 ZR21 107Y XL изготовили на китайском заводе Sentury Tire в городе Циндао. Дизайн украшений лично придумал в Дубай основатель и руководитель компании Zenises Харджеев Кандгари (Harjeev Kandhari). Четыре драгоценных логотипа компании в виде латинской буквы Z, усыпанные бриллиантами, изготовили искусные ювелиры в Италии. А в Дубае шины приобрели законченный вид. Завершающий процесс доверили мастерам, занимавшимся декором нового президентского дворца в Абу-Даби. Они закрепили по одной бриллиантовой букве на боковине шин в окружении выложенного из 24-каратного золота шахматного орнамента.    

7. Прямиком из чертогов Снежной королевы

Необычный рекламный ход применила марка Lexus. Видео, на котором компактный кроссовер NX проезжает в свете прожекторов по ночному Лондону в буквальном смысле на ледяном ходу, произвело настоящий фурор.

По заказу компании Toyota четыре профессиональных резчика ледяных скульптур из Hamilton Ice Sculptors изваяли из кристально прозрачных глыб льда колеса в сборе, в точности повторяющих оригинальные изделия, вплоть до рисунка протектора зимних шин Yokohama. До 36 часов уходило у британских мастеров на изготовление каждого из них. Прежде чем установить сказочные по своей красоте изделия на автомобиль, его предварительно выдержали в течение пяти дней при температуре -30°C в специальной морозильной камере. Чтобы ледяные колеса гарантированно вынесли двухтонный вес автомобиля, их предусмотрительно армировали прозрачными акриловыми вставками. Для пущего эффекта внутри также установили синие светодиодные огни.

Целых три месяца потребовалось компании Toyota на все подготовительные мероприятия, чтобы продемонстрировать свой неординарный маркетинговый трюк публике. По мнению представителей японской автокорпорации, помимо рекламных целей они еще раз смогли доказать, что нет ничего невозможного при правильном подходе к делу, когда большое желание сочетается с истинным мастерством и преданностью выбранному пути.

8. Для отправки в космос

Без шин не обойтись не только на Земле, но и в космосе. Так уже несколько лет в рамках проекта Spring Tire («Пружинящая шина») компания Goodyear занимается созданием покрышек для освоения поверхности Луны. Работы ведутся по заказу и при содействии NASA.

Существующий прототип лунной шины состоит из 800 переплетенных между собой вручную пружин, которые прикреплены к ободу колеса. Они придают ей общую жесткость, одновременно сохраняя достаточную для передвижения по сложному лунному грунту гибкость. Космическая покрышка безвоздушная и беспрокольная, она не боится экстремальных перепадов температуры и солнечной радиации. Кроме того, она очень прочная и предназначена для перемещения тяжелых транспортных средств на дальние расстояния. Такие задачи были не по силам шинам из стальной проволочной сети с цинковым покрытием и титановым пластинами-протекторами, на которых ездил по Луне в начале 1970-х годов луноход Lunar Roving Vehicle в рамках программы «Аполлон». Кстати, к созданию тех легендарных покрышек также приложила руку компания Goodyear.

Пружинная конструкция легко принимает очертания любой поверхности, по которой движется, обеспечивая максимальное сцепление с ней. Большая часть энергии, образующейся при деформации шин, при распрямлении пружин возвращается обратно, облегчая ход транспортного средства, что в итоге снижает количество потребляемого топлива. Кроме того, при движении пружинящей покрышки не генерируется тепло, как это происходит при эксплуатации пневматических шин. Разработчики уверены, что лунные покрышки пригодятся и в земных условиях — для перемещения по пересеченной местности.