Шина представляет собой сложное сочетание многочисленных компонентов: до двухсот! Ее производство требует большого разнообразия сырьевых материалов: природный и синтетический каучук, металлические кабели, текстильные волокна и всевозможные добавки.
Резиновая смесь
Для производства шин используются более 30-ти видов природного и синтетического каучука, каждый из которых имеет свою специфику. Они смешиваются в огромных смесителях вплоть до получения гладкой и однородной массы. Соединение различных смесей определит качество шин с точки зрения эластичности, сцепления или износостойкости.
Составные элементы
Соединение производится во вращающемся сборочном барабане, в который последовательно укладываются различные слои материалов. Вот основные этапы этой операции:
Укладка внутреннего герметичного слоя. Первым элементом, укладываемым на барабан, является лист из синтетического каучука, не пропускающий воздух. В современных шинах он заменяет камеру.
Укладка слоя каркаса. На барабан укладываются слои из обрезиненных текстильных или металлических кордов. Они образуют арматуру радиально «охватывающую» шину. Это радиальный каркас.
Установка бортовых колец. С двух сторон шины устанавливаются обручи из металлического кабеля. Называют их бортовыми кольцами. Они обеспечивают крепление шины на ободе, одновременно обеспечивая герметичность. Затем слой каркаса загибается и блокируется на бортовых кольцах.
Накладывание боковин. Затем укладываются другие полосы. Это, в частности, боковины из эластичной и прочной резины, поглощающие деформации шины и предохраняющие ее от боковых ударов. На боковину шин также наносится маркировка.
Формовка шины. Затем шине придается форма путем накачивания центральной части барабана.
Укрепление брекерного слоя. Затем на брекерный слой укладываются два дополнительных слоя. В сочетании с кордом каркаса, расположенным по косой, это формирует жесткие треугольники.
Накладывание протектора. В последнюю очередь накладывается протектор – часть шины, находящаяся в контакте с дорогой.
Вулканизация
Затем «сырая» шина помещается в пресс-форму с гравированными стенками для воспроизведения на шине протекторного рисунка и маркировки. В центре пресс-формы заполненная перегретой водой диафрагма прижимает мягкую шину к стенкам. Под действием тепла начинается процесс вулканизации. Повышение температуры до 150° обеспечивает процесс вулканизации : сера, входящая в состав резиновой смеси, обеспечивает связь между цепочками полимеров. Таким образом происходит переход из пластического состояния в эластичное состояние.
Проверка
По выходе из пресс-формы производится проверка шины. Поиск дефектов осуществляется либо инспекторами, либо специализированной машиной. На производственной линии производится «случайный» отбор шин, которые просвечиваются рентгеновскими лучами. При обнаружении на шине малейшего дефекта, даже незначительного, шина отбраковывается.
Именно шина выполняет шесть основных функций, обеспечивающих безопасность и комфорт: нести, катить, направлять, передавать, амортизировать, служить долго.
1. Нести
Шина несет вес, превышающий более чем в 50 раз ее собственный, и в течение срока своей службы подвергается более чем 20 миллионам деформаций. Кроме этого, она должна выдерживать значительные перераспределения нагрузки как при ускорении, так и при торможении.
2. Катить
Шина должна сохранять свои показатели на дорожных покрытиях любого типа и при температурах, могущих колебаться от -50°C до +50°C. В целях эффективности и охраны окружающей среды она должна также обеспечивать слабое сопротивление качению.
3. Направлять
Шина должна при любых обстоятельствах обеспечивать стабильность траектории автомобиля. Это означает, что она должна выдерживать, не отклоняясь, поперечные нагрузки. Это свойство зависит, среди прочего, от правильного выбора давления для передних и задних шин.
4. Передавать
Прямые линии, виражи, ускорения, торможения… Шина постоянно передает энергию двигателя на грунт. Она должна отвечать многочисленным требованиям вождения, дороги и окружающей среды. Она подвергается продольным и поперечным нагрузкам, которые могут достигать значений, равных ее собственной нагрузке на площадь, не превышающую размер ладони.
5. Амортизировать
Шина «поглощает» препятствия и амортизирует неровности дорожного покрытия, обеспечивая тем самым комфорт водителю и пассажирам, а также долговечность автомобиля. Ее основным достоинством является гибкость, в первую очередь в вертикальном направлении.
6. Служить долго
Продолжительность жизни шины зависит от условий ее эксплуатации (нагрузка, скорость, состояние дорожной поверхности, состояние автомобиля, стиль вождения и т.д.) и от качества контакта с грунтом. Отсюда и важнейшая роль, которую играет давление в шине.
