MOTO 2030 — это серия Gazeta.pl, выпускаемая каждую пятницу, в которой мы обсуждаем наиболее важные темы, касающиеся будущего автомобильной промышленности, транспорта и технологий. Машины, дороги и города очень динамично меняются на наших глазах. Каждую пятницу журналисты Moto.pl будут писать об этих изменениях. Здесь вы можете найти все статьи из серии MOTO 2030.
В начале был кремнезем
На самом деле раньше шин вообще не было. Это дополнение начало появляться в их линейке в 1970-х годах и приобрело огромную популярность в середине 1990-х. Причиной стало создание новых химических соединений - силанов, полностью изменивших его свойства.
Внезапно стало возможным объединить пресловутый огонь и воду: получить хорошее сцепление в различных климатических условиях и на различных поверхностях, и все это при значительном увеличении долговечности.
Раньше законы физики нельзя было обойти таким образом. Популяризация силанов, или, если хотите, силикатов, позволила добиться лучших ходовых качеств и увеличить пробег на комплекте шин.
Почти волшебные свойства шин стали возможными благодаря смешиванию традиционного кремнезема с соединениями кремния и водородом на молекулярном уровне. Строгие рецепты — самая тщательно охраняемая тайна производителей.
Шины будущего будут все более экологичными
Развитие электромобильности, постоянное стремление повысить безопасность дорожного движения, растущая важность экологии и стремление снизить сопротивление качению стимулируют непрерывную эволюцию шин. Концерны не перестают работать, поэтому их развитие идет рука об руку с остальным автопромом.
Соревнование – лучшая мотивация
Автоспорт — отличный полигон для испытаний. Там ограничения исчезают. Разрешен почти любой трюк, если он поможет вам победить в соревнованиях. Автоспорт – это место, где ученые и инженеры могут проверить свои теории на практике.
Инновационные решения тестируются на гоночных трассах и спецучастках ралли. Если они окажутся успешными, они часто найдут применение в серийных автомобилях.
Эволюция автомобильных систем безопасности приводит к изменениям
Важным элементом, влияющим на развитие шинной технологии, являются современные электронные системы, обеспечивающие безопасность современных автомобилей. Задача многих из них — повысить эффективность торможения и удержать автомобиль на дороге, но шины по-прежнему остаются единственным элементом, связывающим автомобиль с дорогой.
После популяризации электроники в автомобильных системах настало время для еще одной тенденции, которая стала постоянным присутствием в автомобильной промышленности, — растущей заботы об окружающей среде.
На протяжении нескольких лет производители шин проявляют особый интерес к попыткам использовать сырье природного происхождения, полученное из возобновляемых источников. Компании получают золу из рисовой шелухи, натуральный каучук из растений одуванчика и используют± соевое масло.
Шины для электромобилей и гибридных автомобилей должны быть более долговечными
Конструкторы электромобилей и гибридных автомобилей также предъявляют новые требования к производителям шин. Тремя важнейшими критериями, учитываемыми при выборе его для первой комплектации таких автомобилей, являются: безопасность (параметры, влияющие на сцепление с дорогой и тормозной путь), низкое сопротивление качению и уровень шума, издаваемого шинами при движении.
Автомобили, оснащенные аккумуляторами повышенной емкости, значительно тяжелее автомобилей с обычным приводом. Предназначенные для них шины должны выдерживать большие нагрузки и обеспечивать достаточно высокий уровень безопасности.
Гибридные и электромобили составляют все более крупную и важную часть рынка. Там насовсем останется тот производитель, который лучше соответствует его требованиям. Шины для спортивных автомобилей находятся на другом конце спектра требований.
Спортивные автомобили не любят компромиссов
По мере развития транспортных средств и улучшения их характеристик производители шин должны предлагать клиентам продукцию, которая обеспечит новейшим спортивным машинам соответствующий уровень сцепления и безопасности.
Тот факт, что популярные сегодня автомобили GTI показывают лучшие результаты на гоночных трассах, чем в десять раз более дорогие суперспортивные автомобили десятилетней давности, объясняется главным образом эволюцией шин.
Недавно компания Continental представила шину SportContact 6, предназначенную для таких автомобилей. В ее разработке использовался инновационный состав Black Chili, адгезионные свойства которого позволяют еще больше расширить предел сцепления. , независимо от атмосферных условий.
Рисунок протектора так же важен, как и состав резиновой смеси. Обычно его делят на три отдельные зоны: внешнюю, внутреннюю и центральную. Перед каждым из них стоит своя задача. Внешний обеспечивает максимальное сцепление при прохождении поворотов, средний — стабильное движение по прямой, а внутренний — эффективный отвод воды. Вместе они обеспечивают эффективное торможение.
Важно и то, что невидимо глазу. В каркасе шин Continental использованы специальные синтетические волокна Aralon 350. Их название происходит от скорости, на которую они рассчитаны – 350 км/ч.
ИТ-революция только начинается
Минимизация интегральных схем лишь недавно позволила размещать электронику в шинах. Примером может служить система Goodyear Proactive Solutions. Это полный набор решений, включающий передовые телематические системы и запатентованные технологии прогнозного анализа, обеспечивающие коммерческим автопаркам точный мониторинг состояния шин в режиме реального времени.
Такой набор включает, среди прочего: система измерения давления в шинах или даже считыватель пробега - для грузовых автомобилей, автобусов и автобусов. Такое устройство размещается в земле. Оно позволяет проверять параметры шин каждый раз, когда над ними проезжает транспортное средство, и передавать их по беспроводной сети в систему мониторинга автопарка.
Накачивать шины и изменять ширину обода можно во время движения
Интересным примером также являются исследования, проведенные компанией Continental по техническим решениям, которые позволят автоматически регулировать давление в шинах движущихся автомобилей.
Системы централизованной подкачки шин уже много лет используются в специальных и военных автомобилях, но ключом к использованию этой технологии в обычных автомобилях является миниатюризация компонентов и автоматизация их работы. Прототипы таких устройств сейчас проходят испытания в учебных центрах Continental.
Данное решение позволяет автоматически изменять давление в зависимости от текущей скорости и нагрузки, что позволит снизить сопротивление качению. Это, в свою очередь, означает экономию топлива и повышение безопасности.
Чтобы это стало возможным, использовались микропроцессоры для контроля изменения давления в шинах. Давление регулируется с помощью микрокомпрессоров, встроенных в колеса. Это позволяет всего за несколько минут отрегулировать давление воздуха под дорожные условия. Именно так быстро можно изменить параметры шины со «спортивных» на «экономичные» или «комфортные».
Новая система DynamicPressure от Continental AG является частью предполагаемого сценария развития продукции компании. Благодаря такому решению беспилотные транспортные средства смогут автоматически регулировать давление в зависимости от дорожных условий, не останавливаясь.
Это еще не все. Лаборатории Continental тестируют решения, которые позволяют... изменять ширину обода во время движения. Благодаря этому можно быстро изменить ходовые качества автомобиля. Объединение обоих вышеперечисленных решений позволит создать шину прямо из фильма «Трансформеры».
Michelin Uptis, то есть безвоздушные шины
Много лет компания Michelin пыталась реализовать мечту: шины, которые будут эффективно работать, не заполняясь воздухом под давлением. У этого решения есть одно существенное преимущество — их невозможно проколоть, а даже в случае повреждения они позволяют продолжать движение, поэтому они будут гораздо безопаснее.
Истоки этих поисков можно отнести к технологии PAX, которая предполагает размещение внутри шины специального обода жесткости — вставки, позволяющей ездить «без воздуха». В прототипе решения Uptis, представленном в 2019 году, компания Michelin избавилась от... плечевых зон шины. Осталась только конструкция жесткости, вокруг которой разместился каркас и протектор.
Решение разработано совместно с автопроизводителем General Motors и представлено в прототипном варианте на примере электрического Chevrolet Bolt EV. Шину Michelin Uptis планируется запустить в серийное производство в 2024 году.
Bridgestone B-Seal — шины, которые сами ремонтируются
Bridgestone тестирует решения, аналогичные Michelin, на данный момент для велосипедов. Кроме того, американский производитель разработал технологию B-Seal, которая благодаря жидкому герметику, помещенному внутрь шины, позволяет «заклеивать» проколы диаметром до 5 мм. Это снова напоминает решения, используемые в горных велосипедах, где герметизирующее «молоко» уже много лет используется для бескамерных шин.
Будущее начинается сейчас
Большинство вышеперечисленных решений – это не фантазии, а более или менее отдаленное будущее, которое нас ждет. Хотя некоторые из них звучат невероятно, их использование в массовом производстве — лишь вопрос времени. Поэтому, спрашивая о будущем шин, следует использовать слово не «если», а «когда». А посмотреть вниз стоит, ведь иногда там происходят очень интересные вещи.