Проколовзрывоустойчивые автомобильные шины: история и технологии.

Введение

Пневматическая шина для транспортного средства, устойчивая к проколам или способная продолжать движение при проколе. Шина, способная к передвижению при спущенном колесе, – это пневматическая шина для транспортного средства, разработанная для снижения влияния дефляции при проколе, позволяющая водителю продолжать движение на пониженной скорости на ограниченное расстояние. Впервые разработанные компанией Michelin в 1930-х годах, такие шины поступили в продажу в 1980-х годах и с тех пор стали набирать популярность.

Технологии

В настоящее время доступны три основные технологии, описанные ниже.

Самоподдерживающийся

Происхождение коммерческих самонесущих шин, способных продолжать движение при проколе, началось в 1935 году с шины, имевшей тканевую внутреннюю камеру. Шина рекламировалась как защита от взрывов, распространенного и опасного явления в 1930-х годах. В 1934 году компания Michelin представила шину, разработанную на основе технологий, применявшихся для местных пригородных поездов и троллейбусов. Внутри шины был защитный обод, который при проколе позволял шине двигаться на специальной пенополиуретановой подкладке. Шина продавалась для военного использования и для специализированных транспортных средств, таких как банковские бронированные автомобили. Она рекламировалась как "полубронированная". Хотя шина соответствовала заявленным характеристикам, она была слишком дорогой, чтобы быть доступным вариантом для большинства владельцев частных автомобилей. В 1958 году Chrysler объединился с Goodyear Tire and Rubber Company, чтобы предложить шины Captive Air, использующие внутренний слой для поддержания веса. В 1972 году Dunlop выпустила систему колес и шин Total Mobility Tyre (позже Denovo) – "безотказную" систему, которая в 1973 году стала опциональным оборудованием для Rover P6 3500, а к 1983 году эволюционировала в TD/Denloc, став стандартным оборудованием для всей линейки Austin Metro. В последнее время шины Bridgestone и Pirelli устанавливаются на некоторые новые модели автомобилей BMW. Автопроизводитель позиционировал их как функцию безопасности и альтернативу запасному колесу. Шины с нулевым давлением (PZT) были разработаны American Engineering Group (AEG) для спецподразделений США. Прототип AEG рассеивает тепло и обладает достаточной гибкостью и прочностью, чтобы выдерживать вес тяжелой военной техники, обеспечивая при этом относительно плавный ход. Характеристики долговечности этой конструкции были дополнительно изучены на четырех различных размерах шин для квадроциклов Polaris, Toyota Hilux, Toyota Land Cruiser и GMV 1.1 – транспортных средств специального назначения. Самонесущие шины, способные продолжать движение при проколе, сейчас широко используются на легких грузовиках и легковых автомобилях и обычно позволяют проехать около 80 километров (50 миль). Однако, при неправильной эксплуатации этих шин, колеса могут быть повреждены, и их ремонт может оказаться невозможным или небезопасным, особенно если прокол произошел в боковине или на краю протектора. Эти шины на 20-40% тяжелее аналогичных стандартных шин, а более толстые боковины также увеличивают сопротивление качению, что снижает экономичность автомобиля. Однако, увеличение веса отдельных шин обычно компенсируется отсутствием необходимости в запасном колесе и оборудовании для его замены. Более толстые боковины, однако, приводят к тому, что больше неровностей дороги передается на обод, а затем и на автомобиль, что ухудшает комфорт при езде.

The origins of the commercial self supporting run flat tire started in 1935 with a tire that had a fabric inner tire. The tire was advertised as a protection against blowouts, a common and dangerous occurrence in the 1930s. In 1934, Michelin introduced a tire that was based on technology developed for local commuter trains and trolleys. It had a safety rim inside the tire which if punctured would run on a special foam lining. The tire was sold for military use and for specialized vehicles like bank armoured cars. It was advertised as "semi bulletproof". While the tire performed as advertised it was far too expensive to be a feasible option for most private automobile users. In 1958, Chrysler teamed with Goodyear Tire and Rubber Company to offer Captive Air run flat tires using an interlining to carry the weight. In 1972 Dunlop launched the Total Mobility Tyre (later Denovo) "fail safe" wheel and tire system that became optional equipment on the Rover P6 3500 in 1973, and by 1983 evolved into the TD/Denloc which became standard equipment across the whole Austin Metro range. Most recently, Bridgestone and Pirelli run flat tires are supplied on some new model BMW cars. The automaker promoted these as a safety feature and as an alternative to carrying a spare tire. Pressure Zero Tire (PZT) was pioneered by American Engineering Group (AEG) for US Special Forces. AEG prototype dissipates heat and has the tire flexibility and strength to support the heavy military pick up weight while providing a relatively smooth ride. The durability characteristics of this design were studied further on four different tire sizes for ATV Polaris, Toyota Hilux, and Toyota Land Cruiser & GMV 1.1. special operations vehicles. Self supporting run flat tires are now common on light trucks and passenger cars and typically allows the vehicle to be driven for 50 mile (80 km) at around However, if the tires are subject to this kind of misuse, wheels may become damaged in the process, and repair may be impossible or unsafe, especially if the tire is punctured in the sidewall or at the edge of the tread. These tires carry a 20% to 40% weight penalty over similar standard tires and the thicker sidewall also means higher rolling resistance, which reduces the vehicle's fuel economy. However, the weight penalty of the individual tire is usually more than compensated by the fact that the vehicle need no longer carry a spare, as well as the equipment needed to swap in the spare. The thicker sidewall however results in more road imperfections filtering through the tire to the rim and hence to the car, which results in a harsher ride.

Самозапечатывание

Эти шины содержат дополнительный слой внутри, который автоматически запечатывает небольшие проколы, вызванные гвоздями или шурупами. Это предотвращает потерю воздуха с самого начала, благодаря чему шина либо постоянно самовосстанавливается, либо теряет воздух очень медленно. Существуют также различные герметики для шин, которые действуют по схожему принципу с самозапечатывающимися шинами. Эти составы обычно вводятся через ниппель шины. Вращательное усилие затем распределяет состав по внутренней поверхности шины, создавая самозапечатывающийся слой.

Поддерживаемые вспомогательными устройствами

В этой системе к колесу прикреплено дополнительное опорное кольцо или вставка, способные поддерживать вес транспортного средства в случае снижения давления в шине. Вставка для движения при спущенной шине обладает непревзойденной способностью выдерживать большие нагрузки на значительные расстояния и на высоких скоростях. Поэтому она является стандартным выбором для военной техники, автомобилей для защиты высокопоставленных лиц и бронированных автомобилей, используемых правительством, гуманитарными организациями или частными подрядчиками в зонах конфликтов.

Стандарты работы

Основным преимуществом использования шин, позволяющих продолжать движение при проколе, является сохранение мобильности в случае потери давления воздуха, вызванной либо обычным проколом, либо преднамеренным повреждением, включая попадание пули во время движения транспортного средства на высокой скорости. Критерии производительности, таким образом, определяются расстоянием и скоростью, с которой транспортное средство может покинуть опасную зону, не останавливаясь, а также сохранением управляемости в течение этого процесса. Обычно в качестве стандарта производительности, особенно для военных или специальных транспортных средств, используются стандарты Finabel. Исследование Michelin, опубликованное в 2008 году, показало, что 3% водителей во всем мире хотели бы использовать шины, позволяющие продолжать движение при проколе. Доля рынка в США значительно ниже 1%. Компания American Honda Motor Co. объявила, что Honda Odyssey Touring и Acura RL 2009 года стали последними моделями, предлагавшимися с такими шинами, и что Honda больше не использует их. В результате лишь небольшое количество крупных производителей предлагают их в качестве стандартного оборудования и только на некоторых моделях. Исключением является BMW, являющийся крупнейшим производителем, устанавливающим такие шины в качестве оригинального оборудования.

Факторы, способствующие малой доле рынка

Стоимость может быть более чем вдвое выше, чем у других шин сопоставимого размера. Кроме того, шины Run Flat не могут использоваться в спущенном состоянии, если прокол вызван повреждением боковины – распространенной причиной проколов. Как правило, в идеальных условиях скорость и дальность пробега шин Run Flat ограничены. Большую часть времени на шинах Run Flat нельзя ехать быстрее 80 км/ч, и они обычно обеспечивают лишь до 80 км пробега в спущенном состоянии. Эти ограничения снижают ценность дополнительных затрат для многих покупателей. В определенных условиях, в зависимости от автомобиля, конструкции шины и дорожного покрытия, шина Run Flat может обеспечить от 40 до 320 км пробега в спущенном состоянии с ограниченной скоростью. Для компании Goodyear одним из последствий для доли рынка является политика запрета на ремонт шин, проколотых гвоздями или другими дорожными препятствиями; хотя шины Goodyear и могут быть отремонтированы, гарантия и ответственность производителя при этом аннулируются.