0 просмотров

Кто впервые использовал пневматические шины на автомобиле

Кто изобрёл первую шину?

Шина! кто и как изобрёл? ⠀
Первая в мире резиновопарусинная шина для конных экипажей была сделана Робертом Уильямом Томсоном. ⠀
Шина накладывается на колесо с деревянными спицами, вставленными в деревянный обод, обитый металлическим обручем. ⠀
Сама шина состояла из двух частей: камеры и наружного покрытия. Камера изготавливалась из нескольких слоёв парусины, пропитанной и покрытой с обеих сторон натуральным каучуком или гуттаперчей в виде раствора. ⠀
Наружное покрытие состояло из соединённых заклёпками кусков кожи.⠀
Томсон оборудовал экипаж воздушными колёсами и провёл испытания, измеряя силу тяги экипажа. Испытания показали уменьшение силы тяги на 38 % на щебёночном покрытии и на 68 % на покрытии из дроблёной гальки.

К сожалению, не нашлось никого, кто бы занялся этой идеей и довёл её до массового производства с приемлемой стоимостью. ⠀
После смерти Томсона в 1873 году «воздушное колесо» было забыто, хотя образцы этого изделия сохранились.⠀
В 1888 году идея пневматической шины возникла вновь. Новым изобретателем был шотландец Джон Данлоп⠀
Данлоп придумал в 1887 году надеть на колесо трёхколёсного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. ⠀Камера из резины крепилась на обод металлического колеса со спицами обматыванием её вместе с ободом прорезиненной парусиной, образующей каркас, в промежутках между спицами.⠀
Преимущества пневматической шины были оценены достаточно быстро. Уже в июне 1889 года на стадионе в Белфасте Уильям Хьюм выступил в гонках на велосипеде с пневматическими шинами. И хотя Хьюма описывали как среднего гонщика, он выиграл все три заезда, в которых участвовал.⠀
В настоящее время «Данлоп» — одна из крупнейших фирм в мире по изготовлению шин.
В 1890 году молодой инженер Чальд Кингстн Уэлтч предложил отделять камеру от покрышки, вставлять в края покрышки проволочные кольца и сажать на обод, который впоследствии получил углубление к центру (ручей обода). Тогда же англичанин Бартлетт и француз Дидье изобрели вполне приемлемые способы монтажа и демонтажа шин. Всё это определило возможность применения пневматической шины на автомобиле. Первым, кто стал использовать пневматические шины на автомобилях, были французы Андре и Эдуард Мишлен, которые уже имели достаточный опыт в производстве велосипедных шин. Они объявили, что к гонке в 1895 году Париж—Бордо у них будут готовы пневматические шины для автомобилей и сдержали своё обещание. Несмотря на многочисленные проколы, автомобиль преодолел расстояние в 1200 км и достиг, среди девяти других, финиша своим ходом. В Англии в 1896 году шинами «Данлоп» был оснащён автомобиль Ланчестер. С установкой пневматических шин существенно улучшились плавность хода, проходимость автомобилей, хотя первые шины были ненадёжны и не приспособлены к быстрому монтажу. В дальнейшем основные изобретения в области пневматических шин были, прежде всего, связаны с повышением их безотказности и долговечности, а также с облегчением монтажа-демонтажа. Появился шиномонтажный станок, что позволило сделать борта шины более жесткими. Потребовалось много лет постепенного совершенствования конструкции пневматической шины и способа её изготовления, прежде чем она окончательно вытеснила литую резиновую. Стали применяться всё более надёжные и долговечные материалы, в шинах появился корд — особо прочный слой из упругих текстильных нитей. В первой четверти XX века всё чаще стали использовать конструкции быстросъёмных креплений колёс к ступицам на нескольких болтах, что позволило заменять шины вместе с колесом в течение нескольких минут. Все эти усовершенствования привели к повсеместному применению пневматических шин на автомобилях и бурному развитию шинной промышленности.
А самыми первыми, кто стал использовать пневматические шины на автомобилях, считаются французы Андре и Эдуард Мишлен.

История создания автомобильных шин и тенденции развития шинной индустрии

Автомобильные шины являются важной составляющей конструкции транспортного средства. Они позволяют добиться улучшения управляемости на любых покрытиях, амортизируют небольшие неровности дороги. Покрышки далеко не всегда имели привычный нам вид. Ниже расскажем, как появились шины, а также основные тенденции их развития.

Кто является создателем шин

Пневматические покрышки имеют сложную историю, весьма неоднозначную. Это приводит к путанице, и зачастую на вопрос кто создал шины дают неверный ответ. Хотя в любом случае мнение будет ошибочно, к авторезине приложили руки многие известные изобретатели.

Первый патент на «воздушные покрышки» получил изобретатель Роберт Томпсон, именно он изобрел шины, использующие воздух в качестве пневматического амортизатора. Несмотря на высокий уровень подготовки вес технической документации Роберту не удалось организовать полномасштабное производство покрышек, тогда еще для карет и повозок на конной тяге, происходило это в 1846 году.

Робер Томпсон, он же Уильям Томсон, барон Кельвин (Келвин), лорд Кельвин (26 июня 1824 года — 17 декабря 1907 года) — британский физик, механик и инженер. Изобретение пневматической шины далеко не единственное его достижение.

Известен как критик теории эволюции в биологии. В честь лорда Кельвина названа одна из семи основных единиц СИ — единица термодинамической температуры Кельвин (русское обозначение: К; международное: K).

Настоящим рождением пневматическая шина обязана Джону Данлопу. Именно он в 1887 году на трехколесный велосипед сына надел камеру из садового шланга и надул ее. Таким образом история шин для автомобиля началась велосипедов. Данлопу принадлежит идея создания и первого в мире промышленного производства шин, изначально для велосипедов.

Джон Бойд Данлоп (5 февраля 1840 — 23 октября 1921). Британский ветеринар и изобретатель. Известен как человек, создавший пневматическую шину, и как и один из основателей компании «Dunlop Tyres». Запатентовал своё изобретение в 1888 году. Патент Данлопа был аннулирован в интересах поданного ранее патента другого изобретателя, шотландца Роберта Уильяма Томсона (1822-1873), который уже запатентовал пневматическую шину в 1845 году.

Следующим значимым человеком в истории авторезины стал Чарльз Кингстон. Он в 1890 году ввел сразу несколько новшеств:

  • разделил покрышку и камеру;
  • в края покрышки вставил проволочный каркас;
  • посадил шину прочно на обод.

Все перечисленное дало огромный шаг в развитии шин для транспорта.

Первыми, кто установил пневматические покрышки на автомобиль были, Андре и Эдуард Мишлен. Они сначала специализировались на велосипедных шинах, но в 1895 году оснастили один из гоночных автомобилей, который показал себя отлично в ходе соревнований. Это и положило начало развитию пневматических автошин.

История создания и эволюция автомобильных шин

Как уже упоминалось история создания шин началась просто с обычной камеры, надетой на обод колеса. Это было важным шагом, но такая покрышка была крайне ненадежной. Для защиты камеру в несколько слоев обматывали парусиной, она для большей прочности была прорезинена. Так получался каркас покрышки. Относят такие шины к однотрубным шинам. Они не имели протектора. Еще одной сложностью был способ крепления, покрышка просто приклеивалась к ободу. Это значительно усложняло монтаж.

Начиная с 1898 года распространение получили клинчерные автошины. Они имели каркас по кругу, мягкие борта. Крепились за счет как раз мягких бортов, просто зацепляясь за закраины в виде крючков. Профиль выполнялся в грушевидной форме. Недостатков у такой авторезины было несколько.

  • Невысокая устойчивость к нагрузкам. Шины не выдерживали большую массу.
  • Борт перетирался достаточно быстро.
  • Монтировать покрышку на обод колеса было достаточно сложно.

Использовались такие автомобильные шины примерно до 1910 года. Но, и после они применялись наравне с прямобортными покрышками. Сказать точно в каком году шины современного типа со стальным каркасом по борту вытеснили клинчерные невозможно. Из-за сложностей с патентным законодательством и путаницы, использование прямобортных шин задерживалось, несмотря на их преимущества.

Первые шины монтировались на колесный обод, который был совмещен со ступицей. Это одновременно упрощало и усложняло процесс эксплуатации. Колесо можно было быстро поменять в случае повреждения. Обычно возили с собой не менее двух колес на замену. С другой стороны, подобная конструкция усложняла монтаж и ремонт покрышки.

Еще один момент, характерный для ранней авторезины – необходимость защиты от мелких гвоздей. В начале двадцатого века дороги были щедро усыпаны гвоздями, выпавшими из копыт. Поэтому, часто на автошины надевали своеобразную броню из кожи, металла или даже дерева.

Для грузовых автомобилей изначально использовались только полностью литые автопокрышки. Они не имели камеры, и фактически не были пневматическими. Иногда встречались модели с естественными пустотами. Основным минусом такой шины, было ограничение скорости. При движении свыше 30 км/ч резина перегревалась, что приводило к быстрому истиранию.

Первые покрышки для легких грузовиков появились около 1910 года. Назывались они «пневматики-гиганты», могли использоваться на любых дорогах, выдерживали нагрузку более 1,5 тонны. Скорость перевозок увеличилась. Именно появление подобной авторезины позволило автомобильному транспорту начать конкурировать с другими видами доставки. Примерно в то же время началась история автобусных перевозок, это также связывают с появлением пневматических покрышек с большой грузоподъемностью.

Примерно в то же время появился первый корд. Сначала это была специальная кордная ткань, ее придумал житель Британии Палмер. Продольные нити этой ткани соединялись в шнурки. В целом полотно состояло практически полностью из одних продольных нитей, воедино их собирали редкие поперечные нитки. Кордная ткань позволила продолжить развитие автошин, сделав их прочнее. Вот основные преимущества от ее появления.

  • Покрышка стала меньше нагреваться при движении.
  • Увеличился срок службы покрышки.
  • Снизилось сопротивление при движении.
  • Корд дал возможность формировать полноценную боковину и скат.

Постепенно развитие корда привело к его изготовлению в виде отдельных нитей.

Вообще первое время после появления автошин было очень продуктивным. Почти каждый год появлялись новые элементы и технические решения, которые сейчас считаются обыденными. Причем практически все нововведения патентовались, поэтому дата появления основных частей покрышки не является тайной.

В 1911 появился первый протектор. Сначала это были разбросанные по скату выступы цилиндрической формы. Почти сразу появились и круговые канавки. Выяснилось, протектор значительно улучшает управляемость машины на мокрой дороге. В итоге к концу второго десятилетия двадцатого века протекторы стали хорошо развитыми и эффективными.

Первые прототипы внедорожных покрышек появились в 1916 году.

Первые покрышки производились из безсажевой резины. Цвет покрышек был светло-серым или белым. Проблема такого подхода заключалась в быстрой стираемости подобной резины. Бессажевые покрышки редко служили дольше 5 тысяч километров, после чего становились полностью непригодны для эксплуатации. Для увеличения устойчивости к истиранию мог применяться технический углерод. Но, на практике его почти не использовали. Для бескаркасной авторезины такая добавка пользы не приносила. К тому же стоимость технического углерода в те годы была высокой, что ограничивало использование этого компонента.

После появления корда покрышка стала более устойчивой к механическим повреждениям. Тут уже начали применять углерод активнее. Так как стоил компонент немало, для снижения стоимости шины добавляли углерод только в протектор. Это привело к ситуации, когда протектор был черным, а боковины белыми. Только дорогая покрышка была полностью черной. Окончательно современный цвет авторезина приобрела к 1930 году.

Примерно до пятидесятых годов шины были полнопрофильными. Основной причиной этого были плохие дороги. Также только развитие каркаса покрышки, позволило снизить высоту профиля, улучшив устойчивость автомобиля. В дальнейшем также уменьшилась и ширина автошины, это уменьшило проблемы с проходимостью и управляемостью.

Уменьшение размеров авторезины сильно сказалось на технических характеристиках автомобиля. Снижение неподрессоренной массы сделало ход машины более мягким. Также появилась возможность увеличить внутренний объем транспортного средства, сделав его удобнее.

Бескамерная авторезина появилась в 1946 году. Но, вначале ее использовали мало, в производстве она была дороже вариантов с камерами.

Первые десятилетия автошины имели только диагональную конструкцию. Она пошла со времени использования в качестве каркас кордовой ткани, размещавшуюся в несколько слоев, причем направление нитей выбиралось перпендикулярно. Этот же принцип применялся и с кордом. Первые радиальные автошины выпустили в 1946 году, а в 1948 они пошли в массовое производство.

Параллельно развитию конструкции автопокрышки появлялись новые материалы для корда. Применение эластичных синтетических нитей, значительно увеличило надежность каркаса. Для грузовых шин стали применять металлические нити в сочетании с текстильным кордом.

Тенденции развития шинной индустрии

На данный момент можно выделить несколько тенденций в производстве автошин. В первую очередь производители стремятся сделать шины экологически чистыми. Для этого применяются различные технологии, но пока «зеленые» покрышки из-за цены не нашли большого применения.

Можно отметить стремление к снижению высоты профиля. Одновременно увеличивается посадочный диаметр. Впервые такое движение проявилось в начале девяностых. Причиной стали увеличившиеся скорости и большие тормозные суппорта. Низкий профиль делает автомобиль устойчивее, хоть и менее комфортным.

Активно развиваются технологии, позволяющие ехать на шине после ее повреждения. Способов решения задачи несколько, и они постоянно совершенствуются. Это позволяет увеличить безопасность движения.

Еще одним направлением в развитии, можно считать уменьшение сопротивления качению. Так снижают расход топлива, делая автомобиль экономичнее. Достигают подобного эффекта, путем использования современных резиновых смесей, точно рассчитанного рисунка протектора и других ухищрений.

Как разбортировать бескамерное колесо?

Как разбортировать колесо автомобиля?

Как отремонтировать шину своими руками

Как снять и установить колпаки с колес

Набор для ремонта шин: когда пригодится, состав, как пользоваться

Как отремонтировать шину своими руками

Наклейка на шинах — какую информацию отображает евроэтикетка

Бескамерные шины — особенности, преимущества, устройство

История появления пневматических шин

Далеко не все посетители музеев, разглядывая красивые кареты, сделанные 200-300 лет назад, задумываются о том, как же в действительности неудобно было передвигаться в этих роскошных экипажах по булыжной мостовой или просёлку. Никакие рессоры не способны погасить тряску, если колесо опирается непосредственно на деревянный или металлический обод. Сейчас, когда можно свободно купить шину 16.9-28, уже трудно себе представить во всей полноте те ощущения, которые приходилось испытывать пассажирам вплоть до второй половины XIX века.

Изобретение Роберта Томпсона

В 1847 году в Лондоне были продемонстрированы публике несколько необычных карет. На их колёса были установлены настоящие надувные шины. Их наружная оболочка (слово «покрышка» ещё не было придумано) была сшита из кожи, а внутри находилась камера из многослойной парусины. Человека, который придумал эту конструкцию, звали Роберт Томпсон. Годом ранее он оформил патент на своё изобретение, которое выглядело довольно перспективным.

К сожалению, дальнейшего развития этот проект практически не получил. Правда, другую разработку Томпсона, а именно цельнолитые резиновые шины, довольно высоко оценили велосипедисты. В 1873 году талантливый изобретатель умер, так и не добившись настоящего успеха. Одной из причин его неудачи было отсутствие достаточно тонкой и в то же время прочной резины, которая могла бы заменить парусину.

Пневматические шины Данлопа

К 1888-му году об изобретении Томпсона уже успели забыть. Ничего не знал о нём и житель Белфаста Джон Данлоп. Лечащий врач прописал его маленькому сыну велосипедные прогулки, однако польза от них была сомнительной из-за жестокой тряски. Данлоп решил исправить эту ситуацию, усовершенствовав колёса. Для этого он взял обычный садовый шланг, разрезал его вдоль и обернул вокруг обода, сделав это соединение герметичным. Затем Данлоп взял небольшой насос, которым он обычно подкачивал футбольный мяч, и заполнил импровизированную шину воздухом.

Как известно, в том же 1888-м году Карл Бенц приступил к выпуску своих первых серийных автомобилей. Возможно, если бы не это событие, то шину Данлопа постигла бы та же судьба, что и изобретение Томпсона. Но наступал новый век с его моторами и большими скоростями, которые были совершенно несовместимы с примитивными колёсами прошлого.

В результате Данлоп стал основателем компании, продукция которой и сегодня пользуется огромным спросом у автомобилистов, а пневматические шины стали быстро совершенствоваться, постоянно повышая свои характеристики.

Изобретение пневматических шин: история Джона Данлопа

Инженер из Эдинбурга Роберт Томпсон поставил перед собой задачу сделать поездки по дорогам XIX века более комфортабельными. Основную долю транспортных средств в то время составляли конные повозки на деревянных или металлических колесах. В 1845-м Томпсон предложил накачивать воздухом пустотелые резиновые шины, защищенные кожаным чехлом. Испытания показали, что эти «воздушные колеса» (Aerial Wheels) эффективно сглаживают неровности дорог, но они были дорогими и дефицитными: резина только появилась. По этой причине популярным стало другое изобретение Томпсона — цельнолитые шины из вулканизированной резины. О надувных же колесах надолго забыли — в то время в них просто не было коммерческой необходимости.

В конце 1880-х годов той же самой проблемой заинтересовался другой шотландец — ветеринар Джон Данлоп, практиковавший в ирландском Белфасте. Он не ставил себе таких глобальных целей, как Томпсон, его заинтересованность была более личной. В 1888 году его сынишке, только что выздоровевшему после тяжелой простуды, врач прописал велосипедные прогулки. Нельзя сказать, что мальчику было очень комфортно: кочки и неровности практически не сглаживались литыми резиновыми шинами трехколесного велосипеда. Данлоп склеил края широкой резиновой ленты, получившуюся трубку он примотал к ободу колеса матерчатой лентой (которая также увеличивала сцепление с дорогой и защищала резину) и накачал с помощью насоса для футбольных мячей. Конструкция оказалась очень удачной, Данлоп запатентовал ее (правда, три года спустя патент попытались аннулировать в связи с обнаружением патента Томпсона) и даже уговорил маленькую местную компанию W. Edlin & Co. оснащать выпускаемые ею велосипеды пневматическими (именно Данлоп впервые использовал этот термин по отношению к колесам) шинами. Впрочем, вначале новые шины не пользовались особым успехом и даже заслужили презрительную кличку «пудинговые колеса» — люди привыкли к «жесткому контакту» с дорогой. Однако стоило скептикам разок прокатиться — и мнение кардинально менялось. А после того, как в 1889 году местный велосипедист Уилли Хьюм на таких шинах выиграл велогонку в Черривейле, изобретение привлекло всеобщее внимание. И не только у велосипедистов — на пневматические шины обратили внимание изобретатели и конструкторы только что появившихся самобеглых колясок — автомобилей.

Основанная при помощи местного бумажного фабриканта Уильяма Харви дю Кроса первая фабрика по производству шин в Дублине получила название Dunlop Pneumatic Tire Co. Марка Dunlop дожила до наших дней — правда, как составная часть другой знаменитой компании — Goodyear.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector