Почему покрышки автомобильных колес изготавливают из резины

Содержание

1 Почему покрышки автомобильных колес изготавливают из резины

Из чего делают шины для автомобиля

Автовладельцы заинтересованы в безопасном передвижении по дорогам. Во многом это зависит от надежности и износостойкости шин. Крупные автоконцерны тратят миллионы на разработку и приобретение новых технологий, в том числе и на улучшение качества автомобильных покрышек. Они являются единственными комплектующими автотранспорта, которые контактируют с дорогой. Современные шины – это не только комфортная езда. Сегодня они помогают снижать расход топлива и дополняют внешний вид автомобиля.

Состав шины для колеса автомобиля

Из чего делают шины? Этот наиболее важный элемент колеса представляет собой упругую оболочку, сделанную из резины. Для прочности и эластичности производители дополнительно используют металл и тканевые материалы. Описать на 100% состав автомобильной шины практически невозможно. Компании стараются держать в секрете процесс изготовления шинной массы. Но основные составляющие смеси известны.

Основой служит резина, изготовленная из каучука. Используется как натуральный, так и искусственный каучук. Натуральный материал добывается из гевеи бразильской или, так называемого, «плачущего дерева». Каучуковый сок, выделяемый деревом, является главным источником натуральной резины на планете. Шины, сделанные из этого материала, недешевое удовольствие. Поэтому на помощь приходят химики. Они создают искусственную резину.

В каждом крупном концерне созданы лаборатории. В них проводятся эксперименты по созданию новых формул для повышения износостойкости автомобильных шин. Первый синтетический каучук был изобретен еще в 30-е годы прошлого века немецкими химиками. Для его создания использовалась нефть. В настоящее время синтезируется более 10 видов искусственной резины и это не является пределом для химической промышленности. Синтетический изопреновый каучук наиболее приближен к натуральному. Сегодня именно он широко применяется при производстве автомобильных шин.

Кроме каучука в состав входят:

промышленная сажа или технический углерод. Материал применяется в качестве наполнителя и придает покрышке привычный темный цвет. В процессе вулканизации резиновых покрышек с серой, технический углерод обеспечивает стойкое молекулярное соединение, благодаря которому у покрышки увеличивается коэффициент износостойкости. Сажу получают в процессе переработки природного газа, поэтому в странах, чьи недра богаты этим полезным ископаемым, нет проблем с техническим углеродом;

кремниевая кислота. Ее ввели в состав шин там, где природный газ не добывается, а автомобилестроение процветает. Такие покрышки называют «зелеными шинами». В отличие от технического углерода, кремниевая кислота наносит окружающей природе меньший урон. Она не обеспечивает такую же износостойкость, как сажа, зато автомобиль надежнее держится при езде по мокрым дорогам. Кремниевая кислота отлично соединяется с резиной и меньше из нее вытирается при эксплуатации;

технические масла;

смолы.

Два последних ингредиента служат вспомогательными материалами для достижения эластичности, повышенной прочности и износостойкости покрышек.

В качестве вулканизирующих агентов и активаторов используются сера, оксид цинка, стеариновые кислоты. Элементы связывают молекулы полимера, ускоряют и регулируют процесс вулканизации. Это основные материалы, из чего делают шины для автомобиля. Остальные компоненты и их процентное соотношение являются промышленной тайной изготовителей.

Производство шин

Производители уделяют огромное внимание трем основным характеристикам шин, которые отвечают за безопасность передвижения транспортного средства. Кроме повышенной износостойкости важным моментом является сцепление с дорожным покрытием. Автомобилю не всегда доводится ездить по автомагистралям. Поэтому шины должны быть устойчивыми к воздействию абразивных материалов дорог. Кроме этого они не должны сдерживать указанный в технических характеристиках скоростной режим.

Создателям моделей необходимо сочетать эти разные характеристики. В производстве используются новейшие химические исследования и технологические разработки. Производитель должен учитывать запросы потребителей его продукции, поэтому привлекает к созданию новых моделей специалистов из разных областей науки и техники.

Процесс изготовления автопокрышек разделен на 4 основные этапа:

Производство резиновой смеси . Масса является основой автомобильной покрышки, а значит самой секретной ее частью. Кроме технического углерода, кремниевой кислоты, натурального или искусственного каучука в состав может входить до 20 дополнительных элементов. Рецептура изготовления массы является собственностью производителя. Около 25-30% смеси составляет технический углерод. Он придает прочность и помогает конструкции выдерживать высокие температуры. В смесь может быть добавлена кремниевая кислота. Она повышает уровень безопасности при движении по мокрым дорогам. Но некоторые производители отказываются добавлять этот компонент из-за того, что он не способствует износостойкости покрышек.

Создание основных составляющих шины . Протекторная лента изготавливается на специальных червячных машинах. Профиль получается за счет шприцевания горячей ленты. Затем заготовка остужается водой и разрезается по размеру будущих шин. Для изготовления каркаса и брекера используются высокопрочный металлический корд и прорезиненный текстиль. Жесткая часть (борт и крыло) исполняются из обрезиненной проволоки. Эта часть является нерастяжимой и предназначена для крепления на ободе колеса.

Создание модели . Все заготовки отправляются на сборные станки. Они оборудованы специальными барабанами, на которые друг за другом накладываются слои покрышки.

Вулканизация . Собранная шина помещается в вулканизатор. Пресс-форма и сама покрышка нагреваются до температуры +200 0 С, шину наполняют водой или паром и включают пресс. Под действием давления появляется характерный для данной модели рельефный рисунок. В процессе применяются химические реактивы, которые делают изделие прочным и эластичным.

После изготовления каждая шина проходит обязательное тестирование.

Летние и зимние шины

Автовладельцев часто интересует, из чего делают резину для шин автомобиля летнего и зимнего использования. Главное отличие состоит в использовании разных видов каучука. Летняя резина обычно изготавливается из искусственного каучука. Он более жесткий и больше подходит для летних дорог. Для изготовления зимней резины используется натуральный каучук. Он придает покрышкам мягкость и не дает им затвердеть при сильных морозах. Кроме этого шины проходят процедуру ошиповки протектора. Элементы противоскольжения используются в шинах для любого вида транспорта: легковых автомобилей, грузовых, спецтехники и мототранспорта.

Как определить качество автомобильных шин

При покупке новой или бывшей в употреблении резины для авто следует обратить внимание на следующие вещи:

срок изготовления;

уровень износа;

отсутствие потертостей, порезов, трещин.

О сохранении сцепных свойств свидетельствует мягкость протектора. При надавливании пальцы не должны проваливаться внутрь. Шина должна немного пружинить. Только в этом случае можно говорить о хорошей эластичности.

Конструкция шины. Как изготавливаются автомобильные шины, устройство и износ покрышек.

Автомобильная шина отличается сложной, высокотехнологичной конструкцией, что необходимо для обеспечения безопасного и комфортного хода автомобиля. Современные производители покрышек применяют в процессе изготовления продукции новейшие разработки и специальные резинотехнические смеси, программы для компьютерного моделирования, что необходимо для достижения максимальной эффективности и производительности шины. Такой подход позволяет изготавливать колеса, устойчивые к внешним негативным факторам, обеспечивающие отличные показатели на любой дороге или обладающие необходимыми свойствами для эксплуатации в определенное время года.

Состав резины

Точный состав резиновой смеси для производства шин держится в секрете, хотя основные компоненты известны. Всего их более 20, они необходимы для придания покрышкам тех или иных свойств. Среди базовых составляющий компаунда следующие:

1. Синтетический или натуральный каучук. Такой компонент является основным, он добавляется в разных пропорциях и обладает различными характеристиками. Наиболее качественным считается натуральный каучук, производимый из сока гевеи. Чаще всего такое сырье применяется азиатскими брендами, что связано с особенностью добычи и рядом требований, предъявляемых к экологичности продукции. Европейскими производителями чаще применяется синтетический материал, добываемый в процессе нефтепереработки. Насчитывается около десятка разновидностей искусственного каучука, каждая обладает индивидуальными особенностями, что используется в производстве шин с определенными характеристиками. Но полностью заменить натуральное сырье синтетическим нельзя, поэтому оно все равно входит в состав, пусть и в меньших количествах.

2. Технический углерод, или промышленная сажа, является вторым обязательным компонентом, придающим резине характерный черный цвет, повышенную стойкость к износу и прочность.

3. Силика (диоксид кремния) является аналогом технического углерода, обеспечивая повышенную прочность. Полностью заменить сажу она не может, но добавки кремния обеспечивают покрышкам повышенное сцепление с дорожным полотном, сниженное сопротивление качению.

4. Сера необходима для вулканизации, именно благодаря ей резина становится эластичной и прочной, выдерживающей неблагоприятные условия эксплуатации.

Дополнительно при производстве используются смолы и смягчающие масла, необходимые при изготовлении сезонной зимней резины, ускорители вулканизации в виде стеариновых кислот и оксида цинка, наполнители и другие компоненты. Корд шины изготавливается в виде металлических вставок, на основе текстиля, полимеров или комбинированных материалов.

Конструкция шины

Конструктивно шина – это резинокордная эластичная оболочка, которая устанавливается на обод колесного диска. От качества и свойств такой оболочки зависят управляемость транспортного средства, безопасность и комфорт движения. Также особенности шины влияют на топливную экономичность, акустический комфорт и многие другие параметры, которые следует учитывать при выборе автомобильных покрышек.

Состав любой шины включает в себя следующие базовые конструктивные элементы:

каркас покрышки;
усиливающий брекер;
боковины покрышки;
зона протектора с рисунком определенного типа;
неремонтируемая бортовая зона;
герметизирующий слой (он используется только для бескамерной резины).

Точный конструктивный состав достаточно сложный, он также включает в себя наполнительные шнуры, крыльевые ленты, чефер, надбрекерные детали и прочие элементы. Все они обеспечивают шине определенные свойства, способность работать при различных нагрузках и климатических условиях.

Основной частью любой шины является каркас, передающий нагрузки на колесо. В зависимости от конструкции он собирается в один или несколько слоев и может быть диагональным или радиальным. Первый тип означает, что нити перекрещиваются между собой, их количество всегда четное – 2, 4, 6, 8. Подобный вариант конструкции каркаса сегодня используется крайне редко.

Радиальные шины наиболее распространены, они могут быть бескамерными или камерными, кордовые нити при производстве не перекрещиваются. Для производств подобной резины применяется металлокордный брекер, что делает всю конструкцию более жесткой и прочной, устойчивой к износу. При маркировке такие покрышки обозначаются буквой R.

Брекер представляет собой жесткий армирующий пояс, который находится под поверхностью рабочей беговой дорожки. Чаще всего он производится на основе металла, но для снижения веса производители могут использовать комбинированные варианты, брекеры на основе полимеров и текстиля. Такой элемент необходим для снижения уровня проскальзывая шины, повышения сопротивляемости ударным нагрузкам.

Боковая зона защищает покрышку от ударов, внешних воздействий и деформации. Это наиболее тонкая часть, требующая дополнительной защиты.

Проектор – основная рабочая часть покрышки, имеющая рельефную поверхность и специальный рисунок. Основными элементами такого рельефа являются:

беговая дорожка, обеспечивающая контакт с дорогой;
плечевые блоки по бокам для придания конструкции жесткости;
ламели для сцепления с дорогой;
водоотводящие каналы, используемые для защиты от гидропланирования.

В зависимости от типа протектора различают следующие базовые виды шин:

шоссейные;
городские;
региональные;
зимние (обычные и шипованные);
внедорожные;
строительные.

Борта – это части покрышки, обеспечивающие посадку на обод и надежное соединение. Для изготовления используется прорезиненная проволока, покрываемая слоем компаунда.

Для бескамерных покрышек дополнительно используется герметизация, располагающаяся внутри шины. Слой состоит из газонепроводящей особой резины, то есть при проколах или порезах покрышка сохраняет способность нормально работать, потери управляемости нет.

Процесс производства покрышек

Производственный процесс сложный, он начинается с подбора отдельных компонентов, для чего применяется специализированное оборудование. Рецептура зависит от бренда и типа покрышки, точное количество всех компонентов строго контролируется. Кроме резинотехнической смеси подготавливаются бортовые стальные кольца, обрезиненный корд и брекер. Все они накладываются друг на друга, образуя особый «пирог» с количеством слоев до 30.

Далее начинается сборка при помощи специальных барабанов, позволяющих придать заготовке нужную форму. Каркас и брекерный пакет собираются отдельно, после чего соединяются с резиновой лентой, получая «сырую шину».

Следующий шаг – вулканизация для придания резине необходимых свойств. Она производится в пресс-вулканизаторах, где поддерживаются необходимые условия для протекания химических реакций. Резина переходит из пластического в необходимое эластическое состояние и приобретает нужные свойства.

Процесс вулканизации – один из самых сложных, он выполняется при температуре в +170 градусов и давлении от 20 бар. Заготовка при воздействии на нее пара и воды распирается изнутри, прижимается к пресс-форме при помощи диафрагмы, что позволяет ей приобрести необходимую форму и характеристики. Время обработки зависит от типа покрышек – для легковых достаточно 10-15 минут, для грузовых – от 60-70 минут.

Финишный этап – контроль качества, визуальный осмотр на стендах. Выборочно проверяются такие параметры, как неоднородность резины, форма, радиальное биение и многие другие.

Виды и индикаторы износа

Любая покрышка в процессе эксплуатации подвергается механическим и другим воздействиям, вызывающим износ. Основные виды:

износ в средней части покрышки вызывается неправильно установленным давлением в колесе, грамотное техобслуживание позволяет продлить эксплуатационные сроки резины;
появление выпуклостей и трещин на боковой стенке – причины таких повреждений заключаются в ударах колесом по бордюрам, езда по дорогам с большим количеством выбоин и ям;
усиленный износ, проявляющийся по краям автошины – причиной такого явления является недостаточное давление;
появление следов одностороннего износа наблюдается при неправильно выполненном развале-схождении;
плоские отдельные пятна потертостей – причиной подобного явления выступает агрессивная езда, резкие ускорения или торможения, заносы.

Производителями шин для контроля износа и сигнала о необходимости замены резины используются специальные индикаторы:

классические, то есть сепараторный протекторный блок в продольной канавке, имеющий высоту 1,6 мм;
цифровые, то есть выдавливаемые на покрышке шифры и маркеры, соответствующие определенной глубине и показывающие степень износа;
электронные, являющиеся одной из функций контроля внутреннего давления.

Чаще всего используется протекторный блок с высотой 1,6 мм. Он находится в глубине продольных канавок покрышки и показывает предельное значение износа, при достижении которого шины необходимо менять. То есть от водителя требуется просто визуально контролировать высоту отдельных элементов.

Не менее удобной системой индикации является нанесение на поверхность изображений и цифр, показывающих степень износа. По мере эксплуатации они стираются, сигнализируя о том, что резина достигает предельного износа и уже не может быть используемой.

Сроки эксплуатации у резины различных производителей могут сильно отличаться. Но обычно 10% утраты ресурса достигается уже через 3 года после использования, 50% наблюдается через 5 лет эксплуатации. Но точные значения зависят от состава компаунда, конструкции покрышки, особенностей протекторного рисунка и стиля езды. Поэтому при выборе автомобильных покрышек большое внимание рекомендуется уделять производителю, составу резины и используемым технологиям, продлевающим сроки эксплуатации, обеспечивающим надежность и управляемость на дороге.

Почему покрышки автомобильных колес изготовляют из резины, кторая не размягчается и не теряет прочность даже при 100 градусах и выше?

Физика | 5 – 9 классы

Почему покрышки автомобильных колес изготовляют из резины, кторая не размягчается и не теряет прочность даже при 100 градусах и выше?

Из – затрениярезина нагревается, особенноприторможении).

Почему покрышки автомобилей нельзя накачивать воздухом больше нормы?

Почему покрышки автомобилей нельзя накачивать воздухом больше нормы.

Помогите?

СРОЧНО НУЖЕН ОТВЕТ!

Глина и тесто при нагревании не размягчаются, а затвердевают.

Зачем покрышки автомобильных шин делают узорчатами?

Камушек застрял в покрышке колеса прямолинейно движущегося автомобиля?

Камушек застрял в покрышке колеса прямолинейно движущегося автомобиля.

Какова траектория движения камешка относительно : корпуса автомобиля ; обочине на дереве.

Почему шаферы ругают “лысую” резину?

Зачем зимой на колеса автомобилей надевают шипованную резину,?

Зачем зимой на колеса автомобилей надевают шипованную резину,.

1)образец резины толщиной 5 мм пробивается при напряжении 8, 5 кВ?

1)образец резины толщиной 5 мм пробивается при напряжении 8, 5 кВ.

Определите электрическую прочность этого материала.

Почему при длительной езде на велосипеде покрышки колёс становятся теплыми?

Почему при длительной езде на велосипеде покрышки колёс становятся теплыми.

Почему покрышки автомобильных колес изготовляют из резины, кторая не размягчается и не теряет прочность даже при 100 градусах и выше?

Почему температура воздуха в шине колеса выше, чем температура атмосферного воздуха, которым только что накачали шину?

Почему температура воздуха в шине колеса выше, чем температура атмосферного воздуха, которым только что накачали шину?

Вы находитесь на странице вопроса Почему покрышки автомобильных колес изготовляют из резины, кторая не размягчается и не теряет прочность даже при 100 градусах и выше? из категории Физика. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 – 9 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.

Дано : m₁ = 100 г = 0, 100 кг t₁ = 625°C m₂ = 800 г = 0, 800 кг (конечно, не 800 кг : ))) t₁ = 15°C t = 25°C ___________ с₁ – ? Деталь остывает : Q₁ = c₁ * m₁(t₁ – t) = c₁ * 0, 1 * (625 – 25) = 60 * c₁ Вода нагревается : Q₂ = c₂ * m₂ * (t – t₂) = 42..

Подставляешь в эту формулу и все : R = (pl) / s.

Дптр как бы вот так вот.

Заряд в опыте К. Рикке q = I * t = 0, 3 * 365 * 24 * 3600≈ 9, 5 * 10⁶ Кл Сравним с зарядом Земли : q / q₀ = 9, 5 * 10⁶ / 3 * 10⁵≈ 32 раза .

U ^ 2 = H / 2g = 80 / 20 = 4 2m / c.

V = √(2 * g * h) = √(2 * 10 * 80) = 40 м / с (масса не нужна) = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =.

Дано : m1 = 1, 8кг c. Ал = 920Дж / кг’C c лат = 400Дж / кг’C t1 = 0 t2 = 200 m2 = 0, 55кг Решение : Q1 = Q2 Q1 = c ал * m * ▲t – Необходимое кол – во теплоты для нагревания куска алм. Q2 = c лат. * m * (t2 – t1) – Необходимое кол – во теплотыдля н..

Выбирайте ответ а) .

Верные утверждения : 1. Точка D на графике соответствует окончанию процесса нагревания калориметра. 3. Внутренняя энергия воды в результате теплообмена изменилась на большую величину, чем внутренняя энергия калориметра.