Virbactd.ru

Авто шины и диски
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изобрести колесо: эволюция автомобильной шины

Изобрести колесо: эволюция автомобильной шины

Изобрести колесо: эволюция автомобильной шины

Совместное предприятие Ростеха и итальянской Pirelli является ведущим производителем автомобильных шин в России. На заводах в Кирове и Воронеже «современное колесо» продолжает совершенствоваться. Инновации в этой сфере позволяют повысить безопасность на дорогах, например, управлять автомобилем стало возможно даже в случае прокола шины. Об эволюции автомобильных шин и новых технологиях в их производстве – в нашем материале.

Из «ямы» с любовью

Чарльз Гудьир

Производство шин Goodyear

Сложно поверить, но автомобильная резина обязана своему появлению долговой тюрьме. В начале позапрошлого века молодой и амбициозный Чарльз Гудьир много и долго «колдовал» с составом резины. Главным требованием было сделать популярный в то время каучук безразличным к температурным скачкам. «Резиновые» опыты довели Гудьира до банкротства и долговой ямы. Но именно в переполненной американской тюрьме не самый удачливый торговец из Филадельфии сделал главное открытие в своей жизни. В 1839 году впервые был описан процесс, который впоследствии назвали вулканизацией. Химическая реакция превратила «хрупкий» к температурным перепадам каучук в выносливую резину. Однако самому Гудьиру изобретение принесло больше проблем, чем пользы. «Вулканизатор» резины умер в 1860 году в нищете, оставив долг в 200 000 долларов, но его опыты перевернули автомобильную индустрию.

А марсиане против!

Откроем знаменитый роман Герберта Уэллса «Война миров». Конец XIX столетия. На нашу планету нападают марсиане со своей техникой, многократно превосходящей земную. Правда, надо признать, что вторжение успехом не увенчалось, — и не потому, что земляне хорошо воевали. Просто все захватчики погибли от земных болезней, о которых не имели понятия. Но нам интересно другое. «Марсиане не знают (что, впрочем, маловероятно) или избегают колёс, — пишет Уэллс, — и очень редко пользуются в своих аппаратах неподвижными или относительно неподвижными осями с круговым движением, сосредоточенным в одной плоскости. Почти все соединения в их машинах представляют собой сложную систему скользящих деталей, двигающуюся на небольших, искусно изогнутых подшипниках».

Вот так. Оказывается, сверхразумные марсиане посчитали (по Уэллсу) колеса лишними. Что ж, в какой-то степени они правы. По сильно пересечённой местности, например, на колёсах, даже очень больших, далеко не уедешь. Для эффективности колёс необходима всё же сколько-нибудь ровная поверхность. Животные передвигаются на своих четырёх. И правильно делают: ровных поверхностей в природе немного, а на лапах и через упавшее дерево перелезешь или перепрыгнешь, и по крутому склону взберешься. Вот и марсианские машины шагали на ногах. Однако земная инженерная мысль пошла другим путём. Мы решили, что выгоднее строить дороги, а не изобретать механическую ходьбу. Хотя шагающих механизмов создано немало, и самых разных конструкций, а вот сколько-нибудь широкого применения они так и не нашли, оставшись в разряде замысловатых игрушек.

Читайте так же:
Сколько весит Мазда 6 GJ?

Однако понятно, что большие колеса по бездорожью уедут дальше маленьких. И следующий логический вывод напрашивается: для преодоления очень больших препятствий надо создавать очень большие колеса, а не изобретать что-то вычурное. Как в старом анекдоте: чтобы достать яблоко, не размышлять надо, а яблоню трясти. Так и решил поступить военный изобретатель XVII века Нестор Максимов. Сам он рассказывал о своём проекте боевой машины: «Колесо большое, лес подомнет, речку перекатит, на стену крепостную взбежит, само железом оковано, в нём воины, их ничем за железом не взять». К сожалению (а может, и к счастью для тех суровых времён), замысел не был воплощён. Как часто случается, помешали обскуранты, то есть невежды и противники прогресса. Архимандрит Преображенского монастыря, где работал изобретатель, зашёл в его «лабораторный» сарай. И — о ужас! Колесо громадное стоит, спицы железом окованы, по бокам бревна с крючьями, сбруя внутри… Явно сатанинская штуковина! Вердикт был ожидаем и краток: деревянные части машины сжечь, железные — перековать на гвозди, изобретателя — в ссылку в далёкий скит… Где он и умер.

Но на этом идея гигантского колеса как боевой машины не была похоронена. В 1915 году к ней вернулся военный инженер Александр Пороховщиков. Он продемонстрировал Николаю II модель, которая шустро бегала по полу и лихо взбиралась на стопки книг, даже когда на неё помещали кортик. Впечатлённый самодержец приказал приступить к сооружению полноразмерного образца, но помешали события 1917 года. Машину бросили в лесу под Клином, где её строили. Там она, наверное, и по сей день ржавеет, если только ею не заинтересовался какой-нибудь музей истории техники.

Впереди планеты всей

Но кто же всё-таки изобрёл колесо? Скорее всего, шумеры. Они вообще почти все на свете изобрели, включая математику, астрономию, космологию и космогонию. Странно, если не дошумерили бы до колеса. Во всяком случае, колеса в Месопотамии упоминаются уже в IV тысячелетии до нашей эры. А до того под тяжёлые грузы подкладывали деревянные катки (что уж точно у бобров подсмотрено). Первые колеса и были, как мы уже догадались, этими распиленными поперёк катками. Их насаживали на оси и закрепляли клиньями. Изображения салазок на колёсиках, относящиеся к 3000 году до нашей эры, археологи обнаружили в шумерском городе Уруке (ныне — Варка, Южный Ирак). А к 2700 году до нашей эры там же появляются и рисунки с повозками. В это время шумеры начинают хоронить своих царей вместе с колесницами. Это очень удобно для загробной жизни: сел, поехал куда захотел, не пешком же тащиться, как какой-нибудь простолюдин. Но не слишком красиво, непрочно и не очень комфортно. Трясёт! И вот во II тысячелетии до нашей эры колеса начинают совершенствовать. Сначала придумали спицы, гнутый обод, ступицы. Потом обод стал металлическим. Оно, конечно, красивее и прочнее, но трясёт-то не меньше. Напрашивались рессоры, что и было изобретено.

Читайте так же:
Что значит ошибка номер 19 на магнитоле пионер?

Впрочем, некоторые учёные оспаривают шумерский приоритет. Они ссылаются на некие находки на территории современной Румынии («культура Кукутени», от названия древнего села Кукутень в Румынии, иногда называют «тирольская культура», — прим. ред.). Их датируют V тысячелетием до нашей эры. Но что же это такое? Маловразумительные останки глиняных поделок, которые можно принять за колеса разве что при очень яркой фантазии. Ненаучно. Зато наши археологи, А.Д. Резепкин на Северном Кавказе и А.В. Кондрашов на Кубани, обнаружили настоящие модели колёс! И можно даже предположить, что они древнее шумерских. Конечно, это всего лишь предположения, а не доказательства. Но дальше — больше. Совершенно поразительное открытие было сделано при раскопках древнейшей стоянки Сунгирь, что во Владимирской области. Найдено колесо, которому, возможно, 25 тысяч лет! Конечно, нужны дополнительные кропотливые исследования находки. Но если это подтвердится, то окажется, что мы и «в области колеса» далеко впереди планеты всей! А вы говорите — шумеры…

Патент на изобретение колеса

А такая «продвинутая» цивилизация, как инки, колеса не знала. Или, может быть, именно вследствие своей «продвинутости» не пожелала применять, подобно уэллсовским марсианам? Ведь катки для трамбовки, похожие на те, какими укатывают асфальт, у инков были. А отсюда до колеса настолько недалеко, что они явно не захотели использовать его в транспорте, а не упустили такую возможность. Наверное, принцип «шагать, а не ехать» им был ближе. Ольмеки, культура доколумбовой Америки, также на колёсах не разъезжали, зато изготавливали игрушки на колёсиках. Так ведь они и жили в лесах, среди дикой природы, не очень раскатаешься. Похоже, по этой же причине не пользовались колёсами коренные жители Австралии и Южной Африки. Вероятно, потребности не было. Игрушки вот разве… Не исключено, что первые колеса изобрёл ребёнок, приспособивший их к своей глиняной собачке. Только как его звали? Вот кому бы памятник поставить… Или, наоборот, присудить Шнобелевскую премию за то, что сбил человечество с толку по поводу средств передвижения.

Читайте так же:
Какое масло лить в Ауди а4 б6 2 5 дизель?

Да, мы не знаем имени изобретателя колеса. Но прекрасно знаем имя того, кто его запатентовал! Этот инновационный патент был выдан в Австралии 9 июля 2001 года изобретателю из Мельбурна Джону Кейо. Формулировка была такая: «Круглое приспособление для перевозки грузов». А почему бы и нет? Если никто другой не спешил защитить патентом своё авторское право на колесо, что могло помешать господину Кейо это сделать? Ладно ещё, никто пока закон всемирного тяготения запатентовать не додумался.

Зачем всё-таки квадратное?

Существуют изобретения, к которым, вопреки их, кажется, очевидной завершённости, «идеальному конструктивному решению», пытливые умы возвращаются вновь и вновь. Есть даже фразы «изобретать велосипед» или «открывать Америку», означающие изобретение или открытие того, что давным-давно изобретено и открыто. К таким достижениям, несомненно, относится и колесо. Как только не совершенствовали его неугомонные изобретатели! Придумали, например, колесо эллиптическое, оно якобы гребет при движении в воде. А на суше каково пришлось бы водителю такой амфибии? «Пущай полетает…». Тем более что идея вполне космическая, орбиты планет тоже не круги, а эллипсы.

А в конце XIX века в Австро-Венгрии Фердинанд Порше предложил колесо, которое сразу делало ненужными в автомобиле и двигатель, и коробку передач, и карданный вал, и сцепление. Это колесо — само себе мотор. В то время изобретателю не удалось довести идею до практики, технически это оказалось слишком сложно. Лишь в 2009 году инженеры французской фирмы «Мишлен» разработали модель такого колеса-мотора, пригодную к промышленному выпуску. Прежде похожий принцип применялся разве что в луноходах.

Изобретали и многокамерные пневматические колёса, катящиеся при поочередной закачке воздуха в отсеки, и «роторно-фрезерные», и даже шагающие («ротопеды», придуманные, очевидно, поклонниками Уэллса). Но всех далеко опередил полёт творческой мысли американского изобретателя Альберта Сфредда. В 1959 году он запатентовал квадратное колесо. Интересно, что экипаж на таких колёсах легко передвигался по снегу и песку, карабкался через ямы. На ровной дороге он развивал скорость до 60 миль в час, и вопреки опасениям скептиков, в нём даже не очень трясло благодаря особой конструкции подвески. На один только вопрос счастливый изобретатель ответить так и не смог: а для чего всё-таки квадратное?

Читайте так же:
Можно ли устанавливать двойные стекла?

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.

Что известно об изобретении фон Дреза?

Карл фон Дрез родился 29 апреля 1785 года в Карлсруэ в семье чиновника. Он изучал сельское хозяйство, архитектуру и физику. В 1813 году фон Дрез начал работать над первой версией самоката, который он назвал «машиной для бега» (Laufmaschine). Первоначально он представлял собой четырехколесную конструкцию, которой управлял человек. Причиной разработки машины для бега послужила нехватка лошадей. Этой проблеме предшествовало глобальное понижение температур, которое привело к плохому урожаю и, как следствие, гибели многих лошадей от голода.

В 1817 году фон Дрез представил свое доработанное изобретение, которое теперь состояло из двух колес, деревянной рамы, руля и кожаного седла. Вес транспортного средства составлял 23 килограмма. Для того чтобы привести его в действие, водителю приходилось отталкиваться от земли ногами. Современный человек назвал бы эту машину не велосипедом, а беговелом, поскольку у нее не было педалей.

Читайте так же:
Какое напряжение в бортовой сети автомобиля?

В 1818 году фон Дрез запатентовал свое изобретение, а затем решил показать его в других странах мира. Машина для бега понравилась англичанам и французам, которые назвали ее дрезиной в честь изобретателя. В Англии новый вид транспорта позиционировался как способ развлечения для аристократов. Однако спустя несколько лет такие велосипеды запретили для езды по тротуарам, так как посчитали небезопасными для пешеходов.

Велосипед — не единственное изобретение фон Дреза. Он также является автором пишущей машинки и мясорубки.

Разработки байков в 20 веке

В 1903 году начали применять ступицы с многоскоростным редуктором. А потом стали использоваться параллелограммные переключатели.

В 1930 году построили модель с широкими покрышками и многоуровневой рамой. Это образец для маунтинг байков.

первый горный велосипед

В 1977 году в США появился горный велик.

С 1984 года в кассете на заднем колесе начали появляться звездочки, увеличилось количество скоростей.

С 1994 года начали производить первые дисковые гидравлические тормоза.

Находки конструкторов XX века

1903 год. Стали применяться ступицы с многоскоростным редуктором, изобретенные Стюрмейем Арчером. С 1930 года они массово использовались на велосипедах, производимых во всем мире. Доминирование этих редукторов продолжалось до 1950 года, пока не стали применяться привычные нам параллелограммные переключатели с кассетой звездочек на заднем колесе.

1930-е годы. Новатор Швинн построил велосипед с широкими покрышками, амортизированной передней вилкой, многоуровневой рамой, предназначенный для привлечения внимания подростков.

Schwinn Excelsior

Этот молодежный транспорт стал прототипом горного велосипеда. Модель Schwinn Excelsior стала образцом для ранних маунтинг байков почти пятьдесят лет спустя.

1977 год. Появился первый горный велосипед, который был разработан в компании Marin Co, штат Калифорния, к северу от Сан-Франциско. Джо Бриз, Отис Гай, Гарри Фишер и Крейг Митчелл были самыми ранними дизайнерами, строителями и промоутерами.

1984 год. Начали добавлять звездочки в кассету на заднем колесе, и число скоростей увеличилось от 15 до 18, 21 и 24.

1994 год. Сакс (SRAM) производит тормозную систему Power Disc — первые серийно выпускаемые дисковые гидравлические тормоза.

1996 год. Горный велосипед впервые был использован на Олимпийских играх в Атланте, штат Джорджия (США).

Отдел социальных исследований в Нильсоне утверждает, что езда на велосипеде является третьим наиболее популярным видом спорта после плавания и утренней зарядки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector