Безвоздушные шины: преимущества и недостатки технологии, виды конструкций

Новинкой среди покрышек считаются безвоздушные шины. Благодаря особой конструкции изделия успешно справляются с разными видами преград при движении по пересеченной местности, и при этом полностью сохраняют способность к управлению.

Особенности безвоздушных шин

Особенностью безвоздушных колес является абсолютная невосприимчивость к проколам.

Другие достоинства изделий:

  • незначительный вес;
  • адаптация формы в соответствии с рельефом местности;
  • длительный срок эксплуатации;
  • постоянство высоты и профиля;
  • отпадает необходимость в контроле давления воздуха и подкачки;
  • улучшение управляемости транспортным средством;
  • снижение расхода топлива от 2 до 10 %.

Что касается стоимости, то со временем она будет сравнима с ценой надувной шины диска.

Однако следует упомянуть и о слабых сторонах:

  • низкая грузоподъемность;
  • появление вибрации кузова при увеличении скорости;
  • некоторые конструкции создают повышенный уровень шума и способны перегреваться;
  • отсутствие возможности регулировки жесткости, что затрудняет передвижение в условиях бездорожья.

История появления безвоздушных шин

Считается, что к появлению безвоздушных шин причастно военное ведомство США. Технику с таким оснащением отличает высокая проходимость. Она не боится пробоин и сохраняет рабочие характеристики даже при 30 % повреждении общей структуры. Шины являются негорючими, так как для их изготовления используются огнестойкие материалы.

Для гражданских целей разработчиком изделий стала компания Michelin. Она получила патент на изобретение в 2005 году. Поначалу конструкция имела ряд недоработок, что создавало значительные ограничения по скорости. Поэтому на первом этапе колеса применяли только для инвалидных колясок, скутеров и некоторых видов спецтехники.

Сферы применения

Новинка, устойчивая к проколам, позволяет, не беспокоится о поддержании давления воздуха. Однако область применения шин без воздуха пока ограничена. Их устанавливают на газонокосилки, велосипеды, скутеры, экскаваторы, погрузчики, машины для гольфа, инвалидные коляски. Широкому использованию мешает верхний предел скорости. Дело в том, что при превышении показателя 80 км/ч возникает сильная вибрация кузова автомобиля. Это чревато разрушением сварных швов и крепежных элементов.

Как устроена безвоздушная шина

Проектированием и выпуском безвоздушных шин занимается несколько компаний. Их изделия отличаются конструкционными особенностями.

Во время работы спицы и протектор от контакта с дорожным покрытием деформируются, а затем возвращаются в исходное положение. Этому способствует особое сечение спиц, обеспечивающее прогиб в одной плоскости без появления деформации в других направлениях.

Устройство колеса включает: стяжной хомут и ступицу. К последней крепятся в определенной последовательности полиуретановые спицы. Оптимальное расстояние между ними подбирает компьютер. Растяжной хомут отвечает за внешний вид резины. Для изготовления используют полиуретан, смолу, термоволокно. Это описание соответствует изделиям от Michelin.

Компания Polaris предложила свой способ расположения спиц из композиционных материалов, который отдаленно напоминает пчелиные соты. Благодаря этому колеса получают способность к изменению жесткости, проще справляются с преодолением неровностей.

Шины от Bridgestone отличаются устройством каркаса, который состоит из пластин. Элементы из переработанной смолы за счет особого расположения образуют сетчатую структуру. Однако эксплуатационные характеристики таких изделий более низкие: допустимая скорость — 64 км/ч, грузоподъемность — 150 кг.

Производители из Кореи создали разработку I-Flex, в которой шина и обод объединены в одно целое. Она практически полностью выполнена из вторичных материалов. В ходе усовершенствования, изделие смогло преодолеть скоростной барьер. Максимальное значение составило согласно тестам 130 км/ч. Новые модели корейской фирмы Hankook представлены еще четырьмя видами шин, но они пока находятся в процессе испытаний.

Типы конструкций

Существуют безвоздушные колеса открытого и закрытого типа.

В первом варианте роль воздуха исполняют спицы из полиуретана.

Второй тип имеет боковые стенки, внутри заполнен стекловолокном и композитными ребрами. По внешнему виду он схож с бескамерным колесом.

Согласно испытаниям лучшими характеристиками обладает открытая система. Ее преимущества:

  • более легкое изготовления;
  • меньший расход материала;
  • простое обнаружение и устранение возможных дефектов.

Безвоздушные шины еще находятся на стадии доработки. Усовершенствование конструкции может занять некоторое время, поэтому о массовом применении говорить пока рано. Перед разработчиками стоит ряд задач:

  • улучшение сопротивления качению в соответствии со стандартами;
  • снижение уровня шума;
  • повышение стойкости к нагреванию при скоростном движении.