Как делают зимние шины
Казалось бы, еще вчера мы посещали церемонию открытия немецко-калужского завода, а уже сегодня с конвейера сходит 2,5-миллионная шина. С момента запуска прошло уже больше двух лет, и главная на сегодня новость — начало производства премиум-шиповок IceContact 2. Калужский завод, к слову, стал вторым предприятием концерна, которое выпускает зимние шипованные шины, и единственным в России, где применены уникальные технологии шипования и вулканизации шипа, полностью интегрированные в производственный процесс. И если на заводе в немецком городе Корбах на долю шипованных шин приходится только 10–20 % от объемов производства (шипы в большинстве стран Европы вне закона, да и зимы куда мягче), то у нас потребность в таком продукте куда выше — в ближайшее время доля шиповок на калужском заводе составит около 60 %.
Из каждой 250-килограммовой стопки резиновой ленты берется один образец, который проходит обязательную проверку в лаборатории
О том, чем новинка выгодно отличается от предшественницы, читайте в статье Станислава Шустицкого, где он описывает собственные ощущения от теста IceContact 2. Мне же удалось вживую наблюдать, что стоит за такими показателями, как «улучшение управляемости на сухом дорожном покрытии на 9 %» или «улучшение тормозного и тягового усилий на льду на 8 %». Если брать глобально, то принцип производства всех современных зимних шин идентичен. Главные отличия, как и полагается, в деталях — главным образом, в составе резиновой смеси, структуре протектора, способе и типе шипования. Именно поэтому фотографировать конвейер дотошным журналистам традиционно запрещено — мало ли что выведают.
Процесс создания шины с нуля — крайне трудоемкий, длительный и высокоточный. Огромное количество времени, как и с любым технологичным продуктом, уходит на разработку шин — компьютерное моделирование, изготовление макетов и предсерийных образцов шин, длительный подбор и тестирование резиновых смесей… И только после успешных испытаний дело доходит до производства недешевых пресс-форм для каждого типоразмера шин, а также установки и отладки производственного оборудования непосредственно на заводе. Сам же процесс производства серийной продукции выглядит менее творческим и более заурядным, но и здесь пока что есть место ручному труду профессионалов.
Посадку шипа проверяют на специальном станке. Прочность превосходная — выдирается тот только с кусками протектора
Все начинается в цехе резиносмешения. Здесь, как понятно из названия, происходит изготовление секретной резиновой смеси: компоненты тщательно перемешиваются, измельчаются и раскатываются на вальцах. Технология смешивания компонентов состоит из двух этапов: сперва технический углерод смешивается с каучуком и добавками при температуре 120 градусов. Затем полученный «микс» смешивается с серой, а чтобы не запустить процесс вулканизации, процесс происходит при сниженной до 80 градусов температуре. По окончании процесса мы можем наблюдать 250-килограммовые многослойные стопки резиновой ленты, которая вскоре пойдет в следующий цех. Но и здесь возможны некоторые отклонения от плана, ибо превратиться из невзрачного куска резины в эффективную шину дано не каждой заготовке. Даже несмотря на то, что каждый замес четко отслеживается, существует мизерная вероятность неправильного смешивания ингредиентов будущей шины из-за их огромного разнообразия, которые включают в себя 15 наименований, созданных с использованием примерно 1500 различных материалов! Поэтому из каждой палеты с резиновой лентой-полуфабрикатом в обязательном порядке берется образец, который отправляется в лабораторию для анализа физико-химических параметров. Там проверяется полный набор физических свойств — время вулканизации, вязкость, твердость и т. д. В случае непрохождения целая палета бракуется, отправляется на вторичную переработку, а в производство отправляется только одобренное сырье.
Далее следует процесс экструзии, где лента сырой резины под давлением проходит через специальные планки (для каждого типоразмера шины своя планка). После этого формируются элементы будущей шины: боковины, протектор и гермослой. Во время экструзии на резину наносят цветные полоски, дабы заготовки было легче идентифицировать по типоразмеру и модели. Температура внутри экструдера колеблется в районе 110 градусов и снижается до 23–35 на 100-метровом участке, имеющем водяное охлаждение. Следующий этап — цех сборки и нарезки, где гермослой, текстильный слой, металлокорд, боковина и протектор состыковываются воедино. Таким образом, резиновая лента постепенно приобретает более привычную нам форму, больше всего напоминая гоночный слик из крайне мягкой резины. Чтобы шина обрела конечные формы, рисунок протектора, необходимую прочность и упругость, она отправляется на завершающий этап — вулканизацию. Здесь сырая резина запекается в пресс-форме при температуре 165 градусов под давлением в 16 атмосфер, а сам цикл длится порядка 9–15 секунд в зависимости от типоразмера шины. Пресс-формы представляют собой разбитые на несколько частей алюминиевые с торца и металлические по бокам клише, которые смыкаются при «запекании» протектора и размыкаются по окончании процесса вулканизации. Привычных «пупырышек», образующихся после вулканизации, теперь нет: высокое давление и особенности конструкции пресс-форм позволяют этого избежать. Поскольку клише при вулканизации имеют свойство загрязняться, то через каждые 1500 циклов они проходят очистку сухим льдом. Завод по изготовлению форм, кстати, также принадлежит Continental — компания приобрела его в прошлом году.
Усилие при этом достигает колоссальных 600 Н, хотя и обычный конти-шип показал вполне достойные 242 Н
Но свежеиспеченные шины еще не готовы: после вулканизации каждая шина проходит 100-процентный контроль качества, который включает весовую, визуальную и геометрическую проверки. Таким образом проверяют однородность структуры шины, наличие дисбаланса и отсутствие внешних недостатков. Также все шины проходят через рентген-установку, которая позволяет отследить правильность наложения слоев ( раньше для этого приходилось выборочно разрезать покрышки и осматривать их). И только после этого шины идут на фирменную ошиповку.
Этим процессом континенталевцы особенно гордятся — они первые, кто запустил в серийное производство технологию посадки шипов на клей, которая зовется StudOn (до этого к подобным мерам прибегали только в автоспорте). Так же, как, например, Gislaved NF 100, которые производятся здесь же, в Калуге, IceContact 2 проходят аналогичный процесс ошиповки: стенд, оснащенный специальной камерой, отслеживает положение центров отверстий и помещает в них шипы. Но в случае с IceContact 2 шипы уже покрыты специальным клеем, который расплавляется и засыхает на следующем этапе в автоклаве при температуре 165 градусов и под давлением 7 атм. Этот этап производства давно себя оправдал: вклеенный шип легко выдерживает нагрузку в 500 Н и выдергивается лишь при 600 Н, но уже с корнем, забирая с собой кусок протектора. Чтобы выдернуть обычный шип, требуется в 3–4 раза меньшее усилие — этот параметр, кстати, тоже регулярно проверяется в заводской лаборатории. Стоит ли ждать подобную технологию на более доступных покрышках? Как отвечает Георгий Ротов, генеральный директор OOО «Континентал Калуга», в ближайшее время это прерогатива лишь премиальных IceContact 2: ошиповка подобным образом довольно сильно удорожает более доступные шины.
Компаунд смеси состоит из множества компонентов, включающих в себя 15 наименований, созданных с использованием 1500 различных материалов!
Также представители компании поделились перспективами развития производства. Одну из важнейших ролей здесь, конечно, играет не самая благоприятная экономическая обстановка: московский офис Continental прогнозирует падение российского рынка шин вплоть до следующего года. Вернуться же на докризисный уровень 2013 года, согласно ожиданиям компании, шинный рынок должен ближе к 2020 году, а уже к концу 2017 года завод планирует выйти на полную производственную мощность в 4 миллиона шин в год (теоретически существуют перспективы расширения производства аж до 16 млн).
Что касается настоящего времени, то сегодня в Калуге производится более 150 артикулов шин трех популярных в России брендов — Continental, Gislaved и Matador. По словам руководства, ведутся активные переговоры с российскими заводами-автосборщиками, с некоторыми уже есть определенные договоренности — АвтоВАЗ, Nissan, Renault, Ford, КамАЗ и т. д. уже сотрудничают с Continental.
Также в этом году начались поставки за рубеж: первые партии экспортных шин отправились в Республику Беларусь и на Украину, а за ними последовали поставки в Германию и Францию. В ближайшие месяцы шины, произведенные в Калуге, отправятся еще в ряд европейских стран: Бельгию, Испанию, Португалию, Италию, Великобританию, Польшу и Турцию. Примечательно, что это далеко не первый случай за последние годы, когда европейская компания, имея производство в России, начинает удовлетворять спрос не только наших, но и зарубежных торговых площадок — один из лучших показателей эффективности производства.
Стали известны новые подробности о готовящемся гиперкаре Koenigsegg One:1. Автомобиль будет представлен в начале марта на Женевском автосалоне. Как ожидается, всего изготовят не более пяти экземпляров новой модели. Представители компании рассказали, что удельная мощность суперкара составит 1 л.с на килограмм веса, а это означает, что мотор Koenigsegg One:1 разовьёт 1400 лошадиных сил. Максимальная скорость нового гиперкара достигнет отметки 450 километров в час, также в компании заявляют, что модель установит рекорды разгона машины до 100, 200, 300 и даже 400 километров в час.
Как, где установить шипы (зашиповать резину, шину)
Само наименование абзаца говорит о том, что мы расскажем здесь о конструкции шипов которые предусмотрены для серийной установки в шины. Прежде всего, сама шина для таких шипов должна иметь посадочные места под них. Так если вы обращали внимание, то некоторые зимние шины продаются подготовленными под установку шипов, но без них. Именно если у вас такой вариант, и вы все же решились зашиповать шины, то об этом и пойдет речь.
И так, мы определились с тем, что для шипов должны быть подготовлены специальные посадочные места, кроме того, желательно знать какой они глубины и диаметра. Именно с этого момента стоит обратиться к профессионалам. И дело даже не в вопросе, а что я хуже? А в том, что для данного монтажа потребуется специализированное оборудование. А вот некоторыми знаниями, для того чтобы вы смогли достойно проконтролировать качество работы таких мастеров, мы все же вас снабдим.
Далее мы будем объяснятся не совсем объективными понятиями для рядового автомобилиста, но они более точно передают суть подбора шипа. Существует два стандарта, по которым производятся шипы для шин, а именно Канадского института (TSMI) и европейский стандарт. Так мы приведем подбор шипа под глубину отверстия для стандарта (TSMI), а в сводной таблице ниже, что говорится, придем к одному «знаменателю» для данных стандартов.
Первым делом измеряется глубина отверстия. Все дело в том, что отверстие уже имеет зависимость глубины от диаметра. Глубина измеряется в дюймах, так если она составляет 12/32 дюйма, то применяется шип TSMI № 12 (европейский 9-11), если 13/32, то соответственно TSMI № 13 (европейский 9-12). Все это делается для того, чтобы закаленная часть шипа выступала четко над поверхностью протектора, на высоту не более 2/32 дюйма, при этом утопание ниже поверхности протектора, также не допускается. Также шип должен быть установлен вертикально, погрешность установки составляет не более 10 градусов.
Если говорить примерно, то, во-первых, шип должен быть заподлицо с протектором, во-вторых отверстие по диаметру получается примерно в два раза меньше чем диаметр шипа.
Количество шипов контактируемых одновременно с дорогой должно составлять порядка 10 штук, больше или меньше этого значения также плохо.
Теперь, когда вы знаете какого размера шипы вам должны поставить перейдем к вопросу, как это делается. Шипы устанавливаются с помощью пневматического пистолета. Могут устанавливаться как на автоматическом станке, который проворачивает колесо, так и вручную. Здесь по стандарту рекомендуется перед установкой шипов смазать водой отверстия для них. Вода выступает в роли смазки, при этом применение специализированных смазок на основе нефти не допустимо.
Повторимся, что из-за специализированного оборудование, такие шипы устанавливают или на заводе или в мастерских имеющих соответствующее оборудование.
Сколько стоит зашиповать шины
Как правило в мастерских рассчитывают стоимость исходи из каждого шипа, то есть стоимость будет зависеть от модели колеса, и от его типоразмера. Так для колеса R13 надо примерно 100 шипов. Стоимость каждого шипа с установкой составляет порядка 20-30 центов, то есть колеса 20-30 долларов. В большинстве случае выгодней брать сразу шипованную резину, чем в последствии дорабатывать ее таким образом
Шипы на резьбе для зимних шин
Теперь перейдем к следующему варианту шипов, который уже более реально установить на шину самому.
Существуют шипы с резьбовой частью, так резьба вкручивается в «тело» шины, удерживаясь тем самым в ней. Фактически такие шипы вкручиваются как саморезы. Выступание закаленной части должно составлять порядка 3 мм. Правило для таких шипов гласит. Шип должен быть на 1 мм короче, чем высота протектора. То есть зазор от резьбовой части до шинного корда будет составлять 4 мм, выступание 3 мм и в запасе 1 мм.
Закручивать шипы можно при помощи дрели или шуруповерта, лучше всего использовать инструмент (головку) настроенный на выступание шипа на 3 мм.
Плюсом таких шипов является и то, что их можно также легко демонтировать как и установить.
Достаточно выкрутить их обратно из протектора. Этот вариант больше всего подходит для самостоятельной реализации, то есть для того, чтобы зашиповать шину своими руками.
Шипы для зимних шин (специализированная техника)
Этот вариант шипов мы приведем ради интереса, так как для большинства он точно не подойдет. Такие шипы больше применимы для специализированной техники, например квадрациклы, снегоходы и т.д. Особенностью таких шипов является значительное выступание их над поверхностью протектора и способ установки.
Фактически шипы прокалывают протектор и корд шины. Далее на них накручивается стопорная гайка, которая удерживает шип от провала внутрь.
Минусом таких шипов является то, что использовать шину как безкамерную уже не получится.
Обкатка шипованных шин и шин после установки шипов
Шипованные шины требуют обкатки. Первое время, а лучше всегда, ездите умеренно (старайтесь избегать резких поворотов, ускорении и торможении). Как минимум такая езда должна сохраняться в течение нескольких дней, приблизительно 100-200 км, чтобы обеспечить правильную посадку шипа в шине.
Шипы для шин: острая тема
В 270 километрах к северу от Хельсинки есть городок Ювяскюля с населением менее 130 тысяч жителей. Неподалеку от него расположен завод Tikka (фин. tikka — дятел), выпускающий шипы для зимних шин. С 2008 года им владеет компания Continental.
Tikka обеспечивает работой 72 сотрудников, включая административный персонал. Они успевают заниматься исследованиями, производством, тестами, сертификацией и продажами — иными словами, полным циклом. Даже львиную долю станков и прочего оборудования делают здесь же по собственным чертежам. Отсюда высочайшее качество и гибкий подход к требованиям заказчика. И это при внушительном объеме производства: 600 млн шипов в год.
Шипы развиваются вместе с шиной, ведь они вносят свой вклад в ее основные характеристики — сцепные свойства с дорогой всех типов, расход топлива и комфорт при езде. Одна из самых сложных задач — сделать так, чтобы «железный гвоздь» сохранял свои свойства в течение многих тысяч километров пробега и при этом изнашивался одновременно с протектором. Если поставлена цель разработать первоклассную зимнюю шину, шипы под нее тщательно подбирают и даже изготавливают индивидуально.
Ныне действующий европейский техрегламент для шипованных шин вступил в силу в 2013 году. Главным новшеством стало ограничение максимального количества шипов на метр качения шины. В Финляндии разрешено пятьдесят, в России — шестьдесят. Что это означает на практике? Например, для шины размерности 205/55 R16 допустимое количество «гвоздей» уменьшилось на четверть — с 130 до 96. Это касается шипов, сертифицированных отдельно от покрышки. Одобряется конкретная модель шипов, и их разрешают устанавливать в любые шины. Дополнительные тесты не нужны, нельзя превышать лишь оговоренное в техрегламенте количество шипов. Такой вариант подходит для тех компаний (или бюджетных линеек у именитых марок), которые хотят создать покрышку средненького уровня или даже попроще.
Желаете улучшить характеристики за счет большего количества «гвоздей»? Нет проблем, но покрышкам придется выдержать дополнительные испытания на износ дорожного покрытия. И лишь при положительном результате их допустят к серийному производству. Катают такие шины не по асфальту, а по гранитным плитам — 400 проездов на скорости 100 км/ч. Все параметры строго регламентированы: процесс подготовки плит, давление в шинах, масса автомобиля, нагрузка на каждое колесо, температура воздуха, «дороги» и покрышки. По окончании тестов фиксируют разницу в массе пяти плит до и после тестового пробега. Если показатели в норме, шине дают путевку в жизнь. И абсолютно не важно, сколько в ней шипов.
Однофланцевые шипы ( а) — устаревшая и вышедшая из массового употребления конструкция. Двухфланцевые ( б) лучше удерживаются в протекторе, а более широкий верхний фланец вдобавок препятствует попаданию грязи и влаги в посадочное гнездо, что также продлевает срок совместной жизни шипа и шины. Форма и толщина корпуса — на усмотрение производителя. Шипы с трехфланцевым корпусом ( в) сидят в протекторе еще прочнее. Но они не настолько надежнее в эксплуатации, насколько сложнее и дороже в производстве. По сути, это экзотика: для массовых шин достаточно и двух фланцев. Тем более что производители придумали более эффективные способы фиксации — например, вклейку, как в случае с шиной Continental IceContact 2.