Радиальная шина (точнее, радиальная шина ) представляет собой особую конструкцию автомобильной шины . В этой конструкции слои корда расположены под углом 90 градусов к направлению движения или радиально (от центра шины). Радиальная конструкция шин выросла до 100% доли рынка Северной Америки после того, как Consumer Reports обнаружила превосходство радиальной конструкции в 1968 году, и к 1976 году она стала стандартной. [1] [2]
Первые конструкции радиальных шин были запатентованы в 1914 году Г.Х. Гамильтоном и Т. Слопером — патент № 467, поданный в Лондоне [3] , а в 1916 году — Артуром У. Сэвиджем , производителем шин (1915–1919), разработчиком и изобретателем огнестрельного оружия в Сан-Диего, Калифорния — патент США № 1 203 910 . [4] [5] Никаких реальных продуктов создано не было. [6]
Компания Michelin во Франции спроектировала, разработала, запатентовала и вывела на рынок радиальную шину. [7] Первая радиальная шина Michelin X для автомобилей была разработана в 1946 году исследователем Michelin Мариусом Миньолем. [7] Нет никаких доказательств того, что бывший бухгалтер, ставший исследователем Миньоль, знал о более ранних работах Гамильтона или Сэвиджа, когда он начал свои эксперименты в 1941 году. [3]
Компания Michelin владела ведущим автопроизводителем Citroën , поэтому смогла быстро представить свой новый дизайн, в том числе на новой модели Citroën 2CV 1948 года . [8] В 1952 году компания Michelin разработала радиальную грузовую шину. [9]
Благодаря своим значительным преимуществам в долговечности и экономии топлива [10] эта технология быстро распространилась в Европе и Азии в 1950-х и 1960-х годах. [7] [11] [1]
В 1968 году влиятельный американский журнал Consumer Reports признал превосходство радиальной конструкции шин, задокументировав более длительный срок службы протектора, лучшие характеристики рулевого управления и меньшее сопротивление качению, что увеличивает расход бензина . [12] [13]
В 1970 году Ford Motor Company выпустила первый автомобиль американского производства с радиальными шинами в стандартной комплектации, шинами Michelin , установленными на Continental Mark III . [14]
В 1974 году Чарльз Дж. Пиллиод-младший , новый генеральный директор Goodyear Tire and Rubber Company , после нефтяного кризиса 1973 года принял важное инвестиционное решение относительно переоснащения радиальных шин . Несмотря на резкую критику в то время, Пиллиод вложил значительные средства в новые заводы и оборудование для производства радиальных шин. [15] Сегодня среди американских производителей шин независимыми остаются только Goodyear, Cooper , Titan и Specialty Tyres of America, а радиальная конструкция практически заменила на рынке все другие методы конструкции автомобильных шин. Сэм Гибара, возглавлявший Goodyear с 1996 по 2003 год, отметил, что без действий Пиллиода Goodyear «не было бы сегодня». [15]
В 1974 году Pirelli разработала широкую радиальную шину по запросу раллийной команды Lancia , чтобы она могла выдержать мощность нового Lancia Stratos , а в следующем году Pirelli представила широкую шину с уменьшенной высотой боковины, похожую на слик. но с радиальной конструкцией для компании Stratos, победившей в ралли Монте-Карло . [16]
Радиальная технология теперь является стандартной конструкцией практически для всех автомобильных шин. [1]
Диагональные шины до сих пор используются на прицепах из-за их способности выдерживать вес и устойчивости к раскачиванию при буксировке. [17]
Для самолетов переход происходит медленнее, поскольку вместе с планером сертифицируются шины . У радиальных шин меньше материала в боковинах, поэтому они меньше весят, охлаждаются и служат дольше. [18] Для небольших самолетов диагональные шины обеспечивают большую устойчивость на более высоких скоростях и имеют более прочные боковины. [19]
Ряд слоев корда укрепляет шину. Без этого шина была бы гибкой и слабой. Сеть кордов, придающая шине прочность и форму, называется каркасом. С 1960-х годов все распространенные шины имеют каркас из корда из полиэстера, стали или других текстильных материалов, инкрустированный несколькими слоями резины.
Раньше ткань складывалась на плоском стальном барабане с кордами, расположенными под углами примерно +60 и -60 градусов от направления движения, поэтому они пересекались друг с другом. Их называли шинами с поперечным или диагональным кордом. Слои были загнуты вокруг бортов из стальной проволоки и применена комбинация протектора и боковины. Зеленую (необработанную) шину загружали в камеру для вулканизации и придавали ей форму. Этот процесс формирования привел к тому, что корды в шине приняли S-образную форму от борта к борту. Угол под протектором, угол короны, растянулся примерно до 36 градусов. В районе боковины угол составил 45 градусов, а в борте остался на уровне 60 градусов. Низкий угол короны обеспечивал жесткость для поддержки протектора, а высокий угол боковины обеспечивал комфорт. Чтобы увеличить прочность, производитель увеличил количество слоев и уровень нагрева в шине . [20]
Для сравнения, в радиальных шинах все слои корда лежат под углом 90 градусов к направлению движения (то есть поперек шины от кромки до кромки). Такая конструкция позволяет избежать трения слоев друг о друга при изгибе шины, что снижает трение качения шины. Это позволяет автомобилям с радиальными шинами добиться большей экономии топлива , чем с диагональными шинами. Это также объясняет слегка «выпуклый» вид боковин радиальных шин, особенно по сравнению с диагональными шинами.
При использовании только радиальных кордов радиальная шина не будет достаточно жесткой при контакте с землей. Для дополнительной жесткости вся шина окружена дополнительными ремнями, ориентированными ближе к направлению движения, но обычно под некоторым «спиральным» углом. Эти ремни могут быть изготовлены из стали (отсюда и термин «радиальные стальные ленты»), полиэстера или арамидных волокон, таких как тварон или кевлар .
Таким образом, низкорадиальные шины разделяют каркас шины на две отдельные системы:
Каждую систему можно индивидуально оптимизировать для достижения наилучшей производительности.
Радиальные шины имеют другие характеристики упругости, чем диагональные шины , а также различную степень скольжения при рулевом управлении. Преимущество заключалось в том, что теперь автомобили можно было сделать легче, поскольку им не нужно было компенсировать недостатки диагональных шин. [21]
Однако автомобилисты не привыкли к таким ощущениям, поэтому системы подвески автомобилей пришлось доработать. Инженер Ford Motor Company Джек Байер экспериментировал в 1960-х годах на Ford Falcon , сделав ему менее жесткое рулевое управление и добавив оба изолятора к приводному валу и втулки к подвеске, причем последние должны были поглощать удары при езде по асфальтовым компенсаторам. бетонная дорога. Радиальные шины иногда находили применение на велосипедах, которые использовались на туристическом велосипеде Miyata 1980-х годов; модели 1000 и 610, [22] и совсем недавно, в 2009 году, на Maxxis Radiale. [23] Радиальные шины Panaracer также входили в стандартную комплектацию велосипеда модели Jamis Gentry в 1985 году.
Преимущества радиальных шин перед диагональными: [12]