Без боковин. Что за безвоздушные шины разработали в Michelin?

​Компания Michelin подвела итоги 16-летней работы над принципиально новой технологией изготовления шин. Их новые колеса не боятся повреждений на глубоких ямах и справляются почти со всеми проколами, которые могут встречаться на трассах. При этом они не требуют квалифицированного ремонта и могут быть починены даже простым водителем прямо в поле с помощью отвертки и пассатижей. Что же это за технология и какие перспективы она сулит автомобилистам?

Распорки изнутри

Согласно исследованию специалистов Michelin, более 20% шин утилизируется в первый год службы из-за неравномерного износа и непригодных для ремонта проколов и порезов. Автомобилисты пробивают их на ямах, ставят грыжи или получают глубокие повреждения на ремонтируемых дорогах со снятым верхним слоем асфальта. Каждое такое происшествие грозит резкой потерей управляемости автомобиля и повышением риска ДТП, не говоря уже о крайних неудобствах для водителя и его пассажиров во время ремонта. Весной, когда дороги наиболее подвержены сезонным разрушениям, автомобилисты нередко повреждают сразу два колеса, что чревато многочасовой задержкой в пути и вызовом эвакуатора. Новая технология UPTIS (Unique Puncture-proof Tire System — уникальная устойчивая к проколам система шин) позволит побороть эти проблемы.

Michelin работает над технологией уже 16 лет совместно с американской корпорацией General Motors. По итогам исследований запатентовано более 50 изобретений, касающихся рабочей структуры колеса. Конструкция шины содержит внутренний и внешний силовой каркас, который одет на обод колеса. Между протектором и основанием можно видеть изогнутые ячейки замысловатой формы, которые поддерживают внешний каркас и амортизируют давление. За счет упругости они создают необходимое сопротивление инерционным и гравитационным нагрузкам, влияющим на шину во время движения. В конструкции применены особые материалы, специально разработанные для каждого элемента конструкции. Сердцевина перемычек — полимерное эластичное основание, на которое наносятся слои резины.

Каждая ячейка имеет свою зону сминаемости, и при избыточном давлении во время проезда по неровностям перемычки складываются в однородную прослойку, которая и поглощает энергию удара.

Достоинства технологии

Испытания шины UPTIS проходят уже несколько лет, но только недавно удалось добиться приемлемых характеристик материалов безвоздушной шины, о чем и было заявлено на презентации прототипа серийной покрышки весной 2021 года в Мюнхене в рамках выставки IAA Mobility 2021. По своим возможностям колесо приближается к жестким спортивным покрышкам. Ожидается, что начиная с 2024 года General Motors будет предлагать новинку в качестве опции для своих электрокаров.

Солнце и шины. Какое давление лучше держать в колесах в жару? Подробнее

Компания отмечает пять ключевых преимуществ UPTIS:

• колеса служат дольше благодаря устранению износа, вызванного проблемами с давлением;
• снижается риск ДТП, вызванный проколами и разрывами покрышек;
• уменьшается количество проколотых или поврежденных шин, которые выбрасываются до конца жизненного цикла вследствие естественного износа;
• сокращается использование сырья и энергии для производства;
• снижаются выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Недостатки новых колес

Безвоздушные шины имеют принципиальные недостатки, которые могут существенно затруднить их внедрение. Внутреннее наполнение в виде эластичных сот ведет к температурным ограничениям использования колес. В морозы материалы сотового каркаса теряют эластичность, и характеристики шины могут исказиться, чего не бывает с пневматическими колесами. Для выпуска зимних вариантов UPTIS потребуется разработка новых материалов для рабочего каркаса, что удорожает технологию.

Пока для снижения веса решено делать открытые колеса без боковин. Это решение ограничивает эксплуатацию автомобилей территорией городов и не позволяет устанавливать их на внедорожники и кроссоверы. На офф-роуде велика вероятность загрязнения покрышек мокрой глиной и камнями, что приведет к заметной разбалансировке.

Также открытые шины непригодны для эксплуатации зимой из-за риска замерзания воды в многочисленных сотах каркаса и возникновения ледяных пробок. В этом случае колесо будет разрушаться изнутри. Для защиты потребуются герметичные боковины, что приведет к росту массы колеса.

В целом безвоздушное колесо должно весить намного тяжелее обычной пневматической покрышки. Инерционные нагрузки неподрессоренных масс возрастают. Таким образом, потребуется усиление подвески автомобиля с установкой иных резинометаллических шарниров, рычагов, пружин, амортизаторов и прочих элементов, что делает невозможным эксплуатацию таких колес на обычных автомобилях. Производители должны будут адаптировать конструкции шасси. Кроме того, колесо UPTIS неразборное и составляет одно целое с диском. На старые металлические диски его не смонтируешь.

В целом маркетологи Michelin и General Motors не говорят еще о широком внедрении технологии UPTIS. Непонятно, как покупатели примут более дорогую шину, преимущества которой недостаточно очевидны, ведь в городах с развитой инфраструктурой проколы, порезы и пробития случаются редко.

Пикник на обочине. Как быть, если повредил сразу два колеса? Подробнее

Кому действительно могут подойти колеса UPTIS, так это военным или спецслужбам, эксплуатирующим транспорт в экстремальных условиях. Им действительно необходимы катки, не боящиеся крупных повреждений от пуль и осколков.

Пока же шины UPTIS тестируются на электромобилях Chevrolet Bolt на испытательном полигоне GM в Мичигане. Экспериментальный продукт планируют запустить на рынок к 2024 году.