Что такое безвоздушные шины, где они используются и какими обладают преимуществами

Эксплуатация автомобиля без колёс является невозможной. Раньше практически все покрышки были камерными. Затем их начали активно вытеснять со своих позиций бескамерные аналоги.

В настоящее время именно на бескамерные шины приходится свыше 80% всего рынка. Камерные также остаются в продаже, но спрос на них постепенно падает. Особенно это касается легковых автомобилей.

Но теперь есть повод поговорить о совершенно ином направлении. Это безвоздушные колёса. Не все до конца представляют, что это такое, откуда они появились и где могут использоваться. С этим следует разобраться.

Что это такое

Во многом само название безвоздушные шины отражает суть этих колёс. Это специальная разработка, направленная на решение главных проблем нынешних покрышек:

• снижение давления внутри колеса;
• быстрый износ;
• деформация диска.

Смысл разработки заключается в том, чтобы отказаться от использования воздуха в шинах для автомобилей. То есть никакие компрессоры, вышедшие из строя золотники и ниппели уже не играют роли.

Но по определённым причинам у этого нововведения пока не получается обрести широкое распространение.

Чтобы лучше познакомиться с безвоздушными шинами, следует совершить небольшой экскурс в историю, посмотреть на конструкцию и область применения этих колёс.

Экскурс в историю

Своё начало шины без воздуха берут в Пентагоне, главном военном ведомстве США. Сами понимаете, что о них заговорили с целью внедрения в военную технику. Ведь вероятность прокола колеса потенциально ставит под угрозу военные операции. А поскольку у США большие деньги тратятся на военную промышленность, то не удивительно, что вскоре появились первые проекты и предложения по реализации таких шин.

Впервые шины нового поколения, лишённые воздуха, установили на военные американские машины Humvee. И сразу стало очевидно, что технология работает, и она имеет ряд преимуществ. Но есть и список недостатков.

Уже по традиции военные разработки постепенно перекочевали в гражданское производство.

Насколько это колёса будущего, сказать сложно. Отказ от воздуха потенциально открывает внушительные перспективы. Но о глобальном внедрении технологии говорить рано.

Особенности конструкции

Теперь следует детальнее взглянуть на то, что такое безвоздушная резина и как она устроена.

Фактически это полое колесо, внутри которого находятся в основном резиновые простенки. Они выполняют функции воздуха.

Именно прочные и упругие простенки создают нужный эффект для колеса, для работы которого воздух не нужен. Внутри располагается каркас, который состоит из множества пластин на основе каучука. У пластин предусмотрена структура ячеек. Есть и другие варианты разработки. Здесь используется центральное резиновое основание, и от него в разные стороны распределяются спицы из полиуретана. Преодолевая препятствие, шина деформируется, а затем возвращается в своё начальное состояние.

Используемая на авто специальная безвоздушная шина бывает 2 типов.

1. Закрытая. Внешне ничем не отличается от обычных автомобильных покрышек. Только внутри используется специальное наполнение. В основном это стекловолокно.
2. Открытая. Такая покрышка имеет основу, которая монтируется на ось и растяжной хомут. Последний идёт по верхней части и обладает повышенной устойчивостью к деформациям. Состоит из ячеек или спиц.

Если говорить про легковые автомобили, то для них более рациональным и удобным решением считаются покрышки на основе каучуковых спиц.

Это объясняется тем, что производитель имеет возможность изменить поперечную жёсткость, отталкиваясь от того, в каких условиях планируется использовать машину и при каких нагрузках.

Область применения

Наверняка безвоздушные покрышки ждёт большой успех и широкое распространение. Но не сейчас. Технология достаточно сырая, имеет множество недостатков, которые требуется устранить, чтобы получить возможность для глобального внедрения таких решений в автомобильную промышленность.

Если говорить о применении безвоздушных шин, то здесь основной акцент пока стоит делать на военной технике. Некоторые машины даже активно эксплуатируются, а не просто являются выставочными образцами.

Что же касается гражданского транспорта, то пока установить на свой автомобиль подобную резину возможности нет.

Можно выделить несколько областей и видов транспорта, на которые безвоздушные покрышки устанавливаются довольно успешно уже сейчас:

• слабонагруженные машины;
• газонокосилки;
• скутеры;
• мопеды;
• гольф-кары;
• экскаваторы;
• погрузчики;
• велосипеды;
• самокаты;
• инвалидные коляски.

Не так плохо для технологии, которая находится на начальном этапе своего развития. Если разработчики будут продолжать работу над безвоздушными шинами, пытаться устранить слабые стороны и увеличить значимость преимуществ, есть все шансы увидеть подобные решения и на обычных легковых автомобилях. Причём речь идёт не о единичных экземплярах, а о массовом внедрении покрышек нового поколения.

Но пока объективно рано говорить о чём-то подобном. Разработка на перспективу. А насколько она себя оправдает и будет реализована — вопрос открытый.

Основные преимущества

Говоря о преимуществах, закономерно колёса без воздуха сравнивают с классическими пневматическими покрышками.

Узнать о преимуществах позволили специальные испытания. Безвоздушки установили на обычные гражданские автомобили типа Audi A4. В ходе испытания сразу удалось заметить, что управляемость машины улучшилась в сравнении с аналогичными заездами, но уже с воздушными колёсами.

Можно выделить несколько главных преимуществ, которые характеризуют сильные стороны таких разработок и потенциально позволяют рассчитывать на постепенное внедрение безвоздушных шин в автомобильную промышленность.

1. Высокий ресурс эксплуатации покрышек. Испытания наглядно показывают, что при сохранении 70% структуры из полиуретана автомобиль будет ехать без особых проблем, сохраняя такую же устойчивость, как при 100% целостности материала.
2. Здесь не нужно контролировать давление. То есть безвоздушные колёса полностью избавляют от такой проблемы как прокол колеса или сдутая шина. Даже при сильных механических воздействия резина лопнуть не может за счёт своей конструкции.
3. Уменьшенный вес. Конструкция также позволяет снизить общую массу покрышек. Это позволяет упростить замену при возникновении такой необходимости.
4. Уменьшение расхода топлива. Из предыдущего преимущества вытекает ещё одна сильная сторона. На безвоздушках машина требует меньше топлива, чем при прохождении такой же дистанции на воздушных покрышках.
5. Отказ от воздуха позволяет упростить и улучшить прохождение неровностей и преодоление серьёзных препятствий. Покрышка просто повторяет форму неровности, а затем быстро восстанавливается после выезда на ровный участок. При этом в салоне минимально ощущаются прохождения таких дорог.
6. Вероятность деформации колёсного диска при выезде на бездорожье сводится практически к нулю, чего не скажешь о классических пневматических колёсах.
7. Длительный срок службы. Для безвоздушных шин используют материалы с повышенными показателями прочности, устойчивости к износу. Стираются они намного медленнее классических колёс.
8. Адекватная стоимость. Производители заявляют о том, что при реализации проектов, направленных на массовое использование, безвоздушные покрышки станут бюджетным решением.

Фактически потребности в замене таких колёс нет. Это позволяет освободить багажный отсек от запасной шины. А даже если безвоздушку потребуется заменить, за счёт своего веса и простоты конструкции на это будет уходить не более 10 минут без каких-либо усилий.

Отдельно стоит отметить один очень интересный проект, над которым уже сейчас ведётся активная работа. Это колёса, позволяющие быстро менять верхний слой. То есть предусмотрена основа автомобильного колеса, и есть съёмный верхний кожух, непосредственно контактирующий с поверхностью. Смысл идеи заключается в том, чтобы при необходимости достать комплект кожухов, надеть их вместо установленных и преодолеть препятствие, для которых этот слой подходит. Производители хотят предложить спортивные кожухи, комплекты для сложного бездорожья, обычные наборы для городской езды и пр.

Но это только одна сторона медали. У безвоздушек есть и обратная.

В чём заключаются недостатки

Учитывая столь внушительный перечень преимуществ, некоторых может удивить тот факт, что безвоздушки не получили широкого распространения. Ведь они настолько хороши и превосходят пневматические аналоги.

На самом деле за широким списком действительно значимых преимуществ скрываются и явные недостатки.

• Скоростной лимит. Чтобы гарантировать комфортное и безопасное движение, на таких покрышках ездить со скоростью более 80 километров в час нельзя.
• Если выйти за пределы установленного лимита, сразу же появляется сильный шум, кузов активно вибрирует и есть вероятность опасного перегрева покрышек.
• Грузоподъёмность. Отказ от воздуха не позволяет на машине перевозить большие грузы. Ту нагрузку, которую без проблем по стандарту могут выдержать пневматические покрышки, безвоздушные шины принять не могут. Это существенно ограничивает эксплуатационные возможности современного автомобиля.
• Нет возможности регулировать жёсткость. На пневматике всё достаточно просто. При необходимости можно накачать колесо или спустить его, используя ниппель и компрессор, либо какой-нибудь ручной насос.
• Чтобы получить мягкие или жёсткие покрышки, в зависимости от условий эксплуатации, требуется покупать разные комплекты безвоздушных шин для своего автомобиля.
• Нельзя поменять лишь одно колесо. При замене придётся менять весь комплект сразу.
• Эта резина непригодна для того, чтобы передвигаться по вязкому бездорожью. Если это твёрдая каменистая местность, это не создаст никаких проблем безвоздушкам. Они с лёгкостью преодолеют препятствия и не лопнут, даже при наезде на острый камень. Но если речь идёт про песок, болото или глубокий снег, машина просто увязнет. Открытые модели наполнятся грязью, что негативно отразится на проходимости.

О безвоздушных колёсах можно говорить пока как об очень перспективной разработке. Её начали активно применять в военной сфере. Но чтобы перенести эти покрышки в гражданский транспорт, предстоит проделать ещё достаточно большой объём работ.

Преимущества существенные и позволяют говорить о том, что у безвоздушек есть все шансы стать популярными и востребованными. Но до тех пор, пока остаются ключевые недостатки, переживать за позиции пневматических шин на рынке не стоит.

Безвоздушная шина для автомобиля: описание, виды и отзывы

Об идее создать безвоздушные шины слышали многие водители. Если они такой новостью ошарашены не были, то точно хоть раз задумывались о том, что неплохо было бы получить такие колеса. Какой главный принцип обычной резины? За счет воздуха под давлением в шине водитель может преодолевать различные испытания: езду по камням, гвоздям, бордюрам и так далее.

Не перевелись до сих пор желающие на улицах, которые хотят кому-то пробить колеса. Что будет если из таких шин извлечь воздух? Причем совсем не важно, камерные или бескамерные колеса. Из-за изменения давления увеличится расход топлива, на дороге машина будет вести себя непредсказуемо. Если давление будет на нуле, то человек вообще далеко уехать не сможет.

В статье рассмотрим, как развивается идея создания безвоздушных шин, какие преимущества имеет и во сколько обойдется. Также поговорим о производителях, которые первыми смогли выпустить для обычных водителей такие модели. Какие из них стали успешными, а какие нет? Обо всем далее.

Что такое безвоздушная резина для автомобиля?

О создании подобной разработки официально впервые заговорил Пентагон. Конечно же, это говорилось в военном контексте. Дело в том, что не всегда бронированная резина могла справляться со всеми задачами. Когда подобные идеи возникают у столь влиятельной системы, сразу же выделяются средства на ее реализацию. Впервые безвоздушные шины, цену на которые можно узнать ниже, были использованы на транспорте Humvee. Сразу же после испытаний можно было выделить все недостатки и преимущества.

Что же собой представляет данная конструкция? Она полая с резиновыми простенками, которые выполняют роль воздуха.

Конструкция

Если безвоздушные шины закрыты и имеют боковые стенки, отличить от воздушного аналога их будет довольно сложно. Сейчас существует два вида конструкций данной разработки:

• наполнитель – стекловолокно;
• встроенные полиуретановые спицы-простенки.

Как правило, модели, созданные по первому типу сделаны в закрытом виде. Иначе стекловолокно можно попросту потерять по дороге. Но нужно понимать, что эффективной все-таки считается открытая система. Она имеет больше преимуществ: легче изготавливать, меньше необходимо материалов, все дефекты, которые можно получить в процессе движения, заметны сразу же.

Второй тип конструкции безвоздушных шин, цена на которые довольно высокая, кажется не такой уж сложной. Используется растяжной хомут по краю шины, в середине применяется классическая ступица. К последней присоединяются спицы из полиуретана в определенной последовательности. Рисунок у каждого производителя свой, поэтому недостатки и преимущества у всех различные.

Применение безвоздушной резины

Нужно еще раз уточнить о том, что данная конструкция считается довольно эффективной. Пользуясь ей, человек навсегда забудет о проколах или о контроле давления. Данная идея уже давно перенеслась из военной сферы в «гражданскую». Уже совсем скоро люди будут иметь возможность активно пользоваться подобными конструкциями. Но на данный момент, к сожалению, разработка еще ведется в довольно активном режиме. Серийные экземпляры уже имеются, и используются они на слабо-нагруженных средствах: скутерах, гольф-карах, велосипедах. Безвоздушные шины используются и в промышленной сфере. Их применяют на погрузчиках и экскаваторах. Иногда они встраиваются в инвалидные коляски.

Причина подобного «разнообразия» и избирательности более чем понятна. С такой резиной можно двигаться только на скорости в 80 км/ч. Если этот показатель превысить, то появятся паразитные вибрации, которые будут переноситься на корпус транспортного средства.

Преимущества шин без воздуха

Как уже было указано выше, новая конструкция имеет большое количество и достоинств, и недостатков. Нужно заметить, что с последними еще придется заметно повозиться производителям.

Для начала рассмотрим все достоинства конструкции без воздуха:

Колесо может менять свою форму в зависимости от того, по какой поверхности едет машина. Все ямки и кочки остаются водителем незамеченными. Если около 70 % конструкции находится в нормальном состоянии, то колесо остается в работоспособном режиме. Давление проверять нет нужды, так как его попросту нет. Из этого вытекает еще одно преимущество: колесо не сможет лопнуть. Вес подобной конструкции намного меньше, чем у «воздушного» варианта. Нет никакой необходимости в использовании дисков. Именно это и снижает общую массу конструкции. К тому же все это напрямую влияет и улучшает эффекты вождения автомобилем или любым другим транспортным средством. Единственное, что нужно брать с собой в дорогу, – это ключи. Насосы, домкрат и так далее не потребуются. Из-за небольшого веса машина будет тратить меньше топлива.

Цены на безвоздушную резину предполагаются высокие. Однако после того как пройдет эйфория от данного новшества, скорее всего, они упадут до уровня пневматических аналогов. Прогнозируется, что безвоздушные шины на ВАЗ и другие автомобили станут доступны всем людям. Модели будут универсальными, поэтому ставить их можно как на старые модели, так и на современные внедорожники.

На данный момент профессионалы утверждают, что подобную резину будет легко менять в случаях износа и повреждения. Это не станет большой проблемой для водителей. Следует лишь установить специальный профиль, закрепить конструкцию болтами и можно выдвигаться. Если же есть желание проехаться по горам, то на основу из полиуретана можно прицепить нужную «кожу» и готово.

Недостатки шин

Однако какие же недостатки имеет конструкция? На них потенциальным покупателям следует обратить особенное внимание.

Предел скорости – не более 80 км/ч. Если долго двигаться на максимальном режиме, то покрышка может начать шуметь и нагреваться. Грузоподъемность небольшая, так как технология пока до совершенства не доведена. Жесткость конструкции отрегулировать невозможно. Например, как в обычных аналогах спустить давление, чтобы поехать по песку, не выйдет.

Что касается последнего пункта, то рассмотреть его нужно отдельно. При востребованности проехать по другому дорожному покрытию, придется менять поставленный комплект на необходимый.

Модель от «Мишлен»

Первая гражданская резина подобной конструкции появились в 2015 году, и это безвоздушные шины «Мишлен». Творение было названо английским словом Tweel. Расшифровка: шина + колесо (tyre + wheel). Компания создала модели, которые можно было использовать на спецтехнике, скутерах, колясках, велосипедах. То есть речь идет о тех транспортных средствах, которые имеют небольшой вес и габариты. Что на счет конструкции? Разработчик создал систему из ступиц, которые были прикреплены к полуоси. Возле них находятся спицы, закрепленные в специальном порядке. Там же проходит растяжной хомут. Именно он формирует внешний вид шин.

Модель от Polaris

Конкурентом для безвоздушных шин Tweel стала модель от Polaris. Компания смогла создать модель более лучшего варианта. В целом по конструкции они похожи. Было лишь внесено небольшое изменение: спицы были установлены так, что они стали формировать «пчелиные соты». Использованы другие материалы. Преимущества такой новинки стали максимально заметны. Во время движения колеса способны постоянно менять свою жесткость. Это достигается при помощи получившихся ячеек. В следствии такого эффекта, форма колеса становится более надежной, а неровности преодолеваются наилучшим образом.

Bridgestone

Отметить нужно безвоздушные шины от Bridgestone. Компания создала необычный «рисунок»: в профиле закручены спицы, за счет чего шина отличается особой упругостью. Производитель не особо задумывался об используемых материалах, конструкция выполнена из переработки старой резины. В целом, модель от этого разработчика не очень удачная. Выдерживаемая максимальная скорость – 64 км/ч. Грузоподъемность колеса составляет 150 кг. Модель можно использовать на гольф-карах, не более того.

Резина еще находятся в стадии разработок и пока еще не выпустили безвоздушные шины на ВАЗ (цена на них также не установлена). Будем ждать, что в Россию эта новинка придет уже в доработанном виде и с уменьшенной стартовой ценовой политикой.

Hankook

Корейский производитель Hankook поразил своей разработкой, которая получила название I-Flex. Был сделан необычный поворот. Данная модель имеет шину и обод в единой конструкции – они соединены. В 95 % использованы уже переработанные материалы. Впервые представлены шины были в 2013 году. Уже тогда имели интересный дизайн, поэтому посетителям понравилась модель. Сейчас эти шины устанавливаются на транспортных средствах линейки Volkswagen Up.

Следует отметить, что наиболее популярной на данный момент считается корейская шина подобной конструкции I-Flex. Сейчас имеется уже пятое поколение продукции. Инженеры смогли преодолеть барьер в 80 км/ч. Максимальная скорость была поднята до 130 км/ч. Во время тестов этот показатель подтвержден. Новый рисунок прекрасно справляется с новыми нагрузками. Дополнительно внедрены новые Hankook I-Flex-V, которые устанавливается на обод в стандартной комплектации.

Итоги

На данный момент технология безвоздушных шин находится на стадии доработки и внедрения новых нюансов, которые смогли бы устранить все недостатки, о которых говорилось выше. Следует отметить, что изначально такие модели предназначались для езды по дорогам Соединенных Штатов, но не стоит расстраиваться. Официально в Россию такая новинка придет уже доработанной и совершенной. Соответственно, стоимость успеет упасть, а качество приобретет приличные обороты. Поэтому всем стоит подождать.

Сколько стоят безвоздушные шины? В Российской Федерации они продаются неофициально, поэтому привести реальную стоимость довольно сложно. Нужно лишь подметить, что на данный момент в США она высока. С чем это связано? Даже с тем, что эта технология появилась не более 10 лет назад в продаже, она пользуется неподдельным интересом со стороны покупателей. Из-за того, что эйфория до сих пор не прошла, производители завышают стоимость. С чем это еще связано? С тем, что используемые материалы пока еще имеют высокую себестоимость.