Будущее автомобильных шин: инновации и технологии ближайших лет

Жесткая конкуренция между шинными компаниями, технологический прогресс и стремление произвести впечатление на покупателей – все это подталкивает производителей шин к созданию различных инноваций и концепций. Многие из таких разработок уже стали привычными для многих автомобилистов. Например, сегодня уже никого не удивишь покрышками с технологией RunFlat, которые позволяют продолжать движение даже при нулевом давлении в колесах. Другой пример – шины с датчиками TPMS, которые измеряют внутреннее давление и передают данные на бортовой компьютер автомобиля. Это избавляет водителя от необходимости в ручном измерении давления с помощью манометра.

В данной статье мы подготовили подборку технологий и оригинальных концепций, которые уже используются или могут быть внедрены в будущем. Среди них: двухкамерные покрышки, технологии искусственного интеллекта, системы электронного мониторинга шин и др. Предлагаем подробнее ознакомиться с актуальными инновациями в шинной индустрии.

Двухкамерные шины

Такую концепцию камерных покрышек совместно разработали две ведущие шинные компании – Goodyear и Dunlop. Суть технологии заключается в том, что под одной покрышкой находится сразу две независимые резиновые камеры. Такая конструкция позволяет исключить ситуации, когда после прокола колесо полностью теряет давление, из-за чего водитель не может продолжать движение. В подобных случаях приходится выбирать между несколькими вариантами: заклеивать пробитую камеру непосредственно на месте происшествия, устанавливать запасное колесо или доставлять машину в шиномонтажный сервис на эвакуаторе.

Технология двухкамерных шин позволяет продолжать движение после прокола одной из двух камер. При этом, как утверждают разработчики концепции, пятно контакта почти не меняется. Соответственно, при повреждении одной камеры колесо будет работать практически без ощутимых изменений с точки зрения управляемости, устойчивости и торможения.

Сроки появления таких шин в данный момент неизвестны. Если совместный проект Goodyear и Dunlop продолжит развиваться, то, вероятно, двухкамерные колеса могут выйти на мировой рынок в ближайшее десятилетие.

Искусственный интеллект

Разумеется, ИИ применяется не в самих автошинах – до такого уровня индустрия еще не дошла. Искусственный интеллект используют при разработке и моделировании новых покрышек. Например, многие ведущие производители уже активно применяют ИИ для проектирования шин и их тестирования в виртуальной программной среде. При этом искусственный интеллект способен определять слабые места и недочеты в конструкции, дизайне шин или в составе компаунда. Другими словами, разработчики создают компьютерную модель покрышки, а искусственный интеллект изучает и анализирует ее, и при необходимости вносит коррективы и изменения, чтобы добиться наилучших характеристик.

Применение ИИ в шинопроизводстве позволяет не только улучшить качество продукции, но и сократить производственные затраты, а также уменьшить воздействие на окружающую среду. Создание и тестирование цифровой 3D-версии шины перед началом ее серийного производства избавляет разработчиков от необходимости в физических прототипах изделий. Таким образом, затрачивается меньше ресурсов и сырья на изготовление первых (тестовых) образцов покрышек. Это так или иначе дает положительный эффект с экологической точки зрения.

Бесконтактный мониторинг и контроль состояния шин

Примером такой технологии является система ContiConnect, разработанная компанией Continental. Ее суть заключается в использовании специальных датчиков в шинах, которые, в отличие от TPMS, способны измерять не только давление в покрышках, но и множество других параметров. В частности, они позволяют бесконтактно определять температуру шин, степень их износа и др.

Радиочастотные RFID-метки могут устанавливаться в шины как в заводских условиях, так и после приобретения покрышек, по желанию владельцев автотранспорта. Эти устройства синхронизируются с центром обработки данных и передают информацию на приложение, установленное на мобильном устройстве пользователя. С помощью программы можно просматривать информацию о шинах не только одного автомобиля, а целого автопарка. Такое решение особенно актуально для перевозчиков, в распоряжении которых имеются десятки, а то и сотни транспортных средств. Мониторинг шин через систему ContiConnect позволит вовремя выявлять проблемы с покрышками (например, пониженное давление или критический износ), не осуществляя замеры вручную на каждом колесе при помощи манометров, штангенциркулей и других измерительных приспособлений.

Безвоздушные шины

Такие разработки уже имеются у нескольких крупных компаний, занимающихся производством автошин. В частности, подобные концепты разрабатывали такие фирмы, как Michelin, Continental, а японская Bridgestone шагнула дальше остальных – она применила концепцию airless-шин при разработке колес для космических аппаратов (луноходов).

Суть этой технологии заключается в том, что airless-шины не требуют накачки воздухом. Вместо обычных боковин, которые своими бортами прилегают к колесному диску и создают герметичное внутреннее пространство, заполняемое воздухом, в таких покрышках используются эластичные спицы из полимерных и композитных материалов. К ним, в свою очередь, крепится протекторная лента. Таким образом, если протектор будет поврежден острым предметом, безвоздушная шина продолжит функционировать, как и прежде. Даже наличие многочисленных проколов протекторной дорожки никак не скажется на ездовых качествах airless-колеса, лишь на его внешнем виде.

Массовое внедрение этой технологии позволит значительно повысить безопасность дорожного движения. Дело в том, что некоторый процент аварийных ситуаций на дорогах связан именно с пробитием шин во время движения. Поскольку безвоздушные колеса абсолютно невосприимчивы к проколам, водители автомобилей с airless-шинами будут полностью защищены от таких ситуаций.

Шины из вторичного сырья

Концепцию Eco-Friendly уже активно используют большинство ведущих производителей шин. Чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду, многие компании используют не только первичные ресурсы для изготовления покрышек, но и переработанное вторичное сырье. В частности, для этого применяются те же шины, но старые и изношенные. Их перерабатывают различными методами (например, пиролизом), после чего из б/у покрышек добывают восстановленный техуглерод, металлокорд и другие ингредиенты. Затем это вторсырье повторно используется для производства новых шин.

Также в качестве вторсырья используют другие виды отходов. Например, современные шинные заводы могут изготавливать силику из рисовой шелухи. Полимерные добавки для компаундов могут быть получены из использованного пластика – например, из обычных пластмассовых бутылок.

В некоторых перспективных моделях шин содержание вторсырья уже доходит до 50-60%. Производители стремятся максимально повысить этот показатель и минимизировать использование традиционного сырья, чтобы достичь полной углеродной нейтральности.

Примечательно, что шины из вторсырья по качеству ничем не уступают покрышкам, изготовленным по традиционным технологиям. Более того, многие модели таких автошин являются вовсе не бюджетными – большинство из них относятся к премиум-сегменту и могут уверенно конкурировать с дорогими флагманскими покрышками от ведущих шинных брендов.

Сенсорные шины Goodyear IntelliGrip Urban

Одной из наиболее удивительных и оригинальных разработок в шинной индустрии является технология IntelliGrip Urban, созданная инженерами Goodyear. Специалисты американской компании представили концепцию электромобильной шины, которая оснащена «сенсорным» протектором. Датчики, расположенные по всей окружности протекторной ленты, буквально сканируют поверхность дороги и анализируют ее свойства: твердость, гладкость, температуру, наличие влаги и др. Электроника обрабатывает полученную информацию и, в зависимости от особенностей дорожного покрытия, автоматически управляет тяговым и тормозным усилием, корректирует скорость электрокара и др. Например, на сухом ровном асфальте электроника будет подавать больше тяги на ведущие колеса, тогда как на заснеженном покрытии или грунтовке крутящий момент будет уменьшаться, чтобы не допустить пробуксовки и потери устойчивости.

Данная разработка ориентирована в первую очередь на беспилотные электромобили, которые могут войти в массовое применение уже в ближайшем будущем. Автоматическая корректировка тяги, тормозного усилия и других параметров на основе данных, полученных с сенсорных шин IntelliGrip Urban, позволит значительно снизить вероятность аварийных ситуаций с участием электрокаров-беспилотников. Но в перспективе, вероятно, такая технология может быть применена и в обычных автомобилях и электрокарах, управляемых человеком.

Сферические шины Goodyear

Не менее фантастическим и футуристичным выглядит концепт сферической шины, который также был создан компанией Goodyear. Эта идея, вероятно, позаимствована из фильма «Я, робот». Первый физический прототип таких шин уже был представлен на одной из прошедших выставок в Женеве.

Согласно задумке разработчиков, сферические колеса будут удерживаться в подвеске автомобиля с помощью мощных электромагнитов. Благодаря магнитной левитации, колеса практически не будут взаимодействовать с ходовой частью машины, поэтому удары на дорожных неровностях будут наносить автомобилю минимум ущерба. Кроме того, сферическая форма шин и отсутствие привычных точек крепежа (ступиц) позволяет им вращаться в любом направлении. Это позволит парковаться даже в самых тесных условиях, а также выполнять разворот на 180 градусов буквально на месте.

28.03.2025 г.