Автомобильные шины будущего, из чего могут быть произведены

Количество электронных систем в автомобиле увеличивается драматически и через все более короткие промежутки времени. Путь к автопилоту, похожему на тот, что используется в самолетах, который на основе программы управляет путешествием, будет пройден еще нескоро, но это уже не чистая утопия. Уже сегодня системы, регулирующие скольжение и устойчивость, в сомнительном случае берут на себя принятие решения вместо водителя и корректируют его. В будущем электроника ещё больше будет контролировать водителя, а когда возможности электроники будут реализованы, может возникнуть вопрос: А где удовольствие от поездки?

Шина как элемент передачи силы на дорогу и соединительный элемент с ней для решения своих обычных задач будет развиваться чрезвычайно традиционно. Эксперт в Dunlop д-р Бернд Левенхаупт говорит: «Современная конструкция шин с отрезными стальными брекерами и спиралевидно загнутыми нейлоновыми бандажами и в будущем останется самой значительной конструкцией. Дополнительно получат признание легкие шины с арамидными брекерами. Получат распространение противо-аварийные шины с самонесущими свойствами. Комфорт требует, чтобы шины становились больше и, несмотря на это, легче».

Повышенную передачу силы обеспечивают новые поколения шин из силики и с добавлением сажи, а также более эффективные профили, включая область аквапланирования. Растущие требования к защите окружающей среды требуют оптимизации производственных процессов, включая низкое потребление энергии, понижение веса, оптимальное применение материалов, значительное снижение сопротивления качению, менее шумные профили и еще более высокую способность к вторичной переработке. Этим требованиям очень соответствует сообщение о том, что в рамках исследований, касающихся шин, проводятся эксперименты по получению новых наполнителей (заменителей силики и сажи): таким вариантом являются кукурузный или картофельный крахмал. Это перспектива будущего. Кроме этого, шина предоставляет дополнительный потенциал для разработок, который частично представляется утопическим.

Некоторые специалисты по шинам вполне серьезно рассчитывают в не слишком далеком будущем на изготовление «разумных» полимеров (молекулярных структур), распознающих изменения в состоянии дороги (температура, сухость, влажность, снег), и приспосабливать свойства протектора этим условиям, хотя бы в ограниченных рамках—завораживающее видение будущего. Довольно реалистичной выглядит область avtoindent.ru задач в качестве элемента электронного распознавания и регулирования состояния ходовых качеств, первые проекты этого были представлены Conti. Ключевое слово бионика: бионика — это изучение природы и решение изученного техническими средствами. Например, в шинах Conti Premium Contact инженеры-разработчики очень важный контур шины сделали в подражание кошачьим лапам. «Точно так же как подушечка кошачьей лапы на бегу, опорная поверхность шины остается узкой при стандартной нагрузке и при стандартных условиях движения, благодаря этому шина обладает очень хорошими качествами, предупреждающими аквапланирование. Напротив, при торможении опорная поверхность шины расширяется подобно подушечке на лапе у кошки при ее приземлении после прыжка. За счет расширения опорной поверхности повышается перенос силы.

Совсем как в этом естественном примере, шина приспосабливается к каждой ситуации движения». Ключевое слово электроника: бортовая стенка шины Torsion SWT от Conti. В этом случае шина служит не только посредником между автомобилем и дорогой, но и датчиком. За счет измерения деформации боковой стенки шина становится поставщиком данных для регулировки скольжения и торможения, а также для других электронных систем, помогающих водителю. Возникающие продольные и поперечные силы влияют на деформацию шины, на этой основе можно рассчитать силу, действующую в данный момент. У шин SWT имеется специально подготовленная внутренняя часть боковой стенки, резиновая смесь которой содержит магнитный порошок, намагниченный по всему периметру шины поочередно, северным и южным полюсами. Два сенсора, закрепленных на ходовой части, один находится рядом с ободом, а другой рядом с протектором. При вращении колеса между двумя сигналами нет различия по времени.
 

 

При торможениях или ускорениях из-за продольной деформации это различие во времени возникает, на основании чего компьютер определяет величину продольной силы, переданной каждой шиной. На повороте шина деформируется поперек направления движения, в результате чего изменяется расстояние между боковой стенкой и сенсорами. Это приводит к колебаниям в измеренной силе магнитного поля, которая снова оценивается компьютером. Благодаря этому силы, передающиеся шиной, могут распознаваться и служить сигналом для ABS, ASR или ESR Сенсорика здесь проще, чем раньше, но регулировка может быть точнее. Шина SWT в процессе разработки, Conti рассчитывает на ее запуск в серийное производство в ближайшем будущем. Ключевое слово электронная шина; должен прийти сенсор в профиль. Conti, Siemens и несколько университетов разрабатывают электронные сенсоры, которые должны быть имплантированы в шину между брекером и протектором и измерять движения блоков профиля. Чем больше и быстрее движение профиля, тем выше передача силы в продольном или поперечном направлении.

Результаты измерений беспроводным способом постоянно передаются в компьютер, который на их основе распознает величину трения дороги, т.е. различие между бетоном или крупитчатым асфальтом, сухой дорогой или на мокрой. Благодаря этому может более точно осуществляться регулирующее действие тормозных и стабилизирующих систем, а также самостоятельно регулирующих дистанцию темпов. Профильный сенсор находится на стадии предварительной разработки, до серийной зрелости пройдет еще несколько лет. Сенсорика непосредственно на шине или внутри нее раскрывает эффективные возможности распознавания состояния движения и его регулировки.

Источник: www.avtoindent.ru