Квадратная резина на авто
Квадратные колеса: шутка или реальность?
Квадратные колеса — звучит как чья-то неудачная шутка. Но нет.
В 1954 году американец Альберт Сфредд подал патент на квадратные колеса и даже через 3 года его получил. Это было не просто забавой, а инновационной разработкой.
В статье Popular Mechanics за апрель 1970 года так комментировали необычное изобретение: «Квадратные колеса с такой конструкцией работают лучше, чем круглые в условиях сложно пересеченной местности. Остроугольные грани обеспечивают лучшее сцепление на снегу, грязи, песке или крутых склонах, обеспечивая повышенную тягу для грузовых автомобилей, танков и другой военной техники. А гениальная внутренняя геометрия обеспечивает плавную езду на ровных поверхностях.
Каждое колесо приводится в движение одной шестерней, передающей вращение на другую внутреннюю звездообразную. Колеса, установленные на плавающую ось, автоматически выравнивают своё положение по высоте относительно друг друга в положении как «на ребре», так и плашмя. С помощью этого достигается эффект круглых колес, с касанием грунта всеми частями протектора. Однако расстоянии от земли остается неизменным. Поэтому такие колеса можно использовать в полевых условиях и на достаточно высоких скоростях.»
Квадратные покрышки действительно отлично себя чувствовали на скорости до 55 км/ч и успешно справлялись с песком, снегом и грязью. Колеса крепились под особым углом и должны были применяться в военной промышленности. А особенная форма должна была помогать преодолевать любое бездорожье. В 1960 году даже было построено несколько ходовых моделей и макетов для армии США с такими колесами.
Но, как мы можем заметить, изобретение не прижилось.
Что стало с колёсами после долгой стоянки
С кольтом сразу же всплыло несколько проблем, но обо всем по порядку. Сделав с некоторыми трудностями страховку (если интересно, могу описать по подробнее), я поехал на машине к себе домой в Петергоф. Это примерно 50-60 км из Пушкина. При наборе скорости больше 40 км/ч появлялась сильная вибрация, машину сильно колбасило. Первая мысль — наверно диски кривые. Я как-то не обратил внимания, что со слов моего начальника, она стояла на зимней резине уже 2 года без движения. Несмотря на это, колеса почти не спустило и подкачка до рекомендованных 2.2 атм перед началом движения заняла не более 5 минут.
Заехал в бокс по шиномонтажу, машину подняли, сняли колеса и начали их смотреть. Резина Roadstone Winguard 231 175/65 r14 с логотипом «сделано в Корее», судя по надписям на дисках (а они точно покупались одновременно) — 2009 год. Визуально — все шипы на месте, резина выглядит очень неплохо, почти не стерта. Начали смотреть более внимательно, прокрутили её на балансировочном станке. Оказалось, что резина квадратная — как раз в тех местах, как кольт и стоял. При езде на таких квадратных колесах машина прыгала и появлялись вибрации. Мастер предложил снять покрышку с диска и заново надеть на диск, только плоской частью к другому месту диска. Поскольку стоимость такой процедуры была 200 р, решили попробовать на одном диске. Сняли, надели, посмотрели. Заодно проверили и сами диски — они оказались ровными, видимо, на них особо не ездили даже. Все собрали обратно. Мастер предложил спустить давление до 1.9 атм и поездить так 500 км, посмотреть, вдруг резина все таки выправится. На этом я и уехал, отдав за все 1000 рублей. Попутно осмотрел элементы подвески — что смог. Вроде все более менее, но в любом случае нужно ехать на диагностику подвески отдельно.
Сейчас я проехал уже больше 1000 км, вибрации прекратились, видимо, помогло! Однако резина в плохом состоянии (прикладываю фото), хоть и на первый взгляд рисунок протектора не поврежден и не стерт. Шипы или стерлись, или просто вдавились глубоко внутрь. По льду и даже легком снеге машину бросает и вообще такое ощущение, что она крайне неустойчиво себя чувствует, хотя это стало ясно только с выпадением приличного количества снега и образования льда на дорогах.
Читаем рисунок шин: что влияет на поведение резины.
Хотели бы вы с первого взгляда определять, как будет вести себя на дороге та или иная автомобильная покрышка? Надоело просто верить на слово продавцам, которые козыряют непонятными терминами, рассказывая о характеристиках моделей шин? Хотите по одной только картинке уметь определять, подходит вам эта авторезина или нет? Если вы ответили «да» хотя бы на один из этих вопросов, тогда эта статья для вас.
Сегодня рассмотрим основные виды рисунков протектора легковых шин и разберем, какие элементы являются ключевыми, определяющими поведение резины в различных дорожных условиях.
Понятное дело, что не дизайном единым обеспечивается производительность покрышек. Важное значение имеют также прочность каркаса и состав резинотехнической смеси. Но сегодня не о них. В этой статье в главной роли будет композиция блоков и прорезей.
Как разные концепции дизайна влияют на поведение шин
За долгую историю существования автомобилей было создано огромное множество вариантов покрышек для их колес. В настоящее время в массовом производстве преобладают четыре основных типа рисунка. Их преимущества и недостатки рассмотрим подробнее.
Симметричный направленный рисунок
В таких покрышках наклонные канавки как бы сходятся к центру в направлении вращения. Рисунок отменно справляется с отведением воды, слякоти и снежной массы. По косым бооздкам жидкость оперативно выводится из пятна контакта. Такой дизайн чаще всего выбирают для высокоскоростных моделей шин, на которые возлагается задача защиты от аквапланирования в условиях работы на повышенных оборотах.
Недостатком таких покрышек является повышенная шумность, по сравнению с ненаправленными аналогами, и плохая устойчивость на неровных поверхностях. Зато они отменно держат заданный курс на асфальтированных городских дорогах и междугородних трассах.
При установке таких шин обязательно нужно соблюдать заданное направление, обозначенное стрелкой на боковине и надписью «Rotation».
Симметричный ненаправленный рисунок
Покрышки с таким дизайном считаются наиболее универсальными. Именно такие шины чаще всего устанавливаются на новые автомобили. Их преимущество в том, что они способны обеспечить высокий уровень комфорта, стабильности и безопасности на разных типах дорог. Как нельзя лучше такие покрышки подойдут для спокойных степенных водителей, которым приходится много ездить в смешанном цикле.
К недостаткам относится невысокая эффективность данной резины при движении по мокрым дорогам на высоких скоростях. Быстрое отведение воды — не их конек.
Зато их можно ставить на авто любой стороной и на любое колесо. Это облегчает процессы замены и позволяет периодически менять местами колеса, обеспечивая равномерность износа комплекта покрышек.
Идея такого дизайна возникла в связи с тем, что, проанализировав загруженность разных зон покрышки в тех или иных условиях, инженеры пришли к пониманию необходимости зонирования протектора.
Так, внешнюю зону наделили большей жесткостью и стойкостью к деформациям, которые могут возникнуть при активном маневрировании. А вот внутренний участок в ответе за водоотведение и защиту от аквапланирования, поэтому здесь много дренажных канавок. Центр при этом жесткий и плотный, благодаря чему он обеспечивает курсовую устойчивость. Покрышки такого типа устанавливаются на высокопроизводительные автомобили.
К недостаткам подобного дизайна относится невысокая эффективность на повышенных оборотах и слабое поглощение вибраций в связи с жесткостью внешней стороны.
При установке необходимо следить, чтобы отметка «Outside» на боковине была с наружной стороны, а «Inside» — с внутренней.
Это наиболее редко встречающийся вариант. Разработан он был в стремлении создать многофункциональные покрышки с эффективным водоотведением и равномерным распределением нагрузки на поверхность.
Казалось бы, вот он — идеально сбалансированный вариант, но не все так просто. Сложности для владельцев таких покрышек состояли в правильной установке на автомобиле с соблюдением как направления вращения, так и симметрии. На боковину таких шин наносят и стрелку с надписью «Rotation», и обозначения «Inside» или «Outside». Но это еще полбеды, с этим несложно разобраться. Но вот что делать с подбором запасного колеса?
В общем, от выпуска таких покрышек со временем отказались. Сейчас найти подобный дизайн резины практически невозможно. Кто знает, может, в будущем к выпуску асимметричных направленных покрышек вновь удастся вернуться, когда, к примеру, доведут до совершенства технологию беспрокольных покрышек или средства восстановления поврежденной резины.
Роль отдельных элементов рисунка
А теперь разложим общую концепцию рисунка протектора на отдельные части. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся элементы дизайна.
Цельное или уплотненное центральное ребро
Центральное ребро Центр покрышки больше всего нагружается на высоких скоростях. Повышенная жесткость в этой зоне обеспечивает оптимальную курсовую устойчивость при динамичной езде. С покрышками, имеющими на своей поверхности этот элемент дизайна, можно рассчитывать на отменную управляемость и чуткость реакций на сигналы рулевого управления.
Это главные гидроэвакуационные элементы. По ним жидкость отводится к задней стенке пятна контакта, откуда выводится в стороны. Чем больше площадь поверхности каналов, тем эффективнее водоотведение.
Расположенные под разными углами, прорези на поверхности покрышки обеспечивают водоотвод даже при активном маневрировании.
Широкие плечевые шашки
Массивные боковые шашки способствуют уверенной устойчивости и защите от проскальзываний при выполнении поворотов.
Мелкие волнистые прорези в блоках зимних шин
Они еще называются самоблокирующимися ламелями. Суть их работы заключается вот в чем: при прямолинейном движении они захватывают влагу и снежную массу, повышая сцепные свойства на мокрой дороге. А вот при поворотах эти прорези смыкаются, обеспечивая высокую жесткость протектора и стабильность пятна контакта.
Название в полной мере отображает суть этих элементов. В небольших выемках, прилегающих к дренажным дорожкам, может скапливаться некоторое количество снега. Это повышает общие сцепные свойства зимней покрышки, поскольку контакт «снег-снег» сильнее, чем «снег-резина».
Открытые плечевые канавки
Они в ответе за выведение жидкости из зоны контакта в поперечном направлении. Скорость водоотведения повышается, если эти канавки шире, чем прорези или каналы, которые к ним примыкают. В таком случае выталкивание воды происходит за счет большой разницы давлений.
И еще отдельно стоит упомянуть такие инженерные решения, как смещение прорезей, отделяющих блоки в разных ребрах, и использование шашек разных размеров. Благодаря этому удается получить разницу в амплитудах шумов, возникающих при движении. В результате заметно повышается акустический комфорт покрышек.
На этом наш сегодняшний обзор окончен. Оставайтесь с нами, чтобы знать больше и выбирать осознанно.
Источник.
Квадратная резина и крошащийся чугун: как ездили при –50 °С в 50-е годы
Вас замучила целая прорва зимних проблем – холодное сиденье, иней на стеклах, чуть живой стартер и задубевшие амортизаторы? Вы посмотрите на зиму другими глазами, узнав, каково приходилось шоферам на Крайнем Севере в эпоху деревянных кабин и отсутствия антифриза.
Ч тобы было понятнее, о чем речь: какими бы примитивными ни были автомобили в середине прошлого века, они ездили не только в обжитых регионах СССР, но и там, где редко ступала нога человека. В огромной стране таких территорий было немало, и были это в первую очередь холодные края – Сибирь, Крайний Север, Заполярье.
Вообще, стоит заметить, что 53% территории Страны Советов составляли регионы, где среднесуточная температура января лежала в диапазоне от –20 С° до –50 °С. Так что выбора просто не оставалось: территории нужно было осваивать, а значит – возить по ним людей и грузы.
Все гораздо страшнее
Чтобы говорить о трудностях эксплуатации автотранспорта при аномально низких температурах, нужно понимать, что суть их – не только в проблеме утреннего старта.
Все гораздо хуже: при экстремальном морозе некоторые узлы не могут работать в принципе – хоть утром, хоть в разгар рабочей смены.
Например, некоторые даже современные сорта резины уже при минус 20 °С «дубеют» настолько, что детали из них покрываются сетью трещин, а при минус 40 °С наступает так называемое стеклование – кристаллизация резины, которая приводит к разрушению детали при приложении к ней нагрузки. Поэтому шины на трудягах ЗИСах и ЯАЗах после особенно морозной ночи могли оказаться вдруг, мягко говоря, некруглыми.
Да что там резина – углеродистая сталь уже при минус 30–40 °С резко теряет сопротивляемость ударным нагрузкам. При тех же минус 40–45 °С стали с добавками марганца и кремния (а это рессоры и пружины) становятся хрупкими, чугун (ГБЦ, картеры трансмиссии) снижает ударную вязкость, а припой, которым паяют электрооборудование и электронные блоки, как по волшебству превращается в порошок, осыпающийся с проводки и печатных плат…
На некоторых старых дизелях применялись шатунные вкладыши из свинцовистой бронзы – так они даже при минус 20 °С деформировались настолько, что подклинивали коленвал и оставляли задиры на его шейках.
Прибавьте сюда еще сопутствующие морозам нюансы. Например, ветер, который уже при 10–15 м/с существенно ускоряет остывание агрегатов – а ведь в некоторых регионах Севера не редкость и 25–40 м/с! Или мельчайшая снежная пыль, в метель проникающая через самые надежные уплотнения и вредящая механизмам. Поэтому особые приемы эксплуатации требовались шоферам-северянам на каждом шагу.
Теория холодов
Специальные зимние масла у нас начали выпускать к середине 1960-х, но на большинстве автобаз их тогда даже не видели. Об антифризах для систем охлаждения тоже многие слышали или читали в умных книжках, но даже появись они вдруг в распоряжении всех автоколонн, применение их на северной технике той поры было бы затруднительным. И мы сейчас объясним, почему.
Стандартный автомобиль начала 1960-х (мы говорим в первую очередь о грузовиках, поскольку на Москвичах и Победах на Крайнем Севере никто не катался) уверенно заводился при морозе не ниже минус 10–15 °С. При более холодной погоде обычное, не зимнее масло превращалось в густую кашу, увеличивая свою вязкость в 700 раз! Поэтому провернуть коленвал быстрее, чем 50 раз в минуту, заледеневший стартер с заиндевевшей батареей не мог. А этого было мало для запуска мотора.
Тем более, что распространенные автомобильные бензины А-66 и А-70, на которых работали основные грузовики Севера – полноприводные ЗИС-151, ЗИЛ-157, ГАЗ-63, – также переставали полноценно испаряться уже при минус 15 °С.
Поэтому в морозы ниже минус 20 °С тогдашним двигателям перед пуском требовался разогрев. Вариантов было несколько, но все они требовали предварительного (с вечера) слива из двигателя охлаждающей жидкости. В условиях хорошо оборудованных стационарных баз для предпускового подогрева применяли пар низкого давления, подаваемый в рубашку охлаждения. В течение 10-15 минут такой «продувки» промороженный двигатель набирал температуру, необходимую для запуска.
В примитивных точках базирования двигатель разогревали проливкой через его рубашку охлаждения горячей воды: каких-нибудь пять-десять ведер кипятка – и ваш ГАЗон можно заводить! Правда, перед этим нужно проследить, чтобы вода была достаточно горячей, ведь если она замерзнет в выпускном кранике, быть беде: вся порция воды в блоке тут же превратится в лед, и двигатель беспощадно разорвет давлением.
Да, мы еще не сказали, что масло с вечера тоже должно быть слито, чтобы утром можно было его, подогретое до плюс 90 °С, залить в мотор для прогрева подшипников коленвала, ну и для облегчения работы стартера тоже.
Собственно, и не только для этого. Еще один сюрприз, который могла преподнести зима, если вдруг водителю удавалось запустить двигатель с замерзшей смазкой в поддоне – повреждение элементов системы смазки ненормированно высоким давлением: выдавливание заглушек, обрыв шлангов, деформация радиаторов.
Ленивые водители, которым не хотелось сливать масло и утром возиться с его подогревом и обратной заправкой, перед постановкой горячей машины на ночевку заливали в картер (прямо в масло) хорошую порцию бензина (до 20% от количества масла). Официально рекомендовался авиационный бензин марки Б-70, поскольку он быстрее испарялся из картера после запуска мотора (порядка 25 минут) и меньше влиял на его износ. Водители ЯАЗов, МАЗов и КрАЗов с дизелями (все они тогда комплектовались двигателями ЯАЗ) смело разбавляли свое масло керосином, при тридцатиградусных морозах пропорция смеси могла достигать 50:50.
ЯАЗ 214 с комплектом средств утепления
Со временем серьезно облегчили труд водителей предпусковые подогреватели, которые начали появляться на серийной технике как раз в середине 1960-х. Это было нечто похожее на нынешние «автономки» типа вебасто – бензиновые (или «солярочные») котлы, подогревающие теплоноситель системы охлаждения двигателя. Котел подогревателя был встроен в контур системы охлаждения, поэтому появилась наконец возможность использовать в ней помимо воды и незамерзающие жидкости – ведь теперь по вечерам не требовалось «сливать воду», чтобы утром многократно заливать в мотор кипяток для прогрева.
Предпусковой подогреватель двигателя
Еще один по сей день не забытый упрощенный вариант для не особенно лютых морозов – легковоспламеняющиеся жидкости, которые с помощью нехитрых устройств впрыскивают во впускной коллектор. Жидкость, содержащая летучий эфир, поставляется в одноразовых металлических капсулах, которые заряжаются в механический насос.
Приспособление для ввода пусковой жидкости
Доброе утро, мороз!
«Утро добрым не бывает» — наверное, эту поговорку придумали шоферы-северяне. Ведь в былые времена им каждый день перед началом смены предстоял дополнительный нелегкий труд на «свежем воздухе».
Итак, то, что мы сегодня при любой температуре делаем легким поворотом ключа в замке зажигания или нажатием кнопки Start, каких-то полвека назад для водителя из Сургута, Сыктывкара, Магадана или Архангельска выглядело как целый комплекс подготовительных работ, за который так и хотелось получить особую оплату. Каждое утро начиналось с алгоритма:
Но даже когда мотор заработает наконец уверенно на средних оборотах, водитель не мог сразу отправляться в рейс. Теперь он должен был прогреть трансмиссию – коробку передач, «раздатку», ведущие мосты, уделив этому вопросу особое внимание.
Трансмиссионные масла в ту пору были таковы, что пока агрегат не прогреется до плюс 10 °С, его шестерни и подшипники не получат надлежащей смазки. В результате – перегрев и заклинивание подшипников. Кроме того, загустевшее масло в трансмиссии оказывает настолько существенное сопротивление движению, что его приходилось учитывать даже в случае с такими мощными и тяговитыми машинами, как ЗИЛ-151 и Урал-375. Например, в момент трогания с места замерзшего грузовика сопротивление движению в трансмиссии в 4 раза превышает нормальное. Даже после 2-3 км пробега этот показатель снижается лишь вдвое. Так что трогание с места и движение на первых 10–15 км при морозе минус 30 °С приходилось делать максимально плавным и неторопливым. Иначе – перспектива ремонта моста или коробки прямо на снегу, да еще при свежем ветре (как это обычно бывает).