цільнолита шинаВ даний час вже не знайти людину, яка б не знала, для чого призначені шини на автомобілях. Шини для легкових автомобілів в Україні нині купити не проблема, тим паче коли існують такі автомагазини як АТЛ. Але не всі знають, що автопокришки набули широкого вжитку відносно недавно. Щоб простежити історію автомобільних шин, необхідно повернутися практично на півтора століття назад в історію.

Перші гумові шини з'явилися в середині 19-го століття, майже відразу після винаходу Чарльза Гудієра процесу отримання гуми з каучуку. Спочатку подібні шини представляли собою дерев'яні колеса, на які надягали обід з суцільного гумового шару. Литі гумові шини були проривом у забезпеченні плавності їзди, дозволяючи трішки пом'якшити поїздку, поглинаючи удари від нерівностей на дорозі. Однак, хоч використання литих гумових шин дозволило зменшити трясіння і вібрацію, все одно поїздка на транспортному засобі з такими колесами була далека від комфортної.

Вважається, що ідея використовувати прошарок повітря для пом'якшення ударів і для зменшення тертя кочення прийшла в голову шотландському інженерові Роберту Томсону, який отримав 10 грудня 1845 року патент на винахід «вдосконаленого колеса для візків та інших рухомих об'єктів».

«Удосконалений колесо» Томсона складалося з дерев'яного обода, оббитого металевим обручем, на який за допомогою болтів прикручувати зовнішнє покриття зі шкіри. Із зовнішнього боку шматки шкіри скріплювалися за допомогою заклепок. Усередині утворилася шкіряної труби містився прообраз сучасної камери, тільки у Томсона вона була зроблена з парусини, просоченої гумовою сумішшю.

Томсон навіть провів випробування, які показали, що застосування «повітряного колеса» дозволяє істотно зменшити силу, необхідну для пересування екіпажу. Подібні колеса Томсон припускав використовувати на каретах, особливо відзначаючи, що карета тепер може рухатися особливо плавно і що вона, завдяки використанню повітряних шин, виглядає ніби ширяє над землею. Свої результати випробувань Роберт Томсон опублікував 27 березня 1849 в журналі «Mechanics Magazine», приклавши докладні малюнки і опис свого винаходу.

Однак нікого даний винахід не зацікавило, і виробництво «повітряних коліс» так і не було розпочато.

Повторно пневматична шина була винайдена в 1888 році Джоном Бойд Данлопом в Ірландії. Перше пневматичне колесо Данлопа складалося з накачаного повітрям шматка садового шланга, надітого на обід колеса дитячого велосипеда його сина. Шланг прикріплювався до обода за допомогою намотаною стрічки з прогумованої парусини. Щоб запобігти швидкому стирання стрічки об дорожню поверхню, Данлоп прикріпив шматок щільної еластичної мотузки поверх намотаної парусинової стрічки.

У 1889 році була проведена гонка на велосипедах, на якій перемогу здобув гонщик, котрий використовував на своєму велосипеді незвичайну для всіх шину - з пневматичної камерою.

Зрозумівши перспективність свого винаходу, Джон Данлоп відкрив в 1889 році майстерню з виробництва пневматичних велосипедних шин - «Пневматична шина і агентство Бута з продажу велосипедів». Зараз ця компанія виросла з маленької майстерні в міжнародну корпорацію «Данлоп».

Однак в тому вигляді пневматичну шину не можна було використовувати на автомобілях. Крім того, шина була незнімна, що доставляло великі незручності при експлуатації. Через зовсім небагато часу, в 1890 році, була вирішена проблема з адаптацією шини для монтажу на автомобілях. Інженер Кінгстон Уелтч запропонував нову схему для колеса: покришки робилися знімними, окремими від камери. У краї покришки вставлялася металевий дріт для міцності. Завдяки поглибленню камера краще фіксувалася на ободі. Для виключення зісковзування покришки з обода його краї виступали і утримували боки шини.

У цьому ж році були розроблені способи щодо зручного монтажу та демонтажу шини. Початок використання пневматичних шин на автомобілях вже було справою часу. Залишалося лише адаптувати конструкцію для використання на автомобілях з їх високими (для того часу) швидкостями і великими навантаженнями на колеса.

Першими автомобільні пневматичні шини почали випускати два брата-француза Андре і Едуард Мішлен, представивши їх в 1895 році перед гонкою «Париж - Бордо». У братів уже був досвід виготовлення шин для велосипедів. Автомобільні шини вони зробили спеціально до даної гонки. В наші дні прізвище братів знає вже практично кожен - компанія «Мішлен» виросла в корпорацію міжнародного масштабу.

Завдяки використанню пневматичних шин у автомобілів збільшилася плавність руху і прохідність, поїздка по нерівній дорозі перестала бути такою неприємною. Однак загальному поширенню подібних шин заважала їх примхливість в експлуатації, а також складності при монтажі і демонтажі. Тому цільногумові і пневматичні шини проводилися паралельно.

Подальші дослідження інженерів щодо поліпшення пневмошин були спрямовані на усунення вищевказаних недоліків. Незабаром в шини стали впроваджувати спеціальні смуги з різних зміцнюючих матеріалів - кордов, які збільшували термін служби і невибагливість покришки. Істотно прискорило монтаж / демонтаж коліс поява спеціальних монтажних верстатів. Крім усього іншого, самі колеса стали знімними. Тепер вони кріпилися до маточини за допомогою декількох болтів.

Незабаром міцність пневматичних шин стала достатньою для використання їх на вантажних автомобілях. Кількість випущених шин вже налічувалося мільйонами.

Для поліпшення керованості розроблялися різні малюнки протектора, проводилися дослідження з різними складами гумової суміші. Для зменшення залежності від країн-постачальників натурального каучуку, використовуваного для виготовлення гуми, був розроблений синтетичний каучук. Це дозволило знизити собівартість шин, а також стабілізувати хімічний склад гуми, що дозволяло домогтися сталості хімічних і фізичних характеристик для кожної шини в серії.

Хімічні компанії брали активну участь у поліпшенні якості шин не тільки підбором нових добавок для гуми, а й пошуком кращого матеріалу для корду. Спочатку корд виготовлявся з текстилю, але він мав низьку міцність, через що були нерідкі випадки розривів шин. Інженери компаній стали експериментувати з синтетичними матеріалами - новітніми віскозою і нейлоном. Використання даних матеріалів дозволило значно збільшити міцності шин. Тепер випадки вибухів шин стали зовсім рідкісним явищем.

В середині 20-го століття компанія «Мішлен» розробила абсолютно новий тип шин: нитки корду виготовлялися з металу і розташовувалися радіально - від борта до борта. Шини з таким типом корду отримали назву радіальних. Застосування радіального корду дозволило в кілька разів збільшити міцність і термін служби шини при тій же масі. Або ж, зберігаючи колишні міцності і швидкісні характеристики, мати набагато меншу масу.

При всіх своїх перевагах традиційна шина з камерою має один суттєвий недолік - при проколі вона практично миттєво здувається і рух стає неможливим. Для позбавлення від цього недоліку було необхідно знайти спосіб обходитися без камери. І тому були розроблені безкамерні шини, які навіть у разі проколу дозволяли проїхати якусь відстань без істотної втрати своїх міцнісних якостей. Однак безкамерні шини більш вимогливі до якості виготовлення як самої шини, так і диска. Все це обумовлено тим, що в подібних колесах покришка повинна якомога щільніше прилягати в верстаті диска для забезпечення необхідного рівня герметичності, щоб утримувати що знаходиться всередині повітря.

Сучасним автовласникам здасться дивним, але до 60-х років 20-го століття профіль шини був практично як коло. Далі висота шини весь час зменшувалася, досягаючи часом 50 відсотків від ширини профілю. Низькопрофільні шини мають краще зчеплення з дорогою завдяки більшій поверхні зіткнення. До того ж, завдяки зменшенню висоти профілю, покращилася курсова стійкість, так як така шина менше деформується при бічних навантаженнях. Низькопрофільна шина має багато переваг, включаючи нестандартний зовнішній вигляд, який надає автомобілю з такими колесами якусь спортивну агресію. Але треба пам'ятати, що при цьому доводиться жертвувати максимальною вантажопідйомністю. Хоча це для спортивних автомобілів далеко не найважливіший критерій. При тюнінгу автовласники часто ставлять «спортивні» низькопрофільні шини навіть на автомобілі, що не володіють «спортивним» зовнішнім виглядом. Але тут вже як кому подобається.

З часу появи першого «повітряного колеса» і до сьогоднішнього дня не припиняються пошуки, які дозволили б поліпшити споживчі якості пневматичних шин. Якщо раніше дослідження в основному йшли в напрямку підвищення міцності покришок і поліпшення зчеплення з дорожньою поверхнею, то зараз до цього додалося і прагнення створити шину, що завдає мінімальної шкоди навколишньому середовищу. Це включає в себе не тільки екологічність при виготовленні (шинний виробництво - історично дуже брудне з точки зору екології), а й нанесення мінімальної шкоди при експлуатації (відшаровуються шматочки гуми і виділяються гази є важливими забруднюючими екосистему факторами). Крім того, не варто забувати, що після припинення експлуатації шини необхідно якось утилізувати. Цей процес теж далеко небезпечний для екології.