Шины из полиуретановых эластомеров

Д-р техн. наук С.А. Любартович,
канд. хим. наук Л.А. Шуманов, канд. техн. наук И.В. Веселое, НИИШП, ООО НПП «Полиуретан»

Шины представляют собой наиболее распространенный и сложный тип эластичных изделий технического назначения, являясь важной и ответственной деталью автомобилей, самолетов, военной и сельскохозяйственной техники, велосипедов, мотоциклов, и других. транспортных средств. Объемы производства шин в РФ последние 10 лет неуклонно возрастают до 8-10% в год. В настоящее время в РФ производится около 42 млн. шин в год (без учета массивных и других не пневматических шин).

Шина является наукоемким конструктивно сложным изделием, так как к ней предъявляется широкий комплекс противоречивых технических требований: механическая прочность, конструктивная жесткость в сочетании с хорошей амортизирующей способностью, высокая скорость качения и небольшие теплообразования, низкое сопротивление качению и высокая износостойкость в сочетании с хорошим сцеплением и небольшим тормозным путем и др. Реализация приемлемого компромисса свойств шины требует усложнения конструкции и использование сложных ресурсоемких технологий.

В этой связи полиуретановые эластомеры, обладающие уникальным комплексом технических и технологических свойств (недостижимым в традиционных резинах) побудили шинников, в частности НИИШП, к постановке работ по созданию и внедрению полиуретановых шин сразу после зарождения в середине XX века сырьевой базы полиуретанов.

Внедрения началось с массивных шин, где высокие упруго-прочностные свойства в сочетании с высокой эластичностью и износостойкостью полиуретана позволили повысить грузоподъемность до 3-6 раз и срок службы до 10 раз по сравнению с резиновой шиной аналогичного размера. Уменьшение допустимого диаметра и ширины колеса при использовании полиуретановой шины позволяет повысить маневренность напольного транспорта, а более низкое сопротивление качению способствует уменьшению частоты перезарядки аккумуляторных батарей элекроприводного транспорта и увеличению массы грузов, перевозимых на ручных тележках.

НИИШП совместно с ООО НПП «Полиуретан» разработали широкий ассортимент массивных шин из полиуретановых эластомеров на основе простых и сложных полиэфиров с твердостью от 55 до 95 усл. ед. по Шору А для безрельсового и рельсового транспорта, в том числе катки для эскалаторов метрополитена, стабилизирующие колеса дискового типа для монорельсового подвижного состава, массивные шины для катальных горок, шины для внутризаводского транспорта, погрузчиков и тележек различного назначения, инвалидных кресел-колясок, ролики, катки и асфальтоходные башмаки для гусеничной техники и др.

Самонесущие шины (в том числе «туннельные», «подушечные» или типа «эластик») - отличаются от обычной массивной шины наличием в полиуретановом массиве между протекторной и посадочной частями закрытых окружных полостей или равномерно распределенных по окружности опорных ребер или открытых полостей с осевой, окружной и/или радиальной направленностью. Указанные опорные ребра или выемки могут иметь различную конфигурацию, например иметь вид сквозных цилиндрических, конических, клиновидных или иных отверстий, образовывать сетку перегородок, радиальные или эвольвентно расположенные ребра.

К последним относится, например, полиуретановое запасное колесо фирмы Юнироял. Запасное колесо имеет массу в 3-4 раза меньшую, чем обычная шина, и занимает меньшее пространство в багажнике автомобиля, при этом имеет пробег до 4800 км при скорости до 125 км/час.

Специалисты американского исследовательского центра Мишлен ведут работы по созданию самонесущей полиуретановой шины, совмещенной с диском, так называемые колеса Twel (Tire + Wheel, шина + диск). В этих шинах роль амортизирующего элемента выполняет не воздух, а эластичные полиуретановые спицы, связывающие протектор и диск. По мнению разработчиков, главное преимущество таких шин - возможность независимого изменения их радиальной и боковой жесткости.

К самонесущим шинам можно отнести шины с так называемой «туннельной подушкой», имеющие «V» - образный профиль. Нами разработаны шины туннельного типа для ведущих и несущих колес инвалидных кресел-колясок 37-533, 37-540 и 47-110, которые полностью отвечают требованиям заказчиков: не требуют подкачки воздухом, имеют хорошие амортизационные свойства, не оставляют следов на полу, имеют низкое сопротивление качению, высокую износостойкость и привлекательную окраску.

Эластичные полиуретановые вставки и заполнители используются в безопасных проколостойких шинах. Эластичные вставки в виде полиуретановых самонесущих опорных колец используются в безопасных легковых колесах типа PAX, разработанных фирмой Мишлен совместно с химической фирмой DOW при участии фирм Гудьир и Пирелли. В шинах PAX при проколах и полной потере давления полиуретановая вставка позволяет сохранить водителю контроль над автомобилем и проехать до 200 км при скорости 80 км/час. Полиуретановое опорное кольцо самонесущей конструкции имеет массу в 2 раза меньшую, чем резиновое опорное кольцо аналогичной шины. В шинах, работающих при относительно небольших скоростях, вместо воздуха с успехом пользуются низкомодульные полиуретановые заполнители типа Тайерфил либо вспененные полиуретаны. Смесь исходных компонентов заполнителя закачивается в полость шины через вентиль под давлением, соответствующим рабочему давлению воздуха в шине.

Шины атмосферного давления имеют конфигурацию, близкую к пневматической шине, но работают при нулевом избыточном давлении. Нами были опробованы полиуретановые шины атмосферного давления для ведущих колес инвалидных кресел колясок 37-533, сельхозшины 5.00-10 и шины 34-286 для детского велосипеда «Спарите -ЗМ». В шине 34-286 для обеспечения плотной и надежной посадки
на обод использовалась конструкция замкнутого профиля с разъемным основанием.

Полиуретановые пневматические шины - это уникальное, без преувеличения, самое сложное изделие из полиуретанового эластомера. Над ее созданием мы работали около 30 лет, теоретически обосновав, экспериментально отработав и испытав десятки конструктивных и рецептурно-технологических вариантов.

Работы начались с литой бескордной шины из одного, а затем из двух полиуретановых эластомеров с различными физико-механическими свойствами. Не достигнув требуемого результата, мы начали прорабатывать различные варианты армирования брекера шин в окружном и диагональном направлениях, а затем и каркаса в радиальном направлении. В результате этой работы были созданы пневматические полиуретановые легковые и сельскохозяйственные шины радиальной конструкции, которые успешно прошли стендовые лабораторно-дорожные (лабораторно-полевые) и эксплуатационные испытания.

Аналогичные работы велись и за рубежом, в частности фирмой ЛИМ Холдинг СА, Люксембург, (бывшая фирма Полиэр), владельцами акций которой являются Даймлер-Бенц АГ, г. Штутгарт. ФРГ, Б.Ф. Гудрич, Акрон, США. В 2001 г. появилась информация, что один из мировых лидеров шинного производства фирма Гудьир, совместно с Америтайер Корп. приступили к разработке полиуретановых автомобильных шин, которые они рассматривают как возможную перспективную альтернативу существующим шинам.

Технологическая концепция изготовления полиуретановых пневматических шин принципиально отличается от традиционной концепции шинного производства и базирующуюся на следующих принципах:
- производство шин концентрируется в сравнительно небольших по мощности (до 100 тыс. шин в год) машинных комплексах на модульной основе с полным технологическим циклом изготовления шин, которые обладают высокой мобильностью с позиций изменения конструкции шины и изменения производственной программы;
- формирование резино-кордной структуры шины из деталей кольцевой конфигурации путем агрегирования (приформовывания или последовательного наложения) эластичных и армирующих деталей шины на жестком секторном тороидальном дорне;
- использование для изготовления эластичных элементов шины прецизионных методов жидкого реакционного формования в жесткой вакуумируемой формующей оснастке;
- армирование каркаса и брекера шин методами автоматизированной машинной намотки одиночной кордной нити (или прядей нитей) без образования зон окружного стыка с дефектами кордной структуры (нахлесты, разряжения, складки);
- использование на основных стадиях производства шин прямых технологических потоков (без промежуточных складов) с компактным расположением оборудования и минимальной протяженностью транспортных систем.
Учитывая, что данная технология базируется на процессах намотки и литья, ее можно условно назвать намоточно-литьевой технологией .
Благодаря намоточно-литьевой технологии, обеспечивающей получение прецизионных шин-близнецов с хорошими показателями геометрической и силовой неоднородности и уникальному комплексу физико-механических свойств, полиуретановые легковые шины обладают следующими преимуществами (по сравнению с современными пневматическими шинами и традиционной технологией):
. снижение массы шины на 15-20% и сопротивления качению до 30%, что предопределяет снижение потребления горючего при эксплуатации автомобиля до 5-8 %;
. повышение износостойкости на 30-50% и однородности шин, что способствует увеличению их ресурса при эксплуатации;
. улучшение комфортабельности езды на автомобиле, повышение скоростных характеристик и безопасности шин;
. широкая цветовая гамма шин, что позволяет подбирать цвет шин
под цвет кузова, повышая уровень дизайна автомобиля;
. снижение энергоемкости производства в 2-3 раза и его трудоемкости в 1.5-2.0 раза;
. сокращение в 2-3 раза производственных площадей, погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, существенное уменьшение номенклатуры оборудования и его металлоемкости;
. исключение промежуточных складов шинных заготовок и деталей;
. повышение маневренности шинного производства, возможность гибко реагировать на изменения потребительского спроса рынка;
. малоотходность технологии, возможность повторного применения в шинном производстве используемого эластомера;
. снижение негативных экологических последствий производства и эксплуатации шин (сокращение вредных воздушных выбросов автомобилей и шинных предприятий, исключение сточных вод, уменьшение засорения почвы и др.).

Сельскохозяйственные полиуретановые шины 240/70-508Р успешно прошли стендовые, лабораторно-полевые и эксплуатационные испытания. Эти испытания показали, что полиуретановые шины, обладая на 20% меньшей массой, чем традиционный аналог, имеют больший в 1,7 раза ресурс работоспособности, оцениваемый при обкатке на барабане с клицами, при этом олигомерные шины обладают лучшими сцепными свойствами (на сухом и мокром покрытии) и показателями устойчивости и управляемости.

Основные технические решения по пневматическим шинам, материалам, технологии и оборудованию нами экспериментально проверены на более чем 1000 шин и запатентованы . Для промышленной реализации производства пневматических шин из полиуретанового сырья требуется стратегический инвестор.

О новых безвоздушных шинах слышали уже многие автолюбители, а если и не слышали — то точно втайне мечтали. Ведь главный принцип действия обыкновенной автомобильной шины какой? Воздух под давлением «заперт» внутри резинового объема, на который благодарной внешней средой приходят самые разнообразные испытания: острые камни и гвозди, бордюры с выступающими железяками… в конце-концов просто любители проколоть колеса тоже до сих пор не перевелись. Что будет если исключить из уравнения обыкновенных шин (не важно, камерные или бескамерные они у Вас) всё тот же воздух? При меньшем, чем положено, давлении увеличится расход топлива, ухудшится поведение автомобиля на дороге… При полном же отсутствии давления мы просто далеко не уедем. Давайте же посмотрим, как появилась, как развивается и какие последние разработки в отрасли создания шин без воздуха. А если всё это случается в опасное для человека время, то ценой «воздуха» станет как минимум одна жизнь.

Что такое «безвоздушные шины»?

Сначала немного истории. Официально первыми о создании системы безвоздушных шин заговорил Пентагон. Разумеется, исключительно в военных целях: не всегда бронирование резины военной техники решало каждодневные опасности и все возможные ситуации. А когда военное руководство не самой бедной страны выделяет средства на ту или идею — мысли находятся. Первые наработки немедленно были использованы на военном транспорте Humvee, где сразу были выявлены как многочисленные преимущества новой технологии, так и немногочисленные её недостатки.

Итак, безвоздушные шины — это полая конструкция, в которой чаще всего функцию воздуха берут на себя резиновые простенки.

Конструкция безвоздушных шин

По внешнему виду если новые шины выполнены закрытыми (с боковыми стенками), то отличить их от обыкновенных «воздушных» сложно. Дополняя предыдущий абзац: на сегодняшний день существует две основные конструкции таких шин:

• одни наполнены специальным стекловолокном
• вторые компенсируют недостаток воздуха наличием полиуретановых спиц-простенков

Конструкция в итоге кажется очень простой: край шины — растяжной хомут, середина — классическая ступица, к которой прикреплены спицы из полиуретана строго в определенной последовательности. Получившийся «рисунок» у каждого современного производителя свой, каждый из них продемонстрирует свои преимущества и недостатки.

Применение безвоздушной резины

Стоит ли говорить, что простая, но эффективная конструкция, которая навсегда заставит забыть о проколах или несоответствующем давлении быстро переросла рамки военной промышленности и устремилась «на гражданку»? К сожалению, разработки этой отрасли всё еще активно ведутся, более-менее серийные экземпляры пока что получили своё применение на слабо-нагруженных транспортных средствах вроде газонокосилок, скутеров или гольф-каров. В промышленной сфере безвоздушная резина получила применение в экскаваторах и погрузчиках, а в личном транспорте они сейчас кое-где применяются в инвалидных колясках и велосипедах.

Преимущества и недостатки шин без воздуха

Как уже было сказано, у новой конструкции, активно сейчас развиваемой, есть как неоспоримые достоинства, так и не исправленные пока недостатки. Для начала стоит указать на главные преимущества шин без воздуха:

1. Колесо способно менять форму в зависимости от проезжаемых неровностей — ямки и кочки буквально «проглатываются»
2. Колесо полностью работоспособно, пока хотя бы 70% её элементов на месте (большой камень в огород пневматической резины)
3. Совершенно нет необходимости в проверке давления, а где нет давления — возможности лопнуть тоже нет
4. Вес безвоздушной резины значительно меньше, чем у классического собрата. Полное отсутствие необходимости дисков (стальных, литых, кованых и пр.) снижает неподрессоренную массу, что также приводит к положительным эффектам вождения ТС
5. Как следствие пункта 3 — нет необходимости возить с собой дополнительный инструмент вроде домкрата, насоса, ключей… (впрочем, последние не повредят в любом случае)
6. Следствие пункта 3 и 5 — уменьшение перевозимого веса и, как итог, — снижение расхода топлива
7. Цены на безвоздушную резину (когда они полноценно появятся на прилавках) вряд ли будут превышать пневматические аналоги (не считая первого времени, когда пойдет главный БУМ)
8. В перспективе установка безвоздушных шин будет доступна на совершенно любой автомобиль — начиная от древней «копейки» до самых современных внедорожников.
9. Перспективная сейчас разработка безвоздушной резины — возможность быстро поменять изношенную (или неподходящую к текущей дорожной ситуации) верхний слой, непосредственно имеющий контакт с дорогой. Надо — установил «гоночный» профиль, закрепил специальными болтами — и вперед. Надо выехать в горы — на ту же полиуретановую основу прицепил высоко-профильную «кожу».

Как видим, преимуществ у новой технологии масса. Ложкой же дегтя стоит отметить следующие пункты:

1. Как было сказано, пока что безопасный предел скорости — 80 км/ч
2. В некоторых конструкциях проявляется еще излишний шум и нагрев при длительной скоростной эксплуатации
3. Грузоподъемность подобной резины… Технология еще несовершенна
4. Жесткость конструкции никак не регулируется. Возможности приспустить давление и поехать по песку не предусмотрено

Цены шин без воздуха

Первыми «гражданские» безвоздушные шины запатентовали в 2005 году Michelin , назвав своё творение Tweel (шина (tyre) + колесо (wheel)). Используя их на всё той же спецтехнике, скутерах и инвалидных колясках, конструкция всё еще не доработана для высоких скоростей. Конструктивно Tweel представляет собой систему цельных внутренних ступиц, прикрепленных к полуоси. Вокруг них расположены полиуретановые спицы, соединенные в определенной последовательности. Через спицы проходит растяжной хомут, формируя внешний край шины (часть, которая соприкасается с дорогой).

Конкурентом для Michelin стала компания Polaris , продемонстрировав своё видение «шин будущего». Конструктивно они достаточно похожи, но в Polaris внесли одно улучшение: спицы заменили на систему сот наподобие пчелиного улья. Плюс применили собственной разработке другие композиционные материалы. Стали заметны преимущества новинки: получившиеся ячейки в зависимости от скорости движения проявляют разные параметры жесткости: то они жесткие, то они гибкие, а как следствие — лучше поддерживается форма колеса вкупе с хорошим поглощением неровностей.

Безвоздушные шины Bridgestone показали миру свой «рисунок»: теперь в профиле закручивающиеся в обе стороны спицы, благодаря которым шина становится более упругой. В Bridgestone к выбору исходных материалов подошли достаточно «зелено» и предложили создавать новые шины из переработки старой резины. Впрочем, практика показала возможность применения подобной конструкции лишь в гольф-карах: максимальная скорость ограничивается уже даже не 80, а 64 км/ч, а грузоподъемность одного колеса всего 150 кг.

Шины без воздуха I-Flex (Hankook) сделали неожиданный поворот этой отрасли. Корейская фирма создала шины, в которой собственно шина и обод — одно целое. 95% I-Flex — это переработанные материалы. Показали их в первый раз на Франкфурском автошоу 2013 года, выполнены I-Flex были в размере 14″ и имели довольно оригинальный дизайн, который приглянулся посетителям.

Сейчас подобные безвоздушные шины устанавливают на малолитражные модели Volkswagen Up.

Последней новостью маленького мира безвоздушной резины стал выпуск шин Hankook I-Flex пятого поколения, в которых инженерами удалось перевались «80-километровый барьер». По результатам серии испытаний было выявлено, что новый рисунок вместе с новыми перерабатываемыми материалами («зеленые» ликуют) теперь упирается в скоростной предел 130 км/ч. Дополнительным преимуществом новинки стала возможность установки новых Hankook I-Flex-V на стандартный обод.

Пока что безвоздушные шины находятся в стадии доработок и внедрения новых идей, первоначальный рынок сбыта — это США. С другой стороны, в Россию эта технология придет уже значительно более совершенной и доработанной, с уменьшенной стартовой ценой и высоким качеством. Есть смысл подождать.

В процессе контакта велосипеда с поверхностью весомую роль играет именно велосипедная резина. От правильно подобранной покрышки зависит то, насколько будет качественным и контролируемым поведение велосипеда на трассе. Именно поэтому при выборе покрышек стоит обращать внимание не только на их ширину и рисунок протектора, но и на такие характеристики, как давление и сопротивление проколам.

В последнее время все больше растет популярность бескамерных покрышек, которые появились на рынке сравнительно недавно.

Принцип действия бескамерной покрышки

Первые покрышки, созданные по технологии UST (Universal System Tubeless), вышли на рынок еще в 1999 году. Сама маркировка UST обозначает систему, состоящую из двух компонентов – обод и покрышка. Надежная и герметичная фиксация покрышки на ободе достигается за счет соответствия специальных выступов, размещенных на стенках этих двух компонентов.

Сегодня на рынке представлен достаточно большой выбор бескамерных покрышек, хотя их цена достаточно высока.

Достоинства и недостатки бескамерных покрышек

Достоинства:

• минимальный риск проколов, в том числе змеиных укусов;
• можно ездить на низком давлении;
• снижается сопротивление качению (благодаря тому, что отсутствует камера, на деформацию которой тратится энергия).

Недостатки бескамерных покрышек:

• необходимо использовать только специальную резину, обод и сопутствующие компоненты;
• более высокая стоимость;
• бескамерную резину сложнее бортировать: имеются некоторые особенности ремонта таких покрышек;
• необходимость в периодической замене герметика.

Виды бескамерных покрышек

Сегодня на рынке можно выделить три вида бескамерных покрышек:

1. Покрышки, выполненные по стандарту UST, запатентованному французским производителем Mavic. Это довольно старый вариант бескамерки, который предусматривает наличие специальной резины и обода. Герметик в данном случае не используется. Бескамерные покрышки типа UST сегодня теряют свою актуальность в связи с большим весом.

UST-обод от Mavic

1. TR/TRL – (TubeLess Ready). Данный стандарт продвигается фирмой Bontrager. Это тот же UST, только для работы уже используется герметик и герметичная ободная лента. Бескамерные покрышки с маркировкой TR/TRL дешевле и легче UST примерно на 90 грамм. Вовнутрь бескамерной покрышки заливается герметик, который в процессе езды устраняет (самозаделывает) мелкие проколы.

Бескамерная велопокрышка Bontrager для 29-дюймовых колес

1. Ghetto является самым примитивным типом бескамерных покрышек. В данном случае бескамерную резину устанавливают на обычный обод, а для герметизации соединения используется так называемый римстирп, который сегодня выпускается многими производителями. Чтобы заставить работать данную систему придется очень постараться. Так, чтобы покрышку надежно посадить на обод, последний сначала нужно обмотать изолентой, а сверху натянуть римстрип. Данная система не работает без герметика.

Мифы про бескамерные покрышки для велосипеда

1. Бытует мнение, что бескамерка может сорваться с обода. На самом деле данный миф не такой уж и беспочвенный. Вероятность того, что покрышка сорвется с обода, конечно же, имеется, но она значительно ниже, чем у обычной камерной шины. Стоит отметить, что бескамерная покрышка на специальном ободе сидит гораздо надежней обычной. К тому же при езде на большой скорости шанс пробить камерную шину намного больше, чем бескамерную. Чтобы спустить из бескамерки воздух нужно ее порезать или отогнуть борт покрышки.
2. В свое время в просторах сети Интернет гуляла страшилка о том, что герметик разъедает шины, а именно компаунд, в результате чего на поверхности покрышки возникают вздутия и деформируется протектор. В подтверждение таких страшилок приводилось множество объяснений. В частности, обсуждали состав герметика и особенности резины, используемой в производстве бескамерных покрышек. Был составлен даже список дружественных к резине герметиков, среди которых указывалось средство от фирмы Effetto. Также приводилась устаревшая инструкция от фирмы Швальба, где не рекомендуется применять популярный герметик Stans. На самом деле, сегодня эта фирма наоборот рекомендует применять Стенс в своих покрышках. Поэтому не стоит раздувать проблему из ничего, ведь в нынешнее время достать такие проверенные средства, как Стенсовский или Ефетовский герметик не составляет особого труда.
3. Некоторые пользователи относят бескамерные шины к проблемным. На самом же деле, проблемы могут возникать в том случае, если садить шину на несовместимый обод. Так, например резина Швальба 2011 очень туго садится на обод ZTR, из-за чего иногда ее может срывать, при этом все вокруг забрызгивается герметиком. Если же на этот же обод установить покрышку Швальба 2012, то все прекрасно и герметично фиксируется. Таким образом, прежде чем покупать покрышки следует убедиться в их совместимости с ободом, или же проконсультироваться со специалистами.

Перед тем как совершить покупку бескамерки, стоит подумать, нужна ли она именно вам? Данный вид покрышек в основном предназначен для езды по горной поверхности. Если в той местности, где вы обычно катаетесь, есть большая вероятность прокола, тогда вам все же стоит задуматься о покупке бескамерной покрышки. Несмотря на высокую стоимость, сейчас бескамерки набирают все большую популярность и среди любителей шоссейных велосипедов.

Тема бескамерных колес давно уже обсуждается среди велосипедистов и всё равно остаются неразъясненные моменты в их споре. Имея богатый опыт в этом вопросе, мы попытаемся упорядочить накопившуюся информацию.

За последние пять лет бескамерные колеса стали популярны не только у профессиональных фрирайдеров, но также среди многих любителей горного велосипеда. Ввиду развития технологии производства велосипедных комплектующих, такие новшества становятся доступными для большего числа людей. Велосипедные колеса такого типа имеют определенно лучшие характеристики, по сравнению с громоздкой конструкцией «покрышка-камера». Дело не только в отсутствии ненадежной камеры, но и в удобстве эксплуатации бескамерки.

Если вам надоело кататься по безопасным дорожкам в парке, и вы хотите испытать себя и велосипед на прочность в гонках кросс-кантри, тогда бескамерки для вас явно необходимы, ведь у них масса преимуществ по сравнению с обычными велопокрышками.

Преимущества бескамерок

• Поставить «змеиный укус» на бескамерном колесе невозможно. Если камеры нет, то она не попадет между ободом и шиной при ударе о кочку. Иначе бы металлический обод легко прорезал зажатую резину в двух местах, оставив след, как будто от укуса змеи.
• Пробить колесо очень сложно. Резина с кордом плотного плетения хорошо сопротивляется проколам от камней, стекол и даже гвоздей.
• Можно доехать до пункта назначения с проколом. А если и случится прокол шины, то высока вероятность, что специальный герметик закроет дыру без вашего вмешательства. Из места пореза воздух уходит настолько медленно, что вполне хватит времени добраться до места, где можно отремонтировать покрышку.
• Возможность ездить на спущенном колесе. Бескамерка имеет корд достаточной жесткости, чтобы даже при давлении в 0,5 атмосферы поддерживать хороший накат. Тогда как ехать на обычной велопокрышке с проколотой камерой весьма тяжело, так как мягкая резина забирает почти всю полезную для качения колес энергию.
• Легко отремонтировать проколы. Чтобы всунуть шнур из сырой резины в дыру, не нужно снимать колесо с велосипеда, как в случае с наложением латки.
• Можно забыть о прокручивании камеры. Как следствие, никогда не случится ситуация со срезанием ниппеля.
• Делают колеса велосипеда более легкими. Сама по себе бескамерка тяжелее обычной покрышки, но из-за отсутствия камеры и применения самых современных легких ободов получается неплохой выигрыш в весе.

Если кто-то ещё сомневается в преимуществе бескамерных колес, то это нормально, ведь любые нововведения всегда вызывали много споров и разногласий. Было время, когда люди противились любым шинам, а теперь 99% транспорта в мире ездят на резиновых колесах.

Колеса стандарта UST

В мире существует два стандарта бескамерных систем, получивших большое распространение. Один из них UST (Universal System Tubeless) - универсальная бескамерная система. Этот стандарт изменил ход истории развития горных велосипедов ещё в 1999 году. Французская компания Mavic совместными усилиями с другими производителями велорезины Continental, Michelin, Nokian, Kenda, Hutchinson, Maxxis, Tioga, Panaracer, Ritchey, WTB, Specialized, Scott разработала и внедрила новаторскую технологию производства велосипедных шин.

Обод стандарта UST обеспечивает полную герметичность, поскольку в нём с внутренней стороны не сверлятся отверстия для спиц

Для 1999 года стандарт UST был очень прогрессивной технологией, не имевшей конкурентов на рынке. На сегодня колеса, изготовленные по технологии начала XXI века, являются превосходными по качеству изготовления и удобству использования. Они крепкие, и их можно рекомендовать велосипедистам с большим собственным весом. Они удобны в эксплуатации, поскольку нет необходимости использовать герметик, но у них много недостатков:

• Большой вес из-за немалого количества используемого материала.
• Ограниченная ремонтопригодность, так как отсутствует возможность использовать стандартные для велосипеда спицы.
• Высокая стоимость, особенно для моделей от известных производителей Mavic, Continental, Michelin, Nokian, Kenda.

Колеса стандарта BST

Технология BST (Bead Socket Technology) подтолкнула к новому этапу развития бескамерные колеса. Благодаря новому стандарту фирмы Stan’s, стало возможным устанавливать бескамерку практически на любой велосипедный обод. Как следствие, у колес BST появилось много преимуществ:

• Легкий обод, весом от 290 грамм.
• Низкая боковая стенка обода, позволяющая работать покрышке максимально эффективно.
• Простота в обслуживании и ремонте, поскольку при комплектации применяются обычные, распространенные велосипедные спицы.

Отверстия для спиц перед установкой бескамерных шин заклеиваются специальной лентой ZTR или NoTubes шириной в 21 или 25 мм

В идеале все велопокрышки должны зацепляться бортировочным шнуром лишь за краешек борта (иллюстрация 1). На самом деле такого не бывает, так что покрышка проваливается на дно, от чего её боковины испытывают дополнительную нагрузку, чрезмерно перегибаясь о высокие стенки обода (иллюстрация 2). По стандарту BST покрышка устанавливается на обод со стенками ниже на 2–4 мм, чем у обычного колеса (иллюстрация 3)

Производители велосипедов, учитывая перелом шины на высоких бортах, укладывают защитную ленту чефер. Но провалившаяся в обод покрышка всё равно плохо удерживается на колесе, а при боковых нагрузках может и вовсе подломиться в любой момент. В случае неиспользования камеры, сорванная покрышка мигом нарушит все планы на дальнейшую поездку.

Вследствие того, что стенка обода BST ниже на 2–4 мм, чем у обычного, отсутствует передавливание корда покрышки. Менее зажатая велосипедная шина увеличивается в своём объёме, принимая более совершенную округлую форму. На такой покрышке кататься можно более активно, так как она в разы меньше подвержена срыву при боковом скольжении. Заднее колесо меньше виляет по сторонам при отчаянном раскручивании педалей.

Колеса, изготовленные по стандарту BST, выбирают такие производители премиум велосипедов, как Cannondale, Orbea, NINER, IBIS, KONA. Технологии, повторяющие новый стандарт бескамерных колес, начали применять многие компании: American Classic, FRM, ENVE и другие.

Единственный недостаток колес BST в том, что обязательно нужно применять герметик, без которого невозможно герметизировать места контакта покрышки и обода.

Герметики для бескамерных колес

Жидкий герметик заливается внутрь велопокрышки, его нужно в среднем 100 грамм на колесо.

Через разборный ниппель Schrader герметик можно залить большим шприцем с трубочкой. Гораздо неудобнее, когда в колесе установлен ниппель Presta или Dunlop, тогда приходится снимать часть покрышки с борта

1. Герметик с полимерным волокном

В жидкости, имеющей свойства антифриза, взвешены мельчайшие частицы полимерного волокна. Принцип действия герметика банален и прост: в месте прокола шины начинает с большой скорость выходить воздух, захватывая с собой жидкость со взвешенными частицами, постепенно полимерные волокна забивают поврежденное место.

На деле же всё происходит не так красиво: герметик хорошо ремонтирует дыры от гвоздей, а микропоры он закрыть абсолютно не в состоянии, потому что волокна полимера в сотни раз больше размера самих пор. Однако жидкость через имеющиеся в резине микротрещины постоянно сочится, собираясь капельками на её поверхности. В результате на покрышку налипает много пыли, и она имеет ужасный грязный вид. Большие дыры ремонтирует тоже не так, как хотелось бы - из дыры должно выйти много воздуха, прежде чем она забьётся герметиком, а давление в колесе при этом падает до предела.

Плюсы герметика с полимерным волокном в относительной долговечности и дешевизне.

2. Герметик на основе латекса

В жидкости находятся микроскопические частицы каучука в изолирующей белковой оболочке. Эти частицы настолько малы, что поднимаются во взвешенное состояние посредством Броуновского движения.

О принципе работы такого герметика можно рассказать много. Каучук - это материал, родственный резиновой шине, поэтому при соприкосновении они охотно соединяются друг с другом. Это значит, что герметику на его основе потребуется немного времени, чтобы затянуть дыру.

В месте прокола со стремительным потоком воздуха выдавливаются частицы герметика, их белковая оболочка не выдерживает механического перенапряжения в свище и разрывается. Освобожденные молекулы каучука мигом вступают во взаимодействие со свежоразорванной резиной, образуя при этом надежную, неотличимую от остальной поверхности покрышки пробку. Это происходит, благодаря процессу холодной вулканизации сырой резины, которой является каучук.

Атомарные частицы каучука легко проникают в мельчайшие, не видимые глазом поры в резине. При эксплуатации каучук постепенно покрывает внутреннюю поверхность дополнительным тонким слоем резины, который неплохо продлевает жизнь велосипедной покрышки.

3. Герметик силиконовый

В жидкости растворены кремнийорганические соединения. В настоящее время такой состав практически полностью вытеснен с рынка более совершенными герметизаторами на основе латекса. Так как ещё раньше он не получил широкого распространения из-за неудовлетворительной работы.

При использовании бескамерных колес периодической обязанностью становится замена герметика. Срок службы любого герметика ограничен, и это нормально. На время жизни герметика влияет температура и интенсивность его перемешивания. Жаркую летнюю погоду герметизирующий состав хуже переносит, чем холодную. Заправленные бескамерные колеса нужно использовать, а не хранить в гараже. Герметику нельзя давать застаиваться в покрышке.

Монтажки для бескамерных покрышек

Во-первых , следует забыть о пользовании автомобильными лопатками, и в особенности отвертками, поскольку ими так легко повредить внутреннюю важную часть борта.

Есть рекомендации не применять посторонние предметы, в том числе автомобильные лопатки, при работе с . Подлезть большой автомобильной монтажкой между бортировочным шнуром и стенкой обода никак не получается, чтобы не поцарапать мягкий алюминиевый борт.

Во-вторых , нужно снимать и надевать покрышку только пальцами или приобрести специальные монтажные лопатки с тонким носиком, покрытые прочным пластиком.

Слева - безымянная монтажка, идущая в комплекте с бескамерными шинами, справа - марки ParkTool

Появившись впервые на , бескамерные покрышки уверенно перебираются в мир шоссейников. Уже в октябре 2006 года были торжественно продемонстрированы два шоссейных экземпляра Hutchinson Fusion 2 и Hutchinson Atom. Когда-нибудь бескамерные колеса будут стоять на каждом велосипеде. Пока что их распространение сдерживает высокая цена, ведь стоимость бескамерного комплекта 350–400 долларов.

Установка бескамерной покрышки на обод:

Сцепление с дорогой - та важная и необходимая характеристика велосипеда, которая делает ваше катание более комфортным и надёжным.
Предлагаем Вам ознакомиться с широким ассортиментом велопокрышек разного типа и под разные условия! Велопокрышки имеют большое значение для безопасности поездок на велосипеде, а также их комфортности. Их выбор - приоритетный вопрос для профессиональных велосипедистов и любителей неспешной городской езды. От качества и особенностей резины зависит то, насколько надёжно будет защищено колесо байка. Особое внимание следует уделять тому, что вид велопокрышек зависит от времени года. Разумеется, разный он и для каждого из типов велосипедов. Итак, для того, чтобы купить велопокрышки безошибочно, стоит разобраться с их типами.

Как правильно выбрать покрышки на велосипед

Между собой велосипедные покрышки разнятся по плотности и качеству резины, величине, а также рисунку на протекторе (поверхность покрышки). Выбирая подходящую модель, следует обратить внимание на вид езды, предпочитаемые маршруты и погодные условия. Так, велопокрышки бывают следующих типов: - Шипованные. Представляют собой покрышки с протектором, на котором расположены специальные шипы определённого размера. Предназначены для езды по участкам с большим количеством грязи, так как сбивают её с колеса.
- Гравийные. Специальные шины, предназначенные для горных велосипедов. Их поверхность обеспечивает плотное сцепление с гравием и позволяет проходить по грязевым участкам.
- Зимние. Отличается уплотнённым протектором, обеспечивающим сцепление со льдом, снегом и грязью. Если вы планируете “покатушки” в зимний период, купить покрышки на велосипед зимнего типа - необходимость!
- Слики. Для таких шин характерно отсутствие протектора. Модель характеризуется наличием водоотводных каналов и предназначена для поездок по асфальту и гоночным трекам. Подходят для спортивных велосипедов, развивающих высокую скорость.
- Полуслики. Для них характерно присутствие протектора только по краям велопокрышки. Надежно защищают колесо и камеру велосипеда, подходят для длительных поездок и путешествий. Езда возможна по грунтовым дорогам и по бездорожью, но только при хороших погодных условиях.
Важно понимать, что приобретение покрышек актуально как после их износа, так и для запаса.

Где приобрести качественные покрышки

Если вам необходимо купить покрышку на велосипед, модели брендовых производителей собраны в каталоге интернет-магазина “ВашВелосипед”. Почему стоит заказать резину у нас? Покупка в магазине характеризуется такими преимуществами:

Широкий ассортимент. Свыше 600 моделей перечисленных выше типов, от производителей вроде Continental, Maxxis, Kenda и других.
- Лояльная цена. Непосредственное сотрудничество с производителями позволяет нам формировать лояльное ценообразование.
- Приём и обработка заявок в сжатые сроки, с последующей оперативной доставкой.
- Грамотные онлайн-консультанты, которые помогут в выборе.
- Возможность покупки резины на велосипед со скидкой.
Сотрудничество с интернет-магазином “ВашВелосипед” - перспектива приобретения качественной, не убиваемой, так сказать, резины, способной долгое время защищать байк.