Как мы уже рассказывали в предыдущих материалах, соревнования на скорость и выносливость не всегда проходили на автомобилях. Тем не менее, самоходные экипажи, как раньше называли авто, стали испытывать сходным образом практически сразу после их штучной сборки.

Подобный прием на заре автомобилестроения являлся едва ли не единственной эффективной рекламой продукции отдельных инженеров (за исключением пафосных и не всегда результативных презентаций на различных технических выставках). Тем интереснее изучать подробности первых таких мероприятий, сопровождавшихся большим риском для их непосредственных участников…

Пар как движущая сила

Конечно же, автомобиль в своем привычном виде появился не сразу. Его прообразом выступила «малая телега Кюньо», которую французский изобретатель Никола Жозеф Кюньо показал соотечественникам в 1769 году. Это был монструозный транспорт о трех колесах для перевозки артиллерийских орудий. В действие он приводился тепловым двигателем внешнего сгорания мощностью аж 7 лошадиных сил. Можно сказать, что данная самоходка являлась матерью всего автономного транспорта.

Конечно же, экипаж Кюньо технически был далек от совершенства. Его двигатель был слишком громоздким, тихоходным и чадил так, что приводил в ужас лошадей, тянущих кареты и повозки по парижским улицам. Любопытно, что первое в истории ДТП, в котором участвовал самоходный экипаж, связано именно с Никола Жозефом Кюньо: в 1771 году он въехал на одном из ранних прототипов своей «телеги» в каменную стену жилого здания. Поэтому следующие 100 лет паровой автомобиль подвергался постоянным модификациям и усовершенствованиям.

К 1850-му году паровых машин стало так много, что это привело к определенным сложностям в организации городского движения. К примеру, в Англии для паромобилей ввели ряд ограничений: им запрещалось двигаться в городах со скоростью свыше 3 км/ч (в деревнях – быстрее 6 км/ч), при этом впереди такого экипажа на расстоянии 55 метров должен был двигаться дилижанс или пеший человек с красным флагом наперевес, который должен был предупреждать встречные экипажи о возможной опасности; при этом паровикам запрещалось пугать лошадей свистками.

Тогда же появилось разделение обязанностей между «водителем» и «шофером». Первый, понятное дело, управлял самодвижущимся экипажем, а второй должен был поддерживать огонь в его топке и следить за паром. Зрелище это было, мягко говоря, гротескным и даже стало предтечей такого культурного явления, как стимпанк.

Важно отметить, что Benz Patent-Motorwagen, или «Патентованный автомобиль Бенца», был построен лишь в 1886 году и по своему устройству имел сильное сходство с «малой телегой Кюньо». В скорости такие авто стали состязаться несколько позже, поэтому имеет смысл рассказать о драматичных событиях 1878 года, вошедших в историю как «Великая гонка».

Первая шоссейная гонка Америки

Далее речь пойдет о борьбе за денежный приз в размере $10 тысяч, инициированный законодательным органом штата Висконсин. Законопроект был принят в 1875 году в качестве поддержки изобретателей, способных создать дешевую и практичную замену лошадей и других животных для работ на ферме и в извозном деле. Доказательством жизнеспособности такого изобретения являлись его успешные и документально подтвержденные полевые испытания в течение… пяти лет. Размытая трактовка закона толкала инженеров-самоучек на утомительные и безрезультативные споры, поэтому в 1877-ом подверглась корректировке.

По новым правилам, доказательством успешности испытаний стало преодоление паровым экипажем маршрута протяженностью 200 миль со скоростью не менее 5 миль/час, способность вспахать поле и отбуксировать груженый прицеп; при этом машина должна иметь как переднюю, так и заднюю передачу. Официальная процедура длилась не более 10 дней с момента регистрации участников, а фиксировали ее назначенные лица штата Висконсин. Вот тут-то и разразилось эпическое противостояние…

Всего в заезде было зарегистрировано шесть участников, правда, своим ходом до старта добралось всего две машины. В город Грин-Бэй, где специально для испытаний была проложена проселочная дорога в 200 миль, пролегающая на юг до города Эпплтон, 16-го июля прибыли паровые экипажи Oshkosh и Green Bay. Третья машина, Madison, по дороге на гонку увязла в грязи. Четвертая, Milwaukee, попросту не завелась, а пятая, Fond du Lac, так и не была достроена. Информацию о шестом экипаже история и вовсе не сохранила. Любопытно, что все машины, зарегистрированные для испытаний, были названы в честь городов, в которых были построены.

Любопытно, что все подробности последующего заезда активно освещались местной прессой. И судя по акцентам, сделанным в этих хрониках корреспондентами, симпатия и жюри, и публики была целиком на стороне экипажа из города Ошкош. Во-первых, у данной машины был элегантный внешний вид: она весила «всего» 5 тысяч фунтов, имела двухцилиндровый 12-сильный агрегат с вертикально расположенным котлом, приводную цепь, похожую на ту, что сегодня применяется в грузовых авто.

Во-вторых, паромобиль Oshkosh являлся результатом коллективного труда. Сегодня известно как минимум шесть человек, участвовавших в его создании: Мартин Т. Баттис и Джон Ф. Морс являлись управляющими собственных котельных, Энсон Фарранд был инженером паровых котлов в пожарной части своего города, а Александр Гэллинджер и Фрэнк Шомер являлись лесопромышленниками и владели совместным предприятием по производству сельхозтехники. Подобная квалификация позволила им построить свою машину всего за 60 дней.

Экипаж из Грин-Бэй не отличался ни изяществом, ни тем более сплоченной командой. Его изображения не сохранились, но, по словам очевидцев, он выглядел, как бронированный локомотив, поставленный на деревянные колеса, каждое из которых, благодаря шарнирам, могло поворачиваться независимо от своей оси. Двигатель для этой машины изготовил Эдвард П. Коулз еще в 1874 году. Мощность его неизвестна, но установлено, что его паромобиль весил не менее 14 тысяч фунтов, имел полный привод и 3-ступенчатую коробку передач. Выступал изобретатель с командой наемных рабочих, а создание машины Green Bay целиком приписал себе.

Когда экипажи стартовали, жюри сразу отметили плавность хода и слаженность действий команды из города Ошкош. Машину Коулза, напротив, обозвали невразумительной и невзрачной: она двигалась рывками и постоянно останавливалась из-за поломок. Впрочем, легким этот заезд не показался обоим экипажам. Они были вынуждены тянуть за собой груженые телеги, соединенные пеньковыми веревками. Те постоянно рвались, что заставляло машины останавливаться, после чего тронуться было той еще проблемой. При езде в гору мощности силовых агрегатов не хватало, поэтому все члены экипажей, кроме водителя и шофера, должны были идти пешком и дожидаться своих машин на вершине холма.

Кульминацией гонки стал момент, когда экипаж Oshkosh стал обгонять тяжеловесный Green Bay, при этом зацепил колесом мягкий грунт у обочины и обломал уключины, которыми крепился к нему первый прицеп. В результате груз оказался в кювете, что вызвало продолжительную и незапланированную заминку.

***

В итоге экипаж из города Ошкош финишировал в одиночестве 23 июля около 23 часов вечера, преодолев 201 милю. Официальное время пробега составило 33 часа 27 минут, то есть машина двигалась со средней скоростью 6 миль/час. Увы, чтобы получить желанный приз, всей бравой шестерке пришлось поучаствовать в утомительный дебатах, длившихся несколько месяцев. Жюри поздравляло победителей, но предлагало им разделить выигрыш с другим экипажем, на что создатели Oshkosh ответили бурным негодованием.

В итоге им заплатили всего $5 тысяч, а утешительный приз в размере $1 тысячи ушел в фонд команды Грин-Бэй. Куда делись еще $4 тысячи, до сих пор остается загадкой. Тем не менее гонка вызвала большой резонанс, и ее участники сумели продать в течение последующих лет от 6 до 12 единиц своих двигателей каждый. Паромобили развивались и после изобретения машин с ДВС, но это уже другая история…

Маркетинг, бессмысленный и беспощадный, атакует человеческое сознание приставками «умный», применяемыми к самым разным товарам. Умные часы, умный дом, даже стельки, черт возьми, сто лет подряд почти не эволюционировавшие, вдруг резко поумнели! А теперь ещё и шины, куда же без них. Авторы инновационных покрышек на все лады расхваливают своё изобретение, тогда как бескамерная резина продолжает обувать по 50 миллионов новых авто ежегодно…

Тренд на экологию

Во время публичных обсуждений автомобилей громче всех начинают орать «зелёные», требующие либо глобальных запретов персональных транспортных средств с ДВС, либо тотального перевода мировой промышленности на электрокары. Никто из них при этом не думает о способах, которыми получают энергию для этих типов автомобилей — видимо, считают, что электричество волшебным образом поступает из розетки. А о том, насколько вредной для экологии является и добыча никеля, и производство из него аккумуляторов для «электричек» и вовсе говорить не принято.

Тем не менее шинное производство действительно не является экологичным. Ежегодно в мире выпускается около 400 миллионов шин. Эта цифра носит приблизительный характер, поскольку общее количество поставляемых на мировой рынок новых автомобилей с каждым годом увеличивается в среднем на 1,6%. И примерно столько же изношенных покрышек выбрасывается автомобилистами. Какое-то количество старой резины отправляется на переработку, но большая её часть находит свой последний приют на свалках (хотя в бедных странах Африки население до сих пор умудряется делать из неё себе обувь) либо сжигается на мусорных полигонах.

Не будем забывать и об уровне выбросов, которые покрышка выделяет во время езды. Поскольку автомобильная резина изготавливается из каучука (синтетического и натурального), ткани, проволоки, технического углерода и других химических соединений. В процессе эксплуатации покрышка стирается, а микроскопические продукты износа попадают в атмосферу. Считается, что треть всего микропластика, загрязняющего мировой океан, приходится на автомобильные шины.

Вишенкой на торте в этой истории является факт, что электромобили оказались намного токсичнее простых машин с ДВС по… уровню выбросов. Согласно последнему исследованию Организации экономического сотрудничества и развития (Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD), шины электрокаров быстрее изнашиваются и выделяют на 30% больше загрязняющих веществ, нежели покрышки классических автомобилей.

Всё дело в значительно большей массе электрокаров из-за их тяжелых аккумуляторов, а также высоких динамических характеристиках. Фактически получается, что «транспорт настоящего» посадили на «колеса из прошлого», технология производства которых за последние полвека практически не изменилась. Впрочем, работы на этой почве ведутся, так как проблема привлекла внимание экологических регуляторов в ряде европейских стран, а также США и Японии.

«Чтобы снизить выбросы мелких частиц, следует уделить внимание таким компонентам, как шины и тормоза», — прокомментировал исследование OECD старший научный сотрудник Японского автомобильного научно-исследовательского института Акиёси Ито.

Безвоздушка — альтернатива пневматике

Безвоздушные шины METL, разработанные компанией SMART Tire Co. (STC), используют сплавы с памятью формы, которые NASA применяла для космических аппаратов. В основе данных шин находится никель-титановая (NiTi) центральная пружина, заключенная в резиновую трубку. Как утверждает производитель, оба этих элемента сверхэластичны, то есть способны сгибаться под любым углом, но при этом обладают «памятью формы», то есть возвращаются к первоначальному виду после прохождения различных препятствий.

Преимуществом такого колеса является легкость, гибкость, прочность, отсутствие необходимости регулярного обслуживания и высокая экологичность, поскольку на одно изделие требуется вдвое меньше резины по сравнению с соразмерным аналогом из каучука.

Шины METL обладают уменьшенным сопротивлением качению, что облегчает езду, и, несмотря на то, что содержат воздух, давление этого воздуха для беспроблемной эксплуатации им не требуется. Это значит, что боковые проколы для них не являются проблемой: ради эксперимента эти колеса протыкали кухонным ножом, но это никак не повлияло на их структурную целостность.

В свою очередь, память формы позволяет изделию претерпевать фазовые переходы на молекулярном уровне с обратимыми деформациями на порядок больше, чем обычным материалам, прежде чем подвергнуться остаточной деформации. Всё это позволило компании SMART получить шину, эластичную, как резина, но прочную, как титан.

В настоящее время такие колеса доступны для велосипедов, но производитель уже изготовил аналог, пригодный для установки на электроскутеры. А в ближайшем будущем планируется разработка моделей колес для автомобилей. Шины METL получили награды за инновации в двух категориях на выставке Consumer Electronics Show 2023 в Лас-Вегасе, включая «Экологичность», «Экодизайн» и «Умная энергия».

Кибер-шины Pirelli

В свою очередь, один из крупнейших производителей шин Pirelli поделился новейшей разработкой Cyber Tires со встроенными датчиками, подключёнными по Bluetooth к системам автомобиля. Для демонстрации этой технологии был выбран гиперкар Pagani Utopia.

Производитель утверждает, что разработал «первые в мире шины, которые умеют разговаривать с авто». По новой технологии они способны взаимодействовать с системами контроля тяги, системой стабилизации и ABS. Таким образом, машина может распознавать, какая именно покрышка на неё установлена, и в связи с этим умеет настраивать все электронные системы на определённую программу, разработанную для конкретной модели резины.

Так, Пьеро Мизани, главный технический директор Pirelli, отметил, что с помощью «кибершин» автомобиль может оценить возраст и степень износа покрышек. На приборную панель при этом выводится сообщение о том, что владельцу пора сменить резину или в будущем внести коррективы в электронные системы управления автомобилем. В том числе это сделано для того, чтобы система ABS, рассчитанная на работу с любой покрышкой, учитывала и её остаточную производительность.

Поскольку большая часть испытания была выполнена на симуляторе, Pirelli планирует модернизировать систему датчиков для совершенствования всего процесса разработки новых моделей шин. Её настроят для сбора данных о поведении шины в движении в разных условиях, включая сведения об изменении формы и размера пятна контакта, к примеру, при аквапланировании.

***

В настоящий момент Pirelli устанавливает покрышки Cyber Tires на McLaren Artura, Audi RS4 и Pagani Utopia, но лишь Pagani меняет карты контроля тяги/стабилизации и ABS в соответствии с установленной резиной. Во всех прочих случаях итальянские колеса просто сообщают автомобилю, что на нём установлена штатная резина.

Перед тем, как выпустить новую модель на рынок, автопроизводители подвергают ее различным испытаниям на прочность кузова и уровень безопасности. О том, как именно проходят краш-тесты и чем они отличаются в зависимости от регионов, мы вам рассказывали. Сегодня рассмотрим ряд свежих новинок, которые эти испытания провалили (спойлер: не все они «неудачники»).

Честный рамный внедорожник

Страховой институт дорожной безопасности (IIHS) провел испытания самых свежих версий полноразмерных моделей внедорожников Chevrolet Tahoe, Ford Expedition и Jeep Wagoneer. Результаты тестов безопасности новинок, мягко говоря, были далеки от идеальных: наверное, столь низких показателей не фиксировалось за всю историю этих авто. Ахиллесовой пятой для, казалось бы, «непробиваемых» машин стало испытание фронтального удара с частичным перекрытием: несмотря на то, что все модели являлись рамными, их кузов сильно деформировался, а манекены в салоне, имитирующие водителя и пассажиров, получали тяжелые травмы.

Правда, стоит отметить, что методика испытаний IIHS в нынешнем году чуть изменилась. К примеру, краш-тесты с частичным перекрытием теперь проходят с полностью загруженным салоном, когда манекенов сажают не только на передние сидения, но и на «галёрку».

«Большую тройку» обновленный регламент краш-тестов застал врасплох: все участвующие в тестах безопасности представители Chevrolet, Ford, и Jeep их провалили, поскольку ударные нагрузки для манекенов во время столкновения с препятствием в области грудной клетки оказались выше допустимых, а внедорожник Tahoe и вовсе продемонстрировал риск получения экипажем травм в области головы и шеи.

Кроме того, Chevrolet Tahoe отметился и плохим светом головной оптики: его фары ослепляют других водителей, но при этом плохо освещают обочину. Во время испытаний на безопасность пешеходов в ночное время суток эта модель не смогла распознать пересекавший трассу манекен и даже не снизила скорость, попросту его переехав. Единственное, в чем «рамники» оказались хороши, так это в тестах боковых ударов, поскольку основную нагрузку на себя принимал нижний контур, фактически рама, поэтому водитель и пассажиры могли отделаться лишь синяками и ссадинами.

Резюмировав критику, вице-президент IIHS Рауль Арбелаес отметил, что не все популярные автомобили США сегодня соответствуют передовым стандартам безопасности. Он выразил надежду на то, что автопроизводители легко исправят конструктивные проблемы своих новинок. Как правило, результаты краш-тестов выявляют слабые места в конструктиве автомобилей, которые впоследствии действительно исправляются. Но что будет сделано конкретно в данном случае, покажет время.

Европейский тесты

В конце мая текущего года европейская ассоциация независимой оценки безопасности доступных на рынке Европы автомобилей, Euro NCAP, протестировала ряд актуальных моделей китайского производства. В прицел ассоциации попали Maxus Mifa 7, Nio EL6, Zeekr 001 и Zeekr X.

В тестах на пассивную безопасность по версии Euro NCAP автомобили подвергают удару о барьер с полным перекрытием, столкновению с мобильным барьером с перекрытием 50%, боковому удару с мобильным барьером и столбом. Также повышенное внимание уделяется безопасности пешеходов и эффективности систем активной безопасности.

Итак, электро-минивэн Maxus Mifa 7, выпущенный государственным концерном SAIC Motor, по результатам указанных тестов получил пять звёзд. Стоит отметить, что далеко не все представители классических европейских брендов в текущем году достигли схожей оценки в рамках испытаний Euro NCAP.

Если говорить точнее, то при боковых ударах салон Mifa 7 не деформировался и датчики манекенов водителя и пассажира показали хороший уровень защиты и бёдер. Кроме того, в тестах на пассивную безопасность взрослых пассажиров Maxus Mifa 7 получил 92%, а этого результата не сумели достичь многие свежие европейские авто, включая Volkswagen Tiguan или японский Honda CR-V.

В испытании безопасности пассажиров-детей Mifa 7 набрал 87%: штрафные баллы были сняты не из-за слабости кузова, а ввиду отсутствия креплений ISOFIX и системы распознавания ребёнка на борту. Безопасность пешеходов минивэна была оценена в 81%: специалисты Euro NCAP отметили, что взрослый человек может серьёзно травмироваться при ударе об основание лобового стекла и передние стойки.

При этом система автоматического экстренного торможения в Mifa 7 исправно работает, умея распознавать не только пешеходов, но и мотоциклистов. Активные системы безопасности Maxus Mifa 7 оказались эффективны на 75%. При этом стоит отметить, что среди четырёх китайских моделей, участвовавших в краш-тесте, минивэн Maxus Mifa 7 занял последнее место.

Крепкие «китайцы»

Электромобиль Nio EL6, известный в Китае под именем ES6, был вынужден переименоваться для присутствия на европейском рынке, так как оригинальное название у него отсудил влиятельный местный игрок, компания Audi.

Данный кроссовер набрал рекордные 93% во время испытаний безопасности взрослых пассажиров – такого результата в 2024 году не сумел достичь ни один коренной «европеец». Nio EL6 эффективно защитил манекены во время всех ударов, потеряв несколько баллов лишь за некорректно раскрывшуюся боковую шторку безопасности, которая зацепилась за обшивку салона.

Детская безопасность внутри авто была оценена на 85%. Проблемы в авто те же, что и у предшественника: отсутствуют крепления ISOFIX, а система распознания ребёнка в салоне работает неэффективно. На испытания безопасности пешеходов EL6 набрал 78%, получив штраф за жёсткие передние стойки и невозможность распознания мотоцикла при перестроении. Системы активной безопасности Nio EL6 сработали на 76%: машина избежала столкновений во всех сценариях, но плохо контролировала уровень усталости водителя.

Что касается популярного электро-лифтбэка Zeekr 001, то во время тестов безопасности взрослых пассажиров он набрал 89%, неплохо пережив боковой удар, но сложнее выдержав фронтальные. Системы экстренного торможения и автоматический экстренный вызов сработали безукоризненно. Фишкой авто, полезной в экстренной ситуации, стала автономность электрозамка дверей и электроприводов окон: они продолжают работать в течении двух минут после отключения подачи электроэнергии.

За безопасность пассажиров-детей Zeekr 001 получил 88%: подвело отсутствие креплений ISOFIX. Безопасность пешеходов лифтбэка была оценена на уровне 84%: травмы взрослый человек может получить лишь при ударе о передние стойки. Системы распознавания людей и мотоциклистов также показали себя хорошо. Активная безопасность в Zeekr 001 была оценена на 83%.

Лидером по безопасности среди испытанных Euro NCAP китайских автомобилей стало кросс-купе Zeekr X. Его уровень безопасности взрослых пассажиров достиг 91%: водитель при фронтальном ударе получил незначительный ушиб ног, а правый пассажир второго ряда сидений – ушиб грудной клетки; во время бокового столкновения удар в грудь получил и водитель.

При тестах сохранности пассажиров-детей Zeekr Х получил 90%. Безопасности пешеходов оценена в модели на 84%, так как система экстренного торможения авто помогла избежать столкновений с пешеходами и мотоциклистами во всех сценариях. Активная безопасность Zeekr X была эффективна на 83%: проблемной показала себя лишь система распознания встречного автомобиля. В остальном компактный кроссовер прошёл все испытание без серьёзных нареканий, что сделало его самым безопасным автомобилем по версии Euro NCAP на актуальное время.

Чтобы автомобильная резина соответствовала заявленным производителем качествам, она нуждается в различных стендовых испытаниях, при которых ее подвергают долгим и разноплановым нагрузкам. Как правило, это закрытый от посторонних глаз и ушей технический процесс, о котором не так много известно.

Тем не менее о процедуре проверки автомобильных колес на профпригодность мы кое-что расскажем…

Круглые сутки, круглый год

Стендовые испытания шин необходимы каждому производителю автомобильной резины. Специально для этого строятся испытательные полигоны со всем необходимым оборудованием. Многие тестовые процессы автоматизированы, что позволяет содержать небольшой штат сотрудников (до 20 человек), но при этом данные площадки должны работать 24 часа 365 дней в году.

Почему это важно? Хотя бы потому, что стендовые испытания автомобильных покрышек – очень кропотливое занятие, требующее сбора массы различных данных. Несмотря на то что почти все тесты проводятся аппаратно, они требуют непосредственного участия оператора-человека, который фиксирует их и каталогизирует. Причем речь идет не только о давлении на колесо при определенной скорости: инженер проверяет даже отдельные участки протектора, например, его середину, внося в каталог критическую температуру, достигаемую на различной скорости.

А выполнить такую проверку нужно для всех существующих моделей и типоразмеров шин, зафиксировав все возможные переносимые ими нагрузки. Кстати, по этой причине процесс разработки новых моделей шин сравним по протяженности с выпуском нового автомобиля, ведь процесс коррекции различных параметров во время тестирования занимает в среднем 4-5 лет.

Сборка с нуля

Основных процессов при создании автомобильных шин всего шесть. Как правило, каждый производитель держит все технические процессы в тайне и не стремится раскрывать свои секреты, но с большего это стандартизированная процедура, состоящая из следующих этапов:

• Приобретение сырья, состоящего из натурального и синтетического каучука, сажи, мела, силики (осажденная кремниевая кислота) и прочих химдобавок, с последующей лабораторной проверкой его качества;
• Создание резиновой смеси по конкретным рецептурам партиями по 200 кг, каждая из которых перед запуском в производство подвергается лабораторному анализу;
• Производство отдельных компонентов, таких как синтетические и металлические нити корда (в зависимости от модели шины, их количество варьируется от 10 до 30 штук);
• Формирование шины вручную путем сборки всех компонентов;

• Вулканизация паром при температуре 190⁰С-200⁰С, которая в зависимости от принадлежности и размера шины длится от 8-20 минут (для легковых авто) до 7 часов (для тяжелой техники). Во время вулканизации на рабочей части резины появляется протектор, а на бортах – вся необходимая техническая информация;
• Визуальный осмотр специалистами на этапе приемки с последующим автоматическим контролем качества.

Моделирование и тесты

Конечно же, перед запуском в производство автомобильные шины проходят длительный этап испытаний. Шинные прототипы либо уже готовые модели резины, подвергаются различным нагрузкам на стендах, заменивших полевые испытания в силу большей информативности. На этом этапе корректируется состав резиновой смеси колеса, рисунок корда и протектора.

Сделать это помогают динамические стенды, представляющие собой в основном постоянно вращающиеся барабаны диаметром около 2 метров с металлической дорожкой по центру, которая имитирует дорожное покрытие. По ним тестируемые шины, предварительно сбортированные на колесный диск и накачанные до требуемого давления, непрерывно «едут». Барабан раскручивается на стенде до нужной скорости, при этом ось, на которую насажены колесный диск с шиной, прижимает их к дорожке, имитируя различную нагрузку.

Конечно же, нагрузки на стенде могут быть разными и зависят от типа теста и характеристик самой шины. Так, во время испытаний на выносливость нагрузка на покрышку может достигать 2 тонн, а максимальная скорость – 250 км/час. Среднестатистический тест обычно проводится на скорости 100-120 км/час. Однако периодически инженеры задают стрессовые показатели, чтобы убедиться в устойчивости колес на максимальной скорости (до 320 км/ч). Такие скоростные испытания проходят спорадическими периодами по 10-14 минут. А при тесте на сопротивление качению шину, помимо прочего, время от времени наклоняют под углом до 10⁰.

В числе обязательных испытаний инженеры испытательных полигонов проводят тесты на прочность изделий при максимальном внутреннем давлении. Для этого сбортированную на колесный диск шину накачивают водой для большей безопасности (если накачать покрышку воздухом, ее может разорвать). Любопытно, что вода при достижении критических для изделия показателей начинает расслаивать структуру шины, что служит для инженеров маркером превышения максимального давления.

Также существует тест на прочность, обязательный для шинных изделий, поставляемых на рынки стран Персидского залива, США и Японии, так как их законодательство требует, чтобы автомобильная резина соответствовала определенным нормам прочности на прокол. Для этого сбортированная на диск шина фиксируется на станке, а сверху на нее с постоянно растущим усилием давит металлический штырь, имитирующий, например, торчащую из асфальтового покрытия арматуру. Нагрузка, в момент которой происходит прокол, и является тем пороговым значением, которое выдерживает шина.

Финальным этапом внутреннего стендового тестирования является своеобразный рентген для шины. Во время данного испытания покрышку помещают в специальную камеру, где изделие детально сканируют на предмет выявления возможных внутренних дефектов конструкции, неравномерности резиновой смеси, вздутий и т.д., образовавшихся в ходе других тестов. В ходе сканирования компьютер создает некое подобие 3D-модели, на которой отображено все, что невозможно заметить при простом визуальном осмотре шины.

События автомира 2-9.06.2024

То, что вы, возможно, пропустили, – в подборке BAMPER.BY.

В головном офисе Toyota проходят обыски

Японский автобренд снова отметился в скандале с фальсификацией данных. Напомним, в начале нынешнего года Toyota заслуженно обвиняли в обнародовании заведомо ложной информации о потенциале силовых агрегатов. На этот раз представители Министерства транспорта Японии нагрянули с обыском в штаб-квартиру бренда из-за подтасовки данных для получения документов, подтверждающих качество выпущенных машин.

Ложная информация касается почти 1,7 миллиона автомобилей Toyota, созданных с 2014 года по апрель 2024-го. В связи с этим японский производитель был вынужден приостановить выпуск и транспортировку уже готовых универсалов Corolla Fielder, седанов Corolla Axio и кроссоверов Yaris Cross. В общей сложности речь идет о фальсификации данных по семи моделям Toyota перед началом их производства.

Стоит отметить, что помимо указанного бренда, нарушения обнаружились у других японских марок, таких как Mazda, Suzuki, Honda и Yamaha Motor. Одни намеренно подделывали данные о проведенных краш-тестах, другие фальсифицировали результаты акустических испытаний, третьи врали об успешных тестах тормозной системы.

Стоит отметить, что из пяти проштрафившихся компаний обыск пока прошел только в офисе Toyota. Ранее японское правительство инициировало остановку сразу четырех заводов марки до исчерпания инцидента и выражало опасения, что фальсификация данных может иметь самые серьезные последствия вплоть до потери доверия к местному автопрому.

В России заработает первый всесезонный центр испытания шин

В настоящее время все подобные полигоны, существующие в стране (всего их три), не могут работать круглый год. Однако запросы на круглогодичные профессиональные испытания автомобильной резины поступают от профильных компаний все чаще, о чем упомянула пресс-служба Минпромторга РФ.

По предварительной информации, всесезонный центр испытания автомобильных шин может заработать на базе ФГУП «НАМИ», который в настоящее время выступает одной из трех упомянутых аккредитованных площадок. Также официальные тесты резины проходят в ярославской компании ООО «ШИЦ «Вершина» и в научно-техническом центре «КАМА», расположенном в Нижнекамске.

Стоит отметить, что потребность профильных компаний в летних тестах на 2025 год уже превысила 3000 комплектов. По информации Минпромторга, с каждым годом количество шинной продукции, для которой необходимы профессиональные испытания, увеличивается в среднем на 10%.

Volkswagen провел рестайлинг Golf GTI Clubsport

Знаменитый немецкий автобренд обновил свой самый мощный переднеприводный хэтчбек. Несмотря на то что модели Golf GTI Clubsport после рестайлинга оставили двигатель предшественника, она изменилась внешне. Дизайнеры Volkswagen обновили оптику, добавили подсветку логотипа на радиаторной решетке и расширили оснащение салона.

Что касается силовой установки, то под капотом новинки инженеры VW оставили уже знакомый пользователям агрегат – двухлитровую «турбочетверку» EA888 Evo4 мощностью 300 л.с. и 400 Н*м крутящего момента, агрегированную «роботом» DSG. Возможно, именно по этой причине премьера обновленного Golf GTI Clubsport не вызвала особого интереса у публики. С такой начинкой новинка обладает той же динамикой, что и её предшественник: 5,6 секунд до «сотни» и максимальная скорость в 250 км/ч (или 267 км/ч при наличии опционального пакета Race).

Также GTI Clubsport оснащен полноценным управляемым электроникой дифференциалом в передней оси и особым ездовым режимом Special, учитывающим топологию Северной петли. Адаптивная подвеска DCC по-прежнему доступна в новинке опционально.

В салоне авто обновили мультифункциональный руль и добавили медиасистему с голосовым помощником IDA и ChatGPT. Кроме того, новинка получила новый дизайн 19-дюймовых штатных колес Queenstown, которые за доплату можно заменить коваными Warmenau весом 8 кг каждое.

Mercedes-Benz Леонида Брежнева выставлен на продажу

В Сети появилось необычное объявление о продаже автомобиля: синее купе Mercedes-Benz 450 SLC, некогда принадлежавшее Леониду Брежневу. Этот автомобиль генсеку ЦК КПСС в 1973 году подарил канцлер ФРГ Вилли Брандт. Любопытно, что машину при этом зарегистрировали на сына министра внутренних дел СССР Игоря Щёлокова, о чем свидетельствует оригинальная документация.

В целом брежневский Mercedes-Benz 450 SLC сохранился в хорошем состоянии, а отметка на одометре не превышает 32 тысяч километров. На то что пробег не скручен, указывает и оригинальный велюровый салон без следов износа. Купе также имеет черные номерные знаки стандарта 1958 года. Впрочем, автомобиль нуждается в выборочной реставрации: к примеру, нужно заменить виброизоляцию на капоте, разрушившуюся от времени.

Силовой агрегат у «четыреста пятидесятого» Mercedes-Benz в кузове С107 традиционен для этой модели и представляет собой инжекторный «атмосферник» V8 (M 117) объёмом 4,5L и мощностью 225 лошадиных сил, работающий в паре с 3-ступенчатым «автоматом». Автомобиль имеет задний привод и был выпущен тиражом около 100 тысяч экземпляров. При такой популярности автомобиль не должен стоить дорого, но принадлежность Леониду Брежневу делает его уникальным. Предполагается, что лот продадут не меньше чем за 20 млн RUB.

Теперь официально: BYD выпустит электрический кроссовер Leopard 3

Недавно китайский автопроизводитель BYD опубликовал в Сети первые официальные изображения кроссовера Leopard 3, который выйдет на рынок под маркой Fang Cheng Bao. В модельном ряду данного суббренда Leopard 3 будет пока единственным электромобилем, который расположится внизу списка.

В настоящий момент марка уже располагает гибридными внедорожниками Leopard 5 и Leopard 8, а также спидстером Fang Cheng Bao Super 9, способным потягаться с такими тяжеловесами, как McLaren Elva и Ferrari Monza. И это при том, что в качестве самостоятельного автопроизводителя была утверждена только в 2023 году.

Информации о силовой установке Leopard 3 пока нет, но ранее бренд Fang Cheng Bao обещал ему полный привод, два электромотора с суммарной отдачей в 420 лошадиных сил и цену не более 220 тысяч (около $30 тысяч по актуальному курсу).

Как известно, бензин и газ не сразу стали основными видами топлива в автопромышленности. На заре развития этой индустрии независимые инженеры-испытатели при изобретении вечного двигателя пробовали самые неожиданные подходы. То есть, помимо всего прочего, источником движущей силы в некоторых разработках являлся обыкновенный сжатый воздух, а сам движок на таком топливе назывался пневматическим.

Сегодня эта технология наряду с электромотором и водородным двигателем может вновь оказаться перспективной, поэтому расскажем о ней подробнее.

Суть вопроса

Пневматический двигатель, иначе называемый пневмоцилиндром, преобразует энергию расширяющегося воздуха в механическое действие. По рабочему принципу он аналогичен гидравлической силовой установке. Главным элементом пневмодвигателя является поршень, к которому прикреплен шток с навитой на него пружиной. Воздух, поступающий в камеру, с увеличением давления преодолевает сопротивление пружины и перемещает поршень. На фазе выпуска, когда давление воздуха падает, пружина возвращает поршень в исходное положение, после чего цикл повторяется.

Данная технология получила развитие в виде мембранной схемы, где роль цилиндра выполняет гибкая мембрана, к которой шток с пружиной прикреплен аналогичным образом. Ее преимущество заключается в том, что при отсутствии высокой точности посадки подвижных элементов и, как следствие, смазочных материалов, герметичность рабочей камеры повышается. Существуют также роторные (пластинчатые) пневмодвигатели, представляющие собой аналоги двигателя Ванкеля.

Основными плюсами пневмодвигателей являются экологичность и практически нулевая стоимость «топлива». Так, из-за безотходности пневмолокомотивы и получили распространение в шахтном деле: при использовании ДВС в замкнутом пространстве воздух быстро загрязняется, резко ухудшая условия работы, тогда как отработавшие газы пневмодвигателя являются обычным воздухом.

Один из недостатков пневмоцилиндра – относительно низкая плотность энергии, то есть количество вырабатываемой энергии на единицу объема рабочего тела. Для сравнения укажем, что воздух (при давлении 30 МПа) имеет плотность энергии порядка 50 кВт*ч на литр, а обычный бензин – 9411 кВт*ч на литр! То есть бензин как топливо эффективнее почти в 200 раз. Даже с учетом не самого высокого КПД бензиновый двигатель выдает около 1600 кВт*ч на литр, что значительно выше показателей пневмоцилиндра. Это и ограничивает все эксплуатационные показатели пневмодвигателей и движимых ими машин (запас хода, скорость, мощность и т.д.). Кроме того, пневмодвигатель имеет относительно небольшой КПД – порядка 5-7% (против 18-20% у привычных ДВС).

Происхождение пневмодвигателя

В начале XIX века использование сжатого воздуха в качестве привода различных систем было весьма широко распространено и стало исчезать лишь с массовым применением электричества. До этого пневмопривод находил воплощение в различных приборах, от пневмозвонков в дверях, пневмопочты, пневматического оружия и до предложенной в 1827 году пневматической железной дороги.

В 1861 году на Александровском заводе в Санкт-Петербурге С.И.Барановским был построен локомотив на пневматическом приводе, получивший название духоход Барановского. Локомотив использовался на Николаевской железной дороге до лета 1862 года.

Во время строительства Сент-Готардской железной дороги в 1872-1882 годах пневматические локомотивы использовались при прокладывании Готардского железнодорожного туннеля.

Одним из родоначальников пневмодвигателей в наземном транспорте был француз Луи Мекарски, разработавший подобный силовой агрегат для парижских и нантских трамваев. В Нанте такие машины прошли успешные испытания уже в конце 70-х годов XIX века, а к 1900 году Мекарски владел парком из 96 трамваев, что доказывало эффективность выбранной им технологии (что, впрочем, не помешало заменить их электрическими аналогами).

Позже пневмолокомотивы стали повсеместно применяться в шахтном деле по причине своей экологичности. В то же время были предприняты первые попытки ставить воздушный двигатель и на автомобиль. Так, в 1903 году лондонская компания Liquid Air Company производила авто на сжатом и сжиженном воздухе.

Перспективы применения

Несмотря на глобальную экологическую проблему, мировая промышленность не рассматривает всерьез массовый переход на пневмомобили. Основная причина, как ни банально, кроется в деньгах, ведь в том виде, в котором технология существует сейчас, на мировом рынке она эффективно работать не будет, следовательно, требуется отдельный бюджет на ее оптимизацию. А кто из лидеров отрасли готов менять процессы, которые и так отлично работают, и перенастраивать производство для выпуска транспорта, который будет ездить на воздухе? В данном случае это станет практическим воплощением главной фобии любого капиталиста – «пустить деньги на ветер».

Тем не менее кое-какие разработки в отрасли все же ведутся, несмотря на то что перед внедрением концепции электромобиля в массовое производство исследование компании Motor Development International 2005 года показало, что ТС на литиево-ионных батареях имеют показатели втрое лучше, чем их аналоги, приводимые в движение сжатым воздухом. Показатели пневмомобилей в то время не впечатляли – лучший результат автономного хода составлял немногим больше 7 км. Однако та же компания заявила, что к 2010 году такие машины смогут преодолевать 180 км при вождении по городу на максимальной скорости 110 км/ч.

Смелое заявление, как ни странно, практически полностью удалось претворить в жизнь: уже в 2009 году инженеры франко-итальянского бренда MDI представили на Женевском автосалоне пневматическую мотоколяску AIRpod и ее более продвинутую версию OneFlowAir.

В основе данного проекта лежит пневматический двигатель мощностью 5,45 лошадиной силы, способный разгонять трехколесное транспортное средство до 75 км/ч. Благодаря использованию кузова из композитных материалов запас хода базовой версии AIRpod составил 100 км, «прокачанной» – 250 км. При этом независимо от исполнения у пневмомобиля нет руля, а управление им осуществляется с помощью джойстика. Разработчики сознательно пошли на такой шаг, чтобы позволить владельцам AIRpod ездить не только по дорогам общего пользования, но и по велодорожкам. Водительские «права» для управления яйцеобразной капсулой также не требуются.

По расчетам MDI одна заправка AIRpod на специально оборудованной станции занимает около полутора минут, а стоимость передвижения по состоянию на 2014 год (предполагаемое время запуска концепта в серию) должна была составить порядка 0,5 евро на 100 км! Но в процессе дополнительных испытаний выяснилось, что пневматический двигатель подвержен замерзанию и непреднамеренной остановке, что не способствует популяризации модели. Несмотря на это, компания MDI пыталась продавать AIRpod в качестве курортного транспорта для стран с теплым климатом, но так и не смогла сформировать клиентскую базу. В данный момент проект пребывает в стагнации.

Еще один предсерийный концепт пневмомобиля неразрывно связан с предыдущим. Его инициатором выступил индийский консорциум Tata Motors, выкупивший за $28 млн силовую установку у компании MDI, что позволило той остаться на плаву и продолжить собственные исследования. Машинка с рабочим названием MiniCAT получила все необходимые для признания ее автомобилем атрибуты, включая полноценный руль, кузов, багажник и четыре колеса.

При этом масса MiniCAT составила 350 кг, максимальная скорость – 100 км/ч, а запас хода – 120 км. Как уже было сказано, Tata усовершенствовала готовый пневматический двигатель для транспортного средства больших размеров. Одной из главных особенностей обновленной технологии стало использование тепла, выделяющегося при охлаждении расширяющегося воздуха, необходимого для нагрева данного типа «топлива» при заправке баллонов.

В соответствии с первоначальной стратегией Tata Motors собиралась наладить конвейерную сборку MiniCAT в 2012-м и выпускать 6000 единиц данной техники в год. Но обкатка так и не была должным образом завершена: индийский микромобиль, как и его предшественник AIRpod, провалил все возможные краш-тесты, наглядно продемонстрировав, что сверхлегкая конструкция пневмомобилей не способна должным образом защитить свой экипаж при каких-либо столкновениях…

***

На первый взгляд кажется, что применение пневматического двигателя в массовом производстве транспортных средств – утопическая идея. Однако история знает несколько успешных проектов мотоциклов на воздушном ходу: каждый из них был спроектирован разными специалистами в разное время с применением авторских технологий. При этом в серию ни один не пошел.

Однако консорциум Peugeot-Citroёn взглянул на пневмодвигатели под иным углом, задумавшись об их использовании в качестве дополнительного источника энергии для своих гибридов. Так, в 2016 году в качестве эксперимента часть кроссоверов Peugeot 2008 была оборудована дополнительным двигателем Hybrid Air. Система была разработана в сотрудничестве с компанией Bosch, суть ее заключается в том, что энергия ДВС запасается не в виде электроэнергии, как в обычных гибридах, а в баллонах со сжатым воздухом.

Таким образом, Peugeot 2008 Hybrid Air смог двигаться, используя энергию ДВС, воздушного силового агрегата или их комбинации. При этом система сама умеет распознавать, какой из источников более энергетически эффективен в конкретной ситуации. К примеру, в городском цикле 80% времени должна использоваться энергия сжатого воздуха, приводящая в движение гидронасос, который вращает вал при отключенном ДВС. Суммарная экономия топлива при такой схеме составляет до 35%. А при работе на чистом воздухе максимальная скорость автомобиля ограничивается 70 км/ч.

Невзирая на жизнеспособность данной концепции, массового применения она все же не получила. Компания Peugeot обещала продолжить работу над ней, но либо держит результаты этой деятельности в тайне, либо вовсе заморозила проект, оставив его до лучших времен и сосредоточившись на производстве модных электрокаров…