Бортжурнал
Главная
Почему шины чёрные, хотя первые были белыми
Человечек Michelin, которого придумали в 1898 году, белый. Причина простая: такими тогда были шины. Натуральный каучук светлый, а в резину добавляли белый оксид цинка. Чёрными шины сделала сажа, и с ней они стали изнашиваться примерно в десять раз медленнее.Какими были первые шиныПервые автомобильные шины делали из натурального каучука с добавками. Самой полезной добавкой считался оксид цинка: он укреплял резину и заодно делал её белой. Поэтому на старых фотографиях колёса светлые.Держались такие шины плохо. По данным изданий Mental Floss и Jalopnik, шина без сажи служила меньше 5000 миль, это около 8000 километров. В Первую мировую добавился ещё один повод искать замену: цинк уходил на латунь для гильз, и оксида цинка не хватало.Сажа, которая изменила шинуРезину стал усиливать технический углерод. По сути это очень чистая и мелкая сажа. Когда именно её начали добавлять в шины, источники называют по-разному: от 1904 до 1917 года. Надёжно можно сказать одно: в 1910-е годы шины почернели.Одним из первых поставщиков сажи для шинной компании Goodrich была нью-йоркская фирма Binney & Smith. Позже она прославилась совсем другим товаром — восковыми мелками Crayola.Michelin называет эффект прямо: с техническим углеродом износостойкость шины выросла в десять раз. Сегодня на него приходится 25–30% резиновой смеси. Около 70% всего технического углерода в мире уходит на шины. В России его выпускают по ГОСТ 7885-86 «Углерод технический для производства резины».Что ещё даёт чёрный цветУглерод защищает резину от ультрафиолета: без него она быстрее трескается на солнце. Он же помогает против озона, который старит резину.Кроме того, углерод отводит тепло от протектора и металлокордового пояса, самых горячих мест шины. Перегрев разрушает резину изнутри, поэтому шина с углеродом служит дольше.Откуда белые боковиныСначала престижной считалась как раз полностью чёрная шина: в ней больше дорогой сажи, и её не надо отмывать. Белые боковины вошли в моду в конце 1920-х, в 1930-е их предлагали опцией. Ford с 6 апреля 1934 года продавал их за 11,25 доллара.Как они появились, точно не известно. По распространённой версии, некоторые производители экономили и клали сажу только в протектор, который трётся об асфальт. Боковина оставалась белой. Документов эпохи, которые бы это подтверждали, историки шин не приводят.Пик моды пришёлся на начало 1950-х. К 1962 году широкие белые боковины в США вышли из моды, а в 1970-е, когда распространились радиальные шины, почти исчезли.Главный поворот: белый наполнитель вернулсяВ 1992 году Michelin начал заменять часть сажи в протекторе кремнезёмом, то есть диоксидом кремния, который получают из песка. Он белый. С ним шина меньше сопротивляется качению, и машина тратит меньше топлива. С тех пор кремнезём в протекторе стал обычным делом.При этом шины остались чёрными. Резина на одном кремнезёме почти не проводит ток, и машина копила бы статическое электричество. Поэтому углерод в шину всё равно добавляют, в том числе для защиты от ультрафиолета. Цвет сохранился из-за того, что без углерода шина по-прежнему не справляется.Что на самом деле значит чёрный цветЧёрная шина — это резина, усиленная углеродом. Он сделал шину в десять раз более износостойкой, защитил её от солнца и перегрева.Белая боковина на ретро-машине — наследство моды, а сама шина под ней работает только благодаря углероду. Мелкие трещины на боковине стоит показать шиномонтажнику: так резина стареет от солнца и озона.На фото — колесо старинного Buick с белой боковиной. Фото: Ivan Radic, Викисклад (CC BY 2.0).
Почему лобовое стекло трескается, а боковое рассыпается
Лобовое стекло от камня покрывается паутиной трещин, но остаётся на месте. А боковое от удара рассыпается на сотни мелких кубиков, и их потом месяц выметают из салона.Мало кто задумывается, почему стёкла одной машины ломаются так по-разному. Их делают из разного стекла, и каждое задумано ломаться именно так.Лобовое — бутерброд с плёнкойЛобовое стекло называют триплексом. Это два слоя стекла, между которыми вклеена прозрачная плёнка из поливинилбутираля толщиной обычно 0,76 мм.Когда в стекло прилетает камень или голова пассажира, стекло трескается, но осколки остаются приклеенными к плёнке. Стекло не осыпается в салон и не выпускает человека наружу при ударе.Лобовое стекло — ещё и часть силовой конструкции кузова. Оно добавляет жёсткости крыше при опрокидывании, и оценки его вклада в прочность крыши у разных источников заметные, но сильно расходятся. А подушка безопасности переднего пассажира на многих машинах при раскрытии упирается в лобовое стекло.Боковое — закалённоеБоковые и заднее стёкла обычно делают закалёнными. Стекло нагревают примерно до 620 °C и резко обдувают холодным воздухом. Поверхность остывает первой и оказывается сжатой, а середина — растянутой. Такое стекло в 4–5 раз прочнее обычного.Но когда удар всё-таки пробивает сжатый внешний слой, энергия внутри высвобождается разом, и стекло рассыпается целиком. И это тоже задумано: вместо длинных острых осколков получаются мелкие тупые кубики, о которые трудно порезаться.Европейский стандарт на закалённое стекло требует, чтобы на квадрате 5 на 5 сантиметров было не меньше 40 осколков.Через разбитое боковое стекло можно выбраться из машины или вытащить человека, поэтому аварийный молоток бьют именно в боковое окно.Изобретение из лабораторииБезопасное многослойное стекло запатентовал французский химик Эдуар Бенедиктус в 1909 году. Популярная история гласит, что в 1903 году он уронил колбу, покрытую изнутри высохшим нитратом целлюлозы, и она треснула, но не рассыпалась.Историки химии считают эту историю упрощённой легендой. Толчком к патенту, по одной из версий, стала автомобильная авария, в которой люди пострадали от осколков обычного стекла.Обязательным ламинированное лобовое стекло в США стало по федеральному стандарту 1966 года, в Европе — по Правилам ООН № 43 1981 года.Как узнать, какое у вас стеклоВ углу каждого автомобильного стекла есть маркировка. Слово Laminated означает ламинированное, Tempered — закалённое. Буква E с цифрой в кружке — страна, где стекло сертифицировали, у России это E22. Отметка 43R — соответствие Правилам ООН № 43.Боковые стёкла тоже становятся ламинированнымиГлавный поворот. На многих современных машинах, особенно дорогих, боковые стёкла тоже ламинированные: они лучше гасят шум, мешают угонщикам и не выпускают людей из салона при аварии. Но у этого есть обратная сторона.Аварийный молоток хорошо разбивает закалённое стекло и почти бесполезен против ламинированного — оно трескается, но остаётся на месте. Спасателям в таких случаях приходится резать стекло специальным инструментом.Если у вас есть молоток для экстренного выхода, стоит проверить маркировку на боковых стёклах своей машины.Почему скол превращается в трещинуМаленький скол на лобовом стекле опасен тем, что от него расходится трещина. Этому помогают перепады температуры — горячий обдув на холодное стекло зимой, — вибрация и удары на неровностях.Скол размером с монету обычно можно отремонтировать, трещину — уже нет. По ГОСТу, по которому проводят техосмотр, трещины в зоне работы дворника со стороны водителя недопустимы.Что на самом деле задумано в стеклеКаждое стекло в машине ломается так, как его спроектировали. Лобовое держит осколки и не выпускает людей наружу, боковое рассыпается на безопасные кубики, чтобы из машины можно было выбраться. Посмотрите на маркировку в углу своих стёкол: она скажет, как они поведут себя при ударе.