К атегория:
Автомобильные шины
Устройство шин и колес легковых автомобилей
К современным шинам, работающим на высоких скоростях движения, предъявляют ряд требований по обеспечению надежной и безопасной работы автомобиля, его высокой комфортабельности и экономичности. Шины должны длительное время надежно работать в различных условиях эксплуатации, обеспечивать высокие сцепные качества с опорной поверхностью, а также хорошую устойчивость и управляемость автомобиля. Комфортабельность езды обусловливается оптимальными жестко-стными параметрами и амортизационной способностью шин, а также бесшумностью при качении. Экономичность шин определяется сопротивлением качению, долговечностью, грузоподъемностью, массой и стоимостью изготовления.
Степень совершенства конструкции шины оценивают довольно большим числом ее параметров и характеристик.
ГОСТ 17697-72 определяет упругие свойства шины- коэффициенты нормальной, боковой, крутильной и угловой жесткости, коэффициенты тангенциальной эластичности и сопротивления боковому уводу. К статическим характеристикам шины относят ряд параметров, характеризующих ее геометрические и весовые данные.
-
Важнейшие характеристики шин--показатели коэффициентов сцепления и сопротивления качению. Немаловажное значение имеют характер распределения нормальных и касательных напряжений в плоскости контакта шины с дорогой, величина дисбаланса и степень неоднородности шин. Существует еще ряд характеристик, отражающих те или иные свойства шины: величина критической скорости, показатели температурного состояния шины и ее износостойкости и др.
Однако шины высокого качества полностью проявят заложенные в них работоспособность и свойства лишь при правильной эксплуатации, для чего необходимо знание специфики их работы.
По конструктивному исполнению каркаса шины различают диагональные и радиальные. Все шины легковых автомобилей в зависимости от отношения высоты профиля Я к ширине профиля В (рис. 1) разделяются на две группы: низкопрофильные с Н: В ^ 0,88 и сверхнизко-профильные с 0,82. Радиальные шины второй группы дополнительно представлены серией 70 с Н ^ 0,70 и серией 60 с Н: В ^ 0,60.
1. Шины с диагональным расположением нитей корда в каркасе
Современная шина представляет собой резинокорд-ную оболочку довольно сложной конструкции. Камерная шина легковых автомобилей состоит из покрышки и камеры. Бескамерная шина состоит из одной покрышки. Укоренилось понятие шины, тождественное с понятием покрышка, поэтому при описании рабочих процессов и конструктивных особенностей, связанных с автомобильным колесом, как правило, применяют термин «шина».
Покрышка имеет следующие основные части: каркас, подушечный слой, протектор, боковины и борта.
Рис. 1. Обозначение размеров шины
Рис. 2. Покрышка с диагональным расположением нитей корда в каркасе: 1 - протектор; 2 - слой каркаса; 3 - слои брекера; а - угол наклона нитей корда
Каркас - основная часть покрышки, составляющая е силовую основу. Он воспринимает усилия от давления воздуха при накачивании и передает нагрузки, действующие на ШИНУ с0 СТ0Р0НЫ дороги, на колесо. Каркас состоит из нескольких, наложенных друг на друга, слоев прорезиненного корда и резиновых прослоек. Материалами кордных нитей служат хлопок, вискоза, капрон, нейлон, стальная проволока, стекловолокно и др.
В покрышках с диагональным расположением нитей корда в каркасе (называемых также просто диагональными или обычными шинами) нити корда в слоях каркаса (рис. 2) идут от борта к борту по диагонали, т. е. находятся в плоскости, которая составляет определенный угол а с поперечной (меридиональной) плоскостью, проходящей через ось вращения колеса.
Нити смежных слоев каркаса диагональной покрышки перекрещиваются друг с другом, образуя ромбическую сетку. Изменение формы профиля шины при накачивании ее воздухом происходит в основном при небольшом давлении воздуха (~0,5 кгс/см2). Дальнейшее повышение давления незначительно сказывается на изменении конфигурации профиля. Это объясняется тем, что вначале нагрузка от внутреннего давления воздуха воспринимается резиной каркаса, что влечет за собой существенные деформации. В получившейся под действием внутреннего давления воздуха равновесной конфигурации каркаса вся нагрузка воспринимается нитями корда.
Форма профиля накачанной шины зависит от длины нити корда в покрышке от борта к борту, от угла между нитями корда и ширины обода.
Брекер покрышки представляет собой резиновые или резино-кордные слои, расположенные между каркасом и протектором. Брекер нужен для усиления каркаса и улучшения связи между каркасом и протектором. Он смягчает воздействие ударных нагрузок на каркас покрышки и более равномерно распределяет по его поверхности действующие со стороны дороги усилия.
Протектором называют толстый слой резины, расположенный с внешней стороны по беговой части покрышки. Назначение протектора состоит в том, чтобы обеспечивать покрышке износостойкость, хорошее сцепление с дорогой, ослаблять воздействие ударных нагрузок на каркас, снижать колебания, предохранять каркас и камеру от механических повреждений. Протектор имеет рельефный рисунок, глубина и форма которого обусловливаются многими конструктивными и эксплуатационными факторами. От рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой, сопротивление истиранию и сопротивление качению, отвод влаги из плоскости контакта и отвод тепла от каркаса, бесшумность при движении автомобиля, давление на каркас и дорогу.
Боковинами называют резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от влаги и механических повреждений. На боковинах наносят размер покрышки, ее номер, дату изготовления и другие обозначения. Бортами называют жесткие части покрышки, служащие для крепления ее на ободе колеса.
Диагональные камерные шины самые распространенные. Их конструкция хорошо отработана, они достаточно надежные и обеспечивают высокие эксплуатационные свойства автомобиля.
Основной недостаток камерной шины - она не обеспечивает безопасной езды, особенно на высоких скоростях, при проколах и повреждениях, когда резко снижается давление воздуха. Быстрое и внезапное падение давление воздуха в шине приводит к резкому ухудшению характеристик ее работы, в том числе уменьшению радиуса качения и сопротивления боковому уводу, в результате чего автомобиль изменяет направление движения.
Рис. 3. Бескамерная шина: 1 - борт; 2 - протектор; 3 - брекер; 4 - каркас; 5 - герметизирующий слой; 6 - вентиль; 7 - обод
Бескамерная шина в отличие от обычной покрышки имеет на внутренней поверхности герметизирующий слдй (рис. 3), уплотнительные бортовые ленты, несколько меньший посадочный диаметр, специальную форму и конструкцию борта, обеспечивающие более плотную посадку шины на обод колеса. Бескамерные шины монтируют на специальные герметические колеса. Вентиль крепится герметично непосредственно в ободе колеса. Бескамерная шина более безопасна при повреждениях, что особенно важно при высоких скоростях движения. В результате повреждения давление воздуха в камерной шине резко падает и возникает опасная ситуация. В бескамерной шине при проколе воздух может выходить только через небольшое образовавшееся отверстие, которое стягивается герметизирующим слоем, вследствие чего происходит постепенное и медленное снижение давления воздуха.
Бескамерные шины меньше греются при эксплуатации. Однако из-за увеличенного натяга бортов на полках обода более сложен демонтаж шин и поэтому рекомендуется применять специальное оборудование. Для надежного монтажа шин на обод необходима определенная скорость накачки, что затрудняет использование ручного насоса.
К колесам бескамерных шин предъявляются более высокие требования, чем к камерным. Колеса бескамерных шин должны иметь лучшую герметичность и большую жесткость, а закраины - лучше противостоять воздействию внешних сил.
2. Шины с радиальным расположением нитей корда в каркасе (шины Р)
Основное отличие покрышек с радиальным расположением нитей корда в каркасе (радиальные шины, называемые водителями также «мягкими») от диагональных состоит в конструкции слоев каркаса (рис. 4). Нити корда в слоях каркаса в радиальных покрышках идут от борта к борту по радиусу профиля, т. е. располагаются в поперечной (меридиональной) плоскости, проходящей через ось вращения. Поэтому кордные нити соседних слоев не перекрещиваются, как в диагональных покрышках, а число слоев в каркасе может быть четным и и нечетным. Такое расположение нитей улучшает условия их работы. Число каркасных слоев в радиальных покрышках значительно меньше, чем в диагональных, кроме того, радиальные покрышки имеют очень жесткий брекерный пояс, состоящий из нескольких слоев, нити в которых расположены под углом 70-85° к поперечной (меридиональной) плоскости сечения.
Брекерный пояс ограничивает возможность каркаса увеличивать свой наружный диаметр при накачивании шины воздухом и тем самым воспринимает на себя нагрузку. В зависимости от диаметра и ширины брекерного пояса изменяется конфигурация профиля шины и отношение между величиной нагрузки, воспринимаемой поясом и каркасом.
Такое сочетание конструкции каркаса и брекера, когда радиально расположенные нити корда в каркасе являются как бы
диагоналями ромбов, образованных нитями корда бре-кера, делает коронную часть шины (в зоне беговой поверхности) как бы нерастяжимой гибкой лентой. Это означает, что при качении она ведет себя подобно тракторной гусенице. При этом смещение элементов протектора относительно опорной поверхности существенно Меньше, чем у шин диагональной конструкции. Особенно это сказывается на выходе элементов протектора из зоны контакта при передаче колесом тяговой, тррмозной и боковой сил. Следовательно, трение в контакте радиальных шин меньше, а износостойкость выше.
Боковины радиальных шин имеют более толстый слой качественной резины, который необходим для улучшения связи радиально расположенных нитей каркаса в окружном направлении и предохранения их от механических повреждений. Бортовая часть радиальных покрышек работает в более тяжелых условиях, чем у обычных шин, поэтому бортовые кольца делают более прочными, а борта более жесткими.
Рис. 4. Покрышка с радиаль 1 - протектор; 2 - слои каркаса; 3 - слои брекера
3. Камеры и вентили
Камера представляет собой кольцевую трубу, изготовленную из высокоэластичной резины с низкой газопроницаемостью и снабженную вентилем. Поскольку резина камеры не является абсолютно непроницаемой, то воздух, находящийся под давлением, постепенно проникает (диффундирует) через ее стенки наружу, в результате чего давление воздуха понижается.
Размеры камеры несколько меньше внутренней полости покрышки, поэтому растягивание камеры при накачивании ее воздухом препятствует образованию складок.
Вентиль камер представляет собой воздушный клапан, служащий для пропуска воздуха внутрь камеры при накачивании и предотвращения выхода его наружу.
Для камер легковых шин применяют в основном ре-зинометаллические вентили (рис. 5). Вентиль состоит из резинового основания и металлического корпуса. Резиновым основанием вентиль привулканизируется к камере. В корпус вентиля ввертывается золотник Сп В5-33 или Сп В5-20. Герметичность вентиля определяется плотностью прилегания резиновой конусной манжеты золотника к соответствующей конусной поверхности в золотниковой камере корпуса.
Рис. 5. Вентиль ЛК с обрезиненным корпусом для камер легковых шин: а - вентиль в сборе; б - золотник Сп В5-20; в - золотник Сп B5-33; 1 - резиновое основание; 2 - корпус вентиля; 3 - золотник; 4 - колпачок-ключик; 5 -резиновая манжета; 6 - чашечка
Для предохранения золотника от попадания влаги и грязи на вентиль навертывают колпачок-ключик (Сп В8), служащий также для ввертывания и вывертывания золотника из вентиля.
Для подачи воздуха в камеру необходимо нажать на верхний конец стержня золотника, что обеспечивается устройством в головке шланга насоса. Сжатый воздух, поступающий из насоса, отжимает вниз чашечку и поступает в камеру.
4. Колеса
Колеса легковых автомобилей однотипны по конструкции и представляют собой неразъемное соединение обода с диском. В средней части обода имеется кольцевое углубление, повышающее жесткость обода и облегчающее монтаж и демонтаж шин. Колеса предназначены для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным покрытием и при высоких скоростях движения, поэтому биение колес ограничивается 1,2 мм, а биение ширины профиля ±1,5 мм. При монтаже шин их борта устанавливают на конические полки обода. Для камерных и бескамерных шин наклон конических посадочных полок обода составляет 5°±Г. Величина натяга бортов камерных шин на конических полках обода составляет 0,75- I 0 мм на диаметр, а величина натяга бортов бескамерных шин 1,2- 1,5мм.
Рис. 6. Колесо легкового автомобиля (а) и профиль полки обода (б) для бескамерной шины: 1 - обод; 2 - диск; 3 - ребра жесткости; 4 - выступ для крепления декоративного колпака; 5 - выступ-хамп
Для повышения надежности закрепления борта бескамерной шины на конической полке обода делают специальный кольцевой выступ-хамп (рис. 6), который способствует удержанию борта шины от срыва с полки обода при воздействии на колесо больших боковых сил.
Крепежные отверстия дисков колес легковых автомобилей имеют конические фаски (60°). Они нужны для центровки и предотвращения самоотвертывания крепежных гаек.
Колеса обозначают основными размерами (в миллиметрах или дюймах) обода - шириной между закраинами внутри обода и диаметром посадочных полок (ГОСТ 10408-74). После первого размера ставится буква латинского или русского алфавита, характеризующая комплекс размеров бортовой закраины обода. Например, колеса автомобилей ВАЗ -2101 имеют обозначение 114-330.
Если колесо обозначено одной группой цифр, то они определяют первый размер, т. е. его ширину по посадочным полкам.
5. Маркировка и обозначение шин
Размеры шин принято обозначать двумя числами, первое из которых указывает ширину профиля В, а второе - посадочный диаметр d шины. В соответствии с ГОСТ 20993-75 диагональные низкопрофильные шины имеют дюймовое обозначение, диагональные и радиальные сверхнизкопрофильные шины имеют смешанное обозначение - в дюймах и миллиметрах. На боковинах покрышки наносится сокращенное обозначение завода-изготовителя (Вл. - Волжский,’ В - Воронежский, Е - Ереванский, Л - Ленинградский, М - Московский, Я - Ярославский и др.), дата выпуска шины (месяц и год выпуска), а также серийный номер.
Шины с радиальным расположением нитей корда в каркасе обозначаются буквой R, например 165R13. На шинах могут быть и другие дополнительные маркировки или обозначения, например: «бескамерная»; для шин, предназначенных для ошиповки, буква Ш; балансировочная метка (светлый кружок), обозначающая самую легкую часть покрышки.
В зависимости от скорости движения автомобиля шины подразделяются на скоростные категории с соответствующей маркировкой.
Заводы-изготовители гарантируют пробег шин в пределах норм, указанных в ГОСТ е или технических условиях, на шины легковых автомобилей в течение 5 лет с момента их изготовления до восстановительного ремонта, включая в этот срок и время складского хранения. По ГОСТ 4754-74 для диагональных шин гарантийный пробег составляет 33 тыс. км, для шин размером 6,15-13- 27 тыс. км, для шин размером 5,20-13-24 тыс. км.
Для радиальных шин гарантийный пробег равен 40 тыс. км, а для шин с зимним рисунком протектора нормы гарантийного пробега снижаются на 10%.
Указанные гарантии завод обеспечивает при условии, что эксплуатация и хранение шин соответствуют «Правилам эксплуатации автомобильных шин», утвержденным Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР .
Почитайте, получилось интересно. Кстати там еще и таблицы есть. Сегодня я хочу поговорить о диагональных и радиальных покрышках. Понятно, что тема избитая и очень много информации в интернете по этому вопросу. Однако очень много заумных статей написанных техническим языком, не совсем понятным для обычного обывателя. Сегодня я постараюсь рассказать о их строении, простым человеческим языком. НЕ буду тянуть, начнем…
Первый тип (расположение нитей в конструкции по диагонали) сейчас очень редко можно встретить на дорогах. «Почему?» – зададите вы вопрос. Да все просто, преимуществ у радиальных типов гораздо больше, поэтому многие, да практически все производители отказываются от производства диагональных шин. Поговорим о названии.
Откуда пошло такое название диагональные и радиальные покрышки? Это идет от строения самой резины. Основа любого колеса — это каркас, который делается из слоев, в котором есть тканевые нити. Именно тканевые нити дают необходимую прочность и устойчивость конструкции. Это основа колеса. Далее идет так называемый верхний слой, на котором построен сам протектор, так называемый БРЕКЕР, в который вживлен металлический силовой корд, это и есть силовая часть любого колеса. Различия кроются именно в нижнем первом слое. А точнее в его направлении в конструкции.
Строение шины
Диагональные шины
Как понятно из названия, диагональные — имеют диагональные слои тканевых нитей в своей конструкции, причем каждый следующий слой обратен направленности предыдущего, в перехлест. Из–за необходимости перекрещивания двух смежных путей, число слоев нити должно быть четным, например 4, 6 или 8. Обычно их 4 слоя. Простыми словами: — тканевые слои перехлестываются друг с другом. Думаю это понятно.
Теперь плюсы и минусы
Плюсы
Диагональная имеет простую конструкцию, а соответственно дешевую цену. Боковые стенки у таких покрышек отличаются увеличенной прочностью, на таких колесах можно заделывать боковые порезы, и не боясь ездить, а не откладывать на запаску. Также диагональные типы лучше «глотают» мелкие ямки, швы и дорожные переезды.
Минусы
При нагрузках подвергаются сильной деформации (смятию), протектор мнется, что ухудшает сцепные и скоростные свойства шины. Устойчивость на высоких скоростях намного ниже, чем у радиальных.
Радиальные шины
У радиальных — тканевые нити в строении колеса, не пересекаются друг с другом. А идут горизонтально от одной стороны к другой. Нужно отметить, что именно такие покрышки могут быть в камерном и бескамерном исполнении. Верхняя часть (БРЕКЕР) выполняет главную роль. Иногда слой брекера имеет в строении до 25 слоев металлокаркаса (которые состоят из стальных или латунных проволок диаметром от 0,1 до 0,2 мм). Металлический корд, имеет гораздо высокую прочность, чем текстильный, обладает низкой растяжимостью, а также лучшей теплопроводностью. Благодаря всему этому можно сказать, что радиальный тип отлично держит свою форму.
Плюсы
Отлично держит дорогу, а соответственно они более безопасные при высоких скоростях и больших нагрузках. Обладают повышенными характеристиками сцепления с дорогой, как на мокром, так и сухом асфальте. Устойчивость повреждениям и проколам в зоне протектора.
Минусы
Стоимость выше, из-за сложного строения. Боковой корд, мягкий, более подвержен повреждению, чем у оппонента. При боковом порезе радиальную шину нежелательно использовать в повседневной нагрузке. Как правило ее убирают на запаску.
Не смотря на то, что диагональные шины стоят дешевле и отлично держат боковой удар, они практически исчезли с рынка. Радиальные шины из-за своего прочного каркаса протектора, и устойчивости к высоким нагрузкам и скоростям, а также отличным сцепным особенностям выиграли этот бой.
Сейчас ребята посмотрите полезное видео по теме, там идет разговор о колесах мотоциклов производимые компанией Michelin, однако информация подается предельно понятно, смотрим.
Вот такие вот устройства, думаю моя статья была вам полезна, смотрите и читайте наш автомобильный сайт, подписывайтесь на обновления в социальных сетях.
Благодаря колесам автомобиль имеет возможность передвигаться по дороге. На них подается вращение от двигателя через трансмиссию, а за счет сил трения колеса отталкивается от поверхности, и авто движется.
Автомобильные колеса состоят из двух компонентов – шины и диска. Основным рабочим элементом колеса является шина или по-другому скат, а диск выступает в роли посадочного места для нее, а также обеспечивает крепление колеса к ступицам.
Шины обеспечивают:
- Сцепление с дорожным полотном;
- Сглаживание мелких неровностей дороги;
- Возможность движения по поверхностям с разными характеристиками;
- Управляемость авто.
Также от этих элементов зависит шумность при движении.
Внутреннее устройство
Устройство автомобильной шины – сложное, несмотря на простой внешний вид. В поперечном сечении скат имеет С-образную форму, которая формируется рядом слоев.
Одна из схем шины
Эти слои имеют свое название:
- кордовый каркас;
- брекер;
- протектор.
Дополнительно может использоваться подложка между последними слоями.
Кордовый каркас – основа шины. Основой каркаса выступает корд – прорезиненные слои нитей (из хлопка, вискозы, капрона, стальной проволоки), покрывающих всю площадь каркаса и расположенных определенным образом. Каркас может состоять из одного или нескольких кордовых слоев.
По расположению нитей каркаса шины делятся на диагональные и радиальные. В первом случае используется перекрестное расположение слоев корда. В радиальных шинах нити проходят перпендикулярно направлению вращения колеса. Диагональные шины сейчас практически не выпускаются.
Брекер – еще один слой корда, но он располагается не по всей площади каркаса, а лишь на рабочей поверхности. Помимо этого, в брекере используются более прочные нити, что обеспечивает повышение прочности и устойчивости каркаса к повреждениям. По сути, брекер выступает в качестве армирующей соединительной прослойки между каркасом и протектором. Кордовые нити брекера располагаются исключительно диагонально.
Протектор – внешняя рабочая часть шины. Представляет собой достаточно массивный резиновый слой из высококачественных материалов и с нанесенным узором, формируемым углублениями в резине. Этот узор получил название «беговой дорожки», которой контактирует с дорогой. Протектор не только обеспечивает нужное сцепление с поверхностью, он также выступает и в качестве защитного слоя, предохраняющего каркас от повреждения. Тип рисунка, наносимого на протектор, влияет на сцепные качества шины и подразделяет их на дорожные, универсальные, повышенной проходимости.
Внешнее устройство
Если рассматривать устройство автомобильной шины только снаружи, то она состоит из:
- бортов;
- боковин;
- плеч;
- беговой дорожки.
Борта обеспечивают надежную посадку шины на диск. Жесткость этих элементов обеспечивается силовыми кольцами из металлической проволоки, вплавленными в каркас по окружности. Если рассматривать поперечное сечение шины, то борта – это вершины в С-образной форме.
От бортов отходят боковины – боковые части каркаса, покрытые дополнительно защитным слоем резины, предотвращающим повреждение кордового каркаса.
Плечи обеспечивают переход от боковин к беговой дорожке. Помимо этого, при деформации (при наезде на препятствие, вхождении в поворот) плечи принимают участие в обеспечении сцепления с дорогой.
К плечам подходит беговая дорожка, являющаяся основной рабочей поверхностью, поэтому именно она имеет наиболее многослойную структуру.
В поперечном сечении устройство шины такое: имеется два борта, соединенных с двумя боковинами, которые переходят к плечам, а те – подходят к краям одной беговой дорожки, что и формирует С-образную форму.
Классификация
Существует несколько критериев, по которым делится автомобильная «резина»:
- Способ герметизации внутреннего пространства;
- Сезонность использования;
- Тип протектора;
- Сфера использования.
Все эти критерии достаточно важны и учитываются при выборе авторезины.
Метод герметизации
По способу герметизации, существующие виды автошин делятся на камерные и бескамерные.
В камерных воздух, обеспечивающий необходимое давление внутри, закачивается в специальный резиновый баллон – камеру. Основным недостатком таких колес является легкость повреждения, поскольку даже незначительный прокол камеры приведет к спусканию колеса. Но с другой стороны, изгибы обода диска при сильных ударных нагрузках не приводит к спусканию. На легковых авто камерный тип сейчас используются очень редко.
В бескамерных воздух закачивается в пространство, образованное внутренней поверхностью шины и диском. Они менее «чувствительны» к проколам и способны выдержать до 7-8 пробитий (при условии, что элемент, проколовший шину, остается в ней). Но даже незначительный изгиб обода приведет к «отслаиванию» борта и колесо стравит воздух.
Сезонность использования
По сезонности использования шины делятся на летние, зимние и всесезонные. Отличия между ними сводятся к материалу изготовления (в летних используется жесткая резина, а зимних – мягкая), форме рисунка и глубине протектора. Всесезонный вариант является промежуточным, и должных сцепных качеств не обеспечивает ни зимой, ни летом. Оптимальный период использования такой резины – ранняя весна и поздняя осень.
Тип протектора
По типу протектора виды автошин бывают дорожными, повышенной проходимости и универсальными. Первые предназначены для эксплуатации по твердой поверхности. Шинам повышенной проходимости характерны глубокий протектор и ярко выраженные грунтозацепы, обеспечивающие отличные ходовые качества авто по пересеченной местности. Универсальные колеса подходят как для движения по дороге, так и по бездорожью, но не сильному, поскольку грунтозацепы в них есть, но они не очень «мощные».
Сфера использования
По сфере использования шины бывают общего назначения и спортивные. Все виды автошин общего назначения обладают определенным соотношением высоты профиля к ширине, что обеспечивает необходимый объем для закачки воздуха.
К спортивной резине относятся низкопрофильные шины, слики и полуслики. Низкопрофильные отличаются небольшой высотой боковин. Но для обеспечения нужного объема для закачки воздуха, конструкторы увеличили ширину шин. В результате площадь контакта беговой дорожки возросла, поэтому низкопрофильные шины отличаются улучшенными сцепными качествами. Предназначены они для езды только по твердой поверхности. Благодаря наличию протектора, допускается их использование на дорогах общего назначения.
Слики – исключительно спортивные шины. Их особенность – полное отсутствие рисунка протектора, что обеспечивает максимальное пятно контакта колеса с дорогой. Они применяются только на сухих твердых покрытиях.
Полуслики отличаются от сликов наличием небольшого протектора, в центральной части беговой дорожки, по краям же на поверхности узора нет. Несмотря на имеющийся протектор, использовать такую резину на дорогах общего назначения нельзя, на них можно ездить только по автотрекам.
Самая частая проблема, связанная с шинами во время эксплуатации авто, - проколы, в результате которых воздух их колеса выходит и дальнейшая его эксплуатация невозможна.
Частично эта проблема решилась с появлением бескамерных шин. Как уже указывалось, они способны выдержать определенное количество проколов.
Технология Flat
Попытки решить эту проблему привели к появлению так называемой «беспрокольной» резины, она же – Run Flat шина.
Существует две технологии Run Flat, применяемых на автомобилях. Первая из них – усиление боковин. Благодаря увеличению жесткости боковин, при стравливании воздуха вес авто начинает на себе удерживать именно боковины. Благодаря этой технологии на колесе без воздуха можно преодолеть до 100 км пути при сравнительно неплохой скорости – до 80 км/ч.
Технология run flat
Вторая технология – использование поддерживающего кольца. Это кольцо, изготовленное из высокопрочного пластика или металла, устанавливается и фиксируется на диске внутри шины. В случае прокола колеса, при стравливании воздуха, колесо начинает опираться на кольцо, что позволяет продолжать движение без возможного повреждения диска. Несмотря на то, что кольцо изготовлено из твердых материалов, шумность при движении повышается не сильно, поскольку между дорогой и кольцом постоянно находится прослойка резины.
Технология Run Flat действительно позволяет решить проблему с проколами. Но в случае с колесами, имеющими усиленные боковины, то они не помогут при сильном порезе боковины. А колеса с поддерживающим кольцом стоят дорого и для обслуживания требуют специализированное оборудование.
Стоит отметить, что Run Flat – это общее обозначение технологии беспрокольных шин. Производители же зачастую используют свое обозначение такой резины, что создает определенную путаницу.
«Самолечащиеся шины»
Но существует еще одна технология «беспрокольных» шин – «самолечащихся». Она к Run Flat не относится.
Суть этой методики сводится к нанесению на внутреннюю поверхность шины специального вязкого материала. Он в случае прокола полученное отверстие закупоривает и не дает воздуху стравливаться. Эта технология является самой простой и при этом дешевой. Стоимость шин с таким внутренним покрытием практически не отличается от обычной бескамерной резины.
Кстати, на рынке автоаксессуаров сейчас можно встретить специальные составы, которые позволяют из обычных бескамерок сделать «самолечащиеся». И для этого достаточно через вентиль закачать состав внутрь колеса, а в процессе эксплуатации залитый материал равномерно распространяется по внутренней поверхности шины, минус этого способа в том что и вся внутренняя поверхность диска покроется этим составом.
На автомобиль очень важен. Чтобы сделать его правильно, нужно знать устройство шины автомобиля. Если правильно подковать своего «железного коня», то и ездить он будет резво. Так что давайте рассмотрим покрышку изнутри и снаружи.
Перед часть воздуха из шины стравливается. Из-за этого площадь контактной зоны протекторного рисунка увеличивается (расширяется). В результате боковой рисунок «сползает» вниз и становится частью основного протектора. В кругах экстремалов говорят, что шина «плющится», меняет свою форму. И чем сильнее покрышка плющится, тем она лучше подходит для преодоления бездорожья.
- Посадочный бортик – круговое утолщение, которое проходит вдоль внутреннего диаметра. Бортик «заправляется» под изогнутость края диска. Такое устройство шины автомобиля позволяет хорошо зафиксировать покрышку на диске колеса.
Строение покрышки в разрезе
Теперь рассмотрим послойное строение автомобильного ската.
- Каркас шины – выполнен на тканевой основе. Он изготавливается из специальной прорезиненной нити корда. Нитяные слои чередуются с прослойками резины, которые называются сквиджами.
Для корда в качестве материала-основы могут использоваться несколько видов волокон из полимеров (лавсан или капрон). В производстве каркаса шины также может применяться корд из металла. Он выполнен из стальной нити, покрытой сверху слоем латуни. Именно от каркаса зависит надежность, прочность и долговечность конструкции всей покрышки. Такие характеристики обеспечиваются покрышке за счет особенностей строения самого корда и слоев, которые с ним граничат.
Нити отделены резиновым слоем своего покрытия. В то же время волокна и нити корда взаимосвязаны благодаря тесному прилеганию между собой. А слой сквиджей предохраняет корд от влажности и не дает нитям из металла перетираться. Кроме этого, резиновая часть каркаса обеспечивает прочность, а также эластичность всей шины.
В зависимости от направленности кордовых нитей различают два вида шин: радиальные и диагональные.
Устройство шины автомобиля с нитями, направленными радиально, является наиболее распространенным. В таких покрышках кордовые нити расположены между собой радиально, то есть параллельно. Благодаря такому расположению обеспечивается минимальное взаимодействие слоев и волокон корда. За счет этого уровень напряжения корда, направленного радиально, меньше в несколько раз. Поэтому толщина кордового слоя и всего каркаса в скате радиального типа меньше.
Скаты с диагональным направлением нитей характеризуются иным построением каркасного слоя. В нем кордовые нити перехлестываются под углом определенного градуса. Диагональная шина сделана всегда из парного количества слоев корда. Его нити располагаются под углом около 50 градусов.
- Брекер – разделяющая прослойка, которая находится между каркасом покрышки и ее протектором. Состоит из нескольких кордовых слоев. В каждом из них нити не пересекаются и расположены на определенном расстоянии. Между кордовыми слоями лежат толстые прослойки резины. Материалом для корда чаще всего служит проволока из стали.
Такое строение и чередование слоев позволяет брекеру быть эластичным и легко изменять свою форму. При надавливании на него поверхность прогибается за счет движения кордовых нитей относительно. А высокая упругость обеспечивается резиновыми прослойками и частично упругостью корда из стали.
Устройство автомобильной шины без брекера невозможно. Он является промежуточным звеном между жестким каркасом и мягким протектором. Поэтому отчасти он усиливает мягкость наружного слоя, но в то же время ослабляет чрезмерную жесткость внутреннего остова покрышки.
Благодаря брекеру скат может выдерживать механические удары большой мощности, которые приходятся на протекторную поверхность. За счет расположенного под ним корда энергия от удара колесом распределяется по всей поверхности покрышки равномерно и быстро гасится.
- Протектор – это толстая прослойка резинового материала с размещенным на нем протекторным рисунком.
Первые образцы скатов для машин изготавливались из натурального каучука. Затем его полностью заменили искусственным каучуком. Сегодня состав резинового материала многие производители автомобильных покрышек держат в секрете от конкурентов. Но в основном он представляет собой смесь синтетического каучука и натурального с добавлением различных ингредиентов, влияющих на физические свойства резины.
Бескамерные покрышки
Устройство которых сильно отличается от камерного типа, являются отдельным классом автомобильной резины. В них воздух закачивается в полость, образующуюся между внутренней поверхностью ската и диском. Поверхность покрышки изнутри снабжена дополнительным изолирующим слоем. Он состоит из мелкопористой резины, обладающей высоким уровнем газонепроницаемости. В современных моделях бескамерок этот слой также обладает высокими вяжущими свойствами. Благодаря чему отверстие прокола не остается открытым, а «вяжется» (закрывается) специальным веществом этого слоя. Ресурс хождения покрышки с такой «заплаткой» составляет несколько сотен километров. Кроме этого такой слой увеличивает безопасность движения автомобиля на такой резине.
В резине камерного типа при крупном проколе воздух из отверстия будет выходить быстро, и давление в шине будет быстро падать. Из-за высокой разницы показателей давления между колесами при передвижении автомобиль будет крениться в сторону пробитой покрышки. В бескамерке травление воздуха и резкое падение давления через отверстие прокола блокируется благодаря затягиванию дыры вяжущим веществом.
Подведем итоги
Теперь вы знаете устройство шины автомобиля. Хотя сведения эти являются лишь базовыми, но они помогут сделать при покупке «тапочек» для своего авто.
Шины автомобильные состоят из двух основных элементов - протектора и каркаса. Последний берет на себя основные силовые нагрузки. Причем это не только давление воздуха изнутри покрышки, но и неровности дорожного полотна снаружи. В связи с этим для ее изготовления используется особая (корд), которая располагается по всему периметру колеса в несколько слоев. Основой корда может быть хлопок, капрон и вискоза, но чаще всего он состоит из металлической проволоки (так называемый металлокорд). При этом поверхность основы (проволоки) покрывается тонким слоем латуни, толщиной приблизительно в 0.1-0.2 миллиметра.
По сравнению со своими аналогами, такая конструкция является наиболее прочной и устойчивой к нагреванию.
Шины автомобильные и их разновидности
Все покрышки, которые устанавливаются на современные легковые и грузовые автомобили, подразделяются на две категории:
- Радиальные.
- Диагональные.
Радиальная шина имеет особые волокна корда с диагональным направлением соединения бортов. В таком случае в смежных слоях краски появляется неизбежное перекрещивание их путей (см. фото).
В связи с этим количество применяемых слоев корда должно быть обязательно четным. Также данный тип шин отличается тем, что волокна соединяют борта напрямую, направляясь к ним под углом 90 градусов.
Классификация радиальных покрышек
В свою очередь данный тип колес подразделяется еще на две категории и может быть как текстильным, так и комбинированным. Оба класса имеют схожий материал для изготовления каркаса. Чаще всего это синтетический нейлон. Основные их отличия - это тип брекера. На текстильных он изготовлен из а на комбинированных - из металлокорда. Именно такое сочетание материалов специалисты называют оптимальным. При этом прочность такой шины значительно повышается, а вероятность образования трещин на ободе и микропроекторе снижается до нуля.
Маркировка
Все современные производители автомобильных шин радиального типа обозначают их на боковине буквой R. В маркировке это выглядит примерно так: 180/75 R14. Очень часто автолюбители путают этот символ с посадочным радиусом колеса. На самом же деле R14 говорит о посадочном диаметре, который в данном случае равен четырнадцати дюймам. Диагональные же аналоги не маркируются подобным символом. В обозначении типоразмера данных шин есть только цифры (к примеру, 6.50-15).
Почему диагональные колеса уходят в прошлое?
Такие колеса на данный момент практически не выпускаются и не устанавливаются на легковые автомобили и на внедорожники. А все потому, что диагональные покрышки подвергаются большой деформации в области протектора во время движения. В результате этого значительно сжимаются канавки рисунка, а выступы начинают проскальзывать по опорной поверхности. За счет этого существенно ухудшается качество их сцепления с дорогой, а соответственно, и безопасность езды оказывается под угрозой.
Преимущества радиальных колес
Среди основных плюсов данного вида покрышек следует отметить их способность к эксплуатации на повышенных скоростях и легкий вес. Кроме этого, радиальные шины имеют большую несущую способность, меньше подвергаются нагреву и по своей структуре более эластичны, по сравнению с диагональными аналогами.
Также необходимо отметить, что, за счет своей малой снаряженной массы, такие колеса более безопасны в эксплуатации. На практике автомобили с радиальными шинами более маневренны и устойчивы на больших скоростях, причем исследования отмечают отличное качество сцепления как с сухим, так и с мокрым дорожным полотном.
Поскольку упомянутые автомобильные или зимние - не имеет значения) воспринимают лишь один тип нагрузок, напряженность нитей в каркасе у них значительно ниже, чем у диагональных. Это позволяет использовать меньшее количество слоев материала для каркаса, за счет чего возрастает качество теплоотвода. Кстати, каждый корд здесь является абсолютно самостоятельным. Благодаря этому отпадает необходимость в перекрещивании волокон соседних слоев (отсюда получаем менее затратное производство). Кстати, автомобильные камеры для шин данного типа не требуются. Все они бескамерные, а потому применяются на всех современных авто.
Также необходимо отметить, что радиальная резина допускает применение сверхмодульных типов корда для производства брекера. Благодаря этому получается отличное сцепление протектора с дорогой, о чем мы уже говорили ранее. А за счет жесткости брекера деформация протектора сводится к минимуму, поэтому ресурс у таких колес очень большой (по крайней мерее на ровной дороге). Вместе с тем такое колесо менее уязвимо к проколам, а ведь на наших дорогах нередко можно встретить и и стекло, и ржавые шурупы.
Недостатки
Эксплуатация автомобильных шин показала, что основным минусом таких покрышек является их чрезмерно высокая эластичность. Причем это касается не всего протектора, а лишь боковой его части. При частом передвижении по неровностям или колее это может вызвать повреждение колеса. По этой же причине радиальная шина весьма чувствительна и требовательна к давлению внутри камеры. Если этот показатель будет сильно занижен, стоит ожидать преждевременного образования повреждений при наезде на камни и бордюры. Еще одним минусом такой покрышки является её высокая стоимость.
Особенности применения
В силу своих конструкционных особенностей, радиальная шина практически вытеснила из производства своих диагональных аналогов, которые можно встретить сейчас только на грузовых автомобилях. И даже несмотря на такой «букет» недостатков, по своим характеристикам радиальные колеса далеко превосходят конкурентов, а потому используются на всех видах современного автотранспорта.
Итак, мы выяснили, какими особенностями характеризуется радиальная шина, как она маркируется и где примеряется. При рассмотрении всех преимуществ и недостатков данных колес становится очевидным, что уже в ближайшее время радиальные покрышки полностью вытеснят с мирового рынка своих диагональных собратьев.
