 |
Конструкция пневматических шин.
|
|
|
|
Пневматическая шина представляет собой упругую оболочку, предназначенную для установки на ободе колеса и заполняемую воздухом под давлением. В зависимости от способа герметизации пневматические шины производятся в камерном и бескамерном исполнении.
Камерная шина состоит из покрышки и ездовой камеры с вентилем. Грузовые камерные шины, монтируемые на плоские разборные обода, включают также ободные ленты. Ободная лента — в виде профилированного резинового кольца — располагается между бортами покрышки, камерой и ободом колеса; предохраняет камеру от защемления между бортом покрышки и ободом, а также от повреждения неровностями обода.
Камерные шины грузовых (а) и легковых автомобилей (б) (разрез):
1 - покрышка; 2 - ездовая камера; 3 - ободная лента; 4 - вентиль; 5 - обод.
Бескамерная шина представляет собой усовершенствованную покрышку, которая одновременно выполняет функции обычной покрышки и камеры. Воздушная полость в бескамерной шине образуется покрышкой и ободом колеса.
Бескамерная шина (разрез):
1 - покрышка; 2 - герметизирующий слой; 3 - обод; 4 - вентиль.
Покрышка — упругая резинокордная оболочка пневматической шины, воспринимающая тяговые и тормозные усилия и обеспечивающая сцепление шины с дорогой. Основными элементами покрышки являются: каркас, брекер, протектор, боковины и борта.
Ездовая камера — кольцевая резиновая трубка со специальным вентилем, заполняемая воздухом.
Каркас — резинокордная основа (силовая часть) покрышки. Выполнен из одного или нескольких слоев прорезиненного корда с резиновыми прослойками, закрепленных на бортовых кольцах.
Брекер — состоит из одного и более слоев разреженного прорезиненного корда, разделенных резиновыми прослойками, расположен между каркасом и протектором.
|
|
|
Протектор — наружная часть покрышки, представляющая собой массивный слой резины с рельефным рисунком на внешней поверхности. Он обеспечивает сцепление с дорогой и предохраняет каркас шины от механических повреждений.
На боковых стенках покрышки протектор переходит в более тонкие резиновые слои — боковины, прикрывающие боковые части каркаса.
Борта — состоят из одного и более проволочных колец, на которых закреплены слои каркаса, и обеспечивает крепление покрышки на ободе колеса.
В зависимости от материала корда в брекере, шины подразделяются на: шины с текстильным брекером (ТБ), металлобрекерные (МБ), а при использовании металлокорда и в каркасе и в брекере — цельнометаллокордные (ЦМК).
Радиальная шина (шина типа R) имеет меридиональное (от борта к борту) направление нитей в слоях каркаса, а направление нитей в слоях брекера близко к окружному.
В диагональной шине каркас и брекер состоят из наложенных друг на друга слоев корда, нити которых перекрещиваются под заданным углом. Угол наклона нитей в каркасе и брекере по середине беговой дорожки составляет 45°-60°.
Покрышки диагональной (а) и радиальной (б) конструкции (разрез):
1 - протектор; 2 - слой брекера; 3 - слой каркаса; 4 - резиновая прослойка каркаса; 5 - бортовая часть.
Радиальные шины имеют технико-экономические преимущества перед диагональными (повышенная долговечность, высокое сцепление с дорогой, пониженное сопротивление качению), что обуславливает сокращение расхода топлива, пониженное теплообразование и др. Однако диагональные шины предпочтительны для некоторых условий эксплуатации, например в условиях высокой ударной нагрузки на дорогах низкого качества и в условиях бездорожья.
Рельефная часть поверхности протектора, состоящая из совокупности выступов и выемок или канавок, называется рисунком протектора. По эксплуатационному назначению выделяют: дорожный, универсальный, повышенной проходимости и специальный (например, зимний) рисунки протектора.
|
|
|
Шины с дорожным рисунком протектора применяют на дорогах с твердым (асфальтовым и т. п.) покрытием.
Универсальный рисунок протектора наносят на шины, эксплуатирующиеся на дорогах с различным покрытием.
Шины с протектором повышенной проходимости предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья.
Шины с зимним (специальным) рисунком протектора эксплуатируются на заснеженных и обледенелых дорогах.
| Типы рисунков протектора | |||
| 
| 
| Дорожный рисунок протектора. |
| 
| 
| Универсальный рисунок протектора. |
| 
| 
| 
|
| Рисунок протектора повышенной проходимости | Направленный рисунок протектора повышенной проходимости. | Зимний рисунок протектора повышенной проходимости | |
Направленный рисунок протектора (в соответствии с направлением вращения колеса) несимметричен относительно радиальной плоскости колеса. В некоторых моделях шин используется асимметричный (относительно центральной плоскости вращения колеса) рисунок протектора.
Что написано на шине?
Взяв одну из самых популярных моделей - шину "Gislaved-Nord Frost II", на ее примере попробуем рассказать, какую информацию несет на себе шина.
1. Торговая марка.
2. Модель шины(обозначение рисунка протектора).
3. 175/70 R13 - обозначение шины(см. рис.).
Первое число указывает на ширину профиля "В" (а также и на семейство шин). Ширина профиля является чисто конструктивным размером шины, замеряемая по гладким боковинам на шине. Для эксплуатации же более важной является габаритная ширина "в", учитывающая толщину монтажных поясков, декоративных поясков и надписей на шине, она может превышать величину "В" примерно на 6%. Ширину шины, установленной на обод с другой шириной профиля (но допустимой по условиям эксплуатации), можно приблизительно определить путем прибавления или вычитания 5 мм на каждые 1/2 дюйма увеличения или уменьшения ширины профиля обода.
Второе число - отношение высоты профиля "Н" к его ширине "В", указанное в процентах (т.н. серия шины), - в нашем примере шина серии "70". Если второе число отсутствует, то данные по ширине указывают на H/B=0.82, т.е. на шину серии "82" (так называемая полно профильная шина). Во всех остальных случаях соотношение профиля должно быть указано.
|
|
|
Преимущества более широких шин по сравнению с узкими аналогичного размера - больший ресурс, большая грузоподъемность, лучшая передача тяговых, тормозных и боковых сил (меньший увод колеса), более быстрая реакция на поворот руля, меньшее сопротивление качению, возможность применения тормозных дисков большего размера.
Недостатки - большая стоимость, большее требуемое пространство, а также уменьшение предельных углов поворота колес, что связано с увеличением радиуса поворота, большее пространство для размещения запасного колеса, некоторое ухудшение плавности хода, повышенное сопротивление воздуха, менее благоприятные зимние качества, увеличенная склонность к аквапланированию уже при средней степени износа, меньший ресурс, увеличение усилия на рулевом колесе (при отсутствии усилителя).
R - радиальная (D - диагональная).
13 - диаметр обода в дюймах.
Чем меньше наружный диаметр шины, тем меньше напряжения в деталях трансмиссии и подвески. Недостаток - колесо в большей мере копирует дорожные неровности.
4. Страна изготовления.
5. Буквы "М + S" (mud + snow в переводе с английского - "грязь и снег") указывают на то, что шина рассчитана на эксплуатацию в зимних условиях или может использоваться при наличии грязи и снега, это зависит, как правило, от состава резины.
6. Структура каркаса.
TREAD PLIES: 1 POLYESTER + 2 STEEL + 1 NYLON - шина с 4-слойным поясом (1 слой - полиэстер, 2 слоя - сталь, 1 слой - нейлон).
SIDEWALL PLIES: 1 POLYESTER - каркас и боковая стенка состоят из одного слоя полиэстера.
7. MAX LOAD RATING - максимальная грузоподъемность шины в кг (или фунтах - LBS).
MAX. PERM. COLD INFL. PRESS - максимальное давление воздуха в холодном состоянии в kPa (или в фунтах на квадратный дюйм - PSI).
8. TUBELESS - бескамерная шина (TUBE TYPE - камерная).
Применение бескамерных шин повышает безопасность, т.к. герметичный внутренний слой охватывает проколовший шину гвоздь или другой предмет, в результате чего выход воздуха предотвращается или сильно замедляется. Другие преимущества бескамерных шин меньший нагрев, более простой монтаж.
|
|
|
9. Конструкция шины, определяемая расположением слоев в каркасе.
RADIAL - радиальная шина, DIAGONAL - диагональная (см. рис. 2, 3). Безопасность в отношении разрыва шины зависит, в первую очередь, от прочности каркаса. Для диагональных шин давление разрыва P>2 МПа, радиальных - не менее 2.5 МПа (эта величина значительно выше давления воздуха при эксплуатации, составляющего 0.2 МПа).
Радиальная шина в большей мере удовлетворяет требованиям безопасности.
Преимущества радиальных шин - меньший износ и меньшее сопротивление качению (и то и другое достигается за счет стабилизирующего действия пояса). На диагональных шинах в процессе контакта с дорогой изменяется направление скрещенных слоев, следствием чего является повышенное теплообразование в плоскости контакта, приводящее к износу и потерям на качение.
К преимуществам радиальной шины необходимо добавить:
· лучшую передачу продольных и боковых сил;
· безупречное качение по прямой;
· более быстрая реакция на поворот руля;
· лучшие характеристики упругости, что особенно заметно на скоростях свыше 80 км/ч и объясняется тем, что радиальная шина почти не изменяет своего профиля на большой скорости;
· большая грузоподъемность по сравнению с диагональной такого же размера.
Однако и диагональные шины имеют определенные достоинства, как, например, лучшее перераспределение местных нагрузок, что немаловажно при движении по пересеченной местности либо при наезде на большой камень, вследствие чего они еще долго будут использоваться на сельскохозяйственных и внедорожных машинах.
Диагональные шины и получившие в настоящее время исключительное распространение радиальные шины со стальным кордом имеют настолько различные свойства, что смешанная установка шин на автомобиль запрещена в любом варианте.
10. DOT P1FH ARDU - условное обозначение "DOT" указывает на соответствие шин требованиям нормативных документов министерства транспорта США.
|
|
|
