Шины

Автомобильная шина - один из наиболее важных элементов, представляющий собой упругую оболочку, расположенную на ободе колеса. Шина предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых несовершенством дорожного покрытия, реализации и восприятия сил, возникающих в пятне контакта и обеспечения высокого коэффициента сцепления.

Конструкция

Основными материалами для производства шин являются резина, которая обычно изготавливается из натурального или синтетического каучука и ткань - корд (может быть выполнен в виде металлических, полимерных или стеклянных нитей).

Шина (tyre) состоит из: каркаса, слоев брекера, протектора, борта и боковой части.

Структура шины: 1 - протектор; 2 - плечевая часть; 3 - каркас; 4 - боковая часть; 5 - брекер; 6 - дополнительная вставка в плечевой зоне (зелен.цв.); 7 - бортовое кольцо; 8 - бортовая часть

Каркас состоит из прорезиненных нитей корда. Корд бывает текстильным, металлическим или стеклянным. Текстиль и стекло применяются в легкоsвых шинах. Металлокорд - в грузовых. Стекловолокно отличается абсолютной стойкостью к гниению и растягиванию. Шины с использованием стекловолокна меньше разнашиваются и меньше подвержены порче в условиях высокой влажности и температуры (тропики). В зависимости от расположения нитей корда в каркасе различают шины:

• радиальные
• диагональные

В радиальных шинах нити корда расположены вдоль радиуса колеса(как на схеме, позиция № 3). В диагональных шинах нити корда расположены под углом к радиусу колеса, нити соседних слоев перекрещиваются. Радиальные шины конструктивно более жесткие, вследствие чего обладают большим ресурсом, обладают стабильностью формы пятна контакта, меньшим сопротивлением качению, меньшим расходом топлива. Из-за возможности варьировать количество слоёв каркаса (в отличие от обязательно чётного количества в диагональных) и возможности снижения слойности, снижается общий вес шины, толщина каркаса. Это снижает разогрев шины при качении - увеличивается срок службы. Брекер и протектор так же легче высвобождают тепло - возможно увеличение толщины протектора и глубины его рисунка для улучшения проходимости по бездорожью. В связи с этим, в настоящее время, радиальные шины для легковых автомобилей практически полностью вытеснили диагональные.

Брекер находится между каркасом и протектором. Предназначен для защиты каркаса от ударов, придания жёсткости шине в месте соприкосновения с дорожной поверхностью и для защиты камеры от проколов. Изготавливается из толстого слоя резины (в лёгких шинах) или скрещенных слоёв металлокорда.

Протектор необходим для реализации коэффициента сцепления шин с дорогой, а также для предохранения каркаса от повреждений. Протектор обладает определенным рисунком, который, в зависимости от назначения шины различается. Шины высокой проходимости имеют более глубокий рисунок протектора и грунтозацепы на его боковых сторонах. Рисунок и конструкция протектора дорожной шины определяется требованиями к отведению воды и грязи из канавок протектора и стремлением снизить шум при качении. Но, все же, главная задача протектора шины - обеспечить надежный контакт колеса с дорогой в неблагоприятных условиях, таких как дождь, грязь, снег и т.д, путем их удаления из пятна контакта по точно спроектированным канавкам и желобкам рисунка. Но эффективно удалять воду из пятна контакта протектор в силах лишь до определенной скорости, выше которой жидкость физически не сможет полностью удаляться из пятна контакта, и автомобиль потеряет сцепление с дорожным покрытием, а следовательно и управление. Этот эффект носит название аквапланирование. На сухих же дорогах протектор снижает коэффициент сцепления из-за меньшей площади пятна контакта, по сравнению с шиной без протектора (slick tire). Именно поэтому на гоночных автомобилях в сухую погоду используются шины с гладким протектором, либо без протектора. Во многих странах существуют законы, регулирующие минимальную высоту протектора на дорожных транспортных средствах, и многие дорожные шины имеют встроенные индикаторы износа.

Борт позволяет покрышке герметично садиться на обод колеса. Для этого он имеет бортовые кольца и изнутри покрыт слоем вязкой воздухонепроницаемой (для бескамерных шин) резины.

Боковая часть предохраняет шину от боковых повреждений.

Шипы противоскольжения. В целях повышения безопасности движения автомобиля в условиях гололеда и обледенелого снега применяют металлические шипы противоскольжения. Езда на шипованных шинах имеет заметные особенности. На ходу автомобиль делается заметно более шумным, ухудшается его топливная экономичность. В снежно-грязевой каше или в глубоком рыхлом снегу эффективность шипов невелика, а на твердом сухом или влажном асфальте шипованные шины даже проигрывают «обычным»: из-за снижения площади пятна контакта шины с дорогой, тормозной путь автомобиля увеличивается на 5-10 %. Хотя 70-процентное сокращение тормозного пути на льду - их несомненное преимущество.

Бескамерные (tubeless) шины наиболее распространены благодаря своей надежности, меньшей массе и удобству эксплуатации.

Маркировка

Метрическая система

Пример: LT205/55R16 91V

• LT (опционально) - функция шины (P - легковой автомобиль (Passenger car), LT - лёгкий грузовик (Light Truck), ST - прицеп (Special Trailer), T - временная (используется только для запасных шин))
• 205 - ширина профиля, мм
• 55 - отношение высоты профиля к ширине, %. Если не указан - считается равным 82%
• R - шина имеет каркас радиального типа (если буквы нет - шина диагонального типа). Частая ошибка - R - принимают за букву радиуса. Возможные варианты: B - bias belt (борта шины сделаны из того же материала, что и протектор, езда на таких шинах жёсткая), D или не указан - диагональный тип каркаса.
• 16 - посадочный диаметр шины (соответствует диаметру обода диска), дюйм
• 91 - индекс нагрузки (на некоторых моделях в дополнение к этому может быть указана нагрузка в кг - Max load)
• V - индекс скорости (определяется по таблице)

Дюймовая система

Пример: 35x12.50 R 15 LT 113R

• 35 - внешний диаметр шины, в дюймах
• 12.50 - ширина шины, в дюймах. (Обратите внимание, что это ширина именно шины, а не протекторной части. Например, для шины с указанной шириной 10.5 дюймов ширина протекторной части будет равна не 26.5, а 23 см, а протекторная часть 26.5 см будет у шины с указанной шириной 12.5.) Если не указан внешний диаметр, то профиль высчитывается следующим образом: если ширина шины оканчивается на ноль (например 7.00 или 10.50), то высота профиля считается равной 92%, если ширина шины оканчивается не на ноль (например 7.05 или 10.55), то высота профиля считается равной 82%
• R - шина имеет каркас радиального или диагонального типа
• 15 - посадочный диаметр шины, в дюймах, то же что в метрической системе
• LT - функция шины
• 113 - индекс нагрузки
• R - индекс скорости

Дополнительные сведения

На шинах могут быть указаны следующие сведения:

• Максимально допустимое давление (MAX PRESSURE)
• Материал изготовления (Tire construction materials)

Давление воздуха в шинах существенно влияет на поведение автомобиля на дороге, безопасность на высоких скоростях, а также на износ протектора. Давление в шинах обязательно должно быть приведено в норму до регулировки углов установки колёс.

Назначение для определенных условий эксплуатации

• англ. Winter - зимние шины.
• англ. Aqua, Rain и т. д. - высокоэффективны на мокрой дороге.
• англ. AS (all season) - всесезонные шины.
• англ. M+S (Mud+Snow) - буквально - «грязь+снег» - пригодны для движения по грязи и снегу.

Индекс скорости

Индекс нагрузки

Хранение резиновых изделий

При хранении резины необходимо соблюдать следующие условия:

1. Температура воздуха не должна быть ниже 5° и не превышать 15°; влажность 40-60%.
2. Отсутствие дневного света, для чего окна следует замазывать желтой или красной краской, не пропускающей ультрафиолетовых лучей.
3. Резиновые изделия должны лежать на деревянных стеллажах, которые должны быть расположены от отопительных приборов на расстоянии не менее 1 м.
4. Резиновые изделия должны быть обернуты бумагой или тканью и уложены в коробки; рукава необходимо растянуть, но не оставлять в мотках. Покрышки нельзя складывать стопкой; их рекомендуют ставить на протекторную часть в ряд на стеллажах.