Радиальные шины – изучаем сложности характера. Устройство автомобильной шины
В связи с тем, что в последнее время, особенно в рекламе, часто говорят о различных характеристиках покрышек, которые ранее мало кого интересовали, многим автомобилистам необходимо больше информации о том, как ставить радиальные шины, и какой им нужен уход.
Какова радиальная конструкция шины?
Можно выделить два типа автомобильных шин, в зависимости от ориентации нитей корда: диагональные и радиальные. В первом случае нити корда располагаются под определенным углом к радиусу колес, во втором – вдоль него. Кроме того, чаще всего, имеют несколько слоев корда, причем нити каждого слоя перекрещиваются. Корд же радиальных шин натянут без пересечения нитей.
Радиальная конструкция шины способствует значительному снижению напряжений нитей. Кроме того, их прочностные характеристики значительно повышают надежность покрышек в зоне беговой дорожки, каркас надежно защищен от разного вида повреждений, и существует меньшая вероятность появления трещин в протекторе. Имеются, конечно, и слабые места, но о них мы скажем позже, ибо они имеют влияние на работу покрышки лишь в определенных условиях эксплуатации.
Что значит радиальная шина – плюсы и минусы
Можно очень просто распознать радиальные шины, маркировка таких покрышек всегда имеет букву R, например 315/80R22.5. На их боковине указывается еще и количество слоев корда, а также материал. Кстати говоря, из-за того, что абсолютно каждый слой работает самостоятельно, благодаря радиальному расположению нитей, их количество не обязательно должно быть четным.
Жесткий брекер (слой между протектором и каркасом) значительно снижает вероятность деформации рисунка протектора и способствует тому, чтобы пятно контакта практически не изменялось по форме. Сцепление с дорожным покрытием у таких покрышек значительно лучше, чем у диагональных, это обеспечивается большей площадью контакта . Таким образом, благодаря всем своим достоинствам они практически вытеснили с рынка другие типы.
В принципе, слабых мест у радиальных покрышек не много, но они есть. У них стенок, это связано с радиальным расположением нитей, поэтому надо быть предельно осторожными при движении по глубоким колеям, и следить, чтобы давление воздуха было всегда в пределах нормы. Также они очень боятся ударов о бордюрные камни, и намного чаще в этом случае получают повреждения, чем диагональные.
Как ставить радиальную шину – несколько особенностей, что вас ждут
Узнав более подробно, что значит радиальная шина, следует разобраться и со следующими вопросами, как их ставить, и в каком уходе они нуждаются. Устанавливая такие покрышки на своего «железного коня», придерживайтесь следующих правил. Если вы приобрели направленную шину, то на ней обязательно должна быть стрелка, которая указывает направление движения вперед, и устанавливать ее надо соответственно.
Пятая шина, в основном, монтируется из расчета установки с правой стороны, так как по статистике именно правые колеса страдают больше всего.
Если же типы рисунков протектора радиальных шин относятся к несимметричным, то с одной стороны вы увидите надпись «Inside» что в переводе означает «наружу», и устанавливать их следует так, чтобы данная надпись находилась с внешней стороны. Что же насчет симметричных радиальных вариантов, то обязательно при снятии отметьте направление движения, дабы потом установить их правильно. Ну, и в завершении, даже когда прикатываете радиальную шину к месту монтажа, обязательно соблюдайте направление вращения
.
Ухаживать же за ними нужно так же, как за любыми шинами. Регулярно следует осматривать, причем особое внимание уделять протектору и боковинам, в случае же обнаружения дефектов, обратитесь за помощью к специалистам. Если же во время движения авто уводит в сторону, или появились вибрации, то, скорей всего, это также из-за повреждений покрышек. Нужно произвести демонтаж и восстановить шину.
Если вы захотите узнать, когда было изобретено первое колесо, то точного ответа на этот простой вопрос узнать не получится, потому как дата эта до сих пор неизвестна. В книгах и сети интернет можно лишь встретить различные предположения на этот счет. Однако доподлинно известно, что в четвертом тысячелетии до нашей эры примитивное колесо уже существовало.
Назначение современного автомобильного колеса сводится к преобразованию крутящего момента, передаваемого от двигателя посредством трансмиссии в поступательное движение транспортного средства, в данном случае – автомобиля. Колеса могут быть ведущими, управляемыми и поддерживающими. К тому же, если учитывать переднеприводные автомобили, то управляемые колеса одновременно являются ведущими. Так как колесо обладает некоторой эластичностью, оно частично поглощает мелкие неровности дорожного покрытия.
Из чего состоит колесо машины?
Если первые колеса изготавливались из дерева или камня, то современное автомобильное колесо имеет весьма сложное строение, которое должен знать каждый автолюбитель. Колесо легкового автомобиля в том варианте, в котором мы привыкли его видеть, состоит из следующих элементов:
- резиновая шина (покрышка);
- камера из тонкой резины;
- воздушный вентиль;
- колесный диск.
На сегодняшний день большинство колес легковых автомобилей не оснащаются устаревшими камерами, и воздух накачивается непосредственно в пространство между шиной и колесным диском. Бескамерная шина намного практичнее, долговечнее и надежнее камерного варианта.
Строение автомобильной шины
Шина современного колеса в процессе эволюции превратилась в изделие с довольно сложным внутренним строением. Стандартная покрышка состоит из следующих частей:
- протектор шины;
- каркас (корд);
- боковая часть;
- борт.
Основой любой шины является прочный каркас или как его еще называют – корд . Многие ошибочно полагают, что корд это стальная проволока в бортах покрышки. Отчасти это правильное мнение, однако, корд располагается по всей площади шины и крепится в бортах к стальной проволоке. Каркас может изготавливаться также из проволоки или капрона, нейлона и подобных материалов.
Современные автомобильные шины по типу каркаса делятся на радиальные и диагональные . Отличить радиальную покрышку очень просто по наличию буквы «R» в маркировке, например 185/60R14. Кроме того на такой шине можно увидеть и надпись «Radial». Диагональные шины очень редко встречаются в свободной продаже, потому как по многим параметрам уступают современным радиальным экземплярам.
Что касается внутреннего строения, то нити каркаса в диагональной шине расположены соответственно по диагонали, и каждый последующий слой перекрещивается с предыдущим. В радиальной покрышке нити каркаса просто натянуты от одного борта к другому без перекрещивания.
Шина с радиальным каркасом более стойка к износу, что соответственно говорит о более долгом сроке эксплуатации до истирания протектора. К тому же, радиальные шины оказывают минимальное сопротивление качению, что весьма положительно сказывается на расходе топлива.
Протектор – это верхняя часть шины, которая контактирует с дорожным покрытием и обеспечивает надежное сцепление с ним. Протектор любой покрышки представляет собой слой резины определенной толщины с всевозможными конфигурациями рисунка. Собственно под рисунком подразумевается весьма сложный рельеф, состоящий из канавок, борозд и выступов.
Рисунок протектора каждой линейки шин разрабатывается индивидуально с целью обеспечения максимального сцепления с дорожным полотном, в зависимости от условий эксплуатации.
На данный момент существуют автомобильные шины с дорожным, универсальным внедорожным и прочими рисунками протектора. Однако независимо от конфигурации рисунка все шины делятся на летние, зимние и так называемые всесезонные. Протектор зимних шин имеет более глубокий и рельефный рисунок, нежели летних. Кроме того, верхний слой зимней покрышки выполнен из более мягкой резины. Всесезонные покрышки являются своеобразным маркетинговым ходом и по качеству сцепления с дорогой они сопоставимы с летними экземплярами.
Колесный диск
Связующим звеном между покрышкой и ступицей является колесный диск , на который собственно одевается шина. Диск с надетой шиной – это и есть колесо в сборе, которое при помощи болтов или гаек закрепляется на ступице. В настоящее время наиболее распространенными и самыми дешевыми являются металлические штампованные диски. Однако для улучшения внешнего вида автомобиля и для снижения массы колеса, применяются диски, отлитые из сплавов алюминия и так называемые кованые модели.
Размерность (маркировка) шин и дисков
В инструкции по эксплуатации каждого автомобиля имеется информация о размерности шин и дисков. Каждая автомобильная шина непременно имеет маркировку, которую можно увидеть на ее боковой части. В маркировке содержится информация о ширине и высоте профиля, посадочном диаметре и разновидности покрышки.
Например, маркировка 180/60R14 расшифровывается следующим образом:
- 180 – ширина профиля, измеряется в миллиметрах;
- 60 – процентное соотношение высоты и ширины профиля, в данном случае высота профиля равняется 60% от его ширины;
- R – шина радиальная;
- 14 – посадочный диаметр шины, измеряется в дюймах (один дюйм равняется 2,54 сантиметрам).
Стоит отметить, что ширина профиля не является жестко регламентируемым размером. Например, в зимнее время целесообразно использовать шины с узким профилем, а в летнее – с более широким. Однако не стоит сильно отступать от рекомендованных значений, потому как вопреки ожиданиям, слишком широкая шина на стандартном колесном диске может ухудшить управляемость.
Колесные диски также имеют маркировку о размерности. Для примера рассмотрим маркировку следующего вида: 5,5J*14 ET49 PCD4*100 D56,6 в которой
- 5,5J – ширина диска, измеряется в дюймах;
- 14 – диаметр посадочного места покрышки, измеряется также в дюймах;
- ET49 – вылет диска, измеряется в миллиметрах и указывает на расстояние от продольной оси диска до плоскости ступицы. Чем больше значение, тем более глубоко колесо утоплено в арку;
- PCD4*100 – диск имеет четыре отверстия для крепления к ступице, расстояние между осями отверстий составляет 100 мм;
- D56,6 – диаметр центрального центровочного отверстия в миллиметрах. Данный параметр должен соответствовать указанному в инструкции по эксплуатации или превышать его (потребуются центровочные кольца).
Немного об эксплуатации шин и дисков
Следует помнить, что правильная эксплуатация может намного продлить срок службы как шин, так и колесных дисков. Перед каждой поездкой, независимо от дальности, следует проверять посредством визуального осмотра состояние колес автомобиля.
Шины ни в коем случае не должны иметь видимых повреждений и «шишек». Если вы заметили на боковой части шины порез или неестественную выпуклость, то в этом случае следует заменить колесо на запаску и посетить шиномонтажную мастерскую для дефектовки и возможного ремонта поврежденного колеса.
Езда на поврежденных шинах недопустима, потому как такая покрышка с большой вероятностью может просто взорваться на большой скорости. А моментальная потеря давления чревата нежелательными последствиями. Кроме того следует постоянно следить за давлением в шинах, которое должно строго соответствовать рекомендуемому. Как повышенное, так и пониженное давление весьма негативно влияет на ресурс шин и управляемость автомобиля.
Протектор - это массивный слой высокопрочной резины, соприкасающийся с дорогой. По наружной поверхности он имеет рельефный рисунок в виде выступов и канавок между ними. Протектор определяет износостойкость шины, качество сцепления колеса с дорогой, а также уровень шума и вибраций. Протектор определяет приспособленность шины для работы в различных дорожных условиях. По типу рисунка протектора шины делятся на четыре основные группы: летние (дорожные),зимние (шипованные и фрикционные) всесезонные (универсальные), и карьерные (повышенной проходимости).
Устройство шины
Шины бывают:
зимние
,
всесезонные
и карьерные
. Шины для различных условий отличаются рисунком протектора, химическим составом резины, конструкцией и другими элементами. На зимних шинах не стоит ездить летом. Они работают при температурах меньших +9°
С, а после этого становятся мягкими, как пластилин, быстро изнашиваются и не "держат" дорогу. Летние шины зимой "дубеют" и скользят, как пластмасса.
камерные
и
бескамерные
. Камерные шины состоят из покрышки и камеры с вентилем. Бескамерные шины имеют воздухонепроницаемый резиновый слой (вместо камеры). Герметичность в них достигается плотной посадкой покрышки на обод. Вентиль для нагнетания воздуха в шину размещается и герметизируется в отверстии обода колеса.
Будьте внимательны! Не рекомендуется установка камер в шины бескамерной конструкции. Это приводит не только к существенному изменению поведения шины на дороге, но и к опасности перегрева и разрушения шины при движении с высокой скоростью.
Маркировка шин:
Самый важный параметр шины - это ее размер.
Например, на шине такая маркировка:
195/65/R15 91T
.
195
- ширина шины в мм от бока до бока.
65
- высота профиля (серия шины). Высота от диска до дорожки в % от ширины.
R
- конструкция: как расположены слои нитей корда в каркасе шины. "R" - шина с радиальным кордом, "B" - шина с опоясывающим кордом, "D" - диагональное расположение нитей корда.
15
- радиус диска, на который шину нужно устанавливать (в дюймах).
Два последних параметра - это индексы нагрузки и скорости.
91
- индекс нагрузки на одно колесо.
Т
- индекс скорости, определяющий скорость, на которой машина может долговременно двигаться с полной загрузкой.
Дополнительные обозначения, применяемые производителями шин
M&S
(Mud + Snow -
грязь плюс снег). Это означает, что данные шины специально сконструированы как зимние или всесезонные.
All Season
-
всесезонная шина, предназначенная для круглогодичного использования.
Rotation
- направленная шина, направление вращения которой указано дополнительной стрелкой набоковине шины.
Outside
и
Inside
(или Side Facing Out иSide Facing Inwards) -
ассиметричные шины, при установке которых нужно строго соблюдать правило установки шины надиск. Надпись Outside (наружная сторона) должна быть снаружной стороны автомобиля, аInside (внутренняя сторона) -
свнутренней.
Left или Right
-
означает, что шины этой модели бывают левые иправые. При ихустановке нужно строго соблюдать правило установки шины наавтомобиль, левые только слева, аправые, соответственно, только справа.
Tubeless
- бескамерная шина. Если этой надписи нет, тошина может использоваться только скамерой.
Tube Type
-
шина должна эксплуатироваться скамерой.
MAX PRESSURE
-
максимально допустимое давление вшине, вкПа.
RAIN, WATER, AQUA
(или пиктограмма «
зонтик»
) -
означает, что эти шины специально спроектированы для дождливой погоды иимеют высокую степень защиты отэффекта аквапланирования.
Система условной классификации качества шин
Помимо описанных выше характеристик, на боковину шины могут быть нанесены условные показатели качества шин, относящиеся к так называемой Системе условной классификации качества шин.
Показатель износа
Показатель износа является важнейшей характеристикой, показывающей, как долго шина останется работоспособной. Протектор каждой шины подвержен износу и очень важно не пропустить тот момент, когда он достиг критического уровня и шина уже не может обеспечить должное сцепление с дорожным покрытием.
Каждая новая модель шины проходит тестирование по официально установленной методике, и ей присваивается показатель износа протектора, который теоретически соответствует продолжительности "жизни" шины. ВАЖНО ПОМНИТЬ, что показатель износа является теоретической величиной и не может быть напрямую связан с практическим сроком эксплуатации шины, на который значительное влияние оказывают дорожные условия, стиль вождения, соблюдение рекомендаций по давлению, регулировка углов схода-развала автомобиля и ротация колес. Показатель износа представлен в виде числа от 60 до 620 с интервалом в 20 единиц. Чем выше его значение, тем дольше выдерживает протектор при испытаниях по установленной методике.
Показатель сцепления
Показатель сцепления определяет тормозные свойства шины. Они измеряются путем тестирования при прямолинейном движении на мокрой поверхности. Для обозначения показателя сцепления используются буквы от "А" до "С", при этом "А" соответствует максимальному его значению.
Температурная характеристика
Температурная характеристика показывает способность шины выдерживать температурный режим, который позволяет сохранять характеристики шин, заложенные заводом-изготовителем, в зависимости от климатических условий эксплуатации. Этот показатель является одним из важных вследствие того, что шины, изготовленные из резины и других материалов, меняют свойства под воздействием высоких температур. В случае с температурной характеристикой также используют буквенный индекс от "Л" до "С", где "А" соответствует максимальному сопротивлению к нагреву. Поэтому, зимние шины, как правило, мягче летних и не "дубеют" с понижением температуры, летом же они, наоборот, начинают "таять". Рисунок протектора зимних шин намного грубее, со множеством специальных углублений - ламелей, на боковине обычно имеется маркировка M+S (Mud + Snow) - грязь и снег и/или Winter - зима. Таким образом, на данный момент разделение шин на летние и зимние носит ярко выраженный характер. Хотя некоторые производители применяют технологии выпуска шин, пригодных для любых климатических условий, но такие шины пока далеки от совершенства.
Маркировка DOT
Маркировка DOT является чем-то вроде "отпечатка пальцев" шины. Ее наличие говорит о том, что данная шина соответствует нормам безопасности шин Транспортного Департамента США (Department of Transportation) и допущена к эксплуатации. DOT - это Американская система сертификации. На покрышках, поставляемых на российский рынок, чаще всего встречается метка Е, которая свидетельствует о соответствии европейским стандартам. Такие метки могут встречаться как вместе, так и по отдельности, все зависит от страны-изготовителя. Для примера рассмотрим следующую маркировку: DOT M5H3 459Х 064. Первые буквы и цифры, следующие за аббревиатурой DOT, служат для обозначения фирмы-производителя и заводского кода. Третья, четвертая и пятая буквы, 59Х, обозначают код типоразмера, которым по выбору специфицируют шины их производители для указания их размера и некоторых характеристик. Последние три цифры указывают на дату изготовления: первые две относятся к неделе, а последняя к году производства. Так, 064 значит, что шина была изготовлена в шестую неделю 1994 года. Все шины должны соответствовать как международным, так и российским стандартам.
Индекс давления
Уровень внутреннего давления в шине оказывает влияние на эксплуатационные характеристики Вашего автомобиля. Даже самые качественные шины не справятся со своей задачей, если будут работать при неправильно установленном давлении. Его точное значение зависит от типа автомобиля и, в определенной степени, от выбора водителя. Рекомендованное для данного типа автомобиля давление обычно указано в наклейке на торцевой части двери или стойки салона, или на внутренней поверхности перчаточного ящика и крышки топливного бака.
Таблица индексов скорости
Индекс максимально допустимой скорости - это допустимый предел скоростного режима, при котором допускается эксплуатация шины. Наносится на боковину покрышки в виде буквенного обозначения латинским шрифтом.| Индекс | M | N | P | Q | R | S | T | U | H | V | W | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Макс. скор. км/ч | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 240 | 270 | 300 | >240 |
Максимальная нагрузка, максимальное внутреннее давление
Для легковых шин обозначения максимальной нагрузки и максимального давления определяют максимальный вес, который можно перевозить при максимальном внутреннем давлении в шине. Для шин малых коммерческих автомобилей показатели максимальной нагрузки и давления прямо пропорциональны.
Таблица индексов нагрузки
Индекс допустимой нагрузки (или индекс грузоподъемности). LI - индекс нагрузки, Kg - нагрузка в килограммах
КН | кг | КН | кг | КН | кг | КН | кг |
Камерные
(имеет маркировку T
ube T
ype
)Камерные состоят из покрышки и камеры с вентилем. Вентиль (в простонародье - сосок) позволяет нагнетать воздух в шину и препятствует его выходу наружу.
- обод диска
- камера
- покрышка
- вентиль камеры
Отличаются наличием воздухонепроницаемого резинового слоя, наносимого под первый слой каркаса (вместо камеры). Герметичность в них достигается плотной посадкой покрышки на обод. Вентиль для нагнетания воздуха в шину размещается и герметизируется в отверстии обода колеса.
- протектор
- герметизирующий слой
- каркас
- вентиль колеса
- обод диска
Будьте внимательны! Не рекомендуется установка камер в шины бескамерной конструкции. Это приводит не только к существенному изменению поведения шины на дороге, но и к опасности перегрева и разрушения шины при движении с высокой скоростью.
Чем же радиальная шина лучше диагональной?
- у радиальной шины выше стойкость к износу, она долговечнее. Пробег лучших моделей диагональных шин составляет 20-40 тыс. км, а пробег самых обычных моделей радиальных - 60-80 тыс. км.;
- у радиальной шины меньше сопротивление качению, что дает ощутимую экономию топлива;
- радиальная шина обеспечивает лучшую управляемость и боковую устойчивость автомобиля;
- радиальная шина обеспечивает лучшее сцепление с дорогой за счет большего по площади и более стабильного пятна контакта. При изменении нагрузки и колебаниях во время движения жесткий брекер не дает протектору радиальной шины деформироваться, шашки протектора не сминаются и не проскальзывают.
По форме профиля поперечного сечения
(в зависимости от номинального отношения высоты профиля шины "Н" к его ширине "В") подразделяют на шины:
- обычного профиля - Н/В свыше 0,89;
- низкопрофильные - Н/В = 0,7 - 0,88;
- сверхнизкопрофильные - Н/В не более 0,7;
- широкопрофильные - Н/В = 0,6 - 0,9;
- арочные - Н/В = 0,39 - 0,5.
- Низкопрофильные и сверхнизкопрофильные шины выпускаются для легковых, грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов. Эти шины имеют пониженную высоту профиля, что повышает устойчивость и управляемость автомобиля при движении.
- Широкопрофильные шины применяются на автомобилях большой грузоподъемности, полноприводных автомобилях и прицепах. Их применение позволяет повысить проходимость автомобиля, сократить расход материалов, так как они применяются часто по одной шине вместо сдвоенных.
- Арочные шины выпускаются бескамерными. Они устанавливаются на заднюю ось грузовых автомобилей по одной шине вместо двух обычного профиля. Протектор арочной шины имеет редко расположенные грунтозацепы. Использование этих шин резко повышает проходимость автомобилей по мягким грунтам, песку, снежной целине, заболоченным участкам. Применение их на дорогах с твердым покрытием ограничено.
Летние шины имеют четко выраженные продольные канавки для отвода воды из пятна контакта протектора с дорогой и слабо выраженные поперечные канавки. Шины этого типа обеспечивают максимальное сцепление с сухой и мокрой дорогой, обладают максимальной износостойкостью и наилучшим образом приспособлены для скоростной езды. Но для движения по грунтовым (особенно мокрым) и зимним дорогам они малопригодны. Скоростные шины (категория Н и выше) отличаются повышенной способностью противостоять перегреву, сохранением стабильного коэффициента сцепления с дорогой независимо от особенностей качения на высокой скорости. Летние шины с дорожным рисунком протектора выпускаются нескольких разновидностей:
- шины с обычным дорожным рисунком протектора, предназначенным для эксплуатации преимущественно на дорогах с усовершенствованным капитальным покрытием;
- «дождевые» шины со специальным рисунком протектора для применения в условиях повышенной влажности дорожных покрытий;
Шины с направленным рисунком обладают лучшей способностью отводить воду из зоны контакта. Внешний вид «направленного» протектора современной дождевой шины представлен на фото. В зависимости от направления вращения - протектор такой шины совершенно по-разному работает в условиях, когда дорога покрыта водой.
При правильной установке, вода, оказавшаяся в пятне контакта не остается под колесом, а попадает в канавки и выдавливается через них наружу. При неправильном шиномонтаже, движение воды происходит в обратную сторону. Вода собирается от краев протектора к его середине, и тем самым способствует аквапланированию даже на невысоких скоростях. Имеет значение также остаточная глубина протектора - то есть водоотводящих канавок. Именно поэтому ПДД лимитируют этот параметр.
Асимметричный и направленный асимметричный рисунок
Зимние шины (Mud + Snow - грязь плюс снег)
предназначены для эксплуатации на обледенелых и заснеженных дорогах.
Зачастую они имеют строго определенное направление движения (указано стрелкой). Более пластичная резина зимних шин в летних условиях подвержена быстрому износу и перегреву. Износостойкость зимних шин на 30-50% меньше летних. При движении автомобиля в зоне контакта шины с дорогой присутствует тонкий слой влаги, поэтому на заснеженной дороге задача шипов - продавить влажную пленку и обеспечить надежный контакт шины с дорогой. можно условно подразделить на две группы:- Нешипованные (фрикционные) шины изготавливаются из мягких сортов резины, чаще всего имеют направленный рисунок с большим количеством ламелей и предназначены в основном для эксплуатации на очищаемых дорогах.
- Шипованные (или с возможностью шипования) шины - изготавливаются из резины средней жесткости и имеют шипы или размеченные места для монтажа шипов. Рисунок протектора разреженный, имеют развитую сеть ламелей, в некоторых случаях приближаются внедорожным моделям шин. Обеспечивают неплохую проходимость на глубоком снегу и хорошо удаляют снежную шугу. Шипованные шины имеют лучшее сцепление с льдом и с укатанным снегом, но ухудшают сцепление на асфальте. Обладают повышенной шумностью.
Всесезонные шины
хорошо приспособлены для работы на сухом и мокром асфальте, отличаются удовлетворительной приспособленностью к зимним дорогам большим износом, чем летние. Рисунок протектора всесезонной шины более разветвленный, причем элементы рисунка группируются в хорошо различимую "дорожку" и разделены канавками разной ширины; на элементах рисунка - "шашках" - имеются узкие прорези - ламели. Как правило, на этих шинах маркировка all season , или условные знаки (снежинка или капля).
Карьерные шины
для работы в карьерах, лесозаготовках и т. п.
Рассмотрим строение колеса автомобиля и из чего оно состоит. Чем различается радиальная шина от диагональной - её конструкция.
Колеса обеспечивают движение путём преобразования вращения в поступательное движение машины. Они воспринимают и сглаживают удары от неровностей на поверхности дороги. От них зависят управляемость, устойчивость и плавность хода.
Колесо состоит из:
- диска с ободом - бывают штампованные, литые, кованые и составные (для грузовых машин);
- шины.
Строение автомобильной шины
Бывает камерной или бескамерной. В камерной находится резиновая камера, которая заполняется воздухом. А шина без камеры называется покрышкой. Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.Каркас является главной частью покрышки, её силовой основой. Выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Он воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом корда могут служить: хлопок, металлическая проволока, нейлон, стекловолокно и прочие материалы.
Оптимальным решением является брекер с нитями корда, свитыми из тонких стальных проволочек. По сравнению с текстильным, данный корд имеет во много раз меньше растяжение. Но есть минусы: он менее терпим к нагрузкам на низкочастотном покрытии. Если при проколе шины , в брекер попадает вода, особенно с химическими реагентами, то быстро разрушается от коррозии. Альтернатива - применение синтетики, которая обладает достоинствами текстильных нитей, но лишена недостатков стальных прутьев.
Протектор (беговая дорожка) - это толстый слой резины с определенным рисунком. Он расположен на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги. Рисунок протектора может быть для хороших дорог (применяют мелкий рисунок), универсальным и специальным для бездорожья (крупный рисунок протектора). Зимой используют шипы в протекторе.
В бескамерной шине отсутствует резиновая камера с воздухом. Полость между покрышкой и ободом герметичная, т.к. непосредственно она заполняется воздухом. Поэтому диск бескамерной шины отличается от обычного наличием уплотняющих буртиков (бортовое кольцо) на ободе. На это следует обращать внимание. Если используете покрышки с камерой, то подойдут любые диски, буртики не помешают.
Диагональная и радиальная конструкция
В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол наклона составляет 35 - 38°. То есть они соединяют боковины покрышки по диагонали. Такие покрышки встречаются только для грузовых автомобилей и спецтехники.
В радиальных шинах
нити корда расположены под прямым углом по отношению к бортам. Основными достоинствами являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Радиальные шины более современные, чем диагональные. Они используются на современных автомобилях. С ними машина устойчивее на дороге, экономичнее и динамичнее.
Чтобы протектор хорошо держал дорогу, он должен приноравливаться к её неровностям - быть достаточно гибким. Чему корд каркаса почти не препятствует. Но деформация боковины шины не желательна - она ухудшает управление автомобиля. Для решения этой задачи используют дополнительное силовое кольцо из несколько слоёв корда. Его называют брекер, он не допускает сильных деформаций в боковом направлении. Чтобы брекер обладал необходимой жесткостью, нити в нём уложены не радиально, а диагонально.
Маркировка
На боковине шины можно увидеть надпись 185/60 R15. Это означает:- 185 – её ширина в миллиметрах,
- 60 – соотношение высоты шины к её ширине в процентах,
- R – радиальная конструкция (с радиальным расположением нитей),
- 15 – посадочный диаметр в дюймах (один дюйм равен 2,54 сантиметра).
Ошибкой многих автолюбителей является заблуждение, что буква R в маркировке указывает на радиус. Эта буква с числом 14 никак не связана. Она указывает, что данная резина - радиальной конструкции, в отличие от устаревших диагональных. А число 14 - посадочный диаметр по ободу колеса. 14 дюймов = 356 мм.
Назначение колес – осуществление связи автомобиля с дорогой, обеспечение движения автомобиля, изменения направления движения и передачи вертикальных нагрузок от автомобиля к дороге. Проще говоря, именно благодаря колесам мы можем двигаться и управлять автомобилем, поэтому от правильного выбора колес напрямую зависит поведение автомобиля на дороге.
Выделяют следующие виды колес:
- ведущие;
- управляемые;
- комбинированные (ведущие и управляемые);
Ведущие колеса имеют такое название как раз потому, что они преобразуют тягу двигателя в поступательное движение автомобиля, передавая все моменты и силы на дорогу. Управляемые колеса отвечают исключительно за контроль над направлением движения автомобиля. А если колесо получает тягу от двигателя, да еще и отвечает за направление движения, то оно является комбинированным.
Автомобильное колесо в сборе (рисунок 6.20) состоит из пневматической шины, обода, ступицы и соединительного элемента - диска.
Рисунок 6.20 Автомобильное колесо. Поперечный разрез.
Пневматическая шина является самым важным элементом в конструкции колеса. Если представить себе колесо без пневматической шины – жестким, например деревянным, то нетрудно предположить, что при качении такого колеса по твердой дороге траектория перемещения оси будет копировать профиль дороги. Удары колеса о неровности дороги в этом случае будут полностью передаваться на подвеску. И все выглядит совсем иначе, когда на колесо смонтирована пневматическая шина. В месте контакта эластичная шина (обычно выполненная на основе каучука и различных добавок – от сажи до оксида кремния) деформируется. При этом небольшие неровности, деформируя шину, не влияют на положение оси колеса.
Если же колесо наезжает на более значительные препятствия, то сильные толчки вызывают увеличенную деформацию шины и плавное перемещение оси колеса. Способность пневматической шины плавно изменять отрицательное влияние дефектов дорожного покрытия на ось колеса называется сглаживающей .
Эффект сглаживания обеспечивается упругими свойствами сжатого воздуха, находящегося в шине.
Примечание
Когда часть шины при качении выходит из контакта с дорожной поверхностью, доля энергии, затраченная на деформацию шины, тратится на внутреннее трение в резине, превращаясь в теплоту. Нагрев отрицательно влияет на свойства шин, как результат - ускорение износа.
Потери энергии зависят от конструкции шины, внутреннего давления воздуха в ней, нагрузки, скорости движения и передаваемого крутящего момента. С увеличением деформации шины растут и потери на внутреннее трение, следствием этого является увеличение затрачиваемой мощности на движение автомобиля.
Для уменьшения деформации и необратимых потерь давление воздуха в шине надо увеличивать. Однако для удовлетворения требований по обеспечению высокой сглаживающей способности шины, с одной стороны, и по уменьшению необратимых потерь на внутреннее трение, с другой стороны, давление воздуха в шинах каждого типа устанавливают с учетом их конструктивных особенностей и условий эксплуатации.
Давление воздуха в шине колеса является важнейшим эксплуатационным показателем и каждым производителем устанавливается в соответствии с конструкцией и прямым назначением шины.
Колесный диск обычно устанавливают на ступицу колеса, которая, в свою очередь, установлена в поворотный кулак и свободно вращается на роликовых подшипниках. Изготавливают диск из листового металла путем штамповки и последующей сварки элементов. Диски могут быть отлиты из легкосплавных материалов (например, алюминиевого и магниевого сплава), а могут быть и кованными, которые совмещают в себе легкосплавный материал и штамповку.
Пневматическая шина
Внимание
Эксплуатация шины с протектором, высота которого меньше предельно допустимой нормы, установленной правилами дорожного движения, ЗАПРЕЩЕНА! Минимально допустимая высота протектора:
- для легковых автомобилей – 1,6 мм;
- для грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 3,5 тонн – 1,0 мм;
- для автобусов – 2,0 мм;
- для мотоциклов – 0,8 мм.
Устройство шины
Примечание
Стоит отметить, что на данный момент шины делятся на два типа: камерные и бескамерные. В шинах первого типа есть специальная камера, в которую закачивается воздух. В бескамерных шинах покрышка устанавливается на обод, уплотняется и накачивается воздухом.
Рисунок 6.21
Резина, использующаяся для производства покрышек, состоит из каучука (натурального или синтетического), к которому добавляются сера, сажа, смола, мел, переработанная старая резина и другие примеси и наполнители. Покрышка состоит из протектора, подушечного слоя (с брекером), каркаса, боковин и посадочных бортов с сердечниками (силовое кольцо), как показано на соответствующем рисунке 6.21. Каркас служит основой покрышки: он соединяет все ее части в одно целое и придает покрышке необходимую жесткость, при этом обладает высокой эластичностью и прочностью. Каркас покрышки выполнен из нескольких слоев корда толщиной 1-1,5 мм. Число слоев корда является четным для равномерного распределения прочности конструкции и составляет обычно 4 или 6 для шин легковых автомобилей и 6-14 для шин грузовых автомобилей и автобусов.
Интересно
С увеличением числа слоев корда повышается прочность шины, но одновременно увеличивается ее масса и возрастает сопротивление качению, что неприемлемо.
Корд представляет собой специальную ткань, состоящую, в основном, из продольных нитей диаметром 0,6 - 0,8 мм с очень редкими поперечными нитями. В зависимости от типа и назначения шины корд может быть хлопчатобумажным, вискозным, капроновым, перлоновым, нейлоновым и металлическим. Самым дешевым из всех является хлопчатобумажный корд, но он имеет наименьшую прочность, которая, к тому же, существенно уменьшается при нагреве шины. Прочность капронового корда приблизительно в 2 раза выше, чем хлопчатобумажного, а перлонового и нейлонового кордов - еще выше. Наиболее прочным является металлический корд, нити которого скручены из высококачественной стальной проволоки диаметром 0,15 мм. Прочность металлического корда выше хлопчатобумажного более чем в 10 раз, и она не снижается при нагреве шины. Шины из такого корда имеют небольшое число слоев (1-4), меньшие массу и потери на качение*, они более долговечны. Нити корда располагают под некоторым углом к плоскости, проведенной через ось колеса. Угол наклона нитей зависит от типа и назначения шин. Он составляет 50-52° для обычных шин.
Примечание
* Потери на качение. Как ни крути, а при движении, точнее при качении, во всех слоях шины возникает трение и, как следствие, шина сначала деформируется как бы с запозданием, а потом с таким же запозданием приходит в исходное положение. В результате этого не хитрого действия шина начинает нагреваться. Если нагревается, значит просто тратит часть, приложенной к ней энергии предназначенной для качения в пустую. Ученые многих лабораторий изучают вопросы данной проблемы с целью снижения потерь на качение.
Подушечный слой (и брекер) связывает протектор с каркасом и предохраняет каркас от толчков и ударов, воспринимаемых протектором от неровностей дороги. Он обычно состоит из нескольких слоев разреженного обрезиненного корда, толщина резинового слоя в котором значительно больше, чем у каркасного корда. Толщина подушечного слоя равна 3-7 мм, а число слоев корда зависит от типа и назначения шины.
Боковины предохраняют каркас от повреждения и действия влаги. Их обычно изготовляют из протекторной резины толщиной 1,5-3,5 мм.
Борта надежно удерживают покрышку на ободе. Снаружи борта имеются один-два слоя прорезиненной ленты, предохраняющей их от истирания об обод и от повреждений при монтаже и демонтаже шины. Внутри бортов имеются стальные проволочные сердечники. Они увеличивают прочность бортов, предохраняют их от растягивания и предотвращают соскакивание шины с обода колеса.
Камера удерживает сжатый воздух внутри шины. Она представляет собой эластичную резиновую оболочку в виде замкнутой трубы. Для плотной посадки (без складок) внутри шины размеры камеры несколько меньше, чем внутренняя полость покрышки. Поэтому заполненная воздухом камера находится в покрышке в растянутом состоянии. Толщина стенки камеры обычно составляет 1,5-2,5 мм для шин легковых и 2,5-5 мм для шин грузовых автомобилей и автобусов. На наружной поверхности камеры делаются радиальные риски, которые способствуют отводу наружу воздуха, остающегося между камерой и покрышкой после монтажа шины. Камеры изготовляют из высокопрочной резины.
Особенности бескамерной шины
Бескамерная шина не имеет камеры и ободной ленты и выполняет одновременно функции покрышки и камеры. По устройству она очень близка к покрышке камерной шины и по внешнему виду почти не отличается от нее. Особенностью бескамерной шины является наличие на ее внутренней поверхности герметизирующего воздухонепроницаемого резинового слоя толщиной 1,5-3,5 мм.
Примечание
Материал каркаса бескамерной шины также характеризуется высокой воздухонепроницаемостью, так как для него используют вискозный, капроновый или нейлоновый корд, воздухонепроницаемость которого в 5-6 раз выше, чем у хлопчатобумажного корда.
Примечание
Посадочный диаметр бескамерной шины уменьшен, она монтируется на герметичный обод.
Рисунок протектора
Внимание
Согласно правилам дорожного движения, запрещается устанавливать на одной оси шины различных размеров и с разным рисунком протектора.
Назначение
В идеальных условиях протектор должен отсутствовать в принципе (посмотрите на слики формульных болидов), чтобы площадь контакта шины с поверхностью дороги была максимальной. Однако идеальные условия – это когда дорога покрыта асфальтобетоном, причем сухим. Как только на поверхности появится хотя бы небольшой слой воды или поверхность станет просто влажной, коэффициент сцепления* шины с дорогой резко упадет, контакт потеряется и водитель утратит управление над автомобилем. Для того чтобы при наезде на поверхность со слоем воды эту самую воду было куда отводить (можно сказать, в принудительном порядке), покрышка пестрит «ёлочкой» протектора. Если же шина предназначена для движения в зимний период, значит и форма протектора будет соответствующей - увеличенное количество ламелей и грязеотводов.
Примечание
* Сила с которой колеса «цепляются» за дорогу характеризуется коэффициентом сцепления шин с дорогой. Коэффициент сцепления – это отношение силы сцепления колес с дорогой к весу, который приходится на данное колесо. Коэффициент сцепления с дорогой имеет решающее значение при торможении и разгоне автомобиля. Чем выше коэффициент сцепления колеса, тем более высокая будет интенсивность разгона и торможения автомобиля.
Рисунки протектора шин
- Ненаправленный рисунок (рисунок 6.22) - рисунок, симметричный относительно вертикальной оси колеса, проходящей через его ось вращения. Это самый универсальный рисунок, именно поэтому основная часть шин выпускается с таким рисунком.
- Направленный рисунок (рисунок 6.23) - рисунок, симметричный относительно вертикальной оси, проходящей через центральную часть протектора. Среди преимуществ такого рисунка - улучшенная способность отвода воды из пятна контакта с дорогой и пониженная шумность.
- Асимметричный рисунок (рисунок 6.24) - рисунок, не симметричный относительно вертикальной оси колеса. Такой рисунок используется для реализации различных свойств в одной шине. К примеру, наружная сторона шины лучше работает на сухой дороге, а внутренняя - на мокрой поверхности.
|
|
|
|
Маркировка шин
Существует два понятия, относящиеся к каждой модели шины: типоразмер и индексы.
Например, указан типоразмер - 255/55 R16, где
255 – ширина профиля шины в мм;
55 – отношение высоты профиля шины (от посадочного обода до наружного края колеса) к ширине профиля в процентах.
Примечание
Примечательно, что чем меньше эта цифра, тем шире шина.
R - радиальная конструкция корда, составные нити корда в слоях каркаса имеют радиальное расположение (направлены от борта к борту);
16 - посадочный диаметр обода в дюймах (1 дюйм = 2,54 см).
В индексах указываются параметры максимальной нагрузки на одну шину в килограммах и индекс скорости – максимальная допустимая скорость движения в км/ч, а также дополнительные индексы, характеризующие свойства конкретной шины.
Рисунок 6.25
| Индекс скорости | Максимальная скорость, км/ч |
| L | 120 |
| M | 130 |
| N | 140 |
| P | 150 |
| Q | 160 |
| R | 170 |
| S | 180 |
| T | 190 |
| U | 200 |
| H | 210 |
| V | 240 |
| W | 270 |
| Y | 300 |
| Z | Свыше 240 |
Существует два типа маркировки: для шин внутреннего рынка и для зарубежных шин.
Маркировка шин внутреннего рынка
В соответствии с ГОСТом на покрышку наносятся следующие обязательные надписи:
- товарный знак и (или) наименование изготовителя;
- наименование страны-изготовителя на английском языке - «Made in…»;
- обозначение шины;
- торговая марка (модель шины);
- индекс несущей способности (грузоподъемности);
- индекс категории скорости;
- «Tubeless» - для бескамерных шин;
- «Reinforced» - для усиленных шин;
- «M+S» или «M.S» - для зимних шин;
- «All seasons» - для всесезонных шин;
- дата изготовления, состоящая из трех цифр: первые две обозначают неделю изготовления, последняя - год;
- «PSI» - индекс давления от 20 до 85 (только для шин с индексом «С»);
- «Regroovable» - в случае возможности углубления рисунка протектора методом нарезки;
- знак официального утверждения «E» с указанием номеров официального утверждения и страны, выдавшей сертификат;
- номер ГОСТа;
- национальный знак соответствия ГОСТу (допускается наносить только в сопроводительной документации);
- порядковый номер шины;
- знак направления вращения (в случае направленного рисунка протектора);
- «TWI» - место расположения индикаторов износа;
- балансировочная метка (кроме шин 6,50-16С и 215/90-15С, поставляемых в эксплуатацию);
- штамп технического контроля.
Маркировка зарубежных шин
На таких покрышках могут присутствовать иные обозначение:
- «Тous terrain» - всесезонная;
- «R+W» (Road + Winter) - дорожная + зимняя (универсальная);
- «Retread» - восстановленная;
- «Inside» - внутренняя сторона;
- «Outside» - наружная сторона;
- «Rotation» - направление вращения (для шин с направленным рисунком);
- «Side facing inwards» - внутренняя сторона (для асимметричных шин);
- «Side facing outwards» - наружная сторона (для асимметричных шин);
- «Steel» - обозначение наличия металлокорда;
- «TL» - бескамерная шина;
- «ТТ» или «MIT SCHLAUCH» - камерная шина.
Шины Run-flat
Технология Run-flat применяется при производстве дорогих автомобильных шин. Такие шины имеют усиленные боковины. Наличие прочных вставок в боковине шины из резины специального состава позволяет ей выдерживать вес автомобиля даже в спущенном состоянии.
На спущенном колесе с шинами Run-flat можно проехать порядка 80 км, если машина полностью загружена. Если в машине находится только водитель, то двигаться на спущенной шине можно около 150 км (на скорости не более 80 км/ч). Возможность проехать как минимум 80 км на спущенном колесе без последствий для диска и подвески позволяет водителям избежать сложной и небезопасной смены колес в автомобильном потоке. Инженеры добились того, что покрышку после вулканизации можно использовать повторно.
Рисунок 6.26
Примечание
Из соображений безопасности run-flat-покрышки могут устанавливаться только на автомобилях с системой электронного контроля курсовой устойчивости и датчиками давления воздуха в шинах, которые предупреждают об изменении давления воздуха в шинах.
Колесные диски
Обозначение дисков
Рисунок 6.27
Маркировку шин знать полезно, поскольку шина надевается на диск, который также имеет свою маркировку, и эта маркировка должна соответствовать подбираемой шине.
К примеру, маркировка на диске «8.5J x 17 Н2 5/112 ET 35 d 66.6» имеет следующую расшифровку:
Примечание
Обозначение диска наносится на внутреннюю поверхность, должна дублироваться на упаковке и быть в сопроводительной документации или наклейках.
8.5 - ширина обода в дюймах. Приведенный размер должен в обязательном порядке соотноситься с шириной шины;
Внимание
Шина, ширина которой не соответствует ширине диска, во время движения может соскочить.
x - знак между условными обозначениями ширины и посадочного диаметра указывает на то, что обод колеса неразъемный;
17 – посадочный диаметр обода колеса в дюймах, который должен в обязательном порядке соответствовать посадочному диаметру шины;
Примечание
На легковых автомобилях применяются колеса диаметром от 12 до 32 дюймов, наиболее распространенные диаметры – 14-16 дюймов.
J – буква кодировки, информирующая о конструктивных особенностях бортовых закраин обода (углы наклона, радиусы закругления и т. п.);
Н2 - буква «Н» (сокращение от англ. слова «Hump») указывает на наличие кольцевых выступов (так называемых хампов) на полках обода, которые удерживают бескамерную шину от соскакивания с диска. Зачастую на колесе присутствуют два хампа (обозначение «Н2»), однако хамп может быть и один (обозначение «Н»), они могут иметь плоскую форму (FH – «Flat Hump»), быть асимметричными (AH – «Asymmetric Hump»), комбинированным (CH – «Combi Hump»);
5/112 – PCD («Pitch Circle Diameter» Диаметр, образованный центрами отверстий подкрепление колеса) - цифра «5» обозначает количество крепежных отверстий в диске для болтов или гаек (наиболее часто встречаются колеса с количеством крепежных отверстий от 4 до 6, реже – 3, 8 или 10), «112» – диаметр окружности, образованной центрами крепежных отверстий, в мм. Существует определенный ряд таких диаметров - например, 98; 100; 112; 114,3; 120; 130; 139,7 и некоторые другие. Часто они применяются производителями по традиции или как наиболее подходящие для автомобилей определенного назначения – так, размер 139,7 характерен для пикапов и внедорожников;
ET – обозначение размера вылета диска в мм;
Примечание
Вылет диска колеса (смотрите рисунок 6.27) - это размер между посадочной (привалочной) плоскостью диска колеса, которая прилегает непосредственно к ступице колеса и осью симметрии обода колеса.
Если плоскость прилегания к ступице колеса находится «снаружи» относительно оси симметрии, вылет колеса называется положительным, например, ЕТ35; если «изнутри» (ближе к автомобилю) – вылет отрицательный, например, ЕТ-20. Проще говоря, чем больше колесо выступает за пределы кузова, тем меньше значение вылета. Если в обозначении вылета стоит ноль, значит поверхность прилегания к ступице колеса лежит на оси симметрии обода диска.
Внимание
Установка колесных дисков с уменьшенным по сравнению со стандартным вылетом, может придать иной вид автомобилю, однако такой поворот событий может отрицательно повлиять как на управляемость, так и на ресурс подшипников ступиц колес.
d – диаметр ступицы или диаметр центрального отверстия в мм.
Примечание
В самом лучшем варианте данный диаметр должен соответствовать диаметру посадочного пояска на ступице автомобиля.
Внимание
Всегда для крепления колес необходимо применять только специальные болты и гайки крепления.
Please enable JavaScript to view the
