Что такое шина у машины

Что такое ШИНА

Да, да именно ШИНА. Не резина, не покрышка, не колесо, а именно шина.
Автомобильная шина — один из наиболее важных элементов колеса, представляющая собой упругую резино-металло-тканевую оболочку, установленную на обод гусеницы (из «Википедия»). Причем тут гусеница? Сам в недоумении…
Для начала попробуем немного разобраться в терминологии (согласно ГОСТ 22374-77 «Шины пневматические конструкция термины и определения»).
Пневматическая шина – упругая оболочка, предназначенная для установки на ободе колеса и заполняемая газом или воздухом под давлением.
Колесо – вращающийся элемент автомобиля, передающий крутящий момент и воспринимающий нагрузку от массы автомобиля. Колесо расположено между шиной и ступицей.
Обод – часть колеса, на которую монтируется и опирается шина.
Диск колеса – часть колеса, являющаяся соединительным элементом между ступицей и ободом.
Таким образом, шина устанавливается на колесо, состоящее из обода и диска.

Современная шина – продукт высокой инженерной мысли и технологически сложного оборудования. Поэтому не стоит удивляться ее цене, сопоставимой с ценой сложных узлов и агрегатов вашего автомобиля. Диапазон же цен в рынке на шины одного типоразмера может быть довольно широк, но зачастую эта разница подразумевает под собой уровень технологичности производства, качества материалов, совершенства инженерной разработки.

Из чего же состоит шина – на первый взгляд простой автокомпонент?

Протектор – наружная резиновая часть пневматической шины, как правило, с рельефным рисунком, обеспечивающая сцепление с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений.
Плечевая зона протектора – часть протектора шины, расположенная между беговой дорожкой и боковиной.
Беговая дорожка протектора – поверхность протектора шины, контактирующая с дорогой.

Каркас – силовая часть пневматической шины, состоящая из одного или нескольких слоев обрезиненного металлического либо текстильного корда, закрепленных на бортовых кольцах.
Брекер – часть пневматической шины, состоящая из слоев металлического обрезиненного корда и расположенная между протектором и каркасом.

Боковая стенка – часть пневматической шины, расположенная между плечевой зоной протектора и бортом.
Боковина – слой покровной резины, расположенный на наружной части боковой стенки пневматической шины.

Борт – жесткая часть пневматической шины, обеспечивающее ее крепление на ободе колеса.
Бортовое кольцо – проволочное кольцо, являющееся жесткой основой борта пневматической шины.

Герметизирующий слой – слой газонепроницаемой резины, расположенный на внутренней поверхности каркаса бескамерной шины.
Ездовая камера – герметичная торообразная эластичная трубка пневматической камерной шины, заполняемая газом или воздухом.

Для ознакомления, пожалуй, достаточно, доступно и информативно.

Классификация, конструктивные особенности, решение проблемы выбора шин, правила эксплуатации, виды дефектов и предотвращение их образования, и многое-многое другое будет изложено в последующих статьях.

Источник

Типы автомобильных шин

Производителями авторезины предлагаются три типа автомобильных шин:

Сезонность шин определяется составом резиновой смеси, особенностями рисунка протектора и другими техническими решениями, предназначенными для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик автомобиля при определенных погодных условиях.

Летние шины (для эксплуатации в теплое время года) отличает повышенная прочность состава протектора и износоустойчивость, даже если они контактируют с горячим покрытием. Рисунок выбирают в соответствии с типом дорожного полотна, по которому преимущественно перемещается автомобиль. В рисунке протектора шоссейных летних шин превалируют продольные каналы, уменьшающие сопротивление качению, и диагональные — для отвода воды от пятна контакта при езде на мокром покрытии.

Зимние шины более мягкие — это необходимость, обусловленная особенностями резины твердеть и становиться хрупкой при понижении температуры окружающей среды. Протектор отличается большим числом поперечных каналов, улучшающих сцепные характеристики, увеличенным размером канавок для отвода снежной массы и их количеством. Вдобавок на разделенные канавками блоки нанесен неглубокий зигзаговидный рисунок, также повышающий сцепление в условиях зимней погоды.

Всесезонные шины по мягкости резиновой смеси находятся между летними и зимними вариантами. Рисунок протектора — компромисс между сцепными свойствами, качением, управляемостью, тормозными характеристиками автомобилей с летними и зимними шинами. При высоких температурах универсальные шины слишком быстро истираются (хоть и медленнее зимних), а при отрицательных — склонны к снижению эластичности. Оптимальной является температура эксплуатации всесезонной шины, находящаяся в районе нулевой отметки.

Ошипованные шины — это разновидность зимних шин, комфортнее всего ощущающих себя на обледенелых дорогах благодаря наличию встроенных в протектор металлических шипов. Но регулярное использование таких шин на твердых сухих дорогах чревато быстрым износом шипов и повреждениями дорожного покрытия.

зимние и летние шины фото

Типоразмер. Индексы нагрузки и скорости шин
Типоразмер — это буквенно-цифровое сочетание, характеризующее тип конструкции шины и ее размер. Типоразмер включает следующие обозначения:

Тип конструкции шины: R — радиальное расположение корда каркаса (диагональная конструкция не имеет буквенного обозначения);
Ширина профиля — расстояние между крайними противоположными точками бортов накаченной, но не нагруженной шины;
Серия профиля — высота профиля, выраженная в процентах от его ширины;
Посадочный диаметр — диаметр диска, для которого предназначена шина; обозначается Rx, где x — диаметр колесного диска в дюймах.

типоразмер автомобильных шин

Следом за типоразмером производитель шины традиционно указывает в маркировке индекс скорости и нагрузки. Правильно выбирать шины, начиная с индекса нагрузки — показателя, определяющего несущую способность одного колеса. Для этого полная масса автомобиля (сумма снаряженной массы, максимального веса груза и всех пассажиров) делится на четыре. В соответствии с полученной цифрой по таблице индексов нагрузки шин (таблицу легко можно найти в интернете) определяется индекс нагрузки.

Индекс скорости указывает на максимальную скорость, при которой длительная эксплуатация автомобиля, находящегося под нормальной нагрузкой, не приведет к опасным деформациям и разрушениям шин. Буквенное соответствие (индекс) требуемой скорости также определяется по таблице.

типоразмер автомобильных шин фото

Рисунок протектора
Рисунок протектора представляет собой совокупность каналов, от расположения и глубины которых непосредственно зависит поведение автомобиля на автодорогах различных типов при определенных метеоусловиях.

Продольные канавки минимизируют сопротивление качению, повышают курсовую устойчивость, снижают уровень воспроизводимого шума. Шины с преобладанием продольных канавок (при средних сцепных характеристиках) оптимальны для скоростного движения по твердому покрытию.
Чем больше количество поперечных канавок и их ширина, тем эффективнее осуществляются сцепление с поверхностью и отвод воды, грязи, снежной «каши». Именно поэтому зимние шины лучше выбрать с ярко выраженным поперечным рисунком, в особенности, если автомобиль преимущественно эксплуатируется во «внедорожных» условиях.
Рисунок, в котором продольные и поперечные (диагональные) канавки не соединяются друг с другом, называется универсальным. Такая схема расположения обеспечивает сбалансированные характеристики (тяговые, тормозные, сопротивление уводу автомобиля в сторону) на любых покрытиях. Блочный рисунок шины, образуемый соединенными между собой канавками, предпочтителен для езды по грунтовым дорогам. На твердом дорожном полотне данные изделия шумны и склонны к неравномерному износу.

Рисунок протектора может быть ненаправленным (симметричным и асимметричным) и направленным (симметричным и асимметричным).

Симметричный ненаправленный рисунок является достаточно универсальным. Такой рисунок определяет возможность автомобиля передвигаться по дорогам с любым покрытием, применяется как к летним покрышкам, так и к зимней резине. Покрышками с симметричным направленным протектором чаще всего комплектуются новые автомобили.
Асимметричный ненаправленный рисунок протектора ориентирован на максимальную производительность при высоких скоростях и динамичное маневрирование. Такой рисунок чаще всего используется при создании шин класса UHP, спортивных шин, элитной резины для спорткаров и автомобилей сегмента «премиум».
Направленный симметричный рисунок. Шины с таким протектором также монтируются на любое колесо, но требуют соблюдения направления вращения. Использование таких шин повышает тяговые характеристики автомобиля.
Направленный асимметричной рисунок шины не только ориентирован в определенную сторону, но и имеет отличия между внешней и внутренней частями. Данные шины самые тихие, а с их установкой автомобиль становится более «послушным» на высокой скорости.

типы рисунков протектора фото

Маркировка шин
Помимо основных сведений, на которые указывают типоразмер, индексы скорости и нагрузки, расположенная на наклейке маркировка шин содержит массу полезной информации.

Класс экономичности (от A до G): определяется уровнем сопротивления качению и, как следствие, способностью экономить топливо.
Эффективность торможения на мокром покрытии: A — минимальная, G — максимальная.
Класс шумности: уровень производимого шума, измеряемый в децибелах.

маркировка шин фото
Общепринятыми также являются надписи-указатели на самих шинах: направление вращения (ROTATION), сторона установки (LEFT, RIGHT, INSIDE, OUTSIDE), температурный режим (TEMPERATURE), коэффициент сцепления (TRACTION) и т. д. Традиционно на шине указываются сезонность и погодные условия, для которых она предназначена: AS, Any Season, All Season, R+W (всесезонные); Winter, рисунок-«снежинка» (зимние); M+S (для грязи и снега) и др.

Прокол? RunFlat!
Увидев надпись RunFlat, в вольном переводе обозначающую «езду на плоском колесе», знайте: в случае прокола шины позволят добраться до ближайшего шиномонтажа без подкачки и опасения за то, что по дороге они придут в полную негодность.

Изделия отдельных производителей могут маркироваться по-разному и несколько отличаться технологией производства. Но всех их объединяют общие принципы конструкции:

усиленные борта;
наличие усиливающих элементов каркаса;
особый состав резиновой смеси бортов и протектора.

как выбрать шины для автомобиля

Использование шин с технологией RunFlat имеет определенные ограничения. После прокола следует исключить превышение скоростного режима и резкое маневрирование. Поэтому для их установки крайне желательно наличие в автомобиле определенных систем безопасности: курсовой устойчивости и контроля давления в шинах.

Балансировка шин
Замена резины (сезонная, с целью ремонта дисков или покрышек либо вследствие ее полного износа) должна сопровождаться балансировкой каждого колеса. Чем же вызвана необходимость балансировки?

Главным условием «идеального» вращения колеса является совпадение центра его массы с геометрическим центром. Но на практике центр массы не прошедшего балансировку колеса практически всегда смещен. Причины — неоднородность плотности состава материалов колесных дисков и шин, отклонения в линейных размерах, повреждения. Неотбалансированное колесо выдает характерное биение при вращении.

Балансировка проводится на специальном станке в процессе вращения колеса. Старый центр тяжести смещают к оси вращения, для чего специалистом устанавливается корректирующий груз: конкретной массы и в строго определенном месте. Грузы набиваются на обод дисков (преимущественно — штампованных) либо приклеиваются на внутреннюю поверхность.

Отбалансированное колесо вращается без биения. В результате снижается износ подшипников и других узлов подвески, улучшается сцепление с дорогой, сокращается тормозной путь, уменьшается износ покрышек и расход топлива. Наконец, езда без вибраций становится комфортнее.

Ротация шин: секрет равномерности износа
Неравномерный износ шин приводит к снижению курсовой устойчивости автомобиля. Особую опасность это представляет в моменты экстренного торможения, когда машину может непредсказуемо «увести» в сторону.

При полной исправности автомобиля и его эксплуатации в соответствии с рекомендациями производителя снизить неравномерность износа позволит периодическая перестановка шин в соответствии с типом привода авто.

На переднеприводных автомобилях при ротации рекомендуется задние шины поставить на место передних, сменив стороны установки. Передние можно менять местами либо оставить на прежних сторонах.
Схема ротации шин на полно- и заднеприводных авто также может перекрестной либо реализовываться с заменой сторон одних только передних колес при установке назад.
Передние шины с направленным рисунком меняют местами с задними, которые установлены на той же стороне.
Если размер шин на колесах передней и задней осей отличается, между собой меняют передние колеса и соответствующим образом поступают с колесами задней оси.

Ротацию колес целесообразно совместить с заменой масла, поскольку рекомендованные интервалы между проведением данных мероприятий примерно равны.

Контроль давления шин
Давление в шинах рекомендуется автопроизводителем для каждой модели авто и груза, который автомобиль несет на борту. Необходимо понимать, что к негативным последствиям может привести как избыточное, так и недостаточное давление.

Чрезмерно высокое давление приводит к быстрому износу центральной части покрышки. Повышаются вибрации и уровень шума. Возрастает нагрузка на ходовую часть автомобиля.
При низком давлении теряется острота рулевого управления и устойчивость курса. Быстро изнашивается боковая часть покрышки и заметно повышается расход топлива.

давление в шинах фото

Таким образом, рекомендованное давление — это не прихоть производителя. Повышенное на 0,2–0,3 атм давление можно устанавливать накануне перевозки весомых грузов, пониженное — перед ездой по пересеченной местности с целью повышения амортизационных свойств. Главное — не забыть привести его к норме.

Развал-схождение
Колеса исправного автомобиля, установленные под правильными углами:

эффективно гасят вибрации, снижая нагрузку на рулевое управление;
обеспечивают максимальную площадь пятна контакта с дорожным покрытием и, как следствие, большую устойчивость в кренах, а также лучшую управляемость;
исключают отклонение автомобиля от курса.

Езда на неправильно установленных колесах — самый короткий путь в магазин за новыми шинами. Делать развал-схождение в обязательном порядке следует после каждого ремонта рулевого управления и подвески, если замена деталей может повлиять на углы установки автомобильных колес. Рекомендуемый интервал между регулировками совпадает с периодом между сезонной заменой резины.

развал схождение фото

Рекомендации по снижению износа шин
Устанавливайте шины, типоразмер которых соответствует модели авто.
Эксплуатируйте шины в соответствии с сезоном, для которого они предназначены (если обязанность установки зимней резины регулируется ПДД, то ответственность по ее замене на летнюю ложится на совесть автовладельца).
Следите за исправностью автомобиля.
Своевременно осуществляйте балансировку и регулировку углов установки колес.
Поддерживайте давление на рекомендованном производителем уровне. Контролируйте давление чаще в условиях перепадов температуры воздуха.
Обратите внимание на свою манеру вождения. Избегайте экстренных торможений, вхождений в крутые повороты на большой скорости, наездов на различные предметы и препятствия, прижатий к бордюрам и т. д.
Соблюдайте скоростной режим.
Незамедлительно устраняйте мелкие механические повреждения (проколы, порезы и т. д.).

Правильное хранение шин
Колеса в сборке (шины на дисках) можно хранить в горизонтальном виде, уложив друг на друга, либо в подвешенном состоянии.

правильное хранение шин

Во избежание деформаций шин без дисков не допускается их штабелирование и подвешивание при хранении. Шины следует хранить в вертикальном положении, предварительно очистив от загрязнений. Рекомендуется периодически изменять точку опоры (поворачивать шины), чтобы минимизировать дисбаланс.

правильное хранение шин фото

При выборе места хранения следует отдать предпочтение темным сухим помещениям. Летние шины лучше хранить в отапливаемых, зимние — в проветриваемых помещениях. Из дополнительных средств, продлевающих срок службы шин, следует отметить специальные составы и индивидуальные защитные чехлы.

Найдите свой шиномонтаж
Приобрести качественные шины — только полдела. Не менее важно шины поставить в соответствии с технологией монтажа и обслуживать у квалифицированных специалистов.

Поиск шиномонтажа сродни выбору семейного доктора: тщательно подбирают, но пользуются услугами долгие годы. Какими же признаками обладает хороший шиномонтаж?

Наличие полного набора инструмента и оборудования, проходящего регулярную проверку на технологическую точность.
Чистота в помещении даже в период максимальной загрузки. Опрятность мастеров.
Обязательная очистка колес перед балансировкой.
Строгое соблюдение технологии: использование ручного инструмента при затяжке установочных болтов, правка без применения железных молотков и газовых горелок и т. д.
Установка рекомендованного производителем давления во всех колесах, даже если осуществлялся ремонт одного из них.
Демонстрация результатов работы и готовность ответить на любой вопрос заказчика.
Документальное оформление работы, предоставление гарантийных обязательств

Источник

Шина автомобиля

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.

(В данной статье некорректно используется термин [колёсный] диск — вместо него следует использовать термин колесо, которое, как известно, состоит из обода и диска, но не включает в себя шину.)

Содержание

История

Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном. В патенте № 10990, датированным 10 июня 1846 г., написано: «Суть моего изобретения состоит в применении эластичных опорных поверхностей вокруг ободьев колес экипажей с целью уменьшения силы, необходимой для того, чтобы тянуть экипажи, тем самым, облегчая движение и уменьшая шум, который они создают при движении». Патент Томсона написан на очень высоком уровне. В нем изложена конструкция изобретения, а также материалы, рекомендуемые для его изготовления. Шина накладывается на колесо с деревянными спицами, вставленными в деревянный обод, обитый металлическим обручем. Сама шина состояла из двух частей: камеры и наружного покрытия. Камера изготавливалась из нескольких слоев парусины, пропитанной и покрытой с обеих сторон натуральным каучуком или гуттаперчей в виде раствора. Наружное покрытие состояло из соединенных заклепками кусков кожи. Томсон оборудовал экипаж воздушными колесами и провел испытания, измеряя силу тяги экипажа. Испытания показали уменьшение силы тяги на 38 % на щебеночном покрытии и на 68 % на покрытии из дробленой гальки. Особо отмечались бесшумность, удобство езды и легкий ход кареты на новых колесах. Результаты испытаний были опубликованы в журнале «Mechanics Маgazin» 27 марта 1849 г. вместе с рисунком экипажа. Можно было констатировать, что появилось крупное изобретение: продуманное до конструктивного воплощения, доказанное проведенными испытаниями, готовое к совершенствованию. К сожалению, на том дело и закончилось. Не нашлось никого, кто бы занялся этой идеей и довел ее до массового производства с приемлемой стоимостью. После смерти Томсона в 1873 г. «воздушное колесо» было забыто, хотя образцы этого изделия сохранились.

В 1888 г. идея пневматической шины возникла вновь. Новым изобретателем был шотландец Джон Данлоп, чье имя известно в мире как автора пневматической шины. Дж. Б. Данлоп придумал в 1887 г. надеть на колесо трехколесного велосипеда своего 10-летнего сына широкие обручи, сделанные из шланга для поливки сада, и надуть их воздухом. 23 июля 1888 г. Дж. Б. Данлопу был выдан патент № 10607 на изобретение, а приоритет на применение «пневматического обруча» для транспортных средств подтверждал следующий патент от 31 августа того же года. Камера из резины крепилась на обод металлического колеса со спицами обматыванием ее вместе с ободом прорезиненной парусиной, образующей каркас шины, в промежутках между спицами. Преимущества пневматической шины были оценены достаточно быстро. Уже в июне 1889 г. на стадионе в Белфасте Уильям Хьюм выступил в гонках на велосипеде с пневматическими шинами. И хотя Хьюма описывали как среднего гонщика, он выиграл все три заезда, в которых участвовал. Коммерческое развитие изобретения началось с образования маленькой компании в Дублине и конце 1889 г. под названием «Пневматическая шина и агентство Бута по продаже велосипедов». В настоящее время «

В 1890 г. молодой инженер Чальд Кингстн Уэлтч предложил отделять камеру от покрышки, вставлять в края покрышки проволочные кольца и сажать на обод, который впоследствии получил углубление к центру. Тогда же англичанин Бартлетт и француз Дидье изобрели вполне приемлемые способы монтажа и демонтажа шин. Всё это определило возможность применения пневматической шины на автомобиле. Первым, кто стал использовать пневматические шины на автомобилях, были французы Андре и Эдуард Мишлен, которые уже имели достаточный опыт в производстве велосипедных шин. Они объявили, что к гонке в 1895 г. Париж — Бордо у них будут готовы пневматические шины для автомобилей и сдержали свое обещание. Несмотря на многочисленные проколы, автомобиль преодолел расстояние в 1200 км и достиг среди девяти других финиша своим ходом. В Англии в 1896 г. шинами «Данлоп» был оснащен автомобиль Ланчестер. С установкой пневматических шин существенно улучшились плавность хода, проходимость автомобилей, хотя первые шины были не надежны и не приспособлены к быстрому монтажу. В дальнейшем основные изобретения в области пневматических шин были, прежде всего, связаны с повышением безотказности и долговечности их, а также с облегчением монтажа-демонтажа. Потребовалось много лет постепенного совершенствования конструкции пневматической шины и способа ее изготовления, прежде чем она окончательно вытеснила литую резиновую. Стали применяться все более надежные и долговечные материалы, появился в шинах корд — особо прочный слой из упругих текстильных нитей. В первой четверти текущего столетия все чаще стали использовать конструкции быстросъемных креплений колес к ступицам на нескольких болтах, что позволило заменять шины вместе с колесом в течение нескольких минут. Все эти усовершенствования привели к повсеместному применению пневматических шин на автомобилях и бурному развитию шинной промышленности.

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, либо нейлоновых нитей).

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

Каркас состоит из прорезиненных нитей корда. Корд бывает текстильным, металлическим или стеклянным. Текстиль и стекло применяются в легковых 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:

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

Статья на английском языке: Tire code

Метрическая система

Пример: LT205/55R16 91V

Дюймовая система

Пример: 35×12.50 R 15 LT 113R

Перевод из метрической системы в дюймовую и наоборот

Индекс скорости

Индекс нагрузки

Дополнительные сведения

На шинах могут быть указаны следующие сведения:

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

Процесс изготовления шин

Изготовление шин включает в себя четыре различных этапа: изготовление резиновых смесей, изготовление компонентов, сборка, вулканизация.

I. Производство шины начинается с приготовления резиновых смесей. Рецептура зависит от назначения деталей шины и может включать в себя до 10 химикатов, начиная от серы и углерода и заканчивая каучуком.

II. На следующем этапе создается протекторная заготовка для шины. В результате шприцевания на червячной машине получается прорезиненная лента, которая после охлаждения водой разрезается на заготовки по размеру шины.

Скелет шины — каркас и брекер — изготавливаются из слоев обрезиненного текстиля или высокопрочного металлокорда. Прорезиненное полотно раскраивается под определенным углом на полосы различной ширины в зависимости от размера шины.

Важным элементом шины является борт — это нерастяжимая, жесткая часть шины, с помощью которой последняя крепится на ободе колеса. Основная часть борта — крыло, которое изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки.

III. На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое. На сборочный барабан последовательно накладываются слои каркаса, борт, по центру каркаса протектор с боковинами. Для легковых шин протектор относительно расширен и заменяет собой боковину. Это повышает точность сборки и снижает количество операций в производстве шин.

IV. После сборки шину ожидает процесс вулканизации. Собранная шина помещается в пресс-форму вулканизатора. Внутрь шины под высоким давлением подается пар или подогретая вода. Обогревается и наружная поверхность пресс-формы. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция, которая придает резине эластичность и прочность.

Сопротивление качению

При движении колеса часть энергии шина тратит на деформацию вследствие перемещения пятна контакта. Эта энергия вычитается из сообщенной телу кинетической энергии, и поэтому колесо тормозит. На сопротивление качению уходит до 25 %-30 % энергии топлива. Впрочем, этот процент сильно зависит от скорости автомобиля. На больших скоростях он ничтожно мал.

Сопротивление качению зависит от многих конструктивных и эксплуатационных факторов: 1) Конструкции шины; 2) Давления воздуха в шине; 3) Температуры; 4) Нагрузки; 5) Скорости движения автомобиля; 6) Состояния дорожной поверхности.

В наибольшей степени сопротивление качению зависит от таких конструктивных параметров шин, как количество слоев и расположение нитей корда, толщина и состояние протектора. Уменьшение количества слоев корда, толщины протектора, применение синтетических материалов (и стекловолокна) с малыми гистерезисными потерями способствуют снижению сопротивления качению. С увеличением размера шины (диаметра) при прочих равных условиях сопротивление качению также снижается.

Велико влияние эксплуатационных факторов на величину момента сопротивления качению. Так, с повышением давления воздуха в шине и ее температуры сопротивление качению уменьшается. Наименьшее сопротивление качению имеет место при нагрузке, близкой к номинальной. С увеличением степени изношенности шины оно уменьшается.

На дорогах с твердым покрытием сопротивление качению во многом зависит от размеров и характера неровностей дороги, обусловливающих повышенное деформирование шин и подвески и, следовательно, дополнительные затраты энергии. При движении по мягким или грязным опорным поверхностям затрачивается дополнительная работа на деформирование грунта или выдавливание грязи и влаги, находящихся в зоне контакта колеса с дорогой.

Исследования показывают, что при движении автомобиля со скоростью до 50 км/ч сопротивление качению можно считать постоянным. Интенсивное увеличение сопротивления качению наблюдается при скорости свыше 100 км/ч. Объясняется это увеличением затрат энергии при ударах и колебательных процессах, происходящих в шине при высоких скоростях движения.

Химический состав резиновой смеси

Над процессом создания шины работают шинные химики и конструкторы, от которых зависят секреты шинной рецептуры. Их искусство заключается в правильном выборе, дозировке и распределении шинных компонентов, в особенности для смеси протектора. На помощь им приходят профессиональный опыт и не в меньшей степени компьютеры. Хотя состав резиновой смеси у любого солидного производителя шин — тайна за семью печатями, достаточно хорошо известны около 20 основных составляющих. Весь секрет состоит в их грамотной комбинации с учетом предназначения самой шины.

Основные составляющие резиновой смеси:

Тенденции в шинной индустрии

Шины первых автомобилей напоминали велосипедные — имели очень небольшую ширину и высоту профиля. Такие шины имели неудовлетворительные показатели грузоподъемности (из-за малой высоты профиля), проходимости (из-за небольшой площади пятна контакта), управляемости, долговечности и комфортабельности. Часто шины этого поколения автомобилей изготовлялись из натурального каучука и имели белый цвет или цвет слоновой кости, так как не имели в своем составе углеродного наполнителя.

Начиная с двадцатых —— тридцатых годов, после усовершенствования технологии производства шин и появления искусственного каучука, появилась возможность изготовлять шины с более широким и высоким профилем.

Шины изготовляют из искусственного каучука с углеродным наполнителем, повышается надежность шин и их ресурс. Благодаря этому появилась возможность иметь на автомобиле только одно запасное колесо (до середины двадцатых годов обычно имелось два).

Первые шины с углеродным наполнителем имели как правило белые (или кремовые, цвета «слоновой кости») боковины и черный протектор, для снижения стоимости производства (как уже упоминалось, чистый технический углерод получают сжиганием природного газа без доступа воздуха, стоимость производства этим методом в те годы была высока). Более дорогие шины были полностью черными, в те годы это считалось признаком современности и стиля, кроме того, за такими шинами было проще ухаживать.

Впоследствии, ситуация изменилась — черные шины к середине тридцатых получили массовое распространение, а шины с белыми накладками на боковины (сами боковины были уже обычно черными) получили распространение в виде люксовой опции.

К пятидесятым годам ширина профиля достигла для малолитражек 5,2″…6,0″, а для автомобилей среднего и большого класса 6,0″…9,0″. Высоту профиля обычно выбирали примерно равной его ширине, что предопределяло высокую грузоподъемность, хорошую проходимость и комфортабельность. Шины были как правило диагональные, обеспечивающие хорошую комфортабельность, но посредственную управляемость, на которую еще не обращали такого внимания, как в последующие периоды.

Размерность шин из-за плохого качества дорог выбиралась максимальной. Так, «Победа» ГАЗ-М20 и Москвич-400 имели шины размерностью 16 дюймов, а ЗиМ ГАЗ-12, «Волга» ГАЗ-21 и «Москвичи» −402…-407 использовали обода размерностью 15 дюймов. Западные аналоги имели шины зачастую несколько меньшей, но все равно значительной размерности. В США получают массовое распространение шины с широкой белой полосой на боковине (Wide Whitewall Tires).

Начиная с середины шестидесятых годов стали уделять больше внимания управляемости автомобилей, что выразилось в уменьшении высоты профиля шин при одновременном увеличении ширины, кроме того, значительное улучшение дорог позволило ощутимо уменьшить размерность шин — для малолитражек до 12-13 дюймов, а автомобилей более высоких классов — 13-15 дюймов. Так, «Жигули» ВАЗ-2101 имели шины размерностью 6,15-13″.

Получают распространение радиальные шины, изначально в виде опций или тюнинга, в семидесятые ими уже штатно комплектуют большую часть легковых автомобилей, за исключением грузопассажирских.

Совершенствуется форма протектора, элементы которого становятся более высокими и мелкими. Отражая снижения высоты профиля, в шестидесятые годы белая полоса на боковине сужается до 1″ — 3/4″ (2,5 — 2 см), это стиль Narrow Whitewall Tires. Наряду с традиционным белым предлагаются красный, синий, желтыё и другие цвета, а также — шины с буквами на боковине.

В последнее время наметились всё бо́льшие тенденции, направленные на уменьшение высоты профиля шины. Снижение отношения высоты профиля к ширине профиля, при неизменной ширине шины, позволяет ставить колесные диски большего диаметра без изменения общей высоты колеса. Это делает возможным установку тормозных механизмов большего диаметра, что необходимо в свете роста мощностей моторов и скоростей автомобилей. Также уменьшается деформация боковых стенок шины — это улучшает реакции шины на действия рулем, и снижает нагрев шины, но, с другой стороны, ухудшает комфортабельность движения (особенно по дорогам невысокого качества), долговечность (в тех же условиях) и проходимость, а форма пятна контакта становится короче и шире.

Снижение сопротивления качению шины также является одним из приоритетнейших направлений в развитии шинной промышленности. Снижение сопротивления позволяет повышать экономичность движения автомобиля, за счет более совершенных материалов, применяемых в протекторе, которые поглощают меньше энергии при растяжении и сжатии. Больших успехов достигла компания 1897 году имели сопротивление качению в 25 кг/т.

Источник