ᐉ Шины автомобильные. Типы шин. Конструкция шин
СОДЕРЖАНИЕ:
- Безопасная шина «PAX»
- Шины повышенной мобильности
- Шины с универсальными покрышками
Шина автомобиля воспринимает вертикальную нагрузку от веса автомобиля и все усилия, возникающие в пятне контакта шины с дорогой при ускорении, торможении и повороте автомобиля, смягчая силовые воздействия на автомобиль.
На легковых автомобилях применяются пневматические камерные и бескамерные шины, при этом последние имеют преимущественное использование. Внутреннее покрытие бескамерной шины изготавливается из слоя воздухонепроницаемой резины толщиной 2…3 мм, а на наружную поверхность борта наносят эластичную резину, которая обеспечивает герметичность при посадке шины на обод. Вентиль бескамерной шины образует герметичное соединение при установке его в отверстие обода колеса. При проколе бескамерной шины небольшим предметом, растягивается воздухонепроницаемый внутренний слой резины шины и обволакивается ею.
При этом воздух из бескамерной шины выходит очень медленно, в отличие от камерной, поэтому бескамерные шины более безопасны.
В случае прокола шины, не позволяющего продолжить движение в комплекте автомобиля должно находится обычное колесо, или колесо уменьшенного объема «докатка».
В течение многих лет ведущие производители шин делали попытки создания шин, которые не боятся проколов. Некоторые производители (Goodyear, Michelin) выпускали бескамерные шины с несколькими герметизирующими слоями, которые очень медленно выпускали воздух в случае небольших повреждений. Другие (Dunlop, Continental) устанавливали внутри шин специальные капсулы, которые при смятии шины в результате выхода воздуха разрушались и выделяли герметизирующий состав и газ, который накачивал шину.
Безопасная шина «PAX»
Существуют и другие варианты безопасных конструкций шин и устройств для быстрого ремонта поврежденных шин. Компания Michelin разработала безопасную шину «PAX».
В конструкцию колеса входят:
- диск с ободом
- опорное кольцо
- шина
- датчик давления в шине
Опорное кольцо закреплено в середине обода посредством элементов с геометрическим замыканием.
Это кольцо изготовляется из прочного синтетического материала, которому придается сотовая структура. Борта шины не зажимаются закраинами обода, а устанавливаются в посадочные канавки на нем.
Рис. Конструкция колеса аварийной системы PAX:
1 – опорное кольцо; 2 – шина; 3 – глицериновый гель; 4 – обод колеса.
Геометрия и конструкция шины PAX существенно отличаются от традиционных, в особенности в области ее боковин и бортов. На внутреннюю поверхность беговой части шины нанесен глицериновый гель. Этот гель должен снижать трение покрышки об опорное кольцо при движении на спущенной шине.
Принцип действия шины заключается в следующем. При полной или частичной потере воздуха покрышка опирается об опорное кольцо. При этом шина удерживается на ободе благодаря особой форме посадочных канавок. Наиболее опасным является движение автомобиля на поворотах, при котором на боковины шины действуют растягивающие усилия. Сила растяжения Fz вызывает поворот борта шины вокруг его сердечника.
В результате создается сила Fw, действующая во внешней зоне борта и прижимающая его к посадочной канавке.
Система PAX позволяет продолжать движение полностью загруженного автомобиля на спущенных шинах со скоростями до 88 км/ч и на расстояние до 200 км. Несмотря на применение смазочного геля, трение покрышки об опорное кольцо вызывает повышение температуры и соответствующую интенсификацию износа в соприкасающихся зонах. При движении на спущенных шинах сохраняется достаточно высокая комфортабельность. Потеря давления в шинах не всегда ощущается сразу. По этой причине автомобиль с шинами PAX всегда оснащают системой контроля давления в них. Предупреждение об аварийном состоянии шин выводится на центральный дисплей комбинации приборов.
Рис. Силы, действующие в посадочных канавках обода
Рис. Колесо с шиной «PAX»:
1 – шина; 2 – плоское металлическое кольцо; 3 – обод:
а – форма шины при полном давлении; б – форма шины при проколе
Шины повышенной мобильности
Компании Goodyear и Bridgestone выпускает шины повышенной мобильности.
Эти шины внешне мало отличаются от обычных шин и могут устанавливаться на стандартный обод. При проколе воздух из шины выходит, но она поддерживается в рабочем состоянии за счет особой конструкции. В боковине шины имеют специальные вставки из синтетического материала и в них применяются новые сорта теплостойких резиновых смесей, что не позволяет шине складываться и разрушаться от нагрева. На спущенных шинах этого типа автомобиль может проехать до 250 км со скоростью до 80 км/ч.
Рис. Состояние шины при проколе:
А – стандартная шина; Б – шина с несущими бортами; А1 – форма стандартной шины при полном давлении; А2 – форма стандартной шины при потере давления; Б1 – форма шины повышенной мобильности при полном давлении; Б2 – форма шины повышенной мобильности при потере давления; 1 – усиленная боковина
Водитель автомобиля, оборудованного безопасными шинами, может не заметить прокола, поэтому совместно с такими шинами должны устанавливаться системы контроля давления воздуха в шинах.
Шины с универсальными покрышками
Корейская фирма «Кумхо» предлагает конструкцию шин с универсальными покрышками, которые устраняют извечное противоречие между требованиями к проходимости и шоссейным качествам. Такие покрышки могут трансформироваться: когда дорожное покрытие представляет собой бездорожье, из резинового протектора выходят стальные пластины-грунтозацепы, на хорошей дороге они прячутся. Изменение глубины протектора происходит благодаря скрытым в его толще полостям, в которые закачивается воздух. Раздуваясь, протектор приподнимается над грунтозацепами, которые остаются на месте, поскольку жестко укреплены на внутренней стальной оболочке. По бездорожью автомобиль движется при небольшом давлении и грунтозацепах. Боковины шины заполнены не воздухом, а пенополиуретаном, что и придает им эластичность.
Рис. Конструкция универсальной шины:
1 – колесный диск; 2 – оболочка полости для закачки воздуха; 3 – металлокорд; 4 – грунтозацеп; 5 – полость для закачки воздуха; 6 – стальная основа; 7 – пенополиуретан
Устройство автомобильных шин — конструкция шин и другие особенности эксплуатации
Главная страница→→
Устройство шин
Только тот, кто не сидел за рулем автомобиля может считать, что устройство шин – это пустяки и говорить здесь не о чем.
Знать устройство шин – значит, в первую очередь понимать, из каких элементов состоит покрышка. Первая шина, созданная еще в 19 веке, представляла собой несколько слоев парусины, проклеенной резиной, а куски кожи, соединенные заклепками представляли собой своего рода протектор шин. Сегодня в качестве материала используются разные каучуковые смеси. Но для поддержания прочности одного каучука мало, поэтому корд шины выполняется из толстых синтетических нитей или стали (металлокорд). Устройство шины предполагает расположение корда в каркасе покрышки – главного силового элемента, расположенного на бортовых кольцах.
Следующий слой после каркаса шины – брекер, подушечный слой, смягчающий удары, защищая корд шины и придавая жесткость в области пятна контакта. Изготавливается брекер из толстого слоя резины (в лёгких шинах) или скрещённых слоёв полимерного корда и металлокорда. Заканчивается брекер шины – протектором, о котором необходимо поговорить отдельно.
Отдельно выделяется борт покрышки — жесткая часть шины, которая крепится к ободу колеса. Обод изнутри покрыт слоем вязкой воздухонепроницаемой резины. Боковина шины представляет собой эластичный слой резины, защищающий от механических повреждений, влаги, именно на боковину покрышки наносится маркировка шин.
Протектор шин
Симметричный ненаправленный рисунок можно считать традиционным и универсальным. При этом протектор шин с левой и правой стороны одинаковы, а бороздки плохо отводят воду. Характеристики таких автошин средние и главное их преимущество невысокая стоимость.
Протектор шин с симметричным ненаправленным рисунком часто встречаются в линейке российских производителей шин: шины КАМА (Шина КАМА ЕВРО-236, КАМА-217 и др.
), Кировские шины и др., впрочем, есть достаточное количество иностранных производителей, выпускающие шины с симметричным ненаправленным рисунком, например, NOKIAN Hakka Green 88T, шины DUNLOP ECO и другие.
Протектор шин с симметричным направленным рисунком еще называют «дождевыми» (подробнее о них читайте в статье про летние шины) за счет того, что бороздки таких покрышек отлично отводят воду, препятствуя образованию аквапланирования. Среди шин для легковых автомобилей имеющих протектор с симметричным направленным рисунком можно отметить линейку покрышек GISLAVED Nord Frost, DUNLOP DIREZZA DZ101 94V, GOODYEAR Vector 4Seasons 82H и многие другие.
Протектор шины с несимметричным ненаправленным рисунком отличаются формой и расположением бороздок и канавок с разных сторон. Отметим, что при установке покрышек с несимметричным рисунком надо обращать внимание на надписи: надпись OUT Side должна быть снаружи автомобиля, а InSide направлена к центру автомобиля. Протектор шин с несимметричным ненаправленным рисунком представлен, например, такими покрышками: KUMHO KW-17 I`ZEN, MICHELIN PRIMACY HP, PIRELLI Scorpion Zero Asimmetrico и др.
Остается сказать только про шины с несимметричным направленным рисунком протектора покрышки. Таковы, например, PIRELLI Pzero Rosso, Michelin Latitude Diamaris. Впрочем, отметим, что протектор таких шин часто имеет рисунок по которому однозначно сложно сказать является он направленным или нет. Так водоотводные канавки присутствуют, но выражены не ярко, например, на летних шинах PIRELLI CINTURATO P1. Поэтому часто говорят о несимметричных шинах, не выделяя отдельно направленный рисунок.
Что такое направленные шины? — Les Schwab
Направленные шины имеют рисунок протектора, предназначенный для вращения только в одном направлении. Когда вы смотрите на такие шины в лоб, все боковые пустоты и каналы на протекторе направлены вперед и вниз. Каналы по обеим сторонам протектора будут проходить как два водопада, соединяющихся с противоположных сторон, например: ϒ
Направленные шины (также называемые однонаправленными) лучше подходят для автомобилей с высокими скоростями, чем шины с симметричным или асимметричным протектором.
узоры. Шины эффективно отводят воду, обеспечивая отличную устойчивость к аквапланированию и спортивные характеристики на сухих поверхностях.
Но направленные шины не могут быть легко повернуты в любое количество положений на транспортном средстве. Для поворота в противоположные стороны транспортного средства — а не только между передней и задней частью на одной стороне — шины необходимо снять с колес и снова установить перед установкой.
По этой причине большинство водителей в конечном итоге просто меняют направленные шины с передних на задние с одной и той же стороны, когда им приходится переворачиваться. Это означает, что шины будут изнашиваться менее равномерно и быстрее, и поэтому вы можете сократить пробег.
Как определить направленные шины
Большинство направленных шин имеют цельное центральное ребро, которое повышает жесткость и устойчивость на высоких скоростях. Кроме того, все боковые каналы рисунка протектора направлены вниз в форме буквы V.
Такие конструкции используются на летней или зимней резине.
Вот сравнение направленного, симметричного и асимметричного протектора.
Самый распространенный рисунок протектора легковых автомобилей — симметричный. Левый и правый блоки протектора зеркально отражают друг друга, а канавки и пустоты направлены в разные стороны. И летние, и зимние шины используют этот тип рисунка. 9№ 0003
Асимметричные протекторы сочетают в себе два вышеупомянутых рисунка, обеспечивая хорошее сцепление на сухой, мокрой или заснеженной дороге, что делает этот тип протектора лучшим выбором для всесезонного использования. Внутренняя сторона асимметричных шин часто имеет боковые пустоты, подобные тем, которые встречаются в направленных шинах, в то время как на внешней стороне используются более крупные блоки протектора.
Установка и вращение
На направленных шинах на боковине шин есть стрелка — при правильном монтаже стрелка указывает на переднюю часть автомобиля.
Если направленные шины будут установлены назад, вы не получите устойчивости к аквапланированию и других преимуществ вождения, для которых предназначен протектор.
Передние и задние шины часто изнашиваются с разной скоростью. Рекомендуется переставлять стандартные шины между передними и задними колесами, а также в поперечном направлении, чтобы максимально увеличить срок службы.
Когда у вас есть направленные шины, вы можете легко поменять местами передние и задние колеса только на той же стороне автомобиля. Если вы хотите переставить шины на противоположные стороны, вам придется потратить время и деньги на то, чтобы снять шины с колес, перевернуть их, снова установить на колеса и поменять местами.
Плюсы и минусы
Направленные шины обеспечивают превосходную управляемость на мокрой или сухой дороге. V-образный протектор позволяет воде выталкиваться наружу при вращении шины, отводя воду лучше, чем симметричная шина.
Шины лучше управляются на высоких скоростях.
Большинство гоночных и спортивных автомобилей оснащены направленными шинами.
Направленные также могут обеспечить лучшую топливную экономичность, поскольку они имеют меньшее сопротивление качению. (Но если вы энергичный водитель, более высокие ускорения и скорости могут свести на нет эти преимущества.)
Основным недостатком является стоимость. Резиновые смеси, используемые в этих высокопроизводительных шинах, обеспечивают премиальную цену по сравнению со стандартными шинами для легковых автомобилей.
Кроме того, направляющие обычно имеют более короткий срок службы протектора. Дело не в том, что протектор менее прочный, а в том, что перестановка шин связана с дополнительными трудозатратами и затратами. Многие водители предпочитают менять местами передние и задние колеса на одной стороне, чтобы избежать хлопот.
МАГАЗИН ШИНДизайн протектора | Йокогама Грузовик
Типы рисунков протектора
Рисунок протектора похож на «след» шины, и каждый из них предназначен для определенного применения.
Правильный рисунок протектора улучшает сцепление с дорогой и управляемость, а также влияет на комфорт при езде, уровень шума и топливную экономичность. Рисунок протектора в сочетании со специально разработанными резиновыми смесями придает каждой шине особые эксплуатационные характеристики. Состав протекторных смесей соответствует ожидаемому использованию, но мы постоянно ищем новые и инновационные способы улучшения характеристик шин и топливной экономичности. Тип блока
Рисунок протектора блочного типа состоит из независимых блоков для:
- Выдающееся тормозное усилие и сцепление с дорогой
- Хорошее сцепление на снегу или в грязи
Рисунок ребристого типа имеет протектор и канавки, повторяющие окружность шины для:
- Низкое сопротивление качению
- Комфортная езда
- Хорошая управляемость
- Относительно низкий уровень шума
Ребристо-блочный рисунок сочетает блочный рисунок протектора в центре с плечевыми ребрами для:
- Низкого сопротивления качению
- Комфортной езды
- Относительно низкий уровень шума
- Хорошее сцепление на снегу или грязи
На рисунках с проушинами имеются канавки, прорезанные поперек протектора для:
- Высокое тормозное усилие
- Превосходное сцепление на грунтовых поверхностях
Рисунок протектора и мокрая дорога
Рисунок протектора шины включает канавки, которые создают пустоты в поверхности протектора для лучшего отвода воды на мокрой поверхности дороги.
Окружные канавки
Наиболее эффективный способ отвода воды по окружности шины — кратчайшее расстояние между передним и задним краями пятна контакта.
Боковые канавки
Боковые канавки помогают разбить водяной клин, который образуется на более высоких скоростях, чтобы уменьшить вероятность аквапланирования и улучшить контакт шины с дорогой.
Каждая деталь протектора наших шин разработана и спроектирована таким образом, чтобы обеспечить идеальный баланс производительности, эффективности и долговечности.
Канавка для контроля износа
Канавки для контроля износа снижают контактное давление на кромке протектора, обеспечивая повышенную устойчивость к плечевым шагам для более длительного износа.
Ребра компенсатора напряжения
Ребра выравнивания напряжения обеспечивают равномерное контактное давление вдоль плеч для предотвращения износа.
Закрытый плечевой привод
Закрытый плечевой привод обеспечивает равномерный износ, что приводит к увеличению пробега.
Привод с открытым заплечиком
В открытом плечевом приводе используются прочные плечевые блоки, точно расположенные на расстоянии друг от друга, что обеспечивает превосходное сцепление и сводит к минимуму застревание посторонних предметов.
Объем пустот
Низкий коэффициент пустот означает, что больше резины контактирует с дорогой. Высокий коэффициент пустоты увеличивает способность отводить воду. Имеет ли шина высокий или низкий коэффициент пустот, зависит от предполагаемого использования шины.
Микросайпы
Микроламели оптимизируют контактное давление ребер для борьбы с неравномерным износом и улучшения управляемости и торможения на мокрой дороге.
Защита канавок
Защита канавок повышает долговечность и возможность восстановления, предотвращая попадание камней на дно канавок, уменьшая повреждение корпуса на 25%.