Диагональные и радиальные шины. Устройство шин и колес легковых автомобилей

Конструкция пневматической шины :
1 - двухслойный протектор (красным выделена мягкая резина);
2 - специальная форма бортового кольца;
3 - плечевые части, устойчивые к порезам;
4 - защитный бортовой слой

Современная шина имеет довольно сложную конструкцию. Основным материалом для изготовления шины служит резина и специальная ткань - корд. Если изготовить шину только из резины, то при заполнении ее воздухом, она будет значительно изменять свои размеры и форму. Резина, использующаяся для производства шины, изготавливается из каучука (натурального и синтетического), к которому в процессе производства добавляются различные наполнители: сера, сажа, смолы и др.
При изготовлении пневматических шин для первых автомобилей использовался только натуральный каучук, который получали из смолы деревьев - каучуконосов. Синтетический каучук был впервые получен в нашей стране. Это изобретение принадлежит академику С. В. Лебедеву, который в 1931–1932 г. впервые в мире разработал технологию производства синтетического каучука. Для того чтобы эластичный каучук с наполнителями превратился в упругую резину, он должен пройти процесс вулканизации (соединение серы с каучуком, которое происходит при повышенной температуре). Шины вулканизируются в специальных пресс-формах, внутренняя поверхность которых соответствует наружной поверхности шины. Перед тем как шина попадает в пресс-форму, она собирается из составляющих ее элементов на специальных станках.
Покрышка конструктивно состоит из каркаса, брекера, протектора, боковины и борта . Каркас шины изготавливается из нескольких слоев прорезиненного корда, представляющего собой ткань, состоящую из близко расположенных друг к другу продольных и редких поперечных нитей. Чем прочнее нити корда, тем долговечнее шина. В качестве нитей для изготовления корда в настоящее время применяют синтетическое волокно, стекловолокно и стальные нити (металлокорд). С увеличением слоев корда в каркасе увеличивается прочность шины, но одновременно растет ее масса и увеличивается сопротивление качению.
Борт шины имеет определенную форму, необходимую для плотной посадки ее на обод колеса. Борта шины не должны растягиваться, чтобы обеспечить плотную посадку шины на ободе и предотвращать возможность соскакивания шины с обода. С этой целью внутри бортов шины вставляются разрезные или неразрезные бортовые кольца, изготовленные из нескольких слоев прочной стальной проволоки. Снаружи борта покрыты прорезиненным кордом и тонким слоем резины.
Боковина шины представляет собой нанесенный на каркас тонкий слой эластичной и прочной резины. Она предохраняет шину от боковых повреждений и воздействия влаги.
Протектор шины обеспечивает сцепление шины с дорогой и предохраняет каркас от повреждений. Для его изготовления используется прочная, износостойкая резина. Внешняя часть протектора выполняется в виде четкого рисунка, под которым находится так называемый, подканавочный слой. Рисунок протектора определяется типом и назначением шины.
Брекер представляет собой специальный пояс, выполненный из нескольких слоев прорезиненного корда, который находится между каркасом и протектором. От конструкции брекера в значительной степени зависит форма пятна контакта шины с дорогой. Брекер предохраняет каркас от толчков и ударов и передает усилия различным частям шины.
Внутренняя поверхность шины покрыта тонким слоем резины. Состав применяющейся для этого слоя резины может быть разным в зависимости от типа шины (камерная или бескамерная).

Вентиль камеры :
1 - стержень золотника;
2 - резьбовая головка;
3 - втулка;
4 - уплотнитель;
5 - верхняя чашечка;
6 - уплотнительное кольцо золотника;
7 - нижняя чашечка;
8 - корпус вентиля;
9 - пружина золотника;
10 - направляющая чашечка;
11 - обрезиненный кожух

В камерной шине для удержания сжатого воздуха используется камера, которая представляет собой эластичную, воздухонепроницаемую оболочку в виде замкнутой трубы. Для того чтобы при монтаже шины на обод камера не образовывала складок, размеры камеры должны быть несколько меньше, чем внутренние размеры шины. Поэтому заполненная воздухом камера находится в растянутом состоянии. Для накачивания и выпуска воздуха камера соединяется с вентилем - специальным клапаном, форма и размеры которого зависят от типа шины. При монтаже шины на обод колеса вентиль должен проходить через специальное отверстие, выполненное в этом ободе.

Конструкция колеса (а) с бескамерной шиной :
1 - протектор;
2 - герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой;
3 - каркас;
4 - вентиль колеса;
5 - обод;
(б) колеса с камерной шиной :
1 - обод колеса;
2 - камера;
3 - шина (покрышка);
4 - вентиль

Бескамерные шины внешне мало отличаются от камерных. Внутреннее покрытие такой шины должно быть изготовлено 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 этот предмет растягивает воздухонепроницаемый внутренний слой резины бескамерной шины и обволакивается ею. При этом воздух из бескамерной шины выходит очень медленно, в отличие от камерной, в которой камера находится в растянутом состоянии, и, следовательно, любое ее повреждение вызывает увеличение образовавшегося отверстия. Поэтому бескамерные шины более безопасны. Ремонт небольших повреждений бескамерных шин можно производить без снятия шины с обода, герметизируя образовавшееся отверстие специальным материалом.
Важным преимуществом бескамерных шин по сравнению с камерными является меньшая масса и нагрев при движении. Последний обусловлен отсутствием трения камеры о шину и лучшим охлаждением. Так как износ шин в значительной степени зависит от рабочей температуры, бескамерные шины долговечнее. Не рекомендуется устанавливать в бескамерные шины камеры, поскольку при накачивании камеры между шиной и камерой могут образоваться воздушные подушки, которые будут мешать отводу тепла и приведут к местному перегреву шины. К недостаткам бескамерных шин следует отнести большую сложность ремонта в пути в случае сильных повреждений, а также необходимость в высокой чистоте и гладкости закраины обода для обеспечения герметичности.

Подробнее о классификации шин смотри в главе

Автомобильные шины предназначены для защиты камеры колеса и обеспечивают требуемое сцепление автомобиля с дорожным покрытием. Раньше для автолюбителей совершенно не было разницы, какие шины использовать для движения на собственном автомобиле. Выбор тогда был не велик и водители приобретали только то, что было. В настоящее время существует два вида покрышек – это радиальные и диагональные шины. Постараемся разобраться, из чего производят покрышки, чем отличается их строение, и какие плюсы и минусы имеют оба вида покрышек.

Особенности строения диагональной и радиальной резины

Перед тем, как сравнивать два вида покрышек, необходимо узнать, из чего состоит современная автомобильная шина. Любая покрышка состоит из нескольких слоев, каждый из которых имеет свое предназначение. Первым слоем называют каркас шины. Он отвечает за будущую форму изделия и придает ей определенную жесткость.

Дальнейшие слои резины плавно переходят в протектор, который и осуществляет контакт колеса с дорогой. Все эти слои называются брекером. Брекер – это та часть резины, на которую приходится большая часть различных нагрузок. Именно поэтому его конструкцию упрочняют при помощи металлических прутьев, которые называются металлокорд.

Стоит отметить, что именно плетение каркаса и отличает два вида покрышек, а также, исходя из этого, расположение слоев резины и металлического корда. В радиальных шинах каркас плетется под углом 90 градусов ко всем слоям резины, а в радиальных под углом, примерно, в 45 градусов.

В диагональных шинах, для того чтобы каркас не разошелся, он укладывается в несколько слоев, каждый из которых идет внахлест предыдущему. Логично предположить, что для удачной конструкции такой покрышки необходимо четное количество слоев, поэтому, чаще всего, их используется четыре.

В радиальных же шинах используется другая технология производства. Нити там укладываются перпендикулярно пути движения , а значит, не нуждаются в дополнительных слоях, укрепляющих конструкцию. Тем не менее, у обоих видов покрышек имеются свои плюсы и минусы.

Видео - Сравнение диагональных и радиальных крупногабартных шин

Плюсы и минусы диагональных моделей

В настоящее время, диагональные шины применяются только на грузовых автомобилях, поэтому особого выбора на рынке шин для легковых авто уже не имеется. Тем не менее, еще остались образцы советской резины, которая когда-то применялась и на легковых автомобилях. Поэтому мы расскажем о ее преимуществах и недостатках, по сравнению с радиальной шиной.

Диагональная шина, из-за многослойности своей конструкции обладает высокой прочностью, которой похвастается далеко не всякая качественная резина. Прежде всего, это касается ее боковин, которым не страшны никакие порезы. Даже если это случалось, такую резину вполне можно было отремонтировать и продолжить ее эксплуатацию, когда радиальная, в этом случае, подлежит обязательному списанию.

Другим плюсом диагональной покрышки можно считать то, что она намного мягче воспринимает ударные нагрузки и создает дополнительную амортизацию при движении по неровностям дорожного покрытия.

Последний плюс диагональной резины заключается в простоте их производства, а значит, они намного дешевле радиальных, что делает их доступными на рынке.

К сожалению, на этом плюсы данной резины заканчиваются и далее идут одни недостатки. Во-первых, диагональная резина совершенно не держит форму, так как в ней должно быть строго определенное давление, чувствительное к изменению нагрузок. В результате, получается , а также нарушается управляемость автомобиля, что сказывается на безопасности движения. Такой недостаток отсутствует у радиальных шин.

Другая проблема диагональных шин – высокая чувствительность к температурным воздействиям. Дело в том, что особенности конструкции такой шины предусматривают постоянное смещение нитей, что влияет на повышение температуры покрышки. Именно поэтому при движении во время жаркой погоды с большой скоростью по трассе можно запросто «взорвать» покрышку.

Диагональные шины имеют более высокий протектор , по сравнению с радиальными покрышками. Дело в том, что высота протектора влияет на звук издаваемый автомобилем при движении по асфальту. Слишком продолжительный гул шины по трассе негативно сказывается на слухе водителя.

Последний недостаток спорный, так как все водители дают различные отзывы, касаемо тех или иных марок покрышек. Он подразумевает увеличение или уменьшение проходимости при установке той или иной резины. Мы же обратимся к законам физики. Чем меньше площадь опоры, тем более сильной давление покрышка оказывает на грунт, а значит, что диагональная резина обладает меньшей проходимостью, чем та, что шире – радиальная. Хотя здесь все зависит от параметров размера резины. Ведь диагональные шины используются для многих грузовых автомобилей, в том числе и машин высокой проходимости, поэтому существуют образцы диагональной резины, которая может дать фору любым радиальным шинам.

Вот и все, что нужно знать о различиях между радиальной и диагональной покрышкой. Надеемся, что данная статья поможет вам сделать правильный выбор

Устройство автомобильной шины не такое простое, как может показаться. Многослойная структура резины обеспечивает плавный ход и дополнительную амортизацию колес.

Автомобильные шины представляют собой важную часть колеса. На первый взгляд, кажется, что устроена она проще некуда. Однако, если детально разобрать строение покрышки, становится понятно, что состоит она из множества деталей (борт, боковина, каркас шины и т.д.) и нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенные функции.

Сама по себе шина автомобиля нужна для того, чтобы:

• обеспечить комфорт во время движения;
• обеспечить хорошее торможение и старт;
• способствовать хорошей амортизации автомобиля в процессе движения;
• обеспечение ровного и прямого движения и другие.

Как видно, такая важная часть машины не может быть изготовлена просто. Для обеспечения исполнения всех перечисленных выше пунктов, устройство автомобильной шины и технология производства разрабатывается детально и подробно.

Внешний слой: боковина, протектор и борт шины

Снаружи автомобильная шина покрыта слоем резины. Этот материал довольно упругий, но при этом прочный. Это не только срабатывает как дополнительная амортизация, но и сглаживает ударные нагрузки от соприкосновения с мелкими камушками и ямками на дорожном полотне.

Верхняя рельефная часть шины называется протектор. Назначение его: обеспечение сцепления с дорогой и защита колеса от случайных повреждений. Рисунок протектора шин бывает трех типов:

1. Направленный. Элементы рисунка симметричны относительно продольного сечения шины. Дает хорошее сцепление с сухой поверхностью.
2. Ненаправленный. Элементы рисунка симметричны относительно поперечного сечения шины. Хорошо выталкивает воду из-под колеса на влажной дороге.
3. Ассиметричный. Нет симметрии в элементах рисунка. Иногда одна половина исполняется по первому типу, а вторая – по второму. Универсальный рисунок для любых условий.

Различия в конструкции протектора шин диктуют их назначение: зимняя, летняя, всесезонная. Для холодного времени года, подходят шипованные варианты с глубоким рельефом, тогда как летом достаточно «лысой» резины.

Верхний рельеф плавно переходит в боковину шины, которая защищает внутренний каркас от повреждений и придает колесу дополнительную устойчивость. Кроме того, на нее наносится информация о маркировке и модели покрышки. От жесткости боковины шины зависит проколоустойчивость резины. Если боковина автомобильной шины выполнена качественно, то она не сложится при спуске колеса, а сохранит свою форму, что позволит избежать заноса.

Плотную посадку покрышки на обод колеса обеспечивает борт шины, который дополнительно усиливается бортовой лентой. Для обеспечения герметичности соединения и защиты от коррозии и попадания влаги, борт шины одевается на обод максимально плотно, натягивается на него, поэтому бортовая лента изготавливается из эластичной прорезиненной ткани – корда.

Каркас шины: как автомобильная резина становится прочной?

Чтобы покрышка была надежной и выполняла все возложенные на нее задачи, нужно усилить ее. Роль силового слоя выполняет так называемый каркас шины, который принимает на себя воздействие давления воздуха внутри колеса и внешних факторов.

Состоит каркас шины из нескольких слоев (их может быть до 10 штук) материала, нити которого могут быть из волокна, стекла, либо стали. Называется такая прослойка корд - прорезиненная ткань, представляющая собой арматуру, придающую прочность покрышке.

В зависимости от расположения нитей корда относительно друг друга, различают радиальный каркас шин и диагональный. Для последнего характерно перекрестное крепление нитей волокна. У радиального каркаса шин нити корда протянуты от одного борта, до другого. Количество слоев корда больше у покрышек для грузовых автомобилей и внедорожников.

Колеса с радиальным каркасом шин и большим количеством слоев корда хорошо подходят для эксплуатации на высоких скоростях. Тогда как диагональная резина идеально справится с бездорожьем и любыми неровностями, поскольку повредить их очень сложно.

Некоторые обозначения на боковине шины

Для маркировки шин по видам, производители используют боковую поверхность. На нее наносятся обозначения типоразмера (ширина и высота профиля, диаметр обода колеса) резины, а также некоторые символы, помогающие идентифицировать ее особенности.

Какую информацию можно найти на покрышке:

• фирма производитель;
• страна производитель;
• рисунок солнца, дождя или снежинки указывает на соответствующую сезонность;
• буква «R» обозначает радиальную конструкцию корда;
• «M+S» указывает на хорошие характеристики во время движения по грязи и снегу;
• «RF», «XL» или «REINFORCED» обозначают, что резина усилена и выдерживает большой вес груза (такие покрышки обычно имеют много слоев в каркасе, со стальным кордом);
• «E» внутри окружности – маркировка европейского стандарта качества;
• приводятся сведения о давлении;
• надпись «TWI» сообщает о наличии индикатора износа протектора.

Индикатор износа позволяет определить самостоятельно степень износа резины без помощи автомеханика. Так водитель не пропустит момент, когда покрышки пришли в негодность и подлежат замене, что безусловно повышает безопасность вождения.

Некоторые производители наносят на протектор так же индикатор обкатки. Он стирается к тому моменту, когда новая резина полностью обкатана и готова к эксплуатации на более высоких скоростях (в пределах допустимого) и совершения маневров.

Кроме перечисленных выше сведений, на боку покрышки можно найти индекс скорости – он показывает максимально допустимую скорость использования резины (для него существуют свои буквенные обозначения типов шин). Так же, немаловажный показатель – индекс нагрузки, который характеризует, какой вес автомобиля, приходящийся на одно колесо, выдержит шина.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ:

1. Автомобильная шина состоит из разных частей и слоев материалов;
2. Протектор не только обеспечивает сцепление с дорогой, но и дает дополнительную амортизацию;
3. Покрышка имеет прочный каркас внутри, который состоит из нескольких слоев специального прорезиненного корда;
4. Надписи на боковине резины могут многое рассказать о ее характеристиках и особенностях.

Подбирать автомобильные шины нужно в соответствии с характеристиками автомобиля: габаритными, скоростными и прочее. Резина должна использоваться в строгом соответствии с указанными на ней техническими показателями, иначе она быстро изнашивается от ненадлежащей эксплуатации.

Форма подбора шин

Специально, чтобы вам было легко выбрать подходящие шины для своего автомобиля, мы разработали удобнейшую форму подбора шин.

С помощью этой формы вы сможете подобрать модель, подходящую именно вашему автомобилю. Итак, теперь вам будет проще определиться, какую летнюю резину лучше выбрать.

К атегория:

Автомобильные шины

Устройство шин и колес легковых автомобилей

К современным шинам, работающим на высоких скоростях движения, предъявляют ряд требований по обеспечению надежной и безопасной работы автомобиля, его высокой комфортабельности и экономичности. Шины должны длительное время надежно работать в различных условиях эксплуатации, обеспечивать высокие сцепные качества с опорной поверхностью, а также хорошую устойчивость и управляемость автомобиля. Комфортабельность езды обусловливается оптимальными жестко-стными параметрами и амортизационной способностью шин, а также бесшумностью при качении. Экономичность шин определяется сопротивлением качению, долговечностью, грузоподъемностью, массой и стоимостью изготовления.

Степень совершенства конструкции шины оценивают довольно большим числом ее параметров и характеристик.

ГОСТ 17697-72 определяет упругие свойства шины- коэффициенты нормальной, боковой, крутильной и угловой жесткости, коэффициенты тангенциальной эластичности и сопротивления боковому уводу. К статическим характеристикам шины относят ряд параметров, характеризующих ее геометрические и весовые данные.

Важнейшие характеристики шин--показатели коэффициентов сцепления и сопротивления качению. Немаловажное значение имеют характер распределения нормальных и касательных напряжений в плоскости контакта шины с дорогой, величина дисбаланса и степень неоднородности шин. Существует еще ряд характеристик, отражающих те или иные свойства шины: величина критической скорости, показатели температурного состояния шины и ее износостойкости и др.

Однако шины высокого качества полностью проявят заложенные в них работоспособность и свойства лишь при правильной эксплуатации, для чего необходимо знание специфики их работы.

По конструктивному исполнению каркаса шины различают диагональные и радиальные. Все шины легковых автомобилей в зависимости от отношения высоты профиля Я к ширине профиля В (рис. 1) разделяются на две группы: низкопрофильные с Н: В ^ 0,88 и сверхнизко-профильные с 0,82. Радиальные шины второй группы дополнительно представлены серией 70 с Н ^ 0,70 и серией 60 с Н: В ^ 0,60.

1. Шины с диагональным расположением нитей корда в каркасе

Современная шина представляет собой резинокорд-ную оболочку довольно сложной конструкции. Камерная шина легковых автомобилей состоит из покрышки и камеры. Бескамерная шина состоит из одной покрышки. Укоренилось понятие шины, тождественное с понятием покрышка, поэтому при описании рабочих процессов и конструктивных особенностей, связанных с автомобильным колесом, как правило, применяют термин «шина».

Покрышка имеет следующие основные части: каркас, подушечный слой, протектор, боковины и борта.

Рис. 1. Обозначение размеров шины

Рис. 2. Покрышка с диагональным расположением нитей корда в каркасе: 1 - протектор; 2 - слой каркаса; 3 - слои брекера; а - угол наклона нитей корда

Каркас - основная часть покрышки, составляющая е силовую основу. Он воспринимает усилия от давления воздуха при накачивании и передает нагрузки, действующие на ШИНУ с0 СТ0Р0НЫ дороги, на колесо. Каркас состоит из нескольких, наложенных друг на друга, слоев прорезиненного корда и резиновых прослоек. Материалами кордных нитей служат хлопок, вискоза, капрон, нейлон, стальная проволока, стекловолокно и др.

В покрышках с диагональным расположением нитей корда в каркасе (называемых также просто диагональными или обычными шинами) нити корда в слоях каркаса (рис. 2) идут от борта к борту по диагонали, т. е. находятся в плоскости, которая составляет определенный угол а с поперечной (меридиональной) плоскостью, проходящей через ось вращения колеса.

Нити смежных слоев каркаса диагональной покрышки перекрещиваются друг с другом, образуя ромбическую сетку. Изменение формы профиля шины при накачивании ее воздухом происходит в основном при небольшом давлении воздуха (~0,5 кгс/см2). Дальнейшее повышение давления незначительно сказывается на изменении конфигурации профиля. Это объясняется тем, что вначале нагрузка от внутреннего давления воздуха воспринимается резиной каркаса, что влечет за собой существенные деформации. В получившейся под действием внутреннего давления воздуха равновесной конфигурации каркаса вся нагрузка воспринимается нитями корда.

Форма профиля накачанной шины зависит от длины нити корда в покрышке от борта к борту, от угла между нитями корда и ширины обода.

Брекер покрышки представляет собой резиновые или резино-кордные слои, расположенные между каркасом и протектором. Брекер нужен для усиления каркаса и улучшения связи между каркасом и протектором. Он смягчает воздействие ударных нагрузок на каркас покрышки и более равномерно распределяет по его поверхности действующие со стороны дороги усилия.

Протектором называют толстый слой резины, расположенный с внешней стороны по беговой части покрышки. Назначение протектора состоит в том, чтобы обеспечивать покрышке износостойкость, хорошее сцепление с дорогой, ослаблять воздействие ударных нагрузок на каркас, снижать колебания, предохранять каркас и камеру от механических повреждений. Протектор имеет рельефный рисунок, глубина и форма которого обусловливаются многими конструктивными и эксплуатационными факторами. От рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой, сопротивление истиранию и сопротивление качению, отвод влаги из плоскости контакта и отвод тепла от каркаса, бесшумность при движении автомобиля, давление на каркас и дорогу.

Боковинами называют резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от влаги и механических повреждений. На боковинах наносят размер покрышки, ее номер, дату изготовления и другие обозначения. Бортами называют жесткие части покрышки, служащие для крепления ее на ободе колеса.

Диагональные камерные шины самые распространенные. Их конструкция хорошо отработана, они достаточно надежные и обеспечивают высокие эксплуатационные свойства автомобиля.

Основной недостаток камерной шины - она не обеспечивает безопасной езды, особенно на высоких скоростях, при проколах и повреждениях, когда резко снижается давление воздуха. Быстрое и внезапное падение давление воздуха в шине приводит к резкому ухудшению характеристик ее работы, в том числе уменьшению радиуса качения и сопротивления боковому уводу, в результате чего автомобиль изменяет направление движения.

Рис. 3. Бескамерная шина: 1 - борт; 2 - протектор; 3 - брекер; 4 - каркас; 5 - герметизирующий слой; 6 - вентиль; 7 - обод

Бескамерная шина в отличие от обычной покрышки имеет на внутренней поверхности герметизирующий слдй (рис. 3), уплотнительные бортовые ленты, несколько меньший посадочный диаметр, специальную форму и конструкцию борта, обеспечивающие более плотную посадку шины на обод колеса. Бескамерные шины монтируют на специальные герметические колеса. Вентиль крепится герметично непосредственно в ободе колеса. Бескамерная шина более безопасна при повреждениях, что особенно важно при высоких скоростях движения. В результате повреждения давление воздуха в камерной шине резко падает и возникает опасная ситуация. В бескамерной шине при проколе воздух может выходить только через небольшое образовавшееся отверстие, которое стягивается герметизирующим слоем, вследствие чего происходит постепенное и медленное снижение давления воздуха.

Бескамерные шины меньше греются при эксплуатации. Однако из-за увеличенного натяга бортов на полках обода более сложен демонтаж шин и поэтому рекомендуется применять специальное оборудование. Для надежного монтажа шин на обод необходима определенная скорость накачки, что затрудняет использование ручного насоса.

К колесам бескамерных шин предъявляются более высокие требования, чем к камерным. Колеса бескамерных шин должны иметь лучшую герметичность и большую жесткость, а закраины - лучше противостоять воздействию внешних сил.

2. Шины с радиальным расположением нитей корда в каркасе (шины Р)

Основное отличие покрышек с радиальным расположением нитей корда в каркасе (радиальные шины, называемые водителями также «мягкими») от диагональных состоит в конструкции слоев каркаса (рис. 4). Нити корда в слоях каркаса в радиальных покрышках идут от борта к борту по радиусу профиля, т. е. располагаются в поперечной (меридиональной) плоскости, проходящей через ось вращения. Поэтому кордные нити соседних слоев не перекрещиваются, как в диагональных покрышках, а число слоев в каркасе может быть четным и и нечетным. Такое расположение нитей улучшает условия их работы. Число каркасных слоев в радиальных покрышках значительно меньше, чем в диагональных, кроме того, радиальные покрышки имеют очень жесткий брекерный пояс, состоящий из нескольких слоев, нити в которых расположены под углом 70-85° к поперечной (меридиональной) плоскости сечения.

Брекерный пояс ограничивает возможность каркаса увеличивать свой наружный диаметр при накачивании шины воздухом и тем самым воспринимает на себя нагрузку. В зависимости от диаметра и ширины брекерного пояса изменяется конфигурация профиля шины и отношение между величиной нагрузки, воспринимаемой поясом и каркасом.

Такое сочетание конструкции каркаса и брекера, когда радиально расположенные нити корда в каркасе являются как бы

диагоналями ромбов, образованных нитями корда бре-кера, делает коронную часть шины (в зоне беговой поверхности) как бы нерастяжимой гибкой лентой. Это означает, что при качении она ведет себя подобно тракторной гусенице. При этом смещение элементов протектора относительно опорной поверхности существенно Меньше, чем у шин диагональной конструкции. Особенно это сказывается на выходе элементов протектора из зоны контакта при передаче колесом тяговой, тррмозной и боковой сил. Следовательно, трение в контакте радиальных шин меньше, а износостойкость выше.

Боковины радиальных шин имеют более толстый слой качественной резины, который необходим для улучшения связи радиально расположенных нитей каркаса в окружном направлении и предохранения их от механических повреждений. Бортовая часть радиальных покрышек работает в более тяжелых условиях, чем у обычных шин, поэтому бортовые кольца делают более прочными, а борта более жесткими.

Рис. 4. Покрышка с радиаль 1 - протектор; 2 - слои каркаса; 3 - слои брекера

3. Камеры и вентили

Камера представляет собой кольцевую трубу, изготовленную из высокоэластичной резины с низкой газопроницаемостью и снабженную вентилем. Поскольку резина камеры не является абсолютно непроницаемой, то воздух, находящийся под давлением, постепенно проникает (диффундирует) через ее стенки наружу, в результате чего давление воздуха понижается.

Размеры камеры несколько меньше внутренней полости покрышки, поэтому растягивание камеры при накачивании ее воздухом препятствует образованию складок.

Вентиль камер представляет собой воздушный клапан, служащий для пропуска воздуха внутрь камеры при накачивании и предотвращения выхода его наружу.

Для камер легковых шин применяют в основном ре-зинометаллические вентили (рис. 5). Вентиль состоит из резинового основания и металлического корпуса. Резиновым основанием вентиль привулканизируется к камере. В корпус вентиля ввертывается золотник Сп В5-33 или Сп В5-20. Герметичность вентиля определяется плотностью прилегания резиновой конусной манжеты золотника к соответствующей конусной поверхности в золотниковой камере корпуса.

Рис. 5. Вентиль ЛК с обрезиненным корпусом для камер легковых шин: а - вентиль в сборе; б - золотник Сп В5-20; в - золотник Сп B5-33; 1 - резиновое основание; 2 - корпус вентиля; 3 - золотник; 4 - колпачок-ключик; 5 -резиновая манжета; 6 - чашечка

Для предохранения золотника от попадания влаги и грязи на вентиль навертывают колпачок-ключик (Сп В8), служащий также для ввертывания и вывертывания золотника из вентиля.

Для подачи воздуха в камеру необходимо нажать на верхний конец стержня золотника, что обеспечивается устройством в головке шланга насоса. Сжатый воздух, поступающий из насоса, отжимает вниз чашечку и поступает в камеру.

4. Колеса

Колеса легковых автомобилей однотипны по конструкции и представляют собой неразъемное соединение обода с диском. В средней части обода имеется кольцевое углубление, повышающее жесткость обода и облегчающее монтаж и демонтаж шин. Колеса предназначены для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным покрытием и при высоких скоростях движения, поэтому биение колес ограничивается 1,2 мм, а биение ширины профиля ±1,5 мм. При монтаже шин их борта устанавливают на конические полки обода. Для камерных и бескамерных шин наклон конических посадочных полок обода составляет 5°±Г. Величина натяга бортов камерных шин на конических полках обода составляет 0,75- I 0 мм на диаметр, а величина натяга бортов бескамерных шин 1,2- 1,5мм.

Рис. 6. Колесо легкового автомобиля (а) и профиль полки обода (б) для бескамерной шины: 1 - обод; 2 - диск; 3 - ребра жесткости; 4 - выступ для крепления декоративного колпака; 5 - выступ-хамп

Для повышения надежности закрепления борта бескамерной шины на конической полке обода делают специальный кольцевой выступ-хамп (рис. 6), который способствует удержанию борта шины от срыва с полки обода при воздействии на колесо больших боковых сил.

Крепежные отверстия дисков колес легковых автомобилей имеют конические фаски (60°). Они нужны для центровки и предотвращения самоотвертывания крепежных гаек.

Колеса обозначают основными размерами (в миллиметрах или дюймах) обода - шириной между закраинами внутри обода и диаметром посадочных полок (ГОСТ 10408-74). После первого размера ставится буква латинского или русского алфавита, характеризующая комплекс размеров бортовой закраины обода. Например, колеса автомобилей ВАЗ -2101 имеют обозначение 114-330.

Если колесо обозначено одной группой цифр, то они определяют первый размер, т. е. его ширину по посадочным полкам.

5. Маркировка и обозначение шин

Размеры шин принято обозначать двумя числами, первое из которых указывает ширину профиля В, а второе - посадочный диаметр d шины. В соответствии с ГОСТ 20993-75 диагональные низкопрофильные шины имеют дюймовое обозначение, диагональные и радиальные сверхнизкопрофильные шины имеют смешанное обозначение - в дюймах и миллиметрах. На боковинах покрышки наносится сокращенное обозначение завода-изготовителя (Вл. - Волжский,’ В - Воронежский, Е - Ереванский, Л - Ленинградский, М - Московский, Я - Ярославский и др.), дата выпуска шины (месяц и год выпуска), а также серийный номер.

Шины с радиальным расположением нитей корда в каркасе обозначаются буквой R, например 165R13. На шинах могут быть и другие дополнительные маркировки или обозначения, например: «бескамерная»; для шин, предназначенных для ошиповки, буква Ш; балансировочная метка (светлый кружок), обозначающая самую легкую часть покрышки.

В зависимости от скорости движения автомобиля шины подразделяются на скоростные категории с соответствующей маркировкой.

Заводы-изготовители гарантируют пробег шин в пределах норм, указанных в ГОСТ е или технических условиях, на шины легковых автомобилей в течение 5 лет с момента их изготовления до восстановительного ремонта, включая в этот срок и время складского хранения. По ГОСТ 4754-74 для диагональных шин гарантийный пробег составляет 33 тыс. км, для шин размером 6,15-13- 27 тыс. км, для шин размером 5,20-13-24 тыс. км.

Для радиальных шин гарантийный пробег равен 40 тыс. км, а для шин с зимним рисунком протектора нормы гарантийного пробега снижаются на 10%.

Указанные гарантии завод обеспечивает при условии, что эксплуатация и хранение шин соответствуют «Правилам эксплуатации автомобильных шин», утвержденным Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР .

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

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.