Opona radialna. Opony samochodowe

Pneumatyczna konstrukcja opony:
1 - dwuwarstwowy bieżnik (miękka guma podświetlona na czerwono);
2 - specjalny kształt pierścienia koralikowego;
3 - ramiona odporne na przecięcie;
4 - ochronna warstwa boczna

Nowoczesna opona ma dość złożoną konstrukcję. Głównym materiałem do produkcji opon jest guma i specjalna tkanina - kord. Jeśli opona jest wykonana tylko z gumy, to wypełniona powietrzem znacznie zmieni swój rozmiar i kształt. Guma używana do produkcji opon wykonana jest z gumy (naturalnej i syntetycznej), do której podczas procesu produkcyjnego dodawane są różne wypełniacze: siarka, sadza, żywice itp.
Do produkcji opon pneumatycznych do pierwszych samochodów użyto wyłącznie kauczuku naturalnego, który pozyskiwano z żywicy drzew - roślin kauczukowych. Kauczuk syntetyczny po raz pierwszy uzyskano w naszym kraju. Wynalazek ten należy do akademika S. V. Lebiediewa, który w latach 1931-1932 jako pierwszy na świecie opracował technologię produkcji kauczuku syntetycznego. Aby guma elastyczna z wypełniaczami zamieniła się w gumę elastyczną, musi zostać poddana procesowi wulkanizacji (połączenie siarki z gumą, które następuje w podwyższonej temperaturze). Opony są wulkanizowane w specjalnych formach, których wewnętrzna powierzchnia pasuje do zewnętrznej powierzchni opony. Zanim opona wejdzie do formy, montuje się ją z elementów składowych na specjalnych maszynach.
Opona strukturalnie składa się z rama, łamacz, bieżnik, ściana boczna oraz boki... Karkas opony składa się z kilku warstw gumowanego kordu, który jest tkaniną składającą się z podłużnych i rzadkich poprzecznych nitek, które są blisko siebie rozmieszczone. Im mocniejsze kordy, tym trwalsza opona. Jako nici do produkcji kordu stosuje się obecnie nici z włókna syntetycznego, włókna szklanego i stali (kord metalowy). Wraz ze wzrostem warstw kordów w osnowie wzrasta wytrzymałość opony, ale jednocześnie rośnie jej masa i wzrastają opory toczenia.
Deska opona ma określony kształt niezbędny do dokładnego dopasowania do felgi. Stopki opony nie powinny się rozciągać, aby zapewnić dokładne dopasowanie opony do obręczy i aby opona nie odbijała się od obręczy. W tym celu wewnątrz stopki opony umieszczane są dzielone lub ciągłe pierścienie stopki wykonane z kilku warstw mocnego drutu stalowego. Na zewnątrz boki pokryte są gumowanym kordem i cienką warstwą gumy.
Boczna ściana opony to cienka warstwa elastycznej i wytrzymałej gumy nałożonej na karkas. Chroni oponę przed uszkodzeniami bocznymi i wilgocią.
Nadepnąć Opony zapewniają przyczepność opony do drogi i chronią osnowę przed uszkodzeniem. Do jego produkcji używana jest trwała, odporna na zużycie guma. Zewnętrzna część bieżnika wykonana jest w formie wyraźnego wzoru, pod którym znajduje się tzw. warstwa podcięta. Wzór bieżnika zależy od typu i przeznaczenia opony.
Przerywacz to specjalny pas wykonany z kilku warstw gumowanego kordu, który znajduje się pomiędzy osnową a bieżnikiem. Kształt miejsca styku opony z drogą w dużej mierze zależy od konstrukcji pasa. Młot chroni karkas przed wstrząsami i uderzeniami oraz przenosi siły na różne części opony.
Wewnętrzna powierzchnia opony pokryta jest cienką warstwą gumy. Skład gumy użytej do wykonania tej warstwy może być różny w zależności od typu opony (dętka lub bezdętkowa).

Zawór komorowy:
1 - pręt szpuli;
2 - gwintowana głowica;
3 - tuleja;
4 - uszczelniacz;
5 - górny kielich;
6 - pierścień uszczelniający szpulę;
7 - dolny kielich;
8 - korpus zaworu;
9 - sprężyna szpuli;
10 - kubek prowadzący;
11 - gumowana obudowa

Opona dętkowa wykorzystuje dętkę do przechowywania sprężonego powietrza, która jest elastyczną, hermetyczną powłoką w postaci zamkniętej dętki. Aby dętka nie zaginała się podczas zakładania opony na felgę, wymiary dętki powinny być nieco mniejsze od wymiarów wewnętrznych opony. Dlatego komora wypełniona powietrzem znajduje się w stanie rozciągniętym. Aby napompować i uwolnić powietrze, komora jest połączona z zaworem - specjalnym zaworem, którego kształt i wymiary zależą od rodzaju opony. Przy zakładaniu opony na felgę zawór musi przejść przez specjalny otwór wykonany w tej feldze.

Budowa koła (kół) z oponą bezdętkową:
1 - ochraniacz;
2 - uszczelniająca warstwa gumy;
3 - rama;
4 - zawór koła;
5 - obręcz;
(b) koła z oponami dętkowymi:
1 - felga;
2 - kamera;
3 - opona (opona);
4 - zawór

Opony bezdętkowe zewnętrznie niewiele różnią się od dętkowych. Wewnętrzna powłoka takiej opony powinna być wykonana z warstwy nieprzepuszczającej powietrza gumy o grubości 2-3 mm, a na zewnętrzną powierzchnię stopki nałożona jest elastyczna guma, która zapewnia szczelność przy zakładaniu opony na felgę. Zawór opony bezdętkowej tworzy szczelne uszczelnienie po zamontowaniu w otworze w obręczy koła.
Gdy mały przedmiot przebija oponę bezdętkową, przedmiot rozciąga się i otacza hermetyczną wewnętrzną gumę opony bezdętkowej. Jednocześnie powietrze z opony bezdętkowej wylatuje bardzo wolno, w przeciwieństwie do dętki, w której dętka jest rozciągnięta, a co za tym idzie każde jej uszkodzenie powoduje powiększanie się powstałego otworu. Dlatego opony bezdętkowe są bezpieczniejsze. Naprawę drobnych uszkodzeń opon bezdętkowych można wykonać bez zdejmowania opony z felgi poprzez uszczelnienie otworu specjalnym materiałem.
Ważną zaletą opon bezdętkowych w porównaniu z oponami dętkowymi jest ich mniejsza waga oraz nagrzewanie się podczas jazdy. To ostatnie wynika z braku tarcia dętki o oponę i lepszego chłodzenia. Ponieważ zużycie opon w dużym stopniu zależy od temperatury roboczej, opony bezdętkowe są trwalsze. Nie zaleca się montażu dętek w oponach bezdętkowych, ponieważ podczas napompowania dętki między oponą a dętką mogą tworzyć się poduszki powietrzne, które będą utrudniać odprowadzanie ciepła i prowadzić do miejscowego przegrzania opony. Wady opon bezdętkowych to duża trudność naprawy na drodze w przypadku poważnych uszkodzeń, a także konieczność zachowania wysokiej czystości i gładkości obręczy w celu zapewnienia szczelności.

Więcej informacji na temat klasyfikacji opon znajdziesz w rozdziale

Zastanów się nad budową koła samochodowego i z czego się składa. Tym, co odróżnia oponę radialną od opony diagonalnej, jest jej konstrukcja.

Koła zapewniają ruch poprzez zamianę ruchu obrotowego na ruch postępowy maszyny. Absorbują i wygładzają uderzenia nierówności na nawierzchni drogi. Od nich zależy sterowność, stabilność i płynność jazdy.

Koło składa się z:

• tarcza z obrzeżem - są tłoczone, odlewane, kute i kompozytowe (do samochodów ciężarowych);
• opony.

Struktura opon samochodowych

Rama jest główną częścią opony, jej podstawą mocy. Wykonany jest z kilku warstw specjalnej tkaniny - sznurka. Odbiera ciśnienie sprężonego powietrza od wewnątrz i obciążenia z drogi na zewnątrz. Materiałem przewodu może być bawełna, drut metalowy, nylon, włókno szklane i inne materiały.

Optymalnym rozwiązaniem jest łamacz pasów z linkami skręconymi z cienkich stalowych drutów. W porównaniu z tekstyliami sznurek ten ma wielokrotnie mniejszą rozciągliwość. Ale są też wady: jest mniej tolerancyjny na obciążenia w zakresie niskich częstotliwości. Jeśli podczas przebicia opony woda dostanie się do łamacza, zwłaszcza z odczynnikami chemicznymi, szybko zapada się w wyniku korozji. Alternatywą jest zastosowanie syntetyków, które mają zalety nici tekstylnych, ale są pozbawione wad prętów stalowych.

Bieżnik (bieżnia) to gruba warstwa gumy o specyficznym wzorze. Znajduje się na zewnętrznej powierzchni opony i ma bezpośredni kontakt z nawierzchnią drogi. Wzór bieżnika może być na dobre drogi (wykorzystywany jest mały wzór), uniwersalny i specjalny do jazdy w terenie (duży wzór bieżnika). Zimą w bieżniku stosowane są kolce.

Konstrukcja ukośna i promieniowa

V opony radialne sznurki są ustawione pod kątem prostym do koralików. Główne zalety to: dobra przyczepność, niskie opory toczenia i długa żywotność. Opony radialne są bardziej nowoczesne niż opony diagonalne. Stosowane są w nowoczesnych samochodach. Dzięki nim auto jest stabilniejsze na drodze, oszczędniejsze i bardziej dynamiczne.

Aby bieżnik dobrze trzymał się drogi, musi dopasowywać się do jej nierówności – być wystarczająco elastyczny. W czym sznur tuszy prawie nie przeszkadza. Ale deformacja ściany bocznej opony nie jest pożądana - utrudnia prowadzenie samochodu. Aby rozwiązać ten problem, stosuje się dodatkowy pierścień siłowy składający się z kilku warstw kordu. Nazywa się to łamaczem i nie pozwala na silne boczne odkształcenia. Aby pasek miał niezbędną sztywność, nici w nim nie są ułożone promieniowo, ale po przekątnej.

Cechowanie

• 185 - jego szerokość w milimetrach,
• 60 - stosunek wysokości opony do jej szerokości w procentach,
• R - struktura promieniowa (z promieniowym układem wątków),
• 15 - średnica lądowania w calach (jeden cal to 2,54 centymetra).

Błędem wielu kierowców jest błędne przekonanie, że litera R w oznaczeniu wskazuje promień. Ten list nie ma nic wspólnego z liczbą 14. Wskazuje, że ta guma ma konstrukcję radialną, w przeciwieństwie do przestarzałego nastawienia. A liczba 14 to średnica felgi. 14 cali = 356 mm.

Jednym z podstawowych elementów koła samochodowego jest opona. Jest montowany na obręczy i zapewnia stabilny kontakt auta z nawierzchnią drogi. Podczas ruchu samochodu opony amortyzują powstałe wibracje i drgania spowodowane nierównościami drogi, co zapewnia pasażerom komfort i bezpieczeństwo. W zależności od warunków eksploatacji opony mogą być wykonane z różnych materiałów o złożonym składzie chemicznym i określonych właściwościach fizycznych. Opony mogą również mieć wzór bieżnika, który zapewnia niezawodną przyczepność na nawierzchniach o różnych współczynnikach tarcia. Znając konstrukcję opon, zasady ich działania i przyczyny przedwczesnego zużycia, możesz zapewnić długą żywotność gumy i ogólnie bezpieczeństwo jazdy.

Funkcje magistrali

Główne funkcje opony samochodowej to:

• tłumienie drgań kół z nierównych nawierzchni;
• zapewnienie stałej przyczepności kół do drogi;
• zmniejszone zużycie paliwa i poziom hałasu;
• zapewnienie przejezdności pojazdu w trudnych warunkach drogowych.

Urządzenie do opon samochodowych

Konstrukcja opony jest dość złożona i składa się z wielu elementów: kordu, bieżnika, paska, obszaru barku, ściany bocznej i stopki. Porozmawiajmy o nich bardziej szczegółowo.

Sznur

Podstawą opony jest osnowa składająca się z kilku warstw kordu. Kord to gumowana warstwa tkaniny wykonana z nici tekstylnych, polimerowych lub metalowych.

Kord jest rozciągnięty na całej powierzchni opony tj. promieniowo. Istnieją opony radialne i diagonalne. Najbardziej rozpowszechniona jest opona radialna, ponieważ charakteryzuje się najdłuższą żywotnością. Rama w nim jest bardziej elastyczna, co zmniejsza wytwarzanie ciepła i opory toczenia.

Opony Bias mają osnowę z kilku krzyżowych kordów. Te opony są niedrogie i mają mocniejszą ścianę boczną.

Nadepnąć

Zewnętrzna część opony, która ma bezpośredni kontakt z nawierzchnią, nazywana jest „bieżnikiem”. Jego głównym celem jest zapewnienie przyczepności koła do drogi i zabezpieczenie go przed uszkodzeniem. Bieżnik wpływa na poziom hałasu i wibracji, a także determinuje stopień zużycia opony.

Strukturalnie bieżnik jest masywną warstwą gumy z reliefowym wzorem. Wzór bieżnika w postaci rowków, rowków i grzbietów określa zdolność opony do zachowania się w określonych warunkach drogowych.

Przerywacz

Warstwy kordu znajdujące się pomiędzy bieżnikiem a osnową nazywane są „łamaczami”. Konieczna jest poprawa relacji między tymi dwoma elementami, a także zapobieganie odklejaniu się bieżnika pod wpływem sił zewnętrznych.

Obszar ramion

Część bieżnika między bieżnią a ścianą boczną nazywana jest obszarem barku. Zwiększa sztywność boczną opony, poprawia syntezę osnowy z bieżnikiem oraz przejmuje część obciążeń bocznych przenoszonych przez bieżnię.

Boczne ściany

Sidewall - warstwa gumy będąca kontynuacją bieżnika na bocznych ścianach osnowy. Chroni ramę przed wilgocią i uszkodzeniami mechanicznymi. Nanoszone są na nią oznaczenia opon.

Deska

Ściana boczna zakończona jest kołnierzem, który służy do jej mocowania i uszczelniania na feldze. Sercem koralika jest nierozciągliwe koło wykonane ze stalowego gumowanego drutu, który nadaje wytrzymałość i sztywność.

Rodzaje opon

Opony można klasyfikować według kilku parametrów.

Czynnik sezonowy

W zależności od czynnika sezonowego wyróżnia się opony letnie, zimowe i całoroczne. O sezonowości opony decyduje wzór bieżnika. Na oponach letnich nie ma mikrowzorów, ale są wyraźne rowki zapewniające przepływ wody. Zapewnia to maksymalną przyczepność na asfalcie.

Opony zimowe od letnich wyróżniają się wąskimi rowkami bieżnika, które pozwalają gumie zachować elastyczność i dobrze utrzymują samochód nawet na oblodzonej drodze.

Istnieją tak zwane „opony całoroczne”, o których plusach i minusach możemy powiedzieć tak: sprawują się równie dobrze zarówno w upalne, jak i zimne dni, ale mają bardzo przeciętne właściwości użytkowe.

Metoda uszczelniania objętości wewnętrznej

Ten wskaźnik rozróżnia opony „dętkowe” i „bezdętkowe”. Opony bezdętkowe to opony, które mają tylko oponę. W nich szczelność osiąga się dzięki urządzeniu tego ostatniego.

Opony terenowe

Ta klasa opon charakteryzuje się zwiększoną zdolnością do jazdy w terenie. Guma charakteryzuje się wysokim profilem i głębokimi rowkami bieżnika. Nadaje się do jazdy po terenach gliniastych i błotnistych, stromych zboczach i innych warunkach terenowych. Ale na tej gumie nie będzie możliwe rozwinięcie wystarczającej prędkości na płaskiej drodze. W normalnych warunkach opona ta nie „trzyma się dobrze drogi”, przez co spada bezpieczeństwo na drodze, a bieżnik szybko się zużywa.

Wzór bieżnika opony

Według wzoru bieżnika wyróżnia się opony o wzorach asymetrycznych, symetrycznych i kierunkowych.

Najczęstsze są wzory symetryczne. Parametry opony z takim bieżnikiem są najbardziej zrównoważone, a sama opona jest bardziej przystosowana do jazdy na suchej nawierzchni.

Opony o kierunkowym wzorze posiadają najwyższe właściwości użytkowe, co sprawia, że ​​opona jest odporna na aquaplaning.

Opony z asymetrycznym wzorem spełniają podwójną funkcję w jednej oponie: prowadzenie na suchej nawierzchni i niezawodna przyczepność na mokrej nawierzchni.

Opony niskoprofilowe

Ta klasa opon jest specjalnie zaprojektowana do jazdy z dużą prędkością. Zapewniają szybkie przyspieszanie i krótszą drogę hamowania. Ale z drugiej strony te opony nie jeżdżą płynnie i są głośne podczas jazdy.

Slick

Opony typu slick to kolejna klasa opon, którą można wyróżnić jako osobną. Czym różnią się slicky od innych opon? Absolutna gładkość! Bieżnik nie ma rowków ani rowków. Slicky sprawdzają się dobrze tylko na suchych drogach. Stosowane są głównie w sportach motorowych.

Zużycie opon samochodowych

Podczas ruchu pojazdu opona podlega ciągłemu zużyciu. Zużycie opony wpływa na jej osiągi, w tym na długość drogi hamowania. Każdy dodatkowy milimetr zużycia bieżnika wydłuża drogę hamowania o 10-15%.

Ważny! Dopuszczalna głębokość bieżnika dla opon zimowych wynosi 4 mm, a dla opon letnich 1,6 mm.

Rodzaje zużycia opon i ich przyczyny

Dla jasności rodzaje i przyczyny zużycia opon przedstawiono w formie tabeli.

Zużycie opony można sprawdzić wizualnie za pomocą wskaźnika zużycia opony, czyli odcinka bieżnika różniącego się od podstawy rozmiarem i kształtem.

Wskaźnik zużycia opon może być.

Opony są zaprojektowane tak, aby zapewnić niezawodną przyczepność na drodze. Od nich bezpośrednio zależy płynność i sterowność maszyny, jakość hamowania oraz wygładzanie wstrząsów wynikających z nierówności nawierzchni drogi. Opony samochodowe pracują w dość trudnych warunkach eksploatacyjnych, dlatego na ich konstrukcję i urządzenie stawiane są surowe wymagania.

Muszą być jednocześnie elastyczne i mocne, mieć zwiększoną odporność na zużycie i prawidłowo postrzegać obciążenia normalne, styczne i boczne. Nowoczesne opony samochodowe mają zasadniczo identyczną konstrukcję.

Przede wszystkim opony samochodowe mogą być dętkowe i bezdętkowe. W oponie szytkowej znajduje się wnęka powietrzna utworzona przez komorę uszczelniającą. Komora ta jest pierścieniową rurką zaworową wykonaną z hermetycznej elastycznej gumy. Wielkość takiej komory ściśle odpowiada rozmiarowi i kształtowi opony.

W oponie bezdętkowej komorę powietrzną tworzą opona i obręcz koła. Tutaj zamiast komory na wewnętrzną stronę opony nakładana jest specjalna warstwa uszczelniająca, która ma zwiększoną gazoszczelność. W ten sposób wnęka między oponą a felgą pozostaje szczelna, ponieważ wypełnia się powietrzem.

Jeśli dętka szybko traci ciśnienie podczas przebicia, ponieważ powietrze natychmiast ucieka przez otwór zaworu w obręczy koła, to w przypadku opon bezdętkowych ciśnienie podczas przebicia utrzymuje się przez pewien czas. Wynika to z faktu, że powietrze z opony bezdętkowej wydostaje się dopiero w miejscu przebicia. Z tego powodu opony bezdętkowe zapewniają kierowcy większe bezpieczeństwo podczas jazdy, ponieważ nie ma nagłego spadku ciśnienia wewnętrznego w oponach. Opona bezdętkowa jest również lżejsza niż opona dętkowa i charakteryzuje się mniejszą ilością ciepła podczas pracy dzięki optymalnemu odprowadzaniu ciepła przez otwartą część felgi.

Sama opona składa się z kilku elementów konstrukcyjnych – ramy, bieżnika, opasania, ścian bocznych i pierścienia stopki. Podstawą napędową opony jest sztywna rama, która wykonana jest z kilku warstw specjalnej tkaniny - kordu. To właśnie kord ma za zadanie odbierać ciśnienie sprężonego powietrza od wewnątrz oraz obciążenia działające na oponę z zewnątrz z kontaktu z nawierzchnią drogi.

Materiałem sznurka może być bawełna, wiskoza, nylon, nylon, drut metalowy lub nici z włókna szklanego, a także stalowy kabel o wysokiej wytrzymałości. Wytrzymałość opony zależy głównie od wytrzymałości kordu. Nitki kordu o różnej grubości i gęstości przenoszą główne obciążenie podczas eksploatacji opony, zapewniając jej niezbędną wytrzymałość, elastyczność, odporność na zużycie i stałe zachowanie danego kształtu.

W zależności od budowy karkasu, dostępne są opony samochodowe z ukośnym i promieniowym układem kordów. W oponach diagonalnych kordy w sąsiednich warstwach osnowy są ułożone pod pewnym kątem względem siebie, co gwarantuje optymalny rozkład sił podczas deformacji opony oraz najlepszą wytrzymałość przy wystarczającym tłumieniu.

W konstrukcji opon radialnych kordy w warstwach osnowy są rozmieszczone promieniowo wzdłuż profilu opony w kierunku od jednej stopki do drugiej. Oznacza to, że we wszystkich warstwach osnowy opony kordy są do siebie równoległe. Karkas takich opon jest bardziej elastyczny, znacznie łatwiej się odkształca. Ze względu na strukturę osnowy opony radialne zapewniają lepszą przyczepność niż opony diagonalne ze względu na większą i stabilniejszą powierzchnię styku, a także niski opór toczenia i większą trwałość. Z tych powodów pojawiło się teraz więcej opon radialnych do samochodów osobowych, które są oznaczone literą R w oznaczeniu wymiaru na ścianie bocznej.

Bieżnik to gruba profilowana guma, która znajduje się na zewnętrznej powierzchni opony i bezpośrednio styka się z nawierzchnią drogi. Bieżnik wykonany jest z kauczuku syntetycznego i naturalnego, który zapewnia odpowiednią przyczepność, amortyzując uderzenia i uderzenia o karkas opony. Gruby bieżnik z jednej strony zwiększa przebieg opony, z drugiej zaś powoduje, że opona jest cięższa, prowadzi do przegrzania i zwiększa opory toczenia.

Standardowa grubość bieżnika dla opon samochodów osobowych waha się od 7 do 12 mm. Na powierzchni bieżnika znajduje się wypukły wzór, który może być drogowy, uniwersalny lub specjalny, w zależności od warunków eksploatacji samochodu. Bieżnik opony drogowej jest gładki z częstymi, małymi blokami, podczas gdy opona terenowa ma raczej szorstki bieżnik z rzadkimi dużymi blokami w środku opony i po bokach.

Zgodnie z rzeźbą bieżnika wszystkie opony samochodowe dzielą się na kierunkowe, symetryczne i asymetryczne. Wzór bieżnika ma duży wpływ na współczynnik oporu toczenia koła, bezgłośność i zużycie opony, a także właściwości hamowania i trakcji pojazdu.

Najbardziej rozpowszechnione są dziś opony samochodowe z podłużnymi poprzecznymi rowkami we wzorze bieżnika. Rowki podłużne zapewniają odpowiednio wysoką przyczepność opony do drogi w kierunku poprzecznym, a rowki poprzeczne zapewniają optymalną przyczepność na mokrych i śliskich drogach w kierunku podłużnym.

Pomiędzy karkasem a bieżnikiem opony znajduje się łamacz - specjalna warstwa gumowo-kordowa, składająca się z kilku warstw rzadkiego kordu, przeplatanych grubszymi warstwami gumy. Łamacz ma za zadanie wzmocnić strukturę osnowy i jednocześnie poprawić kontakt bieżnika z osnową. Zapewnia również bardziej równomierne rozłożenie obciążenia na powierzchni opony. Ponieważ pasek absorbuje wielokrotne odkształcenia przy rozciąganiu, ściskaniu i ścinaniu, ma wyższą temperaturę pracy w porównaniu z innymi elementami opony.

Ściany ramy pokrywają również ściany boczne, które są dość cienką, gumową, elastyczną warstwą. Boki chronią ramę przed uszkodzeniami mechanicznymi i wilgocią. Są wykonane z praktycznie tych samych mieszanek gumowych, co sam bieżnik.

Kolejnym integralnym elementem urządzenia oponiarskiego jest stopka, która służy do mocowania opony do felgi i jest utworzona z błotników. Takie skrzydło zawiera pierścień koralikowy wykonany z drutu stalowego, twardą gumkę, owijkę pierścieniową i wzmacniające wstążki. Pierścień stopki służy do nadania stopce niezbędnej wytrzymałości, a gumowa wiązka profilowa zapewnia konstrukcję stopki i jej solidność.

Opony do samochodów osobowych mogą nieznacznie różnić się od innych typów opon pod względem jakości użytych materiałów oraz poszczególnych elementów konstrukcyjnych. W szczególności, w porównaniu z oponami do samochodów ciężarowych, mają bardziej elastyczną osnowę, większe rozczłonkowanie rzeźby bieżnika i krótszą żywotność. Każdy element konstrukcji opony zapewnia funkcję pozwalającą na uzyskanie optymalnych właściwości trakcyjnych pojazdu.

Zadaniem kół jest połączenie auta z drogą, zapewnienie ruchu auta, zmiana kierunku ruchu oraz przeniesienie obciążeń pionowych z auta na jezdnię. Mówiąc najprościej, to dzięki kołom możemy poruszać się i sterować autem, dlatego zachowanie auta na drodze bezpośrednio zależy od prawidłowego doboru kół.

Istnieją następujące rodzaje kół:

• prowadzący;
• zarządzany;
• połączone (prowadzące i kontrolowane);

Koła napędowe mają tę nazwę właśnie dlatego, że przekształcają ciąg silnika w ruch samochodu do przodu, przenosząc wszystkie momenty i siły na drogę. Wyłącznie za kontrolę kierunku jazdy pojazdu odpowiadają wyłącznie koła skrętne. A jeśli koło otrzymuje przyczepność od silnika, a nawet odpowiada za kierunek ruchu, to jest połączone.

Zmontowane koło samochodowe (rysunek 6.20) składa się z opony pneumatycznej, felgi, piasty i elementu łączącego - tarczy.

Rysunek 6.20 Koło samochodu. Przekrój.

Opona pneumatyczna jest najważniejszym elementem konstrukcji koła. Jeśli wyobrazimy sobie koło bez opony pneumatycznej - sztywne, na przykład drewniane, to łatwo założyć, że gdy takie koło toczy się po twardej drodze, trajektoria ruchu osi będzie kopiować profil drogi. W takim przypadku wpływ koła na nierówności drogi zostanie całkowicie przeniesiony na zawieszenie. A wszystko wygląda zupełnie inaczej, gdy na kole zamontowana jest opona pneumatyczna. W miejscu styku odkształca się elastyczna opona (zwykle wykonana na bazie gumy i różnych dodatków - od sadzy po tlenek krzemu). Jednocześnie drobne nierówności, deformujące oponę, nie wpływają na położenie osi koła.

Jeżeli koło najedzie na większe przeszkody, to silne wstrząsy powodują zwiększone odkształcenie opony i płynny ruch osi koła. Nazywa się zdolność opony pneumatycznej do płynnej zmiany negatywnego wpływu defektów nawierzchni drogi na oś koła wygładzanie.

Efekt wygładzenia zapewniają elastyczne właściwości sprężonego powietrza w oponie.

Notatka
Kiedy część opony toczy się bez kontaktu z nawierzchnią drogi, część energii zużytej na odkształcenie opony jest zużywana na tarcie wewnętrzne w gumie, przekształcając się w ciepło. Ogrzewanie ma negatywny wpływ na właściwości opon, w efekcie – przyspieszone zużycie.
Straty energii zależą od konstrukcji opony, wewnętrznego ciśnienia powietrza, obciążenia, prędkości jazdy i przenoszonego momentu obrotowego. Wraz ze wzrostem deformacji opon rosną również straty na tarcie wewnętrzne, czego konsekwencją jest wzrost mocy wydatkowanej na ruch samochodu.
Aby zmniejszyć odkształcenia i nieodwracalne straty, należy zwiększyć ciśnienie powietrza w oponie. Jednak w celu spełnienia wymagań dotyczących z jednej strony wysokiej zdolności wygładzania opony, a z drugiej zmniejszenia nieodwracalnych strat na tarcie wewnętrzne, ciśnienie powietrza w każdym typie opony jest ustalane z uwzględnieniem ich cechy konstrukcyjne i warunki pracy.

Ciśnienie powietrza w oponie koła jest najważniejszym wskaźnikiem wydajności i jest ustalane przez każdego producenta zgodnie z konstrukcją i przeznaczeniem opony.

Obręcz koła jest zwykle montowana na piaście koła, która z kolei jest osadzona w zwrotnicy i obraca się swobodnie na łożyskach wałeczkowych. Tarcza wykonana jest z blachy poprzez tłoczenie, a następnie spawanie elementów. Dyski mogą być odlewane z materiałów ze stopów lekkich (na przykład stop aluminium i magnezu) lub mogą być kute, które łączą materiał ze stopów lekkich i tłoczenie.

Opona pneumatyczna

Uwaga
ZABRONIONE jest eksploatowanie opony z bieżnikiem mniejszym niż maksymalna dopuszczalna norma określona przez przepisy ruchu drogowego! Minimalna dopuszczalna wysokość bieżnika:

• dla samochodów - 1,6 mm;
• dla samochodów ciężarowych o ładowności powyżej 3,5 tony - 1,0 mm;
• dla autobusów - 2,0 mm;
• dla motocykli - 0,8 mm.

Urządzenie magistrali

Notatka
Należy zauważyć, że w tej chwili opony dzielą się na dwa rodzaje: dętkowe i bezdętkowe. Pierwszy typ opon posiada specjalną komorę, do której pompowane jest powietrze. W oponach bezdętkowych opona jest montowana na feldze, uszczelniana i napompowana powietrzem.

Rysunek 6.21

Kauczuk używany do produkcji opon składa się z gumy (naturalnej lub syntetycznej), do której dodaje się siarkę, sadzę, żywicę, kredę, gumę z recyklingu oraz inne zanieczyszczenia i wypełniacze. Opona składa się z bieżnika, warstwy amortyzującej (z paskiem), osnowy, ścian bocznych i stopek z rdzeniami (pierścień siłowy), jak pokazano na odpowiednim rysunku 6.21. Rama służy jako podstawa opony: łączy wszystkie jej części w jedną całość i nadaje oponie niezbędną sztywność, a jednocześnie ma dużą elastyczność i wytrzymałość. Karkas opony składa się z kilku warstw kordu o grubości 1-1,5 mm. Liczba warstw kordu zapewnia równomierne rozłożenie wytrzymałości konstrukcyjnej i wynosi zwykle 4 lub 6 w przypadku opon samochodów osobowych i 6-14 w przypadku opon do samochodów ciężarowych i autobusów.

Interesujący
Wraz ze wzrostem ilości warstw kordu zwiększa się wytrzymałość opony, ale jednocześnie rośnie jej masa i wzrastają opory toczenia, co jest niedopuszczalne.

Sznurek to specjalna tkanina, składająca się głównie z nitek podłużnych o średnicy 0,6 - 0,8 mm z bardzo rzadkimi nitkami poprzecznymi. W zależności od typu i przeznaczenia opony kord może być bawełniany, wiskozowy, nylonowy, perlonowy, nylonowy i metalowy. Najtańszy ze wszystkich jest bawełniany kord, ale ma on najmniejszą wytrzymałość, która zresztą znacznie spada, gdy opona się nagrzewa. Wytrzymałość nylonowego sznurka jest około 2 razy większa niż bawełny, a sznury perlonowe i nylonowe są jeszcze wyższe. Najtrwalszy jest linka metalowa, której nitki są skręcone z wysokiej jakości drutu stalowego o średnicy 0,15 mm. Wytrzymałość kordu metalowego jest ponad 10 razy większa niż kordu bawełnianego i nie zmniejsza się, gdy opona się nagrzewa. Opony wykonane z takiego kordu mają małą liczbę warstw (1-4), mniejszą masę i straty toczenia*, są bardziej wytrzymałe. Linki są umieszczone pod kątem do płaszczyzny przeciągniętej przez oś koła. Kąt nachylenia nitek zależy od rodzaju i przeznaczenia opon. Dla opon konwencjonalnych wynosi 50-52 °.

Notatka
* Straty toczące się. Cokolwiek by powiedzieć, ale podczas jazdy, a dokładniej podczas toczenia, tarcie powstaje we wszystkich warstwach opony i w rezultacie opona najpierw odkształca się niejako z opóźnieniem, a potem z tym samym opóźnieniem do swojej pierwotnej pozycji. W wyniku tej prostej czynności opona zaczyna się nagrzewać. Jeśli się nagrzeje, po prostu zużywa część zaaplikowanej mu energii przeznaczoną na przetoczenie się w pustą przestrzeń. Naukowcy z wielu laboratoriów badają ten problem w celu zmniejszenia strat toczenia.

Warstwa amortyzująca (i pas) łączy bieżnik z osnową i chroni osnowę przed wstrząsami i wstrząsami przyjmowanymi przez bieżnik na nierównych nawierzchniach. Zwykle składa się z kilku warstw rzadkich gumowanych kordów, których grubość warstwy gumy jest znacznie większa niż kordu osnowy. Grubość warstwy amortyzującej wynosi 3-7 mm, a ilość kordów uzależniona jest od typu i przeznaczenia opony.

Boki chronią ramę przed uszkodzeniami i wilgocią. Wykonane są zwykle z gumy bieżnikowej o grubości 1,5-3,5 mm.

Koraliki utrzymują oponę bezpiecznie na feldze. Na zewnątrz stopki znajdują się jedna lub dwie warstwy gumowanej taśmy, która zabezpiecza je przed przetarciem o felgę oraz przed uszkodzeniem podczas montażu i demontażu opony. Wewnątrz boków znajdują się rdzenie z drutu stalowego. Zwiększają wytrzymałość stopek, zapobiegają ich rozciąganiu i zapobiegają staczaniu się opony z felgi.

Dętka utrzymuje sprężone powietrze wewnątrz opony. Jest to elastyczna gumowa powłoka w formie zamkniętej tuby. Aby zapewnić ciasne dopasowanie (brak fałd) wewnątrz opony, wymiary dętki są nieco mniejsze niż wewnętrzne wgłębienie opony. Dlatego wypełniona powietrzem komora w oponie znajduje się w stanie rozciągniętym. Grubość ścianki dętki wynosi zwykle 1,5-2,5 mm w przypadku opon do samochodów osobowych i 2,5-5 mm w przypadku opon do samochodów ciężarowych i autobusów. Na zewnętrznej powierzchni dętki wykonane są promieniowe oznaczenia, które pomagają w odprowadzeniu powietrza pozostałego pomiędzy dętką a oponą po zamontowaniu opony. Kamery wykonane są z bardzo wytrzymałej gumy.

Cechy opon bezdętkowych

Opona bezdętkowa nie ma dętki i taśmy na obręcz i służy jednocześnie jako opona i dętka. W konstrukcji jest bardzo zbliżona do opony dętkowej, a wyglądem prawie się od niej nie różni. Cechą opony bezdętkowej jest obecność na jej wewnętrznej powierzchni uszczelniającej, hermetycznej warstwy gumy o grubości 1,5-3,5 mm.

Notatka
Materiał karkasu opony bezdętkowej charakteryzuje się również wysoką szczelnością, ponieważ zastosowano w nim kord wiskozowy, nylonowy lub nylonowy, którego szczelność jest 5-6 razy większa niż kordu bawełnianego.

Notatka
Opona bezdętkowa ma zredukowaną obręcz i jest zamontowana na uszczelnionej obręczy.

Wzór bieżnika

Uwaga
Zgodnie z przepisami ruchu drogowego, na tej samej osi nie wolno montować opon o różnych rozmiarach iz różnym wzorem bieżnika.

Spotkanie

W idealnych warunkach nie powinno być żadnego bieżnika (spójrz na slicki bolidów), aby zmaksymalizować powierzchnię styku opony z nawierzchnią drogi. Jednak idealne warunki są wtedy, gdy droga jest pokryta asfaltobetonem i sucha. Gdy tylko na powierzchni pojawi się niewielka warstwa wody lub nawierzchnia po prostu stanie się mokra, współczynnik przyczepności* opony do drogi gwałtownie spadnie, kontakt zostanie utracony, a kierowca straci kontrolę nad pojazdem. Aby przy uderzeniu w nawierzchnię z warstwą wody, ta woda miała miejsce do odprowadzenia (można powiedzieć na siłę), opona ma bieżnik w „jodełkę”. Jeśli opona jest przeznaczona do jazdy zimą, to odpowiedni będzie kształt bieżnika - zwiększona ilość lamelek i zbieraczy zanieczyszczeń.

Notatka
* Siła z jaką koła „przywierają” do jezdni charakteryzuje się współczynnikiem przyczepności opon do jezdni. Współczynnik przyczepności to stosunek przyczepności kół do drogi do ciężaru, jaki koło przenosi. Współczynnik przyczepności ma kluczowe znaczenie podczas hamowania i przyspieszania pojazdu. Im wyższy współczynnik przyczepności koła, tym większa intensywność przyspieszania i zwalniania pojazdu.

Wzory bieżnika opon

• Wzór bezkierunkowy (rysunek 6.22) to wzór symetryczny względem pionowej osi koła przechodzącej przez jego oś obrotu. Jest to najbardziej uniwersalny wzór, dlatego większość opon jest produkowana z tym wzorem.
• Wzór kierunkowy (rysunek 6.23) – wzór symetryczny względem osi pionowej przechodzącej przez środkową część bieżnika. Wśród zalet tego wzoru można wymienić lepszą zdolność odprowadzania wody z miejsca styku z drogą i zmniejszony hałas.
• Wzór asymetryczny (rysunek 6.24) — wzór, który nie jest symetryczny względem pionowej osi koła. Ten wzorzec służy do implementacji różnych właściwości na jednej magistrali. Na przykład, zewnętrzna strona opony lepiej radzi sobie na suchej nawierzchni, a wewnętrzna na mokrej nawierzchni.

Oznakowanie opon

Z każdym modelem opony wiążą się dwie koncepcje: rozmiar standardowy i indeksy.
Na przykład wskazany jest standardowy rozmiar - 255/55 R16, gdzie
255 - szerokość profilu opony w mm;
55 - stosunek wysokości profilu opony (od felgi do zewnętrznej krawędzi koła) do szerokości profilu w procentach.

Notatka
Warto zauważyć, że im niższa ta liczba, tym szersza opona.

R - promieniowa budowa kordu, kordy kompozytowe w warstwach osnowy mają układ promieniowy (kierowany z boku na bok);
16 - średnica lądowania obręczy w calach (1 cal = 2,54 cm).

Wskaźniki wskazują parametry maksymalnego obciążenia na oponę w kilogramach oraz indeks prędkości – maksymalną dopuszczalną prędkość w km/h, a także dodatkowe wskaźniki charakteryzujące właściwości danej opony.

Rysunek 6.25

Istnieją dwa rodzaje oznaczeń: dla opon na rynku krajowym oraz dla opon zagranicznych.

Krajowe oznaczenia opon

Zgodnie z GOST na oponie zastosowano następujące obowiązkowe napisy:

• znak towarowy i (lub) nazwa producenta;
• nazwa kraju produkcji w języku angielskim - „Made in ...”;
• oznaczenie opony;
• znak towarowy (model opony);
• wskaźnik nośności (nośność);
• indeks kategorii prędkości;
• „Tubeless” - dla opon bezdętkowych;
• „Wzmocniony” - dla opon wzmocnionych;
• „M + S” lub „M.S” - dla opon zimowych;
• „Wszystkie pory roku” - dla opon całorocznych;
• data produkcji, składająca się z trzech cyfr: dwie pierwsze oznaczają tydzień produkcji, ostatnia - rok;
• „PSI” - wskaźnik ciśnienia od 20 do 85 (tylko dla opon z indeksem „C”);
• „Regroovable” – w przypadku możliwości pogłębienia rzeźby bieżnika poprzez cięcie;
• znak homologacji „E” wskazujący numery homologacji i kraj wydający świadectwo;
• numer GOST;
• krajowy znak zgodności z GOST (dopuszcza się stosowanie tylko w dołączonej dokumentacji);
• numer seryjny autobusu;
• znak kierunku obrotu (w przypadku kierunkowego wzoru bieżnika);
• „TWI” - lokalizacja wskaźników zużycia;
• znak wyważenia (z wyjątkiem opon 6,50-16C i 215/90-15C dostarczanych do eksploatacji);
• pieczęć kontroli technicznej.

Oznakowanie opon obcych

Takie opony mogą mieć inne oznaczenia:

• „Tous teren” – całoroczny;
• „R + W” (Droga + Zima) - droga + zima (uniwersalne);
• „Bieżnikowanie” - przywrócone;
• „Wewnątrz” - strona wewnętrzna;
• „Na zewnątrz” - na zewnątrz;
• „Obrót” - kierunek obrotu (w przypadku opon o kierunkowym wzorze);
• „Bokiem do wewnątrz” – strona wewnętrzna (dla opon asymetrycznych);
• „Strona skierowana na zewnątrz” - strona zewnętrzna (w przypadku opon asymetrycznych);
• „Stal” - oznaczenie obecności stalowego sznurka;
• „TL” - opona bezdętkowa;
• „TT” lub „MIT SCHLAUCH” - opona dętkowa.

Opony run-flat

Do produkcji drogich opon samochodowych wykorzystywana jest technologia run-flat. Opony te mają wzmocnione ściany boczne. Obecność trwałych wkładek w ściance bocznej opony wykonanych z gumy o specjalnym składzie pozwala wytrzymać ciężar samochodu, nawet przy spuszczeniu powietrza.

Na przebitej oponie z oponami Run-flat możesz przejechać około 80 km, jeśli samochód jest w pełni załadowany. Jeśli w aucie jest tylko kierowca, to na przebitej oponie można przejechać około 150 km (z prędkością nie większą niż 80 km/h). Możliwość przejechania co najmniej 80 km na przebitej oponie bez wpływu na tarczę i zawieszenie pozwala kierowcom uniknąć trudnych i niebezpiecznych zmian kół w ruchu ulicznym. Inżynierowie zadbali o to, aby opona po wulkanizacji mogła być ponownie użyta.

Rysunek 6.26

Notatka
Ze względów bezpieczeństwa opony typu run-flat można montować tylko w pojazdach z elektroniczną kontrolą stabilności i czujnikami ciśnienia w oponach, które ostrzegają o zmianach ciśnienia w oponach.

Tarcze kołowe

Oznaczenie dysku

Rysunek 6.27

Warto znać oznaczenia opony, ponieważ opona jest zakładana na felgę, która również ma swoje własne oznaczenie, a oznaczenie to musi odpowiadać wybranej oponie.

Na przykład znakowanie na płycie „8,5J x 17 H2 5/112 ET 35 d 66,6” ma następujące odszyfrowanie:

Notatka
Oznaczenie tarczy jest naniesione na wewnętrzną powierzchnię, powinno być powielone na opakowaniu i znajdować się w dołączonej dokumentacji lub naklejkach.

8,5 to szerokość felgi w calach. Podany rozmiar musi bezwzględnie korelować z szerokością opony;

Uwaga
Opona, która nie pasuje do szerokości tarczy, może spaść podczas jazdy.

x - znak pomiędzy symbolami szerokości i średnicy otworu oznacza, że ​​felga jest jednoczęściowa;

17 - średnica lądowania obręczy koła w calach, która musi koniecznie odpowiadać średnicy lądowania opony;

Notatka
W samochodach osobowych stosowane są koła o średnicy od 12 do 32 cali, najczęściej spotykane średnice to 14-16 cali.

J - litera kodowa informująca o cechach konstrukcyjnych kołnierzy bocznych felgi (kąty pochylenia, promienie krzywizny itp.);

H2 - litera „H” (skrót od angielskiego słowa „Hump”) wskazuje na obecność pierścieniowych występów (tzw. garbów) na półkach obręczy, które zapobiegają zeskakiwaniu opony bezdętkowej z obręczy. Często na kole są dwa garby (oznaczenie „H2”), ale może być jeden garb (oznaczenie „Н”), mogą mieć płaski kształt (FH - „Płaski garb”), być asymetryczny (AH - „Asymetryczny Garb”) , połączone (CH - „Kombi Garb”);

5/112 - PCD ("Pitch Circle Diameter" Średnica utworzona przez środki otworów wzmacniających koło) - liczba "5" oznacza ilość otworów montażowych w tarczy pod śruby lub nakrętki (najczęściej koła o numerze otworów montażowych od 4 do 6, rzadziej 3, 8 lub 10), „112” to średnica okręgu utworzonego przez środki otworów montażowych, w mm. Istnieje wiele takich średnic - na przykład 98; 100; 112; 114,3; 120; 130; 139,7 i kilka innych. Często są używane przez producentów zgodnie z tradycją lub jako najbardziej odpowiednie do pojazdów o określonym przeznaczeniu - np. rozmiar 139,7 jest typowy dla pickupów i SUV-ów;

ET - oznaczenie wielkości występu tarczy w mm;

Notatka
Występ tarczy koła (patrz rysunek 6.27) jest wielkością pomiędzy płaszczyzną lądowania (mocowania) tarczy koła, która przylega bezpośrednio do piasty koła, a osią symetrii obręczy koła.
Jeżeli płaszczyzna styku z piastą koła znajduje się „na zewnątrz” względem osi symetrii, przesunięcie koła nazywamy dodatnim, na przykład ET35; jeśli „od wewnątrz” (bliżej auta) – odjazd jest ujemny, np. ET-20. Mówiąc najprościej, im bardziej koło wystaje z nadwozia, tym mniejsza jest wartość przesunięcia. Jeżeli oznaczenie offsetu wynosi zero, to powierzchnia styku z piastą koła leży na osi symetrii wieńca tarczy.

Uwaga
Montaż felg z obniżonym offsetem w porównaniu do standardowego offsetu może nadać samochodowi inny wygląd, jednak taki obrót wydarzeń może negatywnie wpłynąć zarówno na prowadzenie, jak i żywotność łożysk kół.

d to średnica piasty lub średnica centralnego otworu w mm.

Notatka
W najlepszym przypadku średnica ta powinna odpowiadać średnicy ramienia przylotowego na piaście samochodu.

Uwaga
Zawsze używaj tylko specjalnych śrub i nakrętek do zabezpieczania kół.