Грузовые автомобили. Шины
Это на первый взгляд кажется, что шина совсем не сложный элемент – есть резина, есть диск, соединить их вместе вот и получится шина. Однако это сложная многофункциональная конструкция, отличающаяся строением радиальных и диагональных, камерных и бескамерных шин, а также рисунками беговой дорожки протектора. Камерная шина при проколе быстро теряет давление – воздух выходит через вентильное отверстие, а в бескамерной воздух выходит только через отверстие прокола, если дыра не слишком велика, то давление теряется очень медленно. Пневматическая шина является наиболее важной частью колеса в современном автомобиле. Она смягчает толчки и удары при движении по дороге, значительно разгружая детали подвески. Происходит это благодаря эластичности шины, а также за счет сжатого воздуха, наполняющего ее. Знание конструкции шины позволит вам выбрать необходимый типоразмер и с определенным рисунком протектора. Протектор на современных шинах, изготовленных по высоким технологиям, создается путем компьютерного моделирования. Применяя передовые технологии конструктора и технологи смогли значительно улучшить управляемость, снизить износ, улучшить топливную экономичность по сравнению с шинами, изготовленными всего несколько лет тому назад. Автомобильную шину можно представить как сложную систему, в которой все взаимосвязано, и для того чтобы при улучшении одних качеств не ухудшить другие, нужно просчитывать каждый шаг, учитывая все без исключения характеристики.
Условия эксплуатации шин совершенно разнообразные, в соответствие с ними шины разделены на группы. Принадлежность шин к той или иной группе определяется качеством использованных материалов при изготовлении, рисунком протектора, а также деталями внутренней структуры.
Основное назначение шины : обеспечение надежного сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием, а также обеспечение безопасности, смягчение ударов и толчков на подвеску автомобиля. Показатель сцепления шины с дорожным покрытием определяет тормозные свойства шины. Они определяются путем тестирования. Для обозначения этого показателя используют буквы от «А» до «С», где «А» соответствует максимальному значению сцепления.
В немалой мере от шины зависит расход топлива, проходимость автомобиля, шум, создаваемый автомобилем во время движения. В зависимости от шин, определяется грузоподъемность автомобиля, надежность и долговечность. Современная шина представляет собой сложную конструкцию, состоящую из слоев, армированных металлическим или текстильным кордом, и протектора, созданного путем компьютерного моделирования. Все это обеспечивает наилучшее сочетание эксплуатационных характеристик для каждого типа шин.
Конструкция и основные характеристики шины
Шина автомобиля состоит из шести основных частей: каркас, боковина, плечевая зона, протектор, брекер, борт.
На грузовых автомобилях ГАЗ – 53А, ЗИЛ – 130 и т.д. устанавливают камерные шины, состоящие из покрышки, камеры с вентилем и ободной ленты, предохраняющей камеру от истирания ободом колеса и защемления краями покрышки.
Покрышка состоит из каркаса, подушечного слоя, протектора, боковин и бортов 6.
Каркас изготовляют из нескольких слоев прорезиненной ткани – корда и прочно присоединяют к бортам, крепящим покрышку на ободе колеса. В бортах находятся сердечники из стальной проволоки, обернутой лентой. Эти сердечники предотвращают растягивание бортов и не дают шине соскальзывать с колеса. Предохраняет от повреждений каркас подушечный слой резины, который находится между протектором и каркасом. Рисунок протектора зависит от предназначений покрышки.
Камера представляет собой резиновое кольцо, в которое накачивается воздух, через вмонтированный в нее вентиль, клапан которого пропускает воздух только в одностороннем порядке.
Вентиль обычно имеет резино-металлический или металлический корпус (сделан из латуни в виде трубки с фланцем и закреплен к камере при помощи специальных шайбы и гайки), золотник, состоящий из ниппеля и клапана с резиновым концом, с пружиной и колпачок. При накачивании шины клапан от давления воздуха, преодолевая силу упругости пружины, открывается, а при прекращении подачи воздуха пружина закрывает клапан и, следовательно, выход воздуха из камеры становится невозможным. Для облегчения накачивания воздуха насосом для шин наконечник его шланга снабжен стержнем, который при соединении шланга с вентилем принудительно открывает клапан. Когда наконечник шланга отвертывают с вентиля, клапан освобождается.
Важной характеристикой шины является показатель износа , показывающий как долго еще можно использовать вашу шину, не создавая аварийных ситуаций. Очень важно не пропустить момент, когда протектор достигнет критического уровня и заменить шину.
У каждой шины есть свой показатель износа. Такой показатель определяется путем тестирования, которое проходит каждая шина, и не является величиной напрямую связанной со сроком эксплуатации шины. Это теоретическая величина и не зависит от условий эксплуатации. Чем выше значение показателя износа шины, тем дольше она прослужит. Показатель износа находится в пределах от 60 до 620 единиц, с интервалом 20.
Высота остаточного рисунка протектора не должна быть менее 6,35 мм. Индикатор износа – полосы, проявляющиеся сквозь изношенный протектор, также сигнализируют вам о том, что шины пора менять.
Более подробно рассмотрим конструкцию шины. В зависимости от строения каркаса шины подразделяются на радиальные и диагональные. По способу герметизации – на камерные и бескамерные, по типу рисунка протектора – летние (всесезонные), универсальные, зимние, а также повышенной проходимости.
Температурный параметр показывает способность шины выдерживать температурный режим, при котором, сохраняются характеристики шины заложенные изготовителем. Шины, изготовленные из различных материалов, имеют различное значение температурной характеристики. Температурные характеристики тоже определяются буквенным обозначением от «А» до «С», где А соответствует максимальному сопротивлению нагрева. Классически шины делятся на три вида: летние, зимние и всесезонные. Зимние шины, как правило, мягче летних, они не твердеют с понижением температуры и становятся мягче с повышением. Принадлежность шины к тому или иному виду определяется массой характеристик: рисунком протектора, составом резины, деталями внутренней структуры и т.д.). Наиболее значимой характеристикой является рисунок протектора.
Летняя шина. На летней шине мало или же практически нет мелких прорезей (ламелей), относительно неглубокие канавки протектора, выступы протектора, как правило, большой площади. При движении колеса создают очень мало шума, сопротивление качению маленькое, экономный расход топлива, максимальный ресурс по износу. Рассчитана такая летняя покрышка на хорошие дороги и сухую погоду.
Шины подразделяют по профилю поперечного сечения.
Корд – это обрезиненная ткань, основу которой составляют частые прочные нити, уток – редкие тонкие нити, которые обеспечивают хорошее прорезинивание нитей корда, высокую прочность и гибкость материала.
Волокном для изготовления корда является хлопок, вискоза, капрон. В настоящее время в производство входит металлокорд, имеющий нити, свитые из стальной проволоки, толщиной около 0,15 мм. В практике встречается и более дорогой материал – кевлар, не нашедший массового применения из – за своей высокой стоимости.
В радиальной шине корд каркаса натянут от одного борта шины к другому без перехлеста нитей, нити лежат параллельно друг другу от борта к борту по всей окружности. Направление нитей идет по радиусу. Оболочка каркаса по наружной поверхности обтянута гибким брекером из высокопрочного нерастяжимого корда, в основном, стального. Брекерные слои завершают построение каркаса радиальной шины, охватывая его снаружи.
На шинах встречаются надписи: radial (радиальная), radial belted ( радиальная опоясанная), radial steel belted (радиальная, опоясанная сталью).
Такая конструкция шины, снижает теплообразование, сопротивление качения, придает каркасу эластичность, снижает напряжение в нитях корда, позволяет уменьшить число слоев. Радиальная конструкция шины обладает эластичностью и способностью поглощать неровности дорожного покрытия, внутреннее трение у них значительно снижено, что увеличивает износоустойчивость шин. К достоинствам относится и хорошее сцепление с дорогой, комфорт и повышенная управляемость.
Редко где встретишь диагональные шины, они полностью вытеснены радиальными. Их продолжают выпускать в весьма ограниченных количествах, так как они не требуют больших затрат при производстве и относительно дешевы.
