Строение колеса и устройство автомобильной шины. Строение шины

Строение колеса и устройство автомобильной шины. Строение шины

Устройство автомобильного колеса — Энциклопедия журнала "За рулем"

Устройство автомобильного колеса:1 — шина;2 — обод;3 — ступица

Колесо автомобиля состоит из пневматической шины, обода, соединительного элемента (диска), ступицы и пневматических шин.В зависимости от конструкции обода и соединительного элемента колеса могут быть разборными и неразборными, дисковыми и бездисковыми. Ступица колеса обеспечивает его свободную установку на оси автомобиля.

Неразборное колесо с глубоким ободом

Обод служит для соединения шины с колесом. С этой целью ему придается специальная форма. Колесо в сборе должно быть сбалансировано, балансировочные грузики крепятся к ободу с помощью пружинных зажимов или клея. На большинстве легковых автомобилей и грузовых небольшой грузоподъемности используются глубокие, неразборные ободья.Глубокий обод жестко соединяется с диском, который служит для крепления колеса к ступице с помощью болтов или гаек со шпильками. Полки глубокого обода имеют конусную форму для плотной посадки шины на обод. Угол наклона полок составляет, как правило (5±1)°. Полки обода заканчиваются закраинами, имеющими определенную форму и служащих боковыми упорами для шины.Расстояние между закраинами называется шириной профиля обода. В средней части обода имеется углубление, необходимое для облегчения монтажа и демонтажа шины на обод. Это углубление (ручей) может быть расположено симметрично относительно плоскости колеса или со смещением.

Размеры и профиль обода регламентированы соответствующими стандартами. На каждый обод наносится соответствующая маркировка, из которой можно узнать размеры и профиль. Основные размеры обода, ширину профиля и диаметр, как правило, все изготовители указывают в дюймах, за исключением компании Michelin, которая применяет для этого миллиметры.Пример маркировки: 5J × 13h3 ET 30, где:5 — ширина обода в дюймах;13 — диаметр обода в дюймах;J и h3 — конструктивные особенности профиля обода;ET 30 — вылет (от немецкого слова Einpresstiefe — ET) 30 мм.

Положительное (а) и отрицательное (б) плечо обката управляемого колеса

Вылет колеса (выступ) является важным параметром. Любое колесо должно «охватывать» ступицу, к которой оно крепится, потому что центр пятна контакта шины с дорогой смещается относительно вертикальной оси, проходящей через центр ступицы на небольшую величину, которая рассчитывается при конструировании подвески и рулевого управления автомобиля.Величина вылета особенно важна для управляемых колес, потому что положение пятна контакта относительно оси поворота колеса играет важную роль в определении характеристик поворота автомобиля.

Неразборные колеса с глубоким ободом обычно центрируются на ступице с помощью центрального отверстия. Если диаметр центрального отверстия больше, чем у посадочной части ступицы, то центрирование осуществляется по коническим (или сферическим) поверхностям в отверстиях диска, предназначенных для крепления болтами или гайками. Иногда для лучшего центрирования и облегчения монтажа используют пластмассовые кольца, которые устанавливаются перед монтажом колеса на ступицу в центральное отверстие диска.Колесные диски легковых автомобилей изготавливаются штамповкой из стали с последующей сваркой обода и диска или из легких сплавов (алюминиевых или магниевых). Наиболее прочные колеса из легких сплавов — кованые. Они имеют мелкозернистую структуру и высокую прочность при малой массе. Легкосплавные колеса дороже стальных, но эстетически привлекательнее. Колеса изготавливались и из композитных материалов: например, еще в 70-е гг. фирма Citroёn выпускала армированные углепластиковые колеса, которые весили в два раза меньше металлических. Однако из-за высокой стоимости таких колес они устанавливаются только на дорогих спортивных автомобилях.

Конструкция разборного обода грузового автомобиля:1 — закраина;2 — обод;3 — разрезная часть обода;М — ширина обода;D — диаметр обода

Разборные ободья применяют для колес большинства грузовых автомобилей и автобусов. Разборные ободья могут быть дисковыми и бездисковыми. Наиболее часто используются разборные ободья с коническими посадочными полками.

Бездисковое колесо, его общий вид (а) и крепление колеса (б):1 — секторы колеса;2 — ступица;3 — крепление;4 — шпилька;5 — гайка

Шины грузовых автомобилей имеют большие размеры и высокую жесткость, поэтому монтаж таких шин на неразборные ободья затруднен. Разборные ободья позволяют облегчить эту задачу. Для некоторых шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности применяют разборные ободья с распорными кольцами. Такие ободья состоят из двух частей, соединяемых между собой болтами. Такая конструкция надежно удерживает шину на колесе независимо от значения давления воздуха в шине.Ступицы колес изготавливают из стали или ковкого чугуна. К ним крепятся элементы тормозных механизмов, диски и барабаны. Ступица устанавливается на подшипниках, которые должны воспринимать не только радиальные, но и осевые усилия от действия боковых сил. В ступицах устанавливают конические роликовые или шариковые радиально-упорные подшипники.В подшипники колес закладывается смазка, выдерживающая высокие температуры. Для предотвращения вытекания смазки и попадания грязи подшипники уплотняются сальниками.

Подробнее о колесном диске - в главе Колесный диск

wiki.zr.ru

Устройство автомобильных шин

Шины призваны обеспечить надежное сцепление автомобиля с дорогой. От них напрямую зависит плавность хода и управляемость машины, качество торможения и сглаживание толчков, возникающих от неровностей дорожного покрытия. Автомобильные шины работают в достаточно сложных условиях эксплуатации, поэтому к их конструкции и устройству предъявляются жесткие требования.

Они должны быть одновременно эластичными и прочными, обладать повышенной износостойкостью и правильно воспринимать нормальную, тангенциальную и боковую нагрузки. Современные автомобильные шины, в целом, идентичны по своему устройству.

Прежде всего, автомобильные шины могут быть камерными и бескамерными. В камерной шине имеется воздушная полость, образуемая герметизирующей камерой. Эта камера представляет собой кольцевую трубку с вентилем, выполненную из воздухонепроницаемой эластичной резины. Размер такой камеры строго соответствует размеру и форме покрышки.

В бескамерной же шине воздушная полость образуется покрышкой и ободом колеса. Здесь вместо камеры на внутренней стороне покрышки нанесен специальный герметизирующий слой, обладающий повышенной газонепроницаемостью. Таким образом, полость, заключенная между покрышкой и ободом остается герметичной, поскольку она и заполняется воздухом.

Если камерная шина при проколе быстро теряет давление, так как воздух моментально выходит через вентильное отверстие в ободе колеса, то в случае с бескамерными шинами давление при проколе сохраняется еще в течение определенного промежутка времени. Все благодаря тому, что воздух из бескамерной шины выходит только в месте прокола. По этой причине бескамерные шины обеспечивают водителю повышенную безопасность при движении автомобиля из-за отсутствия резкого падения внутреннего давления в покрышках. Бескамерная шина также легче камерной, она отличается меньшим нагревом при эксплуатации вследствие оптимального отвода теплоты через открытую часть обода.

Сама покрышка состоит из нескольких конструктивных элементов – каркаса, протектора, брекера, боковин и бортового кольца. Силовой основой покрышки является жесткий каркас, который изготавливается из нескольких слоев специальной ткани – корда. Именно корд призван воспринимать давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки, действующие на шину снаружи от соприкосновения с дорожной поверхностью.

Устройство автомобильных шин

Материалом корда могут служить нити из хлопка, вискоза, капрона, нейлона, металлической проволоки или стекловолокна, а также трос из высокопрочной стали. Прочность покрышки определяется, главным образом, прочностью корда. Кордные нити различной толщины и плотности несут на себе основную нагрузку в ходе эксплуатации шины, обеспечивая ей необходимую прочность, эластичность, износостойкость и неизменное сохранение заданной формы.

Устройство автомобильных шин

В зависимости от конструкции каркаса автомобильные шины бывают с диагональным и радиальным расположением нитей корда. В диагональных шинах нити корда в соседних слоях каркаса располагаются между собой под некоторым углом, что гарантирует оптимальное распределение усилий при деформации покрышки и наилучшую прочность при достаточной амортизации.

В конструкции радиальных шин нити корда в слоях каркаса располагаются радиально по профилю шины в направлении от одного борта к другому. Это значит, что во всех слоях каркаса покрышки нити корда расположены параллельно друг другу. Каркас таких шин более эластичен, он гораздо легче деформируется. Благодаря устройству каркаса радиальные шины обеспечивают по сравнению с диагональными лучшее сцепление с дорогой за счет большего по площади и более стабильного пятна контакта, а также малое сопротивление качению и более высокую долговечность. По этим причинам для легковых автомобилей в настоящее время больше используются радиальные шины, которые маркируется буквой R в размерной надписи на боковине.

Протектор – это толстая профилированная резина, которая расположена на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги. Протектор изготавливают из синтетического и природного каучука, который обеспечивает надлежащее сцепление с дорогой, смягчение воздействий толчков и ударов на каркас шины. Толстый протектор, с одной стороны, увеличивает пробег шины, а с другой, делает шину тяжелее, приводит к ее перегреву, повышает сопротивление качению.

Стандартная толщина протектора у шин, предназначенных для легковых автомобилей, колеблется в диапазоне от 7 до 12 мм. На поверхности протектора имеется рельефный рисунок, который может быть дорожным, универсальным или специальным, в зависимости от условий эксплуатации автомобиля. Протектор дорожной шины отличается гладкостью с частыми, небольшими блоками, в то время как внедорожная шина, наоборот, имеет достаточно грубый протектор с редкими крупными блоками в средней части шины и по бокам.

По рисунку протектора все автомобильные шины делятся на направленные, симметричные и ассиметричные. Рисунок протектора оказывает большое влияние на коэффициент сопротивления качению колеса, бесшумность и износ шины, а также характеристики торможения и сцепления автомобиля с дорогой.

Наибольшее распространение сегодня получили автомобильные шины, имеющие в рисунке протектора продольно-поперечные канавки. Продольные канавки обеспечивают достаточно высокое сцепление шины с дорогой в боковом направлении, а поперечные – оптимальное сцепление на мокрых и скользких дорогах в продольном направлении.

Между каркасом и протектором шины располагается брекер – специальный резинокордный слой, состоящий из нескольких слоев разреженного корда, перемежающихся утолщенными слоями резины. Брекер призван усиливать конструкцию каркаса и одновременно улучшать контакт между протектором и каркасом. Он также обеспечивает более равномерное распределение нагрузок по поверхности шины. Поскольку брекер воспринимает многократные деформации на растяжение, сжатие и сдвиг, то он отличается более высокой эксплуатационной температурой в сравнении с другими элементами покрышки.

Стенки каркаса также покрывают боковины, которые представляют собой достаточно тонкий резиновой, эластичный слой. Боковины предохраняет каркас от механических повреждений и влаги. Они изготавливаются практически из тех же резиновых смесей, что и сам протектор.

Еще один неотъемлемый элемент устройства покрышки – это борт, служащий для крепления покрышки на ободе колеса и образующийся из крыльев. Такое крыло включает в себя бортовое кольцо, изготовленное из стальной проволоки, твердый резиновый жгут, обертку бортового кольца и усилительные ленточки. Бортовое кольцо используется для придания борту необходимой прочности, в то время как резиновый профильный жгут обеспечивает оформление борта и его монолитность.

Шины для легковых автомобилей по качеству применяемых материалов и отдельным элементам конструкции могут несколько отличаться от шин других типов. В частности, они, по сравнению с грузовыми шинами, имеют более эластичный каркас, большую расчлененность рисунка протектора и меньший срок эксплуатации. Каждый элемент конструкции шины обеспечивает выполнение той или иной функции для достижения оптимальных характеристик сцепления автомобиля с дорогой.

Источник: AnyTyres.ru – тесты и обзоры шин (при перепечатке активная ссылка обязательна)

www.anytyres.ru

Автомобильные шины: классификация и обозначение

Автоликбез9 ноября 2016

Казалось бы, нет задачи проще, чем подобрать новые автомобильные шины взамен износившихся старых. Но не все так просто, хорошо, если в продаже встретится идентичная резина того же производителя. А если таковой не найдется или нужно приобрести скаты на зиму, то вначале придется разобраться в классификации покрышек, а также в обозначениях и маркировке, которая на них наносится. Иначе не избежать ошибки и финансовых потерь, а то и проблем с безопасностью езды.

Обозначения на автомобильных шинах

Строение автомобильной резины

Конструкция любой шины включает в себя следующие элементы:

Тканевый или металлический корд. Это каркас покрышки, ее несущий элемент, расположенный в толще резины под рабочей частью. Он изготавливается из прочных нитей искусственного и природного происхождения либо из тонкой стальной проволоки, что встречается реже.
Рельефный протектор - рабочая часть шины, непосредственно соприкасающийся с дорогой. Его высота определяет тип скатов, а в процессе эксплуатации указывает на степень износа. От состава резины и рисунка протектора зависит сезонность применения той или иной покрышки.
Залитый в резину стальной брекер, состоящий из металлической проволоки, расположен над каркасом и защищает его от ударов и других механических воздействий со стороны протектора.
Борт на автомобильных скатах обеспечивает их плотное прилегание и крепление к ободам. Это утолщенный край покрышки с жесткой вставкой из стальной проволоки.
Боковина – элемент, соединяющий рабочую часть с бортом. Она играет роль демпфера, прогибаясь от различных нагрузок во время движения авто.

Классификация шин

По строению корда

По этому параметру шины делятся на радиальные и диагональные, причем последние встречаются в продаже гораздо реже. В первом случае волокна каркаса идут вдоль радиуса колеса, а во втором - располагаются под углом к нему. По надежности и износоустойчивости радиальные покрышки, обозначаемые буквой R в основной маркировке, выигрывают у диагональных, а потому более распространены.

Строение корда на шинах

По эксплуатационным характеристикам

В зависимости от эксплуатации шины делятся на такие разновидности:

Летние или дорожные. Приспособлены для движения по твердым покрытиям на высокой скорости, но только в теплое время года (при плюсовой температуре). При морозе резина таких покрышек теряет эластичность, что ухудшает управляемость машиной и удлиняет тормозной путь.
На работу в холодный период рассчитаны зимние шины, отличающиеся другим составом резины и высотой протектора. Летом они ведут себя значительно хуже и сильно шумят.
Всесезонные покрышки позволяют ездить без «переобувания» круглогодично, но обладают не самыми лучшими эксплуатационными качествами. Езда на подобных шинах – это способ сэкономить средства, жертвуя безопасностью при сильной жаре или крепких морозах.
Для движения по разным типам дорожных покрытий используются универсальные скаты, которые по свойствам схожи со всесезонными. Подойдут для владельцев внедорожников, накатывающих примерно одинаковый пробег по асфальту и грунтовым покрытиям.
Покрышки повышенной проходимости нужно ставить при постоянной езде по грунтовым и насыпным дорогам, грязи и камням. На асфальте они шумят, вызывают повышенный расход топлива и снижают управляемость авто.

По рисунку протектора

Ещё одна классификация автомобильных шин. Протектор бывает таких видов:

обычный ненаправленный рисунок, встречающийся на большинстве скатов;
направленный рельеф служит для интенсивного отвода воды, а потому используется на летней резине;
рисунок асимметричного типа – это два в одном, в подобных шинах внешняя половина протектора имеет направленный рельеф, отводящий воду, а внутренняя – ненаправленный.

Рисунок протектора

Тонкости основной маркировки

На боковинах автомобильных шин нанесено множество надписей и цифр, дающих исчерпывающие сведения об изделии, но в зашифрованном виде. Для автомобилиста – новичка при выборе скатов наибольший интерес представляет основная маркировка, обозначающая их размерность и тип конструкции. Как правило, эта надпись выполнена самым крупным шрифтом и состоит из таких элементов:

первая цифра – это ширина рабочей части протектора, выраженная в миллиметрах;
вторая цифра обозначает высоту ската, взятую в процентах от ширины;
третья латинская буква R указывает на радиальный тип автомобильной резины, на диагональных покрышках данный символ отсутствует;
четвертая цифра – это внутренний (посадочный) диаметр шины, выраженный в дюймах;
на некоторых моделях скатов, предназначенных для небольших грузовых машин и автобусов, в конце проставлен пятый символ - буква С.

Если второй цифры в маркировке нет, то высота резины составляет более 80% от ее ширины.

Для ясности стоит разобрать пример маркировки одного из самых распространенных размеров шин - 185/70R14. Ее расшифровка выглядит так:

ширина ската составляет 185 мм;
высота равна 70% от ширины;
символ R означает «радиальные»;
шина рассчитана на диаметр диска 14 дюймов.

Маркировка автомобильных шин

Если бы в конце стояла буква С, то данное изделие можно было ставить на автомобили с полной массой до 3,5 тонн (микроавтобусы, малые грузовики). Отсутствие символа R давало бы понять, что шина не радиальная, а диагональная.

В продаже можно увидеть импортную автомобильную резину, чья маркировка отличается от принятой на постсоветском пространстве. Стоит разобраться, как она выглядит и расшифровывается:

Двойная маркировка 6,15-R13/155-R13 показывает ширину протектора в дюймах, а затем в миллиметрах. Нет второй цифры, указывающей высоту, значит, она составляет больше 80% от ширины.
Обозначение типа 30×10, 5R15 встречается на моделях резины, рассчитанных на бездорожье. Здесь все размеры даны в дюймах, причем первая цифра 30 – это не ширина, а наружный диаметр колеса. О ширине рабочей части информирует вторая цифра - 10,5. Буква R и цифра 15 имеют традиционные значения.

Расшифровка прочих символов

Помимо размерной маркировки, на шинах проставлены другие надписи и значки, которые помогут разобраться в их характеристиках. Об эксплуатационных свойствах резины можно судить по таким надписям:

на всесезонное употребление скатов указывает подпись All Seasons или Тous terrain;
надпись Winter, M+S либо M.S говорит о том, что резина – зимняя;
значок R+W свидетельствует о том, что шина – универсальная;
слова Rain, Water и Aqua ставятся на летних шинах с улучшенным водоотведением;
на бескамерную резину наносится подпись Tubeless или TL;
скаты с камерой могут не иметь обозначения либо подписываются словами MIT SCHLAUCH или ТТ.

На применение в холодный и теплый периоды также могут указывать различные значки. На летние покрышки производители наносят символ солнца, а на зимние – снежинку.

Поскольку скаты с направленным и асимметричным рельефом протектора необходимо ставить на авто в определенном положении, то на их боковины наносятся информирующие обозначения. Стрелка показывает направление, в котором должна вращаться покрышка, а слова Inside и Outside означают внутреннюю и наружную сторону соответственно.

Направление рельефа протектора

Для некоторых автомобилистов может представлять ценность информация о допустимой нагрузке на шины и максимальной скорости. Эти параметры имеют свои обозначения на боковинах скатов – индексы. Они состоят из цифры и латинской буквы, первая – это индекс нагрузки, вторая – максимальной скорости. Чтобы расшифровать эти значки, нужно использовать таблицы.

Индекс максимальной скорости	Значение, км/ч	Индекс максимальной скорости	Значение, км/ч	Индекс максимальной скорости	Значение, км/ч
F	80	M	130	S	180
G	90	N	140	T	190
J	100	P	150	U	200
K	110	Q	160	H	210
L	120	R	170	V	240

Кроме всех перечисленных значков, на скатах проставляется множество других обозначений, указывающих на:

название бренда;
дату выпуска изделия;
номер партии и модель;
материал корда и брекера, количество слоев;
различные знаки соответствия и штампы ОТК.

Очень полезны индикаторы износа, находящиеся на протекторе шины и представляющие собой цифры или значки разной глубины. В процессе эксплуатации они истираются и пропадают, что позволяет судить о степени изношенности резины.

Колеса и шины: История и теория

Конструкторы долго бились над созданием надежной шины. Первые шины лопались буквально на каждом шагу. В начале XX века самые лучшие шины, сделанные на заказ для гонок, приходилось менять на протяжении двух-трех сотен километров десятки раз. Можно без преувеличения сказать, что современные шины сделали бы самый тихоходный автомобиль начала XX века победителем любой гонки того времени.

Вот основные этапы развития шины.

На обод надевают кольцо, сделанное из резинового рукава. Кольцо служит внутренней камерой шины; камеру окружают прочной защитной резиновой покрышкой на парусиновой основе; небольшие гвозди не могут пробить теперь толщу покрышки. Парусиновую основу заменяют каркасом из одних продольных нитей (корд), чтобы уменьшить трение, нагрев и разрушение нитей. Для облегчения смены шин колеса снабжают съемными ободьями, а затем выполняют легкосъемными и сами колеса вместе с шинами.

Давление в шинах все понижается, возрастает объем камеры, т. е. диаметр сечения шины; в современных шинах давление составляет всего 1 —1,7 кг/см2. Наконец, появляются бескамерные шины, у которых плотное соединение края покрышки с ободом колеса создает герметическое пространство внутри покрышки:

клапан шины вентиль — устанавливают непосредственно на ободе
внутренняя поверхность покрышки покрыта клейкой массой, которая обволакивает отверстие в случае прокола
шина срослась с колесом в единое целое

Разрез бескамерной шины

Рис. Разрез бескамерной шины.

Нужно особо отметить деталь колеса, как бы связывающую колесо с шиной, — обод. Обод постепенно становится все шире, обеспечивая шине более широкую опору для сохранения радиальной эластичности шины без чрезмерного увеличения ее боковой эластичности при низком давлении (т. е. получение плавности хода без ухудшения устойчивости).

Таким образом, главными направлениями развития конструкции автомобильного колеса являются: уменьшение его диаметра (особенно диаметра обода) и веса при увеличении ширины обода и профиля шины, повышение эластичности шины, объединение колеса и шины в один неделимый механизм, упрощение конструкции колеса.

Только одно не изменилось в пневматической шине в процессе ее развития — это воздух.

До недавнего времени многие расчеты автомобиля были почти целиком основаны «по старой памяти» на жестком колесе. Однако «поведение» машины на эластичных колесах, особенно при движении с высокой скоростью, оказалось в действительности настолько отличным от «поведения» железнодорожного вагона или телеги, что науку о движении автомобиля пришлось изменить, и это затронуло, практически, все качества автомобиля.

В шине нагрузку от автомобиля главным образом несет воздух. И поэтому существует единый для всяких пневматических шин —старых, новых и будущих, высокого и низкого давления, малых и больших, камерных и бескамерных — закон грузоподъемности шины.

В основе этого закона лежит предпосылка, что на единицу количества воздуха, находящегося в шине, должно приходиться определенное всегда одинаковое количество килограммов нагрузки. Другими словами, отношение нагрузки Gк, приходящейся на колесо, к количеству сжатого воздуха в камере шины должно быть постоянным. Назовем это отношение показателем удельной грузоподъемности шины.

Количество воздуха в шине можно найти, применив закон физики, по которому объем газа уменьшается пропорционально увеличению давления:

po/p = Vk/Vo

Если объем камеры равен Vk, а давление воздуха в ней равно р, то для накачки шины потребуется взять Vo литров воздуха из атмосферы, где давление составляет рo = 1 кг/см2. Из уравнения находим, что:

Vo = Vk * p/po = Vo*p

Теперь можно написать уравнение для показателя удельной грузоподъемности шины, который обозначим буквой nш («эта»):

nш = Gk / Vo = Gk / VkP кг/л

Так как нагрузка на шину воспринимается не только находящимся в ней воздухом, но и (в небольшой степени) корпусом покрышки, жесткость покрышки должна быть учтена при расчетах удельной грузоподъемности шины. Опытным путем доказано, что в данном случае жесткость покрышки для различных шин можно считать более или менее постоянной, поэтому достаточно прибавить к значению давления в шине р постоянную величину; эта величина примерно равна единице. Тогда уравнение показателя удельной грузоподъемности шины для неподвижного колеса примет такой вид:

nшс =Ggk / Vk * (p + 1) кг/л

Необходимо внести в это уравнение еще одно дополнение.

При движении автомобиля на шину действуют не только вес автомобиля, но и центробежные и другие силы. Эти дополнительные нагрузки на единицу объема шины возрастают с уменьшением радиуса колеса, так как увеличивается число оборотов колеса, необходимое для достижения автомобилем той или иной скорости, а следовательно растет центробежная сила и т.д. Поэтому в числитель уравнения нужно включить множитель (поправочный коэффициент), примерно пропорциональный радиусу колеса. Для упрощения принимаем этот коэффициент равным D + 2b / 2, где D — диаметр обода в дюймах, b — размер профиля шины в дюймах, как они обозначены в торго вой маркировке шины. Тогда уравнение принимает вид:

nш = Gk (D + 2b) / 2Vk * (p + 1) кг*дюйм/л

Размер шины

Рис. Размер шины

Объем шины (камеры) можно упрощенно представить как объем геометрического тела, называемого тором (кольцо с круглым сечением, «баранка»), у которого внутренний диаметр равен диаметру обода D, а диаметр сечения равен размеру сечения профиля шины b.

Изучение шин показывает, что действительный объем шины примерно на 25% меньше подсчитанного таким образом ее объема, так как сечение шины не совсем круглое.

Коэффициент nш равен для шин легковых автомобилей 77,5, для шин грузовых — несколько ниже (в связи с большим сроком ходимости): 70,5 для шин с сечением до 10 дюймов и 60,5 для шин большего размера. Зная показатель удельной грузоподъемности шины, можно с достаточной точностью определять допустимую нагрузку на шину, внутреннее давление в шине для данных условий работы и т. д.

На основе этих законов разработаны номограммы (графики) для выбора шин. Из рассмотрения номограмм для шин легковых автомобилей можно сделать вывод, что существует зависимость между рекомендуемой наибольшей (по нагрузке на шину) скоростью автомобиля Va, наружным диаметром шины (или радиусом ro) и внутренним давлением в шине.

Номограмма для легковых автомобилей состоит из четырех графиков. На верхнем левом (главном) графике, на левой (вертикальной) оси нанесены значения наружного диаметра шины Dk, на поле графика — две группы кривых: для диаметров обода D и для ширины профиля b.

Номограмма для определения характеристики шин легковых автомобилей. Пример пользования номограммой показан жирной линией

Рис. Номограмма для определения характеристики шин легковых автомобилей. Пример пользования номограммой показан жирной линией.

Номограмма для определения характеристики шин грузовых автомобилей

Рис. Номограмма для определения характеристики шин грузовых автомобилей.

Горизонтальная ось графика связана с нижним левым графиком, вертикальная шкала которого показывает давление в шине, а кривые на поле графика соответствуют различным нагрузкам, приходящимся на колесо. Два правых графика служат для уточнения характеристики шины в случае, если нужно эксплуатировать шину со скоростями, большими чем нормальная.

На номограмме толстыми линиями показан пример пользования ею. Пусть будут заданы: наружный диаметр шины около 700 мм (около 28 дюймов), желательное по соображениям плавности хода и устойчивости давление в шине 2 кг/см2, нагрузка на шину 420 кг.

Находим на вертикальной оси главного графика значение 28 дюймов и проводим отсюда горизонтальную линию. Затем находим кривую нагрузки 420 (между кривыми 400 и 450) и точку ее пересечения с горизонталью, соответствующей давлению в шине 2 кг/см2; из этой точки пересечения проводим вертикальную линию до пересечения с проведенной ранее прямой на уровне 28 дюймов. Точка пересечения указывает искомые ширину профиля и диаметр обода.

Это шина 6.00—16, устанавливаемая на автомобиле М-20 «Победа», причем рекомендуемая наибольшая скорость движения составляет около 113 км/час (правый верхний график).

При необходимости изменить один из параметров потребуется изменить и некоторые другие. Так, если скорость систематически или в продолжительном пробеге составляет 120 км/час, нужно уменьшить нагрузку или увеличить давление в шине до 2,25 кг/см2 (правая нижняя часть номограммы), что должно быть учтено при выборе жесткости подвески.

Номограмма для грузовых автомобилей не имеет правых двух графиков. В остальном пользоваться ею можно так же, как и описанной выше номограммой для легковых автомобилей. Если измерить расстояние от центра неподвижного колеса до поверхности дороги, называемое статическим радиусом rс, оно окажется меньшим, чем наружный радиус колеса с шиной ro, измеренный в других точках, так как вследствие эластичности шина сминается под действием нагрузки. Величина ro — rc = fш называется статическим прогибом шины (т. е. прогибом шины в положении, когда автомобиль неподвижен). Нагрузка в кг, вызывающая статический прогиб в 1 см, определяет жесткость шины. Жесткость шины Сш в кг/см2 находится из уравнения

Cш = Gk / fш

где Gk — нагрузка на колесо в кгfш — статический прогиб шины в см

Радиусы колеса с шиной

Рис. Радиусы колеса с шиной

При движении автомобиля в связи с увеличением давления в шине от ее нагрева и вследствие действия центробежной силы радиус колеса слегка увеличивается. Наоборот, при передаче крутящего момента радиус может несколько уменьшиться. Таким образом при движении автомобиля так называемый радиус качения rk может изменяться, но это изменение так незначительно (3—6 мм), что дальше оно учитываться не будет, поэтому можно считать rc = rk.

Таблица. Сравнение размеров зарубежных шин прежних и современных выпусков

Сравнение размеров зарубежных шин прежних и современных выпусков

Решающее значение для грузоподъемности шины имеет сечение профиля, а не диаметр обода. О том, как влияет введение уменьшенных диаметров ободов и увеличенных профилей шин на их удельную грузоподъемность (или нагруженность), свидетельствует сравнение показателя nш для новейших заграничных шин и шин первых выпусков. Первые шипы иностранных фирм имели так же, как и отечественные, постоянный, но несколько более высокий показатель nш по сравнению с показателем для современных шин, так как в то время фирмы задавали большую нагрузку на шины. Это делалось по коммерческим соображениям, а также вследствие наличия большого процента натурального каучука в шинах и в расчете на работу легковых автомобилей в основном в условиях хороших городских дорог и на автомагистралях. Нагруженность введенных новых шин резко снизилась, несмотря на сохранение наружного диаметра и снижение давления в шинах для улучшения плавности хода автомобиля. Снижение нагруженности шины вызвано стремлением без ущерба для ее срока службы увеличить скорость автомобиля.

Увеличить скорость, улучшить условия перевозки пассажиров и груза, продлить срок службы и тем самым повысить экономичность автомобиля — это наиболее заметные направления развития колес и шин, и они полностью совпадают с главными задачами по усовершенствованию автомобиля.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Строение колеса и устройство автомобильной шины

В данной статье рассмотрим строение колеса и автомобильной шины, расскажем из чего состоит колесо автомобиля и чем различается радиальная шина от диагональной.

Строение колеса автомобиля

Колеса принимают крутящий момент от двигателя и за счет сцепления с дорогой обеспечивают движение автомобиля. Также они воспринимают и сглаживают удары от неровностей поверхности дороги. От них зависят возможность разгона и торможения, управляемость и устойчивость, плавность хода и безопасность автомобиля.

Колесо автомобиля состоят из:

диска с ободом;
шины.

Какие существуют автомобильные диски — узнаете .

Строение автомобильной шины

Шина может быть камерной или бескамерной. В камерной находится резиновая камера, которая заполняется воздухом. А сама шина без камеры называется покрышкой. Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.

Каркас шины является главной частью покрышки, ее силовой основой. Он выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Корд воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом нитей корда могут служить: хлопок, нейлон, металлическая проволока, стекловолокно и прочие материалы ().

Неплохо зарекомендовал себя брекер с нитями корда, свитыми из тонких стальных проволочек. По сравнению с текстильным, данный корд имеет во много раз меньше растяжение. Но у него есть минусы: он менее терпим к нагрузкам на низкочастотном покрытии и, если , в брекер попадает вода, особенно с химическими реагентами, то быстро разрушается от коррозии.

Протектор — это толстый слой резины с определенным рисунком, он расположен на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги. Рисунок протектора может быть дорожным, универсальным и специальным.

В бескамерной шине отсутствует и не предусмотрена резиновая камера для воздуха. Полость, заключенная между покрышкой и ободом должна быть герметичной, т.к. непосредственно она заполняется воздухом. Поэтому диск для бескамерной шины отличается от обычного диска наличием уплотняющих буртиков на ободе. При покупке дисков на это следует обращать внимание. Если используете шины с камерой, то подойдут любые диски, буртики не помешают.

Шины бывают с диагональным и радиальным расположением нитей корда.

диагональные и радиальные шины автомобиля

В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол их наклона составляет 35 — 38°. То есть они соединяют боковины покрышки по диагонали.

В радиальных шинах нити корда расположены под прямым углом по отношению к бортам. Основными достоинствами радиальных шин являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Радиальные шины являются более современными, чем диагональные, и именно они, в большинстве случаев, используются на автомобилях. С ними машина устойчивее, экономичнее и динамичнее.

Чтобы протектор шины хорошо держал дорогу, он должен приноравливаться к её неровностям — быть достаточно гибким в радиальном направлении. Чему корд каркаса почти не препятствует. Но деформация боковины шины не желательна — она ухудшают управление. Для решения этой задачи используют дополнительное силовое кольцо из несколько слое корда. Это так называемый брекер, который не допускает сильных деформаций в боковом направлении. Чтобы брекер обладал необходимой жесткостью, нити корда в нем уложены не радиально, а диагонально.

Маркировка шин

При покупке шин внимательно . Например, на боковине шины можно увидеть надпись 175/70 R14. Это означает:

175 –ширина шины в миллиметрах,
70 – соотношение высоты шины к ее ширине в процентах,
R – радиальная шина (с радиальным расположением нитей корда),
14 – посадочный диаметр шины в дюймах (один дюйм равен 2,54 сантиметра).

Ошибкой многих автолюбителей является заблуждение, что буква R в маркировке шины указывает на некий радиус. Эта буква вообще с числом 14 никак не связана, она указывает лишь то, что данная шина — радиальной конструкции, в отличии от устаревших диагональных. А число 14 — это ее посадочный диаметр по ободу колеса. 14 дюймов = 356 мм.

portalvaz.ru

Анатомия покрышек для авто от А до Я

Возможно, вы этого не знали, но шины являются одним из самых сложных компонентов в автомобиле

автомобильные шины и девушка Никогда не думайте о шинах как об однородном шаре из формованной резины, потому что ничто не может быть так далеко от истины. На самом деле, шины более правильно было бы определить как высокопроизводительный композитный материал, содержащий около 60 различных элементов. Вполне возможно, что шины самый сложный компонент в вашем автомобиле. Подготавливая данный материал, мы проконсультировались со специалистами из Goodyear, Michelin, Pirelli. Мы выслушали мнение автомобильных производителей и посетили наиболее информативный веб-сайт, посвященный вопросу шин. Вот, что нам удалось почерпнуть.

Проблемы с которыми сталкиваются производители покрышек для авто

Каждый элемент, из которого состоит автомобильная шина, несет ответственность за сцепление вашей машины с дорогой, как продольно, так и по бокам, как на мокрой дороге, так и на сухой. Они поддерживают комфорт в автомобиле, обеспечивая низкое сопротивление качению и не создавая излишнего шума. И они, шины, продолжают делать это километр за километром, километр за километром.

Каждая характеристика шины напрямую связана с другой и во время инженерной оптимизации зачастую приходится жертвовать красотой ради сцепления шины, либо сцеплением шины ради износостойкости, и так по всем параметрам.

Сцепление и износостойкость, очевидно, являются зависящей друг от друга парой компонентов: чем мягче протектор, тем лучше он будет выполнять свои захватывающие действия межмолекулярного сцепления, но, увы, чем мягче протектор, тем быстрее они износятся.

Тем не менее, производители шин сделали колоссальную работу по уменьшению этих компромиссов с каждым новым поколением конструкций автомобильной покрышки. В последние годы прекрасным примером по совершенствованию шин является вклад в экономичный расход топлива путем снижения сопротивления качению. В целом, было доказано, что при снижении сопротивления качению на 10 процентов, потребление топлива снижается на 1-2 процента.

Сопротивление качению и гистерезис в авто покрышках

«Что это за магия слов – сопротивление качению» - спросите вы? Сопротивление качению – это сила, которая мешает вашим колесам, КАТИТЬСЯ с той скоростью, которую вы им зададите. То есть представьте себе: работает двигатель, крутит ваши колеса, но на пути у них встречаются разные препятствия, которые гасят задаваемую им скорость. В результате теряется энергия, а следовательно двигателю машины приходится выдавать больше энергии для кручения колес и как следствие потреблять больше топлива. Сопротивление качению неизбежно приводит к деформации шин. Чисто в качестве мысленного эксперимента представьте себе колеса поезда. Ясней ясного, что железнодорожные колеса из стали практически не сопротивляются качению, так как их предназначение заключается лишь плыть по рельсам, не цепляясь за них и не деформируясь. В контраст этому шина обладает гистерезисом. «Опять непонятные слова» - подумаете вы: «Что такое гипертезис?». А мы ответим: Гипертезис – это отставание (по крайней мере, если перевести это слово с греческого языка), то есть явление, при котором шина соприкасаясь с дорогой, деформируется с запаздыванием, а потом с запаздыванием возвращается в первоначальную форму из-за внутреннего трения в своих компонентных материалах. На практике шины с высоким гистерезисом – к примеру с клейким протектором – будут обладать более сильным сопротивлением качению, шины же с низким гистерезисом будут обладать явно меньшим сопротивлением, что будет более экономить ваше топливо. То есть, гипертезис это неотъемлемая часть такого понятия как сопротивление качению. Над уменьшением деформации шин (т.е. гипертезиса) и работают шинные инженеры. Но сделать это, не причинив вред другим характеристикам автомобильной покрышки, ой как не просто.

На одной из выставок в Парижском автосалоне, компания Michelin рекламировала свои новые шины с уменьшенным коэффициентом сопротивления качению. Делала она это следующим образом: они поставили сферическую рампу, которую вы могли видеть на тренировках у скейтеров и роллеров. На одном из концов рампы стояло две машины, прицепленные к крюку. По команде работника Michelin, эти два автомобиля одновременно отцеплялись от крюка и начинали кататься по сферической рампе туда-сюда. Один из этих автомобилей вскорее остановился, а второй еще катался. Первый был обут в обычные шины, а на втором были надеты шины Michelin, которые обладали низким сопротивлением качению.

Быть может вы подумаете: "Так давайте делать шины тверже, снижая их гипертезис, тем самым уменьшая сопротивления качению". В ответ мы вам приведем немного истории: первое поколение шин с низким сопротивлением качению было крайне неудобно для езды и не отличалось хорошим сцеплением с поверхностью дороги. (Мы уже упоминали о межмолекулярном сцеплении, но существует еще один аспект, который также участвует в процессе сцепления – гистерезисное трение.) К тому же жесткие шины не безопасны, а любая кочка, встретившаяся вам по дороге, ощущается в салоне автомобиля как маленькое землетрясение.

Новые достижения в создании резиновой смеси, дизайне каркаса шины и ее конструкции уменьшают такие явление как сопротивления качению, а, следовательно, уменьшают количество потребления топлива автомобилем.

Преобразование сложных композитов автомобильной шины

Основными элементами шин являются протектор, который осуществляет контакт с дорогой; пояс, лежащий в основе шины и стабилизирующий протектор; схема колеса боковые стенки, которые защищают шину от бордюров и других схожих препятствий, которые могут деформировать колесо; борт покрышки на интерфейсе колеса; слои каркаса, определяющие его форму, а также герметизирующий слой, поддерживающий шины в накачанном состоянии. С самого начала создания шины каждый из этих компонентов влияет на ее производительность. Тонкий герметизирующий слой, например, способствует низкому сопротивлению качению и небольшому весу (что очень выгодно для управляемости), но если сделать его слишком тонким, то поддержание постоянного давления воздуха в шинах и их срок службы станут под угрозу.

Дизайн каркаса диктует грузоподъемность шин, сбалансированность их управляемости, торможения и комфортности езды. Слои каркаса, по существу, расположенны самым простым образом, радиально от борта к борту, из-за этого шины и получили название «радиальные», в отличие от традиционных диагональных шин. Что бы вам было еще понятней, у радиальных покрышек нити корда в прослойках каркаса не перекрещиваются, как у диагональных покрышек, а имеют радиальное расположение, то есть нити корда идут от борта к борту.Выпускаются эти шины в камерном и бескамерном исполнениях. У диагональных же шин нити корда в прослойках каркаса идут от борта к борту в диагональном направлении.

диаметральная и радиальная шина Запатентованные компанией Michelin еще в 1946 году, радиальные шины очень медленно завоевывали рынок. Шины Michelin X считались последним писком моды среди гонщиков в конце 1950-х годов, потому что их калибровочный пробег был более равномерным по сравнению с распространенными диагональными шинами. Но радиальные шины не выходили за рамки гоночных автомобилей вплоть до 1968 года. Именно тогда компания Ford выпустила новую линейку автомобилей и у некоторых из них были радиальные шины. Но даже в 1982 году компании Avon и Goodyear, производящие диагональные шины, все еще опережали на Формуле 1 компании Michelin и Pirelli, которые перешли на производство радиальных шин. Но все же, финальную победу одержали радиальные шины. Последняя гонка, в которой использовались шины диагональные, состоялась в 1992 году.

Эти радиальные шнуры, определяющие форму каркаса, как правило, выполнены из полиэстера, в отличие от пояса, находящегося непосредственно под протектором, который делают из металлокорда и расположен он как диагонально, так и радиально.

Эластичные элементы шины содержат как природный, так и синтетический каучук. Как это ни странно, но в наш век, где практически во всем отдается предпочтение синтетике, жесткость, обеспечиваемая натуральным каучуком, остается непревзойденной. Резина шин для гоночных автомобилей на 65 процентов состоит из синтетики, пропорция синтетика/ натуральный материал в шинах для пассажирских автомобилей равна 55/45 соответственно, что касается шин для внедорожников, то они более чем на 80 процентов должны состоять из натурального материала, т.е. резины.

Кроме того, частью эластомерной смеси являются армирующие материалы, такие как углерод и кремний, последний из которых полезен при уменьшении компромисса между сцеплением на мокрой поверхности, сухим сцеплением и сопротивлением качению. Некоторые из примесей являются антиоксидантами, другие же улучшают прилипание резины к стали и шнурам из полиэстера, некоторые выступают в качестве отвердителей и технологических добавок в процессе вулканизации шин.

Протектор, угол скольжения, недостаточная и избыточная поворачиваемость автомобильной шины

Рисунок протектора шины влияет на все аспекты ее производительности, точно так же, как и на ее внешний вид. Все мы привыкли к шинам, которые являются ассиметричными как по рисунку протектора, так и по его направленности. Эти тонкости очень важны в оптимизации многих аспектов, начиная управляемостью и снижением шума, и заканчивая отводом воды из бороздок протектора.

Даже во время езды по прямой дороге, сжатие переднего края поля зацепления шины и отдача задней кромки остаются нетривиальными. (Частью этого процесса является гистерезисное трение.) Добавьте боковую нагрузку при поворотах и вещи приобретают совершенно другую, еще более сложную окраску – с этого момента появляются такие понятия, как угол скольжения, недостаточная и избыточная поворачиваемость.

На самом деле очень жаль, что в определении используется слово «скольжение», т.к. складывается впечатление, что шина скользит, чего на самом деле не происходит. Представьте себе шину при повороте и проследите за вращением поля зацепления. Из-за деформации шины при боковой нагрузке, новое направление сцепления не будет совпадать с предыдущим направлением шины. Угол между этими двумя направлениями и есть угол скольжения при данной нагрузке. Несмотря на слово «скольжение», это понятие является мерой неотъемлемой деформации шины, но никак не скольжением.

Теперь представьте себе ускоряющийся на повороте автомобиль. Если изменение угла скольжения передних колес больше, чем задних, то у автомобиля наблюдается недостаточная поворачиваемость. Если изменение угла скольжения задних колес превышает изменение угла скольжения колес передних, то мы наблюдаем избыточную поворачиваемость.

Ускорение на постоянном радиусе – например, на скользкой испытательной трассе для искусственных заносов автомобиля – при недостаточной поворачиваемости потребует все большего и большего ограничения поворота управляемых колес для того чтобы оставаться на заданном курсе; избыточная поворачиваемость будет требовать для этого все меньшее и меньшее ограничение. При экстремальных ситуациях автомобиль начнет «пахать» носом при недостаточной поворачиваемости, при избыточной поворачиваемости автомобиль опишет дугу. Если же избыточная и недостаточная поворачиваемость произойдут в нейтральной обстановке, то поведение автомобиля будет чем-то средним между этими двумя крайностями.

Расшифровка значений боковины автопокрышки

маркировка шин Ни для кого не является секретом то, что шины бывают разных размеров, так что давайте вместе расшифровывать некоторые пункты из системы условных обозначений, вытесненных на боковине покрышки. Например, стандартной шиной для Mazda Miata является 205/50R16 с оценкой скорости V. 205 – это номинальная ширина профиля шины, от боковины до боковины, измеряется в миллиметрах. 50 – это цифра, показывающая отношение высоты профиля шины к его ширине. R указывает на то, что шина радиальная. Цифра 16 обозначает, что этой шине подходит колесо диаметром в 16 дюймов. Оценка скорости V означает, что максимальная безопасная скорость для этих шин 240 км/ч.

Немного арифметики могут сказать многое о размере данной шины. Как показано на рисунке ниже, наша шина 205/50R16 имеет секцию, ширина которой 8,1 дюйма (205 мм). Каждая боковина составляет 50 процентов от этой величины, т.е. около 4,05 дюйма. Таким образом, диаметр шины и 16-дюймовое колесо в полной сборке составляет 24,1 дюйма, а окружность колеса составляет 75, 7 дюйма. Понятно? Уверены, что да, поэтому идем дальше.

Miata также представлена в комплектации «Pus 1» с опциональными шинами 205/45R-17. Как следствие их размер больше. Кстати, это более производительный вариант, его оценка скорости W, что означает максимальную безопасную скорость в 270 км/ч.

Размер имеет значение, но не так как вы могли бы подумать

Для улучшения производительности широка практика использования более широких шин, при условии, конечно, что добавочная ширина совместима с геометрией пружин и рычагов автомобильной подвески, а также зазором крыла. Например, почему бы не использовать в Miata вместо шин 205/50R16 шины с шириной протектора 235 мм? Разве это не предоставило бы большее поле зацепления?

Лучшее, что мы можем сказать в этом случае «не обязательно». Безусловно, шины в 235мм будут предоставлять более широкое поле контакта с дорожным покрытием, но соразмерно короче, и таким образом, площадь поля зацепления будет приблизительно такой же. Чтобы разгадать это странное явление, помните, что мы имеем дело с пневматической структурой резины. И, как показывают любые плоские шины, без должного накачивания воздухом такие колеса не выдерживают больших нагрузок.

То есть, мы можем получить довольно хорошую площадь поля зацепления только благодаря должному давлению воздуха в шинах: например, шина выдерживающая нагрузку в 454 кг и имеющая давление воздуха в 2,5 кг на квадратный сантиметр, будет иметь поле зацепления площадью в 184,5 квадратных сантиметров. А именно, каждый квадратный сантиметр инфляционного давления выдерживает 2,5 кг из 454.

Тогда почему более широкие шины улучшают вхождение в повороты? Потому что форма поля зацепления так же важна, как и его площадь. Широкое поле зацепление широких шин лучше при борьбе с боковыми нагрузками и, таким образом, обеспечивают лучшее вхождение в повороты, но для езды по прямым дорогам от широты шины вы много не выиграете.

Любопытные факты профиля, в том числе и история успеха компании-производителя автомобильных шин

Как правило, более низкий профиль предоставляет более острое вхождение в виражи, лучшую управляемость и, по сути, более предсказуемую производительность. Первоначально, однако, концепция была обременена огромным компромиссом в области комфорта. Еще в 1980-х гг., когда соотношение боковины к ширине составляло около 78, с легкостью можно было распознать «низкопрофильные шины» с пропорцией 60, наблюдая за лобовым стеклом (дрожащие дворники) и чувствуя каждую расщелину в асфальте, в то время как автомобиль ехал по зеркально ровной дороге. Теперь же, седаны вполне комфортно чувствуют себя и на шинах с соотношением в 45, хотя многие специалисты утверждают, что такое соотношение пагубно влияет на состояние подвески авто.

В настоящее время наблюдается тенденция к более низкому профилю и более высоким колесам. Шины 255/20R-24 являются примером предельных возможностей автомобильной резины, но с ними приходят и компромиссы. Резина легче, чем большинство металлов, и существует определенная точка, в которой металлическая конструкция большого колеса становится чрезвычайно неблагоприятной. Кроме того, минимальный пневматический объем делает шины и колеса уязвимыми к выбоинам и подобным дефектам на дорогах. Если соотношение борта шины к ширине будет составлять менее 30 или диаметр металлической конструкции колес будет больше 20 дюймов, то такие «катки» будут расположены на автомобили лишь для его красоты, ездить на них будет крайне некомфортно.

У многих может возникнуть вопрос: если низкопрофильные шины настолько хороши, то почему бы их не использовать на болидах Формулы 1? Да потому что у Международной федерации автоспорта свое мнение по этому поводу. Правила Формулы 1 очень плотно регулируют пакет колеса/ шины, и в результате мы имеем очень высокие колеса: передние примерно 245/65R-13 и задние 325/50R-13. Любопытно то, что они работают на относительно низком давлении в 1,4 бар (или 1,4 кг на квадратный сантиметр). Кроме того, по правилам Формулы 1, газом, которым можно накачивать колеса, может быть только воздух или азот. Цель у федерации одна, уравниловка всех участников гонки.

Азот в автомобильной шине – дефицит или общенародный компонент?

Наша атмосфера на 78 процентов состоит из азота, на 21 процент из кислорода, а также из водяных паров и других газов. Молекулы азота сами по себе больше, чем молекулы кислорода, таким образом, шина, заполненная этим газом, будет менее восприимчива к утечке. Устранение утечки позволяет поддерживать равномерное давление в широком диапазоне температур шины. Как известно, азотом можно уже давно заправиться на некоторых шиномонтажных станциях (некоторые заполняют шины этим газом даже бесплатно). Меньшая утечка азота из шины является большим плюсом. Тем не менее, специалисты смотрят скептически на эту выведенную формулу и у нее есть противники.

Более важным аспектом является мониторинг давления в шинах вашего автомобиля. В настоящее время новые автомобили производятся с системой контроля давления в шинах (TPMS – Tire Pressure Monitoring System). Однако не все TPMS одинаково хороши. Косвенно система зависит от аппарата ABS, который оценивает окружность качения и определяет ненакачанные шины. Следует отметить, однако, что косвенные измерения не поймают постепенного снижения давления во всех четырех колесах. Прямые системы отслеживают давление в отдельно взятой шине, но, увы, они не застрахованы от ложных срабатываний. Приобретение собственного качественного манометра станет для вас отличным вложением денег.

Кроме того, конечно, следите за признаками того, что срок эксплуатации шин истекает, а именно обращайте внимание на изношенность рисунка протектора.

Что вы сделали с моей запаской?

Автопроизводители ненавидят запасные колеса. Они занимают много пространства, добавляют вес и стоимость автомобилю. Производители шин не имеют ничего против того, чтобы поставлять комплекты из пяти полноразмерных шин, но даже они чувствуют, что запаска становится вымирающим видом. Это в большей мере является вопросом маркетинга, чем охраны и безопасности. Внедорожники и легкие грузовики, как правило, не лишаются в комплектации стандартной пятой шины. Что касается пассажирских автомобилей, то большинство из них сейчас оснащаются временной запаской минимальных размеров или же просто набором нагнетательного насоса. Делается это для того чтобы во первых вы по своей халатности не катались на запасном колесе до следующего прокола, а поскорей починили пробитое колесо или заменили его новым, а во вторых для увеличения пространства в машине, которое занимает запаска.

Кроме общедоступных нашему пониманию шин, существует также ряд концептов, которые быть может уже скоро войдут в нашу автомобильную жизнь как неотъемлемое целое. К примеру как вам идея безвоздушных шин спицами которым служат переработанные смолы. Такие колеса по нраву Greenpeace и снимают вопросы по поводу контроля за их давлением. Совсем недавно мы описывали данную идею в материале «Концепт шин без воздуха от Bridgestone».

А еще существуют шины, на которых можно ездить, даже если они спущены. Каркас и боковины спроектированы таким образом, что шины можно эксплуатировать в спущенном виде для аварийной эвакуации, т.е. чтобы доехать до ближайшего шиномонтажа ( не думайте, что вы сможете рассекать на таких шинах еще около месяца).

zap-online.ru

Строение колеса и устройство автомобильной шины

Строение колеса и автомобильной шины

В данной статье рассмотрим строение колеса и автомобильной шины. расскажем из чего состоит колесо автомобиля и чем различается радиальная шина от диагональной.