Призначення коліс – здійснення зв'язку автомобіля з дорогою, забезпечення руху автомобіля, зміни напрямку руху та передачі вертикальних навантажень від автомобіля до дороги. Простіше кажучи, саме завдяки колесам ми можемо рухатися та керувати автомобілем, тому від правильного вибору коліс безпосередньо залежить поведінка автомобіля на дорозі.
Виділяють такі види коліс:
- провідні;
- керовані;
- комбіновані (провідні та керовані);
Провідні колеса мають таку назву тільки тому, що вони перетворюють тягу двигуна на поступальний рухавтомобіля, передаючи всі моменти та сили на дорогу. Керовані колесавідповідають виключно за контроль за напрямом руху автомобіля. А якщо колесо отримує тягу від двигуна, та ще й відповідає за напрямок руху, то воно є комбінованим.
Автомобільне колесо в зборі (рисунок 6.20) складається з пневматичної шини, обода, маточини та сполучного елемента- Диска.
Малюнок 6.20 Автомобільне колесо. Поперечний розріз.
Пневматична шина є найбільш важливим елементому конструкції колеса. Якщо уявити колесо без пневматичної шини – жорстким, наприклад дерев'яним, то неважко припустити, що при коченні такого колеса по твердій дорозі траєкторія переміщення осі копіюватиме профіль дороги. Удари колеса про нерівність дороги в цьому випадку будуть повністю передаватися на підвіску. І все виглядає зовсім інакше, коли на колесо змонтовано пневматичну шину. У місці контакту еластична шина (зазвичай виконана на основі каучуку та різних добавок – від сажі до оксиду кремнію) деформується. При цьому невеликі нерівності, що деформують шину, не впливають на положення осі колеса.
Якщо ж колесо наїжджає на більші перешкоди, то сильні поштовхи викликають збільшену деформацію шини і плавне переміщення осі колеса. Здатність пневматичної шини плавно змінювати негативний вплив дефектів дорожнього покриття на вісь колеса називається згладжує.
Ефект згладжування забезпечується пружними властивостями стисненого повітря, що у шині.
Примітка
Коли частина шини під час кочення виходить з контакту з дорожньою поверхнею, частка енергії, витрачена на деформацію шини, витрачається на внутрішнє тертя в гумі, перетворюючись на теплоту. Нагрів негативно впливає властивості шин, як наслідок - прискорення зносу.
Втрати енергії залежать від конструкції шини, внутрішнього тиску повітря в ній, навантаження, швидкості руху і крутного моменту, що передається. Зі збільшенням деформації шини ростуть і втрати на внутрішнє тертя, наслідком цього є збільшення потужності, що витрачається, на рух автомобіля.
Для зменшення деформації та незворотних втрат тиск повітря у шині треба збільшувати. Однак для задоволення вимог щодо забезпечення високої здатності, що згладжує шини, з одного боку, і щодо зменшення незворотних втрат на внутрішнє тертя, з іншого боку, тиск повітря в шинах кожного типу встановлюють з урахуванням їх конструктивних особливостей і умов експлуатації.
Тиск повітря в шині колеса є найважливішим експлуатаційним показникомі кожним виробником встановлюється відповідно до конструкції та прямого призначення шини.
Колісний диск зазвичай встановлюють на маточину колеса, яка, у свою чергу, встановлена в поворотний кулакі вільно обертається на роликових підшипниках. Виготовляють диск з листового металу шляхом штампування та подальшого зварювання елементів. Диски можуть бути відлиті з легкосплавних матеріалів (наприклад, алюмінієвого та магнієвого сплаву), а можуть бути кованими, які поєднують в собі легкосплавний матеріал і штампування.
Пневматична шина
Увага
Експлуатація шини з протектором, висота якого менша за гранично допустимої норми, встановленою правилами дорожнього руху, ЗАБОРОНЕНА! Мінімально допустима висотапротектора:
- для легкових автомобілів – 1,6 мм;
- для вантажних автомобіліввантажопідйомністю понад 3,5 тонни – 1,0 мм;
- для автобусів – 2,0 мм;
- для мотоциклів – 0,8 мм.
Влаштування шини
Примітка
На даний момент шини діляться на два типи: камерні та безкамерні. У шинах першого типу є спеціальна камера, у яку закачується повітря. У безкамерних шинах покришка встановлюється на обід, ущільнюється та накачується повітрям.
Малюнок 6.21
Гума, що використовується для виробництва покришок, складається з каучуку (натурального або синтетичного), до якого додаються сірка, сажа, смола, крейда, перероблена стара гума та інші домішки та наповнювачі. Покришка складається з протектора, подушечного шару (з брекером), каркаса, боковин та посадкових бортів із сердечниками (силове кільце), як показано на відповідному малюнку 6.21. Каркас служить основою покришки: він з'єднує всі її частини в одне ціле і надає покришці необхідну жорсткість, при цьому має високу еластичність і міцність. Каркас покришки виконаний з кількох шарів корду завтовшки 1-1,5 мм. Число шарів корду є парним для рівномірного розподілу міцності конструкції і зазвичай становить 4 або 6 для шин легкових автомобілів і 6-14 для шин вантажних автомобілів і автобусів.
Цікаво
Зі збільшенням числа шарів корду підвищується міцність шини, але одночасно збільшується її маса і зростає опір коченню, що є неприйнятним.
Корд є спеціальною тканиною, що складається, в основному, з поздовжніх ниток діаметром 0,6 - 0,8 мм з дуже рідкісними поперечними нитками. Залежно від типу та призначення шини корд може бути бавовняним, віскозним, капроновим, перлоновим, нейлоновим та металевим. Найдешевшим із усіх є бавовняний корд, але він має найменшу міцність, яка, до того ж, суттєво зменшується при нагріванні шини. Міцність капронового корду приблизно в 2 рази вища, ніж бавовняного, а перлонового та нейлонового кордів – ще вища. Найбільш міцним є металевий корд, нитки якого скручені з високоякісного сталевого дроту діаметром 0,15 мм. Міцність металевого корду вище бавовняного більш ніж у 10 разів, і вона не знижується при нагріванні шини. Шини з такого корду мають невелику кількість шарів (1-4), менші масу та втрати на кочення*, вони більш довговічні. Нитки корда мають під деяким кутом до площини, проведеної через вісь колеса. Кут нахилу ниток залежить від типу та призначення шин. Він становить 50-52 ° для звичайних шин.
Примітка
* Втрати на кочення. Як не крути, а при русі, точніше при коченні, у всіх шарах шини виникає тертя і, як наслідок, шина спочатку деформується як би із запізненням, а потім із таким же запізненням приходить у вихідне положення. Внаслідок цього не хитрої дії шина починає нагріватися. Якщо нагрівається, значить просто витрачає частину, прикладеної до неї енергії, призначеної для кочення в порожню. Вчені багатьох лабораторій вивчають питання цієї проблеми з метою зниження втрат на кочення.
Подушечний шар (і брекер) пов'язує протектор з каркасом і оберігає каркас від поштовхів та ударів, що сприймаються протектором від нерівностей дороги. Він зазвичай складається з декількох шарів розрідженого гумового корду, товщина гумового шару в якому значно більше, ніж у каркасного корду. Товщина подушечного шару дорівнює 3-7 мм, а кількість шарів корду залежить від типу та призначення шини.
Боковини оберігають каркас від пошкодження та дії вологи. Їх зазвичай виготовляють із протекторної гуми завтовшки 1,5-3,5 мм.
Борти надійно утримують покришку на обід. Зовні борту є один-два шари прогумованої стрічки, що оберігає їх від стирання обод і від пошкоджень при монтажі і демонтажі шини. Усередині бортів є сталеві дротяні сердечники. Вони збільшують міцність бортів, оберігають їх від розтягування та запобігають зіскакуванню шини з обода колеса.
Камера утримує стиснене повітря всередині шини. Вона є еластичною гумовою оболонкою у вигляді замкнутої труби. Для щільної посадки (без складок) усередині шини розміри камери трохи менші, ніж внутрішня порожнина покришки. Тому заповнена повітрям камера знаходиться в шині в розтягнутому стані. Товщина стінки камери зазвичай становить 1,5-2,5 мм для легкових шин і 2,5-5 мм для шин вантажних автомобілів і автобусів. На зовнішній поверхні камери робляться радіальні ризики, які сприяють відведенню назовні повітря, що залишається між камерою та покришкою після монтажу шини. Камери виготовляють із високоміцної гуми.
Особливості безкамерної шини
Безкамерна шина не має камери та ободної стрічки і виконує одночасно функції покришки та камери. По пристрої вона дуже близька до покришки камерної шини зовнішньому виглядумайже не відрізняється від неї. Особливістю безкамерної шини є наявність на її внутрішній поверхні герметизуючого повітронепроникного гумового шару завтовшки 1,5-3,5 мм.
Примітка
Матеріал каркаса безкамерної шини також характеризується високою повітронепроникністю, так як для нього використовують віскозний, капроновий або нейлоновий корд, повітронепроникність якого в 5-6 разів вища, ніж у бавовняного корду.
Примітка
Посадковий діаметр безкамерної шини зменшено, вона монтується на герметичний обід.
Малюнок протектора
Увага
Відповідно до правил дорожнього руху, забороняється встановлювати на одній осі шини різних розмірів та з різним малюнком протектора.
Призначення
В ідеальних умовах протектор повинен бути відсутнім у принципі (погляньте на злики формульних болідів), щоб площа контакту шини з поверхнею дороги була максимальною. Однак ідеальні умови – це коли дорога вкрита асфальтобетоном, причому сухим. Як тільки на поверхні з'явиться хоча б невеликий шар води або поверхня стане просто вологою, коефіцієнт зчеплення шини з дорогою різко впаде, контакт загубиться і водій втратить керування над автомобілем. Для того щоб при наїзді на поверхню з шаром води цю воду було куди відводити (можна сказати, в примусовому порядку), покришка рясніє «ялинкою» протектора. Якщо ж шина призначена для руху в зимовий період, значить і форма протектора буде відповідною - збільшена кількість ламелів та брудовідводів.
Примітка
* Сила з якої колеса «чіпляються» за дорогу характеризується коефіцієнтом зчеплення шин із дорогою. Коефіцієнт зчеплення – це відношення сили зчеплення коліс з дорогою до ваги, яка припадає на це колесо. Коефіцієнт зчеплення з дорогою має вирішальне значення при гальмуванні та розгоні автомобіля. Що коефіцієнт зчеплення колеса, то вища інтенсивність розгону і гальмування автомобіля.
Малюнки протектора шин
- Ненаправлений рисунок (рисунок 6.22) - рисунок, симетричний щодо вертикальної осі колеса, що проходить через його вісь обертання. Це універсальний малюнок, саме тому основна частина шин випускається з таким малюнком.
- Направлений рисунок (рисунок 6.23) - рисунок, симетричний щодо вертикальної осі, що проходить через центральну частинупротектори. Серед переваг такого малюнка – покращена здатність відведення води з плями контакту з дорогою та знижена шумність.
- Асиметричний рисунок (рисунок 6.24) - рисунок, не симетричний щодо вертикальної осі колеса. Такий рисунок використовується для реалізації різних властивостей в одній шині. Наприклад, зовнішній бік шини краще працює на сухій дорозі, а внутрішній - на мокрій поверхні.
|
|
|
|
Маркування шин
Існує два поняття, що стосуються кожної моделі шини: типорозмір та індекси.
Наприклад, вказано типорозмір - 255/55 R16, де
255 - ширина профілю шини в мм;
55 – відношення висоти профілю шини (від посадкового обода до зовнішнього краю колеса) до ширини профілю у відсотках.
Примітка
Примітно, що що менше ця цифра, то ширша шина.
R - радіальна конструкція корда, складові нитки корда в шарах каркасу мають радіальне розташування (спрямовані від борту до борту);
16 – посадковий діаметр обода в дюймах (1 дюйм = 2,54 см).
В індексах вказуються параметри максимального навантаження на одну шину в кілограмах та індекс швидкості – максимальна допустима швидкістьрухи в км/год, а також додаткові індекси, що характеризують властивості конкретної шини.
Малюнок 6.25
| Індекс швидкості | Максимальна швидкість, км/год |
| L | 120 |
| M | 130 |
| N | 140 |
| P | 150 |
| Q | 160 |
| R | 170 |
| S | 180 |
| T | 190 |
| U | 200 |
| H | 210 |
| V | 240 |
| W | 270 |
| Y | 300 |
| Z | Понад 240 |
Існує два типи маркування: для шин внутрішнього ринку та зарубіжних шин.
Маркування шин внутрішнього ринку
Відповідно до ГОСТу на покришку наносяться такі обов'язкові написи:
- товарний знак та (або) найменування виробника;
- найменування країни-виробника англійською мовою – «Made in…»;
- позначення шини;
- торгова марка (модель шини);
- індекс несучої здатності (вантажопідйомності);
- індекс категорії швидкості;
- "Tubeless" - для безкамерних шин;
- "Reinforced" - для посилених шин;
- "M+S" або "M.S" - для зимових шин;
- "All seasons" - для всесезонних шин;
- дата виготовлення, що складається з трьох цифр: перші два позначають тиждень виготовлення, остання - рік;
- "PSI" - індекс тиску від 20 до 85 (тільки для шин з індексом "С");
- "Regroovable" - у разі можливості поглиблення малюнка протектора методом нарізки;
- знак офіційного затвердження «E» із зазначенням номерів офіційного затвердження та країни, що видала сертифікат;
- номер Держстандарту;
- національний знак відповідності Держстандарту (допускається наносити лише у супровідній документації);
- порядковий номер шини;
- знак напряму обертання (у разі направленого малюнка протектора);
- "TWI" - місце розташування індикаторів зносу;
- балансувальна мітка (крім шин 6,50-16С та 215/90-15С, що поставляються в експлуатацію);
- штамп технічного контролю.
Маркування закордонних шин
На таких покришках можуть бути інші позначення:
- "Tous terrain" - всесезонна;
- "R+W" (Road + Winter) - дорожня + зимова (універсальна);
- "Retread" - відновлена;
- «Inside» - внутрішня сторона;
- "Outside" - зовнішня сторона;
- «Rotation» - напрямок обертання (для шин із спрямованим малюнком);
- "Side facing inwards" - внутрішня сторона (для асиметричних шин);
- "Side facing outwards" - зовнішня сторона (для асиметричних шин);
- "Steel" - позначення наявності металокорду;
- "TL" - безкамерна шина;
- "ТТ" або "MIT SCHLAUCH" - камерна шина.
Шини Run-flat
Технологія Run-flat застосовується при виробництві дорогих автомобільних шин. Такі шини мають посилені боковини. Наявність міцних вставок у боковині шини з гуми спеціального складудозволяє їй витримувати вагу автомобіля навіть у спущеному стані.
На спущеному колесі з шинами Run-flatможна проїхати близько 80 км, якщо машина повністю завантажена. Якщо в машині знаходиться лише водій, то рухатись на спущеній шині можна близько 150 км (на швидкості не більше 80 км/год). Можливість проїхати як мінімум 80 км на спущеному колесі без наслідків для диска та підвіски дозволяє водіям уникнути складної та небезпечної зміни коліс в автомобільному потоці. Інженери досягли того, що покришку після вулканізації можна використати повторно.
Малюнок 6.26
Примітка
З міркувань безпеки run-flat-покришки можуть встановлюватись тільки на автомобілях із системою електронного контролю курсової стійкостіта датчиками тиску повітря у шинах, які попереджають про зміну тиску повітря у шинах.
Колісні диски
Позначення дисків
Малюнок 6.27
Маркування шин знати корисно, оскільки шина одягається на диск, який також має своє маркування, і це маркування має відповідати шині, що підбирається.
Наприклад, маркування на диску "8.5J x 17 Н2 5/112 ET 35 d 66.6"має наступне розшифрування:
Примітка
Позначення диска наноситься на внутрішню поверхню, має дублюватися на упаковці та бути у супровідній документації чи наклейках.
8.5 – ширина обода в дюймах. Наведений розмір повинен у обов'язковому порядкуспіввідноситися із шириною шини;
Увага
Шина, ширина якої відповідає ширині диска, під час руху може зіскочити.
x - знак між умовними позначеннямиширини та посадкового діаметра вказує на те, що обід колеса нероз'ємний;
17 - посадковий діаметр обода колеса в дюймах, який повинен обов'язково відповідати посадочному діаметру шини;
Примітка
на легкових автомобіляхзастосовуються колеса діаметром від 12 до 32 дюймів, найпоширеніші діаметри – 14-16 дюймів.
J – буква кодування, що інформує про конструктивних особливостяхбортових закраїн обода (кути нахилу, радіуси закруглення тощо);
Н2 – літера «Н» (скорочення від англ. слова «Hump») вказує на наявність кільцевих виступів (так званих хампів) на полицях обода, які утримують безкамерну шину від зіскакування з диска. Найчастіше на колесі є два хампа (позначення «Н2»), проте хамп може бути і один (позначення «Н»), вони можуть мати плоску форму (FH – «Flat Hump»), бути асиметричними (AH – «Asymmetric Hump») , комбінованим (CH - "Combi Hump");
5/112 – PCD («Pitch Circle Diameter» Діаметр, утворений центрами отворів підкріплення колеса) - цифра «5» позначає кількість отворів кріплення в диску для болтів або гайок (найчастіше зустрічаються колеса з кількістю кріпильних отворів від 4 до 6, рідше – 3, 8 або 10), «112» – діаметр кола, утвореного центрами кріпильних отворів, мм. Існує певний ряд таких діаметрів – наприклад, 98; 100; 112; 114,3; 120; 130; 139,7 та деякі інші. Часто вони застосовуються виробниками за традицією або як найбільш підходящі для автомобілів певного призначення – так, розмір 139,7 характерний для пікапів та позашляховиків;
ET – позначення розміру вильоту диска мм;
Примітка
Виліт диска колеса (дивіться малюнок 6.27) - це розмір між посадковою (привалковою) площиною диска колеса, яка прилягає безпосередньо до маточини колеса та віссю симетрії обода колеса.
Якщо площина прилягання до маточини колеса знаходиться «зовні» щодо осі симетрії, виліт колеса називається позитивним, наприклад ЕТ35; якщо зсередини (ближче до автомобіля) – виліт негативний, наприклад, ЕТ-20. Простіше кажучи, ніж більше колесовиступає межі кузова, тим менше значення вильоту. Якщо в позначенні вильоту стоїть нуль, то поверхня прилягання до маточини колеса лежить на осі симетрії обода диска.
Увага
Установка колісних дисків зі зменшеним у порівнянні зі стандартним вильотом може надати інший вид автомобілю, однак такий поворот подій може негативно вплинути як на керованість, так і на ресурс підшипників ступиць коліс.
d – діаметр маточини або діаметр центрального отворуу мм.
Примітка
У найкращому варіанті даний діаметрповинен відповідати діаметру посадкового пояска на маточині автомобіля.
Увага
Завжди для кріплення коліс необхідно застосовувати лише спеціальні болти та гайки кріплення.
Please enable JavaScript to view the
Почитайте, вийшло цікаво. До речі, там ще й таблиці є. Сьогодні я хочу поговорити про діагональні та радіальні покришки. Зрозуміло, що тема побита і багато інформації в інтернеті з цього питання. Однак дуже багато незрозумілих статей написаних технічною мовою, не зовсім зрозумілим для пересічного обивателя. Сьогодні я постараюся розповісти про їхню будову, просту людську мову. НЕ тягтиму, почнемо…
Перший тип (розташування ниток у конструкції діагоналі) зараз дуже рідко можна зустріти на дорогах. «Чому?» - Запитайте ви. Та все просто, переваг у радіальних типів набагато більше, тому багато, та практично всі виробники відмовляються від виробництва діагональних шин. Поговоримо про назву.
Звідки пішла така назва діагональні та радіальні покришки? Це від будови самої гуми. Основа будь-якого колеса – це каркас, який робиться із шарів, у якому є тканинні нитки. Саме тканинні нитки дають необхідну міцність та стійкість конструкції. Це основа колеса. Далі йде так званий верхній шар, на якому побудований сам протектор, так званий БРЕКЕР, в який вживлений металевий корд силовий, це і є силова частина будь-якого колеса. Відмінності криються саме в першому нижньому шарі. А точніше у його напрямку в конструкції.
Будова шини
Діагональні шини
Як зрозуміло з назви, діагональні - мають діагональні шари тканинних ниток у своїй конструкції, причому кожен наступний шар звернений до спрямованості попереднього, в перехльостування. Через необхідність перехрещення двох суміжних шляхів, число шарів нитки має бути парним, наприклад 4, 6 або 8. Зазвичай їх 4 шари. Простими словами: - Тканинні шари перехльостуються один з одним. Думаю, це зрозуміло.
Тепер плюси та мінуси
Плюси
Діагональна має просту конструкцію, відповідно дешеву ціну. Бічні стінки у таких покришок відрізняються збільшеною міцністю, на таких колесах можна закладати бічні порізи і не боячись їздити, а не відкладати на запаску. Також діагональні типи краще «ковтають» дрібні ямки, шви та дорожні переїзди.
Мінуси
При навантаженнях зазнають сильної деформації(зминання), протектор меніться, що погіршує зчіпні та швидкісні властивостішини. Стійкість на високих швидкостяхнабагато нижче, ніж у радіальних.
Радіальні шини
У радіальних — тканинні нитки у будові колеса, які не перетинаються одна з одною. А йдуть горизонтально від одного боку до іншого. Слід зазначити, що саме такі покришки можуть бути в камерному та безкамерному виконанні. Верхня частина (БРЕКЕР) виконує головну роль. Іноді шар брекера має у будові до 25 шарів металокаркасу (які складаються із сталевих або латунних дротів діаметром від 0,1 до 0,2 мм). Металевий корд, має набагато високу міцність, ніж текстильний, має низьку розтяжність, а також кращу теплопровідність. Завдяки цьому можна сказати, що радіальний тип добре тримає свою форму.
Плюси
Відмінно тримає дорогу, а відповідно вони безпечніші при високих швидкостях і великих навантаженнях. Мають підвищені характеристики зчеплення з дорогою, як на мокрому, так і сухому асфальті. Стійкість ушкоджень та проколів у зоні протектора.
Мінуси
Вартість вища, через складну будову. Бічний корд, м'який, більш схильний до пошкодження, ніж у опонента. При бічному порізі радіальну шину небажано використовувати у повсякденному навантаженні. Як правило, її прибирають на запаску.
Не дивлячись на те, що діагональні шини коштують дешевше і добре тримають бічний удар, вони майже зникли з ринку. Радіальні шиничерез свій міцний каркас протектора, і стійкість до високих навантажень і швидкостей, а також відмінних зчіпних особливостей виграли цей бій.
Зараз хлопці подивіться корисне відео по темі, там йдеться про колеса мотоциклів, вироблені компанією Michelin, проте інформація подається гранично зрозуміло, дивимося.
Ось такі пристрої, думаю моя стаття була вам корисна, дивіться і читайте наш автомобільний сайт, підписуйтесь на оновлення в соціальних мережах.
Автомобільні шини класифікують:
- за призначенням,
- формі профілю,
- габаритів,
- конструкції,
- принципом герметизації.
За призначеннямшини діляться для застосування на:
Легкові автомобілі;
- вантажних автомобілях малої вантажопідйомності;
- мікроавтобуси та причепи до них, у всіх кліматичних зонах при температурі навколишнього середовища від -45°С до +55°С. Шини вантажних автомобілів застосовуються на вантажних автомобілях, причепах, напівпричепах, автобусах, тролейбусах, у всіх кліматичних зонах при температурі навколишнього середовища до -45°.
За способом герметизаціїшини поділяються на:
Камерні шини, у яких повітряна порожнина утворюється камерою;
- безкамерні шини, в яких повітряна порожнина утворюється покришкою та ободом колеса. Герметизація повітряної порожнини досягається за рахунок герметизуючого шару гуми, нанесеного на внутрішню поверхню покришки і має підвищену газонепроникність.
1. Камерна шина
2. Безкамерна шина
Головна перевага безкамерної шини - тривале збереження тиску при проколі, а отже - безпека. Камерна шина при проколі втрачає тиск майже моментально, тому що повітря швидко виходить через вентильний отвір в обід колеса. А з безкамерної шини повітря виходить тільки в місці проколу, і якщо дірка не надто велика (від цвяха, наприклад), тиск втрачається дуже повільно. Крім того, безкамерна шина набагато легша за камерну, а значить, менше навантажує підвіску і підшипники ступиць коліс, а також менше нагрівається при тривалій швидкісній їзді.
За габаритамишини поділяються на:
Великогабаритні, з шириною профілю 350 мм (14 дюймів) та більше, незалежно від посадкового діаметра;
- середньогабаритні, з шириною профілю від 200 мм до 350 мм (від 7 до 14 дюймів) та посадковим діаметромне менше 457 мм (18 дюймів);
- малогабаритні, з шириною профілю не більше 260 мм (до 10 дюймів) та посадковим діаметром не більше 457 (18 дюймів).
За формою профілюпоперечного перерізу (залежно від номінального відношення висоти профілю шини "Н" до його ширини "В") поділяють на шини:
звичайного профілю - Н/В понад 0,89;
низькопрофільні – H/B = 0,7 – 0,88; 
широкопрофільні – H/B = 0,6 – 0,9; 
наднизькопрофільні - H/B =< 0,7;
арочні – H/B = 0,39 – 0,5;
пневмокатки – H/B = 0,25 – 0,39.
Низькопрофільні та наднизькопрофільні шини випускаються для легкових, вантажних автомобілів, автобусів та тролейбусів. Ці шини мають знижену висоту профілю, що підвищує стійкість та керованість автомобіля під час руху.
Широкопрофільні шини застосовуються на автомобілях великої вантажопідйомності, повнопривідних автомобілівта причепи. Їх застосування дозволяє підвищити прохідність автомобіля, скоротити витрату матеріалів, оскільки вони часто застосовуються по одній шині замість здвоєних.
Арочні шини випускаються безкамерними. Вони встановлюються на задню вісьвантажних автомобілів по одній шині замість двох стандартних профілю. Протектор арочної шини має рідко розташовані ґрунтозачепи. Використання цих шин різко підвищує прохідність автомобілів по м'яких ґрунтах, піску, сніговій ціліні, заболочених ділянках. Застосування на дорогах з твердим покриттям обмежене.
Для зменшення тиску на ґрунт застосовують замість звичайних коліс пневмокатки, що є бочкоподібними «пневматиками» з низьким внутрішнім тиском повітря. Їх діаметр - 1 м при ширині 1-1,5 м. Такі ковзанки легко пристосовуються до нерівностей дороги та поглинають усі поштовхи, тому обладнані ними всюдиходи взагалі не потребують підвіски. Зазвичай пневмокатки об'єднуються попарно в передній та задній візки. Крутний момент передається через систему шестерень. Такі машини здатні легко пересуватися болотами, піском, снігом і навіть залізничним полотном.
Конструкція шини
Каркас(Бандаж) - найважливіша силова частина шини, що забезпечує її міцність, що сприймає внутрішній тиск повітря і передає навантаження від зовнішніх сил, що діють з боку дороги, на колесо. Каркас складається з одного або декількох шарів гумового корда, закріплених, як правило, на бортових кільцях . Корд являє собою тканину, що складається з товстих ниток основи і рідких тонких ниток по качку, що виготовляється на основі натуральних або синтетичних волокон, або тонких сталевих ниток (металокорд).
Брекер(Шари сталевого корда) - це пояс, що охоплює каркас покришки по його зовнішній частині, безпосередньо під протектором. Складається з декількох шарів гумового металевого або іншого корду. Брекер служить для покращення зв'язків каркасу з протектором, запобігає його відшарування під дією зовнішніх та відцентрових силамортизує ударні навантаження і підвищує опір каркасу механічним пошкодженням.
Протектор- це частина покришки, яка безпосередньо стикається з дорогою і являє собою товстий шар гуми, що складається із зовнішньої рельєфної частини та суцільної смуги під нею. Рельєфний рисунок протектора багато в чому визначає пристосованість шини до різних дорожніх умов. Протектор забезпечує зчеплення з дорогою та оберігає каркас від пошкоджень.
Плечова зона- частина протектора, розташована між біговою доріжкою та боковиною шини. Вона збільшує бічну жорсткість шини, сприймає частину бічних навантажень, що передаються біговою доріжкою та покращує з'єднання протектора з каркасом.
Боковина- частина шини, розташована між плечовою зоною і бортом, що є відносно тонким шаром еластичної гуми, що є продовженням протектора на бічних стінках каркаса і захищає його від вологи і механічних пошкоджень. На боковинах нанесені позначення та маркування шин.
Борт- жорстка частина шини, що служить для її кріплення та герметизації (у разі безкамерної) на обід колеса. Основою борту є нерозтяжне кільце, сплетене зі сталевого гумового дроту. Складається з шару корда каркаса, загорнутого навколо дротяного кільця, і круглого або профільованого наповнювального гумового шнура. Сталеве кільце надає борту необхідну жорсткість та міцність, а наповнювальний шнур – монолітність та еластичний перехід від жорсткого кільця до гуми боковини. З зовнішнього боку борту розташована бортова стрічка з прогумованої тканини, або корда, що оберігає борт від стирання обіду і пошкодження при монтажі та демонтажі.
1. Бортове дротяне кільце
2. Боковина
3. Поздовжня канавка протектора
4. Плечова частина протектора
5. Центральне ребропротектора
6. Протектор
7. Нейлоновий шар брекера
8. 2-й шар сталевого брекера
9. 1-й шар сталевого брекера
10. 2-й шар текстильного каркасу
11. 1-й шар текстильного каркасу
12. Бортова стрічка
13. П'ять борту
14. Заснування борту
15. Шкарпетка борту
16. Наповнювальний шнур
17. Герметизуючий шар
18. Подканавочный шар протектора
Склад шини
Конструкція шини містить різні складові в різноманітних поєднаннях. Ці складові відрізняються один від одного залежно від типорозмірів шин та їх типу (літні або зимові шини).
Нижче вони позначені на взятій як приклад шині 205/55 R 16 СontiPremiumContact. Вага зображеної тут шини становить 9,3 кг.
Каучук (природний та синтетичний) - 41%
Наповнювачі (сажа, силікати, вуглець, крейда…) – 30%
Зміцнювачі (сталь, район, нейлон) – 15%
Розм'якшувачі (олії та смоли) - 6%
Хімікати для вулканізації (сірка, оксид цинку, різні інші хімікати) – 6%
Хімікати, що запобігають старінню (проти впливу озону та втоми матеріалу) - 1%
Інші - 1%
За конструкцієюшини поділяються на:
Діагональні, у яких нитки корда каркаса та брекера перехрещуються в суміжних шарах, а кут нахилу ниток по середині бігової доріжки в каркасі та брекері від 45° до 60°;
- радіальні (радіальні шини бувають зі знімним протектором) у яких кут нахилу ниток корда каркаса 0°, а брекера -не менше 65°. Ці шини мають каркас з меншою кількістю шарів корду, ніж у діагональних, потужний брекер частіше металокордний, що забезпечує меншу окружну деформацію шини при кочуванні та прослизанні протектора в контакті з дорожнім покриттям. І як наслідок, радіальні шини мають знижене теплоутворення та менші втрати на кочення, більші терміни служби, максимальне навантаження та допустиму швидкість.
Радіальні шини випускаються трьох типів: з металокордом у каркасі та брекері (ЦМК); з кордом із синтетичних або натуральних волокон у каркасі та металокордом у брекері; з кордом з натуральних волокон у каркасі та брекері.
1. Радіальна конструкція
2. Діагональна конструкція
Види малюнків протекторів
Дорожній (Д), літні – найпоширеніші. Їх відрізняють чітко виражені поздовжні канавки для відведення води з плями контакту протектора з дорогою, слабо виражені поперечні канавки та відсутність мікромалюнку. Крім того, вони мають обов'язковий плавний (округлений) перехід від протектора до боковин. Шини цього типу забезпечують максимальне зчеплення з сухою і мокрою дорогою, мають максимальну зносостійкість і найкраще пристосовані для швидкісної їзди. Для руху по ґрунтовим дорогам(особливо мокрим) та взимку вони малопридатні.
Всесезонний - добре пристосовані для роботи на сухому та мокрому асфальті, відрізняються задовільною пристосованістю до зимовим дорогамбільшим зносом, ніж літні. Малюнок протектора всесезонної шини розгалуженіший, причому елементи малюнка групуються в добре помітну "доріжку" і розділені канавками різної ширини; на елементах малюнка - "шашках" - є вузькі прорізи додаткового мікромалюнку. Як правило, на цих шинах маркування all season, або умовні знаки(Сніжинка або крапля).
Універсальний (У) – (за вітчизняною термінологією) призначені для роботи на дорогах будь-якої якості. Причому чітку межу між ними та всесезонними провести буває досить важко. Відрізняються вони перш за все більш глибоким та розгалуженим малюнком протектора. За західними мірками до універсальних можна віднести шини типу М+S (Mud and Snow - бруд і сніг) у варіанті з менш розчленованими канавками малюнка протектора, зі слабко вираженим мікромалюнком або без нього.
Підвищена прохідність (ПП) - складається з високих ґрунтозачепів, розчленованих широкими виїмками. Шини з малюнком протектора підвищеної прохідності призначені для роботи в умовах бездоріжжя та на м'яких ґрунтах.
Зимовий (З) призначений для роботи на засніжених та обмерзлих дорогах, зчіпні якості покриття яких можуть змінюватися, залежно від ситуації, від мінімальних (гладкий лід або каша зі снігу та води) до невеликих (укатаний сніг на морозі). Малюнок протектора таких шин має чітко виражені "шашки" від поздовжніх та поперечних канавок значної глибини. У "шашок" складний фігурний рельєф для збільшення робочих бічних поверхонь, а також розгалужений мікромалюнок. Зимові шинитакож позначаються індексом M+S. Найчастіше вони мають строго певний напрямок руху (вказано стрілкою).
Кар'єрний (Кар) - для роботи в кар'єрах, лісозаготівлях тощо (для скелястих та кам'янистих ґрунтів).
Також рисунок протектора поділяють на:
- спрямований – не симетричний щодо радіальної площини колеса; шини з спрямованим малюнком протектора призначені для експлуатації в умовах бездоріжжя та на м'яких ґрунтах;
- асиметричний малюнокпротектора – не симетричний щодо центральної площини обертання колеса.
За кліматичним виконаннямшини поділяються на:
Шини для помірного клімату, що застосовуються при температурі не нижче -45 °C;
- морозостійкі шини, призначені для роботи в районах з температурою нижче -45°С;
- шини для тропічного клімату, що виготовляються з матеріалів, що добре витримують вологу та підвищені температури.
Жоден з винаходів, зроблених людьми, не сприяв такому технологічному прориву, як винахід колеса. Воно дозволило будувати транспортні засоби, на яких можна було з відносним комфортом пересуватися і перевозити вантажі. Але сама покришка, у тому вигляді, в якому ми її бачимо сьогодні, з'явилася не одразу. Пройшло чимало часу, поки дерев'яне колесо перетворилося на високотехнологічну покришку. Для цього потрібно було винайти вулканізацію каучуку, вирішити проблему з пневматичною шиною і вже потім говорити про еластичне колесо. Таким колесом сьогодні оснащені всі види транспортних засобів, починаючи від велосипеда до великовантажних підйомних машин. Не обходитися без такого колеса і найсучасніша авіація.
Якщо поглянути в минуле, в історію, стає зрозумілим, що основною метою цього винаходу було бажання захистити транспортний засіб від вибоїн і нерівностей при русі. Адже відсутність у 19-му столітті сучасного дорожнього покриття та амортизаторів робила подорож небезпечною для здоров'я заняттям. Тому такий винахід змінило сам погляд на транспортування людей та вантажів, скоротило відстані та зробило людство більш комунікабельним. З того часу основна ідея не зазнала принципових змін, але залежно від умов використання покришки мають деякі характерні особливості. Що дозволяє говорити про їхню різноманітність.
Єдиним всім покришок є принцип дії, коли оболонка торообразной форми обертається навколо осі. Складається вона з кількох шарів кордових тканин, покритих гумою за спеціальною технологією. Щоб уникнути деформації, ці шари захищені. Фронтальна частина захищена протектором, а збоку всю конструкцію від ударів оберігає боковина. Проблема кріплення покришки на обід, або, за сучасною термінологією, на диск, вирішена наявністю на нижній кромці бортів. Борти жорсткі, не розтягуються і не піддаються деформації завдяки наявності всередині дротяних кілець. Внутрішня поверхня шини герметична, саме завдяки цьому існує можливість створити всередині покришки тиск вищий, ніж атмосферний. Адже така різниця тиску, це принцип роботи еластичної, пневматичної покришки. Наповнюється внутрішня частинапід тиском, як правило, повітрям, але сьогодні популярне наповнення газом, зокрема азотом. До речі, саме слово «пневматична шина» означає повітряна.
Сьогодні поширені два види шин-камерна та безкамерна.
Рис.1Конструкція камерної шини: 1 - обід; 2 - їздова камера; 3 - Покришка; 4 - Вентиль.
Рис.21 - протектор; 2 - Шар герметизації; 3 - Каркас; 4 - вентиль 5 - обід.
Вся сучасна класифікаціяшин ґрунтується на розташуванні шарів кордової тканини. При першому варіанті ці шари охоплюють всю шину і завертаються на бортові кільця, утворюючи каркас. Інший тип являє собою розташування шарів (брекерів), безпосередньо, під протектором, тобто на місці основного контакту з дорожнім покриттям. Виходячи з цього, можна сказати, що всі покришки, що виробляються сьогодні, діляться на два основні типи: діагональніі вертикальні. Причому більшу популярність мають саме радіальні шини.
Мал. 3Конструкція обох типів шин ( а) діагональної, ( б) радіальної: 1 - борт; 2 - Кільце борту; 3 - Каркас; 4 - Брекер; 5 - Бічна стінка; 6 - Протектор.
Основою конструкції діагональних шин є таке взаємне розташування шарів каркаса і брекера, коли вони перехрещуються один з одним під заданим кутом, що становить від 45 до 60 градусів щодо лінії обертання колеса. У той час, як цей кут у радіальних шинах становить 90 градусів.
На наступному малюнку наочно показані основні елементи та їх розміри у поперечному перерізі.
Рис.4. Елементи конструкції шин та їх розміри: 1 - Каркас; 2 - Брекер; 3 - Протектор; 4 - Боковина; 5 - борт; 6 - Кільце борту; 7 - Шнур наповнювальний.
Де D- Діаметр зовнішній, H- Висота профілю, B- ширина профілю, d- Діаметр обода покришки.
Часто застосована назва покришка, Має на увазі гумокордну оболонку, торообразной форми пневматичної шини, на яку лягатиме основне навантаження від зіткнення з дорожнім покриттям. Назви покришки, скат, гума, балон, що нерідко зустрічаються, є неприйнятними і малограмотними.
Застосовувана камера, у камерному варіанті шини, з вентилем служить для тримання постійного тиску повітря усередині конструкції.
Під терміном каркас покришки, розуміють гумовий корд, що кріпиться до бокового кільця, який приймає він всі зусилля, що виникають під час руху дорогою.
Концепція брекервключає ту частину покришки, яка розташована меду протектором і каркасом і складається з переміжних шарів корду і гуми.
Протектор- це частина покришки, яка розташована безпосередньо в місці зіткнення з дорожнім покриттям, вона досить масивна та покликана захистити каркас та брекер від ударів. Для кращого зчеплення із дорогою на протекторі знаходиться малюнок.
Плечова зонана протекторі - це зона між біговою доріжкою та боковиною вона служить для захисту бічної зони від пошкоджень.
Під терміном бортмають на увазі деталь конструкції покришки за допомогою якої відбувається фіксація на диску. Ця частина жорстка, з наявністю всередині залізних кілець з крученого, сталевого дроту.
Бічна стінка, Розташована між бортом і плечовою зоною протектора, складається з декількох шарів каркаса. Зовні ця частина конструкції захищена боковиною.
Вентиль, незалежно від того, розташований він в камері або є частиною безкамерної гуми, являє собою клапан, через який всередину закачується повітря або навпаки служить для його стравлювання.
Зовнішній діаметр шини, позначений буквою D, Це висота того зовнішнього кола, яка безпосередньо стикається з дорогою.
Посадковий діаметр d- це лінія перетину основи борту із його зовнішньою поверхнею.
Висота профілю, позначена буквою H- це половина різниці зовнішнього та посадкового діаметрів.
Ширина профілю, Яку прийнято позначати буквою B, це відстань між боковинами, а точніше, їх зовнішніми частинами. Без урахування виступів, написів та іншого маркування, нанесеного на боковину шини.
Сьогодні передбачається класифікація шин і за таким параметром, як співвідношення висоти та ширини профілю у відсотках. Це характеристика цієї продукції за профілем перерізу.
Запропоновані позначення – це мінімальні знання, необхідні власникам власного транспорту. Але не варто забувати, що шина не є самостійною технічною одиницею і її можна розглядати лише як складову частину якогось транспортного засобу. Безумовно, важливу його частину, від якої залежить безпека експлуатації цього транспортного засобу та комфорт пасажирів, що знаходяться в ньому. Безпосередній вплив правильний вибір покришок може вплинути на такі показники, як прохідність, плавність ходу, економічність транспортного засобу. Немаловажний і рівень шуму в салоні, який не в останню чергу залежить від вибору шин.
Сьогодні на наших дорогах переважає транспорт іноземного виробництва, а в багатьох випадках і вітчизняні автомобілівикористовують в екіпіруванні шини іноземних виробників. Вітчизняні заводи, Що спеціалізуються на виробництві покришок, останнім часом також стали виробляти якісну, продукцію, здатну задовольнити будь-якого покупця. Тому дуже важливо орієнтуватися у всьому цьому достатку. Знання тонкощів продукції, що продається, дозволить зробити правильний вибір. Заощадити гроші та одночасно придбати якісний товар, що значно підвищує безпеку на дорозі.
При покупці шин, в першу чергу, треба визначитися з їх категорією, тобто, на який автомобіль чи причіп купується товар. Не менш важливо визначитися із сезоном, під час якого ці покришки будуть використовуватись. Також важливо знати, якої форми профіль необхідно придбати. Мається на увазі співвідношення параметрів Н/В, що дозволяє вибрати гуму низькопрофільну, широкопрофільнуабо навіть з верхнизкопрофільну.
До того ж шини можуть бути камерніі безкамерні. Знаючи всі ці параметри легко можна вибрати саме ту продукцію, яка ідеально підходить до конкретного транспортного засобу.
На автомобіль дуже важливий. Щоб зробити його правильно, потрібно знати влаштування шини автомобіля. Якщо правильно підкувати свого залізного коня», то й їздити він буде жваво. Тож давайте розглянемо покришку зсередини та зовні.
Перед частиною повітря з шини стравлюється. Через це площа контактної зони протекторного малюнка збільшується (розширюється). В результаті бічний малюнок "сповзає" вниз і стає частиною основного протектора. У колах екстремалів кажуть, що шина «плющиться», змінює свою форму. І чим сильніше покришка плющиться, тим вона краще підходить для подолання бездоріжжя.
- Посадковий борт - кругове потовщення, яке проходить вздовж внутрішнього діаметру. Бортик "заправляється" під вигнутість краю диска. Такий пристрій автомобіля дозволяє добре зафіксувати покришку на диску колеса.
Будова покришки в розрізі
Тепер розглянемо пошарову будову автомобільного схилу.
- Каркас шини – виконаний на тканинній основі. Він виготовляється із спеціальної прогумованої нитки корду. Нитяні шари чергуються із прошарками гуми, які називаються сквіджами.
Для корду як матеріал-основа можуть використовуватися кілька видів волокон з полімерів (лавсан або капрон). У виробництві каркаса шини може застосовуватися корд з металу. Він виконаний із сталевої нитки, покритої зверху шаром латуні. Саме від каркаса залежить надійність, міцність та довговічність конструкції всієї покришки. Такі характеристики забезпечуються покришці за рахунок особливостей будови самого корду та шарів, які з ним межують.
Нитки відокремлені гумовим шаром покриття. У той же час волокна та нитки корду взаємопов'язані завдяки тісному приляганню між собою. А шар сквіджів оберігає корд від вологості і не дає ниткам із металу перетиратися. Окрім цього, гумова частина каркасу забезпечує міцність, а також еластичність усієї шини.
Залежно від спрямованості кордових ниток розрізняють два види шин: радіальні та діагональні.
Влаштування шини автомобіля з нитками, спрямованими радіально, є найпоширенішим. У таких покришках кордові нитки розташовані між собою радіально, тобто паралельно. Завдяки такому розташуванню забезпечується мінімальна взаємодія шарів та волокон корду. За рахунок цього рівень напруги корду, спрямованого радіально, менший у кілька разів. Тому товщина кордового шару і всього каркасу в скаті радіального типу менше.
Скати з діагональним напрямком ниток характеризуються іншою побудовою каркасного шару. У ньому кордові нитки перехльостуються під кутом певного градуса. Діагональна шиназроблена завжди з парної кількості шарів корду. Його нитки розташовані під кутом близько 50 градусів.
- Брекер– розділяючий прошарок, який знаходиться між каркасом покришки та її протектором. Складається з кількох кордових шарів. У кожному їх нитки не перетинаються і розташовані певному відстані. Між кордовими шарами лежать товсті прошарки гуми. Матеріалом для корду найчастіше служить дріт із сталі.
Така будова та чергування шарів дозволяє брекеру бути еластичним та легко змінювати свою форму. При натисканні на нього поверхня прогинається за рахунок руху кордових ниток щодо. А висока пружність забезпечується гумовими прошарками та частково пружністю корду зі сталі.
Пристрій автомобільної шини без брекера неможливий. Він є проміжною ланкою між жорстким каркасом та м'яким протектором. Тому частково він посилює м'якість зовнішнього шару, але в той же час послаблює надмірну жорсткість внутрішнього кістяка.
Завдяки брекеру скат може витримувати механічні удари великої потужності, які припадають на протекторну поверхню За рахунок розташованого під ним корду енергія від удару колесом розподіляється по всій поверхні покришки рівномірно та швидко гаситься.
- Протектор – це товстий прошарок гумового матеріалу з розміщеним на ньому протекторним малюнком.
Перші зразки скатів для машин виготовлялися із натурального каучуку. Потім його повністю замінили на штучний каучук. Сьогодні склад гумового матеріалу багато виробників автомобільних покришоктримають у секреті від конкурентів. Але в основному він є сумішшю синтетичного каучуку і натурального з додаванням різних інгредієнтів, що впливають на Фізичні властивостігуми.
Безкамерні покришки
Пристрій яких відрізняється від камерного типу, є окремим класом автомобільної гуми. Вони повітря закачується в порожнину, що утворюється між внутрішньої поверхнею ската і диском. Поверхня покришки зсередини має додатковий ізолюючий шар. Він складається з дрібнопористої гуми, що володіє високим рівнемгазонепроникності. У сучасних моделяхбезкамерок цей шар також має високі в'яжучі властивості. Завдяки чому отвір проколу не залишається відкритим, а «в'яжеться» (закривається) спеціальною речовиною цього шару. Ресурс ходіння покришки з такою «латкою» становить кілька сотень кілометрів. Крім цього, такий шар збільшує безпеку руху автомобіля на такій гумі.
У гумі камерного типу при великому проколі повітря з отвору виходитиме швидко, і тиск у шині швидко падатиме. Через високу різницю показників тиску між колесами при пересуванні автомобіль буде кренитися у бік пробитої покришки. У безкамерці травлення повітря та різке падіннятиск через отвір проколу блокується завдяки затягуванню дірки в'яжучою речовиною.
Підведемо підсумки
Тепер ви знаєте пристрій шини автомобіля. Хоча ці відомості є лише базовими, але вони допоможуть зробити при покупці «тапочек» для свого авто.
