Характеристики автомобильных шин – Технические характеристики шин или Как правильно подобрать шины на автомобиль?! — 27R.Ru

27r.ru

Описание характеристик и разновидностей автомобильных шин. / Автостиль

Описание характеристик и разновидностей автомобильных шин

Кордовые нити брекера в диагональных шинах располагаются послойно, под углом 45–60 градусов. Такая конструкция покрышек морально устарела, при этом еще очень широко выпускается. Большой плюс таких шин — прочные боковые части, устойчивые к ударам и порезам.

Эти шины выпускаются с маркировкой «R». Кордовые нити в них не пересекаются, а проложены от одного до другого борта параллельно одна другой по всему радиусу. Угол пересечения нитей корда в брекере больше, чем у диагональных шин. Радиальные шины имеют ряд преимуществ перед устаревшей конструкцией диагональных: долговечность (ресурс в 2–3 раза выше), меньшее сопротивление качению (экономия горючего), лучшее управление, устойчивость и сцепление с дорожным полотном.

Камерные шины.

Камерные шины состоят из покрышки, камеры с вентилем и ленты, надеваемой на обод. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полости покрышки во избежание образования складок в накаченном состоянии. Ободная лента предохраняет камеру от повреждений и трения о колесо и борт покрышки. Вентиль (клапан) служит для накачивания шины воздухом и препятствует его выходу наружу.

Бескамерные шины.

Бескамерные шины имеют герметичный слой из резины, который выполняет функции камеры. Воздухонепроницаемость создается за счет плотного контакта специального слоя резины с ободом колесного диска.

Бескамерный способ герметизации шин имеет ряд неоспоримых преимуществ перед камерными шинами: меньшая масса и лучший теплообмен с колёсами, возможность восстановления герметичности специальными средствами без демонтажа колеса, повышенный уровень безопасности т. к. при нарушении герметичности воздух выходит только в месте повреждения, причем, достаточно медленно.

Также, следует знать, что установка камеры в бескамерную шину не приведет ни к чему хорошему. Надежность колеса это не повысит, а проблем может добавить. При таком способе ремонта между камерой и внутренней поверхностью шины возникают полости воздуха, которые способствуют сильному нагреву покрышки при движении автомобиля, что может привести к разрушению шины. Так же, при пиковых нагрузках на колесо (при прохождении крутого поворота) — шину может просто разорвать.

Разновидности шин по сезонному назначению.

Летние шины.

Летние шины сделаны из более твердой резины, чем зимние, и поэтому более износостойкие. Особенности рисунка протектора летней резины характерны улучшением динамических характеристик, уменьшением расхода топлива, повышением комфорта за счёт снижения уровня шума. Также, от рисунка протектора, зависит степень риска аквапланирования. Симметричный направленный рисунок протектора, специально разработанный для езды по мокрой дороге, гарантирует максимальное снижение аквапланирования, однако он снижает и сцепление с твердым покрытием. Асимметричный направленный рисунок, сглаживающий этот недостаток, изготавливается путем использования сложного технологического процесса, что серьезно повышает стоимость шины и нарушает оптимальное соотношение цены и качества изделия.

Зимние шины.

Резина, используемая в протекторе зимних шин обычно более мягкая, чем та, что используется в летних шинах, таким образом она обеспечивает более качественное сцепление со льдом и снегом, но изнашивается быстрее при температурах, свойственных теплому времени года. Зимние шины часто имеют чёткие и узорчатые углубления в протекторе, которые предназначены для того, чтобы максимально использовать любую неровность скользкой поверхности. Резина для холодного времени года классифицируется по наличию шипов в их конструкции. Нешипованные шины используются на трассах без снежного и ледяного покрытия. Они производятся из мягкой резины с направленным узором протектора с множеством глубоких канавок-ламелей.Шипованные шины имеют в своей конструкции шипы или возможность их установки. Узор протектора довольно редкий, с множественными ламелями. За счёт металлических шипов такие шины улучшают устойчивость на снежном насте и льду. Однако на асфальте такая резина достаточно шумная и имеет недостаточное сцепление за счёт больших просветов ламелей.

Всесезонные шины.

Всесезонные шины имеют различные маркировки в зависимости от условий эксплуатации. M+S — для грязи и снега, R+W — для трассы и зимы. Эти покрышки можно использовать и зимой и летом. Однако ввиду компромиссных решений между зимней и летней резиной присутствует ухудшение эксплуатационных характеристик по сравнению с сезонными моделями.

Разновидности шин по рисунку протектора.

Ненаправленный рисунок протектора является наиболее универсальным. Шина обладает одинаковыми свойствами вне зависимости от направления вращения. Шины с таким рисунком, как правило, относятся к категории «бюджетных» и имеют наибольшее распространение. Такими шинами комплектуются многие автомобили на заводе-изготовителе.

Направленный рисунок — симметричный относительно центральной плоскости вращения колеса (проходящей через середину протектора). Он обладает улучшенной способностью отвода воды из пятна контакта с дорогой и пониженной шумностью. Запасное колеcо совпадает по направлению вращения только с колесами одной стороны автомобиля, но временная установка его на другую сторону допустима при условии движения на небольших скоростях.

Асимметричный рисунок — не симметричный относительно центральной плоскости вращения колеса. Его используют для реализации разных свойств в одной шине. Например, наружная сторона шины лучше работает на сухой дороге, а внутренняя — на мокрой.

Расшифровка маркировок шин.

Типоразмеры автомобильных шин.

Европейское обозначение типоразмера

Например:205/70 R15 91T

205 — это ширина шины в мм.

70 — высота шины в процентах от ширины (профиль). Если этой цифры нет на боковине шины (например 195 R15), то это значение равно 80% и такая шина называется «полно-профильной».

R — означает конструкцию шины (радиальная). Многие автолюбители ошибочно думают, что R — означает радиус шины. Легковых шин с диагональной конструкцией уже практически не выпускается.

15 — диаметр диска в дюймах, т. е. внутренний диаметр шины (именно диаметр, а не радиус).

91 — индекс нагрузки шины. Это условный показатель, определяющий максимальную нагрузку на шину. На некоторых шинах написано MAX LOAD (максимальная нагрузка) и далее стоят значения в килограммах и фунтах. Для микроавтобусов и легких грузовиков выпускаются специальные, многослойные усиленные шины с высокими индексами нагрузки. И обозначаются в зависимости от индекса нагрузки — надписью REINFORCED (6 слоёв, усиленная шина) или буквой «С» после диаметра шины, например: 205/70 R15 C, (8 слоёв, грузовая шина).

T — индекс скорости. Этот условный параметр определяет максимально допустимую скорость движения автомобиля, разрешённую при использовании данных шин.

Американское обозначение типоразмера

Существуют два типа маркировки американских шин. Первая очень похожа на европейскую, только перед типоразмером ставится буквы «P» (Passanger — для легкового автомобиля) или «LT» (Light Truck — лёгкий грузовик). Например: P 195/60 R14 или LT 235/75 R15.

И другая маркировка, которая принципиально отличается от европейской.

Например: 31?10.5 R15

31 — внешний диаметр шины в дюймах.

10.5 — ширина шины в дюймах.

R — шина радиальной конструкции.

15 — внутренний диаметр шины в дюймах.

Другие маркировки автомобильных шин.

TUBE TYPE — камерная конструкция.

TUBELESS — бескамерная конструкция.

TREADWEAR 380 — коэффициент износоустойчивости, определяется по отношению к «базовой шине», для которой он равен 100.

TRACTION, А — коэффициент сцепления, имеет значения, А, В, С. Шины с коэффициентом, А имеют наибольшую величину сцепления в своем классе.

TEMPERATURE A — температурный режим, показатель характеризующий способность шины противостоять температурным воздействиям. Он, как и предыдущий подразделяется на три категории, А, В и С.

Е17 — соответствие Европейским стандартам.

DOT — соответствие стандартам США.

M+S (Mud + Snow) — снег и грязь, AW (Any weather) — любая погода, AS (All Seasons) — маркировки всесезонных шин.

PLIES: TREAD — состав слоя протектора.

SIDEWALL — состав слоя боковины.

MAX LOAD — максимальная нагрузка, кг/английские фунты.

MAX PRESSURE — максимальное внутреннее давление в шине, КПа.

ROTATION > — направление вращения.

LEFT — шина устанавливается на левую сторону автомобиля.

RIGHT — шина устанавливается на правую сторону автомобиля.

OUTSIDE или Side Facing Out — внешняя сторона установки.

INSIDE или Side Facing Inwards — внутренняя сторона установки.

DA (штамп) — незначительные производственные дефекты не препятствующие нормальной эксплуатации.

TWI D — указатель индикатора износа проектора. Сам индикатор представляет собой выступ на дне канавки протектора. Когда протектор стирается до уровня этого выступа, шину пора менять.

FR — шина с защитой обода диска.

RF, XL — усиленная шина с повышенной грузоподъёмностью.

avtostil-tver.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.

Строение автомобильной резины

Конструкция любой шины включает в себя следующие элементы:

1. 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.
2. 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.
3. Залитый в резину стальной брекер, состоящий из металлической проволоки, расположен над каркасом и защищает его от ударов и других механических воздействий со стороны протектора.
4. Борт на автомобильных скатах обеспечивает их плотное прилегание и крепление к ободам. Это утолщенный край покрышки с жесткой вставкой из стальной проволоки.
5. 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.

По эксплуатационным характеристикам

В зависимости от эксплуатации шины делятся на такие разновидности:

1. 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.
2. На работу в холодный период рассчитаны зимние шины, отличающиеся другим составом резины и высотой протектора. Летом они ведут себя значительно хуже и сильно шумят.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

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.

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:

1. 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.
2. 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.

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.

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.

Рекомендации по выбору

Поскольку шины наделяются разными характеристиками, их нужно выбирать по определенным правилам, чтобы максимально продлить их срок службы и вместе с тем обеспечить собственную безопасность.

Перед выбором нужно определиться с условиями эксплуатации авто, максимальной скоростью и грузоподъемностью, а также учитывать собственную манеру езды.

Скаты подбираются согласно следующим рекомендациям:

1. На одной оси должны стоять шины одного производителя одинакового типа и размера.
2. На разных осях допускается ставить пары различных покрышек. Исключение – пары других размеров, высот и сезонности. Также недопустимо сочетание изношенной резины со свежей либо наличие шипов только на ведущей оси.
3. Внимательно выбирайте скаты с ассиметричным рисунком, чтобы установить их на машину правильной стороной.
4. Подбирайте резину по скорости и грузоподъемности авто.
5. В целях безопасности избегайте пользоваться всесезонной резиной, лучше иметь 2 комплекта шин – зимнюю и летнюю.

Не стоит забывать и об элементарных вещах – не брать низкопрофильные покрышки для плохих и грунтовых дорог и наоборот, не использовать по асфальту шины для бездорожья.

autochainik.ru

Характеристики автомобильных шин

Содержание:

1. Сопротивление качению шины
2. Выделение тепла шинами
3. Тормозная характеристика
4. Шумность протектора
5. Волнообразная деформация шины
6. Аквапланирование
7. Характеристика при движении на повороте
8. Износ шины

Шины проектируются для обеспечения оптимальных характеристик в определенных условиях применения и для каждого типа автомобиля подбираются шины с наиболее приемлемыми характеристиками для данных рабочих условий.

Чтобы научиться правильному обслуживанию шин, необходимо знать общие характеристики шин. Поэтому в этой главе будут рассмотрены следующие вопросы:

• Сопротивление качению л Выделение тепла шинами

• Тормозные характеристики шин

• Шумность протектора

• Волнообразная устойчивая деформация протектора шины

• Аквапланирование

• Характеристики при движении на повороте

• Износ шин

1. СОПРОТИВЛЕНИЕ КАЧЕНИЮ ШИН

Значительная часть мощности двигателя расходуется на преодоление следующих сопротивлений движению автомобиля:

• Трение в силовой передаче — в коробке передач, шестернях дифференциала, подшипниках и других составных частях, а также сопротивление, вызываемое маслом

• Инерционное сопротивление при ускорении

• Сопротивление преодолению подъема на уклоне из-за действия силы тяжести и т.д.

• Сопротивление воздуха

• Сопротивление качению шин

На графике ниже показано, как эти сопротивления меняются с изменением скорости движения. При низких скоростях сопротивление качению шин является самым значительным фактором сопротивления движению автомобиля и оно возрастает с ростом скорости автомобиля.

ПРИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ КАЧЕНИЮ

Сопротивление качению вызывается двумя главными факторами:

1. Сопротивлением трения между шиной и поверхностью дороги

Сопротивление трения создается при движении протектора шины по поверхности дороги. Это сопротивление, составляющее от 5 до 10% от общего сопротивления качению, изменяется в зависимости от состояния дороги, рисунка протектора и других факторов.

2. Сопротивлением, связанным с деформацией шины

При движении автомобиля часть протектора, входящая в контакт с поверхностью дороги, непрерывно изменяется, создавая цикл деформации за каждый оборот колеса, действующую на протектор, боковины и т.д. Этот цикл потребляет часть энергии, требуемой для вращения шины, и создает сопротивление.

Таким образом, энергия, поглощаемая шиной, преобразуется в тепло, которое увеличивает температуру внутри шины и сокращает ее срок службы. Сопротивление, обусловленное деформацией шины, составляет до 90% или более от общего сопротивления качению шины.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ КАЧЕНИЮ

Сопротивление качению шины определяется по следующей формуле:

R = k•W

где R : Сопротивление качению шины
k : Коэффициент сопротивления качению
W : Нагрузка на шину

Коэффициент сопротивления качению шины меняется с изменением состояния дороги, скорости автомобиля, давления воздуха в шине, типа шины, устройства, рисунка протектора и других факторов:

1. Поверхность дороги

Коэффициент сопротивления качению шины меняется с изменением состояния дорожной поверхности, по которой движется автомобиль:

2. Скорость автомобиля

Коэффициент сопротивления качению постепенно увеличивается вплоть до скорости 100 км/ч, а затем начинает резко возрастать. Это резкое увеличение обусловлено волнообразной деформацией шины (см. стр. 46), создаваемой деформацией протектора шины при более высоких скоростях автомобиля.

3. Давление воздуха в шине

Коэффициент сопротивления качению снижается с увеличением давления воздуха в шине. Это происходит потому, что уменьшается радиальный прогиб и теряется меньше энергии на деформацию шины и сопровождаемое ее внутреннее трение.

4. Отношение высоты профиля шины к его ширине

Уменьшение этого отношения увеличивает жесткость шины. Это, в свою очередь, снижает прогиб шины, тем самым уменьшая коэффициент сопротивления качению.

5. Устройство шины

Радиальная шина имеет меньшее сопротивление качению, чем диагональная шина, поскольку радиальная шина прогибается в основном в радиальном направлении, тогда как каркас диагональной шины подвержен изгибанию, а протектор — деформации.

ДЛЯ СПРАВОК

Сопротивление качению и расход топлива

Расход топлива автомобилем изменяется с изменением сопротивления движению автомобиля. Следовательно, нельзя не учитывать имеющееся сопротивление качению. Вообще, автомобиль, оснащенный радиальными шинами, расходует примерно на 18% меньше топлива, чем автомобиль с диагональными шинами.

2. ВЫДЕЛЕНИЕ ТЕПЛА ШИНАМИ

Поскольку резина, слои корда и другие основные части не являются полностью эластичными, они подвержены увеличенным гистерезисным потерям*, поскольку поглощают энергию при прогибе шины и преобразуют ее в тепло. Так как эти материалы являются плохими проводниками тепла, они не способны быстро рассеять выделяемое тепло, поэтому тепло накапливается внутри материала шины, вызывая рост внутренней температуры шины. Чрезмерное накопление тепла ослабляет связи между слоями резины и корда, в итоге приводя к разделению слоев или даже к разрыву шины. Накопление тепла внутри шины меняется с изменением таких факторов, как давление воздуха в шине, нагрузка, скорость автомобиля, глубина канавок протектора и устройство шины.

ДЛЯ СПРАВОК

* Гистерезисная потеря

При деформировании под нагрузкой не полностью эластичного материала внутреннее трение преобразует часть энергии в тепло, вызывая потерю энергии, известную как «гистерезисная потеря”.

ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА В ШИНЕ

Поскольку шина более эластична при меньшем давлении в ней, чрезмерно низкое давление вызывает больший прогиб шины и увеличение внутреннего трения, повышая внутреннюю температуру шины.

НАГРУЗКА

Увеличение нагрузки аналогично снижению давления воздуха в шине: внутренняя температура шины возрастает, поскольку она больше прогибается. В то же время к бортам и плечам прилагаются дополнительные нагрузки, которые могут привести к расслоению корда или разрыву шины.

СКОРОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Внутренняя температура растет с ростом скорости автомобиля, поскольку шина вынуждена деформироваться с большей частотой.

УСТРОЙСТВО ШИНЫ

Радиальная шина имеет жесткие пояса, которые прочно удерживают каркас, поэтому протектор, контактируя с поверхностью дороги, менее подвержен деформации. Поскольку пояса снижают прогиб протектора, шина выделяет меньше тепла и температура шины остается ниже, чем у диагональной шины. Радиальные шины со стальным кордом также излучают больше тепла, поскольку слои стального корда обладают большей теплопроводностью.

Более того, бескамерные шины остаются более холодными, чем камерные, потому что воздух внутри «шины находится в непосредственном контакте с ободами и, следовательно, им легче излучать тепло.

ВНИМАНИЕ!

Данные, приведенные выше, характерны для шин грузовых автомобилей и автобусов, имеющих более толстые протекторы и слои каркасного корда. Поскольку составные части этих шин являются плохими проводниками тепла, то чем толще слои корда, тем больше они препятствуют излучению тепла, а это вызывает рост темпера-туры шины.

3. ТОРМОЗНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Автомобили замедляются и останавливаются путем создания трения между шинами и поверхностью дороги. Величина создаваемого тормозного усилия зависит от состояния поверхности дороги, типа шины, устройства шины и других условий, при которых работает шина. Тормозная характеристика шины оценивается коэффициентом трения. Чем меньше его величина, тем меньшую силу трения создает шина и тем больше тормозной путь (расстояние, которое проходит автомобиль от момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки автомобиля).

ИЗНОС ШИН И ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ

Износ шин не сильно влияет на тормозной путь на сухой поверхности дороги. Однако, на мокрых дорогах тормозной путь значительно увеличивается. Тормозная характеристика становится плохой, потому что рисунок протектора изношен до такой степени, что он не в состоянии удалять воду между протектором и поверхностью дороги, что приводит к аквапланированию.

4. ШУМНОСТЬ ПРОТЕКТОРА

Шумность протектора является наиболее характерным рабочим шумом шины. Канавки протектора, контактирующие с поверхностью дороги, содержат воздух, который улавливается и сжимается между канавками и дорожной поверхностью. Когда протектор покидает поверхность дороги, сжатый воздух вырывается из канавок, создавая шум.

Шум возрастает, если конструкция протектора такова, что воздух более подвержен улавливанию в канавках. Блочный или грун-тозацепный рисунок протектора, например, более склонны создавать шум, чем ребристый рисунок. Частота шума возрастает с ростом скорости автомобиля. Поскольку шум-ность протектора зависит от рисунка протектора, протектор может быть спроектирован так, чтобы свести к минимуму шум. Простой повторяющийся грунтозацепный или зигзагообразный рисунок протектора, например, может содержать едва различимые вариации в расположении элементов рисунка протектора.

5. ВОЛНООБРАЗНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ШИНЫ

При движении автомобиля шина непрерывно прогибается, когда новый участок протектора входит в контакт с поверхностью дороги. Позднее, когда этот участок покидает поверхность дороги, давление воздуха в шине и эластичность шины стремятся возвратить протектор и каркас шины в первоначальное состояние. Однако, при более высоких скоростях шина вращается слишком быстро, чтобы обеспечить достаточное время для этого возврата. Этот процесс, непрерывно повторяющийся с такими короткими интервалами, вызывает рост колебаний в протекторе. Эти колебания, которые называются волнообразной деформацией шины, непрерывно распространяются по окружности шины. Большая часть энергии, заключенной в волнообразной деформации, преобразуется в тепло, которое резко повышает температуру шины. При некоторых условиях это нарастание тепла может даже разрушить шину в течение нескольких минут, приводя к отделению протектора от каркаса (разрыву).

Вообще, максимально допустимая скорость для шин легковых автомобилей определяется скоростью автомобиля, при которой возникают волнообразные деформации шины — например, около 150 км/ч для диагональной шины. Эта величина, однако, меньше, если давление воздуха в шине понижено. С другой стороны, радиальная шина может выдерживать более высокие скорости автомобиля, поскольку ее каркас, прочно удерживаемый жесткими поясами, менее подвержен деформации. Шины для автобусов, грузовых автомобилей и грузовиков малой грузоподъемности имеют мало проблем из-за волнообразной деформации, поскольку такие автомобили движутся с более низкими скоростями и их шины имеют более высокое давление воздуха.

6. АКВАПЛАНИРОВАНИЕ

Автомобиль скользит по мокрой дороге, если его скорость слишком велика, чтобы дать протектору достаточное время для удаления воды с поверхности дороги с тем, чтобы достичь плотного сцепления шины с дорогой. Причина этого состоит в том, что при возрастании скорости автомобиля сопротивление воды соответственно возрастает, заставляя шину ’’плавать” по поверхности воды. Это явление известно как аквапланирование. Его эффект аналогичен водным лыжам: водный лыжник погружается в воду при низких скоростях, но начинает скользить по поверхности воды, когда его скорость возрастает. Протектор, входящий в контакт с поверхностью дороги, может быть разделен на три следующие зоны:

А: Зона стока

Выталкивает воду в стороны или нагнетает ее через зигзагообразные канавки и каналы в протекторе.

В: Зона очистки

Оставшаяся водная пленка удаляется сайпами.

С: Зона сцепления (зона трения)

Протектор сцепляется с оставшейся частью осушенного участка контакта.

При меньших скоростях зона С самая широкая и поэтому шина прочно сцепляется с дорогой, создавая достаточное трение между протектором и поверхностью дороги. Однако, при разгоне автомобиля трение шины снижается, поскольку зона А постепенно увеличивается за счет зон В и С. Автомобиль все более уподобляется гидросамолету с увеличением слоя воды от 2,5 до 10 мм.

Этап 1: Протектор находится в полном контакте с поверхностью дороги.

Этап 2: Клинообразная пленка воды постепенно проникает между протектором и поверхностью дороги (частичное аквапланирование).

Этап 3: Протектор полностью приподнимается над поверхностью дороги (полное аквапланирование).

ДЛЯ СПРАВОК

Аквапланирование может не только вызывать потерю управляемости автомобиля, но может снизить или свести к нулю эффективность торможения, вызывая потерю водителем контроля над автомобилем. Нет нужды говорить, что это крайне опасно, поэтому следует соблюдать следующие предосторожности, чтобы исключить аквапланирование:

1. Не используйте шины с изношенным протектором. При износе шины канавки протектора не в состоянии удалить воду между шиной и поверхностью дороги настолько быстро, чтобы исключить аквапланирование.

2. Снижайте скорость на мокрой дороге, потому что более высокие скорости увеличивают сопротивление воды и вызывают аквапланирование.

3. Повышайте давление в шинах. Более высокое давление противодействует давлению воды, стремящейся попасть под протектор и, тем самым, замедляет начало аквапланирования.

7. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИ ДВИЖЕНИИ НА ПОВОРОТЕ

Поворот всегда сопровождается центробежной силой, которая стремится повернуть автомобиль по большей дуге, чем задается водителем, если автомобиль не может создавать достаточной противодействующей силы — т.е., центростремительной силы -чтобы уравновесить ее. Эта центростремительная сила вызывается деформацией и боковым скольжением протектора, что обусловлено трением между шиной и поверхностью дороги. Ее называют направляющим усилием на повороте.

Это направляющее усилие на повороте стабилизирует автомобиль при повороте. Характеристики поворота автомобиля изменяются в зависимости от:

1. Технических характеристик шин (рисунок протектора, угол слоев корда, число слоев корда).

2. Нагрузки, приложенной к протектору в зоне контакта (направляющее усилие на повороте возрастает с увеличением нагрузки.

3. Размера шины (Усилие на повороте возрастает с увеличением размера шины).

4. Состояния дорожных поверхностей (Усилие на повороте быстро снижается на мокрой или заснеженной дороге).

5. Давления воздуха в шине (Усилие на повороте возрастает, так как шина становится более жесткой при более высоком давлении).

6. Развала колес относительно дороги (Уменьшение положительного угла развала, образуемого осью колеса и дорогой, увеличивает усилие на повороте).

7. Ширины обода (более широкие шины жестче и, следовательно, создают большее усилие на повороте).

8. ИЗНОС ШИНЫ

Износ шины — это полная потеря или повреждение протектора и других резиновых поверхностей из-за трения, возникающего при скольжении шины по дороге. Износ меняется с изменениями давления в шине, нагрузки, скорости автомобиля, торможения, состояния поверхности дороги, температуры и других факторов.

ДАВЛЕНИЕ В ШИНЕ

Недостаточное давление в шине ускоряет износ шины, позволяя протектору сильно прогибаться при контакте с дорогой.

НАГРУЗКА

Повышенная нагрузка ускоряет износ шины по существу так же, как снижение давления в шине. Шина также быстрее изнашивается при повороте тяжело нагруженного автомобиля, потому что большая центробежная сила вызывает большее усилие на повороте, тем самым создавая большее трение между шиной и поверхностью дороги.

СКОРОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Приводная и тормозная силы, центробежная сила при повороте и другие силы, действующие на шину, увеличиваются пропорционально квадрату скорости автомобиля. Поэтому увеличение скорости автомобиля многократно увеличивает эти силы, увеличивает трение, возникающее между протектором и поверхностью дороги и, следовательно, ускоряет износ шин.

Кроме этих факторов, на износ большое влияние оказывает состояние дороги: неровная дорога будет быстрее изнашивать шину, чем гладкая дорога.

kiaceed2.ru