Шина из чего состоит – Автомобильная шина — Википедия

Содержание

Автомобильная шина — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 января 2015; проверки требуют 173 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 января 2015; проверки требуют 173 правки. Шины для легковых автомобилей. Шины для грузовых автомобилей. Тракторные шины. Эта статья об автомобильных пневматических шинах; для прочих значений, смотрите шина.

Автомобильная шина — один из наиболее важных элементов колеса, представляющий собой упругую резино-металло-тканевую оболочку, установленную на обод диска. Шина обеспечивает контакт транспортного средства с дорожным полотном, предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых несовершенством дорожного покрытия, компенсации погрешности траекторий колёс, реализации и восприятия сил. Отработанные покрышки являются отходами IV класса опасности.

В общепринятой в отечественном автомобилестроении терминологии колесом

называется только узел, расположенный между шиной и ступицей, но без самой шины, состоящий, в свою очередь, из обода, на который сажается шина, и диска или спиц, служащих для соединения обода со ступицей. Шина, в свою очередь, включает в себя покрышку, камеру (для камерных шин) и ободную ленту (например, в велосипедных колёсах).[1] В этой статье данная терминология не соблюдается.

ru.wikipedia.org

Строение автомобильных шин

Благодаря колесам автомобиль имеет возможность передвигаться по дороге. На них подается вращение от двигателя через трансмиссию, а за счет сил трения колеса отталкивается от поверхности, и авто движется.

Автомобильные колеса состоят из двух компонентов – шины и диска. Основным рабочим элементом колеса является шина или по-другому скат, а диск выступает в роли посадочного места для нее, а также обеспечивает крепление колеса к ступицам.

Шины обеспечивают:

  • Сцепление с дорожным полотном;
  • Сглаживание мелких неровностей дороги;
  • Возможность движения по поверхностям с разными характеристиками;
  • Управляемость авто.

Также от этих элементов зависит шумность при движении.

Внутреннее устройство

Устройство автомобильной шины – сложное, несмотря на простой внешний вид. В поперечном сечении скат имеет С-образную форму, которая формируется рядом слоев.

Одна из схем шины

Эти слои имеют свое название:

  • кордовый каркас;
  • брекер;
  • протектор.

Дополнительно может использоваться подложка между последними слоями.

Кордовый каркас – основа шины. Основой каркаса выступает корд – прорезиненные слои нитей (из хлопка, вискозы, капрона, стальной проволоки), покрывающих всю площадь каркаса и расположенных определенным образом. Каркас может состоять из одного или нескольких кордовых слоев.

По расположению нитей каркаса шины делятся на диагональные и радиальные. В первом случае используется перекрестное расположение слоев корда. В радиальных шинах нити проходят перпендикулярно направлению вращения колеса. Диагональные шины сейчас практически не выпускаются.


Брекер – еще один слой корда, но он располагается не по всей площади каркаса, а лишь на рабочей поверхности. Помимо этого, в брекере используются более прочные нити, что обеспечивает повышение прочности и устойчивости каркаса к повреждениям. По сути, брекер выступает в качестве армирующей соединительной прослойки между каркасом и протектором. Кордовые нити брекера располагаются исключительно диагонально.

Протектор – внешняя рабочая часть шины. Представляет собой достаточно массивный резиновый слой из высококачественных материалов и с нанесенным узором, формируемым углублениями в резине. Этот узор получил название «беговой дорожки», которой контактирует с дорогой. Протектор не только обеспечивает нужное сцепление с поверхностью, он также выступает и в качестве защитного слоя, предохраняющего каркас от повреждения. Тип рисунка, наносимого на протектор, влияет на сцепные качества шины и подразделяет их на дорожные, универсальные, повышенной проходимости.

Внешнее устройство

Если рассматривать устройство автомобильной шины только снаружи, то она состоит из:

  • бортов;
  • боковин;
  • плеч;
  • беговой дорожки.

Борта обеспечивают надежную посадку шины на диск. Жесткость этих элементов обеспечивается силовыми кольцами из металлической проволоки, вплавленными в каркас по окружности. Если рассматривать поперечное сечение шины, то борта – это вершины в С-образной форме.


От бортов отходят боковины – боковые части каркаса, покрытые дополнительно защитным слоем резины, предотвращающим повреждение кордового каркаса.

Плечи обеспечивают переход от боковин к беговой дорожке. Помимо этого, при деформации (при наезде на препятствие, вхождении в поворот) плечи принимают участие в обеспечении сцепления с дорогой.

К плечам подходит беговая дорожка, являющаяся основной рабочей поверхностью, поэтому именно она имеет наиболее многослойную структуру.

В поперечном сечении устройство шины такое: имеется два борта, соединенных с двумя боковинами, которые переходят к плечам, а те – подходят к краям одной беговой дорожки, что и формирует С-образную форму.

Классификация

Существует несколько критериев, по которым делится автомобильная «резина»:

  • Способ герметизации внутреннего пространства;
  • Сезонность использования;
  • Тип протектора;
  • Сфера использования.

Все эти критерии достаточно важны и учитываются при выборе авторезины.

Метод герметизации

По способу герметизации, существующие виды автошин делятся на камерные и бескамерные.


В камерных воздух, обеспечивающий необходимое давление внутри, закачивается в специальный резиновый баллон – камеру. Основным недостатком таких колес является легкость повреждения, поскольку даже незначительный прокол камеры приведет к спусканию колеса. Но с другой стороны, изгибы обода диска при сильных ударных нагрузках не приводит к спусканию. На легковых авто камерный тип сейчас используются очень редко.

В бескамерных воздух закачивается в пространство, образованное внутренней поверхностью шины и диском. Они менее «чувствительны» к проколам и способны выдержать до 7-8 пробитий (при условии, что элемент, проколовший шину, остается в ней). Но даже незначительный изгиб обода приведет к «отслаиванию» борта и колесо стравит воздух.

Сезонность использования

По сезонности использования шины делятся на летние, зимние и всесезонные. Отличия между ними сводятся к материалу изготовления (в летних используется жесткая резина, а зимних – мягкая), форме рисунка и глубине протектора. Всесезонный вариант является промежуточным, и должных сцепных качеств не обеспечивает ни зимой, ни летом. Оптимальный период использования такой резины – ранняя весна и поздняя осень.

Тип протектора

По типу протектора виды автошин бывают дорожными, повышенной проходимости и универсальными. Первые предназначены для эксплуатации по твердой поверхности. Шинам повышенной проходимости характерны глубокий протектор и ярко выраженные грунтозацепы, обеспечивающие отличные ходовые качества авто по пересеченной местности. Универсальные колеса подходят как для движения по дороге, так и по бездорожью, но не сильному, поскольку грунтозацепы в них есть, но они не очень «мощные».

Сфера использования

По сфере использования шины бывают общего назначения и спортивные. Все виды автошин общего назначения обладают определенным соотношением высоты профиля к ширине, что обеспечивает необходимый объем для закачки воздуха.

К спортивной резине относятся низкопрофильные шины, слики и полуслики. Низкопрофильные отличаются небольшой высотой боковин. Но для обеспечения нужного объема для закачки воздуха, конструкторы увеличили ширину шин. В результате площадь контакта беговой дорожки возросла, поэтому низкопрофильные шины отличаются улучшенными сцепными качествами. Предназначены они для езды только по твердой поверхности. Благодаря наличию протектора, допускается их использование на дорогах общего назначения.


Слики – исключительно спортивные шины. Их особенность – полное отсутствие рисунка протектора, что обеспечивает максимальное пятно контакта колеса с дорогой. Они применяются только на сухих твердых покрытиях.

Полуслики отличаются от сликов наличием небольшого протектора, в центральной части беговой дорожки, по краям же на поверхности узора нет. Несмотря на имеющийся протектор, использовать такую резину на дорогах общего назначения нельзя, на них можно ездить только по автотрекам.

Самая частая проблема, связанная с шинами во время эксплуатации авто, — проколы, в результате которых воздух их колеса выходит и дальнейшая его эксплуатация невозможна.

Частично эта проблема решилась с появлением бескамерных шин. Как уже указывалось, они способны выдержать определенное количество проколов.

Технология Flat

Попытки решить эту проблему привели к появлению так называемой «беспрокольной» резины, она же – Run Flat шина.

Существует две технологии Run Flat, применяемых на автомобилях. Первая из них – усиление боковин. Благодаря увеличению жесткости боковин, при стравливании воздуха вес авто начинает на себе удерживать именно боковины. Благодаря этой технологии на колесе без воздуха можно преодолеть до 100 км пути при сравнительно неплохой скорости – до 80 км/ч.

Технология run flat

Вторая технология – использование поддерживающего кольца. Это кольцо, изготовленное из высокопрочного пластика или металла, устанавливается и фиксируется на диске внутри шины. В случае прокола колеса, при стравливании воздуха, колесо начинает опираться на кольцо, что позволяет продолжать движение без возможного повреждения диска. Несмотря на то, что кольцо изготовлено из твердых материалов, шумность при движении повышается не сильно, поскольку между дорогой и кольцом постоянно находится прослойка резины.


Технология Run Flat действительно позволяет решить проблему с проколами. Но в случае с колесами, имеющими усиленные боковины, то они не помогут при сильном порезе боковины. А колеса с поддерживающим кольцом стоят дорого и для обслуживания требуют специализированное оборудование.

Стоит отметить, что Run Flat – это общее обозначение технологии беспрокольных шин. Производители же зачастую используют свое обозначение такой резины, что создает определенную путаницу.

«Самолечащиеся шины»

Но существует еще одна технология «беспрокольных» шин – «самолечащихся». Она к Run Flat не относится.

Суть этой методики сводится к нанесению на внутреннюю поверхность шины специального вязкого материала. Он в случае прокола полученное отверстие закупоривает и не дает воздуху стравливаться. Эта технология является самой простой и при этом дешевой. Стоимость шин с таким внутренним покрытием практически не отличается от обычной бескамерной резины.


Кстати, на рынке автоаксессуаров сейчас можно встретить специальные составы, которые позволяют из обычных бескамерок сделать «самолечащиеся». И для этого достаточно через вентиль закачать состав внутрь колеса, а в процессе эксплуатации залитый материал равномерно распространяется по внутренней поверхности шины, минус этого способа в том что и вся внутренняя поверхность диска покроется этим составом.

autoleek.ru

Устройство автомобильной шины - покрышки автошины

 

Современные шины работают при высокой скорости движения. Поэтому, современные требования к безопасности авто предписывают определенные требования, обеспечивающие надежную и безопасную работу автомобиля. Так же, его высокую комфортабельность и экономичность.

Что характеризует надежность шины

Ниже представлены важные характеристики автошин:

Благодаря этим коэффициентам шины обеспечивают хороший контакт с дорогой, а также управляемость автомобиля, устойчивость в поворотах и, что немаловажно, экономичность.

Технологи при разработке шин учитывают дополнительные характеристики, отражающие такие свойства шины:

В настоящее время покрышки легковых авто подразделяются: низкопрофильные и сверхнизкопрофильные.

Устройство автомобильной шины

Схема устройства автомобильной шины

  1. Слой каркаса

  2. Брекер шины

  3. Протектор

  4. Боковая часть

  5. Борт

Каркас — это основа шины. Он воспринимает давление воздуха при накачивании и передает нагрузку, действующую на шину от дороги на колесо движущегося автомобиля. Каркас состоит из резиновых прослоек и прорезиненного корда. Корд подвержен высоким нагрузкам, поэтому он должен быть изготовлен из высокопрочных материалов, таких как: хлопок, нейлон, стальная проволока, и др.

Для нормальной эксплуатации шины нужна тесная взаимосвязь каркаса и протектора. Этой цели служит брекер. Он представляет собой резиновые слои, смягчающие ударные нагрузки на шину, и более равномерно распределяет их по поверхности покрышки.

Протектор обеспечивает шине износостойкость, надежное сцепление с дорогой, а также защищает резину от возможных повреждений.

Протектор имеет определенный рельефный рисунок. От его формы и глубины зависят многие эксплуатационные показатели шины. Поэтому, создание рисунка – не прихоть дизайнера, а напряженная работа технологов завода-изготовителя.

Боковинами принято называть слой поверх боковых стенок каркаса. Они защищают шину от влаги и разного рода механических повреждений.

Борт — это жесткая, ободная часть автошины.

Камерная или бескамерная шина

В настоящее время современные легковые автомобили комплектуются бескамерными шинами. В отличие от обычной камерной покрышки, они имеют следующие преимущества:

  • Бескамерная — более безопасна (это особенно важно при движении на высоких скоростях)

  • В бескамерной шине предусмотрен герметизирующий слой, стягивающий резину при проколе колеса

  • При эксплуатации данные шины греются гораздо меньше.

Следует учесть, что колеса, укомплектованные бескамерными шинами должны быть герметичны и жестки. Это значит, что даже незначительная деформация диска может привести к потере рабочего давления в шине.

Радиальные или диагональные шины

Задача выбора для владельца легкового автомобиля сократилась ровно на 50%. Диагональные шины для легковых автомобилей уже не производят. Они нашли дальнейшее применение только на грузовой технике.

Разницу – в конструкционных особенностях слоев каркаса.

Нить корда в радиальных шинах расположена от борта к борту, в поперечной плоскости. А в диагональных – перекрещивается. Такое расположение корда ухудшает работу шины в целом. В радиальных шинах число каркасных слоев намного меньше, чем в диагональных. Кроме того, они имеют мощный брекерный пояс, придающий шине необходимую жесткость.

Боковины радиальной шины также претерпели изменений. Как описано выше, они имеют определенный слой хорошей, качественной резины. Этот слой, прежде всего, необходим для предохранения шины от возможных повреждений в процессе эксплуатации. Бортовая часть этих шин работает в сложных условиях, поэтому бортовые кольца и борта более прочны и жестки соответственно.

Маркировка шин

Ниже представлена типовая маркировка автошины. Но, как известно, каждая шина имеет свои конструкционные особенности. Следует внимательно к этому относиться при выборе шин для конкретного автомобиля.

255 – ширина шины (измеряется в мм.)

40 – отношение высоты профиля к ширине резины (измеряется в процентах)

R – обозначает тип конструкции шины. В данном случае R – означает радиальная.

18 – диаметр автодиска, измеряется в дюймах (для справки: 1дюйм=2,54см.)

После обозначения диаметра в маркировке конкретной шины может стоять буква. Эта буква означает индекс максимально-допустимой скорости, с которой может двигаться автомобиль, оснащенный данными шинами.

auto-wiki.ru

Автомобильные шины устройство и маркировка

Протектор - это массивный слой высокопрочной резины, соприкасающийся с дорогой. По наружной поверхности он имеет рельефный рисунок в виде выступов и канавок между ними. Протектор определяет износостойкость шины, качество сцепления колеса с дорогой, а также уровень шума и вибраций. Протектор определяет приспособленность шины для работы в различных дорожных условиях. По типу рисунка протектора шины делятся на четыре основные группы: летние (дорожные),зимние (шипованные и фрикционные) всесезонные (универсальные),  и карьерные (повышенной проходимости).

Шины бывают:
      зимние, всесезонные и карьерные. Шины для различных условий отличаются рисунком протектора, химическим составом резины, конструкцией и другими элементами. На зимних шинах не стоит ездить летом. Они работают при температурах меньших +9° С, а после этого становятся мягкими, как пластилин, быстро изнашиваются и не "держат" дорогу. Летние шины зимой "дубеют" и скользят, как пластмасса.
       камерные и бескамерные. Камерные шины состоят из покрышки и камеры с вентилем.  Бескамерные шины имеют воздухонепроницаемый резиновый слой (вместо камеры). Герметичность в них достигается плотной посадкой покрышки на обод. Вентиль для нагнетания воздуха в шину размещается и герметизируется в отверстии обода колеса.
Будьте внимательны! Не рекомендуется установка камер в шины бескамерной конструкции. Это приводит не только к существенному изменению поведения шины на дороге, но и к опасности перегрева и разрушения шины при движении с высокой скоростью.

Маркировка шин:

                        Самый важный параметр шины - это ее размер.
Например, на шине такая маркировка: 195/65/R15 91T.
195 - ширина шины в мм от бока до бока.
65 - высота профиля (серия шины). Высота от диска до дорожки в % от ширины.
R - конструкция: как расположены слои нитей корда в каркасе шины. "R" - шина с радиальным кордом, "B" - шина с опоясывающим кордом, "D" - диагональное расположение нитей корда.
15 - радиус диска, на который шину нужно устанавливать (в дюймах).
Два последних параметра - это индексы нагрузки и скорости.
91 - индекс нагрузки на одно колесо.
Т - индекс скорости, определяющий скорость, на которой машина может долговременно двигаться с полной загрузкой.
                        Дополнительные обозначения, применяемые производителями шин
M&S ( Mud + Snow — грязь плюс снег). Это означает, что данные шины специально сконструированы как зимние или всесезонные.
All Season — всесезонная шина, предназначенная для круглогодичного использования.
Rotation — направленная шина, направление вращения которой указано дополнительной стрелкой на боковине шины.
Outside и Inside (или Side Facing Out и Side Facing Inwards) — ассиметричные шины, при установке которых нужно строго соблюдать правило установки шины на диск. Надпись Outside (наружная сторона) должна быть с наружной стороны автомобиля, а Inside (внутренняя сторона) — с внутренней.
Left или Right — означает, что шины этой модели бывают левые и правые. При их установке нужно строго соблюдать правило установки шины на автомобиль, левые только слева, а правые, соответственно, только справа.
Tubeless — бескамерная шина. Если этой надписи нет, то шина может использоваться только с камерой.
Tube Type — шина должна эксплуатироваться с камерой.
MAX PRESSURE — максимально допустимое давление в шине, в кПа.
RAIN, WATER, AQUA (или пиктограмма «зонтик») — означает, что эти шины специально спроектированы для дождливой погоды и имеют высокую степень защиты от эффекта аквапланирования.

Система условной классификации качества шин
Помимо описанных выше характеристик, на боковину шины могут быть нанесены условные показатели качества шин, относящиеся к так называемой Системе условной классификации качества шин.

Показатель износа
Показатель износа является важнейшей характеристикой, показывающей, как долго шина останется работоспособной. Протектор каждой шины подвержен износу и очень важно не пропустить тот момент, когда он достиг критического уровня и шина уже не может обеспечить должное сцепление с дорожным покрытием.
Каждая новая модель шины проходит тестирование по официально установленной методике, и ей присваивается показатель износа протектора, который теоретически соответствует продолжительности "жизни" шины. ВАЖНО ПОМНИТЬ, что показатель износа является теоретической величиной и не может быть напрямую связан с практическим сроком эксплуатации шины, на который значительное влияние оказывают дорожные условия, стиль вождения, соблюдение рекомендаций по давлению, регулировка углов схода-развала автомобиля и ротация колес. Показатель износа представлен в виде числа от 60 до 620 с интервалом в 20 единиц. Чем выше его значение, тем дольше выдерживает протектор при испытаниях по установленной методике.

Показатель сцепления
Показатель сцепления определяет тормозные свойства шины. Они измеряются путем тестирования при прямолинейном движении на мокрой поверхности. Для обозначения показателя сцепления используются буквы от "А" до "С", при этом "А" соответствует максимальному его значению.

Температурная характеристика
Температурная характеристика показывает способность шины выдерживать температурный режим, который позволяет сохранять характеристики шин, заложенные заводом-изготовителем, в зависимости от климатических условий эксплуатации. Этот показатель является одним из важных вследствие того, что шины, изготовленные из резины и других материалов, меняют свойства под воздействием высоких температур. В случае с температурной характеристикой также используют буквенный индекс от "Л" до "С", где "А" соответствует максимальному сопротивлению к нагреву. Поэтому, зимние шины, как правило, мягче летних и не "дубеют" с понижением температуры, летом же они, наоборот, начинают "таять". Рисунок протектора зимних шин намного грубее, со множеством специальных углублений - ламелей, на боковине обычно имеется маркировка M+S (Mud + Snow) - грязь и снег и/или Winter - зима. Таким образом, на данный момент разделение шин на летние и зимние носит ярко выраженный характер. Хотя некоторые производители применяют технологии выпуска шин, пригодных для любых климатических условий, но такие шины пока далеки от совершенства.

Маркировка DOT
Маркировка DOT является чем-то вроде "отпечатка пальцев" шины. Ее наличие говорит о том, что данная шина соответствует нормам безопасности шин Транспортного Департамента США (Department of Transportation) и допущена к эксплуатации. DOT - это Американская система сертификации. На покрышках, поставляемых на российский рынок, чаще всего встречается метка Е, которая свидетельствует о соответствии европейским стандартам. Такие метки могут встречаться как вместе, так и по отдельности, все зависит от страны-изготовителя. Для примера рассмотрим следующую маркировку: DOT M5h4 459Х 064. Первые буквы и цифры, следующие за аббревиатурой DOT, служат для обозначения фирмы-производителя и заводского кода. Третья, четвертая и пятая буквы, 59Х, обозначают код типоразмера, которым по выбору специфицируют шины их производители для указания их размера и некоторых характеристик. Последние три цифры указывают на дату изготовления: первые две относятся к неделе, а последняя к году производства. Так, 064 значит, что шина была изготовлена в шестую неделю 1994 года. Все шины должны соответствовать как международным, так и российским стандартам.

Индекс давления
Уровень внутреннего давления в шине оказывает влияние на эксплуатационные характеристики Вашего автомобиля. Даже самые качественные шины не справятся со своей задачей, если будут работать при неправильно установленном давлении. Его точное значение зависит от типа автомобиля и, в определенной степени, от выбора водителя. Рекомендованное для данного типа автомобиля давление обычно указано в наклейке на торцевой части двери или стойки салона, или на внутренней поверхности перчаточного ящика и крышки топливного бака.

Таблица индексов скорости

Индекс максимально допустимой скорости - это допустимый предел скоростного режима, при котором допускается эксплуатация шины. Наносится на боковину покрышки в виде буквенного обозначения латинским шрифтом.

 

Максимальная нагрузка, максимальное внутреннее давление
Для легковых шин обозначения максимальной нагрузки и максимального давления определяют максимальный вес, который можно перевозить при максимальном внутреннем давлении в шине. Для шин малых коммерческих автомобилей показатели максимальной нагрузки и давления прямо пропорциональны.

Таблица индексов нагрузки

Индекс допустимой нагрузки (или индекс грузоподъемности). LI - индекс нагрузки, Kg - нагрузка в килограммах

Камерные (имеет маркировку Tube Type)
Камерные состоят из покрышки и камеры с вентилем. Вентиль (в простонародье - сосок) позволяет нагнетать воздух в шину и препятствует его выходу наружу.
  1. обод диска
  2.  камера
  3. покрышка
  4. вентиль камеры

Бескамерные (имеет маркировку tubeless)
Отличаются наличием воздухонепроницаемого резинового слоя, наносимого под первый слой каркаса (вместо камеры). Герметичность в них достигается плотной посадкой покрышки на обод. Вентиль для нагнетания воздуха в шину размещается и герметизируется в отверстии обода колеса.
  1. протектор
  2. герметизирующий слой
  3. каркас
  4. вентиль колеса
  5. обод диска

 

 

Будьте внимательны! Не рекомендуется установка камер в шины бескамерной конструкции. Это приводит не только к существенному изменению поведения шины на дороге, но и к опасности перегрева и разрушения шины при движении с высокой скоростью.

    Диагональные
В брекере диагональных шин нити корда в смежных слоях пересекаются друг с другом под углом от 45 до 60 град. Конструкция диагональных шин устарела, но их продолжают выпускать в небольших количествах . У таких шин есть свои преимущества - у них прочнее боковина.

 

   Радиальные
В обозначении радиальных шин на боковине покрышки имеется символ R. В радиальной шине корд каркаса натянут от одного борта к другому без перехлеста нитей, нити лежат параллельно друг другу от борта к борту по всей окружности шины. В брекере радиальных шин нити корда не пересекаются друг с другом.

auto-master.su

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.

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.

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

Из чего делают автомобильные шины. Химический состав

 ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ШИНЫ. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ


Добрый день, сегодня мы узнаем, как делают автомобильные шины и из каких материалов происходит производство этих незаменимых элементов любого транспортного средства. Кроме того, расскажем, какие химические компоненты входят в состав при производстве тех или иных шин, а также почему некоторые составы покрышек держатся в строгом секрете и не разглашаются общественности. В заключении мы наглядно увидим схему производственного процесса изготовления шин для легковых автомобилей.


Как правило, автовладельцы при покупке зимних или летних шин редко задумываются над тем, как и из каких материалов производят ту или иную покрышку. Знать и понимать, какие химические компоненты входят в состав шин для автомобилей при их производстве, необходимо хотя бы для того, чтобы при покупке этих незаменимых элементов для любого транспортного средства не приобрести покрышки, которые сделаны из отходов или резины, которая не может использоваться на дорогах общего пользования. В нашем рассказе мы раскроем тему из чего же делают современные шины для автомобилей и какие компоненты используют заводы изготовители при этом не простом, как многим кажется процессе? Как мы описывали выше рецептуры приготовления для производства некоторых видов шин изготовители держат в строгом секрете, однако основные компоненты состава находятся в открытом доступе, что позволяет нам исходя из этой информации сделать обобщенное заключение о качестве и надежности готовой шины.


Итак, приступим к рассмотрению химического состава шин. И начнем с главного материала, который присутствует в каждой покрышке, которые устанавливаются на транспортное средство - это резина. Резина входящая в состав шины может быть разной и изготавливаться, как из синтетического каучука, так и натурального, природного. В последние годы многие производители начали ускоренными темпами переходить на резину изготовленную, так сказать искусственным путем, то есть из синтетического каучука. Дело в том, что такой каучук намного проще изготовить, кроме того, он прост в разработке и что самое главное в разы дешевле натурального. Что касается качества искусственного каучука, то оно ничем не уступает природному.


Следующим по важности компонентом, а также количественным показателем при производстве любой шины является технический углерод, который называется на языке производственников сажей. На долю этого компонента приходится до 30 процентов от общего химического состава любой покрышки при их производстве. Зачем же нужен углерод в шине? Углерод является скрепляющим элементом шинной смеси, который функционирует на молекулярном уровне. Без применения углерода (сажи) при производстве, готовые шины не смогли бы быть долговечными и прочными, а также ресурс таких покрышек отличался бы высоким износом.


Альтернативным компонентом техническому углероду сегодня все чаще выступает кремниевая кислота, которая применяется в качестве заменителя сажи. Причиной все более частого использования кремниевой кислоты при производстве шин является постоянно дорожающий технический углерод. Отметим, что новый заменитель сажи или углерода, вызывает много споров у автомобильных экспертов и автовладельцев, так как кремниевая кислота при низкой прочности обладает чуть более высоким параметром к сцеплению с влажной поверхностью дорожного полотна. Таким образом при потери износостойкости, владелец такой шины получает более лучшее сцепление с дорогой.

При создании компаундов в качестве специальных добавок для изготовления шин используются разные смолы и масла, как правило, синтетического происхождения. Данные компоненты играют функцию, которая обеспечивает смягчение химического состава шинной смеси. Особенно важны такие добавки при производстве зимних шин. Ниже на изображении можем видеть наглядно основной химический состав входящий в ту или иную шинную смесь при производстве покрышки



Для того, чтобы понять весь производственный процесс, который проходят готовые шины, которые мы затем покупаем в автомобильном магазине запчастей или на заправочной станции, необходимо представлять схему изготовления покрышек для транспортных средств. В такую схему входят определенные производственные этапы, начиная от изготовления резиновых смесей, производством компонентов, сборкой шин, процессом вулканизации, заканчивая складированием готовой продукции и визуального контроля каждой покрышки. Ниже на изображении можем наглядно видеть схему производственного процесса изготовления шин для легковых автомобилей.

Отметим, что если в шине имеется факт присутствия кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или прочих компонентов, которые все чаще в последнее время рекламируются в средствах массовой информации, то заметим, что по экспертным мнениям автомобильных специалистов - это ровным счетом совершенно ничего не значит. Первоначально любому производителю очень важно изобрести, а затем соблюсти определенную рецептуру, которая с добавлением дополнительных компонентов обеспечила бы отличные технические параметры готовой автомобильной шины. К сожалению далеко не всем компаниям удается соблюсти баланс рецептуры и качества готовой покрышки.

Таким образом, почти все автомобильные шины, которые производятся на планете, изготавливаются из резины или из прочих материалов, но обязательно с добавлением каучука (природного или синтетического характера). Кроме того, любая покрышка для легкового автомобиля, которая называется радиальной шиной имеет следующие составляющие обеспечивающие ее надежность, долговечность и качество: протектор, ребра, металлокорд, нейлоновый бандаж, стальные брекеры, слой краску, заворот корда, бортовую ленту, наполнительный шнур, гермослой, подканавочный слой, бортовое кольцо, бортовую зону, боковину, канавки, наполнитель края брекера, минибоковину и прочие элементы. Более наглядно рассмотреть основные компоненты современной радиальной легковой шины мы можем ниже на изображении.  


Каждый современный производитель автомобильных шин имеет свой уникальный и в тоже время оптимальный химический состав для производства шин, который обеспечивает разнообразные характеристики готовой покрышки. Например один изготовитель делает упор на длительный срок службы шины, второй на скоростные параметры, а третий доводит рецептуру покрышки до ее идеального поведения на мокром дорожном полотне. Вышеописанные характеристики определяют конечную цену шины и самое главное ее качество.


Видео обзор: "Из чего делают автомобильные шины. Химический состав"


В заключении отметим, что при выборе шин для автомобиля необходимо знать и понимать не только их химический состав, но также уметь распознавать маркировку покрышек, которая указывает на определенные технические характеристики, для каких дорог предназначены колеса, а также при каких температурных режимах они будут оптимально функционировать. Кроме этих показателей, также необходимо учитывать шумность, сопротивление качению и поведение шин на мокром дорожном полотне. В заключении заметим, что сегодня очень часто вместо технического углерода в химическом составе той или иной шины применяется сера. Однако выбор того или иного компонента является скорее, вопросом экономической целесообразности. Что касается технологического момента, то разница в этом деле будет совсем не велика, однако цена готовой шины при этом может быть довольно ниже.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

bazliter.ru

Конструкция шины

     Одним из древнейших выдающихся изобретений человечества является изобретение колеса. С изобретением вулканизации каучука, а вслед за этим и пневматической резиновой шины стало возможным использование эластичного колеса для различных транспортных средств. Велосипеды, мотоциклы и мопеды, легковые и грузовые автомобили, тракторы, сельхозмашины и орудия, строительные, дорожные и подъемно-транспортные машины, самолеты - вся эта техника немыслима сегодня без пневматических шин.

     Возникнув в середине XIX века как средство защиты тихоходных экипажей от толчков и ударов со стороны дорожных неровностей, в наше время пневматическая шина стала универсальным движителем, обеспечивающим нормальную работу транспортных средств в самых различных условиях эксплуатации. Поэтому, при сохранении в принципе общей схемы своего устройства, конкретные конструкции пневматических шин чрезвычайно разнообразны.

     Одинаковым для всех конструкций остается то, что пневматическая шина представляет собой торообразную оболочку вращения, силовой основой которой является система обрезиненных слоев кордной ткани, защищенных от внешних воздействий покровными резиновыми деталями - протектором и боковинами. Крепление шины на ободе колеса осуществляется жесткими, практически нерастяжимыми бортами, основой которых служат проволочные кольца. Внутренняя полость шины герметизируется, поскольку шина приобретает эластические свойства и соответственно - работоспособность только при наличии внутри избыточного по отношению к атмосферному давления воздуха или газа, например, азота. Отсюда и название – пневматическая (от греч. – pneumaticos – воздушный)


Рис.1. Камерная шина: 1 – обод колеса; 2 - ездовая камера; 3 – покрышка; 4 – вентиль камеры.


Рис.2. Бескамерная шина: 1 – протектор; 2 – герметизирующий слой; 3 – каркас; 4 – вентиль колеса; 5 – обод.

     Основная классификация шин исходит из того, как расположены слои кордной ткани, одни из которых, охватывающие всю шину и завернутые вокруг бортовых колец, образуют ее каркас, а другие, называемые в совокупности брекером, расположены в беговой части шины под протектором, т.е. в той ее части, которая контактирует с дорогой. В настоящее время подавляющее большинство конструкций шин относится к двум основным типам: диагональному и радиальному, причем предпочтение отдается последнему.

а) б)
Рис. 3. Конструкция диагональной (а) и радиальной (б) шины: 1 — борта; 2 — бортовое кольцо; 3 — каркас; 4 — брекер; 5 — боковая стенка; 6 — протектор.

     В диагональных шинах нити корда смежных слоев каркаса и брекера перекрещиваются друг с другом, составляя углы в пределах 45-60 градусов с воображаемой линией вращения колеса, в то время как в радиальных шинах нити корда каркаса расположены под углом, близким к 90 градусам к воображаемой линии вращения колеса.

     В шине различают следующие основные конструктивные элементы и размеры (по профилю поперечного сечения) см. рис.4.


Рис.4. Конструктивные элементы и основные размеры шин: 1 – каркас;2 – брекер; 3 – протектор; 4 – боковина; 5 – борт; 6 – бортовое кольцо; 7 – наполнительный шнур.

D – наружный диаметр; H – высота профиля шины; B – ширина профиля шины; d – посадочный диаметр обода колеса (шины)

     Покрышка – торообразная, преимущественно резинокордная оболочка пневматической шины, непосредственно контактирующая с дорожным покрытием и воспринимающая усилия, возникающие при эксплуатации транспортного средства (недопустимые термины: баллон, скат, пневматик, дутик, резина, обувь)

     Ездовая камера – торообразная полая герметичная оболочка с вентилем, служащая для удержания накачанного в нее под давлением газа или воздуха.

     Каркас покрышки – часть покрышки, состоящая из одного или нескольких слоев обрезиненного корда, закрепленных, как правило, на бортовых кольцах, которая при накачанной газом или воздухом шине воспринимает усилия, возникающие при эксплуатации транспортного средства.

     Герметизирующий слой каркаса – слой газонепроницаемой резины, расположенный на первом слое каркаса покрышки бескамерной шины.

     Брекер – часть покрышки, состоящая из слоев корда или резины и расположенная между каркасом и протектором.

     Протектор – наружная массивная резиновая часть покрышки, как правило, расчлененная в виде рисунка, обеспечивающая сцепление колеса с дорогой и предохраняющая брекер и каркас от повреждений.

     Плечевая зона протектора – часть протектора покрышки, расположенная между беговой дорожкой и боковой стенкой

     Борт – жесткая практически нерастяжимая часть покрышки, состоящая из одного или нескольких колец, изготовленных, как правило, из многих витков стальной проволоки, обеспечивающая посадку и фиксацию покрышки на ободе колеса.

     Боковая стенка – боковая часть покрышки , расположенная между плечевой зоной и бортом, состоящая из резинокордных слоев каркаса, разделенных резиновыми прослойками, и защищенная покровной резиной – боковиной

     Вентиль ездовой камеры или бескамерной шины – обратно-перепускной газовоздушный клапан, предназначенный для наполнения, удержания, выпуска газа или воздуха и обеспечения давления накачки шины.

     Наружный диаметр шины D – диаметр окружности накачанной пневматической шины в сечении центральной (продольной) плоскостью вращения колеса при отсутствии контакта шины с опорной поверхностью.

     Посадочный диаметр шины d – диаметр окружности, являющейся линией пересечения поверхности основания борта шины с его наружной поверхностью.

     Высота профиля шины Н – половина разницы между наружным диаметром и посадочным диаметром шины.

     Ширина профиля шины В – линейное расстояние между наружными сторонами боковин накачанной шины, исключая выступы, образованные надписями, обозначениями маркировки, декоративными украшениями, швами, защитными поясками и т.д.

     Отношение высоты профиля к ширине профиля (отношение Н/В, выраженное в %) характеризует серию шин по профилю поперечного сечения.

     Вот минимум того, что нужно знать о пневматической шине как о техническом объекте, однако шина самостоятельным объектом не является - это составная часть автомобиля, самолета и пр., и она оказывает существенное влияние прежде всего на безопасность транспортного средства, на его тягово-сцепные и тормозные свойства, плавность хода, проходимость при различных дорожных условиях, топливную экономичность, шумообразование и т.д. Немаловажное значение имеет и стоимость шин.

     В современных условиях прогрессирующего развития и совершенствования автомобильного транспорта, появления на наших дорогах значительного количества "иномарок", так же возросло количество и разнообразие шин как отечественных, так и зарубежных производителей. Поэтому грамотный выбор и комплектование автомобилей шинами, их надлежащее обслуживание дают возможность пользователю повысить ресурс автомобиля, снизить затраты на его эксплуатацию

Прежде всего надо определиться с категорией (или типом) шин, которая предназначена для автомобиля, исходя из его назначения, класса, условий эксплуатации.

     Категории назначения - автомобили, прицепы к ним, иные транспортные средства.

     Категории использования - летние (дорожные), зимние (с шипами противоскольжения или без шипов), всесезонные, повышенной проходимости, универсальные (распознаются по типу рисунка протектора).

     По форме профиля поперечного сечения шины подразделяют на шины обычного профиля (Н/В более 0,9), широкопрофильные (0,6-0,9), низкопрофильные (0,71-0,88), сверхнизкопрофильные (Н/В не более 0,7).

     По габаритным размерам шины бывают малогабаритные, среднегабаритные, крупно- и сверхкрупногабаритные.

     Как было сказано выше, шины могут быть камерные и бескамерные (это категории по герметизации давления в шине), диагональные и радиальные (характеристика конструкции каркаса).

Савосин В.С. (компания TOPOF.RU)



связанные статьи

просмотренные статьи

отзывы (5)

  • а как лучше с самерой или без?

    2 Октября 2010 15:39

  • Андрей

    11 Октября 2009 14:46

    Благодарю за четкое описание.
    Напишите,знаете ли Вы, насколько уменьшается пробег авто(на спидометре) при смене 14" дисков на 15"?

  • М.К.

    9 Сентября 2008 02:04

    Возможно перепроизводство любого типа ездовых камер в малом бизнесе.

все отзывы

оставить отзыв

www.topof.ru