Автомобильные шины

Автомобильная покрышка (шина) является важным элементом колеса. Представляет собой конструкцию в виде упругой резино-металло-тканевой оболочки, предназначенную для установки на его обод.

Функции, выполняемые шиной: обеспечение контакта автомашины с дорожным покрытием; поглощение небольших колебаний, вызываемых неровностями дороги; компенсация погрешности траекторий движения колес; восприятие и компенсация сил, возникающих в пределах пятна контакта.

Изобрел первую резиновопарусинную шину в 1846 году Роберт Уильям Томсон. Развил его идею Джон Данлоп из Шотландии, который считается «отцом» пневматической шины. Он же организовал в 1889 году и первую компанию (в Дублине), которая занялась их производством.

Вначале шинами оснащались только велосипеды. Для автомобилей их первыми применили французы Эдуард и Андре Мишлен на гонке 1895 года «Париж – Бордо».

В последующие годы был предложен целый ряд усовершенствований конструкции и способов изготовления, монтажа и демонтажа шин. Все это привело к повсеместному использованию пневматических покрышек на автомобилях и интенсивному развитию соответствующей отрасти промышленности.

avtomobil_nye_shiny2Для изготовления автомобильных шин применяют резину, составленную из синтетических и натуральных каучуков, и кордовую ткань. 

Конструкция современной покрышки включает каркас, брекер, протектор, борта и боковую часть.

Каркас является основой шины, на нем базируется вся ее внешняя оболочка. Формируют его из корда, который производят из текстильных, металлических или полимерных нитей. Материал из текстиля или полимеров применяют в изделиях для легковых или легкогрузовых автомобилей. Из металлических нитей (металлокорд) – для грузовых.

Нити корда располагают в теле конструкции вдоль радиуса или под углом (с перекрещиванием соседних слоев нитей). В первом случае получают радиальную, во втором – диагональную шину.

Радиальные более востребованы и, практически, вытеснили с рынка шин для легковых автомобилей диагональные виды. Они жестче и дольше служат. У них более стабильная форма пятна контакта и меньший коэффициент сопротивления качению, что гарантирует экономию топлива.

Их производство не накладывает условия, как это у диагональных (обязательное четное число), на количество слоев каркаса. Это позволяет снижать его толщину и общий вес изделия.

avtomobil_nye_shiny

В радиальных шинах легче высвобождается тепло, есть возможность устраивать протектор толще и увеличивать глубину его рисунка. Как следствие, – улучшать проходимость по бездорожью.

Брекер располагают сверху каркаса, под протектором. Он придает шине жесткость в пятне контакта с дорогой, защищает ее от сквозных повреждений, а каркас от ударов. Изготавливают чаще из слоя резины. Возможно использование металлокорда и (или) полимерного корда, слои которых укладывают, скрещивая.

Протектор – та часть конструкции покрышки, которая контактирует непосредственно с поверхностью дороги и обеспечивает необходимый коэффициент сцепление с ней. Он обладает рисунком, форма которого и рельеф зависят от предназначения шины. К примеру, глубокий рисунок и наличие грунтозацепов по краям указывают на ее высокую проходимость.

Борт представляет жесткую, нерастяжимую часть шины и предназначен для герметичной посадки ее на обод. Это возможно благодаря бортовым кольцам, предусмотренным в его конструкции. 

Изготавливают его из многочисленных витков специальной бортовой обрезиненной проволоки. В бескамерной шине внутреннюю поверхность дополнительно покрывают воздухонепроницаемой вязкой резиной.

Крыло (или боковая часть) покрышки призвано защитить ее от боковых механических повреждений.

Современная маркировка шин в метрической системе содержит сведения о ее принадлежности, ширине по верху и сбоку, виде конструкции, посадочном размере, индексах нагрузки и скорости.

К примеру, в маркировке покрышки «Р205/60R18 90W»:

  • Р - указание, что ее можно устанавливать только на легковой автомобиль. Возможные варианты: LT - на легкий грузовик; ST - на прицеп; Т - шина временная (может использоваться как запасная);
  • 205 - размер в мм, указывает на ширину шины по верху;
  • 60 - значение в % от 205, определяет ширину обода шины; если отсутствует, подразумевается 82%;
  • R - конструкция покрышки радиальная; при отсутствии – диагональная;
  • 18 - размер в дюймах, соответствует посадочному диаметру покрышки;
  • 90 - индекс нагрузки, указывает на ее величину, которую может выдержать изделие; определяется по таблице (к примеру, этому индексу соответствует нагрузка в 600 кг);
  • W - индекс скорости, отражает ее величину, при которой езда безопасна; определяется по таблице (к примеру, этому индексу соответствует скорость 270 км/час).
avtomobil_nye_shiny3

Сегодня выпускают шины со 199-ю индексами нагрузки [от 0 (допустимая нагрузка 45 кг) до 199 (допустимая нагрузка 13,6 тн)] и 30-ю индексами скорости (от А1 до ZR).

Существует маркировка в дюймовой системе, но она, практически, не используется.

В обязательном порядке на шинах (путем маркировки) указывают информацию о максимально допустимом давлении и о материалах, из которых изготовлены каркас и брекер. Кроме того, красной цветовой меткой (в виде точки или кружка) отмечают самое жесткое место в покрышке, а желтой – самое легкое.

Изделия также могут иметь маркируемые надписи, указывающие на условия их эксплуатации. Так, на зимних шинах размещают надпись «Winter», изделия с надписью «Aqua» или «Rain» хорошо работают на мокром покрытии. Всесезонные конструкции обозначают «A/T», «AS», «Any Season» и «R+W». Всего существует 28 таких маркеров.

Изготавливают шины в четыре этапа. На первом, по утвержденным рецептурам, готовят резиновые смеси. На втором изготавливают протекторную заготовку, каркас, брекер и борт. На третьем все детали собирают в одну конструкцию, а на четвертом ее вулканизируют.