Конструкция автомобильной шины – ответ на вопрос
- Главная
- Полезные советы
- Как устроена автомобильная шина
Шиной называют эластичную резинокордную оболочку, которую устанавливают на обод диска. Это один из наиболее важных элементов автомобиля, поскольку от покрышек зависит степень управляемости транспорта и, соответственно, безопасность на дороге.
Еще автошины влияют на расход топлива и степень комфорта водителя при езде. Все эти факторы определяет конструкция шины, которая включает следующие основные элементы:
- Каркас.
- Брекер.
- Боковины.
- Протектор.
- Борт.
- Герметизирующий слой (в бескамерных покрышках).
Каркас
Каркас является основной частью покрышки, которая передает нагрузки, действующие на колесо со стороны дороги на обод колеса.
Он состоит из полимерных нитей, обладает достаточной жесткостью и прочностью. Они собраны в один или несколько слоев. Нити каркаса могут идти в разном направлении. В зависимости от этого выделяют:
- Диагональные шины. Нити каркаса идут по диагонали и перекрещиваются между собой. Их количество всегда соответствует четному числу: 2, 4, 6 или 8.
- Радиальные. Нити корда идут прямо от борта к борту без перекрещивания. Кроме того, такая шина имеет жесткий металлокордный брекер. Радиальная конструкция шины получила большее распространение. Она бывает камерной и бескамерной. В маркировке радиальных покрышек присутствует буква R (это не «радиус», а именно указание конструкции шины).
Основное отличие радиальной от диагональной заключается в том, что благодаря своей конструкции такая шина ведет себя, как гусеница, имея меньшее проскальзывание элементов рисунка. Это уменьшает износ радиальной автошины по сравнению с диагональной на 20-30%, а иногда и больше.
Брекер
Это специальный жесткий пояс (для радиальной шины), расположенный под беговой дорожкой.
В основе брекера несколько слоев прорезиненного металлического корда (в диагональных шинах, при наличии брекер изготавливается из текстильного материала). Они располагаются только в диагональном направлении.
Брекер увеличивают сопротивляемость корда нагрузкам и смягчают ударные воздействия, уменьшая проскальзывание протектора.
Боковины
Не менее важное значение в конструкции имеют боковины. Они предохраняют корд от внешних воздействий и улучшают комфорт передвижения.
Протектор
Конструктивно протектор — это резиновый слой с рельефной поверхностью, в котором выделяют:
- Беговую дорожку — центральную часть рисунка, обеспечивающую достаточную площадь контакта с дорогой.
- Плечо — боковые блоки, увеличивающие жесткость всей конструкции и удерживающие авто на дороге.
- Ламели — узкие прорези на элементах рисунка, позволяющие разделить водяную пленку, уменьшив её поверхностное натяжение. Это позволяет шине эффективно цепляться за дорогу.
- Водоотводящие канавки, необходимые для предотвращения аквапланирования.
Борта
Конструкция шин включает еще один важный элемент — борта. С помощью них обеспечивается надежная посадка на обод, а также герметизация места соединения с ободом (если это бескамерные покрышки). В основе бортов лежит кольцо из прорезиненной проволоки.
Герметизирующий слойИспользуется в бескамерных покрышках. Находится внутри шины и прилегает к каркасу, от носка до носка борта. Изготавливается из специальной газонепроводящей резины. По сравнению с камерой, находится не в напряжённом состоянии. Поэтому при проколе воздух выходит медленно, и управление автомобилем не теряется, что обеспечивает безопасность водителя и пассажиров.
Строение колеса и автомобильной шины
В данной статье мы рассмотрим строение колеса и автомобильной шины, расскажем из чего состоит колесо автомобиля и чем различается радиальная шина от диагональной.
Строение колеса автомобиля
Колеса принимают крутящий момент от двигателя, и за счет сил сцепления с дорогой обеспечивают движение автомобиля, а также они воспринимают и сглаживают удары и толчки от неровностей поверхности дороги. От них зависят возможность разгона и торможения, управляемость и устойчивость, плавность хода и безопасность автомобиля.
Колесо автомобиля состоят из:
- диска с ободом,
- шины.
Диск, с приваренным к нему ободом, крепится к ступице колеса с помощью конических болтов или гаек. В дальнейшем, диск вместе с ободом будем называть просто – диском, так как на легковых автомобилях, в отличие от грузовиков, обод не является съемным, а составляет с диском одно целое.
Какие существуют автомобильные диски, вы можете из данной статьи.
Строение автомобильной шины
Шина может быть камерной или бескамерной.
В камерной шине находится резиновая камера, которая и заполняется воздухом. А сама шина без камеры называется покрышкой. Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.
Каркас шины является главной частью покрышки, ее силовой основой. Он выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Корд воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом нитей корда могут служить: хлопок, нейлон, металлическая проволока, стекловолокно и прочие материалы (из чего делают шины для авто?).
Протектор это толстый слой резины с определенным рисунком, он расположен на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги.
Рисунок протектора может быть дорожным, универсальным и специальным.
В бескамерной шине отсутствует, и не предусмотрена, резиновая камера для воздуха.
Полость, заключенная между покрышкой и ободом должна быть герметичной, так как непосредственно она и заполняется воздухом. Поэтому диск для бескамерной шины отличается от обычного диска наличием уплотняющих буртиков на ободе. При покупке дисков на это следует обращать внимание. Если же вы используете шины с камерой, то подойдут любые диски, буртики вам не помешают.
Шины бывают с диагональным и радиальным расположением нитей корда.
В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол их наклона составляет 35 — 38°. То есть они соединяют боковины покрышки по диагонали.
| диагональные шины | радиальные шины |
В радиальных шинах нити корда расположены почти под прямым углом по отношению к бортам. Основными достоинствами радиальных шин являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Так как они более эластичны, чем диагональные, то поездка на автомобиле становится более комфортной и безопасной.
Однако при грубом обращении с радиальными шинами, срок их службы может снизиться до первого наезда на бордюрный камень, ввиду слабых по прочности боковин таких шин.
Маркировка шин
При покупке шин внимательно изучайте их маркировку. Например, на боковине шины можно увидеть надпись 175/70 R13. Это означает:
Анатомия шины
Структура шины
Современная шинная технология сочетает в себе уникальное сочетание химии, физики и техники, чтобы обеспечить потребителям высокий уровень комфорта, производительности, эффективности, надежности и безопасности. Многие шины разрабатываются по индивидуальному заказу, чтобы соответствовать нагрузкам и требованиям к производительности, указанным производителем конкретной модели автомобиля.
Каждая шина тщательно проверяется, и для дополнительных испытаний на безопасность отбираются случайные образцы. В рамках этих испытаний шины подвергают рентгеновскому излучению, разрезают и осматривают, обкатывают на тестовых колесах или испытывают на дороге для оценки управляемости, пробега и тяговых характеристик.
При правильном уходе шины могут служить долго — обычно от 40 000 до 80 000 миль, в зависимости от применения.
ПРОТЕКТОР: Обеспечивает сцепление и сцепление на поворотах.
РЕМНИ: стабилизируют и укрепляют протектор
БОКОВИНА: защищает боковую часть шины от повреждений дороги и бордюров
СЛОЙ КОРПУСА: придает шине прочность и гибкость INNERLINER: удерживает воздух внутри шины
Источник: Ассоциация производителей резины
Информация о боковине шины
Боковина каждой шины содержит полезную информацию о конкретной шине. Все, от названия шины до максимальной нагрузки и любой информации о безопасности шины.
Все эти характеристики отлиты на боковине и могут быть использованы в качестве ресурса для вопросов, которые могут возникнуть у вас по поводу определенных деталей, касающихся шины.
На схеме показано, где и какая информация указана на боковине популярной автомобильной шины с индексом скорости P-метрики. «П» — пассажир; «215» представляет собой ширину шины в миллиметрах; «65» — соотношение сторон или отношение высоты к ширине; «R» означает радиальный; «15» — код номинального диаметра обода; и «95 H» — это дополнительное сервисное описание, состоящее из индекса нагрузки (95) и символа скорости (H). Некоторые старые шины с номинальной скоростью могут включать символ скорости непосредственно перед буквой «R» вместо сервисного описания.
Буква «B» вместо «R» означает, что шина имеет диагональную конструкцию с брекерным поясом. Буква «D» вместо «R» означает конструкцию с диагональным наклоном. «M+S» с символом горы/снежинки является обозначением что шина соответствует определениям RMA (Ассоциация производителей резины) для использования в тяжелых
состояние снега.
Максимальная нагрузка указана в кг (килограммах) и фунтах (фунтах), а максимальное давление — в кПа (килопаскалях) и фунтах на квадратный дюйм (фунтах на квадратный дюйм). DOT требует, чтобы производители шин классифицировали шины для легковых автомобилей на основе трех факторов производительности: износа протектора, сцепления и термостойкости. На боковине также указан тип корда и количество слоев в боковине и под протектором.
Буквы «DOT» подтверждают соответствие всем применимым стандартам безопасности, установленным Департаментом транспорта (DOT). Рядом с ним находится идентификационный номер шины или серийный номер. Этот серийный номер представляет собой код, содержащий до 12 цифр, которые представляют собой комбинацию цифр и букв. Последние символы — это цифры, обозначающие неделю и год изготовления. (Пример: «1501» означает пятнадцатую неделю 2001 года.)
Рейтинги характеристик шин
Рейтинги характеристик шин и скорости были первоначально разработаны в Европе как способ помочь владельцам высокопроизводительных транспортных средств при выборе сменных шин, соответствующих скоростным возможностям их автомобилей.
Характеристики шин и рейтинги скорости никогда не должны ассоциироваться со способностью автомобиля выдерживать скорость, на которую рассчитана шина.
P215/65R16 95 H
Современные шины маркируются буквами, обозначающими индекс скорости. В приведенном выше примере H — это рейтинг скорости. Оценки скорости основаны на лабораторных тестах, которые касаются поведения на дороге. Шины могут быть отмечены одним из следующих символов скорости: M, N, P, Q, R, S, T, U, H, V, W и Y, чтобы определить рейтинг скорости конкретной шины. Кроме того, в обозначении размера может стоять буква Z (см. таблицу ниже).
Если требуется замена шин, обратитесь к руководству по эксплуатации автомобиля или на табличке с шинами, чтобы узнать правильный размер и индекс скорости (при необходимости). Если на табличке с инструкциями по эксплуатации автомобиля указаны шины с номинальной скоростью, сменные шины должны иметь такой же или более высокий рейтинг скорости, чтобы поддерживать скоростные характеристики автомобиля.
Если на одном и том же автомобиле установлены шины с разными скоростными индексами, шина или шины с наименьшим рейтингом будут ограничивать скорость транспортного средства, связанную с шинами.
Скоростные характеристики шин не означают, что транспортными средствами можно безопасно управлять с максимальной скоростью, на которую рассчитана шина, особенно при неблагоприятных дорожных и погодных условиях или если транспортное средство имеет необычные характеристики. Никогда не управляйте транспортным средством небезопасным или незаконным образом.
*Для шин с максимальной скоростью выше 149 миль/ч (240 км/ч) в обозначении размера может стоять буква «ZR». Для шин с максимальной скоростью выше 186 миль в час (300 км/ч) в обозначении размера должна стоять буква «ZR». Обратитесь к производителю шин за информацией о максимальной скорости, если нет описания обслуживания. Пример: P275/40R17 93W на скорости 168 миль/ч (270 км/ч) или P275/40ZR17 на скорости выше 149 миль/ч (240 км/ч).
Обратитесь к производителю шин.
**В обозначении размера шины может стоять буква «ZR».
ПРИМЕЧАНИЕ. Для шин «V», «W» или «Y» и шин класса «ZR» требуется регулировка нагрузки автомобиля (по скорости); обратитесь к производителю шин.
Источник: Ассоциация производителей резины
Компоненты шин | Шины Continental
Современные шины для легковых автомобилей имеют сложную структуру. Резиновые шины, на которых мы ездим сегодня, разрабатывались более века. Мы сыграли важную роль в разработке современных радиальных шин со стальным кордом, улучшив их конструкцию и функциональность. Читайте дальше, чтобы узнать, как мы анализируем современные шины.
Компоненты шиныможно разделить на два основных структурных элемента: протектор и брекер в сборе и каркас. Эти элементы состоят из нескольких слоев.
Начав с дорожного покрытия и продвигаясь к сердцевине шины, давайте взглянем на отдельные компоненты. Мы также узнаем, какую роль играют эти компоненты.
Начнем с внешних слоев, из которых состоят протектор и брекер шины. Этот в основном резиновый компонент обволакивает корпус и обеспечивает низкое сопротивление качению, оптимальную управляемость, долгий срок службы и хороший расход бензина.
1. Протектор. Изготовлен из синтетического и натурального каучука. На новой шине эта текстурированная поверхность обеспечивает большой пробег, хорошее сцепление с дорогой и отвод воды. Это означает безопасное вождение в любых условиях. Протектор шины соединяется с дорогой и боковиной и имеет три области:
- Колпак: это часть шины, которая больше всего соприкасается с дорогой. Обеспечивает сцепление на всех дорожных покрытиях, износостойкость и курсовую устойчивость.
- Основание: под колпаком основание снижает сопротивление качению и повреждение внутренней структуры шины — каркаса.
- Плечо: На внешних краях протектора эта область образует оптимальный переход от протектора к боковине шины.
Вклад Continental. В 1904 году Continental стала первым производителем шин, представившим рисунок протектора для пневматических шин того времени.
2. Бесшовные верхние слои. Этот слой, расположенный непосредственно под протектором, позволяет двигаться на высоких скоростях. Представьте, что вы собираете кусок бечевки обратно в клубок и сматываете его снова и снова. Бесшовные кепки немного похожи на это. Они состоят из одного прочного шнура из нейлона, залитого резиной. Этот корд наматывается по окружности шины с одной стороны на другую, не накладываясь друг на друга.
Наш вклад. Для выполнения этой функции используется тканая льняная ткань, заделанная в резину. Но перекрещенные нити будут тереться друг о друга, что приведет к сокращению срока службы шины. В 1923 году мы представили новую кордную ткань. В этой ткани (описанной выше) были шнуры, идущие в одном направлении, которые удерживались на месте поддерживающими нитями, встроенными в резину.
3. Металлокордные ремни. Прочный стальной корд придает шине жесткость в этом слое, который:
- Улучшает сохранение формы и курсовую устойчивость
- Снижает сопротивление качению
- Увеличивает пробег вашей шины.
Теперь давайте познакомимся с внутренней частью шины, известной как каркас или каркас. Каркас амортизирует шину и содержит воздух, функционируя как внутренняя камера. Именно воздух, а не сама шина, несет нагрузку. Вот почему инфляционное давление так важно. Это хорошо известно всем, у кого хоть раз спустило колесо!
4. Текстильный корд. Этот текстильный слой, а именно прорезиненный вискоза или полиэстер, регулирует внутреннее давление в шине и поддерживает ее форму.
5. Внутренний вкладыш. Воздухонепроницаемый слой бутилкаучука, выполняющий несколько важнейших функций:
- Герметизирует заполненную воздухом внутреннюю камеру, контролируя давление в шинах.
