Конструкция и основные параметры пневматических шин
Пневматическая шина – это упругая оболочка, предназначенная для установки на ободе колеса и заполняемая воздухом под давлением.
По внешнему виду и по рабочим признакам в покрышке различают следующие основные части (рис.1):
каркас, брекер, протектор, боковину и борта.
1 - каркас; 2 - брекер; 3 - протектор; 4 - боковина; 5 - борт; 6 - бортовая проволока; 7 - наполнительный шнур.
В - ширина профиля; D - наружный диаметр; Н – высота профиля; d - посадочный диаметр.
Конструктивные элементы шины.
Каркас - это силовой элемент конструкции (резинокордная основа). Состоит каркас из одного или нескольких слоев обрезиненного корда с резиновыми прослойками, закрепленных на бортовых кольцах.
В зависимости от расположения нитей в кордной ткани покрышки делят на диагональные (рис. 2) и радиальные (рис. 3).
В диагональном каркасе нити в смежных слоях ткани располагаются под углом 45-60 град. между собой, т.е. - перекрещиваются.
В радиальном все нити корда идут параллельно от одного борта к другому.
Радиальные шины характеризуются повышенным пробегом, улучшенным сцеплением с дорогой, пониженным теплообразованием, низким сопротивлением качению, уменьшенной массой.
Брекером называют пояс, охватывающий каркас покрышки по его внешней части, непосредственно под протектором. Делают пояс из двух или более обрезиненных слоев ткани или металлокорда. Брекер, в основном, изготовляется из металлокорда.
В зависимости от материала корда в брекере шины подразделяют на шины с текстильным брекером и металлобрекерные, а при использовании металлокорда и в каркасе, и в брекере – на цельнометаллокордные (ЦМК).
Протектор - это часть покрышки, которая непосредственно соприкасается с дорогой. Протектор представляет собой толстый слой резины, состоящий из наружной рельефной части и сплошной полосы под ней. Рельефный рисунок протектора во многом определяет приспособленность шины для разных дорожных условий.
В зависимости от характера его относят к одному из следующих типов: дорожный, универсальный, зимний (допускающий применение шипов противоскольжения) и повышенной проходимости.
Дорожный рисунок протектора (рис. 4.) обеспечивает надежную устойчивость и управляемость движения, низкое сопротивление качению, повышенные сцепные и тормозные свойства на сухой и мокрой дороге, равномерный износ.
Универсальный рисунок протектора (рис. 5.) обеспечивает эксплуатацию шин на всех типах дорог, высокую устойчивость и управляемость движения, низкий уровень шума, уменьшенный расход топлива, хорошие тормозные и сцепные свойства на сухой и мокрой дороге.
Зимний рисунок протектора (рис. 6.)обеспечивает надежные тормозные и сцепные свойства на сухой, мокрой дороге и заснеженной дороге и во время движения по снегу и грязи, низкое сопротивление качению, эффективный отвод воды, грязи и снега из зоны контакта.
Шины с протектором повышенной проходимости (рис. 7.) предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья.
Боковина - это слой резины на боковых стенках каркаса.
Борт — жесткая посадочная часть покрышки. Он состоит из одного или более колец, материалом которого служит стальная проволока, на которых закреплены слои каркаса, и обеспечивающие крепление покрышки на ободе колеса.
В зависимости от способа герметизации пневматические шины выпускаются в камерном и бескамерном исполнении.
Камерная шина состоит из покрышки и камеры.
Бескамерная шина – это усовершенствованная покрышка, которая выполняет одновременно функции покрышки и камеры.
Профиль шины – контур шины в радиальной плоскости колеса.
Параметры профиля пневматической шины определяются на монтированной на рекомендуемом ободе ненагруженной шине при заданном внутреннем давлении.
Наружный диаметр (D) — диаметр наибольшего сечения шины плоскостью вращения колеса.
Посадочный диаметр (d) — диаметр окружности, являющейся линией пересечения поверхности основания борта шины с его наружной поверхностью.
Ширина профиля (В) — расстояние между двумя плоскостями вращения колеса, касающимися внешних поверхностей боковин шины.
Высота профиля (Н) — полуразность между наружным и посадочным диаметрами шины.
Серия профиля — номинальное отношение высоты профиля Н к ширине профиля В. Измеряется в процентах.
Ширина профиля обода (А) — смотрите на схеме.
Статический радиус (Rc) — расстояние от центра неподвижного нагруженного нормальной нагрузкой колеса с шиной до плоской опорной поверхности.
По конфигурации профиля в зависимости от отношения высоты Н к ширине В профиля шины и отношения ширины профилей шины В и обода А выделяют шины обычного профиля (рис.8.), низкопрофильные (рис.9.), сверхнизкопрофильные (рис.10.) и широкопрофильные (рис.11.).
Со снижением высоты профиля шин повышаются устойчивость, управляемость и плавность хода автомобиля, а следовательно, безопасность и комфортность езды, увеличиваются экономичность, ходимость и грузоподъемность шин.
Широкопрофильные шины обеспечивают повышенную проходимость по дорогам с мягким грунтом или плохим покрытием и несколько уменьшенный расход топлива.
Рис. 8. Обычный профиль
Н/В свыше 0,90
В/А от 0,65 до 0,76
Рис. 9. Широкопрофильная шина
Н/В от 0,60 до 0,90
В/А от 0,77 до 0,89
Рис. 10. Низкопрофильная шина
Н/В от 0,71 до 0,88
В/А от 0,69 до 0,76
Рис. 11. Сверхнизкопрофильная шина
Н/В не более 0,70
В/А от 0,69 до 0,76