Конструкція автомобільних шин

Типова конструкція шин. Шина типової конструкції складається з покришки, камери й ободной стрічки (рис. 27). Обідні стрічки, як правило, не застосовуються в шинах легкових автомобілів. Основні конструктивні елементи покришки представлені на рис. 28. При поперечному розрізі покришки можна виділити наступні елементи.

Торцева частина - це та частина покришки, зовнішня поверхня якої під час їзди стикається з твердим покриттям. Складається вона з ділянки каркаса і бігової доріжки протектора з малюнком. Між протектором і каркасом може розташовуватися подушкові шар (брекер). Торцева частина покришки характеризується більшою товщиною і жорсткістю в порівнянні з бічною частиною.

Сухар (плечова зона) - ділянка між торцевою і бічний частинами покришки, що складається з каркаса і протектора, нерідко разом з малюнком, і характеризується зменшується товщиною і жорсткістю від торцевої до бічної частини. До сухарі можуть прилягати краю подушкового шару або оперізує стрічки.

Боковина - ділянку каркаса і бічній частині протектора, що має невелику товщину і високу еластичність.

Антифрикційне зміцнення покришки - гумовий виступ на бічній частині покришки, який збільшує її міцність при зіткненні з високим перешкодою або при їзді по глибокій колії.

Центруюча ризику протектора - ризику в низу бічній частині шини, яка слугує для перевірки правильності посадки шини на обід.

Борт - частина покришки, що переходить з бічної в кріпить на обід частина покришки. Борт складається з дротяних кілець, на які загорнуті шари каркаса. У ряді конструкцій покришок на зовнішню поверхню дротяних кілець накладається наповнення з шнур з твердої гуми. Борт характеризується дедалі більшого товщиною і жорсткістю від бічної частини покришки до основи і нерозтяжна в периметричного напрямку. В борту виділяють три поверхні: носок, п'яту і підстава.

Каркас - частина покришки, що представляє собою еластичну, мало розтяжну оболонку, форма якої наближається до тору з вирізом зсередини.

Рис.27. Типова конструкція шини:

/ - камера; 2 - покришка; 3 - ободная стрічка; 4 - вентиль; 5 - обід колеса

Мал. 28. Основні конструктивні елементи покришки:

t - обід; 2 - центрирующая ризику; 3 - антифрикційне зміцнення; 4 - каркас; £ - оперізує стрічка; 6 - протектор; 7 - торцева частина; 8 - сухар; 9 - боковина; 10 - борт

Утворилися при цьому кромки переходять в борт. Міцності елементами про: нові є шари обрезиненного корду і дротяні кільця в бортах, на які загорнуті шари каркаса.

Подушковий шар (брекер) - шари корду або гуми в торцевій частині і сухарі покришки, між каркасом і протектором. Кут, під яким розташовуються нитки корду, наближається до кута розташування ниток в каркасі. Подушковий шар практично не впливає на поперечну форму покришки.

Оперізує стрічка - шари корду, що знаходяться в торцевій частині покришки, між каркасом і протектором. Оперізує стрічка характеризується великою жорсткістю і міцністю на розтяг. Кут розташування ниток в окремих шарах різний, проте переважає паралельне напрямок. Оперізує стрічка впливає на поперечну форму покришки.

Мал. 29. Схема діагональної шини

Мал. 30. Діагональна шина

Протектор - шар гуми, що покриває зовні каркас і, в окремих випадках, подушкові шар або оперізує стрічку. Протектор має бігову доріжку, бортові і бічні частини. На бігову доріжку і борта протектора зазвичай нанесений малюнок. Під малюнком знаходиться подканавочний шар гуми. На бічних частинах протектора розташовані написи, антифрикційні зміцнення, центруючі ризики і декоративні елементи. Малюнок протектора складається з буртиков або зачепів, канавок і ламельним насічок.

Залежно від будови каркаса розрізняють: шини діагональні, які не позначаються символом (рис. 29 і 30); шини підперезані, що позначаються символом В (рис. 31); шини радіальні, що позначаються символом R (ріс.- 32 і 33).

Діагональна шина - це шина, каркас покришки якої складається з шарів корду, нитки якого розташовані під кутом до середньої лінії протектора. Нитки корду сусідніх шарів перехрещуються. У шини може бути подушкові шар.

Оперезана шина - це діагональна шина з оперізує стрічкою в торцевій частині.

Радіальна шина - це шина, у якій нитки корду в шарах каркаса покришки (по крайней мере, в бічній її частини) розташовані радіально або майже радіально по відношенню до середньої лінії протектора. У шин цього типу завжди є оперізує стрічка.

Залежно від показника профілю, що визначає ставлення висоти поперечного розрізу покришки до її ширині, покришки діляться на типи, перераховані в табл. 14.

Залежно від максимальної швидкості легкового автомобіля, для якого призначені шини, розрізняють класи покришок, наведені в табл. 15. Шини для інших транспортних засобів не діляться на класи.

Залежно від допустимої вантажопідйомності розрізняють шини: нормальні, зміцнені, суперупрочненние.

Допустиму вантажопідйомність покришок прийнято позначати числом PR (Ply Rating). Це міжнародне позначення умовного числа шарів каркаса покришки, яке не завжди відповідає дійсному числу шарів. Служить воно виключно для того, щоб приблизно показати, скільки шарів мав би каркас даної покришки, якби вона була виконана з бавовняного корду.

Шини підвищеної міцності для мотоциклів позначають буквою R. Залежно від виду малюнка протектора розрізняють типи шин, перераховані в табл. 16. Цифри, що доповнюють буквені позначення малюнка протектора, наприклад D83 або D83, вказують на особливості конструкції малюнка,

Мал. 31. Схема оперезаної шини, Рис. 32. Схема радіальної шини, Рис. 33. Радіальна шина

Будова камери широко відомо. Вона складається з гумової оболонки у формі кільця, обрезиненной кордної стрічки для збільшення міцності стику оболонки, місця кріплення вентиля і самого вентиля. Розріз типового вентиля представлений на рис. 34.

На обід колеса поміщається ободная стрічка (рис. 35), поєднана при вулканізації в нескінченне кільце. Ободная стрічка призначена для відділення камери від шорсткою поверхні обода.

Безкамерні шини. У безкамерних шинах (Tubeless) покришка виконує додаткову функцію камери; ободная стрічка в цьому випадку не застосовується (рис. 36).

Зовнішнім виглядом, принциповим конструкторським рішенням і основними розмірами беськамерная шина не відрізняється від типової конструкції, за винятком внутрішньої поверхні і борти, покритих шаром в'язкої гуми товщиною 2-3,5 мм, яка забезпечує необхідну газонепроніцаемость системи шина-обід колеса. Крім того, цей шар гуми служить для щільного облягання предметів, наприклад цвяхів, воткнувшісь в шину, і негайної закладення ушкоджень, які можуть виникнути в процесі їзди. Зважаючи на відсутність камери вентиль для накачування шини повітрям прикріплений за допомогою щільних гумових підкладок безпосередньо до стінки обода.

Клас покришок легкового автомобіля

Посадковий діаметр покришки, дюйм

Максимальна швидкість, км / год (м / с),

120 (33) 135 (37) 150 (42)

150 (42) 160 (44) 175 (49)

175 (49) 185 (51) 200 (55)

Більш 175 (49) 185 (51)

Середня лінія протектора - лінія, що виникає в результаті перетину площини симетрії, перпендикулярній осі обертання шини, з зовнішньою поверхнею торцевої частини шини.

Таблиця 16
ТИПИ ШИН

Мал. 35. Ободная стрічка

Основні розміри покришок

Розміри покришок (рис. 37) змінюються під впливом зовнішніх сил, внутрішнього тиску і часу експлуатації. Щоб уникнути непорозумінь ці розміри точно визначені (рис. 38). Все нижче перераховані поняття відносяться до шин, змонтованим на рекомендованих ободах і накачаних до тиску, що відповідає максимальній вантажопідйомності.

Зовнішній діаметр покришки - відрізок лінії, що проходить через центр шини і з'єднує дві точки, розташовані на середньої лінії протектора.

Експлуатаційний діаметр покришки - зовнішній діаметр покришки, збільшений внаслідок довготривалої експлуатації та виникли в ній необоротних змін.

Посадковий діаметр покришки - номінальний діаметр обода, призначеного для конкретної покришки.

Висота профілю покришки - половина різниці між зовнішнім і посадковим діаметрами покришки.

Ширина профілю покришки - найбільша відстань між зовнішніми бічними частинами нової покришки без виступів, таких як написи, антифрикційні зміцнення або декоративні елементи.

Зовнішня ширина профілю покришки - це її ширина з урахуванням виступів, таких як написи, зміцнення антифрикційні і декоративні елементи.

Мал. 38. Назви основних розмірів покришки

Мал. 37. Основні розміри покришки

Експлуатаційна ширина профілю покришки - це зовнішня її ширина, збільшена внаслідок довготривалої експлуатації, а також виникають в ній необоротних змін.

Номінальна шірінапрофіля покришки - приблизна її ширина, що приводиться в позначенні розміру покришки.

Ширина профілю покришки в місці прогину - це її ширина при номінальному тиску і навантаженні в найширшому місці під віссю колеса.

Статичний радіус покришки - відстань від осі обертання навантаженого колеса при відсутності руху до площини дороги, причому колесо має бути розташоване перпендикулярно до площини дороги і перебувати виключно під впливом навантаження, що дорівнює максимальній вантажопідйомності шини і перпендикулярній поверхні дороги.

Динамічний радіус покришки - відстань від осі рухомого колеса до лінії дії дотичній, перпендикулярної реакції поверхні дороги (при твердій поверхні - відстань від осі колеса до поверхні). При цьому мається на увазі, що колесо знаходиться під дією крутного моменту і вертикального навантаження, що дорівнює максимальній вантажопідйомності шини.