конструкція шини

Конструкція пневматичної шини:
1 - двошаровий протектор (червоним виділена м'яка гума);
2 - спеціальна форма бортового кільця;
3 - плечові частини, стійкі до порізів;
4 - захисний бортовий шар

Сучасна шина має досить складну конструкцію. Основним матеріалом для виготовлення шини служить гума і спеціальна тканина - корд. Якщо виготовити шину тільки з гуми, то при заповненні її повітрям, вона буде значно змінювати свої розміри і форму. Гума, що використовується для виробництва шини, виготовляється з каучуку (натурального і синтетичного), до якого в процесі виробництва додаються різні наповнювачі: сірка, сажа, смоли і ін.
При виготовленні пневматичних шин для перших автомобілів використовувався тільки натуральний каучук, який отримували з смоли дерев - каучуконосов. Синтетичний каучук був вперше отриманий в нашій країні. Цей винахід належить академіку С. В. Лебедєву, який в 1931-1932 р вперше в світі розробив технологію виробництва синтетичного каучуку. Для того щоб еластичний каучук з наповнювачами перетворився в пружну гуму, він повинен пройти процес вулканізації (з'єднання сірки з каучуком, яке відбувається при підвищеній температурі). Шини вулканізуються в спеціальних прес-формах, внутрішня поверхня яких відповідає зовнішній поверхні шини. Перед тим як шина потрапляє в прес-форму, вона збирається зі складових її елементів на спеціальних верстатах.
Покришка конструктивно складається з каркаса, брекера, протектора, боковини і борти. Каркас шини виготовляється з декількох шарів прогумованого корду, що представляє собою тканину, що складається з близько розташованих один до одного поздовжніх і рідкісних поперечних ниток. Чим міцніше нитки корду, тим довговічніше шина. Як ниток для виготовлення корду в даний час застосовують синтетичне волокно, скловолокно та сталеві нитки (металокорд). Зі збільшенням шарів корду в каркасі збільшується міцність шини, але одночасно зростає її маса і збільшується опір коченню.
Борт шини має певну форму, необхідну для щільної посадки її на обід колеса. Борти шини не повинні розтягуватися, щоб забезпечити щільну посадку шини на ободі і запобігати можливості зіскакування шини з обода. З цією метою всередині бортів шини вставляються розрізні або нерозрізні бортові кільця, виготовлені з декількох шарів міцної сталевого дроту. Зовні борту покриті прогумованим кордом і тонким шаром гуми.
Боковина шини являє собою нанесений на каркас тонкий шар еластичної і міцної гуми. Вона оберігає шину від бічних пошкоджень і впливу вологи.
Протектор шини забезпечує зчеплення шини з дорогою і охороняє каркас від пошкоджень. Для його виготовлення використовується міцна, зносостійка гума. Зовнішня частина протектора виконується у вигляді чіткого малюнка, під яким знаходиться так званий, подканавочний шар. Малюнок протектора визначається типом і призначенням шини.
Брекер є спеціальний пояс, виконаний з декількох шарів прогумованого корду, який знаходиться між каркасом і протектором. Від конструкції брекера в значній мірі залежить форма плями контакту шини з дорогою. Брекер оберігає каркас від поштовхів і ударів і передає зусилля різних частин шини.
Внутрішня поверхня шини покрита тонким шаром гуми. Склад застосовується для цього шару гуми може бути різним у залежності від типу шини (камерна або беськамерная).

Вентиль камери:
1 - стрижень золотника;
2 - різьбова головка;
3 - втулка;
4 - ущільнювач;
5 - верхня чашка;
6 - кільце ущільнювача золотника;
7 - нижня чашка;
8 - корпус вентиля;
9 - пружина золотника;
10 - напрямна чашка;
11 - прогумований кожух

У камерній шині для утримання стисненого повітря використовується камера, яка є еластичною, повітронепроникну оболонку у вигляді замкнутої труби. Для того щоб при монтажі шини на обід камера не утворювалися складок, розміри камери повинні бути трохи менше, ніж внутрішні розміри шини. Тому заповнена повітрям камера знаходиться в розтягнутому стані. Для накачування і випуску повітря камера з'єднується з вентилем - спеціальним клапаном, форма і розміри якого залежать від типу шини. При монтажі шини на обід колеса вентиль повинен проходити через спеціальний отвір, виконане в цьому ободі.

Конструкція колеса (а) з безкамерної шиною:
1 - протектор;
2 - герметизуючий повітронепроникний гумовий шар;
3 - каркас;
4 - вентиль колеса;
5 - обід;
(Б) колеса з камерної шиною:
1 - обід колеса;
2 - камера;
3 - шина (покришка);
4 - вентиль

Безкамерні шини зовні мало відрізняються від камерних. Внутрішнє покриття такої шини має бути виготовлено з шару повітронепроникної гуми товщиною 2-3 мм, а на зовнішню поверхню борту наносять еластичну гуму, яка забезпечує герметичність при посадці шини на обід. Вентиль безкамерної шини утворює герметичне з'єднання при установці його в отвір обода колеса.
При проколі безкамерної шини невеликим предметом цей предмет розтягує герметичний внутрішній шар гуми безкамерної шини і обволікається нею. При цьому повітря з безкамерної шини виходить дуже повільно, на відміну від камерної, в якій камера знаходиться в розтягнутому стані, і, отже, будь-яке її пошкодження викликає збільшення утворився отвори. Тому безкамерні шини безпечніші. Ремонт невеликих ушкоджень безкамерних шин можна виробляти без зняття шини з обода, герметизируя отвір спеціальним матеріалом.
Важливою перевагою безкамерних шин в порівнянні з камерними є менша маса і нагрів при русі. Останній обумовлений відсутністю тертя камери про шину і кращим охолодженням. Так як знос шин в значній мірі залежить від робочої температури, безкамерні шини довговічніше. Не рекомендується встановлювати в безкамерні шини камери, оскільки при накачуванні камери між шиною і камерою можуть утворитися повітряні подушки, які будуть заважати відведенню тепла і приведуть до місцевого перегріву шини. До недоліків безкамерних шин слід віднести велику складність ремонту в дорозі в разі сильних пошкоджень, а також необхідність у високій чистоті і гладкості закраїни обода для забезпечення герметичності.