Конструктивные особенности шин

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ

ЦЕЛЬНОЛИТЫЕ ШИНЫ с суперэластичным наполнителем (сплошные шины, шины с наполнителем, гузматик, цельнорезиновые шины) по своей конструкции напоминает трехслойный пирог. Наружный слой представляет собой эластичный протектор, промежуточный слой предназначен для амортизации ударов и теплоотвода, а внутренний слой, армированный стальным кордом, служит для крепления шины на ободе колеса. Название «суперэластик» они получили благодаря используемым в их производстве современным материалам, приближающим параметры их эластичности к пневмошинам. Одним из таких материалов является «вулкалан», имеющий такую же эластичность, как и резина по, а по твердости близкий к пластику. Помимо того, «вулкалан» устойчив к агрессивным химическим соединениям и кислотам. Суперэластичные шины отличаются поразительной долговечностью, они годами сохраняют свою работоспособность и требуют замены лишь после полного износа. Обычно такие шины применяют на металлообрабатывающих производствах с обилием металлической стружки, стройплощадках, складах химикатов.

БАНДАЖНЫЕ ШИНЫ оснащенные тонким амортизирующим слоем из натурального каучука, предназначены для работы в условиях особо агрессивных сред. Протектор в данной конструкции крепится к стальному бандажу, фиксирующему шину на диске. Этот тип шин на сегодняшний день распространен менее всего. Стоимость подобных шин весьма высока, к тому же, специалисты называют эту технологию морально и физически устаревшей. Помимо прочего, популярности пневматических и цельнолитых шин способствует их взаимозаменяемость, так как оба этих типа резины монтируются на стандартные колесные диски. Вне зависимости от типа шин, они могут иметь различный протектор, т.е. внешний слой, соприкасающийся с поверхностью дорожного покрытия. В зависимости от условий эксплуатации погрузчиков, они оснащаются шинами с гладким или фигурным протектором. Абразивные качества, проходимость и коэффициент сцепления с дорогой при этом будут различными.

КАМЕРНЫЕ ШИНЫ (англ. Tube Type или TT)-вид шины, где герметизирующим слоем выступает камера, первый прототип был запатентован Робертом Уильямом Томсоном в 1846, а первая модель, для автомобилей изобретенная братьями Мишлен появилась в 1895 году, с тех пор в конструктивных особенностях больше ничего не менялось, в скором времени останутся лишь отголоском прошлого, подавляющее большинство современных как легковых, так и грузовых автомобилей оснащаются бескамерными покрышками.

УСТРОЙСТВО КАМЕРНОЙ ШИНЫ

• Покрышка — наружная часть;
• Камера с вентилем герметичный внутренний контур;

Камера вставляется в покрышку, и конструкция надевается на диск. Из-за такого строения покрышка камерной шины прилегает к диску не особенно плотно, и основная нагрузка по поддержанию давления в шине приходится именно на камеру.

В свою очередь камера не отличается большой механической прочностью, и поэтому нуждается в защите от внешнего воздействия, проколов и ударов, что и обеспечивает покрышка.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ КАМЕРНЫХ ШИН

Преимущества:

• Камерные шины доступнее по цене, чем бескамерные;
• При боковом повреждении достаточно заменить только пробитую камеру, а не шину полностью;
• Камерные шины не требуют специальных дисков и могут «садиться» на любые;

Недостатки:

• Камерная шина гораздо тяжелее бескамерной;
• Проколотая камерная шина спустится почти моментально и потребует замены прямо на дороге, доехать до станции техобслуживания на ней не получится;
• Высока вероятность внутреннего прокола камеры изношенными нитями корда, а так же попавшим мусором;
• Ремонт даже небольших проколов требует разбора колеса;

БЕЗКАМЕРНЫЕ ШИНЫ (англ. Tubeless tire или TL) — вид шины, в котором отсутствует камера, а борт покрышки герметично примыкает к диску колеса. В 1903 году Пол Литчфилд, инженер и председатель правления компании «Goodyear», разработал и запатентовал первую в мире бескамерную шину, которая была представлена на нескольких выставках[1]. Однако, его изобретение в те годы посчитали ненадежным и небезопасным. Позже патенты на бескамерные шины получали «Killen Tire» (Великобритания, 1930), «Wingfoot Corporation» (ЮАР, 1944), «BFGoodrich» (США, 1952). Но лишь в 1954 году с конвейера сошла серия автомобилей «Packard», оснащенных бескамерными покрышками.

УСТРОЙСТВО БЕСКАМЕРНОЙ ШИНЫ

• Покрышка с герметизирующим слоем (Покрышка и камера в единственном числе);
• Устройство бескамерной шины таково, что отдельной камеры у неё нет, её роль выполняет внутренний герметизирующий слой толщиной в пару миллиметров, который «приваривается» к покрышке изнутри ещё на этапе вулканизации. Этот эластичный слой из смеси синтетических и натуральных каучуков хорошо удерживает сжатый воздух и одновременно плотно прилегает к диску – именно поэтому никаких дополнительных внутренних контуров устройство бескамерной шины не требует, она надевается сразу на диск. Внутренний герметизирующий слой помогает и при проколах: если в шину воткнулся небольшой острый предмет (кусок проволоки, гвоздь и так далее), то он увязнет во внутреннем слое и не выпадет, предотвращая утечку воздуха через прокол;
• Устройство бескамерной шины, к слову, требует более сложного диска. В частности, у такого диска имеются специальные хампы — кольцевые выступы на посадочных полках обода, с помощью которых бескамерные шины надёжно фиксируются. Борта бескамерных шин уплотнены дополнительным резиновым слоем, благодаря чему в месте посадки шины на диск обеспечивается герметичность;

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ БЕСКАМЕРНЫХ ШИН

Преимущества:

• Медленная разгерметизация и возможность долго держать нормальное давление после прокола, что повышает безопасность движения и позволяет доехать на проколотой шине до места ремонта;
• Бескамерная шина гораздо легче камерной, что снижает нагрузку на подвеску автомобиля;
• Бескамерные шины обладают большей долговечностью, поскольку меньше подвержены перегреванию, имеют устойчивое внутреннее давление, а также не страдают от трения камеры о покрышку;
• Комфорт вождения на бескамерной шине гораздо выше, поскольку её боковина мягче;
• Экономия топлива;

Недостатки:

• Установка и капитальный ремонт бескамерных шин требует сложных манипуляций, которые произведёт только специалист на нужном оборудовании; самостоятельный ремонт и монтаж шин невозможен;
• Повреждение или деформация колёсного диска в месте стыковки с бортом шины приведёт к разгерметизации и спуску колеса;
• Езда на спущенной бескамерной шине чревата разрушением как герметизационного слоя, так и шины в целом.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАМЕРНЫХ И БЕСКАМЕРНЫХ ШИН

Бескамерные шины на сегодняшний день используются на всех легковых автомобилях и уверенно отвоевывают рынок в легко-грузовом и грузовом сегменте. Шины с камерами по-прежнему устанавливают на вело-мото технику, где применяют спицированные колеса, которые, как правило, не держат бескамерную шину с нужной герметичностью. Так же камерные шины, популярны у «староверов», для которых главным преимуществом является возможность заменить проколотую камеру без замены покрышки, а также простота ремонта камеры собственными руками.

ОСОБЕННОСТИ УСТАНОВКИ КАМЕРНЫХ И БЕСКАМЕРНЫХ ШИН

• В камерной шине во избежание образования складок и протиранию камеры, размер камеры обязательно должен соответствовать размеру покрышки.
• В камерной шине, между покрышкой и камерой при монтаже недопустимо попадание мусора, так как это приведет к истиранию камеры;
• В бескамерную шину установка камер не является желательной и может быть даже опасной, несмотря на повреждения. Между камерой и герметизирующим слоем в бескамерной шине образуется воздушная подушка, которая может привести к повреждению покрышки, особенно при резком увеличении нагрузки на колесо на поворотах и при торможении;

КАК ОТЛИЧИТЬ КАМЕРНУЮ ШИНУ ОТ БЕСКАМЕРНОЙ?

• TT – маркировка камерных шин, сокращение от Tube Type – «камерного типа»;
• TL или одиночная T – маркировка бескамерной шины, от Tubeless – «не имеющая камеры»;

• На камерной шине ниппель длинный и гладкий, если приспустить колесо и надавить, то ниппель может провалиться вовнутрь покрышки;
• На бескамерной шине – ниппель короткий с небольшим бортом, жёстко прикреплён к поверхности диска;

ВЫВОД БЕСКАМЕРНЫЕ ШИНЫ

• Современность;
• Безопасность;
• Надежность;
• Комфорт;
• Экономичность;

КОНСТРУКЦИЯ

ДИАГОНАЛЛЬНАЯ — нити корда состоят из полимерных материалов, в каркасе и брекере и расположены под углом 35-40 градусов в диагональном направлении от обода к ободу, несколькими четными слоями (2, 4, 6, 8 и т.д.), такое размещение нитей корда обеспечивает оптимальное распределение нагрузки, что облегчает удары.

ДОСТОИНСТВА

• Простая конструкция таких шин серьёзно снижает стоимость;
• Боковая часть имеет высокую прочность;
• Диагональная шина активно поглощает нагрузки, что возникают при попадании колеса в яму;
• Хорошая ремонтоспособность.

1. Герметизирующий слой у бескамерных шин;
2. Бортовая часть;
3. Слои каркаса;
4. Протектор;
5. Расположение нитей корда;

РАДИАЛЬНАЯ — нити корда могут быть как в комбинированном варианте и состоять из полимерных материалов и стали в участках, которые находятся в пятне контакта с дорожным покрытием, либо в цельнометаллическими (ЦМК) и расположены под углом 90° .

Брекер являет собой тонкий стальной трос покрытый латунью трос диаметром 0,15 – 0,25 мм, состоит из двух-трёх высокопрочных слоев, с повышенной способностью к теплопроводимости и стойкости к тепловому старению.

Каркас состоит из одного радиального слоя.

Все части шины, протектор и боковина работают независимо, благодаря чему прогиб боковины не передается протектору.

ДОСТОИНСТВА

• Долгий срок службы;
• Низкое сопротивление качению;
• Меньшее количество слоёв брекера, способствует:
• Хорошему отводу тепловой энергии;
• Меньшему нагреву;
• Лучшая управляемость в любую погоду;
• Меньший вес уменьшает:
• Расход топлива;
• Нагрузку узлы;

1. Герметизирующий слой у бескамерных шин;
2. Бортовая часть;
3. Каркас;
4. Протектор;
5. Слои брекера;

КАРКАС

ТЕКСТИЛЬНЫМИ или КОМБИНИРОВАННЫМИ называют шины с текстильным каркасом состоящего из пяти и более слоев обрезиненного нейлонового или капронового корда и брекера из металлических нитей. Сочетание в радиальных шинах каркаса с меридиональным расположением нитей корда и брекерного пояса, повышает эксплуатационные характеристики в сравнении с диагональными шинами. Впервые металлокорд в каркасе радиальных текстильных шин применила компания Michelin еще в конце 40-х годов прошлого века, что позволило существенно улучшить эксплуатационные характеристики, вследствие его высокой жесткости при растяжении, выносливости и теплопроводности.

Тем не менее, грузовая комбинированная радиальная шина с текстильным каркасом уже в те годы перестала удовлетворять растущие требования автомобилистов, в надежности, безопасности и максимальной скорости, особенно в условиях длительного безостановочного движения.

ЦМК или ALL STEEL – цельнометаллокордными шинами, называют шины, в которых каркас, целиком и полностью состоит из стальных нитей, без применения текстильных материалов;

• Благодаря «цельнометаллокордной» конструкции, данные шины, получили более высокие эксплуатационные качества, а также возможность неоднократной реновации протектора, путем «нарезки» или «наварки».
• В резиновую смесь таких шин добавляют дополнительные компоненты, которые предоставляют возможность длительной безостановочной эксплуатации автомобиля, что тоже важно для грузовых перевозок. Эти компоненты снижают перегрев шины во время движения.
• Обратной стороной этой технологии является то, что стоимость ЦМК шин выше, чем у шин, изготовленных по классической технологии. Это потому, что шины с ЦМК сложнее в изготовлении. Зато эта разница компенсируется большим сроком службы, экономией топлива, грузоподъемностью и прочими плюсами.
• Если ходимость, обычной «комбинированной» шины редко когда превышает 100 000 км, то ЦМК шина в зависимости, от технологических особенностей, марки и стоимости шины может пройти и более 500 000 км.
• В развитых странах ЦМК шины производятся с начала 80-х годов прошлого века и завоевали популярность благодаря неоспоримым достоинствам в сравнении с комбинированными шинами;
• В России по сей день множество производителей, комплектуют выпускаемую технику комбинированными шинами, это связано с действием старых нормативов по комплектации, и тем что автопроизводители, прежде всего, производят автомобили, и им важно по возможности удешевить конечный продукт, а интересы потребителя уходят на второй план.
• Уходя от использования «комбинированных шин», в пользу ЦМК бескамерных шин потребитель получает:

Бескамерные шины: устройство, маркировка, преимущества, как отличить

Камерные шины известны многим автомобилистам не понаслышке. Они легко поддаются ремонту и многие клеили их в домашних условиях. Но в последнее время всё большую популярность приобретают покрышки без камеры, которые имеют несколько отличительных особенностей, по сравнению с камерной резиной.

Что такое бескамерная резина

Бескамерная покрышка была разработана в 1903 г. представителем фирмы Goodyear. Но в массовое производство она поступила только в 1954 г. Сравнивая особенности двух типов покрышек, необходимо изучить устройство бескамерной шины. В-последних, как понятно из названия, камеры нет, и внутри они покрыты двухсантиметровым слоем каучука, который необходим для обеспечения герметичности. Слой герметизации изнутри прикреплён методом вулканизации.

Кроме того, слой особой резины эффективно уплотняет место соединения диска и покрышки. Обод диска имеет полку, и покрышка обхватывает её благодаря наличию округлых выступов. В результате обеспечивается необходимая герметичность. А чтобы воздух мог поступать внутрь, на ободе диска устанавливают вентиль.

Резина с камерой при проколе практически сразу же сдувается, потому что воздух выходит не только через образовавшееся отверстие, но и, из-за нарушения герметичности, в области обода диска. А из-за того, что машина продолжает движение ещё некоторое время проколотая шина выходит из строя, поскольку повреждаются другие её элементы. Из покрышки, которая не имеет камеры, воздух выходит только в месте прокола, и это может происходить очень медленно (все зависит от величины прокола), так как гвоздь, шуруп или другой предмет, который вызвал повреждение, застревает в отверстии и становится своего рода пробкой.

Обратите внимание! Шина без камеры характеризуется лучшей герметичностью, нет риска перетирания элементов, поэтому, проколов колесо, можно доехать до СТО и отремонтировать покрышку.

Покрышки этого типа бывают зимними, летними, всесезонными. Однако специалисты рекомендуют менять их соответственно сезону, так как зимняя резина от летней отличается не только рисунком протектора, но также составом и характеристиками материала, конструкцией каркаса – корда и боковин. Например, протектор зимней резины сделан из более мягкого материала.

Различают радиальные и диагональные шины. Радиальные мягче, позволяют экономить топливо за счёт сопротивления качению, улучшают управляемость автомобиля. Но больше подходят для езды по хорошей ровной дороге. Для езды по ухабистой дороге рекомендованы диагональные шины, так как они более устойчивы к повреждениям.

Преимущество бескамерных шин перед камерными

Бескамерная резина считается более удобной и технологичной благодаря ряду преимуществ:

1. Если случится проколоть колесо в пути, в шине сохранится нормальное давление. Даже на пробитом колесе можно проехать несколько десятков километров, а если его периодически подкачивать, то и того больше.
2. Плавное снижение давления внутри колеса уменьшает риск потери управления, например, в ДТП, что делает этот тип резины более безопасным. Вероятность быстрой потери работоспособности практически равна нулю благодаря особенностям строения и прочности.
3. Она легче, поэтому меньше нагружает подвеску. Одновременно уменьшается инерционное движение колеса, если автомобиль разгоняется или тормозит. В результате ходовая часть изнашивается меньше.
4. Не так сильно, как камерная резина, нагревается в условиях быстрой езды и в долгих поездках. У предшественника камера и покрышка трутся друг об друга. Это не только ускоряет износ, но и увеличивает риск внезапной потери герметичности, особенно в условиях летней жары.
5. Быстрые ремонт можно выполнить в пути с помощью пасты или спрея. Это позволит доехать до ближайшей СТО.
6. На 10-12% дольше служит именно резина без камеры, потому что нагрев от шины передаётся диску и тепло отводится.
7. Одна из хороших характеристик, которая делает бескамерные шины лучше камерных – они издают менее заметный шум при движении.
8. Выдерживают большие грузы.
9. Улучшают проходимость автомобиля.

Однако есть у бескамерной резины и недостатки:

1. Их устанавливаются на специальном оборудовании и на геометрически правильный диск. Повреждения диска могут привести к разгерметизации бескамерной шины.
2. Как и установку, ремонт требуется выполнять на спецоборудовании – это дорого, времязатратно. Обычные покрышки можно починить в домашних условиях.
3. Если колесо сильно спущено, то долго ездить на нем нельзя, это приведёт к выходу шины из строя. После таких экспериментов она не подлежит восстановлению – разрушается герметизационный слой.
4. Слабая боковина. Но в этом есть и плюс, потому что она обеспечивает плавность движения, амортизируя кочки и ухабы на дороге.
5. Уязвимость к боковым повреждениям. Если в пути на место стыковки шины и диска придётся удар, который приведёт к деформации диска и бортовых закраин, то колесо может спуститься моментально из-за нарушения герметичности.

Как узнать, какая резина установлена – камерная или бескамерная – будет рассмотрено ниже.

Как отличить бескамерную шину

Умение находить определённые различия между камерными и бескамерными шинами имеет практическое значение. Приобретя б/у автомобиль, нужно разобраться, что же надето на диски, ведь камерные и бескамерные покрышки обслуживаются совершенно по-разному, а в дороге нужно быть готовым к любому повороту событий.

Если не брать во внимание цену, которая на бескамерные покрышки будет значительно выше, а сосредоточиться на внешнем виде и строении, то в камерных шинах внутрь покрышки вложена камера, представляющая собой трубу-кольцо. Бескамерная резина отличается от камерной отсутствием трубы и тем, что внешняя окружность у неё уплотнённая, а внутренняя представляет собой мягкое напыление.

Бескамерная резина гораздо плотнее садится на обод из-за увеличенного угла бортового носка, поэтому обеспечивается большее натяжение в области посадочной полки.

Вот как можно определить, камерные или бескамерные шины установлены, по внешнему виду:

1. Если присутствует надпись «Tubeless» или «TL» – значит, шина бескамерная, если же «Tube type» или «TT» – камерная. Однако бывает, что маркировка стёрлась или её нет. Отсутствие маркировки без признаков её присутствия говорит о том, что покрышка слишком старая и камера в ней присутствует, так как она была создана в то время, когда другие разновидности не встречались и необходимость в маркировке отсутствовала. Если же маркировка стёрлась, обращают внимание на второстепенные признаки.
2. Ниппель у бескамерной шины небольшой, плотно сидящий, с небольшим бортиком у основания. Камерная шина снабжается более длинным ниппелем, гладким и подвижным. Если стравить немного воздух из шины, то вентиль бескамерной резины вдавить внутрь не получится, у шины с камерой он может полностью вдавиться внутрь.
3. Если предыдущие способы определения не подходят, то остаётся последний – самый трудоёмкий – разбортовка.

В своё время бескамерная резина стала технологическим прорывом, но из-за того, что её посчитали небезопасной, массовое производство началось значительно позже изобретения. Сложность ремонта, установки бескамерной резины и недоверие к ней до сих пор останавливают некоторых водителей от использования этого типа покрышек на своём авто.