Строение автомобильных шин

Благодаря колесам автомобиль имеет возможность передвигаться по дороге. На них подается вращение от двигателя через трансмиссию, а за счет сил трения колеса отталкивается от поверхности, и авто движется.

Автомобильные колеса состоят из двух компонентов – шины и диска. Основным рабочим элементом колеса является шина или по-другому скат, а диск выступает в роли посадочного места для нее, а также обеспечивает крепление колеса к ступицам.

• Сцепление с дорожным полотном;
• Сглаживание мелких неровностей дороги;
• Возможность движения по поверхностям с разными характеристиками;
• Управляемость авто.

Также от этих элементов зависит шумность при движении.

Внутреннее устройство

Устройство автомобильной шины – сложное, несмотря на простой внешний вид. В поперечном сечении скат имеет С-образную форму, которая формируется рядом слоев.

Одна из схем шины

Эти слои имеют свое название:

Дополнительно может использоваться подложка между последними слоями.

Кордовый каркас – основа шины. Основой каркаса выступает корд – прорезиненные слои нитей (из хлопка, вискозы, капрона, стальной проволоки), покрывающих всю площадь каркаса и расположенных определенным образом. Каркас может состоять из одного или нескольких кордовых слоев.

По расположению нитей каркаса шины делятся на диагональные и радиальные. В первом случае используется перекрестное расположение слоев корда. В радиальных шинах нити проходят перпендикулярно направлению вращения колеса. Диагональные шины сейчас практически не выпускаются.

Брекер – еще один слой корда, но он располагается не по всей площади каркаса, а лишь на рабочей поверхности. Помимо этого, в брекере используются более прочные нити, что обеспечивает повышение прочности и устойчивости каркаса к повреждениям. По сути, брекер выступает в качестве армирующей соединительной прослойки между каркасом и протектором. Кордовые нити брекера располагаются исключительно диагонально.

Протектор – внешняя рабочая часть шины. Представляет собой достаточно массивный резиновый слой из высококачественных материалов и с нанесенным узором, формируемым углублениями в резине. Этот узор получил название «беговой дорожки», которой контактирует с дорогой. Протектор не только обеспечивает нужное сцепление с поверхностью, он также выступает и в качестве защитного слоя, предохраняющего каркас от повреждения. Тип рисунка, наносимого на протектор, влияет на сцепные качества шины и подразделяет их на дорожные, универсальные, повышенной проходимости.

Внешнее устройство

Если рассматривать устройство автомобильной шины только снаружи, то она состоит из:

Борта обеспечивают надежную посадку шины на диск. Жесткость этих элементов обеспечивается силовыми кольцами из металлической проволоки, вплавленными в каркас по окружности. Если рассматривать поперечное сечение шины, то борта – это вершины в С-образной форме.

От бортов отходят боковины – боковые части каркаса, покрытые дополнительно защитным слоем резины, предотвращающим повреждение кордового каркаса.

Плечи обеспечивают переход от боковин к беговой дорожке. Помимо этого, при деформации (при наезде на препятствие, вхождении в поворот) плечи принимают участие в обеспечении сцепления с дорогой.

К плечам подходит беговая дорожка, являющаяся основной рабочей поверхностью, поэтому именно она имеет наиболее многослойную структуру.

В поперечном сечении устройство шины такое: имеется два борта, соединенных с двумя боковинами, которые переходят к плечам, а те – подходят к краям одной беговой дорожки, что и формирует С-образную форму.

Классификация

Существует несколько критериев, по которым делится автомобильная «резина»:

• Способ герметизации внутреннего пространства;
• Сезонность использования;
• Тип протектора;
• Сфера использования.

Все эти критерии достаточно важны и учитываются при выборе авторезины.

Метод герметизации

По способу герметизации, существующие виды автошин делятся на камерные и бескамерные.

В камерных воздух, обеспечивающий необходимое давление внутри, закачивается в специальный резиновый баллон – камеру. Основным недостатком таких колес является легкость повреждения, поскольку даже незначительный прокол камеры приведет к спусканию колеса. Но с другой стороны, изгибы обода диска при сильных ударных нагрузках не приводит к спусканию. На легковых авто камерный тип сейчас используются очень редко.

В бескамерных воздух закачивается в пространство, образованное внутренней поверхностью шины и диском. Они менее «чувствительны» к проколам и способны выдержать до 7-8 пробитий (при условии, что элемент, проколовший шину, остается в ней). Но даже незначительный изгиб обода приведет к «отслаиванию» борта и колесо стравит воздух.

Сезонность использования

По сезонности использования шины делятся на летние, зимние и всесезонные. Отличия между ними сводятся к материалу изготовления (в летних используется жесткая резина, а зимних – мягкая), форме рисунка и глубине протектора. Всесезонный вариант является промежуточным, и должных сцепных качеств не обеспечивает ни зимой, ни летом. Оптимальный период использования такой резины – ранняя весна и поздняя осень.

Тип протектора

По типу протектора виды автошин бывают дорожными, повышенной проходимости и универсальными. Первые предназначены для эксплуатации по твердой поверхности. Шинам повышенной проходимости характерны глубокий протектор и ярко выраженные грунтозацепы, обеспечивающие отличные ходовые качества авто по пересеченной местности. Универсальные колеса подходят как для движения по дороге, так и по бездорожью, но не сильному, поскольку грунтозацепы в них есть, но они не очень «мощные».

Сфера использования

По сфере использования шины бывают общего назначения и спортивные. Все виды автошин общего назначения обладают определенным соотношением высоты профиля к ширине, что обеспечивает необходимый объем для закачки воздуха.

К спортивной резине относятся низкопрофильные шины, слики и полуслики. Низкопрофильные отличаются небольшой высотой боковин. Но для обеспечения нужного объема для закачки воздуха, конструкторы увеличили ширину шин. В результате площадь контакта беговой дорожки возросла, поэтому низкопрофильные шины отличаются улучшенными сцепными качествами. Предназначены они для езды только по твердой поверхности. Благодаря наличию протектора, допускается их использование на дорогах общего назначения.

Слики – исключительно спортивные шины. Их особенность – полное отсутствие рисунка протектора, что обеспечивает максимальное пятно контакта колеса с дорогой. Они применяются только на сухих твердых покрытиях.

Полуслики отличаются от сликов наличием небольшого протектора, в центральной части беговой дорожки, по краям же на поверхности узора нет. Несмотря на имеющийся протектор, использовать такую резину на дорогах общего назначения нельзя, на них можно ездить только по автотрекам.

Самая частая проблема, связанная с шинами во время эксплуатации авто, — проколы, в результате которых воздух их колеса выходит и дальнейшая его эксплуатация невозможна.

Частично эта проблема решилась с появлением бескамерных шин. Как уже указывалось, они способны выдержать определенное количество проколов.

Технология Flat

Попытки решить эту проблему привели к появлению так называемой «беспрокольной» резины, она же – Run Flat шина.

Существует две технологии Run Flat, применяемых на автомобилях. Первая из них – усиление боковин. Благодаря увеличению жесткости боковин, при стравливании воздуха вес авто начинает на себе удерживать именно боковины. Благодаря этой технологии на колесе без воздуха можно преодолеть до 100 км пути при сравнительно неплохой скорости – до 80 км/ч.

Технология run flat

Вторая технология – использование поддерживающего кольца. Это кольцо, изготовленное из высокопрочного пластика или металла, устанавливается и фиксируется на диске внутри шины. В случае прокола колеса, при стравливании воздуха, колесо начинает опираться на кольцо, что позволяет продолжать движение без возможного повреждения диска. Несмотря на то, что кольцо изготовлено из твердых материалов, шумность при движении повышается не сильно, поскольку между дорогой и кольцом постоянно находится прослойка резины.

Технология Run Flat действительно позволяет решить проблему с проколами. Но в случае с колесами, имеющими усиленные боковины, то они не помогут при сильном порезе боковины. А колеса с поддерживающим кольцом стоят дорого и для обслуживания требуют специализированное оборудование.

Стоит отметить, что Run Flat – это общее обозначение технологии беспрокольных шин. Производители же зачастую используют свое обозначение такой резины, что создает определенную путаницу.

«Самолечащиеся шины»

Но существует еще одна технология «беспрокольных» шин – «самолечащихся». Она к Run Flat не относится.

Суть этой методики сводится к нанесению на внутреннюю поверхность шины специального вязкого материала. Он в случае прокола полученное отверстие закупоривает и не дает воздуху стравливаться. Эта технология является самой простой и при этом дешевой. Стоимость шин с таким внутренним покрытием практически не отличается от обычной бескамерной резины.

Кстати, на рынке автоаксессуаров сейчас можно встретить специальные составы, которые позволяют из обычных бескамерок сделать «самолечащиеся». И для этого достаточно через вентиль закачать состав внутрь колеса, а в процессе эксплуатации залитый материал равномерно распространяется по внутренней поверхности шины, минус этого способа в том что и вся внутренняя поверхность диска покроется этим составом.

Строение колеса и шины автомобиля

Строение колеса

Колеса обеспечивают движение путём преобразования вращения в поступательное движение машины. Они воспринимают и сглаживают удары от неровностей на поверхности дороги. От них зависят управляемость, устойчивость и плавность хода.

Строение автомобильной шины

Бывает камерной или бескамерной. В камерной находится резиновая камера заполненная воздухом. А шина без камеры называется покрышкой. Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.

Каркас является главной частью покрышки, её силовой основой. Выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Он воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом корда могут служить: хлопок, металлическая проволока, нейлон, стекловолокно и прочие материалы.

Оптимальным решением является брекер с нитями корда, свитыми из тонких стальных проволочек. По сравнению с текстильным, данный корд имеет во много раз меньше растяжение. Но есть минусы: он менее терпим к нагрузкам на низкочастотном покрытии. Если при проколе шины, в брекер попадает вода, особенно с химическими реагентами, то быстро разрушается от коррозии. Альтернатива — применение синтетики, обладающая достоинствами текстильных нитей, но лишена недостатков стальных прутьев.

Диагональная и радиальная конструкция

В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол наклона составляет 35 — 38°. Они соединяют боковины покрышки по диагонали. Такие покрышки встречаются только для грузовых автомобилей и спецтехники.

В радиальных шинах нити корда расположены под прямым углом по отношению к бортам. Основными достоинствами являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Радиальные шины более современные, чем диагональные. Они используются на современных автомобилях. С ними машина устойчивее на дороге, экономичнее и динамичнее.

Чтобы протектор хорошо держал дорогу, он должен приноравливаться к её неровностям — быть достаточно гибким. Чему корд каркаса почти не препятствует. Но деформация боковины шины не желательна — она ухудшает управление автомобиля. Для решения этой задачи используют дополнительное силовое кольцо из несколько слоёв корда. Его называют брекер, он не допускает сильных деформаций в боковом направлении. Чтобы брекер обладал необходимой жесткостью, нити в нём уложены не радиально, а диагонально.

Камера колеса: воздух для комфорта и безопасности автомобиля

Во многих транспортных средствах все еще широко используются колеса традиционной конструкции, оснащенные пневматическими камерами. О том, что такое камера колеса, как она устроена, какие функции выполняет и каких типов бывает, а также о верной покупке, замене и ремонте камеры читайте в данной статье.

Что такое камера колеса

Камера колеса (колесная камера, пневматическая камера) — составная часть колес транспортных средств с камерными шинами; пустотелая герметичная камера из резины в виде тора со встроенным пневматическим вентилем, расположенная между диском колеса и шиной, и выполняющая функции одного из упругих элементов ходовой части колесных транспортных средств.

В 1888 году Джон Данлоп изобрел пневматическую шину, а в 1895 году братья Мишлен поставили шины на автомобильные колеса, определив дальнейшее развитие ходовой части колесных транспортных средств. Уже в то время выделилось два типа колес: бескамерные, в которых воздух удерживается плотно прижатой к ободу шиной, и камерные, в которых воздух находится в расположенной под шиной герметичной камере в виде тора. Впоследствии на многие десятилетия камерные шины заняли доминирующие позиции и лишь последние десять-пятнадцать лет стали вытесняться бескамерными. Однако и сегодня колесные камеры широко используются в легковых и грузовых автомобилях, прицепах, мотоциклах, различной колесной технике, велосипедах и т.д.

Наполненная воздухом камера колеса выступает в роли упругого элемента ходовой части автомобиля, чем достигается несколько эффектов:

• Поглощение незначительных по силе толчков и ударов, вызванных движением колеса по неровностям дорожного покрытия. В том числе обеспечивается мягкий безударный проезд по камням, веткам и другим посторонним предметам, лежащим на дороге;
• Восприятие сил и моментов от дорожного покрытия (через шину), передача их на подвеску транспортного средства (через обод колеса);
• За счет изменения давления воздуха — изменение жесткости подвески, проходимости автомобиля по различным грунтам и бездорожью, регулирование степени износа шин и т.д.

Со временем колесные камеры приходят в негодность (по естественным причинам или в результате многочисленных повреждений) и требуют замены. Чтобы сделать верный выбор камеры, необходимо разобраться в существующих типах этих изделий и их особенностях.

• 

Камера Т-16,25 (В-110) колеса заднего с/х НОРМ

Камера МТЗ-80 (В-103) БЕЛАРУСЬ колеса переднего с/х Р

Камера МТЗ-80 (Я-430) БЕЛАРУСЬ колеса переднего с/х Р

Камера тормоза УРАЛ колеса правого с энергоаккумулятором (WABCO) (АО АЗ УРАЛ)

Камера Т-30 (ЯФ-394) колеса заднего НОРМ

Камера МТЗ-80,Т-40 (В-105) БЕЛАРУСЬ колеса переднего с/х Р

Камера МТЗ-80 (Ф-2А) БЕЛАРУСЬ колеса заднего,с/х Р

Камера МТЗ-80 (Ф-2А) БЕЛАРУСЬ колеса заднего,с/х НОРМ

Камера МТЗ-80 (Я-430) БЕЛАРУСЬ колеса переднего с/х НОРМ

Камера для колеса тачки d=380мм (4.00-8)

Классификация, конструкция и особенности колесных камер

Все пневматические камеры, независимо от назначения и типа, имеют принципиально одинаковую конструкцию. Основу изделия составляет пустотелая резиновая камера в виде тора («бублика») с толщиной стенок 1-3 мм, на обращенной к центру стороне которого располагается вентиль для закачки воздуха.

Камеры изготавливаются из резины на основе синтетических каучуков двух типов:

• Специального назначения — бутилкаучук;
• Общего назначения — полибутадиеновый, этиленпропиленовый, полиизопреновый и другие типы каучуков.

Бутилкаучук обладает повышенной газо- и водонепроницаемостью, что в сочетании с механической прочностью обеспечили данному каучуку самое широкое применение для производства камер. Однако не менее широко используются другие каучуки и их смеси, что обусловлено их невысокой ценой. Некоторые типы камер производятся только из отдельных видов каучуков (например, отечественные УК-13-01 и УК-13-02 — только из бутилкаучука, УК-16-02 — только из каучуков общего назначения, и т.д.).

Камеры делятся на несколько типов по назначению и применяемости:

• Для велосипедов (ГОСТ 4750-89);
• Для мотоциклов, мотороллеров, мопедов и мотоколясок (ГОСТ 5682-89);
• Для легковых автомобилей и прицепов к ним, коммерческих грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости (ГОСТ 4754-97);
• Для грузовых автомобилей и прицепов к ним, автобусов и троллейбусов (ГОСТ 5513-97);
• Для тракторов и машин сельскохозяйственного назначения (ГОСТ 25641-84 / СТ СЭВ 2937-81, СТ СЭВ 1971-79).

К каждому типу камер предъявляются свои требования по прочности, газонепроницаемости, сроку службы и другим характеристикам, а также по типоразмерам и применяемости. При этом специальных стандартов на пневматические камеры в нашей стране нет, параметры данных изделий регламентируются стандартами на соответствующие пневматические шины.

Вентили и золотник к ним для колесных камер

Вентиль типа ЛК

Колесные камеры оснащаются вентилями, с помощью которых осуществляется накачка и спуск воздуха, а также контроль давления воздуха. Вентиль представляет собой самостоятельное изделие, которое состоит из корпуса с резьбой под гайки и колпачок, установленного внутри корпуса золотника (обеспечивает одностороннюю подачу воздуха в камеру, препятствуя его утечку), и соединенного с круглым резиновым основанием. Вентиль с помощью основания вклеивается в камеру.

На пневматических камерах используются стандартизированные вентили нескольких типов:

• Тип ЛК — прямой вентиль для легковых автомобилей, мототехники, тракторной техники, сельхозмашин и т.д. Бывает двух видов — под отверстие в ободе колеса 11,5 и 16 мм, данным вентилям соответствуют зарубежные изделия TR-13 и TR-15;
• Тип ГК — прямые и Г-образные вентили увеличенной длины для грузовых автомобилей, автобусов, тракторов, сельхозмашин, прицепов и другой техники. Могут иметь длину 115, 135 и 145 мм, при этом в Г-образных вентилях длина изогнутой части составляет 100 мм. Данным изделиям соответствуют вентили иностранного производства TR-75А, TR-175A и TR-78A;
• Тип ТК — водовоздушные вентили для тракторов, их аналогами являются зарубежные вентили TR-218A, TR-220A и другие;
• Тип КГК — Г-образные вентили для крупногабаритных автомобилей, тракторов и иной техники.

Характеристики и конструкция вентилей для колесных камер регламентируются в нашей стране стандартом ГОСТ 8107-75.

Параметры и применяемость колесных камер

Выше уже указывалось, что характеристики пневматических камер регламентируются стандартами на шины. Удивляться здесь нечему, так как камеры используются только вместе с шинами, причем их параметры жестко связаны. Под каждый типоразмер или группу типоразмеров шин предназначены свои типы камер, что четко прописано в соответствующих ГОСТ.

Камеры для грузовых автомобилей, автобусов и прицепов, велосипедов, мототехники и тракторов обычно имеют ту же маркировку, что и соответствующие шины, однако в обозначении камер для применения с радиальными покрышками отсутствует буква R. Обозначение состоит из двух цифр через дефис, где первая цифра — ширина профиля в дюймах, вторая цифра — посадочный диаметр (диаметр обода) в дюймах.

Камеры для легковых автомобилей имеют несколько систем маркировки, которые лишь частично совпадают с маркировкой покрышек:

• Цифровая в дюймах — обозначение состоит из двух цифр, как описано выше. Часто такая маркировка одинакова у камер и шин;
• Цифровая в миллиметрах — то же, но ширина профиля и посадочный диаметр указаны в миллиметрах (данная маркировка распространена мало);
• Цифробуквенная — это унифицированные камеры серий УК-13 (01, 02, М), УК-14 (02, М) и УК-16-02 с посадочным диаметром 13, 14 и 16 дюймов соответственно.

Некоторые из указанных камер подходят только для одного типа шин, некоторые — для шин с различным профилем. Применяемость изделий прописана в ГОСТ и обычно указывается производителем транспортного средства.

Обозначение камеры наносится на ее стенках, здесь же располагается маркировка ГОСТ и даты изготовления, а на камерах их бутилкаучука дополнительно наносится маркировка «БК».

Как верно подобрать, отремонтировать и заменить камеру колеса

Камеры защищены покрышками, поэтому они могут служить годами, не требуя обслуживания или ремонта. Однако вследствие частых проколов и в ходе естественного износа камеры приходится периодически менять. На замену следует использовать камеры только тех типов, которые подходят под установленные на автомобиле колесные диски и шины. Применение камер большего или меньшего размера обычно невозможно, либо приводит к нарушению режима движения транспортного средства.

Замена камеры должна выполняться в соответствии с инструкцией по эксплуатации и ремонту автомобиля. Обычно эта работа несколько сложнее, чем обслуживание бескамерных покрышек, так как здесь требуется аккуратно вынуть камеру и заменить ее на новую. Для работы необходимо снять колесо, стравить воздух, с помощью монтажной лопатки снять покрышку с одного края обода, удалить старую камеру, аккуратно вставить и расправить по ободу новую камеру, и обратно забортовать покрышку, не повредив камеру.

При проколе колеса камеру можно отремонтировать, заделав повреждение специальной резиновой заплаткой. Для этого используются ремонтные комплекты, в которые входят заплатки, а иногда и клей. Прочное сцепление заплатки с камерой может достигаться холодной или горячей вулканизацией, во втором случае для ремонта необходимо использовать контактный нагревательный прибор.

В процессе эксплуатации транспортного средства необходимо поддерживать в камерах колес давление, рекомендованное производителем, и соответствующее текущим условиям движения (тип дорожного покрытия, масса ТС и другие). При использовании качественных камер и соблюдении всех рекомендаций по их эксплуатации колеса будут надежно служить, требуя от водителя минимум внимания.

Длительная езда на автомобиле приводит к утомляемости мышц шеи и наносит вред здоровью позвоночника. Решить эти проблемы помогают подушки на подголовники. О том, что такое подушки на подголовники и зачем они нужны, а также об ассортименте, подборе и применении данных аксессуаров — узнайте из статьи.

Для нарезки наружной резьбы с помощью круглых и прямоугольных плашек необходимо использовать специальное приспособление — плашкодержатель или вороток для плашек. Все о воротках, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также о выборе и применении этих приспособлений — читайте в статье.

Резьбовой крепеж прост и надежен, однако повреждение болта или шпильки может привести к невозможности его извлечения и замены. Эта проблема решается с помощью специального инструмента — набора экстракторов. Об этих приспособлениях, их типах, конструкции, выборе и применении читайте в данной статье.

Почувствовав дыхание зимы, все автомобилисты задумываются о замены сезонной резины. И очень многие из нас при покупке зимних шин встают перед трудным выбором — «шиповки» или «липучки»? Каждый тип шин имеет свои преимущества и недостатки, и отдать предпочтение чему-то одному бывает очень сложно. В этой статье мы попытаемся сделать этот непростой выбор.

Заливка в бак некачественного дизельного топлива может навредить мотору вплоть до полного его выхода из строя. Минимизировать или исключить негативные последствия заправки низкокачественным дизелем помогает специальная автохимия — присадки в дизтопливо, о которых подробно рассказано в данной статье.

Использование правильного типа шин гарантирует автомобилю устойчивость и управляемость в любой дорожной ситуации. Только шины, используемые по сезону, гарантируют оптимальные сцепные характеристики с дорожным покрытием и минимальный тормозной путь.

На всех механических транспортных средствах помимо основных указателей поворота должны присутствовать вспомогательные огни — боковые повторители поворота. Все о повторителях, их классификации, устройстве, характеристиках и работе, а также о подборе и замене данного типа приборов — читайте в статье.