Как определить жесткость покрышки
Что представляет собой конструкция шины, сколько в качественном изделии должно быть каучука и что означает новая европейская маркировка шин - обо всем этом мы подробно расскажем в материале.
Конструкция шины
Шина состоит из обода, протектора, каркаса или бандажа, брекера и более мелких элементов архитектуры.
Обод цилиндр сложного профиля - верхняя часть колеса. Составными частями обода являются закраина, полки и ручьи. Жесткие закраины фиксируют положение шины. Полки отвечают за плотность посадки и наклонены под углом в 5 градусов.
Глубокий ручей увеличивает поперечную жесткость обода.
Бескамерные шины для большей безопасности снабжаются специальными кольцевыми выступами - подкатами или хампами, имеющими заостренный или округлый профиль. Этот элемент предохраняет борта от соскакивания в ручей при интенсивном повороте или при частичной разгерметизации.
Протектор колеса изготовлен из синтетического и природного каучука. Это основа колеса, обеспечивающая надежное сцепление шины с дорожным полотном. Существуют несколько типов рисунков протектора: дорожный, универсальный, всесезонный, зимний. Узор может быть либо симметричным, либо асимметричным.
Каркас или бандаж улучает способность покрышки выдерживать высокие скорости, а так же способствует точности изготовления шины. Чаще всего выполняется из покрытого каучуком нейлона.
Слои стального корда из высокопрочного металла образуют брекер шины. Брекер держит форму колеса и придает устойчивость.
Также шина имеет в своей конструкции полиэстровые прокладки, препятствующие избыточному давлению в шине.
Внутренний слой шины выполнен из бутилкаучука. Он служит препятствием для выхода воздуха из внутреннего пространства камеры. Бортовые полосы для защиты шины от боковых повреждений и внешних воздействий изготовлены из натурального каучука. Синтетический аналог природного материала служит для изготовления крыльевых лент шины, повышающих точность управления авто. Покрышки оснащаются также кольцевым стержнем из стальной проволоки, покрытой каучуком. Данная деталь надежно закрепляет шину на диске. Наконец, колесо оснащено бортовой защитной лентой из нейлона.
По конструкции шины делятся на диагональные и радиальные. В первом случае нити корда каркаса и брекера перекрещиваются в смежных слоях, а по середине беговой дорожки в каркасе и брекере нити наклонены под углом от 45° до 60°. Радиальные покрышки не имеют угла наклона нитей корда каркаса, зато брекер расположен под углом не менее чем в 65°.
Существуют камерные и бескамерные покрышки. Камерные шины представляют собой покрышки с камерой, оснащённой вентилем или обратным воздушным клапаном. Клапан нагнетает воздух внутрь камеры и препятствует его выходу наружу. Что касается бескамерных шин, то они имеют воздухонепроницаемый резиновый слой. Бескамерные шины герметично садятся на обод, на котором находится вентиль.
Основные элементы конструкции шины имеют свои обозначения. Типоразмер шины - это основной параметр колеса. Как правило, он обозначается тремя цифрами на фронтальной стороне изделия. Допустим, вы видите цифры: 175/65 R 14 91T. Это означает следующее:
- 175 - ширина шины в миллиметрах;
- 65 - высота шины при ширине, то есть отношение высоты профиля к ширине
- R является обозначением конструкции шины, которая может быть радиальной или диагональной;
- 14 - это число, обозначающее величину диаметра диска в дюймах;
- 91 является условным показателем для определения максимальной нагрузки на шину. Разные производители по-разному определяют этот параметр в килограммах. В заданных пределах шина не будет разрушаться и покажет отличные эксплуатационные характеристики, заявленные заводом-изготовителем.
Транспортные шины выдерживают нагрузку до 3,5 тонн, что также обозначено в маркировке. Это многослойные усиленные колеса с индексом нагрузки REINFORCED в 6 слоев или грузовые шины «С», имеющие до 8 слоев.
Состав шины
Состав покрышки показан на примере шины 205/55 R 16 СontiPremiumContact весом 9,3 кг. Данная модель изготовлена из смеси, содержащей следующие материалы:
1. Каучук (природный и синтетический) - 41%;
2. Наполнители (сажа, силикаты, углерод, мел…) - 30%;
3. Упрочнители (сталь, район, нейлон) - 15%;
4. Размягчители (масла и смолы) - 6%;
5. Химикаты для вулканизации (сера, оксид цинка, различные другие химикаты) - 6%;
6. Химикаты, предотвращающие старение (против воздействия озона и усталости материала) - 1%;
Необходимо помнить, что состав резиновой смеси зависит от размеров шин и их сезонного типа. Так, компаунды для зимних и всесезонных колес в подавляющем большинстве случаем содержат производные кремния, необходимые для адаптации материала к перепадам температуры.
Маркировка шин
Традиционно на боковине шины размещена информация, содержащая индекс скорости и индекс нагрузки автошины.
Осенью 2012 года была принята новая маркировка легковых и легкогрузовых шин. Теперь все шины получают буквенное обозначение от А до G. Шкала выстроена согласно оценке торможения на мокрой дороге, топливной экономичности и уровня издаваемого при езде шума.
Не все представители шинной отрасли согласны с подобной градацией. К примеру, компания Michelin выступила с заявлением, что критерии оценки необходимо дополнить такими параметрами как срок службы, качество торможения на сухом покрытии, управляемость на мокрой дороге и срок службы.
Дополнительные обозначения на шинах
Существуют и дополнительные обозначения, которые производители шин наносят на свои изделия. Как правило, подобная маркировка касается тонкостей эксплуатации покрышки.
Наличие сокращения M&S или Mud и Snow - «грязь и снег» означает, что автошины сконструированы как зимние, но подходят и для всесезонного использования.
All Season — всесезонная автошина, предназначенная для круглогодичного использования.
Rotation — это направленная автошина. Направление вращения колеса указано специальной стрелкой.
При установке автошин, имеющих маркировку Right и Left необходимо неукоснительно придерживаться правила монтажа. То есть, шины Left только слева, а покрышки Right, соответственно, только справа.
Надписи Outside и Inside расшифровываются как Side Facing Out и Side Facing Inwards. Это ассиметричные автошины, при монтаже которых нужно строго придерживаться правил установки. Надпись Outside должна находиться с наружной стороны транспортного средства, а Inside соответственно — с внутренней.
Tubeless - обозначение бескамерной шины.
Tube Type — автошина эксплуатируется исключительно с камерой.
MAX PRESSURE — числовая величина, обозначающая максимально допустимое давление в автошине, измеряется в кПа.
Надписи RAIN, WATER, AQUA означают, что эти конструкция автошин специально сделана для дождливой погоды. Допустимо изображение зонтика.
Обозначения на шине
На боковине шины размещена информация о шине и её характеристиках
Индекс скорости автошин
Индекс скорости указывает на максимальную скорость передвижения
Индекс нагрузки автошин
Индекс нагрузки показывает максимальную нагрузку на колесо
Обод
Внешняя часть колеса - обод - представляет собой цилиндр сложного профиля, предназначенный для установки на нем шины. Эластичные и высокие борта покрышек легковых автомобилей позволяют использовать неразъемные обода – наиболее технологичные, жесткие, обладающие малой массой и легко поддающиеся герметизации.
Обод состоит из закраин (1), полок (2) и ручья (3).
Закраины фиксируют положение шины, ограничивая ее перемещение. Они должны обладать достаточной жесткостью и прочностью, чтобы воспринимать усилия, создаваемые бортами шины, а также нагрузки от монтажного инструмента и от дефектов трассы (при наезде на препятствия, с пробоем).
Полки, на которые шина опирается, выполняют обычно под углом в 5 градусов, что конструктивно улучшает плотность посадки шины.
Для безопасного использования бескамерных шин полки снабжают специальными кольцевыми выступами - подкатами (хампами), имеющими заостренный или округлый профиль. Этот элемент предохраняет борта от соскакивания в ручей при интенсивном повороте или при пониженном давлении накачки (частичной разгерметизации). Подкаты на обеих полках увеличивают безопасность, но затрудняют перебортовку колеса. По этой причине один из парных хампов зачастую имеет несколько меньшую высоту, чем его сосед.
Ручей, облегчающий монтаж и демонтаж шины, исполняют достаточно глубоким. Это, в свою очередь, увеличивает поперечную жесткость обода.
Хотя наиболее технологичным является симметричное расположение ручья, однако чаще всего по компоновочным соображениям его несколько смещают относительно продольной плоскости симметрии наружу. Такая конструкция дает больший простор для размещения тормозных механизмов колеса.
КОНСТРУКЦИЯ ШИНЫ
1. Протектор - сделан из синтетического и природного каучука. Он обеспечивает надёжное сцепление шины с дорожным полотном.
2. Каркас (Бандаж) - сделан из покрытого каучуком нейлона и улучшает способность шины выдерживать высокие скорости, а так же способствует точности изготовления шины.
3. Брекер (Слои стального корда) - изготовлены из высокопрочной стали. Предназначены для улучшения сохранения формы шины, а так же для повышения устойчивости автомобиля.
4. Прокладки из текстильного корда - сделаны из полиэстера и оказывают сопротивление избыточному давлению в шине.
5. Внутренний слой - сделан из бутилкаучука. Служит препятствием для выхода воздуха из внутреннего пространства шины.
6. Бортовые полосы - изготовлены из природного каучука и предназначены для защиты шины от боковых повреждений и внешних воздействий.
7. Крыльевая лента - изготовлена из синтетического каучука. Повышает комфорт езды, улучшает точность управления автомобилем.
8. Кольцевой стержень - сделан из стальной проволоки покрытой каучуком. Служит для надёжного закрепления шины на колёсном диске.
9. Бортовая защитная лента - изготовлена из нейлона. Улучшает стабильность и точность управления.
СОСТАВ ШИНЫ
Конструкция шины содержит различные составные части в разнообразных сочетаниях. Эти составные части отличаются друг от друга в зависимости от типоразмеров шин и их типа (летние или зимние шины).
Ниже они обозначены на взятой в качестве примера шине 205/55 R 16 СontiPremiumContact. Вес изображенной здесь шины составляет 9,3 кг.
1. Каучук (природный и синтетический) - 41%
2. Наполнители (сажа, силикаты, углерод, мел…) - 30%
3. Упрочнители (сталь, район, нейлон) - 15%
4. Размягчители (масла и смолы) - 6%
5. Химикаты для вулканизации (сера, оксид цинка, различные другие химикаты) - 6%
6. Химикаты, предотвращающие старение (против воздействия озона и усталости материала) - 1%
7. Прочие - 1%
По конструкции шины делятся на диагональные, у которых нити корда каркаса и брекера перекрещиваются в смежных слоях, а угол наклона нитей по середине беговой дорожки в каркасе и брекере от 45° до 60°; радиальные, (радиальные шины бывают со съемным протектором) у которых угол наклона нитей корда каркаса 0°, а брекера -не менее 65°. Эти шины имеют каркас с меньшим числом слоев корда, чем у диагональных, мощный брекер чаще металлокордный, что обеспечивает меньшие окружную деформацию шины при качении и проскальзывании протектора в контакте с дорожным покрытием и как следствие радиальные шины имеют меньшие теплообразование и потери на качение, большие сроки службы, максимальную нагрузку и допустимую скорость.
ВИДЫ РИСУНКОВ ПРОТЕКТОРА
дорожный (Д), летние - наиболее распространенные. Их отличают четко выраженные продольные канавки для отвода воды из пятна контакта протектора с дорогой, слабо выраженные поперечные канавки и отсутствие микрорисунка. Кроме того, они имеют обязательный плавный (скругленный) переход от протектора к боковинам. Шины этого типа обеспечивают максимальное сцепление с сухой и мокрой дорогой, обладают максимальной износостойкостью и наилучшим образом приспособлены для скоростной езды. Для движения по грунтовым дорогам (особенно мокрым) и зимой они малопригодны.
всесезонный - хорошо приспособлены для работы на сухом и мокром асфальте, отличаются удовлетворительной приспособленностью к зимним дорогам большим износом, чем летние. Рисунок протектора всесезонной шины более разветвленный, причем элементы рисунка группируются в хорошо различимую "дорожку" и разделены канавками разной ширины; на элементах рисунка - "шашках" - имеются узкие прорези дополнительного микрорисунка. Как правило, на этих шинах маркировка all season, или условные знаки (снежинка или капля).
универсальный (У) - (по отечественной терминологии) предназначены для работы на дорогах любого качества. Причем четкую границу между ними и всесезонными провести бывает довольно трудно. Отличаются они прежде всего более глубоким и разветвленным рисунком протектора. Дело в том, что, под дорогами "любого качества" в СНГ можно понимать 60-80 % всех дорог, включая и бездорожье, поэтому этот тип шин во многом - отечественное изобретение. По западным меркам к универсальным можно отнести шины типа М+S (Mud and Snow - грязь и снег) в варианте с менее расчлененным канавками рисунком протектора, со слабо выраженным микрорисунком или без него. повышенной проходимости (ПП), преимущественно для работы по мягкому грунту.
зимний (З) предназначен для работы на заснеженных и обледенелых дорогах, сцепные качества покрытия которых могут изменяться, в зависимости от ситуации, от минимальных (гладкий лед или каша из снега и воды) до небольших (укатанный снег на морозе). Рисунок протектора таких шин имеет четко выраженные "шашки" от продольных и поперечных канавок значительной глубины. У "шашек" сложный фигурный рельеф для увеличения рабочих боковых поверхностей, а также разветвленный микрорисунок. Зимние шины также обозначаются индексом M+S. Зачастую они имеют строго определенное направление движения (указано стрелкой).
карьерный (Кар) - для работы карьерах, лесозаготовках и т. п.
Добрый день, дорогие друзья. Сегодня узнаем, что обозначают буквы, цифры и пиктограммы на боковине покрышки, как правильно читать типоразмер шины, что обозначает индекс скорости и нагрузки, где найти дату производства на покрышке. Более детальная расшифровка всех маркировок на шинах найдете в этой статье , а сейчас, чтобы не затягивать обзор, вкратце пройдемся по основным обозначениям.
Вы можете спросить: «А зачем это нужно знать»? – Чтобы правильно подобрать шину для своих нужд и условий эксплуатации. Потому что каждый тип покрышки рассчитан под конкретные задачи. Да и чтобы просто не выглядеть глупо в магазине или на рынке, когда продавец захочет «впарить» старую резину.
Что обозначают цифры в типоразмере шины
На боковой стороне покрышки большими цифрами наносится ее типоразмер: ширина, высота и посадочный диаметр. Также в этой надписи зашифрован индекс скорости и нагрузки, но о них поговорим ниже.
Давайте рассмотрим на примере. На боковине видим надпись: 150/75 R8 , что это значит?
- 150 – это ширина протектора шины, измеряется в миллиметрах,
- 75 – высота боковины относительно ширины шины. Измеряется в процентах. То есть, высота составляет 75% от ширины шины, от 150 мм это будет 112 мм. Значит, высота боковой стороны покрышки составляет 112 мм.
- R8 – это ее посадочный диаметр. Измеряется в дюймах. Не стоит путать, R – это не радиус покрышки , как многие предполагают, буква R обозначает тип покрышки – радиальная. Существуют диагональные шины по способу расположения нитей корда в каркасе шины, но они редко используются для легковых автомобилей. Значит, рассматриваемая шина «одевается» на диск диаметром в 8 дюймов.
Индекс скорости и нагрузки
Следующими цифрами после обозначения типоразмера идет маркировка индекса нагрузки и скорости, на которые рассчитана покрышка. Например, видим надпись: 85T. В ней зашифрованы значения:
85 – это индекс нагрузки на одно колесо . Он рассчитывается заводом-изготовителем и измеряется в килограммах. Расчет ведется на нагрузку на одно колесо. Чтобы расшифровать это значение, смотрим на таблицу ниже. Цифра 85 значит, что шина рассчитана на рабочую нагрузку на более 515 кг. Значит, на нее можно нагрузить груза не больше указанного значения, в противном случае она лопнет. Чтобы узнать общую разрешенную нагрузку на все колеса автомобиля, «обутые» в такую покрышку, нужно их индекс нагрузки умножить на 4.
Буква «Т» - индекс скорости . Завод-изготовитель проверяет каждый тип шины на специальном стенде, определяет максимальную скорость, при которой покрышка будет справляться со своими задачами. При этой скорости ее технические характеристики не изменяться в худшую сторону. Чтобы расшифровать это значение, обратимся к другой таблице. Для простоты понимания она сделана в виде виртуального спидометра, где ограничения на скоростной шкале обозначены буквами. Выше этих значений, данную покрышку эксплуатировать не рекомендуется.
Как узнать дату производства шины
Эта информация зашифрована на боковой стороне шины. Обычно она состоит из четырех цифр и помещены они в овал или круг. Смотрим на скрин ниже.
Пример. Находим овал на шине, в нем напечатаны цифры «4216» . Разберем их:
- 42 – порядковый номер недели, когда была изготовлена шина,
- 16 – год производства, 2016 год.
Значит, покрышка была изготовлена на 42 неделе 2016 года. Эта информация будет полезна при покупке новой или б/у-шной шины. Как известно, резина имеет свой срок службы. Обычно это ото 5 до 7 лет. Со временем резина покрышки «стареет», на ней появляются микро трещины, теряется эластичность и, заложенные изготовителем характеристики ухудшаются.
Для примера приведу свою ситуацию. Моей резине было 6 лет. Однажды ехал в районный центр по относительно ровной дороге с небольшой скоростью, я не люблю гонять. На ровном месте при скорости 70 км/ч услышал хлопок и характерное «бубанение» сзади автомобиля. Остановился на обочине и увидел, что покрышка заднего колеса лопнула. Ям с острыми краями или посторонних предметов на асфальте не было, а она просто лопнула на росном месте. «Хорошо, что это было не переднее колесо, а то улетел бы в кювет» - подумал я. Присмотрелся на резину, она была похожа на «старушку», вся в трещинках и морщинках. С тех пор, я не допускаю подобного «старения» покрышек и вовремя переобуваюсь.
На видео ниже показано на примере, что обозначают цифры на покрышках, рассмотрены самые важные маркировки:
Кроме выше описанных обозначений, на шинах можно найти и другие пиктограммы, буквы, цифры и надписи. Что они обозначают, читайте в развернутой статье, ссылка указана в начале обзора.
Всем удачи на дорогах, следите за своими покрышками, чтобы не попасть в подобную ситуацию, в какой оказался я.
При эксплуатации шина постоянно находится под действием радиальной нагрузки, причем для каждого размера шин существует максимально допустимая величина этой нагрузки. Под действием радиальной нагрузки шина деформируется. Величина деформации (прогиб) зависит от внутреннего давления, конструкции шины и материалов, из которых она изготовлена, т. е. от радиальной жесткости шины.
Зависимость прогиба от величины радиальной нагрузки на шину при постоянном внутреннем давлении называется нагрузочной характеристикой шины. На рисунке приведены нагрузочные характеристики мотоциклетных шин при различных значениях внутреннего давления.
Из графиков видно, что существует некоторая нелинейность изменения величины прогиба от нагрузки, особенно в начале кривой. Для правильного выбора режима эксплуатации шины большое значение имеет точность снятия нагрузочной характеристики. В эксплуатации величина прогиба в значительной степени определяет работоспособность и долговечность шины. При нормальной эксплуатации для шин определен некоторый оптимальный прогиб. Величина оптимального прогиба для шин диагональной конструкции находится в пределах 10—20% от высоты профиля шины и в каждом отдельном случае уточняется при проведении целого комплекса стендовых и дорожных испытаний.
Окружная жесткость
При трогании мотоцикла с места, а также при торможении, шины ведущего и тормозных колес подвержены воздействию крутящего или тормозного момента.
При действии на неподвижную шину, нагруженную вертикальной силой Q, крутящего момента Мкр, шина, являясь упругим элементом, закручивается относительно обода на некоторый угол ф.
Рис. Действие крутящего момента на неподвижную шину
При этом в контакте возникают касательные силы. Распределение касательных сил несимметрично относительно поперечной оси контакта. В передней части контакта касательные силы больше по величине, чем в задней части.
Равнодействующая касательных сил равна по величине тяговой силе Рм.
По мере увеличения крутящего момента Мкр возрастают касательные силы.
В начале нагружения шины крутящим моментом увеличение момента Мкр пропорционально увеличению угла закручивания ф.
При дальнейшем увеличении крутящего момента вследствие увеличения касательных сип начинается частичное проскальзывание элементов протектора относительно опорной поверхности.
Когда крутящий момент достигает некоторого критического значения, тяговая сила Рт становится больше силы сцепления шины с опорной поверхностью. Наступает полное проскальзывание в зоне контакта.
Способность шины сопротивляться закручиванию при действии крутящего момента называется окружной (тангенциальной) жесткостью шины. Окружная жесткость оценивается коэффициентом С, равным отношению крутящего момента к соответствующему этому моменту углу закручивания:
С = Мкр/ф, кгм/град, где С — коэффициент окружной жесткости.
Этот коэффициент может также оцениваться отношением тяговой силы Рм к величине перемещения центра контакта в направлении действия силы:
С = 2П*Pт*Rн*Rc / 3,6*b*10^6, кгм/град
где Рт — тяговая сила, кгс;
b — перемещение контакта, мм;
Rо — наружный радиус недеформированной шины, мм;
Rс — статический радиус, мм.
Испытания показали, что величина коэффициента окружной жесткости несколько увеличивается при повышении давления в шине и практически не зависит от радиальной нагрузки.
На рисунке даны кривые окружной жесткости шин различной конструкции.
Рис. Кривые окружной жесткости шин: 1 — шина диагональной конструкции;, 2 — шина типа Р
Окружная жесткость шин типов Р и PC несколько ниже, чем у шин обычных конструкций.
Более низкая окружная жесткость шин типов Р и PC благоприятно сказывается на работе трансмиссии мотоцикла, так как позволяет более плавно трогаться с места. Кроме того, у шин с пониженной окружной жесткостью менее интенсивно происходит увеличение касательных сил в контакте при увеличении крутящего момента.
В связи с этим проскальзывание элементов рисунка протектора в контакте уменьшается, а следовательно, уменьшается износ протектора.
Боковая жесткость
Одна из важных характеристик шины — ее способность деформироваться под действием боковой силы.
Боковая сила Рб, действующая вдоль оси неподвижного колеса, нагруженного вертикальной силой Q, вызывает смещение средней плоскости колеса относительно центра площади контакта на некоторое расстояние а. При этом площадь контакта, оставаясь симметричной относительно оси колеса, несколько изменяет свою форму. Касательные силы, действующие в контакте, также симметричны по отношению к оси колеса.
Рис. Действие боковой нагрузки на шину
Увеличение боковой силы Рб вызывает увеличение осевого смещения а, причем вначале эта зависимость имеет линейный характер. Одновременно с боковой нагрузкой увеличиваются и касательные силы. При некотором значении боковой силы в контакте возникает проскальзывание шины, которое постепенно увеличивается. Полное проскальзывание начинается, когда боковая сила становится больше силы бокового сцепления.
Способность шины сопротивляться воздействию боковой нагрузки называется боковой жесткостью шины. Боковая жесткость оценивается коэффициентом В, равным отношению боковой силы Рб к осевому смещению а:
Боковая жесткость — важная характеристика шины, существенно влияющая на ее эксплуатационные качества. Боковая жесткость в значительной степени определяет устойчивость и управляемость мотоциклом, особенно при изменении направления движения.
Низкая боковая жесткость повышает чувствительность шины к воздействию боковых сил, т. е. даже незначительная по величине боковая сила вызывает ощущаемое водителем осевое (в направлении действия боковой силы) смещение плоскости колеса, а следовательно, всего мотоцикла относительно контакта шин с дорогой. Так как шина — упругий элемент, перемещения мотоцикла в поперечном направлении имеют знакопеременное направление. Возникают поперечные колебания мотоцикла, которые вызывают у водителя неуверенность при управлении, появляется ощущение, что шины «не держат дорогу».
Особенно заметно ухудшается устойчивость и управляемость при эксплуатации мотоцикла на шинах типов Р и PC, так как их боковая жесткость на 30—50% ниже, чем у шин обычной конструкции.
Исследования показали, что боковая жесткость шин зависит от их конструкции, величины внутреннего давления в шине, радиальной нагрузки, ширины обода и т. д.
Угловая жесткость
При приложении к неподвижному колесу, нагруженному вертикальной силой Q, момента Мр действующего в плоскости, перпендикулярной оси рулевой колонки мотоцикла, шина деформируется. При этом плоскость колеса поворачивается на некоторый угол Y по отношению к первоначальному положению.
Под действием момента в контакте возникают касательные силы. Эти силы в задней части контакта имеют несколько большую величину и направлены противоположно силам в передней части контакта.
Равнодействующие касательных сил создают момент сопротивления Мс, препятствующий деформации шины.
По мере увеличения приложенного к колесу момента Мр растут касательные силы, причем вначале деформация шины пропорциональна величине момента. При некотором значении момента равнодействующие касательных сил становятся больше сил сцепления, что приводит к частичному проскальзыванию элементов рисунка в зоне контакта. В первую очередь начинают проскальзывать элементы, расположенные в зоне наибольших касательных сил. В связи с этим происходит некоторое искажение формы контакта, а большая ось контакта отклоняется от своего первоначального положения на угол у'<у.
Рис. Действие угловой грузки на шину
При критическом значении величины момента, приложенного к колесу, наступает полное проскальзывание элементов рисунка протектора, наиболее удаленных от центра контакта.
Способность шины сопротивляться действию момента, создающего угловую нагрузку на шину, называется угловой жесткостью шины. Коэффициент угловой жестокости D равен отношению момента к углу поворота плоскости колеса:
Угловая жесткость так же, как и боковая, в основном влияет на управляемость мотоцикла с коляской, особенно при необходимости объезда на высокой скорости внезапно возникшего перед мотоциклом препятствия.
Величина угловой жесткости зависит от тех же параметров, что и боковая жесткость.
Вы хотите выбрать шину для вашего авто, но плохо разбираетесь в маркировке шин? Это не проблема! В данном разделе, мы поможем вам разобраться: какие бывают параметры шины, что они означают, и какая именно покрышка подходит для вашего автомобиля.
Расшифровка маркировки шин.
195/65 R15 91 T XL
195 — это ширина шины в мм.
65 — Пропорциональность, т.е. отношение высоты профиля к ширине. В нашем случае оно равно 65%. Проще говоря, при одинаковой ширине, чем больше этот показатель, тем шина будет выше и наоборот. Обычно эту величину называют просто — «профиль».
Поскольку профиль шины это величина относительная, то важно учитывать при подборе резины, что если вы вместо типоразмера 195/65 R15 захотите поставить автошины с размером 205/65 R15, то увеличится не только ширина покрышки, но и высота! Что в большинстве случаев недопустимо! (за исключением случаев, когда оба этих типоразмера указаны в книжке по эксплуатации авто). Точные данные по изменению внешних размеров колеса вы можете рассчитать в специальном шинном калькуляторе.
Если это соотношение не указано (например, 185/R14С), значит оно равно 80-82% и шина называется полнопрофильной. Усиленные шины с такой маркировкой обычно применяют на микроавтобусах и легких грузовичках, где очень важна большая максимальная нагрузка на колесо.
R — означает автошину с радиальным кордом (по сути, сейчас почти все шины делаются именно так).
Многие ошибочно полагают, что R- означает радиус шины, но это именно радиальная конструкция автошины. Бывает еще диагональная конструкция (обозначается буквой D), но в последнее время ее практически не выпускают, поскольку ее эксплуатационные характеристики заметно хуже.
15 — диаметр колеса (диска) в дюймах. (Именно диаметр, а не радиус! Это тоже распространенная ошибка). Это «посадочный» диаметр покрышки на диск, т.е. это внутренний размер шины или наружный у диска.
91 — индекс нагрузки. Это уровень предельно-допустимой нагрузки на одно колесо. Для легковых автомобилей он обычно делается с запасом и при выборе шин не является решающим значением, (в нашем случае ИН — 91 — 670 кг.). Для микроавтобусов и небольших грузовиков этот параметр очень важен и его обязательно необходимо соблюдать.
Таблица индексов нагрузки шины:
T — индекс скорости шины. Чем он больше, тем с большей скоростью вы можете ездить на данной покрышке, (в нашем случае ИС — Н — до 210 км/ч). Говоря про индекс скорости автошины хочется отметить, что этим параметром производитель покрышек гарантирует нормальную работу резины при постоянном движении машины с указанной скоростью в течении нескольких часов.
Таблица индексов скорости:
Маркировка американских шин:
Существуют две различные маркировки американских шин. Первая очень похожа на европейскую, только перед типоразмером ставится буквы «P» (Passanger — для легковой машины) или «LT» (Light Truck — лёгкий грузовик). Например: P 195/60 R 14 или LT 235/75 R15. И другая маркировка автошины, которая принципиально отличается от европейской.
Например: 31x10.5 R15 (соответствует европейскому типоразмеру 265/75 R15)
31 — внешний диаметр шины в дюймах.
10.5 — ширина шины в дюймах.
R — автошина радиальной конструкции (более старые модели автошин были с диагональной конструкцией).
15 — внутренний диаметр шины в дюймах.
Вообще говоря, если не считать непривычных нам дюймов, то американская маркировка автошин логичная и более понятная, в отличае от европейской, где высота профиля покрышки непостоянна и зависит от ширины автошины. А тут все просто с расшифровкой: первая цифра типоразмера — внешний диаметр, вторая — ширина, третья — внутренний диаметр.
Дополнительная информация указываемая в маркировке на боковине шины:
XL или Extra Load — усиленная шина, индекс нагрузки которой выше на 3 единицы, чем у обычных автошин того же типоразмера. Другими словами если на данной шине указан индекс нагрузки 91 с пометкой XL или Extra Load, то это значит, что при данном индексе, шина способна выдержать максимальную нагрузку в 670 кг вместо 615 кг (смотреть таблицу индексов нагрузки шин).
M+S или маркировка покрышки M&S (Mud + Snow) — грязь плюс снег и означает, что шины всесезонные или зимние. На многих летних покрышках для внедорожников указывается M&S. Однако эти шины нельзя эксплуатировать в зимнее время, т.к. зимние шины имеют совсем другой состав резины и рисунок протектора, а значок M&S указывает на хорошие показатели проходимости автошины.
All Season или AS всесезонные шины. Aw (Any Weather) — Любая погода.
Пиктограмма * (снежинка) — резина предназначена для использования её в суровых зимних условиях. Если на боковине шины нет этой маркировки, то эта автошина предназначена для использования только в летних условиях.
Aquatred, Aquacontact, Rain, Water, Aqua или пиктограмма (зонтик) — специальные дождевые шины.
Outside и Inside; ассиметричные шины, т.е. важно не перепутать какая сторона наружная, а какая внутренняя. При установке надпись Outside должна быть с наружной стороны автомобиля, а Inside — с внутренней.
RSC (RunFlat System Component) — шины RunFlat — это покрышки, на которых можно продолжать движение на автомобиле со скоростью не более 80 км/ч при ПОЛНОМ падении давления в шине (при проколе или порезе). На этих шинах, в зависимости от рекомендаций производителя, можно проехать от 50 до 150 км. Разные производители автошин используют различные обозначения технологии RSC. Например: Bridgestone RFT, Continental SSR, Goodyear RunOnFlat, Nokian Run Flat, Michelin ZP и т. д.
Rotation или стрелка эта маркировка на боковине шины означает направленную шину. При установке покрышки нужно строго соблюдать направление вращения колеса, указанное стрелкой.
Tubeless — бескамерная шина. При отсутствии данной надписи покрышка может использоваться только с камерой. Tube Type — обозначает, что эта покрышка обязательно должна эксплуатироваться только с камерой.
Max Pressure; максимально допустимое давление в шине. Max Load — максимально допустимая нагрузка на каждое колесо автомобиля, в кг.
Reinforced или буквы RF в типоразмере (например 195/70 R15RF) означают, что это усиленная шина (6 слоёв). Буква С в конце типоразмера (например 195/70 R15C) обозначает грузовую шину (8 слоёв).
Radial эта маркировка на резине в типоразмере означает, что это авторезина радиальной конструкции. Steel означает, что в конструкции шины присутствует металлический корд.
Буква E (в кружочке) — шина соответствует европейским требованиям ECE (Economic Commission for Europe). DOT (Department of Transportation — Министерство транспорта США) — американский стандарт качества.
Temperature А, В или С термостойкость авторезины при высоких скоростях на испытательном стенде (А — наилучший показатель).
Traction А, В или С — способность шины к торможению на влажном дорожном полотне.
Treadwear; относительный ожидаемый километраж пробега по сравнению со специальным стандартным тестом США.
TWI (Tread Wear Indiration) — указатели индикаторов износа протектора автошины. Маркировка на колесе TWI также может быть со стрелкой. Указатели располагаются равномерно в восьми или шести местах по всей окружности покрышки и показывают минимально допустимую глубину протектора. Индикатор износа выполняется в виде выступа с высотой 1.6 мм (минимальная величина протектора для легких автомобилей) и располагается в углублении протектора (как правило, в водоотводящих канавках).
DOT — Закодированный адрес производителя, код размера шины, сертификат, дата выпуска (неделя/год).
Хотели бы вы с первого взгляда определять, как будет вести себя на дороге та или иная автомобильная покрышка? Надоело просто верить на слово продавцам, которые козыряют непонятными терминами, рассказывая о характеристиках моделей шин? Хотите по одной только картинке уметь определять, подходит вам эта авторезина или нет? Если вы ответили «да» хотя бы на один из этих вопросов, тогда эта статья для вас.
Сегодня рассмотрим основные виды рисунков протектора легковых шин и разберем, какие элементы являются ключевыми, определяющими поведение резины в различных дорожных условиях.
Понятное дело, что не дизайном единым обеспечивается производительность покрышек. Важное значение имеют также прочность каркаса и состав резинотехнической смеси. Но сегодня не о них. В этой статье в главной роли будет композиция блоков и прорезей.
Как разные концепции дизайна влияют на поведение шин
За долгую историю существования автомобилей было создано огромное множество вариантов покрышек для их колес. В настоящее время в массовом производстве преобладают четыре основных типа рисунка. Их преимущества и недостатки рассмотрим подробнее.
Симметричный направленный рисунок
В таких покрышках наклонные канавки как бы сходятся к центру в направлении вращения. Рисунок отменно справляется с отведением воды, слякоти и снежной массы. По косым бооздкам жидкость оперативно выводится из пятна контакта. Такой дизайн чаще всего выбирают для высокоскоростных моделей шин, на которые возлагается задача защиты от аквапланирования в условиях работы на повышенных оборотах.
Недостатком таких покрышек является повышенная шумность, по сравнению с ненаправленными аналогами, и плохая устойчивость на неровных поверхностях. Зато они отменно держат заданный курс на асфальтированных городских дорогах и междугородних трассах.
При установке таких шин обязательно нужно соблюдать заданное направление, обозначенное стрелкой на боковине и надписью «Rotation».
Симметричный ненаправленный рисунок
Покрышки с таким дизайном считаются наиболее универсальными. Именно такие шины чаще всего устанавливаются на новые автомобили. Их преимущество в том, что они способны обеспечить высокий уровень комфорта, стабильности и безопасности на разных типах дорог. Как нельзя лучше такие покрышки подойдут для спокойных степенных водителей, которым приходится много ездить в смешанном цикле.
К недостаткам относится невысокая эффективность данной резины при движении по мокрым дорогам на высоких скоростях. Быстрое отведение воды — не их конек.
Зато их можно ставить на авто любой стороной и на любое колесо. Это облегчает процессы замены и позволяет периодически менять местами колеса, обеспечивая равномерность износа комплекта покрышек.
Асимметричный ненаправленный
Идея такого дизайна возникла в связи с тем, что, проанализировав загруженность разных зон покрышки в тех или иных условиях, инженеры пришли к пониманию необходимости зонирования протектора.
Так, внешнюю зону наделили большей жесткостью и стойкостью к деформациям, которые могут возникнуть при активном маневрировании. А вот внутренний участок в ответе за водоотведение и защиту от аквапланирования, поэтому здесь много дренажных канавок. Центр при этом жесткий и плотный, благодаря чему он обеспечивает курсовую устойчивость. Покрышки такого типа устанавливаются на высокопроизводительные автомобили.
К недостаткам подобного дизайна относится невысокая эффективность на повышенных оборотах и слабое поглощение вибраций в связи с жесткостью внешней стороны.
При установке необходимо следить, чтобы отметка «Outside» на боковине была с наружной стороны, а «Inside» — с внутренней.
Асимметричный направленный
Это наиболее редко встречающийся вариант. Разработан он был в стремлении создать многофункциональные покрышки с эффективным водоотведением и равномерным распределением нагрузки на поверхность.
Казалось бы, вот он — идеально сбалансированный вариант, но не все так просто. Сложности для владельцев таких покрышек состояли в правильной установке на автомобиле с соблюдением как направления вращения, так и симметрии. На боковину таких шин наносят и стрелку с надписью «Rotation», и обозначения «Inside» или «Outside». Но это еще полбеды, с этим несложно разобраться. Но вот что делать с подбором запасного колеса?
В общем, от выпуска таких покрышек со временем отказались. Сейчас найти подобный дизайн резины практически невозможно. Кто знает, может, в будущем к выпуску асимметричных направленных покрышек вновь удастся вернуться, когда, к примеру, доведут до совершенства технологию беспрокольных покрышек или средства восстановления поврежденной резины.
Роль отдельных элементов рисунка
А теперь разложим общую концепцию рисунка протектора на отдельные части. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся элементы дизайна.
Цельное или уплотненное центральное ребро
Центральное ребро Центр покрышки больше всего нагружается на высоких скоростях. Повышенная жесткость в этой зоне обеспечивает оптимальную курсовую устойчивость при динамичной езде. С покрышками, имеющими на своей поверхности этот элемент дизайна, можно рассчитывать на отменную управляемость и чуткость реакций на сигналы рулевого управления.
Продольные каналы
Это главные гидроэвакуационные элементы. По ним жидкость отводится к задней стенке пятна контакта, откуда выводится в стороны. Чем больше площадь поверхности каналов, тем эффективнее водоотведение.
Наклонные бороздки
Расположенные под разными углами, прорези на поверхности покрышки обеспечивают водоотвод даже при активном маневрировании.
Широкие плечевые шашки
Массивные боковые шашки способствуют уверенной устойчивости и защите от проскальзываний при выполнении поворотов.
Мелкие волнистые прорези в блоках зимних шин
Они еще называются самоблокирующимися ламелями. Суть их работы заключается вот в чем: при прямолинейном движении они захватывают влагу и снежную массу, повышая сцепные свойства на мокрой дороге. А вот при поворотах эти прорези смыкаются, обеспечивая высокую жесткость протектора и стабильность пятна контакта.
«Снежные карманы»
Название в полной мере отображает суть этих элементов. В небольших выемках, прилегающих к дренажным дорожкам, может скапливаться некоторое количество снега. Это повышает общие сцепные свойства зимней покрышки, поскольку контакт «снег-снег» сильнее, чем «снег-резина».
Открытые плечевые канавки
Они в ответе за выведение жидкости из зоны контакта в поперечном направлении. Скорость водоотведения повышается, если эти канавки шире, чем прорези или каналы, которые к ним примыкают. В таком случае выталкивание воды происходит за счет большой разницы давлений.
И еще отдельно стоит упомянуть такие инженерные решения, как смещение прорезей, отделяющих блоки в разных ребрах, и использование шашек разных размеров. Благодаря этому удается получить разницу в амплитудах шумов, возникающих при движении. В результате заметно повышается акустический комфорт покрышек.
На этом наш сегодняшний обзор окончен. Оставайтесь с нами, чтобы знать больше и выбирать осознанно.
Источник.
Читайте также: