|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»
Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей
ТРАНСМИССИЯ И ХОДОВАЯ ЧАСТЬ
Учебное пособие
6. НЕСУЩАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ
6.7. Шины
Пневматические шины легковых автомобилей различаются по способу герметизации внутреннего объема, расположению
нитей корда в каркасе, отношению высоты к ширине профиля, типу протектора и по ряду некоторых других специфических особенностей, вызванных назначением и условиями
эксплуатации шин. Общая классификация шин приведена на рис. 47.
Рис.47. Классификация шин
Камерные шины состоят из покрышки и камеры с вентилем. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полости
покрышки во избежание образования складок в накачанном состоянии. Вентиль представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину и препятствующий его
выходу наружу.
Бескамерные шины (рис. 48) отличаются наличием воздухонепроницаемого резинового слоя, наложенного на внутренний слой каркаса покрышки
(вместо камеры) и имеют следующие особенности:
- меньшая масса;
- повышенная безопасность при езде, так как в случае прокола воздух выходит только в месте прокола (при мелких прокопах достаточно медленно);
- простота ремонта в случае прокола (нет необходимости в демонтаже);
- усложненный и более квалифицированный монтаж-демонтаж, часто только на специальном шиномонтажном станке, при наличии компрессора;
- требуют колес с ободами специального профиля и повышенной точности изготовления.
Рис.48. Бескамерная шина: 1 – протектор; 2 – герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой; 3 – каркас; 4 – вентиль колеса; 5 - обод
Колеса для бескамерных шин, кроме этого, должны обладать высокой герметичностью сварного шва (колеса с диском),
а также иметь на посадочных полках обода специальные кольцевые выступы тороидальной формы («хампы»), предотвращающие самопроизвольное соскальзывание бортов шины
(разбортировку) в случае критических ситуаций во время движения.
Камерные и бескамерные шины по расположению нитей корда в каркасе покрышки могут быть как диагональной, так и радиальной конструкции.
Поперечные разрезы диагональных и радиальных покрышек показаны на рис. 49.
Рис.49. Конструкция диагональной (а) и радиальной (б) шины: 1 - борта; 2 - бортовая проволока; 3 - каркас; 4 - брекер; 5 - боковина;
6 - протектор
В диагональных шинах нити корда в смежных слоях ткани пересекаются под некоторым углом между собой (95÷115°). Число смежных слоев обычно
равно четырем.
В радиальных шинах все нити корца расположены параллельно по радиусу от одного борта к другому и не пересекаются между собой.
Эта «незначительная» (на первый взгляд) разница обеспечивает лучшие эксплуатационные свойства радиальных шин практически вытеснивших диагональные шины из употребления во
всем мире. У радиальных шин значительно меньшее сопротивление качению и еще более заметное увеличение срока службы (пробега) шины.
Конструктивные элементы и основные размеры шин диагональной или радиальной конструкции показаны на рис. 50.
Рис.50. Конструктивные элементы и основные размеры шин: D — наружный диаметр; Н — высота профиля покрышки; В — ширина профиля;
d — посадочный диаметр обода колеса (шины); 1 — каркас; 2 — брекер; 3 — протектор; 4 — боковина; 5 — борт; 6 — бортовая проволока; 7 — наполнительный шнур
В каждой шине можно выделить следующие основные элементы.
Каркас (1) — главный силовой элемент шины (покрышки), который придает ей прочность и гибкость. Представляет собой один или несколько слоев
обрезиненного корда.
Брекер (2) — подушечный слой (пояс), представляет собой резинотканевую или металлокордную прослойку по всей окружности покрышки между каркасом
и протектором. Брекер состоит из двух и более слоев обрезиненного корда и является элементом радиальной шины, серьезно влияющим на многие эксплуатационные качества.
Протектор (3) — «беговая» часть шины (покрышки), непосредственно контактирующая с дорогой. Представляет собой толстый слой специальной
износостойкой резины, состоящий из сплошной полосы (закрывающей брекер) и наружной рельефной части, которая и называется собственно протектором. Рисунок рельефной части
определяет приспособленность шины для работы в различных дорожных условиях.
Боковина (4) — тонкий эластичный слой резины толщиной 1,5÷3,0 мм на боковых стенках каркаса. Защищает каркас от механических повреждений,
проникновения влаги и служит для нанесения наружной маркировки шины.
Борт (5) — жесткая посадочная часть покрышки, необходимая для фиксации шины на ободе колеса. Состоит из слоя корда, завернутого вокруг
проволочного кольца (6), и твердого наполнительного резинового шнура (7). Борта придают шине нерастягивающуюся конструкцию и необходимую структурную жесткость при
номинальном внутреннем давлении воздуха.
По форме профиля шины подразделяют на обычного профиля, низкопрофильные, широкопрофильные и арочные.
Шины обычного профиля имеют примерно одинаковую высоту Н и ширину В, т. е. у них отношение Н/В близко к единице. Их применяют на
большинстве грузовых автомобилей и автобусах.
Низкопрофильные шины отличаются от шин обычного профиля пониженной высотой (Н/В = 0,б÷0,7). Их устанавливают на легковых
автомобилях, максимальная скорость которых превышает 140 км/ч.
Широкопрофильные шины имеют пониженную высоту (Н/В = 0,5÷0,6), эластичный каркас и относительно небольшое внутреннее давление
воздуха, равное 0,2÷0,35 МПа, в результате чего повышается проходимость и плавность хода автомобилей. Такие шины установлены на автомобилях КАЗ-4540, «Урал-377НМ и др.
Арочные шины - бескамерные низкого давления (0,05÷0,15 МПа) с увеличенной шириной профиля (Н/В = 0,3÷0,5), выполненного в виде
арки с развитыми грунтозацепами высотой 35÷40 мм. Такие шины обычно устанавливают на задние и средние мосты автомобилей вместо сдвоенных шин. Арочные шины являются
эффективным средством повышения проходимости в условиях бездорожья.
Разделение рисунков протектора на дорожный или всесезонный (универсальный) весьма условно. Какие-либо строгие рамки здесь обозначить сложно.
Иногда могут одновременно присутствовать признаки нескольких типов рисунка.
Шины с направленным рисунком протектора имеют улучшенную способность отвода воды или снега (дорожные или зимние) из пятна контакта с
дорогой. Они менее шумны. Запасное колесо совпадает по направлению вращения только с колесами одной стороны автомобиля, но временная установка его против предписанного
направления вращения допустима, так как этот эффект проявляется только на больших скоростях.
Асимметричный рисунок - один из способов реализовать разные свойства в одной шине. Ее наружная сторона лучше работает на твердой дороге
при положительной температуре, а внутренняя - на зимней.
Рисунок повышенной проходимости в отечественной классификации - это разреженный рисунок шашечного типа с развитыми грунтозацепами по
плечевой зоне, с мощными недеформируемыми шашками, часто не расчлененными прорезями.
Зимний рисунок отличается крупными шашками, имеющими пилообразные края и большое количество тонких прорезей внутри. Каналы между
шашками достаточно крупные, чтобы не забивались снегом. Многие из зимних шин рассчитаны на установку шипов противоскольжения.
Наиболее популярны «дорожные» и «универсальные» шины. От рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой, причем для сухих, мокрых или
загрязненных дорог требуются свои специальные рисунки. Не менее важной является демпфирующая способность шины, которая ухудшается с увеличением толщины протектора. От
рисунка протектора существенно зависит и износостойкость шины, т.е. ее срок службы. Для дорожных шин важным считается бесшумность качения на высоких скоростях, экономичность
и т.п. Поэтому количество и разнообразие применяемых на шинах рисунков протектора огромно и не поддается классификации, так как ежегодно появляются все новые и новые
образцы шин с оригинальными рисунками протектора.
|
