Автомобильная шина
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
- Эта статья об автомобильных пневматических шинах; для прочих значений, смотрите шина.
Автомобильная шина - один из наиболее важных элементов, представляющий собой упругую оболочку, расположенную на ободе колеса. Шина предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых несовершенством дорожного покрытия, реализации и восприятия сил, возникающих в пятне контакта и обеспечения высокого коэффициента сцепления.
Содержание |
[править] История
В 1839 году американец Чарльз Гудьйир открыл метод вулканизации. В 1846 году шотландец Роберт Уильям Томсон предложил и запатентовал конструкцию "воздушного колеса", но изобретение не нашло признания, и после смерти Томсона было забыто. В 1887 Джон Бойд Данлоп вновь вернулся к идее пневматической шины, которая началась с того, что он сделал обручи из куска резинового шланга, накачал их воздухом и поставил на велосипед своего сына. Позже, в 1888 он получил патент (который был аннулирован в 1890) на изобретение пневматической шины.
Идея Роберта Уильяма Томсона не получила развития в связи с тем, что в 1846, пневматические шины можно было применять лишь для конных экипажей. Повторное предложение в 1888 получило дальнейшее воплощение, благодаря развитию в то время идеи самодвижущейся повозки - автомобиля и велосипеда. Впервые, пневматическая шина была установлена на самолете в 1906 году.
В 1889 фирма Dunlop Rubber Company открывает завод в Дублине, а спустя 2 года, второй в Бирмингеме где начинается производство шин для автомобилей и велосипедов.
В 1946 французской компанией Michelin были разработаны шины с радиальным расположением нитей корда, а в 1949 радиальные шины поступили в продажу под названием Michelin X.
[править] Конструкция
Основными материалами для производства шин являются резина, которая обычно изготавливается из натурального или искуственного каучука и ткань - корд (может быть выполнен в виде металлических, либо нейлоновых нитей).
Шина состоит из: каркаса, слоев брекера, протектора, борта и боковой части.
Каркас состоит из прорезиненных нитей корда. В зависимости от расположения нитей корда в каркасе различают шины:
- радиальные
- диагональные
В радиальных шинах нити корда расположены вдоль радиуса колеса(как на схеме, позиция №3). В диагональных шинах нити корда расположены под углом к радиусу колеса, нити соседних слоев перекрещиваются. Радиальные шины конструктивно более жесткие, вследствие чего обладают большим ресурсом, обладают стабильностью формы пятна контакта, меньшим сопротивлением качению, меньшим расходом топлива, большим ресурсом. В связи с этим, в настоящее время, радиальные шины для легковых автомобилей практически полностью вытеснили диагональные.
Брекер находится между каркасом и протектором. Предназначен для предохранения каркаса от разрушения. Состоит из нескольких слоев корда (обычно металлокорд).
Протектор необходим для реализации коэффициента сцепления шин с дорогой, а также для предохранения каркаса от повреждений. Протектор обладает определенным рисунком, который, в зависимости от назначения шины различается. Но, всеже, главная задача протектора шины - обеспечить надежный контакт колеса с дорогой в неблагоприятных условиях, таких как дождь, грязь, снег и т.д, путем их удаления из пятна контакта по точно спроектированным канавкам и желобкам рисунка. Но эффективно удалять воду из пятна контакта протектор в силах лишь до определенной скорости, выше которой жидкость физически не сможет полностью удаляться из пятна контакта, и автомобиль потеряет сцепление с дорожным покрытием, а следовательно и управление. Этот эффект носит название аквапланирование. На сухих же дорогах протектор снижает коэффициент сцепления из-за меньшей площади пятна контакта, по сравнению с резиной без протектора (slick tire). Именно поэтому на гоночных автомобилях в сухую погоду используются шины с гладким протектором, либо без протектора. Во многих странах существуют законы, регулирующие минимальную высоту протектора на дорожных транспортных средствах, и многие дорожные шины имеют встроенные индикаторы износа.
Борт позволяет покрышке герметично садиться на обод колеса. Для этого он имеет бортовые кольца и изнутри покрыт слоем вязкой воздухонепроницаемой (для бескамерных шин) резиной.
Боковая часть предохраняет шину от боковых повреждений.
Бескамерные(tubeless) шины наиболее распространены благодаря своей надежности, меньшей массе и удобству эксплуатации.
[править] Маркировка
- Размерность
[править] 205/55 R16 91v
-
- 205 - ширина профиля, мм
- 55 - отношение высоты профиля к ширине, %
- R - шина имеет каркас радиального типа (если буквы нет - шина диагонального типа).
- 16 - посадочный диаметр шины (соответствует диаметру обода диска), дюйм
- 91 - индекс нагрузки (на некоторых моделях в дополнение к этому может быть указана нагрузка в кг - Max load)
- V - индекс скорости (определяется по таблице)
Индекс скорости | Допустимая скорость, км/ч |
---|---|
M | 130 |
N | 140 |
P | 150 |
Q | 160 |
R | 170 |
S | 180 |
T | 190 |
U | 200 |
H | 210 |
V | 240 |
W | 270 |
Y | 300 |
ZR | более 240 |
- Максимально допустимое давление (MAX PRESSURE).
Давление воздуха в шинах существенно влияет на поведение автомобиля на дороге, безопасность на высоких скоростях, а также на износ протектора.
- Назначение для определенных условий эксплуатации
Winter - зимние шины; Aqua, Rain и т.д. - высокоэффективны на мокрой дороге; AS(all Seasons) - всесезонные шины
[править] Тенденции в шинной индустрии
В последнее время наметились все большие тенденции, направленный на уменьшения высоты профиля шины. Снижение отношения высоты профиля к ширине профиля, при неизменной ширине шины, что позволяет ставить колесные диски большего диаметра без изменения общей высоты колеса. Это делает возможным установку тормозных механизмов бо́льшего диаметра, что необходимо в свете роста мощностей моторов и скоростей авто. Также уменьшается деформация боковых стенок шины, что улучшает реакции шины на действия рулем, и снижает нагрев шины. Но с другой стороны страдает комфортабельность движения и форма пятна контакта, которая становится короче и шире.
Сниженеие сопротивления качению шины также является одним из приоритетнейших направлений в развитии шинной промышленности. Снижение сопротивления позволяет повышатть экономичность движения автомобиля, за счет более совершенных материалов, применяемых в протекторе, которые поглощают меньше энергии при растяжении и сжатии. Больших успехов достигла компания Michelin, разработанные ею опытные образцы покрышек Proxima позволяют снизить вес на 20%, а сопротивление качению на 25%, по сравнению с и без того хорошими по этим показателям серийными покрышками серии Energy.
Возможность нести вес автомобиля в случае потери воздуха опреленное количество километров, без вреда для колесных дисков - важное достижение шинников за последнее время. Такие шины обычно носят название run flat. К реализации идеи создания шины не боящейся прокола компании подошли по разному. Например Goodyear используют в своих шинах EMT(Extended Mobility Tire) специальные вставки в плечевой зоне, которые не позволяют шинам полностью складываться. Michelin в шинах PAX используют нестандартный обод, с жестким кольцом, на которое в случае потери давления и опирается автомобиль.
[править] Производители
- Avon Tyres
- Bridgestone
- Continental
- Barum
- Cheng-shin/MAXXIS
- Cooper Tire & Rubber Company
- Dunlop Tyres
- Eurotire
- Firestone
- GITI TIRE
- Goodrich Corporation
- Goodyear Tire and Rubber Company
- Hankook Tire
- JKtyre
- Kelly Springfield Tire and Rubber Company
- Kumho
- Michelin
- Uniroyal
- Metzeler
- Madras_Rubber_Factory MRF Tyres
- Nokian Tyres
- Pirelli
- Sumitomo Rubber Industries
- Toyo Tire & Rubber Company
- Yokohama Rubber Company
- Amtel-Vredestein
- Белшина