2.2. Классификация автомобильных шин

1. По способу герметизации (см. рисунок 3):

- камерная (воздушная полость образована камерой);

- бескамерная (воздушная полость образована покрышкой и ободом колеса).

Рисунок 3- Камерная (а) и бескамерная (б) шины: 1,12- вентили; 2- лента; 3- сердечник; 4- борт; 5- боковина; 6- каркас; 7- брекер; 8- протектор; 9- камера; 10- покрышка; 11- воздухонепроницаемый слой.

Бескамерная автошина имеет воздунепроницаемый слой толщиной 1,5÷3 мм, привулканизированный к внутренней стороне покрышки. Бескамерная автошина, за счет лучшего охлаждения при непосредственном соприкосновении внутренней полости воздуха с ободом, имеет повышенный ресурс на 10 – 20 %. Эти шины более безопасны в движении в случае прокола. Ремонт проколов диаметром до 6-8 мм можно проводить без демонтажа шины. К недостаткам этих шин можно отнести потребность в специальных ободах и требования более высокого качества монтажно-демонтажных работ, чтобы не разрушить герметизирующий поясок на бортах.

2. По конструкции (см. рисунок 4):

- диагональные автомобильные шины (нити корда каркаса и брекера перекручиваются в смежных слоях и имеют в средней части беговой дорожки утлы наклона нитей корда 40-60^о)

- радиальные автомобильные шины (нити корда во всех слоях каркаса в средней части беговой дорожки имеют угол наклона близкий к нулю т.е. нити корда в смежных слоях параллельны друг другу или пересекаются под небольшим углом, в брекере этих автошин нити корда в смежных слоях пересекаются друг с другом и с нитями корда соприкасающегося слоя каркаса т.е. располагаются диагонально)

Таблица 1- Сравнение эксплуатационных характеристик радиальных и диагональных шин.

Эксплуатационные показатели	Сравнительные оценки
	Радиальная шина	Диагональная шина
Эластичность каркаса	выше	ниже
Внутреннее трение	меньше	больше
Сопротивление качению	ниже	выше
Расход топлива автомобиля	ниже	выше
Боковой увод (смещение колеса вместе с автомобилем из-за деформации шины или отклонение автомобиля от заданной траектории движения под действием внешних сил)	меньше	больше
Управляемость автомобиля	лучше	хуже
Пробег шин	заметно больше	заметно меньше
Нагрев (от внутреннего трения)	меньше	больше
Износостойкость	выше	ниже
Подверженность каркаса разрушению (при ударах, порезах и т.п)	выше	ниже
Требования к технологии и материалу брекера (металлокорду)	выше	ниже
Прочность и долговечность каркаса метоллокордных шин	лучше- на хороших дорогах	хуже- на хороших дорогах
	хуже- на плохих же дорогах	лучше- на плохих дорогах

Рисунок 4- Конструкция каркаса диагональной (а) и радиальной (б) шин:

1- корд; 2- брекер.

Радиальные и диагональные автошины могут выпускаться:

- с металлокордом в каркасе и брекере (ЦМК);

- с кортом из синтетических волокон в каркасе и брекере (текстильные);

- с кордом из синтетических волокон в каркасе и металлокордом в брекере (комбинированные).

Радиальная автошина за счет повышенной эластичности боковин и жесткого брекера, имеет повышенный ресурс на 50 – 100 %, обеспечивает меньший на 4-7 % расход топлива, лучшую комфортность. Однако эти шины более уязвимы к боковым ударам, к эксплуатации с пониженным давлением воздуха (см. таблицу 1).

3. По форме профиля поперечного сечения (соотношения высоты профиля Н его ширине В):

- обычного профиля Н/В > 0,89

- широкопрофильные Н/В =0,5÷0,9

- низкопрофильные Н/В = 0,7÷0,88

- сверх низкопрофильные Н/В < 0,7

- арочные Н/В = 0,39÷0,5

В

Н

d_П

Рисунок 5- Основные размеры шин: Н- высота профиля; В- ширина профиля; d_п- посадочный диаметр.

Низко и сверхнизкопрофильные шины имеют лучшие эксплуатационные характеристики и повышенный ресурс. Так у низкопрофильных расход топлива сокращается по сравнению с обычным профилем на 5 %, у сверхнизкопрофильных на 7 %, тормозной путь на мокрой дороге соответственно сокращается на 24 % и 30 %.

Однако все недостатки радиальных шин в них выражены в большей степени.

Чем меньше расчлененность проктора канавками, тем автошина экономичней по расходу топлива, имеет больший ресурс. Но также шины имеют недостаточное сцепление с загрязненными, зимними и труднопроходимыми дорогами.

4. В зависимости от назначения (по виду протектора):

- дорожный

- универсальный

- зимний

- повышенной проходимости

- направленный

а

б

в

г

д

Рисунок 6- Виды протекторов автомобильных шин: а- дорожный; б- универсальный; в- повышенной проходимости; г- зимний; д- направленный.

Дорожный протектор применяется для дорог с твердым покрытием (преимущественно с усовершенствованным покрытием I, II, III категорий). Этот протектор имеет рисунок состояний из ребер, расчлененных щелевидными прорезями. Шины с дорожным рисунком предназначены для эксплуатации на дорогах с покрытием хорошего качества и высокими сцепными свойствами (асфальт, бетон и др.) Такие шины отличаются низким сопротивлением качению, высокой износостойкостью, низкой шумностью. На загрязненных и заснеженных дорогах сцепные свойства этих шин невысоки.

Универсальный или всесезонный рисунок протектора (своего рода компромисс между дорожным и зимним) состоит из шашек или ребер в центральной зоне боковой дорожки и грунтозацепов по ее краям. Шины с таким рисунком протектора предназначены для эксплуатации на дорогах преимущественно с усовершенствованным облегченным покрытием (III и IV категорий) и переходных дорогах (IV и V категорий). У этих шин повышенное, по сравнению с дорожными, сопротивление качению, ниже износостойкость, выше шумность, однако лучше сцепные качества на загрязненных и заснеженных дорогах. Впрочем, в глубоком снегу или на раскатанных и обледенелых покрытиях универсальные шины проигрывают специальным зимним, особенно предназначенным для ошиповки.

Зимние шины отличаются глубоко расчлененным рисунком и крупными шашками с дополнительными мелкими поперечными (по отношению к направлению движения) прорезями- ламелями. Кроме того, для повышения сцепных свойств шин на скользких участках «зимние» сорта резины обычно более «мягкие», чем летние и другие. Эти шины предназначены для эксплуатации на заснеженных и обледененных дорогах (преимущественно используются с шипами проскальзывания). На твердых дорогах (асфальт, бетон и т.п.) эти шины, как правило, шумны, «мягкая» резина быстро изнашивается, возрастает расход топлива. При этом управляемость автомобиля ухудшается: из-за «переступания» по дороге высоких шашек протектора падает курсовая устойчивость, возрастает боковой увод.

Часть зимних шин (не все) предназначена для применения шипов противоскольжения. У таких шин дополнительно к шашкам рисунка с прорезями- ламелями выполнены цельные крупные шашки, часто с отмеченным местом установки шипа.

Шины повышенной проходимости отличаются «грубым» рисунком протектора, но расчлененным больше в продольном направлении, нежели в поперечном, как у зимних шин. Это снижает сцепные свойства на скользких участках, однако повышает курсовую устойчивость в условиях бездорожья.

Рисунок протектора повышенной проходимости состоит из высоких грунтозацепов, расчлененных широкими выемками. Эти шины предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья и на мягких грунтах. Высокие тормозные качества в этих ситуациях, как правило, не требуются, поэтому шашки вседорожного рисунка не расчленяются ламелями так же глубоко, как у зимних шин.

Легковые дорожные автомобильные шины могут иметь направленный рисунок протектора – рисунок не симметричный (ассиметричный) относительно плоскости. Такие шины лучше отводят воду (см. рисунок 7) и грязь из места контакта их с дорогой. Эти шины менее шумны. Шины с ассиметричным рисунком протектора хорошо работают в различных условиях эксплуатации. Так наружная сторона этих шин лучше работает на твердой дороге при положительной температуре, а внутренняя- в зимних условиях при пониженных температурах.

в

а в

Рисунок 7 - Рисунок протектора направленной скоростной шины (а) и схема отвода воды (в): 1- центральная гладкая дорожка; 2- поперечные канавки (углубления); 3- диагональные каналы для отвода воды; 4- мелкие прорези для снижения шума; 5- два кольцевых канала для отвода воды.

5. По характеру деформирования шин при внезапном выпуске из них воздуха (см. рисунок 8):

- обычная шина

- безопасная шина ТМТ

- безопасная шина DIP

Рисунок 8- Характер деформирования шин при внезапном выпуске из них воздуха: а- профиль обычной шины, смонтированной на глубоком ободе; б- профиль безопасной шины ТМТ; в- профиль безопасной шины DIP.

Безопасная шина ТМТ по внешнему виду и внутреннему строению близка к обычной бескамерной радиальной шине, но имеет широкую беговую дорожку и усиленную надбортную часть.

При выходе воздуха из шины специально выполненные закраины обода опираются через надбортную часть на беговую часть шины, в следствии чего их борта не сходят с полок обода. Боковины, расположенные между ободом и дорожным покрытием, и беговая часть шины служат амортизационной средой и обеспечивают возможность безопасной остановки автомобиля. Для исключения трения резины (его снижения) внутри шины на ободе располагаются специальные баллончики со смазывающей жидкостью (объемом около 150 см³), которая выдавливается внутрь шины по мере снижения давления. Эта же жидкость герметизирует место прокола и за счет ее испарения создается дополнительное давление 0,3 кт/см² (улучшает ездовые качества проколотой шины).

Безопасная шина DIP по конструкции отличается от известных шин. Это бескамерная шина с мощным вогнутыми внутрь цельнорезинованными боковинами специальной формы, жестким поясом, армированным кордом по окружности и мощными резиновыми бортами. Шину монтируют на специальный плоский и узкий обод. При накачивании воздухом боковины выпрямляются, а резина их получает предварительное сжатие. Шина приобретает характерную треугольную форму (в сечении). Упругий эффект обеспечивается на 50 % за счет податливости резины и на 50 % за счет воздуха. При снижении давления воздуха резиновые боковины опираются на беговую часть покрышки. В этом случае даже при высоких скоростях обеспечивается сохранность шины, нормальность управляемость и безопасность автомобиля до его полной остановки.