Автомобильная шина

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Пневматическая 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.

[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.

Структура шины: 1- протектор; 2- плечевая часть; 3- каркас; 4- боковая часть; 5- брекер; 6- дополнительная вставка в плечевой зоне(зелен.цв.); 7- бортовое кольцо; 8- бортовая часть

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)

• 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.

шина Michelin PAX

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

[править] Ссылки

• Раздел шины в англоязычной версии Википедии
• Michelin
• the Tire Rack
• Dunlop Tyres
• Список производителей шин
• Yokohama
• Goodyear Tire and Rubber Company