Автомобільні шини - Інтернет-магазин ДонШина

Автомобільні шини

В 1890 молодий інженер Чальд Кінгстн Уелтч запропонував відокремлювати камеру від покришки, вставляти в краї покришки дротяні кільця і садити на обід, який згодом отримав поглиблення до центру (потік обода). Тоді ж англієць Бартлетт та француз Дідьє винайшли цілком прийнятні способи монтажу та демонтажу шин. Все це визначило можливість використання пневматичної шини на автомобілі. Першим, хто почав використовувати пневматичні шини на автомобілях, були французи Андре та Едуард Мішлен, які вже мали достатній досвід у виробництві велосипедних шин. Вони оголосили, що до гонки в 1895 Париж-Бордо у них будуть готові пневматичні шини для автомобілів і дотрималися своєї обіцянки. Незважаючи на численні проколи, автомобіль подолав відстань 1200 км і досяг, серед дев'яти інших, фінішу своїм ходом. В Англії в 1896 шинами «Данлоп» був оснащений автомобіль Ланчестер. З установкою пневматичних шин значно покращилися плавність ходу, прохідність автомобілів, хоча перші шини були ненадійні і не пристосовані до швидкого монтажу.

Надалі основні винаходи в області пневматичних шин були, перш за все, пов'язані з підвищенням безвідмовності та довговічності їх, а також з полегшенням монтажу-демонтажу. З'явився шиномонтажний верстат, що дозволило зробити шини більш жорсткими. Потрібно було багато років поступового вдосконалення конструкції пневматичної шини та способу її виготовлення, перш ніж вона остаточно витіснила литу гумову. Стали застосовуватися все більш надійні та довговічні матеріали, з'явився в шинах корд - особливо міцний шар із пружних текстильних ниток. У першій чверті XX століття все частіше стали використовувати конструкції швидкознімних кріплень коліс до маточок на декількохболтах, що дозволило замінювати шини разом із колесом протягом кількох хвилин. Всі ці вдосконалення призвели до повсюдного застосування пневматичних шин на автомобілях та бурхливого розвитку шинної промисловості.

Конструкція

Основними матеріалами для виробництва шин є гума, яка виготовляється з натуральних та синтетичних каучуків, та корд. Кордова тканина може бути виготовлена з металевих ниток (металокорд), полімерних та текстильних ниток. Шина складається з: каркасу, шарів брекера, протектора, борту та бічної частини.

Текстильний та полімерний корд застосовуються в легкових та легковантажних шинах. Металокорд - у вантажних.

Залежно від орієнтації ниток корду в каркасі розрізняють шини:

У радіальних шинах нитки корда розташовані вздовж радіуса колеса (як у схемі, позиція № 3). У діагональних шинах нитки корда розташовані під кутом до радіусу колеса, нитки сусідніх верств перехрещуються. Радіальні шини конструктивно більш жорсткі, внаслідок чого мають великий ресурс, мають стабільність форми плями контакту, створюють менший опір коченню, забезпечують меншу витрату палива. Через можливість варіювати кількість шарів каркаса (на відміну від обов'язково парної кількості в діагональних) та можливості зниження шаровості, знижується загальна вага шини, товщина каркасу. Це знижує розігрів шини під час кочення — збільшується термін служби. Брекер і протектор так само легше вивільняють тепло — можливе збільшення товщини протектора та глибини його малюнка для покращення прохідності бездоріжжям. У зв'язку з цим радіальні шини для легкових автомобілів практично повністю витіснили діагональні.

Брекер знаходиться між каркасом та протектором. Призначений для захисту каркасу від ударів,надання жорсткості шині в області плями контакту шини з дорогою та для захисту шини та їздової камери від наскрізних механічних пошкоджень. Виготовляється з товстого шару гуми (у легких шинах) або схрещених шарів полімерного корду та (або) металокорду.

Протектор необхідний забезпечення прийнятного коефіцієнта зчеплення шин з дорогою, і навіть для запобігання ушкоджень. Протектор має певний малюнок, який, залежно від призначення шини відрізняється. Шини високої прохідності мають глибший малюнок протектора та ґрунтозачепи на його бокових сторонах. Малюнок та конструкція протектора дорожньої шини визначається вимогами до відведення води та бруду з канавок протектора та прагненням знизити шум при коченні. Але, все ж таки, головне завдання протектора шини - забезпечити надійний контакт колеса з дорогою в несприятливих умовах, таких як дощ, бруд, сніг і т. д., шляхом їх видалення з плями контакту точно спроектованим канавкам і жолобкам малюнка. Але ефективно видаляти воду з плями контакту протектор може лише до певної швидкості, вище якої рідина фізично не зможе повністю видалятися з плями контакту, і автомобіль втрачає зчеплення з дорожнім покриттям, а отже і керування. Цей ефект має назву аквапланування. Існує широко поширена хибна думка, що на сухих дорогах протектор знижує коефіцієнт зчеплення через меншу площу плями контакту в порівнянні з шиною без протектора (slick tyre). Це неправильно, тому що без адгезії сила тертя не залежить від площі дотичних поверхонь. На гоночних автомобілях в суху погоду використовуються шини з гладким протектором або взагалі без нього для того, щоб знизити тиск на колесо, зменшивши його зношування, тим самим дозволившизастосовувати у виготовленні шин більш пористі м'які матеріали, що володіють більшим зчепленням з дорогою. У багатьох країнах існують закони, що регулюють мінімальну висоту протектора на дорожніх транспортних засобах, і багато дорожніх шин мають вбудовані індикатори зношування. Борт дозволяє покришці герметично сідати на обід колеса. Для цього він має бортові кільця і зсередини покритий шаром в'язкою повітронепроникною гумою (для безкамерних шин). Бічна частина оберігає шину від бічних ушкоджень.

Шипи протиковзання. З метою підвищення безпеки руху автомобіля в умовах ожеледиці та зледенілого снігу застосовують металеві шипи протиковзання. Їзда на шипованих шинах має помітні риси. На ходу автомобіль стає помітно більш галасливим, погіршується його економія палива. У снігово-грязевій каші або в глибокому пухкому снігу ефективність шипів невелика, а на твердому сухому або вологому асфальті шини навіть програють «звичайним»: через зниження площі плями контакту шини з дорогою, гальмівний шлях автомобіля збільшується на 5-10%. Хоча 70-відсоткове скорочення гальмівного шляху на льоду — їхня безперечна перевага. Безкамерні шини (tubeless) найбільш поширені завдяки своїй надійності, меншій масі та зручності експлуатації (так, наприклад, прокол у безкамерній шині не завдасть великих незручностей дорогою до автосервісу).