Засоби підвищення прохідності автомобілів взимку, Шини та диски.
При експлуатації автомобілів взимку їхня прохідність може бути обмежена сніговими заметами на проїжджій частині доріг та крижаними переправами, значним зледенінням ділянок доріг, у тому числі упорядкованих, особливо за наявності на них підйомів та спусків, ділянками снігової цілини. Один із засобів підвищення прохідності автомобілів — збільшення габаритних розмірів шин.
Збільшення габаритних розмірів шин досягають одночасним збільшенням діаметра та ширини шини, збільшенням ширини профілю шини без збільшення діаметра.
Для серійних автомобілів із формулою 4X2 найбільше застосування отримали шини високої прохідності із збільшеною шириною профілю за збереження зовнішнього діаметра. До них відносяться:
- арочні шини
- широкопрофільні шини
Широконрофільна шина і пневмокаток є ніби розтягнутими по ширині звичайними шинами з високими криволінійними бічними стінками.
Арочна шина — кульова оболонка без двох кульових сегментів, кромки якої за місцем відсікання зазначених сегментів закладені в бортовій частині обода. При такій конструкції переріз приймає форму арки, яка обумовлює підвищену жорсткість каркаса шин цього типу та малу інтенсивність збільшення площі контакту при зниженні внутрішнього тиску.
Недоліком окремих типів арочних шин є збільшений питомий тиск по виступах ґрунтозачепів через малу насиченість малюнка, що зумовлює погану стійкість автомобілів на обмерзлих і слизьких дорогах. Крім того, аркова шина при заїзді в замерзлу колію, прокладену автомобілями зі звичайними шинами, через її велику ширину котиться по гострій кромці колії і швидко відмовляє в роботі.
Однак питомий тиск по всій площі відбитка у арочних шин низький, що суттєво збільшує прохідність автомобілів, обладнаних такими шинами, під час руху по сніговій цілині та м'якому ґрунту.
Кращими якостями при використанні на автомобілях в зимових умовах маютьширокопрофільні шини з комбінованим малюнком протектора, ширина яких не перевищує здвоєних серійних шин.
Пневмокатки на колісних снігохідних автомобілях, що забезпечують суттєве підвищення прохідності по сніговій ціліні, поки що знаходять обмежене застосування, оскільки вимагають конструктивних змін автомобіля створення пристроїв для повороту та приводу коліс.
Найбільший ефект у підвищенні прохідності автомобілів снігом досягається при одночасному збільшенні ширини профілю шин і регулюванні внутрішнього тиску.
Поряд із підвищенням прохідності значно покращується паливна економічність та динамічні якості автомобіля внаслідок малого опору коченню тонкокаркасних широкопрофільних шин.
З індивідуальних засобів підвищення прохідності найбільш широке застосування отрималидрібнозвінчасті ланцюги.
З метою подальшого підвищення швидкості та безпеки руху автомобілів при експлуатації по зимових дорогах дедалі ширше застосування знаходять спеціальні типи зимових шин, які додатково оснащені металевими шипами.
Зчеплення шини з поверхнею дороги залежить від характеру малюнка та конструкції, протектора, величини питомого тиску шини на поверхню дороги, типу та стану дорожнього покриття. На зчеплення шини з дорогою особливо впливає проміжне середовище, тобто. сніг, вода, шар рідкої глини та ін.
Характер снігового покриву визначає тип та форму малюнка протектора шини. Так,при русі автомобіля по глибокому снігу кращі якості зі зчеплення забезпечують шини, що мають великий рисунок протектора. При русі неглибоким сніговим покривом, тобто. до 100 мм, краще зчеплення забезпечують шини із дрібним малюнком протектора.
Зважаючи на змінний характер покриття зимової дороги оптимальними шинами є шини з комбінованим малюнком протектора, що складається в середній частині з дрібного малюнка і по краях з великого. Для кращого оточення такої шини з поверхнею зимової дороги її забезпечують додатковими засобами протиковзання - металевими шипами, які при правильному підборі служать дуже ефективним засобом поліпшення оточення шини з поверхнею зимової, особливо слизької дороги.
Шини з шипами протиковзання мають пробіг до списання близько 30-35 тис. км в умовах заміської їзди та близько 50 тис. км в умовах міської їзди. Для збільшення тягової здатності вантажних автомобілів шипами постачають шини провідних коліс, а за наявності подвійних коліс (парних), в першу чергу, внутрішні колеса. Краще оснастити шипами усі задні колеса. На легкові автомобілі встановлюють шини із шипами одного типу (на 4 колеса).
При їзді дорогами без покриття в глибокому снігу зовнішні шини не оснащуються шипами, тому що може виникнути необхідність монтувати ланцюги на ці шини. Ланцюги ж і шипи на одній і тій же шині не застосовуються, оскільки ланцюги можуть пошкодити шипи.
На важких автомобілях-самоскидах вантажопідйомністю більше 10-12 т шипи протиковзання застосовуються рідше. В результаті застосування шипів протиковзання значною мірою скорочується гальмівний шлях і покращується стійкість автомобіля по зледенілій дорозі.
Дослідженнями, проведеними в НДІАТі в 1966-1967 рр. Ю, Михайловим,встановлено, що в автомобілів ГАЕ-53А, що мають шини з шипами, гальмівний шлях при швидкості 30 км/год становив 21 м, а в автомобілів, шини яких не мали шипів, досягав 39,5 м. На крижаній дорозі автомобілі з шинами без шипів втрачали керованість під час руху зі швидкістю вище 16 км/год, а в автомобілів, обладнаних шинами з шипами, втрата керованості та бічні замети спостерігалися при швидкості руху понад 30 км/год. При русі дорогою з твердим покриттям в суцільний ожеледиця при температурі навколишнього повітря мінус 1°С автомобілі з шинами, обладнаними шипами, повністю забезпечували рух і маневреність при швидкості близько 60 км/год, в той час як автомобілі з шинами без шипів змушені були знизитись. швидкість руху до мінімальної чи зупинитися.
Установка шпильок у шинах збільшує коефіцієнт зчеплення на льоду з 0,1 до 0,2, а на укоченій сніговій дорозі - з 0,2 до 0,35.
Через усунення буксування коліс, кращу маневреність і керованість, підвищення безпеки руху автомобілів, шини яких обладнані шипами, середні швидкості збільшуються на 8—10%.