Реферат: Колеса и шины

Пневматические шины легковых автомобилей различаются по спосо­бу герметизации внутреннего объема, расположению нитей корда в каркасе, отношению высоты к ширине профиля, типупротектора и по ряду некоторых другихспецифических особенностей, вызванных назна­чением и условиями эксплуатации шин.

По способу герметизации внутреннего объема, шины бывают камерными и бескамерными.

Камерные шины (рис. 3) состоят из покрышки и камеры с вентилем. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полости покрышки во избежание образования складок в накачанном состоянии. Вентиль представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину и препятствующий его выходу наружу.

Бескамерные шины (рис. 4) отличаются наличием воздухонепро­ницаемого резинового слоя, наложенного на внутренний слой каркаса покрышки (вместо камеры) и имеют следующие особенности:

Рис. 4. Бескамерная шина: 1 — протектор; 2 — герметизирующий воздухо­непроницаемый резиновый слой; 3 — каркас; 4 — вентиль колеса; 5 — обод

Рис. 3. Камерная шина в сборе с колесом:

1 — обод колеса; 2 — покрышка; 3 — камера; 4 — вентиль

меньшая масса;

повышенная безопасность при езде, так как в случае прокопа воздух выхо­дит только в месте прокопа (при мел­ких прокопах достаточно медленно);

простота ремонта в случае проко­ла (нет необходимости в демонтаже);

усложненный и более квалифи­цированный монтаж-демонтаж, часто только на специальном шиномонтажном станке, при наличии компрессора требуют колеса с ободами спе­циального профиля и повышенной точности изготовления.

Колеса для бескамерных шин, кроме этого, должны обладать вы­сокой герметичностью сварного шва (колеса с диском), а также иметь на посадочных полках обода спе­циальные кольцевые выступы тороидальной формы («хампы»), предотв­ращающие самопроизвольное соскальзывание бортов шины (разбортигровку) в случае критических ситуаций во время движения.

В российских условиях эксплуатации бескамерные шины еще не полностью вытеснили камерные по двум основным причинам. Во-первых, при коррозион­ном или механическом повреждении ободов шины начинают пропускать воз-дух и во-вторых, после монтажа бескамерной шины ее непросто вновь накачать

Рис. 5. Конструкция диагональной (а) и радиальной (б) шины:

1 — борта; 2 — бортовая проволока; 3 — каркас;

4 — брекер; 5 — боковина; 6 — протектор

ручным или ножным насо­сом (необходима подача воз­духа компрессором).

Камерные и бескамер­ные шины по расположе­нию нитей корда в каркасе покрышки могут быть как диагональной, так и радиальной конструкции. Поперечные разрезы диаго­нальных и радиальных по­крышек показаны на рис.5.

В диагональных шинах нити корда в смежных сло­ях ткани располагаются (пе­ресекаются) под некоторым углом между собой (95— 115°). Число смежных сло­ев обычно равно четырем.

В радиальных шинах все нити корда расположены параллельно по радиусу от одного борта к другому и не пересекаются между собой. Эта «незначительная» (на первый взгляд) разница обеспечивает лучшие экс­плуатационные свойства радиальных шин практически вытеснивших диаго­нальные шины из употребления во всем мире. У радиальных шин значи­тельно меньшее сопротивление качению и еще более заметное увеличе­ние срока службы (пробега) шины. Сравнить эксплуатационные характери­стики радиальных шин с диагональными можно по данным табл. 2.

Устройство современной радиальной металлокордной шины показано на рис. 6.

Рис.6. Конструкция радиальной металлокордной шины:

1 — протектор; 2 — брекер из нескольких слоев нейлоновой ткани (сверху) и металлокорда (снизу);

3 — радиальные нити металлокордного каркаса

Таблица 2. ( Сравнение эксплуатационных характеристик радиальных и диагональных шин )

Эксплуатационные показатели	Оценка радиальных шин в сравнении с диагональными
Эластичность каркаса	Больше
Внутреннее трение	Меньше
Сопротивление качению	Меньше
Расход топлива	Меньше
Увод (боковой) — смещение колеса вместе с авто­мобилем из-за деформации шины (угол искривления пятна контакта) или отклонение автомобиля от заданной траектории под действием внешних сил	Меньше
Управляемость автомобиля	лучше
Пробег шин	заметно больше
Нагрев (от внутреннего трения)	меньше
Износостойкость	выше
Подверженность каркаса разрушению (при ударах, порезах и т.п.)	большая
Требования к технологии и материалу брокера (металлокорду)	выше
Прочность и долговечность каркаса металлокордных шин	на хороших дорогах — лучше на плохих дорогах — хуже

Конструктивные элементы и основные размеры шин диагональной или радиальной конструкции показаны на рис. 7.

В каждой шине можно выделить следующие основные элементы.

Каркас (1) — главный силовой элемент шины (покрышки), который придает ей прочность и гибкость. Представляет собой один или несколь­ко слоев обрезиненного корда.

Брекер (2) — подушечный слой (пояс), представляет собой ре-зинотканевую или металлокордную прослойку по всей окружности покрышки между каркасом и протектором. Брекер состоит из двух и более слоев обрезиненного корда и является элементом ради­альной шины, серьезно влияющим на многие эксплуатационные качества.

Протектор (3) — «беговая» часть шины (покрышки), непосред­ственно контактирующая с дорогой. Представляет собой толстый