Автомобильные шины.

Автомобильные шины.

30/11/2019 0 Автор Лысьев Алексей

Автомобильные шины – уже давно высокотехнологичный продукт, и разобраться во всем многообразии представленных на рынке покрышек не так-то просто. Попробуем внести ясность в этот вопрос.

История создания шин.

Первая в мире резиновая шина была сделана Робертом Уильямом Томсоном. В патенте № 10 990, датированном 10 июня 1846г., написано: “Суть моего изобретения состоит в применении эластичных опорных поверхностей вокруг ободьев колес экипажей с целью уменьшения силы, необходимой для того, чтобы тянуть экипажи, тем самым облегчая движение и уменьшая шум, который они создают при движении”. Однако даже после серии удачных экспериментов до массового производства дело так и не дошло.

К идее пневматической шины вернулись в 1889 году, когда Джон Данлоп изобрел нечто похожее и, в отличие от Томсона, смог претворить свой замысел в жизнь, сделав пневматические шины массовым продуктом к 1896 году.

history
Производство шин Goodyear.

Удивительно, но факт: сегодня над разработкой новых моделей шин трудятся не только конструкторы и технологи, но и стилисты-дизайнеры. Из утилитарного девайса, позволяющего быстро и комфортно передвигаться по суше, покрышки превратились в элемент имиджа. Действительно, обратите внимание, дорогие высококачественные шины – обязательный атрибут на роскошном или спортивном автомобиле, не говоря уже о тюнингованном. Впрочем, простые «гражданские» автомобили тоже не прочь примерить на себя модную обувку. Благо, что сегодня в секторе предложения новых шин нет дефицита и купить шины можно чуть ли не на каждом углу. Любой магазин автомобильных запасных частей предложит широкий ассортимент данной продукции, а выбор в специализированных шинных центрах просто колоссален.

Типы автомобильных шин.

Бродя среди многочисленных стеллажей торговых точек, стоит помнить несколько несложных для запоминания фактов, предопределяющих выбор резины.
Разделение в зависимости от условий эксплуатации шин:

  • летние(дорожные),
  • зимние,
  • всесезонные,
  • специальные – повышенной проходимости.

Покрышки каждого типа имеют свои характерные особенности в конструкции, составе материала и протекторе. Поэтому не стоит, к примеру, использовать зимние покрышки летом, а летние зимой. Помимо существенной разницы в рисунке протектора, такие шины сильно отличаются и по химическому составу. Зимние шины летом будут гореть и плавиться, значительно снижая управляемость и тормозную динамику автомобиля, а летние зимой будут дубеть, что также отрицательно скажется на эксплуатационных характеристиках. Каждый производитель имеет свою рецептуру резины, что отражается в различии ездовых качеств автомобилей, на которых установлены шины разных брендов. Но определить заранее особенности философии многочисленных фирм ни по внешности, ни по цифровым обозначениям не удастся. Придется либо все проверять самому, делая последующий выбор на основе собственного опыта, либо довериться периодически появляющимся в прессе шинным тестам.

Конструкция автомобильной шины.

konstrukciya_shin
  • Радиальные (нити разных слоев корда расположены параллельно друг другу)
  • Диагональные (нити корда расположены под углом относительно друг друга).

Диагональные шины являются устаревшими и практически не выпускаются. Поэтому на них мы подробно останавливаться не будем.

Типы герметизации шин.

Существует два вида герметизации шин:

  • камерные (камера с вентилем)
  • бескамерные (вентиль в ободе колеса, камера отсутствует).
tip-germetizacii-shin

Камерные шины также являются устаревшими и используются редко. Бескамерные шины значительно безопаснее, поскольку в случае прокола теряют давление медленно, тогда как покрышки с камерой сдуваются практически сразу. Плюс к этому бескамерные шины специальной конструкции (типа Run of Flat) в случае потери давления могут позволить вообще не прекращать движение и спокойно добраться до сервиса.

Типы протекторов шин.

И зимние, и летние шины по типу рисунка протектора можно разделить на четыре типа.

  1. Симметричный ненаправленный.
  2. Симметричный направленный.
  3. Асимметричный направленный.
  4. Асимметричный ненаправленный.

Симметричность, преднамеренное ее нарушение и направленность этого рисунка относительно радиальной плоскости симметрии колеса, в сочетании друг с другом и без такового, имеют свои преимущества и недостатки.

vidy_protektora_shin

Симметричный ненаправленный протектор.

Среди достоинств, самого распространенного на сегодняшний день типа протектора, является низкая себестоимость подобных шин вследствие простоты технологической оснастки. Также к преимуществу стоит отнести их универсальность при монтаже на колесный диск и установке собранного колеса на автомобиль. Кроме этого к важным активам симметричных ненаправленных типов протекторов необходимо отнести однородность сцепления резины с поверхностью дороги по всей площади пятна контакта, что обеспечивает максимальную реализацию сцепных свойств протектора.
Последний из перечисленных плюсов одновременно является и минусом. Наилучшая работа такой шины происходит только в определенных дорожных условиях. Ведь для различной шероховатости твердого покрытия дороги, для грязи и снега, сухого и мокрого асфальта требуются различные подходы к конструированию ламелей. По возможности производители совмещают в рисунке несколько характерных свойств, заведомо ухудшая, к примеру, поведение машины на сухом асфальте за счет приобретения некоторой способности передвигаться по льду или грязи. Так появились некогда самые популярные в нашей стране всесезонные шины. Сейчас производители стараются все же дифференцировать свой подход, отдавая предпочтение более узкому диапазону предполагаемой эксплуатации. Это позволяет повысить планку потребительских качеств продукции, ориентированной только на летний или только на зимний сезон. Одним из примеров такого подхода являются псевдослики – пятый тип рисунка протектора, являющийся частным случаем симметричного или асимметричного ненаправленных типов.

Симметричный направленный протектор.

Лучше ненаправленного борется с явлением аквапланирования. Специальные канавки, которые расходятся от радиальной оси симметрии колеса к краям протектора, выдавливают воду из пятна контакта во время движения автомобиля. Помимо этого уменьшается величина нагоняемой перед колесом волны при проезде луж, что снижает сопротивление качению этих водных преград. Направленность рисунка полезна и на зимних шинах, поскольку во время оттепели эффективно удаляет снежную кашу из-под колес. К достоинствам такого рисунка можно причислить меньшую шумность шины в сравнении с ненаправленными моделями.
Недостаток у таких шин один – строгая определенность монтажа на колесные диски, предполагающая использование пары колес только по правому или только по левому борту машины. Иначе направленный рисунок начнет работать наоборот, собирая и прессуя воду, снег в пятне контакта. Так что в качестве запаски колеса с такими шинами не универсальны.
Асимметричный рисунок призван совместить несколько свойств в одной шине. Одна часть протектора лучше работает, допустим, в условиях сухого покрытия, а другая – когда под колесами мокрый асфальт. Разделение протектора на отдельные продольные участки способствует качественной реализации каждого из необходимых особенностей рисунков не идя на компромиссы. К тому же взаимное расположение частей протектора позволяет улучшать поведение автомобиля в поворотах, как бы подставляя в момент увода пятна контакта предназначенный для этого маневра участок рисунка. Увы, недостатки есть и здесь: на разных покрытиях эффективно работает только узкая полоска, остальные же фрагменты, конечно, нельзя признать статичными, но при определенных условиях они могут даже ухудшать сцепление шин с дорогой.

Асимметричный направленный протектор.

У них, ко всем достоинствам асимметрии, добавляются еще и ярко выраженные канавки для водоотвода. Но все равно подобный тип протектора реализует свои лучшие качества только на больших лаптях, шириной свыше 215 мм. К трудностям эксплуатации асимметричных шин можно отнести повышенную внимательность во время их монтажа и покупки.

Асимметричный ненаправленный протектор.

При сборке колес располагается по тому же правилу, как и симметричный направленный. Все четыре шины одинаковы, но, будучи правильно ориентированы, будут работать только по правому или левому борту. Асимметричный направленный же рисунок подразумевает наличие обоих вариантов протектора, что несколько усложняет не только работу шиномонтажника, но и процесс покупки резины. Оставив любование узорами протектора, стоит посмотреть на боковину. На профильной стороне шины содержится масса информации.

Размерность шин.

Если с шириной профиля все понятно (она просто обозначается в миллиметрах), то высота профиля нуждается в пояснении и расшифровке. Например, в обозначении 205/45 R16 цифра 45 означает, что высота профиля 45% от ширины (205). Путем несложных математических операций найдем ширину шины (в нашем примере, умножив 205 на 0,45, получим 92,25 мм). В случае, если второй индекс не указан (такое бывает на старых или спортивных шинах), индекс “В” равен 80% или более.
Для шин многих легковых полноприводных автомобилей и грузовых пикапов применяется дюймовая маркировка принципиально иного типа, где главным параметров служит не ширина профиля, а наружный диаметр шины. Например, обозначение 31х10,5 R15 LT содержит такую информацию: 31 – наружный диаметр; 10,5 – ширина профиля; R – радиальная шина; 15 – посадочный диаметр; LT – шина для легкого грузового автомобиля.
На деле более широкий профиль обеспечивает более широкое, но короткое пятно контакта, тогда как узкий наоборот- узкое, но длинное. В первом случае это положительно сказывается на управляемости и устойчивости автомобиля, тогда как во втором – на скоростных и динамических характеристиках. Более того, более узкие шины позволяют сэкономить топливо.

markirovka_shin

Маркировка шин.

Помимо уже перечисленных обозначений можно встретить и другие:
TUBE TYPE – камерная конструкция.
TRACTION A – коэффициент сцепления, имеет значения А, В, С. Коэффициент сцепления А имеет наибольшую величину сцепления в своем классе.
M+S (грязь и снег), Winter (зима), Rain (дождь), Water или Aqua (вода), All Season North America (всесезонная для Северной Америки) и т.п. – шины, предназначенные для эксплуатации в конкретных условиях. Эти надписи могут сопровождаться специальными пиктограммами со снежинками и каплями дождя.
ROTATION – направление вращения. Надпись сопровождается стрелкой.
INSIDE – внутренняя часть при установке шины.
OUTSIDE – наружная часть при установке шины.
DA (штамп) – незначительные производственные дефекты, не препятствующие нормальной эксплуатации.
LEFT – шина устанавливается на левую сторону автомобиля.
RIGHT – шина устанавливается на правую сторону автомобиля.
TWI D – указатель индикатора износа протектора. Сам индикатор представляет собой выступ на дне канавки протектора. Когда протектор стирается до уровня этого выступа, шину пора менять. есть и другой вариант индикатора – несколько углублений на выступе протектора разной величины, обозначенной цифрами. Когда очередная ямка стирается, то меньшая из оставшихся указывает глубину протектора.
Safety warning – для шин рынка США и Канады. Этот текст на английском языке поясняет некоторые тонкости безопасного использования шины.
Существует еще и красочная маркировка шин. Правда, ее иногда продавцы удаляют, и понятно почему. Красная отметина, сделанная вручную, обозначает то, что резина была уценена из-за косметических дефектов; желтая – предупреждает о нарушении состава каучуковой смеси; зеленая – о внутренних дефектах.
Печатные красочные символы (кружки или треугольники) многое расскажут работнику шиномонтажной мастерской. Красным цветом указывается самое жесткое место боковины. Эта отметка должна быть совмещена с отметкой L на легкосплавном диске колеса при сборке. Белый кружок или треугольник обозначает самое гибкое место на боковине. Это место располагается при монтаже на диск в 180° от L. Если отметки L нет (может не было, а может ее просто не нашли), то ориентировать шины на дисках помогут желтые символы. Их необходимо располагать как можно ближе к месту золотника колеса, поскольку так обозначается самая легкая точка шины.

Таблица индекса скорости шин.

Индекс скорости.Максимальная скорость км/ч.
Q160
R170
S180
T190
U200
H210
V240
W270
Y300
Z240+

 

Какие шины выбрать?

Важно помнить, что автомобильные шины – это ваша безопасность на протяжении нескольких тысяч километров. Выбирайте покрышки, точно соответствующие параметрам ваших дисков и автомобиля, а также с учетом тех условий, в которых они будут эксплуатироваться. Универсальных покрышек не бывает. Какая-то модель обеспечит лучшую управляемость в мокрую погоду, а какая-то в сухую. Отличаются шины и по другим параметрам. Одни модели более износостойкие, а другие обладают пониженным шумом. Но в любом случае, мы рекомендуем не экономить на автомобильной “обувке” и подойти к ее выбору ответственно.

Мы бы рекомендовали все-таки пожертвовать динамикой и поставить более широкие покрышки. На стандартных колесах можно безболезненно увеличить ширину профиля на одну, а иногда и на две ступени, т.е. если сейчас у вас стоит резина 205/55 R16, то, поставив вместо нее 215/50 R16 или 205/50 R16, вы почувствуете заметное улучшение в управляемости автомобиля и его тормозной динамике. А если ваши диски позволяют поставить колеса +2, т.е. 225/45 R16 или 215/45 R16, то разница будет существенна. Правда надо отметить, что широкие низкопрофильные шины будут стоить значительно дороже обычных узких.
Так или иначе, выбор резины будет ограничен параметрами диска. Ширина профиля резины и ширина обода диска должны соответствовать друг другу. “Неправильную” резину будет не только сложно установить на диск, но и работать она будет неправильно. Поэтому оптимальный вариант при уменьшении, к примеру, высоты профиля – переходить на другой размер диска, тем самым сохранив общий диаметр колеса (а это точность показаний спидометра) и выиграв в весе. Не секрет, что шины весят почти столько же, а иногда и больше, чем литой диск.

Что ещё проверять при покупке?

Кроме выбора модели, типоразмера, производителя и цветной маркировки стоит обратить внимание на некоторые другие вещи. Например, попробовать резину на эластичность. Это можно проверить на тонких стерженьках облоя, оставшегося от отверстий в технологической оснастке, через которую подавали жидкую резиновую смесь в пресс-форму. Облой должен вытягиваться, в 2-2,5 раза превосходя первоначальный размер, и менее чем за секунду возвращаться в исходное положение, если его резко потянуть пальцами, а затем отпустить. Так же, пальцами можно проверить наличие талька на внутренней поверхности шины. Если он не ощущается, то от покупки лучше отказаться.

Эксплуатация автомобильных шин.

Использование шин начинается с монтажа и балансировки. Оба действия должны производиться профессионалами на специальном оборудовании. Несбалансированное колесо при вращении является источником переменных сил, действующих на элементы автомобиля, ухудшая его динамические характеристики. Задачу уменьшения этого явления решает балансировка. Этот процесс осуществляется при помощи установки на диске колеса дополнительных балансировочных грузиков для создания противовесов неравномерно распределенной массе колеса. 

balansirovka_shin
Балансировка колеса на специальном станке.

Дисбаланс – это достаточно опасное явление, которое приводит к таким негативным последствиям, как неравномерный износ шины, подшипников, а также разбалтыванию деталей подвески и трансмиссии, значительно сокращая ресурс ходовой. К примеру, 20 грамм дисбаланса в спокойном положении колеса во время вращения превратятся в 2 кг на скорости в 120 км/ч! Процесс балансировки прост и недорог ,поэтому не стоит пренебрегать им. Даже новые диски и резина обязательно требуют балансировки!

Давление в шинах.

Давление воздуха в шинах нужно накачивать в соответствии с рекомендованными значениями заводом-изготовителем автомобиля. Проверять давление необходимо не реже 1 раза в месяц и желательно делать это спустя 3 часа после остановки. Это даст возможность остыть воздуху внутри и вернуться к значению покоя, по которому производитель и дает рекомендации необходимых значений.

davlenie_v_shinah
Сцепление шин при разном давлении.

В движении давление в шинах может подниматься в зависимости от нагрузки до 0,5 бара, поэтому замер сразу же после остановки не даст точной картины состояния воздуха внутри шин. Можно ли изменять давление в шинах? можно, но только в сторону увеличения. Недокачанная шина резко теряет свои характеристики и начинает разрушаться. При этом деструктивный процесс может происходить внутри шины, а значит незаметен глазу. Поэтому не стоит доверять покрышке, на которой вы проехали значительное расстояние с низким давлением. При критической нагрузке (например, при попаданию в яму) вероятность возникновения грыж или даже пробоя на такой шине значительно выше. К тому же сильно ухудшается управляемость автомобиля. Впрочем, увеличивать давление можно не более чем на 10-15%. Сильно перекачанная шина также теряет свои свойства и долго не прослужит. Увеличение давления в шине поможет сэкономить топливо, поднять максимальную скорость автомобиля и отчасти повысить его устойчивость на дороге, но при этом нагрузки на элементы подвески, а соответственно и кузов автомобиля, возрастут. Да и комфорт от поездки уменьшится.

Как хранить шины.

При длительном хранении шин стоит соблюдать два простых правила:

  1. Не стоит оставлять их под воздействием прямого солнечного света или вблизи источников тепла, так как это приведет к высыханию состава покрышек и трещинам.
  2. Нельзя хранить шины рядом с нефтепродуктами или химикатами: эти вещества могут изменить состав покрышек ,что опять же приведет к разрушению.

Как правильно хранить шины без дисков.

hranenie_shin_bez_diskov

Как правильно хранить шины на дисках.

hranenie_shin_s_diskami

Шины будущего.

Помимо развития текущей конструкции шин, применения новых материалов и решений, в будущем, возможно, поменяется и сама привычная форма автомобильных колёс. Мировые производители шин уже давно ведут разработки в этой области.

bezvozdushnie_shini
Безвоздушные шины Hankook.

Такие шины представляют собой особую конструкцию вообще без использования воздуха. Внешний обод представляет собой известный нам протектор, а вот основную часть покрышки занимают специальные эластичные соты. Именно благодаря им, шина может быть жесткой и мягкой одновременно. При езде по ровной поверхности соты сохраняют форму и обеспечивают необходимую жесткость аналогичным покрышкам, а при наезде на препятствие могут изгибаться, поглощая удар. При этом такие колёса обладают в 20 раз меньшим весом, чем традиционные, и в 5 раз лучшей жесткостью.

Очень важно!!!

  1. Сниженное на 20% давление уменьшает срок службы шины на 30%.
  2. Резкие старты и торможения, а также движение на большой скорости заметно сокращают ресурс шины. К примеру, на скорости 100 км/ч ресурс резины вдвое меньше, чем на скорости 50 км/ч.
  3. Перегрузка или использование камеры в бескамерной шине вызовет температурный перегрев и значительно сократит срок ее службы, либо вообще приведет к разрушению.