Радиальная контсрукция шин
Один из основных критериев, по которому производится классификация шин, – это расположение слоёв кордных нитей, образующих каркас шины и брекеры. Сегодня основная масса выпускаемых покрышек относится к двум типам: диагональному и радиальному.
Диагональные шины – это покрышки, в которых нити корда в каркасе и брекере расположены под определенным углом (обычно 30-40°) к радиальному направлению шины и перекрещиваются между собой в отдельных слоях.
В радиальных шинах нити корда каркаса расположены в радиальном направлении, от борта к борту во всех слоях каркаса.
Запатентованная компанией Michelin® и введенная в 1946 году в производство, конструкция радиальной шины признана во всем мире за её преимущества перед шинами с диагональной конструкцией – такие, как:
- длительный срок службы
- сопротивляемость порезам, проколам и разрывам
- превосходное сцепление шины с поверхностью дороги
- лучшая управляемость и экономия топлива
- мягкая езда и комфорт водителя
Ниже представлена небольшая таблица, призванная наглядно показать основные различия между двумя типами шин и позволить составить общее представление об их преимуществах и недостатках.
А – обычная конструкция шины с диагональным расположением нитей корда.
Б – конструкция с диагональным расположением нитей корда, снабжённая брекером.
В – общая конструкция с радиальным расположением нитей корда.
Радиальные шины имеют внутреннюю поверхность, которая выполняет роль камеры, блокируя проникновение влаги и сдерживая отток воздуха, слой прорезиненных волокон (обычно из полиэстера), проходящих от одного стального бортового кольца до другого, два слоя прорезиненного металлизированного корда (под противолежащими углами), и составной протектор. В большинстве случаев шины имеют под протектором несколько нейлоновых слоёв. В различных частях шины – боковине, внутренней поверхности, протекторе и пр. – используется множество различных составов резины и полимеров.
Конструкция радиальной шины
Протектор – внешний слой из профилированной резины, который имеет непосредственный контакт с поверхностью дороги. Протектор предназначен, что видно из названия, для защиты каркаса от повреждений и скорого износа шины, а также для передачи тяговых и тормозных усилий автомобиля на дорогу, увеличения сцепления шины с поверхностью дороги, для поглощения толчков при качении. Рисунок протектора оказывает большое влияние на работу шины и динамические свойства автомобиля, поэтому он должен максимально соответствовать назначению и условиям эксплуатации шины.
Каркас – радиальной шины составлен из прорезиненных слоёв текстильной нити, синтетических или искусственных волокон. Волокна корда следуют от борта к борту в стороны от направления движения (отсюда термин «радиальная шина»). Количество слоёв корда в каркасе зависит от типа, размера, назначения и номинальной нагрузки изготавливаемой шины. Каркас шины суть первичный компонент, ограничивающий давление, который в конечном счёте и несёт основную нагрузку. Каркас также передаёт моменты силы (вращающий момент, кручение, и т.д.) от брекера к бортам шины и, в конечном счёте, к ободу диска.
Брекер – металлокордовый слой, состоящий из обрезиненных стальных проволочных нитей, расположенный по окружности между протектором и каркасом шины. Стальные волокна брекера располагаются по диагонали к направлению движения. Брекер усиливает жёсткость протектора, повышая тем самым равномерность прилегания и сцепления с дорогой, сопротивляемость шины изгибам и деформациям на поворотах и наклонных плоскостях, что значительно снижает износ шины и продлевает срок её службы. Они также являются передаточным звеном вращающего момента между резинотканевым каркасом и протектором, ограничивают линейное расширение шины, предохраняют каркас от толчков и ударов, снижая вероятность порезов, проколов и растрескивания шины. У шин для бездорожья может быть до пяти слоёв брекера. Дорожные легковые шины обычно имеют один или два.
Плечевой пояс – обычно имеет клиновидную форму в сечении, располагается по краям брекера и служит для выравнивания скруглённой формы каркасного корда. Этим самым увеличивается площадь контакта шины с дорогой и, соответственно, устойчивость автомобиля. На схеме не обозначен.
Боковина – бортовая стенка – суть защитное резиновое покрытие на внешних сторонах шины. Располагается между бортом и прилежащей к протектору пречевой зоне. По причине того, что на неё оказывается воздействие в основном силами деформации на изгиб, боковина разрабатывается таким образом, чтобы выдерживать подобные нагрузки максимально продолжительное время. Кроме того, боковая часть препятствует истиранию, воздействию погодных явлений и растрескиванию каркаса шины. Несёт на себе информацию о производителе, маркировку шины и другие условные обозначения.
Борт шины – наиболее жёсткая её часть. Борт предназначен для устойчивой посадки и герметизации (в случае бескамерной) шины на ободе колёсного диска. Основой прочности служит закольцованный стальной стержень (5), состоящий из проволоки, покрытой слоем резины, и исключающий возможность растяжения. В зависимости от назначения покрышки и нагрузки в бортовой её части используется одно или два кольца прочности. Борт составляют слой каркасного корда, оборачивающего стальное кольцо от середины шины наружу, и внутреннего защитного слоя (8), заполняющего пространство между стальным стержнем и кордом. Стальной кольцевой стержень придает борту необходимую жесткость и прочность, наполнительный слой – монолитность и плавный переход от жесткого кольца к эластичной резине боковины. На наружной части борта располагается т. н. чефер или пятка – плотный тканевый или металлизированный слой, закрывающий отворот корда и предохраняющий борт от истирания об обод и повреждения при монтажных работах.
Внутренняя часть – вкладыш – неотъемлемая составляющая всех бескамерных пневматических шин. Газонепроницаемый слой специально разработанной резины покрывает внутреннюю часть шины от борта к бору и препятствует утечке воздуха через остальные слои бескамерной шины.
Нейлоновый бандаж – необязательный элемент в строении шины. Является промежуточным поясом между протектором и брекером, служит для стабилизации протектора и улучшения характеристик поведения шины на поворотах и больших скоростях.
Различия между радиальной и диагональной шиной
Эта небольшая таблица даст вам некоторое представление о преимуществах и недостатках шин двух конструкционных типов друг относительно друга. Здесь вы можете видеть основные причины, по которым шины радиальной конструкции используются в большинстве видов техники во всём мире. К явным преимуществам радиальной конструкции шины относятся более плотное сцепление с поверхностью дороги, повышение проходимости транспортного средства, износостойкойсть автошин и увеличение её жизненного цикла, а также – уменьшение потребления топлива на единицу пути при использовании данного типа шин.
Преимущества одного типа шины над другим:
| диагональная шина |
радиальная шина |
|
| устойчивость авто | + | – |
| защищённость от проколов (протектор) | – | + |
| защищённость от проколов (боковина) | + | – |
| ремонтопригодность | + | – |
| самоочищение | + | – |
| сцепление с дорогой | – | + |
| жаростойкость | – | + |
| износостойкость | – | + |
| проходимость | – | + |
| экономия топлива | – | + |
| срок службы | – | + |
