Игорь Иванов - Автомобильные шины. Вчера, сегодня, завтра…
В российских условиях эксплуатация бескамерных шин еще полностью не вытеснили камерные по двум основным причинам. Во первых, при коррозионном или механическом повреждении ободов шины начинают пропускать воздух и во вторых, после монтажа бескамерной шины ее непросто вновь накачать ручным или ножным насосом (необходима подача воздуха компрессором).
В бескамерной шине отсутствует камера, а ее роль выполняет каучуковый воздухонепроницаемый слой толщиной 2—3 мм. Его вулканизируют к внутренней поверхности покрышки. Таким образом этот слой оказывается в сжатом состоянии, обеспечивая хорошую герметичность. Если вдруг случится прокол. Этот слой как бы заклеит образовавшееся отверстие, или затянется вокруг предмета, попавшего в камеру. Выход воздуха затрудняется, и это обеспечивает безопасность движения.
Недостатком бескамерных шин считается большая сложность ремонта в пути.
Ни в коем случае не пытайтесь ставить камеру в бескамерную шину как это делают некоторые водители, рассчитывая, что «двойное дно» добавит шине надежности. В этом случае все преимущества бескамерной шины перед камерной исчезают. Кроме того. Между покрышкой и камерой неизбежно образуется воздушный пузырь, который во время езды становится очагом местного перегрева и как следствие – разрушение каркаса шины.
Шина шипованная – используется в тех случаях, когда шины с универсальным протектором на обледенелых, заснеженных и грязных скользких дорогах имеют низкие тягово – сцепные качества и не всегда обеспечивают нужную безопасность движения.
Рис. 34. Шина шипованная
Для повышения тягово – сцепных качеств в таких условиях были созданы шины со специальным зимним рисунком протектора, а также применены шипы противоскольжения.
При движении автомобиля его шины нагреваются в связи с трением о поверхность дороги. В зоне контакта шины с дорогой всегда присутствует тонкий слой влаги вплоть до температуры воздуха минус 100 °C, и даже ниже.
Поэтому на заснеженной дороге желательны шипы противоскольжения, задача которых – продавливать влажную пленку, играющую роль «смазки» между шиной и дорогой, и обеспечить стабильный контакт колеса с дорогой.
Одним из показателей работы шипа зимней шины является, так называемая, сила прокола шипа – усилие, которое необходимо приложить к стержню шипа, чтобы он вместо установочных 1,5 мм выступал над поверхностью протектора на 0,5 мм, являющейся оптимальной высотой работы шипа в реальных условиях деформации шины под нагрузкой.
Шинными фирмами были определены необходимые соотношения геометрических размеров шипов, отверстий для них в протекторе и состава резины шин. Финскими специалистами было установлено, что сила прокола отдельного шипа не должна превышать 15 кгс, сила прокола для средних и легких грузовиков 21 кгс, для тяжелых грузовиков и автобусов 35 кгс.
Оборудование шин шипами существенно повышает их тягово – сцепные качества на скользких и обледенелых дорогах. В таких условиях они имеют на 40 – 5 % меньший тормозной путь, значительно повышается безопасность на криволинейных участках Однако шины не со всяким рисунком протектора приспособлены для монтажа в них шипов противоскольжения. Для этого нужно, чтобы и рисунок протектора имели достаточный, для эффективного удержания шипов, массив резины.
Наиболее эффективно оснащать шипами шины зимнего типа, в таких шинах гнезда для шипов делают как непосредственно при вулканизации покрышек, так и сверлением специальными сверлами. Диаметр отверстия под шип для плотной посадки его в протектор должен быть, примерно в 2 раза меньше цилиндрической части корпуса шипа.
Но использовать такие шины нужно, только в действительно сложных условиях. Шипы запрещены во многих европейских странах, так как они наносят вред дорожному покрытию. Тем более, что современные дорогие зимние шины неплохо справляются со снегом даже без шипов.
Шипованные шины уже скоро отпразднуют свой столетний юбилей, но по прежнему для многих автовладельцев они остаются не до конца понятными и изученными. Длительное время нигде в мире не существовало такого понятия, как зимние шины, круглогодично использовались одни и те же покрышки. Однако, во многих северных странах в зимний период возникали определенные трудности с движением в холодное время годы. И вот в середине шестидесятых годов двадцатого века появились первые шины с металлическими шипами в протекторе. Сама шина при этом была летняя, но, тем не менее, новинка стала популярной.
На некоторое время они стали главенствовать в зимней эксплуатации автомобиля. Промышленность по прежнему не стояла на месте и предлагала новые составы резины для автомобильных шин, которые позволяли уверенно двигаться по зимним дорогам без шипов. С этого момента началось противостояние шипованных и фрикционных шин. Споры о преимуществах шипованных шин и так называемой «липучки», разгораются в автомобильной среде каждый раз с наступлением холодов.
Шины должны подбираться с учетом особенностей эксплуатации автомобиля. Так, шипованные шины просто незаменимы поздней осенью и ранней весной, когда переменчивая погода образует на дороге корочку льда. Подходят шины с шипами и для регулярного движения по дорогам с устойчивым снежным покрытием, в том числе и с наледью. В тоже время, шипованная резина в условиях городских дорог, которые регулярно очищаются от снега и льда, часто оказывается не очень удобной, а иногда и опасной, например, при резком торможении на асфальте. К недостаткам таких шин также относится их излишняя шумность, особенно на асфальте. А также большая, по сравнению с нешипованными, масса, что вызывает дополнительную нагрузку на подвеску. Кроме того, от шипов сильно страдает асфальтовое покрытие дорог – образующаяся пыль весной дает о себе знать.
На сегодняшний день существует два основных типа шипов для шин: точеные и штампованные. По своим размерам и внешнему виду они схожи, различается только технология их изготовления. Большинство современных шипов производится из стали, чуть реже из алюминия и пластмассы, каждый шип имеет десяти миллиметровую вставку из твердого сплава. Иногда, для уменьшения искрообразования в металл добавляют свинец.
Число шипов рассчитывается исходя из 30 шипов на 100 кг грузоподъемности шины, но не более 200 шт на шину.
Рис. 35. Самая распространенная форма шипа
Неправильный многоугольник с плоской частью, расположенной по ходу движения шины.
Шипованные шины необходимо предварительно подготовить к зимнему сезону. Для этого первые три сотни километров на шипах следует двигаться со скоростью не более 65 км/ч, избегая при этом резких торможений и такого же троганья с места, а также поворотов. При этом сам процесс обкатки необходимо производить на дорогах с асфальтовым покрытием, таким образом производится надежная фиксация шипа в покрышке. Неподготовленные должным образом к эксплуатации шипованные шины за сезон теряют до 20 % шипов, что делает невозможным их дальнейшую полноценную эксплуатацию. Для сохранения шипов в процессе эксплуатации стоит также избегать резких рывков в движении, особенно осторожно двигаться по трамвайным рельсам и крышкам колодцев. Немаловажно поддерживать стабильное давление в шинах, чтобы исключить изменение их геометрических параметров.
При этом нет особых ограничений на скоростной режим, современные шипованные шины можно эксплуатировать на скорости до 160 км/ч. Главное чтобы шины прошли предварительную обкатку.
На особенно сложных заснеженных участках на помощь зимним шинам и шипованным шинам могут прийти цепи противоскольжения. Такие цепи одеваются на колеса только для преодоления с небольшой скоростью (до 40 км/ч) тяжелого участка дороги.
Рис. 36. Цепи противоскольжения
Всесезонные шины – являются компромиссным решением для стран с очень мягкими зимними условиями. Не вдаваясь в детали, можно сказать, что у такой шины одна половина протектора зимняя, а другая летняя. Они уступают по своим качествам как летним так и зимним шинам.
Низкопрофильные шины. Мы уже останавливались на низкопрофильных шинах выше, а сейчас коротко остановимся на их преимуществах и недостатках.
С конца 40-х годов производятся шины, ширина которых больше чем высота – так называемые супер – баллоны. Затем последовали шины с низким и сверх низким поперечным сечением, у которых соотношение между высотой и шириной было снижено до 80 %, а сейчас уже можно встретить шины с соотношением до 30 %. Однако такие сверхширокие шины производятся для особо спортивных моделей автомобилей.
Низкопрофильные шины улучшают управляемость автомобиля за счет большего сцепления с дорогой. Позволяет сократить тормозной путь и улучшить разгон. Но при этом обладают повышенной шумностью и жесткостью, а также более склонны к аквапланированию.
