Типы протекторов шин

16 августа 2017


Самое важное свойство любой шины — обеспечение надежного сцепления с дорожным покрытием. Эту задачу выполняет резина протектора, “облегая” благодаря своей эластичности микронеровности дороги в пятне контакта. Сила сцепления пропорциональна площади последнего и имеет максимальную величину на сухом асфальте у протектора без рисунка. Такие шины (“слики”) используются на гоночных автомобилях.


В сырую погоду, даже на небольшой скорости движения, между “сликом” и дорогой образуется водяная пленка, препятствующая их контакту между собой (эффект аквапланирования). Для исключения потери управляемости в таких условиях необходимо отвести воду из пятна контакта, поэтому на протекторе делают канавки различной формы.
Магистральные грузовики и автобусы, предназначенные для движения по шоссейным дорогам, могут оснащаться шинами, имеющими только продольные канавки. Масса этих транспортных средств довольно большая и весовая нагрузка на шины достаточна для того, чтобы выдавливать воду в эти канавки. Продольные ребра (сплошные выступы между канавками) играют роль “слика” на сухом асфальте.
Легковые автомобили имеют значительно меньшую массу, соответственно, весовая нагрузка на шины меньше, поэтому их изготавливают как с продольными, так и с поперечными канавками. Последние не только способствуют лучшему удалению воды, но и играют определенную роль в формировании сцепных свойств, “хватаясь” своими кромками за дорожное покрытие.
Чем больше канавок, тем выше нагрузка на выступы протектора в пятне контакта, но хуже сцепление с сухим покрытием, так как меньше площадь соприкосновения с дорогой. К тому же большая нагрузка способствует ускорению износа резины.
Чтобы удалять из пятна контакта грязь, обладающую большей вязкостью, чем вода, канавки должны быть шире. Поэтому на шинах, предназначенных для движения по грунтовым дорогам, рисунок протектора делают более разреженным.

Это несколько упрощенных примеров из множества свойств шины (в большинстве случаев противоречащих друг другу), которые необходимо сбалансировать. Конструкторам приходится решать более широкий круг задач для обеспечения таких характеристик шин, как достаточный ресурс, низкое сопротивление качению, невысокая шумность и т. д.
Состояние поверхности, по которой движется автомобиль, существенно зависит от температуры и качества дорожного покрытия, наличия осадков, песка, грязи, снега. Добиться высоких показателей устойчивости, управляемости, тормозных и разгонных свойств современного автомобиля при всем многообразии условий с одним типом шин невозможно. Поэтому выпускается несколько типов шин различного назначения.

Типы шин для летней эксплуатации

В зависимости от назначения летом используются следующие типы шин (по ГОСТу 4754): дорожные, универсальные, повышенной проходимости и всесезонные.
Дорожные шины (в обиходе — летние, рис. 1) предназначены для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным покрытием (шоссейных). Рисунок протектора состоит из шашек или ребер, разделенных канавками, как правило, не широкими.

Рис. 1. Дорожные шины с разными типами рисунка: а — ненаправленный; б — направленный; в — асимметричный.

Универсальные шины (рис. 2) обладают свойствами, позволяющими эксплуатировать их на шоссейных и грунтовых дорогах. Рисунок состоит из шашек или ребер и может иметь грунтозацепы (массивные выступы) по краям протектора.

Рис. 2. Универсальная шина с ненаправленным рисунком.

Шины повышенной проходимости (рис. 3) должны эксплуатироваться в условиях бездорожья и мягких грунтов. Имеют разреженный рисунок с развитыми грунтозацепами по краям и мощными недеформируемыми шашками по центру беговой дорожки.

Рис. 3. Шина повышенной проходимости

с направленным рисунком.

Всесезонные шины (рис. 4) обеспечивают приемлемую реализацию характеристик автомобиля при круглогодичной эксплуатации по шоссейным и грунтовым дорогам. Рисунок протектора у них более разреженный, чем у дорожных и может иметь микроканавки — ламели, обеспечивающие сцепление с обледенелой или заснеженной дорогой (зимой).


Рис. 4. Всесезонная шина с ненаправленным рисунком.

В зависимости от расположения элементов рисунка он может быть ненаправленным, направленным или асимметричным (рис. 5).
Ненаправленный (симметричный) рисунок — симметричный относительно радиальной плоскости колеса (проходящей через его ось вращения). Является наиболее универсальным, поэтому большая часть шин выпускается именно с этим рисунком.
Направленный рисунок — симметричный относительно центральной плоскости вращения колеса (проходящей через середину протектора).

Он обладает улучшенной способностью отвода воды из пятна контакта с дорогой и пониженной шумностью.

Рис. 5. Типы рисунка протектора: а — ненаправленный; б — направленный; в — асимметричный; 1 — радиальная плоскость колеса; 2 — центральная плоскость вращения колеса.



Запасное колесо совпадает по направлению вращения только с колесами одной стороны автомобиля, но временная установка его на другую сторону допустима при условии движения на небольших скоростях.

Асимметричный рисунок — не симметричный относительно центральной плоскости вращения колеса. Его используют для реализации разных свойств в одной шине. Например, наружная сторона шины лучше работает на сухой дороге, а внутренняя — на мокрой.

Все шины, даже в пределах одного типа, различаются по химическому составу резины, внутренней конструкции и рисунку протектора. Это связано с тем, что сделать “идеальную” шину, которая обеспечивала бы максимальную реализацию характеристик автомобиля при всех дорожных условиях, невозможно. Поэтому производители выпускают шины:
с определенной специализацией, когда наиболее развиты одно или два свойства, (как правило, в небольшой ущерб другим). Например, шина для комфортного движения по шоссе, обладая низкой шумностью и хорошей плавностью хода, может не обеспечивать хорошую устойчивость и управляемость на высоких скоростях. Или шина имеет повышенный ресурс и обеспечивает снижение расхода топлива (по сравнению с другими моделями) за счет низкого сопротивления качению, но может не обеспечивать хорошей комфортности, устойчивости и управляемости. Как правило, все крупные производители (к сожалению, пока в основном зарубежные) указывают в рекламных проспектах, какими именно наилучшими свойствами обладает данная модель шины (правда, при этом умалчивают, какими свойствами “пожертвовали”);

с усредненными (примерно одинаковыми по величине) свойствами, для обеспечения приемлемой реализации характеристик автомобиля в широком диапазоне дорожных условий.


Написать комментарий