Навигация:

Главная > Устройство автомобиля > Ходовая часть > Автомобильные шины

Ходовая часть

Автомобильные шины

Самой ответственной частью автомобильного колеса является пневматическая шина. Она поглощает небольшие толчки и удары от неровностей дороги при движении. Это обеспечивается эластичностью шины и упругостью воздуха, которым она заполнена.

Автомобильная шина (рис. 11) состоит из покрышки 3, камеры 4 с вентилем 5 и ободной ленты 2, надетой на обод 1 колеса. Она предохраняет камеру от повреждений и трения об обод колеса и борта покрышки. Покрышка образует внешнюю несущую оболочку шины, а внутреннюю полость ее образует камера. В некоторых случаях на легковых автомобилях применяют шины без камеры. Герметичность в них достигается нанесением специального герметизирующего слоя на внутреннюю поверхность покрышки и плотной посадкой покрышки на полки обода. Такие шины называют бескамерными. Бескамерные шины легче, обладают меньшим теплообразованием, но требуют большой точности при изготовлении обода и более трудоемки при техническом обслуживании.

Рис.11. Автомобильная шина в сборе с колесом (слева).

Рис.12. Поперечный разрез покрышки (справа).

Покрышка (рис. 12) состоит из каркаса 3, бортов 1, брекера (подушечного слоя) 4, боковин 5 и протектора 6. Каркас 3 служит основой покрышки, придает ей необходимую прочность и гибкость. Он состоит из нескольких слоев прорезиненного корда. В зависимости от расположения нитей корда в каркасе шины делят на диагональные (рис. 12, а) и радиальные (рис. 12, б).

В каркасе диагональных шин нити соседних слоев корда пересекаются под определенным углом (95-115°) и число слоев всегда четное. При контакте шины с дорогой происходит изменение угла перекрещивания нитей корда, что создает повышенные деформации, теплообразование и снижает срок службы шин.

У радиальных шин (типа Р) нити корда в каркасе расположены от борта к борту (по радиусу) и не пересекаются друг с другом. Такая конструкция каркаса более прогрессивна, так как способствует снижению числа слоев корда, уменьшает теплообразование и сопротивление качению. По сроку службы радиальные шины значительно превосходят диагональные.

Борта 1 (рис. 12) служат для крепления покрышки на ободе колеса. Борт состоит из слоев корда, завернутых вокруг проволочного кольца 2, которое создает нерастягивающуюся конструкцию и придает жесткость посадочной поверхности покрышки.

Брекер 4 представляет собой резинотканевую прослойку, проложенную между каркасом 3 и протектором 6 по всей окружности покрышки. Брекер смягчает воздействия протектора на каркас. Для радиальных шин наличие брекера особенно важно, так как он воспринимает окружные усилия и ограничивает растяжение нитей корда.

Протектор 6 является беговой частью шины. Снаружи он имеет рисунок в виде выступов и канавок между ними. Благодаря рисунку протектора обеспечивается необходимое сцепление колес с дорогой, поэтому для различных покрытий дорог применяют разные рисунки протектора.

Боковины 5 наносятся в виде тонкого эластичного слоя резины на боковые стенки каркаса. Они служат для предохранения шины от механических повреждений, проникновения влаги и т. д. На боковинах наносят обозначения покрышек.

Камеры для автомобильного колеса изготовляют из эластичной воздухонепроницаемой резины. Размер камеры всегда несколько меньше размера полости покрышки, чтобы в накачанном состоянии не образовались складки. Воздух в камеру подается через вентиль, который представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух внутрь и автоматически закрывать его выход наружу. Вентиль состоит из корпуса, золотника и колпачка. Корпус делают из латуни в виде трубки и закрепляют в стенке камеры гайкой или вулканизацией.

Для повышения проходимости автомобилей в условиях бездорожья, по размокшим грунтам, заснеженным дорогам, пахоте и т. д. используют специальные (рис. 13) шины - арочные (а) и пневмокатки (б).

Арочная шина имеет профиль в виде арки, отношение Н/В=0,3-0,4, что создает большое пятно контакта и снижает удельное давление на грунт. Все это, включая развитые грунтозацепы, способствует повышению проходимости. Устанавливают арочные шины вместо сдвоенных задних шин на специальный обод.

Рис.13. Специальные шины.

Пневмокатки имеют в сечении П-образный профиль, отношение Н/В=0,24-0,3, обладают повышенной эластичностью и очень малым давлением на грунт, вследствие чего предназначены для транспортных средств, работающих по снежной целине, сыпучим пескам или в заболоченной местности. Специальные шины изготовляют в виде бескамерных шин в ограниченных количествах.

Обозначение и маркировка шин.

На боковине каждой покрышки наносят обозначение (основные размеры) и маркировку: товарный знак завода-изготовителя; дату изготовления; порядковый номер, индекс максимально допустимой скорости (L соответствует 120, Р - 150, Q - 160, S - 180 км/ч); индекс грузоподъемности (для шин легковых автомобилей 75 - соответствует 387, 78 - 425, 80 - 450, 82 - 475, 84 - 500 кгс и т. д.); балансировочную метку, обозначающую самую легкую часть шины; норму слойности для шин грузовых автомобилей.

Основные размеры шины (см. рис. 8) обозначают двумя группами цифр через тире. Первая группа цифр обозначает ширину профиля В, вторая - посадочный диаметр d на обод колеса. Эти размеры указываются в миллиметрах или дюймах, или смешанными. Например, 8,40=15; 215= 380 - здесь в первом обозначении размеры ширины профиля В и диаметра d даны в дюймах, а во втором обозначении эти же размеры указаны в миллиметрах. Для обозначения радиальных шин в конце ставятся буквы Р, например 185-15Р.

Дата изготовления и завод-изготовитель шины обозначают цифрами и буквами, здесь же указывают номер покрышки. Например, 287Нк169527: число 287 (28-я неделя 1987 г.) Нк - Нижнекамский шинный завод, 169527 - порядковый номер шины.

На боковинах покрышек указывают также модель, номер ГОСТа, штамп ОТК, сортность изделия. Для бескамерных шин делают надпись «Бескамерная», для морозостойких - «Север».

Основные размеры покрышки (Bud), указанные на ее боковине, позволяют находить приблизительно наружный диаметр D по формуле D = d+2Н, принимая высоту профиля Н равной его ширине В.

Для шин легковых автомобилей, имеющих низкий профиль, в обозначении размеров указывают отношение высоты профиля к ширине в процентах. Например, для автомобиля ВАЗ-2108 размер шины указывают так: 165/70 R13. Здесь 165 -ширина профиля 165 мм, 70 - отношение высоты профиля к ширине в процентах, R - радиальная, 13 - посадочный диаметр обода в дюймах.

Порядок монтажа и демонтажа шин.

Приемке в эксплуатацию подлежат шины, не имеющие дефектов и точно соответствующие требованиям ГОСТов и ТУ на шины. Комплектование шинами автомобилей осуществляется по рекомендациям шинной промышленности на основании технической документации на автомобиль и с учетом дорожно-климатических условий. В соответствии с этими рекомендациями запрещено устанавливать на колеса одного моста шины диагональной и радиальной конструкции, а также шины с разным рисунком протектора.

Рис.14. Последовательность демонтажа шины:
а - отжатие борта покрышки, б - отжатие и снятие замочного кольца из канавки,
в - снятие обода с диском

Монтаж шины ведут на чистый и исправный обод. При этом проверяют внутреннюю поверхность покрышки на отсутствие повреждений, протирают от влаги и посыпают тальком. После этого закладывают в покрышку камеру, слегка подкачивают ее воздухом для принятия круглой формы. Подсобранную шину надевают на обод колеса, выводя в паз обода вентиль камеры. Далее между ободом и бортом шины вставляют съемное бортовое кольцо, а затем устанавливают в канавку обода замочное кольцо. Рассмотренная технология сборки шины на колесе относится к колесам грузовых автомобилей, имеющим плоский обод.

Демонтаж шины (рис. 17.14, а-в) ведут в такой последовательности: выпускают полностью воздух из камеры, отжимают борт покрышки от диска колеса, пользуясь прямой лопаткой и лопаткой с кривым захватом, сначала прямой, а затем обоими лопатками отжимают замочное кольцо и вынимают его, далее, перевернув шину, вынимают из нее диск колеса.

Монтаж и демонтаж шин легковых автомобилей производят в условиях станций технического обслуживания на специальных станках. Для индивидуальной разборки и сборки шин можно пользоваться также монтажными лопатками. Основное правило: начинать монтаж надо со стороны шины противоположной вентилю, а демонтаж - со стороны вентиля, последовательно отделяя сначала наружный борт покрышки, а затем внутренний.

Система централизованного регулирования давления воздуха в шинах

На грузовых автомобилях повышенной проходимости (ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и др.) применяют систему централизованного регулирования давления воздуха в шинах колес. Она позволяет повысить проходимость автомобиля при движении по мягким дорогам за счет уменьшения давления воздуха, которое осуществляется водителем непосредственно из кабины. При этом увеличивается площадь контакта шин с поверхностью дороги, снижается удельное давление и проходимость автомобиля становится выше. После преодоления тяжелого участка дороги водитель вновь повышает давление в шинах, наблюдая за ним по манометру и поддерживая в заданных пределах.

Рис.15. Схема системы централизованного регулирования давления воздуха в шинах:
а - схема системы, б - кран управления давлением; 1 - компрессор, 2 - регулятор давления,
3 - воздушный баллон, 4 - предохранительный клапан, 5 - манометр, 6 - кран управления,
7 - рычаг крана управления, 8 - корпус крана управления, 9 - манжеты,
10 -втулка, 11 - гайка, 12 - золотник

Воздух в систему регулирования поступает от компрессора, приводимого двигателем автомобиля ГАЗ-66 (рис.15, а).

Компрессор 1 поршневой, одноцилиндровый с воздушным охлаждением приводится двумя клиновидными ремнями от шкива коленчатого вала. Регулятор давления 2, подсоединенный к компрессору, обеспечивает давление воздуха, развиваемое компрессором, в пределах 0,5-0,55 МПа. Предохранительный клапан 4 в баллоне 3 отрегулирован на давление срабатывания 0,6 МПа.

Кран управления 6 золотникового типа (рис.15, б) служит для подачи сжатого воздуха из воздушного баллона в камеры шин и выпуска из них в атмосферу. Он состоит из корпуса 8 с расположенным внутри золотником 12, двух резиновых манжет 9, втулок 10 и гайки 11. Золотник может перемещаться вдоль оси крана и своей кольцевой проточкой подключать нагнетающую полость крана с трубопроводом 7 к камерам колес и манометру 5 или выпускать из них воздух в атмосферу, как это показано стрелками на рис.15.

Подвод воздуха из трубопроводов, установленных на балке моста к вращающейся вместе с колесом камере, производится через блок сальников, образующих переходную полость для воздуха, который поступает дальше по сверлению в полуоси к шинному крану и в камеру колеса. Шинные краны установлены на каждом колесе и позволяют отключать шины от системы регулирования при необходимости, например при длительной стоянке автомобиля.