Низкопрофильные шины

Как следует из табл. 11.1, шины, имеющие отношение высоты профиля к его ширине 0,7—0,88, называются низкопрофильными, а менее 0,7 — сверхнизкопрофильными. Это отношение, выраженное в процентах, определяет ту или иную серию шины, как-то: шина серии 70, 65, 60, 55, 50 и т.д.

Сравнивать шины различных серий имеет смысл, предполагая, что они могут применяться на одном и том же автомобиле. Это означает, что сравниваемые шины имеют примерно одинаковые наружные диаметры, так как передаточные числа трансмиссии не­изменны, также и грузоподъемность не должна быть меньше до­пустимой.

Шины серии 70, применяемые взамен более крупных серий и предназначенные для монтажа на обод, например, диаметром 13 дюймов (рис. 11.13), имеют большую ходимость, большую грузо­подъемность и обеспечивают лучшую передачу горизонтальных сил в контакте. Однако эти шины имеют большую стоимость, несколько большую массу и занимают большее пространство по ширине ко­лесной ниши. В отдельных случаях эта шина может задевать за отбортовку колесной ниши или же не позволит применять цепи противоскольжения. Шины серии 60 и 50 в рассматриваемом при­мере предназначены для установки на ободе увеличенного диаметра. Это позволяет, снижая серию шины, не увеличивать чрезмерно ее ширину. При этом достигаются следующие преимущества:

Рис. 11.13. Семейство взаимозаменяемых низкопрофильмых и сверхниз-копрофильных шин

лучшая передача горизонтальных сил в зоне контакта; меньшая боковая деформация шины под действием боковых сил вследствие более низкой боковины;

— большее сопротивление шины уводу из-за низких боковин в сочетании с широким брекером;

меньшее сопротивление качению вследствие уменьшения длины отпечатка на дороге.

Кроме того, использование ободьев большего диаметра позволяет при модернизации или создании нового автомобиля применить тормозные диски или барабаны большего размера.

Однако шины малых серий, например 55 и ниже, имеют ряд недостатков, а именно:

увеличение стоимости самих шин и колес большого диаметра; ухудшение плавности хода из-за снижения высоты боковины, которая становится более жесткой на изгиб, и возможного умень­шения объема внутреннего пространства шины; ухудшение сцепных свойств на мокром, загрязненном, засне­женном и обледенелом покрытиях;

увеличение усилия на руле из-за большего стабилизирующего момента шины (см. гл. 13);

увеличение ширины колесных ниш и пространства, занимаемого управляемым колесом при повороте;

— увеличение пространства, занимаемого запасным колесом; увеличение массы шины.

. Специальные шины

К специальным относят шины с регулируемым давлением, ши­рокопрофильные, арочные и пневмокатки, то есть шины, которые позволяют повысить опорно-сцепные показатели проходимости гру­зового автомобиля.

Шины с регулируемым давлени­ем (рис. П.бв и рис. 11.14) по срав­нению с обычными дорожными ши­нами имеют на 25—40% увеличен­ную ширину профиля и более легкие боковины. Последнее достигается за счет уменьшения до 6—10 числа сло­ев корда, между которыми имеются прослойки из мягкой резины. Бла­годаря применению на автомобиле централизованной системы подкач­ки воздуха, давление в шинах можно менять в пределах 0,15—0,35 МПа и даже уменьшать до 0,05 МПа для кратковременного движения в тя­желых условиях с малой скоростью, например до 10 км/ч. Вентили, со-

Рис. П. 14. Установка на ободе ши­ны с регулируемым давлением

единенные с системой подкачки, не содержат золотников. Пони­женное давление устанавливается при движении по мягким грунтам, что увеличивает площадь контакта колеса с опорной поверхностью и, следовательно, уменьшает вдавливание колеса в грунт. Кроме того, уменьшается разрушающее воздействие колеса на почву.

Удержание бортов шины от сползания с обода и проворачивания осуществляется различными способами, и в частности, как показано на рис. 11.14, применением обода с внутренним проставком / и отъемной бортовой закраиной 2 Шины с регулируемым давлением могут быть камерными и бескамерными. В последнем случае обод должен быть герметичным.

Рисунок протектора шин с регулируемым давлением, как и других шин повышенной проходимости, сильно расчлененный, с грунтозацепами и поперечными канавками, ориентированными на самоочищение от грязи и снега.

Широкопрофильные шины (рис. 11.15) имеют профиль овальной формы, И/В = = 0,6—0,8 и применяются как в камерном, так и в бескамерном варианте. В целях по­вышения проходимости применяются ши­рокопрофильные шины с регулируемым давлением и одной беговой дорожкой на всю ширину профиля (рис. 11.15 а).

На грузовых автомобилях широкопро­фильными шинами иногда заменяют обыч­ные шины сдвоенных задних колес. При этом достигается снижение массы колес, уменьшение сопротивления качению и не­которое повышение грузоподъемности. Од­нако реального повышения экономичности автомобиля не происходит, так как на одном автомобиле применяются два типа шин, обычные спереди и широкопрофильные сза-

Рис. 11.15. Широкопро­фильные шины

ди, и соответственно два запасных колеса. Для уменьшения износа протектора, улучшения сцепления и снижения шума на, дорогах с твердым покрытием рисунок протектора делается более мелким, с двумя беговыми дорожками (рис. 11.15 б).

Арочные шины (рис. 11.16) также устанавливаются вместо сдво­енных задних колес с обычными шинами и позволяют в распутицу (сезонно) повысить проходимость грузовых автомобилей колесной формулы 4x2, 6x4. Такое название они получили по форме про­филя, напоминающего арку.

При качении арочные шины уплотняют грунт в направлении к центру отпечатка и поэтому обеспечивают хорошую проходимость по подвижным грунтам и снегу.

Ширина профиля арочных шин в 2—3 раза больше, чем у обычных шин, примерно в 2 раза больше и их радиальная дефор­мация. Последнее достигается благодаря низкому внутреннему дав­лению воздуха 0,05—0,15 МПа. Такие шины имеют весьма большую площадь контакта с грунтом и соответственно оказывают малое давление на него.

Рисунок протектора представлен грунтозацепами эвольвентной формы высотой до 60 мм, идущими с шагом 100—250 мм по всей ширине профиля. В средней части рисунка протектора имеется практически сплошная беговая дорожка, позволяющая непродол­жительно двигаться по дорогам с твердым покрытием без сущест­венного износа протектора.

Арочные шины выполняются бескамерными и монтируются на специальный обод. При этом для устранения проворачивания шина устанавливается на полки обода с натягом, а борта зажимаются накладными закраинами обода.

По сравнению с обычными шинами арочные имеют высокую стоимость, повышенный износ протектора. При их большой ширине ось следа задних шин смещается наружу по отношению к передним. Поэтому наружная часть шины катится вне колеи передних колес по целине, что вызывает неравномерную по ширине радиальную деформацию шины и повышенный ее износ. Вследствие более ши­рокой колеи повышаются нагрузки на ходовую часть.

Пневмокатки (рис. 11.17) отличаются от обычных шин как по внешнему виду, так и по ряду конструктивных параметров. Боч­кообразная форма профиля определяет большую ширину пятна кон­такта по сравнению с уже рассмотренными шинами.

Рис. 11.16. Арочная шина Рис. П.17. Пневмокаток а — общий вид

а — общий вид, б — профиль б — профиль попереч­ного сечения

поперечного сечения

Рис. 11.18. Уровень вибраций, передаваемых на ступицу колеса шинами с каркасом

различной конструкции

а - в вертикальном и б - в продольном направлениях

- - - - - - - - - - - - диагональная шина

-------------------- радиальная шина с текстильным брекером

--- - --- - --- - ---- радиальная шина с металлокордным брекером

Пневмокаток содержит те же составные части, что и обычная шина. Каркас выполняется тонкостенным из 2—4 слоев прочного высокоэластичного на изгиб диагонального корда. В сочетании с большим объемом воздуха внутри катка под давлением 0,01 — 0,10 МПа это приводит к тому, что радиальная жесткость пнев-мокатков в 3—4 раза меньше, чем у обычных дорожных шин, и в 1,5—2 раза- чем у арочных. Это позволяет им выполнять роль упругой подвески.

Протектор имеет сравнительно невысокие и редко расположен­ные грунтозацепы, которые также упрочняют каркас и повышают устойчивость его формы.

Пневмокатки изготавливают, как правило, бескамерными, при­годными для регулирования давления в них. Высокая эластичность, низкое внутреннее давление обуславливают высокую приспосабли-ваемость пневмокатков к неровностям грунта, высокую сопротив­ляемость проколам и повреждениям. При проколе из-за низкого внутреннего давления воздух выходит наружу очень медленно. Од­нако пневмокатки имеют малую грузоподъемность и небольшой срок службы на твердых покрытиях.