Устройство автомобильной шины. Конструкция шины

Устройство автомобильной шины не такое простое, как может показаться. Многослойная структура резины обеспечивает плавный ход и дополнительную амортизацию колес.

Автомобильные шины представляют собой важную часть колеса. На первый взгляд, кажется, что устроена она проще некуда. Однако, если детально разобрать строение покрышки, становится понятно, что состоит она из множества деталей (борт, боковина, каркас шины и т.д.) и нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенные функции.

Сама по себе шина автомобиля нужна для того, чтобы:

  • обеспечить комфорт во время движения;
  • обеспечить хорошее торможение и старт;
  • способствовать хорошей амортизации автомобиля в процессе движения;
  • обеспечение ровного и прямого движения и другие.

Как видно, такая важная часть машины не может быть изготовлена просто. Для обеспечения исполнения всех перечисленных выше пунктов, устройство автомобильной шины и технология производства разрабатывается детально и подробно.

Внешний слой: боковина, протектор и борт шины

Снаружи автомобильная шина покрыта слоем резины. Этот материал довольно упругий, но при этом прочный. Это не только срабатывает как дополнительная амортизация, но и сглаживает ударные нагрузки от соприкосновения с мелкими камушками и ямками на дорожном полотне.

Верхняя рельефная часть шины называется протектор. Назначение его: обеспечение сцепления с дорогой и защита колеса от случайных повреждений. Рисунок протектора шин бывает трех типов:

  1. Направленный. Элементы рисунка симметричны относительно продольного сечения шины. Дает хорошее сцепление с сухой поверхностью.
  2. Ненаправленный. Элементы рисунка симметричны относительно поперечного сечения шины. Хорошо выталкивает воду из-под колеса на влажной дороге.
  3. Ассиметричный. Нет симметрии в элементах рисунка. Иногда одна половина исполняется по первому типу, а вторая – по второму. Универсальный рисунок для любых условий.

Различия в конструкции протектора шин диктуют их назначение: зимняя, летняя, всесезонная. Для холодного времени года, подходят шипованные варианты с глубоким рельефом, тогда как летом достаточно «лысой» резины.

Верхний рельеф плавно переходит в боковину шины, которая защищает внутренний каркас от повреждений и придает колесу дополнительную устойчивость. Кроме того, на нее наносится информация о маркировке и модели покрышки. От жесткости боковины шины зависит проколоустойчивость резины. Если боковина автомобильной шины выполнена качественно, то она не сложится при спуске колеса, а сохранит свою форму, что позволит избежать заноса.

Плотную посадку покрышки на обод колеса обеспечивает борт шины, который дополнительно усиливается бортовой лентой. Для обеспечения герметичности соединения и защиты от коррозии и попадания влаги, борт шины одевается на обод максимально плотно, натягивается на него, поэтому бортовая лента изготавливается из эластичной прорезиненной ткани – корда.


Каркас шины: как автомобильная резина становится прочной?

Чтобы покрышка была надежной и выполняла все возложенные на нее задачи, нужно усилить ее. Роль силового слоя выполняет так называемый каркас шины, который принимает на себя воздействие давления воздуха внутри колеса и внешних факторов.

Состоит каркас шины из нескольких слоев (их может быть до 10 штук) материала, нити которого могут быть из волокна, стекла, либо стали. Называется такая прослойка корд - прорезиненная ткань, представляющая собой арматуру, придающую прочность покрышке.

В зависимости от расположения нитей корда относительно друг друга, различают радиальный каркас шин и диагональный. Для последнего характерно перекрестное крепление нитей волокна. У радиального каркаса шин нити корда протянуты от одного борта, до другого. Количество слоев корда больше у покрышек для грузовых автомобилей и внедорожников.

Колеса с радиальным каркасом шин и большим количеством слоев корда хорошо подходят для эксплуатации на высоких скоростях. Тогда как диагональная резина идеально справится с бездорожьем и любыми неровностями, поскольку повредить их очень сложно.


Некоторые обозначения на боковине шины

Для маркировки шин по видам, производители используют боковую поверхность. На нее наносятся обозначения типоразмера (ширина и высота профиля, диаметр обода колеса) резины, а также некоторые символы, помогающие идентифицировать ее особенности.

Какую информацию можно найти на покрышке:

  • фирма производитель;
  • страна производитель;
  • рисунок солнца, дождя или снежинки указывает на соответствующую сезонность;
  • буква «R» обозначает радиальную конструкцию корда;
  • «M+S» указывает на хорошие характеристики во время движения по грязи и снегу;
  • «RF», «XL» или «REINFORCED» обозначают, что резина усилена и выдерживает большой вес груза (такие покрышки обычно имеют много слоев в каркасе, со стальным кордом);
  • «E» внутри окружности – маркировка европейского стандарта качества;
  • приводятся сведения о давлении;
  • надпись «TWI» сообщает о наличии индикатора износа протектора.


Индикатор износа позволяет определить самостоятельно степень износа резины без помощи автомеханика. Так водитель не пропустит момент, когда покрышки пришли в негодность и подлежат замене, что безусловно повышает безопасность вождения.

Некоторые производители наносят на протектор так же индикатор обкатки. Он стирается к тому моменту, когда новая резина полностью обкатана и готова к эксплуатации на более высоких скоростях (в пределах допустимого) и совершения маневров.

Кроме перечисленных выше сведений, на боку покрышки можно найти индекс скорости – он показывает максимально допустимую скорость использования резины (для него существуют свои буквенные обозначения типов шин). Так же, немаловажный показатель – индекс нагрузки, который характеризует, какой вес автомобиля, приходящийся на одно колесо, выдержит шина.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ:

  1. Автомобильная шина состоит из разных частей и слоев материалов;
  2. Протектор не только обеспечивает сцепление с дорогой, но и дает дополнительную амортизацию;
  3. Покрышка имеет прочный каркас внутри, который состоит из нескольких слоев специального прорезиненного корда;
  4. Надписи на боковине резины могут многое рассказать о ее характеристиках и особенностях.

Подбирать автомобильные шины нужно в соответствии с характеристиками автомобиля: габаритными, скоростными и прочее. Резина должна использоваться в строгом соответствии с указанными на ней техническими показателями, иначе она быстро изнашивается от ненадлежащей эксплуатации.

Форма подбора шин

Специально, чтобы вам было легко выбрать подходящие шины для своего автомобиля, мы разработали удобнейшую форму подбора шин.

С помощью этой формы вы сможете подобрать модель, подходящую именно вашему автомобилю. Итак, теперь вам будет проще определиться, какую летнюю резину лучше выбрать.

Если вы захотите узнать, когда было изобретено первое колесо, то точного ответа на этот простой вопрос узнать не получится, потому как дата эта до сих пор неизвестна. В книгах и сети интернет можно лишь встретить различные предположения на этот счет. Однако доподлинно известно, что в четвертом тысячелетии до нашей эры примитивное колесо уже существовало.

Назначение современного автомобильного колеса сводится к преобразованию крутящего момента, передаваемого от двигателя посредством трансмиссии в поступательное движение транспортного средства, в данном случае – автомобиля. Колеса могут быть ведущими, управляемыми и поддерживающими. К тому же, если учитывать переднеприводные автомобили, то управляемые колеса одновременно являются ведущими. Так как колесо обладает некоторой эластичностью, оно частично поглощает мелкие неровности дорожного покрытия.

Из чего состоит колесо машины?

Если первые колеса изготавливались из дерева или камня, то современное автомобильное колесо имеет весьма сложное строение, которое должен знать каждый автолюбитель. Колесо легкового автомобиля в том варианте, в котором мы привыкли его видеть, состоит из следующих элементов:

  • резиновая шина (покрышка);
  • камера из тонкой резины;
  • воздушный вентиль;
  • колесный диск.

На сегодняшний день большинство колес легковых автомобилей не оснащаются устаревшими камерами, и воздух накачивается непосредственно в пространство между шиной и колесным диском. Бескамерная шина намного практичнее, долговечнее и надежнее камерного варианта.

Строение автомобильной шины

Шина современного колеса в процессе эволюции превратилась в изделие с довольно сложным внутренним строением. Стандартная покрышка состоит из следующих частей:

  • протектор шины;
  • каркас (корд);
  • боковая часть;
  • борт.

Основой любой шины является прочный каркас или как его еще называют – корд . Многие ошибочно полагают, что корд это стальная проволока в бортах покрышки. Отчасти это правильное мнение, однако, корд располагается по всей площади шины и крепится в бортах к стальной проволоке. Каркас может изготавливаться также из проволоки или капрона, нейлона и подобных материалов.

Современные автомобильные шины по типу каркаса делятся на радиальные и диагональные . Отличить радиальную покрышку очень просто по наличию буквы «R» в маркировке, например 185/60R14. Кроме того на такой шине можно увидеть и надпись «Radial». Диагональные шины очень редко встречаются в свободной продаже, потому как по многим параметрам уступают современным радиальным экземплярам.

Что касается внутреннего строения, то нити каркаса в диагональной шине расположены соответственно по диагонали, и каждый последующий слой перекрещивается с предыдущим. В радиальной покрышке нити каркаса просто натянуты от одного борта к другому без перекрещивания.

Шина с радиальным каркасом более стойка к износу, что соответственно говорит о более долгом сроке эксплуатации до истирания протектора. К тому же, радиальные шины оказывают минимальное сопротивление качению, что весьма положительно сказывается на расходе топлива.

Протектор – это верхняя часть шины, которая контактирует с дорожным покрытием и обеспечивает надежное сцепление с ним. Протектор любой покрышки представляет собой слой резины определенной толщины с всевозможными конфигурациями рисунка. Собственно под рисунком подразумевается весьма сложный рельеф, состоящий из канавок, борозд и выступов.

Рисунок протектора каждой линейки шин разрабатывается индивидуально с целью обеспечения максимального сцепления с дорожным полотном, в зависимости от условий эксплуатации.

На данный момент существуют автомобильные шины с дорожным, универсальным внедорожным и прочими рисунками протектора. Однако независимо от конфигурации рисунка все шины делятся на летние, зимние и так называемые всесезонные. Протектор зимних шин имеет более глубокий и рельефный рисунок, нежели летних. Кроме того, верхний слой зимней покрышки выполнен из более мягкой резины. Всесезонные покрышки являются своеобразным маркетинговым ходом и по качеству сцепления с дорогой они сопоставимы с летними экземплярами.

Колесный диск

Связующим звеном между покрышкой и ступицей является колесный диск , на который собственно одевается шина. Диск с надетой шиной – это и есть колесо в сборе, которое при помощи болтов или гаек закрепляется на ступице. В настоящее время наиболее распространенными и самыми дешевыми являются металлические штампованные диски. Однако для улучшения внешнего вида автомобиля и для снижения массы колеса, применяются диски, отлитые из сплавов алюминия и так называемые кованые модели.

Размерность (маркировка) шин и дисков

В инструкции по эксплуатации каждого автомобиля имеется информация о размерности шин и дисков. Каждая автомобильная шина непременно имеет маркировку, которую можно увидеть на ее боковой части. В маркировке содержится информация о ширине и высоте профиля, посадочном диаметре и разновидности покрышки.

Например, маркировка 180/60R14 расшифровывается следующим образом:

  • 180 – ширина профиля, измеряется в миллиметрах;
  • 60 – процентное соотношение высоты и ширины профиля, в данном случае высота профиля равняется 60% от его ширины;
  • R – шина радиальная;
  • 14 – посадочный диаметр шины, измеряется в дюймах (один дюйм равняется 2,54 сантиметрам).

Стоит отметить, что ширина профиля не является жестко регламентируемым размером. Например, в зимнее время целесообразно использовать шины с узким профилем, а в летнее – с более широким. Однако не стоит сильно отступать от рекомендованных значений, потому как вопреки ожиданиям, слишком широкая шина на стандартном колесном диске может ухудшить управляемость.

Колесные диски также имеют маркировку о размерности. Для примера рассмотрим маркировку следующего вида: 5,5J*14 ET49 PCD4*100 D56,6 в которой

  • 5,5J – ширина диска, измеряется в дюймах;
  • 14 – диаметр посадочного места покрышки, измеряется также в дюймах;
  • ET49 – вылет диска, измеряется в миллиметрах и указывает на расстояние от продольной оси диска до плоскости ступицы. Чем больше значение, тем более глубоко колесо утоплено в арку;
  • PCD4*100 – диск имеет четыре отверстия для крепления к ступице, расстояние между осями отверстий составляет 100 мм;
  • D56,6 – диаметр центрального центровочного отверстия в миллиметрах. Данный параметр должен соответствовать указанному в инструкции по эксплуатации или превышать его (потребуются центровочные кольца).

Немного об эксплуатации шин и дисков

Следует помнить, что правильная эксплуатация может намного продлить срок службы как шин, так и колесных дисков. Перед каждой поездкой, независимо от дальности, следует проверять посредством визуального осмотра состояние колес автомобиля.

Шины ни в коем случае не должны иметь видимых повреждений и «шишек». Если вы заметили на боковой части шины порез или неестественную выпуклость, то в этом случае следует заменить колесо на запаску и посетить шиномонтажную мастерскую для дефектовки и возможного ремонта поврежденного колеса.

Езда на поврежденных шинах недопустима, потому как такая покрышка с большой вероятностью может просто взорваться на большой скорости. А моментальная потеря давления чревата нежелательными последствиями. Кроме того следует постоянно следить за давлением в шинах, которое должно строго соответствовать рекомендуемому. Как повышенное, так и пониженное давление весьма негативно влияет на ресурс шин и управляемость автомобиля.

Рассмотрим строение колеса автомобиля и из чего оно состоит. Чем различается радиальная шина от диагональной - её конструкция.

Колеса обеспечивают движение путём преобразования вращения в поступательное движение машины. Они воспринимают и сглаживают удары от неровностей на поверхности дороги. От них зависят управляемость, устойчивость и плавность хода.

Колесо состоит из:

  • диска с ободом - бывают штампованные, литые, кованые и составные (для грузовых машин);
  • шины.

Строение автомобильной шины

Бывает камерной или бескамерной. В камерной находится резиновая камера, которая заполняется воздухом. А шина без камеры называется покрышкой. Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.

Каркас является главной частью покрышки, её силовой основой. Выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Он воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом корда могут служить: хлопок, металлическая проволока, нейлон, стекловолокно и прочие материалы.

Оптимальным решением является брекер с нитями корда, свитыми из тонких стальных проволочек. По сравнению с текстильным, данный корд имеет во много раз меньше растяжение. Но есть минусы: он менее терпим к нагрузкам на низкочастотном покрытии. Если при проколе шины , в брекер попадает вода, особенно с химическими реагентами, то быстро разрушается от коррозии. Альтернатива - применение синтетики, которая обладает достоинствами текстильных нитей, но лишена недостатков стальных прутьев.

Протектор (беговая дорожка) - это толстый слой резины с определенным рисунком. Он расположен на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги. Рисунок протектора может быть для хороших дорог (применяют мелкий рисунок), универсальным и специальным для бездорожья (крупный рисунок протектора). Зимой используют шипы в протекторе.


В бескамерной шине отсутствует резиновая камера с воздухом. Полость между покрышкой и ободом герметичная, т.к. непосредственно она заполняется воздухом. Поэтому диск бескамерной шины отличается от обычного наличием уплотняющих буртиков (бортовое кольцо) на ободе. На это следует обращать внимание. Если используете покрышки с камерой, то подойдут любые диски, буртики не помешают.

Диагональная и радиальная конструкция

В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол наклона составляет 35 - 38°. То есть они соединяют боковины покрышки по диагонали. Такие покрышки встречаются только для грузовых автомобилей и спецтехники.

В радиальных шинах нити корда расположены под прямым углом по отношению к бортам. Основными достоинствами являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Радиальные шины более современные, чем диагональные. Они используются на современных автомобилях. С ними машина устойчивее на дороге, экономичнее и динамичнее.

Чтобы протектор хорошо держал дорогу, он должен приноравливаться к её неровностям - быть достаточно гибким. Чему корд каркаса почти не препятствует. Но деформация боковины шины не желательна - она ухудшает управление автомобиля. Для решения этой задачи используют дополнительное силовое кольцо из несколько слоёв корда. Его называют брекер, он не допускает сильных деформаций в боковом направлении. Чтобы брекер обладал необходимой жесткостью, нити в нём уложены не радиально, а диагонально.

Маркировка

На боковине шины можно увидеть надпись 185/60 R15. Это означает:
  • 185 – её ширина в миллиметрах,
  • 60 – соотношение высоты шины к её ширине в процентах,
  • R – радиальная конструкция (с радиальным расположением нитей),
  • 15 – посадочный диаметр в дюймах (один дюйм равен 2,54 сантиметра).

Ошибкой многих автолюбителей является заблуждение, что буква R в маркировке указывает на радиус. Эта буква с числом 14 никак не связана. Она указывает, что данная резина - радиальной конструкции, в отличие от устаревших диагональных. А число 14 - посадочный диаметр по ободу колеса. 14 дюймов = 356 мм.

Почитайте, получилось интересно. Кстати там еще и таблицы есть. Сегодня я хочу поговорить о диагональных и радиальных покрышках. Понятно, что тема избитая и очень много информации в интернете по этому вопросу. Однако очень много заумных статей написанных техническим языком, не совсем понятным для обычного обывателя. Сегодня я постараюсь рассказать о их строении, простым человеческим языком. НЕ буду тянуть, начнем…


Первый тип (расположение нитей в конструкции по диагонали) сейчас очень редко можно встретить на дорогах. «Почему?» – зададите вы вопрос. Да все просто, преимуществ у радиальных типов гораздо больше, поэтому многие, да практически все производители отказываются от производства диагональных шин. Поговорим о названии.

Откуда пошло такое название диагональные и радиальные покрышки? Это идет от строения самой резины. Основа любого колеса — это каркас, который делается из слоев, в котором есть тканевые нити. Именно тканевые нити дают необходимую прочность и устойчивость конструкции. Это основа колеса. Далее идет так называемый верхний слой, на котором построен сам протектор, так называемый БРЕКЕР, в который вживлен металлический силовой корд, это и есть силовая часть любого колеса. Различия кроются именно в нижнем первом слое. А точнее в его направлении в конструкции.

Строение шины


Диагональные шины


Как понятно из названия, диагональные — имеют диагональные слои тканевых нитей в своей конструкции, причем каждый следующий слой обратен направленности предыдущего, в перехлест. Из–за необходимости перекрещивания двух смежных путей, число слоев нити должно быть четным, например 4, 6 или 8. Обычно их 4 слоя. Простыми словами: — тканевые слои перехлестываются друг с другом. Думаю это понятно.

Теперь плюсы и минусы

Плюсы

Диагональная имеет простую конструкцию, а соответственно дешевую цену. Боковые стенки у таких покрышек отличаются увеличенной прочностью, на таких колесах можно заделывать боковые порезы, и не боясь ездить, а не откладывать на запаску. Также диагональные типы лучше «глотают» мелкие ямки, швы и дорожные переезды.

Минусы

При нагрузках подвергаются сильной деформации (смятию), протектор мнется, что ухудшает сцепные и скоростные свойства шины. Устойчивость на высоких скоростях намного ниже, чем у радиальных.

Радиальные шины


У радиальных — тканевые нити в строении колеса, не пересекаются друг с другом. А идут горизонтально от одной стороны к другой. Нужно отметить, что именно такие покрышки могут быть в камерном и бескамерном исполнении. Верхняя часть (БРЕКЕР) выполняет главную роль. Иногда слой брекера имеет в строении до 25 слоев металлокаркаса (которые состоят из стальных или латунных проволок диаметром от 0,1 до 0,2 мм). Металлический корд, имеет гораздо высокую прочность, чем текстильный, обладает низкой растяжимостью, а также лучшей теплопроводностью. Благодаря всему этому можно сказать, что радиальный тип отлично держит свою форму.

Плюсы

Отлично держит дорогу, а соответственно они более безопасные при высоких скоростях и больших нагрузках. Обладают повышенными характеристиками сцепления с дорогой, как на мокром, так и сухом асфальте. Устойчивость повреждениям и проколам в зоне протектора.

Минусы

Стоимость выше, из-за сложного строения. Боковой корд, мягкий, более подвержен повреждению, чем у оппонента. При боковом порезе радиальную шину нежелательно использовать в повседневной нагрузке. Как правило ее убирают на запаску.

Не смотря на то, что диагональные шины стоят дешевле и отлично держат боковой удар, они практически исчезли с рынка. Радиальные шины из-за своего прочного каркаса протектора, и устойчивости к высоким нагрузкам и скоростям, а также отличным сцепным особенностям выиграли этот бой.

Сейчас ребята посмотрите полезное видео по теме, там идет разговор о колесах мотоциклов производимые компанией Michelin, однако информация подается предельно понятно, смотрим.

Вот такие вот устройства, думаю моя статья была вам полезна, смотрите и читайте наш автомобильный сайт, подписывайтесь на обновления в социальных сетях.

В связи с тем, что в последнее время, особенно в рекламе, часто говорят о различных характеристиках покрышек, которые ранее мало кого интересовали, многим автомобилистам необходимо больше информации о том, как ставить радиальные шины, и какой им нужен уход.

Какова радиальная конструкция шины?

Можно выделить два типа автомобильных шин, в зависимости от ориентации нитей корда: диагональные и радиальные. В первом случае нити корда располагаются под определенным углом к радиусу колес, во втором – вдоль него. Кроме того, чаще всего, имеют несколько слоев корда, причем нити каждого слоя перекрещиваются. Корд же радиальных шин натянут без пересечения нитей.

Радиальная конструкция шины способствует значительному снижению напряжений нитей. Кроме того, их прочностные характеристики значительно повышают надежность покрышек в зоне беговой дорожки, каркас надежно защищен от разного вида повреждений, и существует меньшая вероятность появления трещин в протекторе. Имеются, конечно, и слабые места, но о них мы скажем позже, ибо они имеют влияние на работу покрышки лишь в определенных условиях эксплуатации.


Что значит радиальная шина – плюсы и минусы

Можно очень просто распознать радиальные шины, маркировка таких покрышек всегда имеет букву R, например 315/80R22.5. На их боковине указывается еще и количество слоев корда, а также материал. Кстати говоря, из-за того, что абсолютно каждый слой работает самостоятельно, благодаря радиальному расположению нитей, их количество не обязательно должно быть четным.

Жесткий брекер (слой между протектором и каркасом) значительно снижает вероятность деформации рисунка протектора и способствует тому, чтобы пятно контакта практически не изменялось по форме. Сцепление с дорожным покрытием у таких покрышек значительно лучше, чем у диагональных, это обеспечивается большей площадью контакта . Таким образом, благодаря всем своим достоинствам они практически вытеснили с рынка другие типы.

В принципе, слабых мест у радиальных покрышек не много, но они есть. У них стенок, это связано с радиальным расположением нитей, поэтому надо быть предельно осторожными при движении по глубоким колеям, и следить, чтобы давление воздуха было всегда в пределах нормы. Также они очень боятся ударов о бордюрные камни, и намного чаще в этом случае получают повреждения, чем диагональные.

Как ставить радиальную шину – несколько особенностей, что вас ждут

Узнав более подробно, что значит радиальная шина, следует разобраться и со следующими вопросами, как их ставить, и в каком уходе они нуждаются. Устанавливая такие покрышки на своего «железного коня», придерживайтесь следующих правил. Если вы приобрели направленную шину, то на ней обязательно должна быть стрелка, которая указывает направление движения вперед, и устанавливать ее надо соответственно.

Пятая шина, в основном, монтируется из расчета установки с правой стороны, так как по статистике именно правые колеса страдают больше всего.

Если же типы рисунков протектора радиальных шин относятся к несимметричным, то с одной стороны вы увидите надпись «Inside» что в переводе означает «наружу», и устанавливать их следует так, чтобы данная надпись находилась с внешней стороны. Что же насчет симметричных радиальных вариантов, то обязательно при снятии отметьте направление движения, дабы потом установить их правильно. Ну, и в завершении, даже когда прикатываете радиальную шину к месту монтажа, обязательно соблюдайте направление вращения .

Ухаживать же за ними нужно так же, как за любыми шинами. Регулярно следует осматривать, причем особое внимание уделять протектору и боковинам, в случае же обнаружения дефектов, обратитесь за помощью к специалистам. Если же во время движения авто уводит в сторону, или появились вибрации, то, скорей всего, это также из-за повреждений покрышек. Нужно произвести демонтаж и восстановить шину.