Устройство и виды автомобильных шин

Транспортная шина — это одна из важнейших составляющих колеса, которая представляет собой упругую резиновую оболочку с металлическими и тканевыми вставками. Она монтируется на специальный диск, чтобы обеспечить лучшее сцепление транспорта с дорожным полотном, поглощая возникающие колебаний и вибрации. Кроме того, шины компенсируют погрешность траектории движения колес, обеспечивая комфорт и безопасность движения.

Первая в мире шина была изготовлена Робертом Уильямом Томсоном в 1846 году. Она накладывалась на колесо с деревянными спицами, которые вставлены в деревянный обод, обитый металлическим обручем. Сама покрышка состояла из двух частей: внутренней камеры и внешнего покрытия.

С поры выпуска первой автошины модельный ряд претерпел большие метаморфозы. Сейчас производственная линия содержит усовершенствованные модификации покрышек, изготавливаемые в разнообразных типоразмерах: для легковых и грузовых автомобилей, внедорожников, сельскохозяйственной, коммерческой и промышленной техники, а также большегрузов, квадроциклов, скутеров и т.д.

Исходя из обстоятельств эксплуатации автопокрышки могут производиться из разнообразного сырья со сложной химической формулой и установленными физическими характеристиками.

Строение современных покрышек

Современная шина обладает довольно сложным устройством и изготавливается с применением новейших технологий производства. В составе содержится масса разных материалов, таких как: природный и синтетический каучук, высокопрочная сталь, нейлон, полиэстер, природные и синтетические масла. Каждое используемое сырье выполняет определенную, возложенную на него, функцию.

Устройство и виды автомобильных шин

Пример строения современной шины высокого класса качества:

  1. Боковина. Производится из природного каучука и служит для защиты покрышки от боковых дефектов и наружных влияний.
  2. Протектор. Изготовлен из смеси силики, синтетического, природного каучука и рафинированного масла. Выполняет функцию прочной адгезии колеса с дорожным покрытием, мокрыми поверхностями и снижает сопротивление качению.
  3. Антишумовые полости. Сделаны с целью снижения «эффекта органной трубы» — высокочастотных звуков, возникающих при движении транспорта на высокой скорости по прямым гладким участкам дороги.
  4. Кольцевой стержень. Выполнен из стальной проволоки в резиновой оболочке. Необходим для надежной фиксации шины на диске колеса.
  5. Прочное защитное ребро. Располагается на боковине. Сделано из каучука и служит для защиты диска и от механических повреждений.
  6. Бандаж. Изготовлен из нейлона, покрытого резиной. Используется для улучшения способности изделия переносить высокую скорость вращения, а также содействует точности соблюдения типоразмера при изготовлении покрышки.
  7. Слои стального корда. Производятся стали высокой степени прочности. Необходимы для обеспечения сохранности формы изделия и для увеличения устойчивости транспортного средства.
  8. Прокладки из текстильного корда. Сделаны из полиэстера и служат для сопротивления избыточному давлению, которое формируется в шине.
  9. Внутренний слой из бутилкаучука. Необходим для препятствия выхода воздушного наполнения внутреннего пространства покрышки.

Благодаря своей структуре транспортные шины нашли применение и в других сферах. К примеру, многие дачники используют покрышки для выгребных ям, формируя из них прочные и надежные стенки.

Маркировка и типоразмеры

Каждому владельцу транспортного средства следует знать типоразмер шины, особенности маркировки, чтобы понимать, какая покрышка подходит к колесу, и что обозначают надписи на боковине.

К примеру, маркировка:

195/65 R15 91T,

означает следующее:

  • 195 — ширина типоразмера, в мм.
  • 65 — процентное отношение высоты профиля к ширине (65%). Параметр определяет высоту при данной ширине покрышки.

Внимание! При увеличении ширины, при этом же значении профиля, высота шины увеличится.

Если второго числа нет в маркировке на боковине (к примеру, 195/ R 15), то данный параметр равен 80% и такая шина будет называться «полнопрофильной».

  • R — в типоразмере указывает на тип конструкции — радиальная, а не радиус, как многие ошибочно полагают. Покрышки для легковых автомобилей с диагональной конструкцией уже почти не изготавливают.
  • 15 — диаметр диска в дюймах, то есть внутренний диаметр, но не радиус, шины.
  • 91 — индекс нагрузки. Это условная величина, указывающая предельно допустимую нагрузку на покрышку.

При помощи таблицы можно узнать максимальную нагрузку в килограммах, при которой производитель гарантирует, что изделие не разрушится и будет соответствовать заданным заводом-изготовителем свойствам.

Устройство и виды автомобильных шин

На некоторых боковинах можно встретить надпись MAX LOAD (максимальная нагрузка) и далее указаны параметры в килограммах и фунтах.

Для микроавтобусов и легких грузовиков изготавливаются специальные, многослойные усиленные шины с повышенными значениями нагрузки. И обозначаются в зависимости от индекса нагрузки — надписью REINFORCED (6 слоёв, усиленная шина) или буквой «С» после диаметра. К примеру: 195/70 R15 C, (8 слоёв, грузовая шина).

  • T — индекс скорости. Это тоже условное значение, определяющее максимально допустимую скорость движения транспортного средства, разрешенную при использовании данных покрышек.

Устройство и виды автомобильных шин

Американская маркировка. Существуют два типа маркировки покрышек американского производства. Первая схожа с европейской, однако перед типоразмером устанавливаются буквы «P» (Passanger — для легкового автомобиля) или «LT» (Light Truck — легкий грузовик).

К примеру: P 195/60 R14 или LT 235/75 R15.

Но есть и другая, которая кардинально отличается от европейской, маркировка «американок».

К примеру: 31х10.5 R15

  • 31 — внешний диаметр изделия в дюймах.
  • 5 — ширина в дюймах.
  • R — шина радиальной конструкции.
  • 15 — внутренний диаметр в дюймах.

Устройство и виды автомобильных шин

Также на покрышках любого производителя можно встретить дополнительные обозначения в маркировке:

  • M&S (Mud + Snow — грязь + снег) — сконструированы специально как зимние или всесезонные.
  • All Season — всесезонная для круглогодичного использования.
  • Rotation — направленная, вращения которой указано дополнительной стрелкой на боковине.
  • Outside и Inside (или Side Facing Out и Side Facing Inwards) — ассиметричные, при установке которых необходимо строго соблюдать правила монтажа на диск. Надпись Outside (наружная сторона) должна быть снаружи транспорта, а Inside (внутренняя сторона) — с внутренней.
  • Left или Right — изделия данной модели бывают левые и правые. При их монтаже следует строго соблюдать правила: левые только слева, а правые только справа.
  • Tubeless — бескамерная, если эта надпись в маркировке отсутствуеьт, то шина может использоваться только с камерой.
  • Tube Type — эксплуатация только с камерой.
  • MAX PRESSURE — максимально допустимое давление, в кПа.
  • RAIN, WATER, AQUA (или пиктограмма «зонтик» в маркировке на боковине) — предназначенные специально для дождливой погоды и имеют высокую степень защиты от эффекта аквапланирования.

Рассмотрим также основные разновидности шин с точки зрения предназначения для конкретной транспортной техники.

Шины для легковых и коммерческих автомобилей

Продукция для легкогрузового и коммерческого автотранспорта группируется производителями в отдельную категорию – легкогрузовые шины. Резина для легкогрузовых автомобилей отличается от легковых. Ее технические параметры обладают собственными отличительные особенности – они способны выдерживать большие нагрузками, демонстрируя при этом хорошую степень сцепления в процессе эксплуатации.

Так, по типоразмерам легкогрузовые шины совпадают с изделиями, предназначенными для легкового транспорта, тогда как по физическим характеристикам находится ближе к грузовому сегменту. Данные покрышки выдерживают большие нагрузки, благодаря усиленной конструкции (на боковине буква «C»), которая делает их прочнее легковой резины и позволяет легко управлять груженым автомобилем.

Для их изготовления применяется плотная каучуковая смесь, специальный состав которой придает изделиям прочность и упругость, позволяя смягчать удар при попадании колеса в яму на дороге. Кроме того, легкогрузовые изделия отличаются повышенной износостойкостью.

Протектор и индекс скорости указывают на конкретное предназначение покрышки. Для пассажирских микроавтобусов используют модификации с высокими показателями допустимой скорости, в составе протектора у них много элементов, как и у легковых шин. Для грузоперевозок используют модели с низкими скоростными индексами, протектор которых отличается простотой, но суровостью.

По степени жесткости и рисунку протектора резина данного типа подразделяется на всесезонную, летнюю, зимнюю (фрикционную и шипованную). Всесезонные изделия рекомендуется монтировать при щадящих погодных условиях, летние модели по составу сырья отличаются от зимней резины. Ошипаванная продукция лучше подходит для поездок по заснеженным и обледенелым трассам, а фрикционная – для чистых зимних дорог.

Покрышки для внедорожников

Внедорожные шины сделаны для завоевания труднопроходимых трасс. Данная категория изделий разнится от типичной резины увеличенной прочностью структуры и высоким индексом износостойкости, их конструкция разработана переносить повышенные перегрузки, благодаря усиленному каркасу.

В ассортиментном ряде покрышек для внедорожников разными производителями представлено множество разновидностей модификаций, каждая из которых хороша по-своему при эксплуатации в определенных условиях. Данная продукция отличается набором значительных характеристик.

Условно представленный ассортимент можно разделить на три группы:

  1. Резина для загородных поездок и движения в городе по ровному покрытию. В отличие от «зубастых» моделей, данные изделия предназначены для езды по шоссе, имея большую область контакта с дорожным полотном. Блоки протектора, которые расположены на беговой дорожке, находятся не небольшом расстоянии друг от друга, благодаря чему увеличивается маневренность и поглощаются шумы.
  2. Покрышки для передвижения в городских условиях и по трудно проходимым трассам, но в условиях полного бездорожья они во многом уступают моделям из третьей группы. Резина из второй группы отличается от представителей первой повышенной жесткостью и более крупным рисунком протектора.
  3. Модели для прохождения полного бездорожья. Эти шины нельзя спутать ни с какой другой резиной. Эти покрышки отличаются высоким коэффициентом жесткости, демонстрируют отличную качества при прохождении колеи, преодолевают любые преграды, которые не подвластны обычным изделиям. Рисунок протектора очень рельефный, с мощными геометрическими блоками, благодаря которым возможна езда по топям, грязи, глине, каменистой дороге.

Внедорожные шины спроектированы для передвижения по самых труднопроходимым местностям. Их конструкция содержит специальное жесткое плечо, позволяющее поглотить вибрацию и колебания неровной трассы и повысить устойчивость внедорожника при прохождении ухабов. Протянутые к плечевой зоне блоки оказывают дополнительную тягу контакта с покрытием, когда протектор не способен полностью соприкоснуться с поверхностью.

Покрышки для внедорожников с «суровым» протектором обладает максимальной маневренностью в условиях бездорожья и дают возможность легкого управления автомобилем в экстремальных условиях.

Шины для грузовиков и большегрузов

Назначение грузовых покрышек состоит в обеспечении функциональности грузового автотранспорта, который обычно работает с повышенными нагрузками и, в основном, в непростых дорожно-погодных условиях.

Грузовые автошины изготавливаются камерными и бескамерными, обладают сложной конструкцией. Боковина резины для большегрузов отличается высокой прочностью, несмотря на то, что является их чувствительной частью. В процессе движения техники боковина многократно изгибается, выдерживая вес самого транспорта и груза.

Помимо этого, боковина несет ответственность за ходовые качества и комфорт передвижения, а также защищает корд. Плечевая зона повышает боковую жесткость резины, а сквозь каналы в плече происходит отвод жидкости. Протектор обеспечивает проходимость грузовиков в сложных условиях дорожного покрытия, адгезию с полотном и устойчивость техники, от центрального ребра протектора зависит управляемость транспорта.

Безошибочный выбор — один из факторов, влияющих на срок эксплуатации покрышки. Она прослужит максимально долго, если:

  • соблюдать нормы загрузки;
  • вес груза будет равномерно распределен по осям;
  • фактическое внутреннее давление в шине будет соответствовать рекомендуемому;
  • соблюдать спокойный стиль вождения.

Отличительные характеристики грузовых шин:

  • высокий показатель проходимости в условиях заснеженности трассы и бездорожья;
  • надежность эксплуатация при критических температурах окружающей среды;
  • уверенность и легкость управления;
  • большой срок службы;
  • комфорт и безопасность движения;
  • высокая износостойкость;
  • низкое сопротивление качению.

При выборе модели для приобретения автовладелец должен максимально изучить всю имеющуюся информацию, ведь от правильности выбора зависит соответствие ожиданий действительности. Рисунок протектора и технические свойства грузовой шины должны максимально соответствовать условиям эксплуатация большегруза.

Поэтому стоит учитывать все имеющиеся данные, как о покрышках, так и о транспортном средстве: грузоподъемность, средняя скорость, качество дорожного покрытия. От правильности выбора резины для грузовиков зависит устойчивость фуры или прицепа на дороге и поведение тягача при выполнении разнообразных манёвров.

Особенности сельскохозяйственных моделей

Сельскохозяйственные покрышки обладают особой конструкцией и производятся из высокопрочных материалов. Определяя возможность монтажа резины на разные виды сельскохозяйственной техники, необходимо учитывать особенности эксплуатации агрегатов: климатические условия, тип грунтовой поверхности, специфика работ и их характер.

При каждом выезде хозяйственной техники сельхозшины тщательно осматривают и проверяют, ведь им предстоит справляться с повышенными нагрузками по местности со сложными условиями, переезжать на большие дистанции, соприкасаться с разными типами грунта, сутками находиться в рабочем состоянии.

Сельскохозяйственные шины представлены в двух вариациях исполнения: камерные (TT) и бескамерные (TL). Вторая разновидность резины является менее аварийной, поскольку данная конструкция может сдерживать потерю воздушного наполнения, пока техническое средство доберется к ремонтной стоянке с незначительным повреждением покрышки.

Поэтому сельхоз шины обладают следующими качествами:

  • хорошее сцепление с контактирующей поверхностью грунта;
  • равномерное распределение давления по всей зоне контакта;
  • отличная тяга;
  • высокая устойчивость к большим грузам;
  • способность самоочистки;
  • долгий период эксплуатации;
  • высокая степень износостойкости.

Качество работы, маневренность и устойчивость техники во многом зависит от особенностей строения рисунка протектора. Рисунок с ребрами («ручеек») используется для установки на прицепы. Такой протектор не допускает бокового скольжения и обеспечивает хорошую устойчивость. Рисунок из множества блоков и узлов предназначен для подвижных и ведущих колес, которые ездят по мягкому грунту.

Для техники, которой приходится работать в сложных дорожно-погодных условиях и на разных типах грунта, предназначены шины с направленным тяговым рисунком. Глубина размер и вид протектора, а также угол наклона и форма грунтозацепов сильно сказываются на очистительных свойствах резины, а, значит, и на ее проходимость.

По этой причине, выбирая сельхозшины, требуется располагать данными о типе грунта, степени его влажности и сцепления. Для эффективной работы спецтехники при высокой влажности почвы лучше выбрать широкопрофильные изделия с минимальным количеством ребер на беговой дорожке.

Имейте в виду, что при замене покрышки на сельскохозяйственной технике, размер устанавливаемой резины должен абсолютно совпадать с комплектующей. При этом на каждую отдельную ось машины можно установить только один вид покрышек: либо радиальные, либо диагональные изделия. Не допустим монтаж разных конструкций. Максимально допустимая нагрузка на резину должна соответствовать мощности транспорта.

Применение индустриальных шин

Индустриальные шины относятся к отдельной группе автомобильных покрышек. Данные изделия устанавливаются на специальную технику, которая используется при выполнении строительных, производственных, ремонтно-дорожных и других видов работ в сверхсложных условиях и при экстремальных нагрузках.

Показатели качественных характеристик промышленных автопокрышек существенно рознятся от параметров продукции, которая предназначена для других видов техники. Данные изделия должны соответствовать рабочим условиям специализированных машин, следовательно, резина должна обладать повышенной грузоподъемностью и увеличенным запасом механической прочности.

Процесс изготовления индустриальных покрышек представляет собой сложную технологию, предполагающую значительный расход сырья на одну единицу продукции, что влияет их высокую себестоимость. Помимо этого, для сборки промышленных шин используется специальная резиновая смесь, содержащая компоненты, которые наделяют данные изделия требуемыми высококачественными параметрами.

Индустриальные автошины разделяются на две категории:

  • камерные;
  • бескамерные.

Модификации с камерами почти не подвергаются деформации, они могут переносить влияние больших температур, что для бескамерной резины несвойственно. Но у бескамерных моделей есть собственные достоинства: высокая безопасность, меньший вес по сравнению с камерными аналогами, хорошая управляемость.

Протекторный рисунок данной категории шин производит сцепление с дорожной плоскостью:

  1. Скальный рисунок обладает большой зоной контакта, предоставляя хорошую адгезию с поверхностью соприкосновения, обеспечивает маневренность техники при езде вперед и назад. Кроме того, он предохраняет покрышку от разрезов заостренными кромками камней.
  2. Направление протектора типа «Ёлочка» зависит от оси, оно должно совпадать с ходом движения спецмашины при установке на ведущих осях, а при использовании на оси свободного качения рисунок устремляется в противоположную сторону.
  3. Блочным рисунок предпочтительнее для техники, которая контактирует колесами с сыпучим, топким или мягким грунтом. При касании с почкой образуется большое пятно контакта, обеспечивая транспорту выкую проходимость.
  4. Продольные ребра на беговой дорожке обеспечивают отличную курсовую устойчивость.
  5. Гладкий рисунок используется на дорожных катках и погрузчиках, которые используются в рудных шахтах.

Правильный уход и эксплуатация

Несколько полезных рекомендаций, соблюдая которые поездки на автомобиле будут безопаснее, а шины прослужат дольше:

  1. Новые покрышки нужно «обкатывать», чтобы получить от покупки максимальное сцепное свойство. Обкатка продолжается приблизительно 200-300 км, при спокойном режиме вождения. В этот период старайтесь не делать резких поворотов, торможений и больших разгонов. Обкатка особенно важна при установке зимней шипованной резины, так как шипы должны «сесть» на свои места и вероятность их вылета существенно снизится.
  2. Снизьте нагрузку. Долговечность резины зависит от режима ее эксплуатации. Одна и та же модель, но разных условиях может прослужить от 1 года до 4 лет. На это влияет стиль вождения, мощность двигателя, качество дорожного полотна, скоростной режим и т.д. При «резкой» и быстрой езде покрышки, особенно зимние, изнашиваются намного быстрее. Они спроектированы для создания максимально безопасного передвижения в суровых зимних условиях, и обладая мягкой структурой истираются стремительнее.
  3. Регулярно внимательно осматривайте колеса. На вентиле всегда должен быть колпачок, защищающий ниппель от попадания грязи и пыли. Посторонние предметы, торчащие в шине, могут нарушить ее герметичность. При движении это особенно опасно. Небольшие трещинки на боковой поверхности свидетельствуют о старении изделия и потери его эластичности. Пузыри на боковине грыжи) указывают на необратимое нарушение внутренней конструкции обрыв армирующих волокон).

Внимание! Из шины не должно торчать деталей конструкции шины, не должно быть грыж или глубоких порезов. Такие покрышки очень опасны для эксплуатации и подлежат утилизации.

  1. Проверяйте степень износа. Соблюдайте осторожность при езде на сильно изношенных покрышках в дождливую погоду, поскольку за счет снижения высоты водоотводящих канавок на протекторе возрастает вероятность аквапланирования, когда машина попадает в лужу и «всплывает», теряя контакт с покрытием, что приводит к потере управляемости транспортом.
  2. Проверяйте давление до начала движения. Оно должно соответствовать рекомендуемому производителем показателю. Чрезмерно высокое давление делает транспортное средство жестче, увеличивая нагрузку на его, при этом управляемость ухудшается. Слишком низкое давление приводит к неравномерному износу резины, «плаванию» машины по дороге, повышает риск прокола и повреждения диска.
  3. Храните шины в защищенном от солнечного света и атмосферных воздействий месте. Для сезонного хранения желательно использовать специальные полиэтиленовые пакеты. Покрышки, упакованные в пакеты, медленнее «стареют» поскольку меньше подвержены атмосферным воздействиям и разрушительному солнечному излучению и прослужат вам дольше.

Существует множество известных во всем мире брендов и не очень знаменитых производителей шин для транспортных средств, которые отличаются качеством, типоразмерами, предназначением, структурой и ценой. Также выпускаются специальные средства по уходу за покрышками, к примеру, средства для аварийного ремонта и накачки камеры в легковых автомобилях, велосипедах и скутерах.

Зная устройство, типоразмеры и маркировку шин, соблюдая правила их эксплуатации и ухода, вы можете предупредить преждевременный износ данных изделий, обеспечить долгий срок службы резины и безопасность вождения в целом.