Шины
легковых автомобилей

Пневматические шины легковых автомобилей различаются по расположению нитей корда в каркасе (диагональные, радиальные), по способу герметизации внутреннего объема (камерные, бескамерные), отношению высоты к ширине профиля, типу протектора (с дорожным, универсальным, всесезонным, зимним рисунком и рисунком протектора повышенной проходимости) и по ряду других специфических особенностей.

Характеристики каждой конкретной шины достигаются путем сложного сочетания особенностей конструкции, рисунка протектора и качества использованных резиновых смесей. Лишь внешнее сходство или, наоборот, различие шин разых производителей не позволяет делать однозначный вывод о схожести или различии их потребительских качеств.

От протектора и его рисунка зависит уровень шума во время качения шины и ее износостойкость, сцепление ее с дорогой, причем для сухих, мокрых или грязных дорог требуются свои "специальные" рисунки. Поэтому количество и разнообразие применяемых на шинах рисунков протектора даже не поддается описанию, так как ежегодно появляются все новые и новые оригинальные образцы. Не менее важной является демпфирующая способность шины, которая ухудшается с увеличением толщины протектора.

Дорожные летние шины - наиболее распространенные. Их отличают четко выраженные продольные канавки для отвода воды из пятна контакта протектора с дорогой, слабо выраженные поперечные канавки и отсутствие микрорисунка. Кроме того, они имеют обязательный плавный (скругленный) переход от протектора к боковинам.

Шины этого типа обеспечивают максимальное сцепление с сухой и мокрой дорогой, обладают максимальной износостойкостью и наилучшим образом приспособлены для скоростной езды. Для движения по грунтовым дорогам (особенно мокрым) и зимой они малопригодны.

В отдельную подгруппу можно выделить скоростные шины (категория "Н" и выше). Они отличаются повышенной способностью противостоять перегреву, сохранением стабильного коэффициента сцепления с дорогой независимо от особенностей качения на высокой скорости.

Дорожные всесезонные шины хорошо приспособлены для работы на сухом и мокром асфальте, отличаются удовлетворительной приспособленностью к зимним дорогам и несколько большим износом, чем летние.

Рисунок протектора всесезонной шины более разветвленный, причем элементы рисунка группируются в хорошо различимую "дорожку" и разделены канавками разной ширины; на элементах рисунка - "шашках" - имеются узкие прорези дополнительного микрорисунка. Как правило, на этих шинах проставлена маркировка all season, tous terrain или условные знаки (снежинка или капля). Универсальные шины (по отечественной терминологии) предназначены для работы на дорогах любого качества. Причем четкую границу между ними и всесезонными провести бывает довольно трудно. Отличаются они прежде всего более глубоким и разветвленным рисунком протектора. Дело в том, что, под дорогами "любого качества" в СНГ можно понимать 60-80 % всех дорог, включая и бездорожье, поэтому этот тип шин во многом - отечественное изобретение. По западным меркам к универсальным можно отнести шины типа М+S (Mud and Snow - грязь и снег) в варианте с менее расчлененным канавками рисунком протектора, со слабо выраженным микрорисунком или без него.

Зимние шины предназначены для работы на заснеженных и обледенелых дорогах, сцепные качества покрытия которых могут изменяться, в зависимости от ситуации, от минимальных (гладкий лед или каша из снега и воды) до небольших (укатанный снег на морозе). Рисунок протектора таких шин имеет четко выраженные "шашки" от продольных и поперечных канавок значительной глубины. У "шашек" сложный фигурный рельеф для увеличения рабочих боковых поверхностей, а также разветвленный микрорисунок.

Зимние шины также обозначаются индексом M+S. Зачастую они имеют строго определенное направление движения (указано стрелкой).

Следует помнить, что более пластичная (для работы при пониженных температурах) резина зимних шин в летних условиях подвержена усиленному износу, проникновению в протектор мелких твердых предметов, перегреву. Ходимость зимних шин на 30-50% меньше летних не только из-за особенностей резины, но и из-за специфического протектора, более шумного и склонного к повышенному износу.

Многие зимние шины позволяют устанавливать шипы противоскольжения или имеют их. Дело в том, что при движении автомобиля при температуре окружающего воздуха до -10°С и даже ниже в зоне контакта шины с дорогой всегда присутствует тонкий слой влаги (шина нагревается от трения и деформации). Поэтому на заснеженной дороге задача шипов противоскольжения - продавливать влажную пленку, играющую роль смазки, и обеспечивать надежный контакт шины с дорогой. Для каждой шины конкретного автомобиля, а также с учетом характера (интенсивности) движения подбирают наиболее подходящие по типоразмеру шипы. Некоторые фирмы указывают на боковине шины предпочтительный размер шипов.

Основные элементы шины

Каркас - главный силовой элемент, который придает шине прочность и гибкость. Представляет собой один или несколько слоев обрезиненного корда.

Брекер - резинотканевая или металлокордная прослойка между каркасом и протектором.

Протектор - часть шины (толстый слой специальной износостойкой резины), непосредственно контактирующая с дорогой.

Боковина - тонкий эластичный слой резины толщиной 1,5-3 мм на боковых стенках каркаса, защищает каркас от механических повреждений, проникновения влаги. На боковину наносят наружную маркировку шины.

Борт - жесткая посадочная часть покрышки для фиксации и герметизации ее на ободе колеса. Состоит из слоя корда каркаса, завернутого вокруг проволочного кольца, и твердого наполнительного резинового шнура.

В диагональных шинах все нити корда в смежных слоях расположены (пересекаются) под углом друг к другу. Число смежных слоев обычно четыре. Конструкция диагональных шин устарела, но их продолжают выпускать (в основном для машин старых конструкций), потому что они относительно дешевы в производстве, их каркас менее подвержен разрушению при ударах и порезах.

В радиальных шинах (типа R) все нити корда каркаса расположены параллельно по радиусу от одного борта к другому. Нити корда брекера лежат аналогично диагональным, только под большим углом. По большинству эксплуатационных показателей, таких как сопротивление качению, эластичность и прочность каркаса, износостойкость, ходимость и многим другим, радиальные шины превосходят диагональные.

Камерные шины состоят из покрышки и камеры с вентилем. Вентиль (обратный воздушный клапан) позволяет нагнетать воздух в шину и препятствует его выходу наружу.

Бескамерные шины отличаются наличием воздухонепроницаемого резинового слоя, наносимого под первый слой каркаса (вместо камеры). Герметичность в них достигается плотной посадкой покрышки на обод. Вентиль для нагнетания воздуха в шину размещается и герметизируется в отверстии обода колеса.

Рекомендации по выбору

Посадочный диаметр шины должен соответствовать монтажному диаметру колеса автомобиля (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 или 19 дюймов).
С ростом скоростей движения автомобилей перед конструкторами встает необходимость адекватно повышать и эффективность их тормозных механизмов. Как правило, следствием является увеличение габаритов тормозов, необходимость перехода на колеса большего размера (диаметра) и, соответственно, снижения профиля шины, чтобы остаться в прежних размерах колесной ниши. Этот процесс стимулирует появление все большего количества видов и типов низкопрофильных шин.

Современные радиальные шины имеют соотношение высоты профиля к его ширине (H/B) в пределах 82-30%. При отношении H/B=82% это число не входит в обозначение шины (например, 165R13). Начиная с H/B=80% и ниже, это число, выраженное в процентах, обозначается индексами: "80", "75", "70" и т. д. до "30" - серия шины (Н/B в %) входит в обозначение.

Отношение высоты профиля шины к его ширине оказывает значительное влияние на эксплуатационные качества. Например, у широкопрофильных и сверхнизкопрофильных шин (H/B=70% и менее) улучшенные сцепление с дорогой и характеристики управляемости автомобиля. Они выполнены более жесткими, чем обычные шины (H/B=82...80%). Скоростные сверхнизкопрофильные шины (H/B=60...30%) (фото 2) пригодны только для гладких шоссейных дорог с хорошим качеством покрытия, которых в нашей стране практически нет (за исключением отдельных участков ряда магистралей).

Ширина профиля шины В связана с шириной обода колеса б соотношением б=0,70...0,75 В, т. е. чем шире шина, тем более широким должно быть колесо. Например, надо подобрать колесо к шине 205/70R14. Число 205 - ширина ее профиля в мм (В). Делим его на 25,4 (число мм в дюйме). Результат уменьшаем на 25-30%. Получается 5,65-6,05. Поскольку стандартные значения ширины обода имеют градацию через полдюйма, искомое значение б - 6 дюймов. Или в случае, когда В=165 мм, необходимая ширина обода б составляет 115 - 124 мм, или 4,52 - 4,90 дюйма. Требуемый типоразмер колеса - 4 1/2 или 5 дюймов.

При одной и той же шине слишком узкое колесо (например, 4 дюйма) ухудшает устойчивость (управляемость) автомобиля, а слишком широкое (например, 5 1/2 дюйма) ухудшает эластичность шины и отрицательно влияет на ее долговечность.

Маркировка шин

Цифры в маркировке диагональной шины (например, 6,15-13/155-13) означают: 6,15 - условная ширина профиля шины В в дюймах; 13 - посадочный диаметр шины d (монтажный диаметр колеса) в дюймах; 155 - ширина профиля шины в мм.

Вместо числа 13 во втором случае может быть и обозначение посадочного диаметра в миллиметрах (330).

Цифры и буквы в маркировке радиальной шины (например, 165/70R13 78S Steel Radial Tubeless) означают: 165 - ширина профиля шины В в мм; 70 - серия шины - отношение высоты профиля шины Н к ее ширине В в %; R - обозначение радиальной шины; 13 - посадочный диаметр в дюймах; 78 - индекс грузоподъемности шины; S - скоростной индекс шины (максимально допустимая скорость движения автомобиля в км/ч); Steel Radial - радиальная шина с металлическим кордом; Tubeless или ТL - бескамерное исполнение шины.