Конструкция и характеристика шин Шины современного автомобиля - один из наиболее важных компонентов его активной безопасности. Высокий коэффициент сцепления j с дорогой - гарантия во многих случаях безопасного движения автомобиля. Но его величина ограничена и зависит от многих факторов. Процессы, происходящие в зоне контакта, довольно сложны и пока еще не выяснены с достаточной точностью, однако многочисленный экспериментальный материал дает вполне ясную картину зависимости коэффициента сцепления от некоторых факторов. Выяснение этих закономерностей очень важно, так как, не зная их, невозможно выяснить ис-тинную причину любого дорожно-транспортного происшествия. Для обеспечения высокого очень важно обеспечение высокого коэффициента сцепления на мокром дорожном покрытии. Исследования показали, что коэффициент сцепления на мокром дорожном покрытии зависит в большой степени от состава резины протектора, его рисунка и давления Б шине. Кроме всего указанного, шина влияет на комфортабельность, плавность хода и управляемость автомобиля. Шина должна обеспечивать: высокий коэффициент сцепления при различных режимах движения и различных состояниях дорожного покрытия; плавность хода; высокий коэффициент увода; безопасность движения при утечке воздуха до полной остановки автомобиля. Сделать шину с хорошей комфортабельностью и одновременно удов-летворяющую всем желаемым требованиям безопасности при нагрузках и скоростях, которые предпочитает потребитель, практически невозможно. Поэтому для различных типов и классов автомобилей часто выбираются совершенно различные по конструкции шины в зависимости от того, какое требование является превалирующим в каждом определенном случае. Основными задачами любой шины являются: во-первых, выдерживать вес автомобиля и, во-вторых, создавать и передавать все нагрузки, связанные с ускорением, торможением и управлением. В зависимости от того, как движется автомобиль - прямолинейно или криволинейно, в пятнах контакта шин возникают силы, действующие симметрично при разгоне и торможении, или несимметрично соответственно. Несимметричная деформация шины при прохождении поворота ощущается водителем как стремление к самоцентрированию рулевого управления. Во многом поведение автомобиля на дороге зависит от рисунка шин. Главная задача протектора - обеспечить выдавливание воды из пятна контакта шины для исключения эффекта аквапланирования, который приводит к потере управления. Но, создавая рисунок протектора, необходимо помнить, что вибрации, создаваемые в пятне контакта, производят существенный шум, который определяет общий шум от движущегося автомобиля, в настоящее время строго регламентируемый для новых автомобилей. Поэтому на ведущих фирмах-производителях существуют специальные камеры, где испытываются новые рисунки протекторов. При этом производимый ими шум записывается и тщательно подгоняется под установленные нормы. С ростом скорости автомобиля требуется применение более эффективных тормозов. Но диаметр используемых тормозных дисков, связан в первую очередь с размерами колесного диска. Для использования дисков увеличенного диаметра шинники уменьшают отношение высоты профиля к его ширине. Кроме того, уменьшение деформации боковых стенок шины приводит к снижению выделяемого тепла, что обеспечивает возможность движения на более высоких скоростях. Но распространение сверхнизкопро-фильных шин сдерживается уменьшением стабилизирующего момента, что приводит к ухудшению «чувства руля». Несмотря на повсеместное ограничение скорости (нет ограничений разве что в Германии), индекс скорости шин постоянно возрастает. Он обозначается буквой латинского алфавита. Так, например, шина, рассчитанная на движение со скоростью 190 км/ч, имеет на боковине индекс «Т». Высший индекс скорости - «Y» - свидетельствует о том, что автомобиль на этих шинах может передвигаться на скоростях до 300 км/ч. Сложные задачи перед разработчиками ставит сопротивление качению. По мнению специалистов, уже при скорости 100 км/ч оно составляет 20% всех сил сопротивления. Для снижения сопротивления качению производители шин разрабатывают новые материалы протектора, способные поглощать меньше энергии при растяжении и сжатии, но обеспечивающие хорошее сцепление с дорогой. Все чаще вместо традиционного каучука используются силиконовые компаунды, обеспечивающие лучшее сцепление с дорожным покрытием, особенно на мокрой дороге. Известный французский производитель Michelin утверждает, что серия его новых шин обеспечивает снижение сопротивления качению на 35% без потери сцепных свойств, при этом экономия топлива достигает 3-5%. На протяжении всех лет существования пневматических шин существовала проблема их прокола. Всем хорошо известно, что прокол колеса при движении с большой скоростью может привести к самым катастрофическим последствиям. В последние годы работы в области создания «противоаварийных» шин ведутся практически всеми производителями. Создание таких шин позволит в дальнейшем полностью отказаться от запасного колеса, что позволит снизить вес автомобиля на 30-40 кг и, кроме того, позволит обойтись без домкрата и баллонного ключа, что, несомненно, приведет к увеличению объема багажного отделения автомобиля. Наметились три основные тенденции в создании «противоаварийных» шин: 1. Заполнение проколотой шины специальным пено-материалом, который при внезапном падении давления быстро расширяется и заполняет внутреннее пространство . Эта технология была испытана на чемпионатах мира по ралли. К сожалению, этот метод имеет существенный недостаток, так как не может отремонтировать большие повреждения. Самонесущие шины появились в 90-х гг. прошлого века. В отличие от других шин они имеют более толстые и тяжелые боковины, которые могут выдерживать вес автомобиля при скорости 90 км/ч на расстоянии до 80 км. К ним можно отнести и продукцию немецкого концерна Continental. Выпускаемые им шины моделей Conti Winter Contact TS 810 и TS 810 оснащены системой SSR (Self-Supporting Runf lat tyre - самоподдерживающиеся шины). Они имеют эластичные усилители боковин, воспринимающих нагрузку при потере давления. К недостаткам таких шин можно отнести: более высокие вес и цену; кроме того, в спущенном состоянии требуется специальное оборудование для Демонтажа шины с обода. Некоторые производители предложили разместить на ободе усиленное кольцо, на которое опирается шина при падении давления. К «минусам» этого, кажущегося на первый взгляд простым, конструктивного решения можно отнести необходимость создания специального обода и отсутствие взаимозаменяемости с другими шинами. Все шире применяются сегодня датчики давления в шине. Они, как правило, представляют собой миниатюрные приборы, смонтированные либо на ниппеле, либо в самой шине. Питаются они от литиевых аккумуляторов, заряда которых хватает на срок до 5 лет. Сигнал с датчика поступает на приемник-дешифровщик и затем бортовой компьютер. Информация о давлении в каждом колесе выводится с него на панель приборов. По яркости индикатора или сигналу зуммера водитель может иметь представление о величине давления в той или иной шине.
