А – диагональная шина; б – радиальная шина; в – брекерный пояс

  В то же время радиальное расположение нитей корда снижает прочность боковин шины. В тяжелых дорожных условиях вероятность повреждения боковин довольно велика и, как следствие, долговечность радиальных шин, эксплуатирующихся преимущественно на бездорожье, часто оказывается ниже, чем диагональных. Это свойство радиальных шин, наряду с более высокой их стоимостью, является основной причиной продолжающегося производства диагональных шин.

  Среди других недостатков радиальных шин можно отметить:

- повышенный шум у шин с металлокордом при высоких скоростях движения.

- больший момент инерции относительно оси вращения, что связано с расположением на периферии большей части массы шины: достаточно тяжелого брекерного пояса и протектора;

  - пониженную боковую жесткость, что ухудшает устойчивость колесной машины (у современных машин этот недостаток нивелируется за счет характеристик подвесок);

 Наличие жесткого брекерного пояса и весьма эластичного каркаса у радиальных шин для легковых автомобилей явилось причиной трансформирования первоначально круглого их профиля в несколько сглаженный профиль беговой дорожки, поэтому отношение Н/В у этих шин не превышает 0,82.

  Преимущества радиальных шин, безусловно, превалируют над их недостатками и, будучи изложены в тезисном виде, состоят в следующем:

- меньшее сопротивление качению (на 25…30 %) и, как следствие, меньший расход топлива (до 10 %);

- лучшее сцепление с дорогой;

- более низкий тепловой режим работы (на 20…30⁰С), что позволяет эксплуатировать шины при более высоких скоростях движения;

- лучшая передача продольных и боковых сил;

- более быстрая реакция на поворот руля;

- большая грузоподъемность шин одного размера с диагональными (на 15…25 %);

- значительно более высокие износостойкость (в 1,5…1,7 раза) и срок службы (в 1,5…2,5 раза);

- лучшие характеристики упругости (шины практически не изменяют своего профиля при высоких скоростях движения автомобиля);

- более высокая стойкость к проколам (за счет использования металлокорда в брекерном поясе).

  Особенностью радиальных шин является то, что нагрузка на них может быть увеличена за счет повышения внутреннего давления воздуха как без изменения конструкции (до 10 %), так и при увеличении числа слоев корда в каркасе и повышении прочности нитей корда (усиленные шины).

  На легковых автомобилях, прицепах к ним, легких грузовых автомобилях и автобусах особо малой вместимости устанавливаются шины только низкого давления (до 0,30 МПа).

  У грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов из-за высоких нагрузок на их колеса давление воздуха в шинах (в зависимости от размера шины и максимальной нагрузки на колесо) находится в пределах 0,50…0,90 МПа.

  В тракторостроении применяются шины только низкого (шины управляемых и направляющих колес, шины прицепов) и сверхнизкого (шины ведущих колес) давления. Давление воздуха в шинах низкого давления – 0,14…0,30 МПа, в шинах сверхнизкого давления – 0,08…0,12 МПа.

Камерные и бескамерные шины

  Камерная шина (рисунок 1.8) включает покрышку и ездовую камеру (с вентилем), а шина для грузовых автомобилей – и ободную ленту.

Рисунок 1.8 – Камерная шина: 1 – покрышка; 2 – ездовая камера; 3 – привулканизированный к      камере вентиль; 4 – обод колеса

  Ездовая камера – герметичная торообразная эластичная трубка. Камера имеет вентиль, который служит для накачивания, удержания и выпуска воздуха. Для того чтобы при монтаже шины на обод колеса камера не образовывала складок, её размеры несколько меньше, чем внутренние размеры шины. В связи с этим, заполненная воздухом камера находится в растянутом состоянии. Толщина камеры в поперечном сечении неравномерна. Несколько большую толщину камера имеет в зоне максимальной деформации на участке, расположенном под протектором шины. В процессе качения колеса камера работает при высокой температуре и больших напряжениях.

  Ободная лента – профилированное эластичное кольцо, расположенное между бортами покрышки, камерой иободом колеса. Лента предохраняет камеру от износа о выступающие детали обода и борта покрышки.

  Бескамерная шина (рисунок 1.9) отличается от камерной наличием специального герметизирующего слоя резины на внутренней стороне толщиной 2...3 мм, герметичной посадкой шины на обод и специальной конструкцией бортов. Борта, кроме того, имеют несколько меньший посадочный диаметр относительно посадочного диаметра обода колеса, что обеспечивает более плотную посадку шины на обод. Обрезиненный вентиль устанавливается в ободе колеса с высокой степенью герметизации.

Рисунок 1.9 – Бескамерная шина: 1 – герметизирующий слой; 2 – уплотнительный бортовой    слой;   3 – герметичный обрезиненный    вентиль в ободе колеса

 Бескамерная шина состоит только из покрышки, поэтому для нее понятия «шина» и «покрышка» – идентичны.

  Основное преимущество бескамерных шин заключается в повышенной безопасности движения колесной машины на высоких скоростях. В камерной шине, если камера будет повреждена, то при проколе воздух из нее выйдет достаточно быстро, а при разрыве практически мгновенно, что, в первом случае, снижает безопасность движения колесной машины, а во втором, чревато дорожно-транспортным происшествием. В бескамерной шине быстрая потеря воздуха через отверстие прокола практически невозможна или вообще отсутствует при проколе инородным предметом, застрявшим в шине (за счет уплотнения предмета герметизирующим слоем), и водитель успевает это заметить. Шина (в отличие, от камерной) может быть достаточно легко отремонтирована, иногда даже без снятия с диска (разбортирования).

  Другими преимуществамибескамерных шин являются:

- меньшая масса (для грузовых автомобилей от 2 до 18 кг);

- меньшее сопротивление качению;

- меньший нагрев (за счет лучшего отвода теплоты непосредственно через металлический обод и отсутствия трения между покрышкой и камерой);

- больший срок службы (примерно на 20 %);

- большая устойчивость внутреннего давления воздуха;

- более простой монтаж;

- лучшая приспособленность к балансировке.

  Массы камер и ободных лент для шин грузовых автомобилей с посадочным диаметром обода 20…21 дюйм приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Массы камер и ободных лент для шин грузовых автомобилей с посадочным диаметром обода 20…21 дюйм

Обозначение шины	Обозначение   камеры	Средняя масса камеры, кг	Обозначение  ободной ленты	Средняя масса ободной ленты, кг
7.50 - 20 8.25 R20 9.00 R20 10.00 R20 11.00 R20 12.00 R20 390/95R20 480/70R20 425/85R21 530/70-21	7.50 - 20 8.25 - 20 9.00 - 20 10.00 - 20 11.00 - 20 12.00 - 20 14.00 - 20  1200х500-508  1220х400-533  1300х530-533	2,7  3,5  4,2  5,3  5,9  6,4 10,1 12,9 11,2       14,1	– 6.7 - 20 6.7 - 20  7.7 - 20  7.7 - 20  7.7 - 20 300 - 508 475 - 508 340 - 533 475 - 533	– 1,6 1,6 2,3 2,3 2,3 3,4 6,1 4,4 6,2

 

В качестве недостатков, присущих бескамерным шинам, необходимо отметить следующие:

- для бескамерных шин используются более сложные в изготовлении колесные ободья, обеспечивающие герметичную и надежную посадку бортов шины на обод и имеющие герметичную установку вентиля в ободе;

- при нарушении герметичности посадки шины на обод, что характерно для шин, продолжительное время находящихся в эксплуатации на тяжелых грязных дорогах и бездорожье, требуется все более частая подкачка или комплектация камерой;

- в случае сползания борта шины с полки обода, обратно посадить шину на обод весьма затруднительно (для этого требуется высокопроизводительный компрессор).

Необходимо также отметить, что без особой необходимости не следует вставлять камеру в бескамерную шину. Если в камерной шине воздух, попадающий между камерой и покрышкой, выходит в атмосферу через вентиль или негерметичный обод, то в бескамерной шине он образует плоские пузыри, что сильно затрудняет теплоотдачу и, как следствие, ведет к перегреву шины.