Из чего состоит резина
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Из чего состоит резина

Устройство и виды автомобильных шин

Одним из основных элементов автомобильного колеса является шина. Она устанавливается на диск и обеспечивает стабильный контакт автомобиля с дорожным покрытием. В процессе движения автомобиля шины поглощают возникающие вибрации и колебания, вызванные неровностями дороги, что обеспечивает комфорт и безопасность пассажиров. В зависимости от условий эксплуатации шины могут изготавливаться из различных материалов со сложным химическим составом и определенными физическими свойствами. Шины могут также отличаться рисунком протектора, обеспечивающего надежное сцепление с поверхностями с различным коэффициентом трения. Зная устройство шин, правила их эксплуатации и причины преждевременного износа, вы сможете обеспечить долгий срок службы резины и безопасность вождения в целом.

Функции шины

К основным функциям автомобильной шины относятся:

  • гашение вибраций колес от неровностей дорожного покрытия;
  • обеспечение постоянного сцепления колес с дорогой;
  • снижение расхода топлива и уровня шума;
  • обеспечение проходимости автомобиля в сложных дорожных условиях.

Устройство автомобильной шины

Конструкция шины достаточно сложная и состоит из множества элементов: корда, протектора, брекера, плечевой зоны, боковины и борта. Поговорим о них подробнее.

Основой шины является каркас, состоящий из нескольких слоев корда. Корд — прорезиненный слой ткани из текстильных, полимерных или металлических нитей.

Корд натянут по всей площади шины, т.е. радиально. Существуют радиальные и диагональные шины. Наибольшее распространение получила радиальная шина, т.к. она характеризуется наиболее долгим сроком эксплуатации. Каркас в ней более эластичный, за счет чего уменьшается теплообразование и сопротивление качению.

Диагональные шины имеют каркас из нескольких слоев корда, расположенных перекрестно. Эти покрышки отличаются невысокой ценой и имеют более прочную боковину.

Протектор

Наружная часть покрышки, непосредственно контактирующая с дорожной поверхностью, называется «протектор». Главным его предназначением является обеспечение сцепления колеса с дорогой и защита его от повреждений. Протектор влияет на уровень шумности и вибрации, а также определяет степень износа шины.

Рисунок протектора шины и ее назначение

Конструктивно протектор представляет собой массивный слой резины, имеющий рельефный рисунок. Рисунок протектора в виде канавок, борозд и выступов обуславливает способность шины работать в определенных дорожных условиях.

Брекер

Слои корда, расположенные между протектором и каркасом, называются «брекер». Он необходим для улучшения взаимосвязи между этими двумя элементами, а также для предотвращения отслоения протектора под действием внешних сил.

Плечевая зона

Часть протектора, находящаяся между беговой дорожкой и боковиной, называется «плечевая зона». Она усиливает боковую жесткость шины, улучшает синтез каркаса с протектором, берет на себя часть боковых нагрузок, передаваемых беговой дорожкой.

Боковины

Боковина — прослойка резины, являющаяся продолжением протектора на боковых стенках каркаса. Она ограждает каркас от влаги и механических повреждений. На нее наносится маркировка шин.

Боковина заканчивается бортом, служащим для ее крепления и герметизации на ободе колеса. В основе борта находится нерастяжимое колесо из стальной обрезиненной проволоки, придающее прочность и жесткость.

Виды шин

Шины можно классифицировать по нескольким параметрам.

Сезонный фактор

По сезонному фактору различают летние, зимние и всесезонные шины. Сезонность шины определяется по рисунку протектора. На летней резине отсутствует микрорисунок, зато присутствуют ярко выраженные бороздки для стока воды. Это обеспечивает максимальное сцепление колес с асфальтом.

Зимние шины от летних можно отличить по узким канавкам протектора, которые позволяют резине не терять свою эластичность и хорошо держать машину даже на обледенелой дороге.

Существуют и так называемые «всесезонные шины», о плюсах и минусах которых можно сказать следующее: они одинаково хорошо показывают себя как в жару, так и в холод, однако обладают весьма средними эксплуатационными характеристиками.

Способ герметизации внутреннего объема

По этому показателю различают «камерные» и «бескамерные шины». Бескамерные шины – это шины, имеющие только покрышку. В них герметичность достигается за счет устройства последней.

Внедорожные шины

Этот класс шин отличается повышенной проходимостью. Резина характеризуется высоким профилем и глубокими канавками протектора. Подходит для езды по глинистым и грязевым участкам, крутым склонам и прочему бездорожью. Но на этой резине не получится развить достаточную скорость на ровной дороге. В обычных условиях эта шина плохо «держит дорогу», в следствие чего снижается безопасность движения, а протектор быстро изнашивается.

Рисунок протектора шин

По рисунку протектора различают шины с ассиметричным, симметричным и направленным рисунками.

Симметричный рисунок наиболее распространен. Параметры шины с таким протектором наиболее сбалансированы, а сама шина в большей степени приспособлена для эксплуатации на сухой дороге.

Наивысшие эксплуатационные свойства имеют шины с направленным рисунком, который придает покрышке устойчивость к аквапланированию.

Шины с ассиметричным рисунком реализуют в одной покрышке двойную функцию: управляемость на сухой дороге и надежность сцепления на мокром дорожном покрытии.

Низкопрофильные шины

Этот класс шин разработан специально для скоростного движения. Они обеспечивают быстрый разгон и уменьшают тормозной путь. Но, с другой стороны, эти шины не отличаются плавностью хода и характеризуются шумностью при движении.

Слики

Слики — еще один класс шин, который можно выделить отдельной. Чем отличаются слики от остальных шин? Абсолютной гладкостью! Протектор не имеет ни канавок, ни бороздок. Слики хорошо себя показывают только на сухой дороге. Используются в основном в автоспорте.

Износ автомобильных шин

В процессе движения автомобиля шина подвергается постоянному износу. Износ шины сказывается ее эксплуатационных показателях, в том числе и на длине тормозного пути. Каждый дополнительный миллиметр износа протектора увеличивает длину тормозного пути на 10-15%.

Важно! Допустимая глубина протектора для зимних шин составляет 4 мм, а для летних – 1,6 мм.

Виды износа шин и их причины

Для наглядности виды и причины износа шин представим в виде таблицы.

Вид износа шины Причина
Износ протектора посередине покрышки Неправильное давление воздуха в шине
Трещины и выпуклости на боковой стенке шины Удар шины о бордюр или яму
Износ протектора по краям покрышки Недостаточное давление в шинах
Плоские пятна износа Особенности вождения: резкое торможение, занос или ускорение
Односторонний износ Неправильный сход-развал

Проверить износ шин можно визуально при помощи индикатора уровня износа шин, представляющего собой участок протектора, отличающийся от его основы размерами и формой.

Индикатор износа в виде цифр

Индикатор износа шин может быть:

  • классическим – в виде сепаратного протекторного блока высотой 1,6 мм, расположенного в продольной канавке шины;
  • цифровым – в виде выдавленных в протекторе цифр, соответствующих определенной глубине протектора;
  • электронным – одна из функций системы контроля давления в шинах.

Резины. Состав, свойства, применение резины

Резина – пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящейся в высокопластическом состоянии.

В резине связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки.

На рис. 1 и 2 показаны область применения каучуков и получаемые изделия.

Рис. 1 Применение каучуков

Рис. 2 Изделия, где используются каучуки

Каучуку присуща высокая пластичность, обусловленная особенностью строения их молекул. Линейные и слаборазветвлённые молекулы каучуков имеют зигзагообразную или спиралевидную конфигурацию и отличаются большой гибкостью (рис. 3, верхний). Чистый каучук ползёт при комнатной температуре и особенно при повышенной, хорошо растворяется в органических растворителях. Такой каучук не может использоваться в готовых изделиях. Для повышения упругих и других физико-механических свойств в каучуке формируют редкосетчатую молекулярную структуру. Это осуществляют вулканизацией – путём введения в каучук химических веществ – вулканизаторов, образующих поперечные химические связи между звеньями макромолекул каучука (рис. 3, нижний). В зависимости от числа возникших при вулканизации поперечных связей получают резины различной твёрдости – мягкие, средней твёрдости, твёрдые.

Рис. 3 Структуры каучука и резины

Механические свойства резины определяют по результатам испытаний на растяжение и на твёрдость. При вдавливании тупой иглы или стального шарика диаметром 5 мм по значению измеренной деформации оценивают твёрдость (рис. 4).

Рис. 4 Определение твёрдости резины протектора

При испытании на растяжение определяют прочность Ϭz (МПа), относительное удлинение в момент разрыва εz (%) и остаточное относительное удлинение Ѳz (%) (рис. 5).

Рис. 5 Лабораторная установка для проведения механических испытаний резины

В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, кислород, радиация и др.) резины изменяют свои свойства – стареют. Старение резины оценивают коэффициентом старения Кстар, который определяют, выдерживая стандартизованные образцы в термостате при температуре -70 о С в течение 144 час, что соответствует естественному старению резины в течение 3 лет. Морозостойкие резины определяется температурой хрупкости Тхр, при которой резина теряет эластичность и при ударной нагрузке хрупко разрушается.

Для оценки морозостойкости резин используют коэффициент Км, равный отношению удлинения δм образца при температуре замораживания к удлинению δо при комнатной температуре.

Состав резины

Резины являются сложной смесью различных ингредиентов, каждый из которых выполняет определённую роль в формировании её свойств (рис. 6). Основу резины составляет каучук. Основным вулканизирующим веществом является сера.

Рис. 6 Компоненты, которые входят в состав резины

Вулканизирующие вещества (сера, оксиды цинка или магния) непосредственно участвуют в образовании поперечных связей между макромолекулами. Их содержание в резине может быть от 7 до 30 %.

Наполнители по воздействию на каучуки подразделяют на активные, которые повышают твёрдость и прочность резины и тем самым увеличивают её сопротивление к изнашиванию и инертные, которые вводят в состав резин в целях их удешевления.

Пластификаторы присутствия в составе резин (8 – 30%), облегчают их переработку, увеличивают эластичность и морозостойкость.

Противостарители замедляют процесс старения резин, препятствуют присоединению кислорода. Кислород способствует разрыву макромолекул каучука, что приводит к потере эластичности, хрупкости и появлению сетки трещин на поверхности.

Красители выполняют не только декоративные функции, но и задерживают световое старение, поглощая коротковолновую часть света. Наибольшее распространение получили сорта натурального каучука янтарного цвета и светлого тона.

Обычно приняты классификация и наименование каучуков синтетических по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и т.п.), или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или боковых группах (напр., полисульфидные, уретановые, кремнийорг), фторкаучуки.

Каучуки синтетические подразделяют также по другим признакам, например, по содержанию наполнителей – на ненаполненные и наполненные каучуки, по молекулярной массе (консистенции) и выпускной форме – на твердые, жидкие и порошкообразные.

Получение и применение каучуков

Более широкое применение в производстве резин получили синтетические каучуки, отличающиеся разнообразием свойств. Синтетические каучуки получают из спирта, нефти, попутных газов нефтедобычи, природного газа и т.д. (рис. 7).

Рис. 7 Схема получения синтетических каучуков

СКБ – бутадиеновый каучук, чаще идёт на изготовление специальных резин (рис. 8).

Рис. 8 Уплотнители – упругие прокладки трубчатого или иного сечения

СКС – бутадиенстирольный каучук. Каучук СКС – 30, наиболее универсальный и распространённый, идёт на изготовление автомобильных шин, резиновых рукавов и других резиновых изделий (рис. 9). Каучуки СКС отличаются повышенной морозостойкостью (до -77 о С).

Рис. 9 Изделия из каучука СКС

СКИ – изопреновый каучук. Промышленностью выпускается каучуки СКИ-3 – для изготовления шин, амортизаторов; СУИ-3Д – для производства электроизоляционных резин; СКИ-3В – для вакуумной техники (рис. 10).

Рис. 10 Вакуумный выключатель-прерыватель (а), электрозащитные перчатки (б)

СКН – бутадиеннитрильный каучук. В зависимости от содержания нитрила акриловой кислоты бутадиеннитрильные каучуки разделяют на марки СКН-18, СКН-26, СКН-40. Они стойки в бензине и нефтяных маслах. На основе СКН производят резины для топленных и масляных шлангов, прокладок и уплотнителей мягких топливных баков (рис. 11).

СКТ – синтетический каучук теплостойкий имеет рабочую температуру от -60 до +250 о С, эластичный. На основе этих каучуков производят резины, предназначенные для изоляции электрических кабелей и для герметизирующих и уплотняющих прокладок (рис. 12).

Рис. 11 Масляные шланги и уплотнители топливных баков

Рис. 12 Уплотняющая прокладка и изоляция электрических кабелей

Технология формообразования деталей из резины

Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Каждый метод имеет только ему присущие технологические возможности и применяется для изготовления определённого вида деталей.

Прессование. Детали из сырой резины формуют в специальных прессформах на гидравлических прессах под давлением 5 – 10 МПа (рис. 13).

Рис. 13 Гидравлический пресс и готовые изделия

В том случае, если прессование проходило в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизации. При горячем прессовании одновременно с формовкой протекает вулканизация. Методом прессования изготавливают уплотнительные кольца, муфты, клиновые ремни.

Литьё под давлением. При этом более прогрессивном методе форму заполняют предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30 – 150 МПа. Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости пресс-формы. Прочность резиновых изделий увеличивается при армировании их стенок проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью (рис. 14).

Рис. 14 Резиновые изделия с увеличенной прочностью

Сложные изделия – автопокрышки, гибкие бронированные шланги и рукава – получают последовательно. Сначала наматывают на полый металлический стержень слои резины, затем изолирующие и армирующие материалы (рис. 15).

Рис. 15 Бронированные шланги и устройство автопокрышки

Сборку этих изделий выполняют на специальных дорновых станках (рис. 16).

Рис. 16 Один из разновидностей дорновых станков литья под давлением резины

Вулканизация. В результате вулканизации – завершающей операции технологического процесса – формируются физико-механические свойства резины. Горячую вулканизацию проводят в котлах, вулканизационных прессах, пресс-автоматах (рис. 17), машинах и вулканизационных аппаратах непрерывного действия под давлением при строгом температурном режиме в пределах 130 – 150 о С. Вулканизационной средой могут быть горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли. Основной параметр вулканизации – время – определяется составом сырой резины, температурой вулканизации, формой изделий, природой вулканизационной среды и способом нагрева.

Вулканизацию можно проводить и при комнатной температуре (рис. 18). в этом случае сера отсутствует в составе сырой резины, а изделие обрабатывают в растворе или парах дихлорида серы или в атмосфере сернистого газа.

Рис. 17 Пресс-автомат и котёл для вулканизации резины

Рис. 18 Вулканизация (ремонт) шин при комнатной температуре

В результате вулканизации увеличиваются прочность и упругость резины, сопротвление старению, действию различных органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.

На фото 1 и 2 показано сборочное оборудование Нижнекамского завода и цех вулканизации шин ЦМК (цельнометаллокордных покрышек).

Главное преимущество цельнометаллокордных покрышек — возможность их двукратного восстановления путем наварки протектора. Это позволяет в конечном итоге удвоить срок их службы и довести до 500 тыс. км пробега. Помимо ресурсосбережения достигается значительный экологический эффект — вдобавок к уменьшению выхлопных газов сокращаются и отходы в виде изношенных покрышек.

Из чего состоит шина?

Покрышки для автомобилей, без преувеличения, являются важнейшим элементом безопасности движения.

В этой статье мы рассмотрим, из какой резины делают шины для автомобиля, изучим химический состав компонентного вещества и процесс изготовления автопокрышек. Поехали.

Из чего сделаны шины автомобиля

Основные компоненты, которые применяются для производства авторезины хорошо известны. Однако секрет качества заключается не только в самих «ингредиентах», но и в грамотном сочетании друг с другом. Поэтому производство резины, особенно в части придания специфических функций изделиям, хранится в секрете.

Рассмотрим основные элементы, которые в любом случае входят в состав автомобильной резины:

    Каучук — пожалуй, самый главный компонент, без которого невозможно в принципе делать автошины. В производстве применяют натуральный и синтетический каучук. Первый вариант — это материал, который получают из сока гевеи бразильской. Это дерево является главным поставщиком каучука в мире. Добытую массу молочно-белого цвета нужно обработать в печи и высушить. Второй вариант — синтетический материал, который производится из продуктов нефтепереработки. В частности химической обработке подвергаются стирол, бутадиен, неопрен и другие высокополимерные материалы. Эти компоненты добавляются в состав в разных количествах, в зависимости от характеристик автопокрышки. По сути, являются её основой.

Соответственно производители автошин чаще используют синтетический материал, который дешевле в изготовлении и по характеристикам не уступает натуральному каучуку. Другой вопрос, качество химического состава.

Автолюбитель может легко проверить этот параметр при покупке покрышек. Нужно попытаться оторвать усик на автошине. Если перед вами резина высокого качества, этого сделать не получится. Другой способ: быстро проведите пальцем по внешней поверхности колеса. Если на коже останется след от резины, значит, производитель использовал низкосортные материалы. Долго такая шина не прослужит.

  • Технический углерод — это ещё один важный компонент любого шинного компаунда. Цвет природного каучука — бледно-желтый. Соответственно до включения в химический состав резины углерода — автопокрышки тоже были светло-желтого оттенка. Первые опыты с промышленной сажей (техническим углеродом) начали делать более 100 лет назад. Тогда и узнали, что помимо специфического черного окраса, сажа придает резине повышенную прочность, долговечность и устойчивость к износу. На долю технического углерода приходится 30-35% компаундной смеси.
  • Кремниевая кислота (диоксид кремния). Данный компонент всё чаще служит заменой промышленной саже. Технический углерод, как и натуральный каучук, постоянно дорожает в цене. Однако использование кремниевой кислоты до сих пор является спорным моментом у производителей резиновых покрышек. Использование компонента снижает прочностные характеристики, но увеличивает специфические свойства резины. В частности сцепление с мокрой дорогой. Таким образом, технологи, добавляя в состав автомобильной покрышки диоксид кремния, ищут баланс между хорошей износостойкостью и устойчивостью машины на влажном покрытии. Зачастую используют два элемента вместе в определенных пропорциях — сажу для прочности и кремниевую кислоту для лучшего сцепления

  • Сера. Этот компонент важен на этапе, когда из сырой каучуковой массы с различными добавками производятся автомобильные покрышки. Процесс называется вулканизацией. Смесь под действием пара и давления превращается в прочную, эластичную резину.
  • Соответственно наличие этих химических и природных элементов в составе смеси ещё не гарантирует превосходные характеристики будущей автопокрышки. Большое значение имеет рецептура смеси, а также соблюдение технологии производства.

    Как производится резина для шин

    Технология изготовления включает четыре этапа: подготовка компаунда, создание основных компонентов автопокрышки, сборка заготовки и вулканизация. Пятым и не менее важным этапом является контроль качества всех стадий производства.

    Детально ключевые этапы как делают качественные шины:

    • Подготовка компаунда. Технологи подготавливают резиновую массу по определенной рецептуре. Какие компоненты используются? Это решают на конкретном производстве в соответствии с бизнес-планами компании. В любом случае производственный процесс начинается именно с подготовки массы, из чего делают резину, с необходимыми добавками.
    • Создание конструктивных элементов. Современная автопокрышка не производится только из одной резины с добавками. Создается также каркас и брекер. Первый компонент представляет собой один или несколько слоев синтетических нитей, которые держат резину «в форме» и повышают её эксплуатационные характеристики. Второй элемент — это металлокорд, который обеспечивает прочность, надежность сцепления, безопасность шины в движении. Кроме того, производится борт покрышки, которым она фиксируется на диске колеса.
    • Сборка. На этой стадии в специальном сборочном цехе все компоненты накладываются друг на друга. Сначала каркас и металлокорд, потом бортовые кольца и следом протектор с боковыми частями. Так получается шинная заготовка.
    • Вулканизация. Собранная заготовка отправляется в пресс-форму, куда подается сжатый пар. Поверхность формы раскаляется и под давлением проступает рельефный рисунок протектора. Постепенно резина обретает высокую прочность и эластичность.
    • Менеджмент качества. Он осуществляется на всех этапах, начиная с закупки материалов, проверки технологии изготовления смеси и до тестирования готовой продукции.

    Важно понимать, что вся резина изготавливается с применением каучука и различных добавок. Используемые компоненты могут влиять на разные характеристики автошин. Одни производители упирают на срок службы, другие на лучшее сцепление с полотном, третьи — на высокую скорость или управляемость и т.д. Все эти параметры, так или иначе, определяют конечную стоимость и качество шин.

    «Цена от» означает рекомендованную розничную цену на товар и может отличаться от цены, предлагаемой дилерами GOODYEAR. Материалы, представленные на данном сайте, носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой в соответствии со статьей 437 ГК РФ.

    * Условия каждой действующей акции уточняйте у соответствующего дилера. Материалы, представленные на данном сайте, носят исключительно информационный характер и не являются публичной офертой в соответствии со статьей 437 ГК РФ

    Из чего состоит резина

    Основным компонентом резины является каучук: его содержание в резиновых изделиях составляет примерно 50…60% по массе. У каучука молекулы представляют собой длинные нити, скрученные в клубки и перепутанные между собой. Такое строение каучука обусловливает его главную особенность — эластичность. При растяжении каучука его молекулы постепенно распрямляются, возвращаясь в прежнее состояние после снятия нагрузки. Однако при слишком большом растяжении молекулы необратимо смещаются друг относительно друга и происходит разрыв каучука.

    Вначале в резиновых изделиях использовался только натуральный каучук, который получали из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева — бразильской гевеи. В 1932 г. впервые в мире в нашей стране был синтезирован синтетический каучук, который вскоре стал основным сырьем для изготовления резиновых изделий. В настоящее время для этой цели выпускаются десятки разновидностей синтетических каучуков.

    Наиболее широкое применение находят стирольные каучуки С KMC (бутадиен-метилстирольный) и СКС (бу-тадиен-стирольный). Эти каучуки превосходят натуральный по. износостойкости, однако уступают ему по эластичности, тепло- и морозостойкости.

    Рекламные предложения на основе ваших интересов:

    При производстве шин используют изопреновый ( СКИ -3) и бутадиеновый ( СКВ ) каучуки. Каучук СКИ -3 по свойствам близок к натуральному каучуку, каучук СКВ отличается высокой износостойкостью. Хорошую маслобензостойкость имеют хлорпреновый (наирит) и нитрильный ( СКН ) каучуки. Из них изготавливают детали, работающие в контакте с нефтепродуктами: шланги, манжеты и др.

    При изготовлении камер и герметизирующего слоя бескамерных шин используется бутилкаучук, характеризующийся высокой газонепроницаемостью.

    Натуральный или синтетический каучук составляет основу резиновой смеси или «сырой» резины, которая самостоятельно из-за низкой прочности находит ограниченное применение — в основном для изготовления клеев и уплотнительных прокладок. Для увеличения прочности каучуков используется процесс вулканизации — химическое связывание молекул каучука с атомами серы. В процессе вулканизации, протекающем при температуре 130… 140 °С, молекулы серы соединяются с линейными молекулами каучука, образуя как бы мостики между ними (рис. 59). В результате получается вулканизированная резина, представляющая собой упругий материал.

    Количество серы, используемое при вулканизации, определяется требованиями прочности и эластичности материала. С ростом концентрации серы прочность резины увеличивается, но одновременно уменьшается ее эластичность. Поэтому в резинах, предназначенных для изготовления автомобильных камер и покрышек, добавка серы ограничена 1…3% от общего содержания каучука. При содержании серы 40…60% каучук превращается в твердый материал — эбонит.

    Для обеспечения требуемой прочности и износостойкости резин, особенно предназначенных для изготовления шин, применяются наполнители. Главным из наполнителей является сажа, представляющая собой порошкообразный углерод с размерами частиц 0,03…0,25 мкм. В современных резинах содержится значительное количество са-жи — от 30 до 70% по отношению к содержащемуся каучуку. При введении сажи прочность резины увеличивается более, чем на порядок. Для изготовления цветных резин используется так называемая белая сажа (кремнезем и другие продукты). Наряду с сажей применяются неактивные наполнители, служащие для увеличения объема резиновой смеси без ухудшения ее свойств (отмученный мел, асбестовая мука и др.).

    Для облегчения смешивания компонентов резиновой смеси в нее вводятся пластификаторы или мягчители — обычно жидкие или твердые нефтепродукты. С целью замедления процессов старения, а также для повышения выносливости резины при многократных деформациях, добавляются противостарители (антиокислители). В качестве противостарителей используются специальные химические вещества, связывающие проникающий в резину кислород. В качестве таких веществ применяют неозон Д и сантофлекс А. Для ускорения вулканизации используют присадки ускорителей. Получение пористых губчатых резин обеспечивается с помощью специальных порообра-зователей.

    Для увеличения прочности ряда резинотехнических изделий (автомобильные покрышки, приводные ремни, шланги высокого давления и пр.) резины армируются с помощью тканевой или металлической арматуры. Например, в одном из наиболее ответственных и дорогостоящих изделий — автомобильных покрышках используются полиамидный (капроновый), вискозный или металлический корды.

    Основным этапом технологического процесса приготовления резин явлется смешение, при котором обеспечивается полное и равномерное распределение в каучуке всех содержащихся инградиентов (составных частей), число которых может доходить до 15. Смешение выполняется в резиносмесителях, обычно в две стадии. Сначала изготавливается вспомогательная смесь без серы и ускорителей, затем на второй стадии вводятся сера и ускорители. Получаемые резиновые смеси используются для изготовления соответствующих деталей и для обрезинивания корда. В последнем случае для обеспечения достаточной прочности связи между кордом и резиной корд обязательно пропитывается латексами и смолами. Заключительной операцией является вулканизация, после которой резинотехническое изделие пригодно для использования.

    При ремонте автомобильных шин и камер методом горячей вулканизации широко применяются такие сорта сырой резины, как прослоечная, протекторная и камерная. R этом случае для обеспечения требуемого качества ремонта наряду с высокой температурой процесс вулканизации должен проходить под определенным давлением, обеспечиваемым с помощью различных устройств.

    Конструкция шины

    Конструкция пневматической шины:
    1 — двухслойный протектор (красным выделена мягкая резина);
    2 — специальная форма бортового кольца;
    3 — плечевые части, устойчивые к порезам;
    4 — защитный бортовой слой

    Современная шина имеет довольно сложную конструкцию. Основным материалом для изготовления шины служит резина и специальная ткань — корд. Если изготовить шину только из резины, то при заполнении ее воздухом, она будет значительно изменять свои размеры и форму. Резина, использующаяся для производства шины, изготавливается из каучука (натурального и синтетического), к которому в процессе производства добавляются различные наполнители: сера, сажа, смолы и др.
    При изготовлении пневматических шин для первых автомобилей использовался только натуральный каучук, который получали из смолы деревьев — каучуконосов. Синтетический каучук был впервые получен в нашей стране. Это изобретение принадлежит академику С. В. Лебедеву, который в 1931–1932 г. впервые в мире разработал технологию производства синтетического каучука. Для того чтобы эластичный каучук с наполнителями превратился в упругую резину, он должен пройти процесс вулканизации (соединение серы с каучуком, которое происходит при повышенной температуре). Шины вулканизируются в специальных пресс-формах, внутренняя поверхность которых соответствует наружной поверхности шины. Перед тем как шина попадает в пресс-форму, она собирается из составляющих ее элементов на специальных станках.
    Покрышка конструктивно состоит из каркаса, брекера, протектора, боковины и борта. Каркас шины изготавливается из нескольких слоев прорезиненного корда, представляющего собой ткань, состоящую из близко расположенных друг к другу продольных и редких поперечных нитей. Чем прочнее нити корда, тем долговечнее шина. В качестве нитей для изготовления корда в настоящее время применяют синтетическое волокно, стекловолокно и стальные нити (металлокорд). С увеличением слоев корда в каркасе увеличивается прочность шины, но одновременно растет ее масса и увеличивается сопротивление качению.
    Борт шины имеет определенную форму, необходимую для плотной посадки ее на обод колеса. Борта шины не должны растягиваться, чтобы обеспечить плотную посадку шины на ободе и предотвращать возможность соскакивания шины с обода. С этой целью внутри бортов шины вставляются разрезные или неразрезные бортовые кольца, изготовленные из нескольких слоев прочной стальной проволоки. Снаружи борта покрыты прорезиненным кордом и тонким слоем резины.
    Боковина шины представляет собой нанесенный на каркас тонкий слой эластичной и прочной резины. Она предохраняет шину от боковых повреждений и воздействия влаги.
    Протектор шины обеспечивает сцепление шины с дорогой и предохраняет каркас от повреждений. Для его изготовления используется прочная, износостойкая резина. Внешняя часть протектора выполняется в виде четкого рисунка, под которым находится так называемый, подканавочный слой. Рисунок протектора определяется типом и назначением шины.
    Брекер представляет собой специальный пояс, выполненный из нескольких слоев прорезиненного корда, который находится между каркасом и протектором. От конструкции брекера в значительной степени зависит форма пятна контакта шины с дорогой. Брекер предохраняет каркас от толчков и ударов и передает усилия различным частям шины.
    Внутренняя поверхность шины покрыта тонким слоем резины. Состав применяющейся для этого слоя резины может быть разным в зависимости от типа шины (камерная или бескамерная).

    Вентиль камеры:
    1 — стержень золотника;
    2 — резьбовая головка;
    3 — втулка;
    4 — уплотнитель;
    5 — верхняя чашечка;
    6 — уплотнительное кольцо золотника;
    7 — нижняя чашечка;
    8 — корпус вентиля;
    9 — пружина золотника;
    10 — направляющая чашечка;
    11 — обрезиненный кожух

    В камерной шине для удержания сжатого воздуха используется камера, которая представляет собой эластичную, воздухонепроницаемую оболочку в виде замкнутой трубы. Для того чтобы при монтаже шины на обод камера не образовывала складок, размеры камеры должны быть несколько меньше, чем внутренние размеры шины. Поэтому заполненная воздухом камера находится в растянутом состоянии. Для накачивания и выпуска воздуха камера соединяется с вентилем — специальным клапаном, форма и размеры которого зависят от типа шины. При монтаже шины на обод колеса вентиль должен проходить через специальное отверстие, выполненное в этом ободе.

    Конструкция колеса (а) с бескамерной шиной:
    1 — протектор;
    2 — герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой;
    3 — каркас;
    4 — вентиль колеса;
    5 — обод;
    (б) колеса с камерной шиной:
    1 — обод колеса;
    2 — камера;
    3 — шина (покрышка);
    4 — вентиль

    Бескамерные шины внешне мало отличаются от камерных. Внутреннее покрытие такой шины должно быть изготовлено из слоя воздухонепроницаемой резины толщиной 2–3 мм, а на наружную поверхность борта наносят эластичную резину, которая обеспечивает герметичность при посадке шины на обод. Вентиль бескамерной шины образует герметичное соединение при установке его в отверстие обода колеса.
    При проколе бескамерной шины небольшим предметом этот предмет растягивает воздухонепроницаемый внутренний слой резины бескамерной шины и обволакивается ею. При этом воздух из бескамерной шины выходит очень медленно, в отличие от камерной, в которой камера находится в растянутом состоянии, и, следовательно, любое ее повреждение вызывает увеличение образовавшегося отверстия. Поэтому бескамерные шины более безопасны. Ремонт небольших повреждений бескамерных шин можно производить без снятия шины с обода, герметизируя образовавшееся отверстие специальным материалом.
    Важным преимуществом бескамерных шин по сравнению с камерными является меньшая масса и нагрев при движении. Последний обусловлен отсутствием трения камеры о шину и лучшим охлаждением. Так как износ шин в значительной степени зависит от рабочей температуры, бескамерные шины долговечнее. Не рекомендуется устанавливать в бескамерные шины камеры, поскольку при накачивании камеры между шиной и камерой могут образоваться воздушные подушки, которые будут мешать отводу тепла и приведут к местному перегреву шины. К недостаткам бескамерных шин следует отнести большую сложность ремонта в пути в случае сильных повреждений, а также необходимость в высокой чистоте и гладкости закраины обода для обеспечения герметичности.

    Подробнее о классификации шин смотри в главе ОБОЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ШИН

    ADMINISTRATORIJA › Блог › Типы автомобильных шин

    Производителями авторезины предлагаются три типа автомобильных шин:

    Сезонность шин определяется составом резиновой смеси, особенностями рисунка протектора и другими техническими решениями, предназначенными для обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик автомобиля при определенных погодных условиях.

    Летние шины (для эксплуатации в теплое время года) отличает повышенная прочность состава протектора и износоустойчивость, даже если они контактируют с горячим покрытием. Рисунок выбирают в соответствии с типом дорожного полотна, по которому преимущественно перемещается автомобиль. В рисунке протектора шоссейных летних шин превалируют продольные каналы, уменьшающие сопротивление качению, и диагональные — для отвода воды от пятна контакта при езде на мокром покрытии.

    Зимние шины более мягкие — это необходимость, обусловленная особенностями резины твердеть и становиться хрупкой при понижении температуры окружающей среды. Протектор отличается большим числом поперечных каналов, улучшающих сцепные характеристики, увеличенным размером канавок для отвода снежной массы и их количеством. Вдобавок на разделенные канавками блоки нанесен неглубокий зигзаговидный рисунок, также повышающий сцепление в условиях зимней погоды.

    Всесезонные шины по мягкости резиновой смеси находятся между летними и зимними вариантами. Рисунок протектора — компромисс между сцепными свойствами, качением, управляемостью, тормозными характеристиками автомобилей с летними и зимними шинами. При высоких температурах универсальные шины слишком быстро истираются (хоть и медленнее зимних), а при отрицательных — склонны к снижению эластичности. Оптимальной является температура эксплуатации всесезонной шины, находящаяся в районе нулевой отметки.

    Ошипованные шины — это разновидность зимних шин, комфортнее всего ощущающих себя на обледенелых дорогах благодаря наличию встроенных в протектор металлических шипов. Но регулярное использование таких шин на твердых сухих дорогах чревато быстрым износом шипов и повреждениями дорожного покрытия.

    зимние и летние шины фото

    Типоразмер. Индексы нагрузки и скорости шин
    Типоразмер — это буквенно-цифровое сочетание, характеризующее тип конструкции шины и ее размер. Типоразмер включает следующие обозначения:

    Тип конструкции шины: R — радиальное расположение корда каркаса (диагональная конструкция не имеет буквенного обозначения);
    Ширина профиля — расстояние между крайними противоположными точками бортов накаченной, но не нагруженной шины;
    Серия профиля — высота профиля, выраженная в процентах от его ширины;
    Посадочный диаметр — диаметр диска, для которого предназначена шина; обозначается Rx, где x — диаметр колесного диска в дюймах.

    типоразмер автомобильных шин

    Следом за типоразмером производитель шины традиционно указывает в маркировке индекс скорости и нагрузки. Правильно выбирать шины, начиная с индекса нагрузки — показателя, определяющего несущую способность одного колеса. Для этого полная масса автомобиля (сумма снаряженной массы, максимального веса груза и всех пассажиров) делится на четыре. В соответствии с полученной цифрой по таблице индексов нагрузки шин (таблицу легко можно найти в интернете) определяется индекс нагрузки.

    Индекс скорости указывает на максимальную скорость, при которой длительная эксплуатация автомобиля, находящегося под нормальной нагрузкой, не приведет к опасным деформациям и разрушениям шин. Буквенное соответствие (индекс) требуемой скорости также определяется по таблице.

    типоразмер автомобильных шин фото

    Рисунок протектора
    Рисунок протектора представляет собой совокупность каналов, от расположения и глубины которых непосредственно зависит поведение автомобиля на автодорогах различных типов при определенных метеоусловиях.

    Продольные канавки минимизируют сопротивление качению, повышают курсовую устойчивость, снижают уровень воспроизводимого шума. Шины с преобладанием продольных канавок (при средних сцепных характеристиках) оптимальны для скоростного движения по твердому покрытию.
    Чем больше количество поперечных канавок и их ширина, тем эффективнее осуществляются сцепление с поверхностью и отвод воды, грязи, снежной «каши». Именно поэтому зимние шины лучше выбрать с ярко выраженным поперечным рисунком, в особенности, если автомобиль преимущественно эксплуатируется во «внедорожных» условиях.
    Рисунок, в котором продольные и поперечные (диагональные) канавки не соединяются друг с другом, называется универсальным. Такая схема расположения обеспечивает сбалансированные характеристики (тяговые, тормозные, сопротивление уводу автомобиля в сторону) на любых покрытиях. Блочный рисунок шины, образуемый соединенными между собой канавками, предпочтителен для езды по грунтовым дорогам. На твердом дорожном полотне данные изделия шумны и склонны к неравномерному износу.

    Рисунок протектора может быть ненаправленным (симметричным и асимметричным) и направленным (симметричным и асимметричным).

    Симметричный ненаправленный рисунок является достаточно универсальным. Такой рисунок определяет возможность автомобиля передвигаться по дорогам с любым покрытием, применяется как к летним покрышкам, так и к зимней резине. Покрышками с симметричным направленным протектором чаще всего комплектуются новые автомобили.
    Асимметричный ненаправленный рисунок протектора ориентирован на максимальную производительность при высоких скоростях и динамичное маневрирование. Такой рисунок чаще всего используется при создании шин класса UHP, спортивных шин, элитной резины для спорткаров и автомобилей сегмента «премиум».
    Направленный симметричный рисунок. Шины с таким протектором также монтируются на любое колесо, но требуют соблюдения направления вращения. Использование таких шин повышает тяговые характеристики автомобиля.
    Направленный асимметричной рисунок шины не только ориентирован в определенную сторону, но и имеет отличия между внешней и внутренней частями. Данные шины самые тихие, а с их установкой автомобиль становится более «послушным» на высокой скорости.

    типы рисунков протектора фото

    Маркировка шин
    Помимо основных сведений, на которые указывают типоразмер, индексы скорости и нагрузки, расположенная на наклейке маркировка шин содержит массу полезной информации.

    Класс экономичности (от A до G): определяется уровнем сопротивления качению и, как следствие, способностью экономить топливо.
    Эффективность торможения на мокром покрытии: A — минимальная, G — максимальная.
    Класс шумности: уровень производимого шума, измеряемый в децибелах.

    маркировка шин фото
    Общепринятыми также являются надписи-указатели на самих шинах: направление вращения (ROTATION), сторона установки (LEFT, RIGHT, INSIDE, OUTSIDE), температурный режим (TEMPERATURE), коэффициент сцепления (TRACTION) и т. д. Традиционно на шине указываются сезонность и погодные условия, для которых она предназначена: AS, Any Season, All Season, R+W (всесезонные); Winter, рисунок-«снежинка» (зимние); M+S (для грязи и снега) и др.

    Прокол? RunFlat!
    Увидев надпись RunFlat, в вольном переводе обозначающую «езду на плоском колесе», знайте: в случае прокола шины позволят добраться до ближайшего шиномонтажа без подкачки и опасения за то, что по дороге они придут в полную негодность.

    Изделия отдельных производителей могут маркироваться по-разному и несколько отличаться технологией производства. Но всех их объединяют общие принципы конструкции:

    усиленные борта;
    наличие усиливающих элементов каркаса;
    особый состав резиновой смеси бортов и протектора.

    как выбрать шины для автомобиля

    Использование шин с технологией RunFlat имеет определенные ограничения. После прокола следует исключить превышение скоростного режима и резкое маневрирование. Поэтому для их установки крайне желательно наличие в автомобиле определенных систем безопасности: курсовой устойчивости и контроля давления в шинах.

    Балансировка шин
    Замена резины (сезонная, с целью ремонта дисков или покрышек либо вследствие ее полного износа) должна сопровождаться балансировкой каждого колеса. Чем же вызвана необходимость балансировки?

    Главным условием «идеального» вращения колеса является совпадение центра его массы с геометрическим центром. Но на практике центр массы не прошедшего балансировку колеса практически всегда смещен. Причины — неоднородность плотности состава материалов колесных дисков и шин, отклонения в линейных размерах, повреждения. Неотбалансированное колесо выдает характерное биение при вращении.

    Балансировка проводится на специальном станке в процессе вращения колеса. Старый центр тяжести смещают к оси вращения, для чего специалистом устанавливается корректирующий груз: конкретной массы и в строго определенном месте. Грузы набиваются на обод дисков (преимущественно — штампованных) либо приклеиваются на внутреннюю поверхность.

    Отбалансированное колесо вращается без биения. В результате снижается износ подшипников и других узлов подвески, улучшается сцепление с дорогой, сокращается тормозной путь, уменьшается износ покрышек и расход топлива. Наконец, езда без вибраций становится комфортнее.

    Ротация шин: секрет равномерности износа
    Неравномерный износ шин приводит к снижению курсовой устойчивости автомобиля. Особую опасность это представляет в моменты экстренного торможения, когда машину может непредсказуемо «увести» в сторону.

    При полной исправности автомобиля и его эксплуатации в соответствии с рекомендациями производителя снизить неравномерность износа позволит периодическая перестановка шин в соответствии с типом привода авто.

    На переднеприводных автомобилях при ротации рекомендуется задние шины поставить на место передних, сменив стороны установки. Передние можно менять местами либо оставить на прежних сторонах.
    Схема ротации шин на полно- и заднеприводных авто также может перекрестной либо реализовываться с заменой сторон одних только передних колес при установке назад.
    Передние шины с направленным рисунком меняют местами с задними, которые установлены на той же стороне.
    Если размер шин на колесах передней и задней осей отличается, между собой меняют передние колеса и соответствующим образом поступают с колесами задней оси.

    Ротацию колес целесообразно совместить с заменой масла, поскольку рекомендованные интервалы между проведением данных мероприятий примерно равны.

    Контроль давления шин
    Давление в шинах рекомендуется автопроизводителем для каждой модели авто и груза, который автомобиль несет на борту. Необходимо понимать, что к негативным последствиям может привести как избыточное, так и недостаточное давление.

    Чрезмерно высокое давление приводит к быстрому износу центральной части покрышки. Повышаются вибрации и уровень шума. Возрастает нагрузка на ходовую часть автомобиля.
    При низком давлении теряется острота рулевого управления и устойчивость курса. Быстро изнашивается боковая часть покрышки и заметно повышается расход топлива.

    давление в шинах фото

    Таким образом, рекомендованное давление — это не прихоть производителя. Повышенное на 0,2–0,3 атм давление можно устанавливать накануне перевозки весомых грузов, пониженное — перед ездой по пересеченной местности с целью повышения амортизационных свойств. Главное — не забыть привести его к норме.

    Развал-схождение
    Колеса исправного автомобиля, установленные под правильными углами:

    эффективно гасят вибрации, снижая нагрузку на рулевое управление;
    обеспечивают максимальную площадь пятна контакта с дорожным покрытием и, как следствие, большую устойчивость в кренах, а также лучшую управляемость;
    исключают отклонение автомобиля от курса.

    Езда на неправильно установленных колесах — самый короткий путь в магазин за новыми шинами. Делать развал-схождение в обязательном порядке следует после каждого ремонта рулевого управления и подвески, если замена деталей может повлиять на углы установки автомобильных колес. Рекомендуемый интервал между регулировками совпадает с периодом между сезонной заменой резины.

    развал схождение фото

    Рекомендации по снижению износа шин
    Устанавливайте шины, типоразмер которых соответствует модели авто.
    Эксплуатируйте шины в соответствии с сезоном, для которого они предназначены (если обязанность установки зимней резины регулируется ПДД, то ответственность по ее замене на летнюю ложится на совесть автовладельца).
    Следите за исправностью автомобиля.
    Своевременно осуществляйте балансировку и регулировку углов установки колес.
    Поддерживайте давление на рекомендованном производителем уровне. Контролируйте давление чаще в условиях перепадов температуры воздуха.
    Обратите внимание на свою манеру вождения. Избегайте экстренных торможений, вхождений в крутые повороты на большой скорости, наездов на различные предметы и препятствия, прижатий к бордюрам и т. д.
    Соблюдайте скоростной режим.
    Незамедлительно устраняйте мелкие механические повреждения (проколы, порезы и т. д.).

    Правильное хранение шин
    Колеса в сборке (шины на дисках) можно хранить в горизонтальном виде, уложив друг на друга, либо в подвешенном состоянии.

    правильное хранение шин

    Во избежание деформаций шин без дисков не допускается их штабелирование и подвешивание при хранении. Шины следует хранить в вертикальном положении, предварительно очистив от загрязнений. Рекомендуется периодически изменять точку опоры (поворачивать шины), чтобы минимизировать дисбаланс.

    правильное хранение шин фото

    При выборе места хранения следует отдать предпочтение темным сухим помещениям. Летние шины лучше хранить в отапливаемых, зимние — в проветриваемых помещениях. Из дополнительных средств, продлевающих срок службы шин, следует отметить специальные составы и индивидуальные защитные чехлы.

    Найдите свой шиномонтаж
    Приобрести качественные шины — только полдела. Не менее важно шины поставить в соответствии с технологией монтажа и обслуживать у квалифицированных специалистов.

    Поиск шиномонтажа сродни выбору семейного доктора: тщательно подбирают, но пользуются услугами долгие годы. Какими же признаками обладает хороший шиномонтаж?

    Наличие полного набора инструмента и оборудования, проходящего регулярную проверку на технологическую точность.
    Чистота в помещении даже в период максимальной загрузки. Опрятность мастеров.
    Обязательная очистка колес перед балансировкой.
    Строгое соблюдение технологии: использование ручного инструмента при затяжке установочных болтов, правка без применения железных молотков и газовых горелок и т. д.
    Установка рекомендованного производителем давления во всех колесах, даже если осуществлялся ремонт одного из них.
    Демонстрация результатов работы и готовность ответить на любой вопрос заказчика.
    Документальное оформление работы, предоставление гарантийных обязательств

    Читать еще:  На коробке автомат не включается скорость
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector