Как определить жесткость резины шины

Как определить жесткость резины шины

Автомобильная шина обладает упругостью в радиальном, боковом и тангенциальном направлениях. Соответствующие жесткости шины зависят от ее размеров и статической нагрузки (рис. 129). Для колебаний и плавности хода автомобиля основное значение имеет радиальная жесткость шины.

О жесткости шины судят по ее упругой характеристике, которая представляет собой зависимость между вертикальной нагрузкой и радиальной деформацией, измеряемой обычно при статическом нагружении (рис. 130). Кривые нагрузки и разгрузки не совпадают, образуя петлю гистерезиса. Потери на гистерезис, увеличивающие сопротивление качению и вызывающие нагрев, в современных шинах невелики. Чтобы найти радиальную жесткость шины, следует провести среднюю линию между кривыми нагрузки и разгрузки. Жесткость шины с_ш равна тангенсу угла наклона касательной к средней линии, проведенной в точке, соответствующей статической нагрузке.

Особенностью шины как упругого элемента является то, что

при малых нагрузках упругая характеристика шины нелинейна. Осадка шины, соответствующая ее жесткости при статических нагрузках, f_ш = M_agl2c_ш отличается от действительной статической осадки шины f_шo

Многочисленные испытания показывают, что жесткость шины мало меняется при средних и больших нагрузках. Поэтому при расчетах можно заменять шину упругим элементом с линейной

характеристикой. Для более точных расчетов можно применить формулу, предложенную В. JI. Бидерманом [13],

Чтобы воспользоваться этой формулой, необходимо знать нагрузку на шину Р, ее осадку и давление воздуха f_ш в шине. Коэффициент С зависит от размеров шины; его значения, полученные экспериментально, следующие:

При отсутствии экспериментальных данных для шин обычного назначения легковых и грузовых автомобилей рекомендуется приближенная зависимость

где R_ш и D_ш — соответственно радиус кривизны протектора и наружный диаметр шины.

Жесткость шин уменьшается с уменьшением числа слоев каркаса. Так, жесткость шины 7,50—16 при четырех слоях корда на 12—13% меньше, чем жесткость при шести слоях. В меньшей мере на жесткость влияют ширина обода колеса, неоднородность материала по периметру шины и степень изношенности протектора.

При конструировании шины ее статическую осадку, а следовательно и жесткость, выбирают так, чтобы деформация шины соответствовала допустимым напряжениям в каркасе. Расчетные деформации зависят от сечения шины и ее типа и в среднем равны: 12—14% (от высоты профиля шины) для шин легковых автомобилей; 10—12% —для шин грузовых автомобилей низкого и высокого давления и 12—18% —сверхнизкого давления.

Следовательно, при однотипных шинах чем больше сечение профиля, тем значительнее по абсолютной величине осадка шины и меньше ее жесткость. Это достигается уменьшением допускаемого внутреннего давления воздуха в шине.

Жесткость шины заданного размера меняется с изменением статической нагрузки по закону, близкому к линейному. Надлежащим выбором давления воздуха в шине можно сохранить почти постоянной ее осадку при различной статической нагрузке. Отношение жесткости шин к жесткости рессор меняется обычно в пределах 1,5—6,0 для грузовых автомобилей и 5—12 для легковых. Развитие автомобильных шин характеризуется постепенным уменьшением радиальной жесткости.

Для улучшения плавности хода радиальная жесткость шины должна быть возможно меньшей, для этого необходимо шиномонтажные станки купить в Москве , а повышение устойчивости и легкости управления автомобилем требует возможно большей боковой жесткости шины. Такие требования противоречивы, так как уменьшение жесткости шины в радиальном направлении ведет обычно к уменьшению жесткости и в боковом направлении. Кроме того, это сокращает срок службы шины и увеличивает сопротивление качению.

Несмотря на противоречивые требования к шине, ее жесткость в радиальном направлении удается постепенно уменьшать, сохраняя необходимую боковую жесткость и срок службы. Этого достигают понижением давления в шине, увеличением ширины шины при уменьшении диаметра обода и увеличении ширины обода, а также улучшением конструкции и материала шины.

Новые типы шин, появившиеся за последние годы (арочные, широкопрофильные, пневмокатки), характеризуются уменьшением радиальной жесткости. На рис. 131, а изображены сопоставимые по грузоподъемности две обычные шины 1 и одна широкопрофильная 2. Характеристики жесткостей подобных шин — двух обычных размером 10,00—20 (кривая 3) и одной широкопрофильной размером 18—19,5 (кривая 4), построенные по данным, полученным в США, приведены на рис. 131,6. Использование широкопрофильных шин позволяет значительно уменьшить радиальную жесткость шин задних колес.

Обычно размер шины выбирают по нагрузке, приходящейся на колесо. Однако для современных шин можно считать жесткость с_ш величиной, которая может быть изменена в некоторых пределах. Например, для легкового автомобиля при нагрузке на колесо 450 кГ варианты четырех шин размерами 6,00—16 (4 и 6 слоев каркаса), 6,50—16 и 7,00—16 соответствовали радиальной жесткости 170—230 кГ/см.

Величина с_ш жесткости шин может несколько отличаться даже при их одинаковых размерах и устройстве.

При эксплуатации жесткость шины не остается постоянной, а несколько меняется в зависимости от скорости автомобиля, момента, передаваемого через ведущее колесо, нагрева шины и других причин.

Рассматривая колебания автомобиля, шину моделируют в виде упругого элемента (иногда с вязким трением) с точечным контактом. Такая модель приемлема для сравнительно длинных неровностей. При коротких неровностях, соизмеримых с длиной отпечатка шины, сказывается то, что шина является гибкой и упругой оболочкой, а радиус колеса значительно превышает высоту неровности. Эти особенности шины можно характеризовать ее дополнительными качествами: обкатывающей (сглаживающей) и поглощающей способностями.

Обкатывающая способность проявляется в том, что ось колеса описывает более плавную траекторию по сравнению с очертаниями неровности, а поглощающая способность — в том, что подъем оси колеса оказывается меньше высоты неровности. Обкатывающая и поглощающая способности шипы зависят от радиальной и тангенциальной жесткостей шины, а также от жесткости протектора и бреккерного слоя.

Косвенное представление о рассматриваемых свойствах шины дают упругие характеристики, снятые для шины, находящейся на неровности. Результаты, полученные А. Рзаевым (рис. 132, а), показывают, что чем резче очертания профиля неровности (меньше угол при вершине треугольной неровности), тем больше перемещение оси колеса при обжатии шины и меньше жесткость с_ш. Для неровностей в форме полуцилиндра или полусферы радиуса R зависимость получается обратной, т. к. длина и высота неровности возрастают. Для шины, обкатывающей

неровности, траектория оси колеса зависит от упругих качеств шины и скорости движения (рис. 132, б).

В зависимости от конструкции шины и давления воздуха в ней поглощающая способность оказывается различной. В частности, для двух шин практически одинакового радиуса, но имеющих обычное (шина 200—20) или радиальное (шина 8,25—20Р) расположение нитей корда, результаты испытаний получились разными как по величине с_ш (кривые 1 и 2), так и по подъему оси колеса при обкатывании неровности сферического Профиля (R = 6 см): у шины типа Р подъем оси колеса оказался вдвое больше, чем у обычной шины (v_a = 20 ÷ 30 км/ч).

Проезд короткой неровности автомобильным колесом, исследованный аналитически А. К. Фрумкиным, был им качественно описан следующим образом. Если колесо подходит к неровности, например, прямоугольной формы, то шина вначале упирается в неровность и происходит ее деформация, сопровождающаяся увеличением горизонтальной и вертикальной составляющих силы взаимодействия колеса с неровностью. Также не стоит забывать про Балансировочные грузики, для уровновесия геометрии машины и колеас при шиномонтаже на дороге, так как это влияет на износ резины Вашего авто. Когда горизонтальная составляющая достигнет значения, предельного по сцеплению с дорогой, шина начнет проскальзывать относительно нее.

Такой процесс сопровождается подъемом колеса вследствие его поворота вокруг выступающего угла неровности. При этом некоторое время может происходить скольжение шины одновременно как относительно дороги, так и относительно неровности. Скольжение относительно дороги будет продолжаться до тех пор, пока шина, поднимаясь, не оторвется от поверхности дороги. Скольжение шины относительно неровности прекратится, и процесс въезда колеса на неровность будет иметь вид поворота деформированной шины вокруг выступающего угла неровности, как мгновенного центра вращения.

Как показали испытания, при коротких неровностях их форма не имеет большого значения, а основную роль играют скорость движения, высота неровности и жесткость шины (внутреннее давление воздуха). Горизонтальная сила составила 0,11—0,16 вертикальной, а при въезде на короткую неровность возникал инерционный момент характера импульса: при v_a = 32 км/ч он возрастал за 0,025 сек.

Анализ траектории колеса при проезде коротких неровностей различной формы показал, что процесс обкатывания неровности сопровождается уменьшением радиальной жесткости, тем более заметным, чем резче отличаются очертания неровности от плавных кривых, подобно тому, как это наблюдалось при статических испытаниях (рис. 132, с). Жесткость шины при ее движении оказалась выше, чем при статическом обжатии (для шин типов Р и PC иногда вдвое). Величина затухания в процессе обкатывания неровности менялась мало и оказалась незначительной.

Рассмотрим влияние радиальной жесткости шины на колебания автомобиля при неровностях, длина которых превышает длину отпечатка шины. На рис. 133, а и б приведены амплитудно-частотные характеристики перемещений кузова и колеса, а на рис. 133, в — ускорений кузова для различных значений жесткости шин 2с_ш: кривые 1—5 соответственно для 300, 450, 600, 900 и 1200 кГ/см.

Уменьшение жесткости шин вызывает значительное увеличение перемещений кузова и колеса в области низкочастотного резонанса. Наибольшие перемещения кузова превышают максимальные перемещения колеса в 1,71—1,86 раза (при 2с_ш = = 300 450 кГ/см). Это указывает на значительные колебания колеса относительно кузова. Основная причина такого увеличения перемещений кузова заключается в уменьшении относительного затухания низкочастотных колебаний с уменьшением жесткости шин (см. кривую на рис. 52). В действительных условиях этого увеличения может и не быть, если уменьшение жесткости шины сопровождается увеличением затухания в ней, что наблюдается при снижении внутреннего давления воздуха в шине.

В области высокочастотного резонанса при снижении жесткости шин уменьшается перемещение колеса и снижается частота, соответствующая резонансу. Уже при значении 2с_ш = 600 кГ/см наибольшее перемещение в области высокочастотного резонанса становится меньше амплитуды перемещения, соответствующей статическому действию возмущающей силы. На рис. 134, а даны кривые изменения перемещений кузова и колеса при резонансах.

В области низкочастотного резонанса наибольшей величины достигают перемещения кузова (кривая 1). Перемещение колеса при низкочастотном резонансе с изменением жесткости шин

меняются примерно так же, как и перемещения кузова, но имеют меньшие абсолютные значения (кривая 2). Перемещения колеса в области высокочастотного резонанса (кривая 3) убывают с уменьшением жесткости шин по линейному закону.

Амплитудно-частотные характеристики ускорений кузова были приведены на рис. 133, в. Уменьшение жесткости шин вызывает уменьшение ускорении кузова в широкой области высоких частот и одновременно увеличение ускорения в сравнительно узкой области низких частот. Последнее обусловлено увеличением перемещений кузова. Например, при уменьшении жесткости шин с 900 до 600 кГ/см область высоких частот с ускорениями, превышающими 200 см/сек 2 на каждые 2 см высоты неровности, уменьшается с 28—60 до 32—41 1/сек, а область низких частот, внутри которой ускорения кузова превышают 200 см/сек 2 , смещается с 7,4—9,8 до 6,8—9,0 1/сек. Таким образом, вследствие уменьшения жесткости шин улучшается плавность хода.

Кривые изменения ускорения кузова при резонансах показаны на рис. 134,б. В употребительном диапазоне изменения жесткости шин ускорения кузова при низкочастотном резонансе (кривая 4) остаются практически постоянными. При высокочастотном резонансе ускорения кузова (кривая 5) убывают с уменьшением жесткости шин по линейному закону. При этом характер изменения ускорений и перемещений колеса (см. кривые 3 и 5 на рис. 134, а и б) при высокочастотном резонансе одинаков.

Результаты стендовых испытаний автобуса без груза на вынужденные колебания с измерением перемещений и ускорений кузова над осью задних колес приведены на рис. 135. Жесткость шин изменяли увеличением или уменьшением в них внутреннего давления. При изменении давления в шинах в интервале 2—5 кГ/см 2 жесткость шин менялась в пределах 600—1060 кГ/см.

Снижение давления в шинах в области низкочастотного резонанса привело к возрастанию перемещений кузова z_u. Перемещения колес ζ_u при этом повторяют кривую z_u, только с меньшими величинами перемещений. Уменьшение жесткости шин в области низкочастотного резонанса практически не влияет на ускорения кузова z_u; в области высокочастотного резонанса наблюдается снижение ускорения кузова z_v по закону прямой.

Все эти закономерности при случайном воздействии (булыжное покрытие) приводят к уменьшению средних квадратических ускорений при снижении с_ш, тем более заметному, чем выше скорость автомобиля (рис. 136). Однако деформация шины возрастает с увеличением скорости v_a, а также с уменьшением с_ш и может отразиться на долговечности шины.

Приведем также результаты дорожных испытаний трехосного автомобиля ЗИЛ, проводившихся для оценки влияния жесткости шин (внутреннего давления в шинах) на колебания кузова при единичной возмущающей силе. Для правильной оценки результатов испытания следует учитывать, что при уменьшении внутреннего давления в шинах возрастало затухание

(трение в шине). Снижение внутреннего давления в шине вызывало уменьшение как перемещений, так и ускорений кузова.

При выбранных условиях испытаний наибольшие перемещения кузова наблюдались при скоростях 7—8 км/ч (рис. 137, а). Уменьшение перемещения кузова было незначительным: понижение давления более чем в 2 раза (с 3,5 до 1,5 кГ/см 2 ) снизило перемещение кузова лишь на 7%. Это объясняется тем, что при малых скоростях движения колебания кузова являются в основном низкочастотными и, следовательно, в меньшей мере зависят от жесткости шин.

Уменьшение перемещения кузова по мере понижения давления в шинах при больших скоростях становится более заметным. Так, при скорости 40 км/ч понижение давления с 3,5 до 1,5 кГ/см 2 уменьшает перемещение на 36 %. Однако большого значения это снижение не имеет, так как абсолютная величина перемещений невелика (в данном случае 0,3—0,5 высоты неровности).

При понижении внутреннего давления в шинах колебание неподрессоренных частей уменьшается, и это должно оказать заметное влияние на ускорения кузова, обусловленные высокочастотной составляющей колебаний. Приведенные на рис. 137, б зависимости, полученные в результате испытаний, подтверждают это предположение. Снижение давления с 3,5 до 1,5 кГ/см 2 уменьшает максимальные ускорения, направленные вверх, на 28,6%, а ускорения, направленные вниз,— на 46%. При снижении давления в шинах до 0,9 кГ/см 2 ускорения, действующие вверх и вниз, уменьшаются в среднем в 2,8 раза.

В известных пределах можно снижать давление в шинах существующих автомобилей в соответствии с изменением нагрузки, приходящейся на шину. Это позволяет улучшить плавность хода автомобилей со значительно меняющейся массой (в нагруженном и разгруженном состоянии).

Жесткость шины соответствует заданной нагрузке на колесо (обычно для полностью нагруженного автомобиля) при определенном давлении воздуха в шине. Заданным значениям нагрузки на шину и давления воздуха в ней соответствует определенная осадка (деформация) шины. Если сила тяжести, приходящаяся на колесо, уменьшится, то жесткость шины (в первом приближении) останется прежней. Можно, однако, уменьшить давление в шине настолько, чтобы ее осадка достигла прежней величины. Тогда жесткость шины уменьшится, а ее осадка и напряжения в каркасе останутся примерно прежними, и существенного уменьшения срока службы шины не произойдет.

При помощи простейших выражений можно найти зависимость осадки шин оси от давления в них. Осадка шин

Жесткость шин 2с_ш пропорциональна давлению р_ш в шинах: 2с_ш = А₀ + В₀р_ш, откуда

Различным значениям M_ag соответствует семейство гипербол. Например, для шины 9,75—18 в среднем В₀ = 100 см; А₀ = 170 кГ/см. Пусть пределы изменения нагрузки на заднее колесо при разгрузке — нагрузке грузового автомобиля составляют 800—-1700 кГ. На основании приведенных данных и формулы (287) построены кривые, показанные на рис. 138, а (цифры на кривых обозначают нагрузку в процентах).

При давлении в шине 4,0 кГ/см 2 и полной нагрузке осадка шины равна 30 мм. Если нагрузка составляет 75, 50 и 25% полной, то осадка шины уменьшается соответственно до 26, 22 и 18 мм. При ненагруженном автомобиле осадка составляет 14 мм. Если нагрузка автомобиля равна 75 или 50%, то для того, чтобы осадка шины осталась равной 30 мм, давление в шине следует снизить до 3,28 или 2,48 кГ/см 2 . При нагрузке 25% давление в шине, соответствующее осадке f_ш = 30 мм, должно быть равно 1,68 кГ/см 2 . Однако существует предел снижения давления в шине, устанавливаемый опытным путем. Для построения этих кривых предел был принят равным 2,0 кГ/см 2 . Поэтому при нагрузке на колесо, составляющей менее 35% полной, давление в шине р_ш — 2,0 кГ/см 2 .

Экспериментальную проверку возможности регулирования давления в шине при изменении приходящейся на нее нагрузки проводили во время испытания санитарного автобуса. Измеряли осадку левой и правой шины моста по двум сечениям в каждой шине при давлениях в ней, равных 2, 3, 4 и 5 кГ/см 2 для нагруженного и разгруженного автомобиля. Полученные в результате средние данные позволили оценить возможность снижения давления в шине. Среднюю величину осадки шины, полученную в результате этих испытаний (рис. 138,6), можно определить для автобуса в груженом состоянии (кривая 1) и негруженом (кривая 2). На рис. 138, а приведены кривые построенные по уравнению (287), с учетом различной величины жесткости шин у автобуса в груженом и негруженом состоянии.

Как видим, для сохранения при разгрузке автомобиля осадки шины неизменной давление в ней должно быть снижено с 4,0 до 1,6 кГ/см 2 . Это подтверждает возможность значительного, уменьшения давления в шине при разгрузке автомобиля.

Приведенные соображения требуют дальнейшего экспериментального уточнения. В частности, для каждого размера шин можно установить допустимые в них пределы уменьшения давления. Необходимы также испытания шин на износ для установления срока их службы при различных сочетаниях нагрузки на шину и внутреннего давления в ней. Однако возможность значительного уменьшения жесткости шины и давления в ней с уменьшением нагрузки на колесо без существенного уменьшения долговечности шины является несомненной. Такое регулирование.

жесткости шины в зависимости от величины статической нагрузки аналогично регулированию, применяемому в подвеске автомобилей с пневматическими упругими элементами. Регулирование жесткости шин целесообразно при значительных колебаниях статической нагрузки, жесткой подвеске и в некоторых специальных случаях (перевозка больных и др.).

Итак, при исследовании колебаний автомобиля шину моделируют упругим элементом и демпфером, имеющими точечный контакт с дорогой. Если затухание в подвеске достаточно велико по сравнению с затуханием в шине, то последним пренебрегают. Чтобы проверить последствия такого допущения, был проведен расчет по схеме, показанной ранее (см. рис. 114), при условии, что коэффициент апериодичности в подвеске ψ₀= h₀/ω₀ = 0,25, а в шине

Результаты расчета (рис. 139) показывают, что для принятых условий пренебрежение затуханием в шине приводит к приемлемым погрешностям: увеличению средних квадратических значений параметров колебаний, особенно ускорений кузова до 7,0— 7,5% и деформаций шины до 4—5%). В некоторых случаях, например для грузовых автомобилей без амортизаторов и с многослойными шипами, пренебрежение затуханием в шине недопустимо [10].

Индекс износостойкости шин

Индекс износостойкости шин — это один из важных параметров при выборе резины для колес. Если говорить простым языком, то индекс износостойкости определяет, как быстро резина придет в негодность. Индекс износостойкости определяет параметр истираемости шины относительно базового показателя. Как и большинство обозначающих знаков, индекс износостойкости обозначается на боковине покрышки. На большинстве шин можно найти запись «Treadwear», рядом с которой есть двузначное или трехзначное цифровое значение.

Не все модели шин имеют маркировку Treadwear: не стоит думать, что это подделка или некачественный товар. Нужно учитывать, что маркировка износостойкости сертифицирована для американцев и прежде всего есть на шинах для американского рынка. Шины от российского производителя могут не иметь этой маркировки, так как они нацелены на российского пользователя. Российская резина нацелена только на российских водителей, поэтому она не проходит американские испытания, и индекс износостойкости есть не на каждой модели шин.

Российские шины Sailun

Кем определяется индекс износостойкости шин

В 1978-ом году Национальная администрация дорожной безопасности США (NHTSA) внедрила оценку шин по износостойкости, коэффициенту сцепления и температурной стойкости. Определение износостойкости шин впервые зародилось в Америке и настолько удачно способствовало выбору шин для авто, что этот параметр стали внедрять и другие компании по производству резины.

Для замера износостойкости шин потребовалось несколько автомобилей, на части из которых была резина NHTSA, а на части машин испытываемая шина. Условия для испытаний были выбраны идентичные: одинаковое дорожное покрытие, температура, влажность. Характеристики шин были тоже одинаковыми: идентичное давление, максимальная нагрузка, одинаковые углы установки колес. Для испытания был задан одинаковый километраж — автомобили принимали участие 11.5 тысяч километров.

После пройденного испытания команда экспертов замеряет износ испытываемых шин и сравнивает его с износом «эталонной» резины от NHTSA. «Эталонные» шины принимаются за 100 единиц и в зависимости от износа, резине приравнивается значение меньше или больше этого параметра. Если же резина изнашивается сильнее образцов NHTSA, то значение будет 60, 80 или меньше, если резина остается износостойкой, то показатель будет больше — 200, 350, 400, 500 и более.

Какой должна быть износостойкость шин

Конечно, многие люди в один голос скажут, что износостойкость у шин должна иметь максимальные значения. Но на самом деле, не всегда трехзначные числа необходимы на шинах. Если вам по душе экстремальная езда на высоких скоростях, то этот параметр должен быть меньше 100, чтобы тормозной путь был не длинным, а сцепление отличалась улучшенными характеристиками. Также при езде на высоких скоростях и высоком индексе износостойкости резину придется часто менять, так как она будет быстро стираться.

Но если вы планируете ежедневно передвигаться по городским улицам на оптимальной скорости, то необходимо подбирать высокие показатели индекса износостойкости. Если не прислушаться этого правила, потеряется:

• выносливость при резких нагрузках, например при наезде на кочку или другое препятствие;
• экономия топлива из-за увеличения сопротивления качению;
• ресурс резины в летнее время года;
• комфортная управляемость.

Что влияет на износ шины

Износостойкость шин определяет устойчивость деформации резины при разных условиях. На истирание резины могут повлиять такие параметры:

• Езда на высокой скорости. При резком торможении и скольжении теряется эластичность шин, что приводит к быстрому износу резины.
• Чрезмерная нагрузка. На состояние покрышек влияет и загруженность автомобиля. Если регулярно ездить на машине с 4-мя пассажирами и полным багажником вещей, то шины быстрее станут изнашиваться. Резина со временем начнет проседать и на ней появятся чешуйки, а в некоторых частях могут возникать даже трещины.
• Движение по неровному покрытию. Если вы изредка перемещаетесь по неровной дороге, попадаете в ямы, то ничего критичного с автомобилем и резиной не случится. Но если ежедневно передвигаться по такому покрытию, то в скором времени на резине появятся грыжи. Также подобное явление нередко приводит к стиранию рисунка протектора, что может создать опасным передвижение на дороге.
• Свойства дорожного покрытия. Если регулярно ездить по раскаленному от солнца асфальту, то резина станет изнашиваться в два раза быстрее.

Также на износостойкость влияет преждевременное переобувание автомобиля, если резина износилась, то необходима ее замена. Не стоит экономить бюджет и использовать резину долгое время, важно своевременно «переобуваться» с летнего сезона на зимний и наоборот. Еще одной причиной, по которой стираются шины, является игнорирование правил по эксплуатации автомобиля.

Опустили цены ниже нижнего Получите дополнительную скидку 3% по промокоду «блог» и покупайте шины и диски по самому низу

Sailun Atrezzo Elite
Sailun Atrezzo Eco
Arivo Premio Arzero

Оптимальный показатель истирания шины — это посередине и сбоку, чтобы истирание происходило равномерно, необходимо время от времени менять резину местами. Но помимо центрального износа шины не стоит исключать и одностороннего истирания, которое возникает по разным причинам: особенности развал/схождения, повышение скорости при поворотах. Еще стирание может возникать небольшими пятнами по окружности колеса, чаще всего при таких симптомах необходимо выполнить балансировку колес и проверить подвеску на исправность.

Почему индекс износостойкости — это условная величина

Хоть индекс износостойкости определяется путем испытаний и экспериментов, это значение нельзя назвать 100% точным, оно считается условным. Дело в том, что за годы создания термина «износостойкость шин» менялось качество резины, применялись улучшенные технологии на производстве. Любой бренд по выпуску покрышек совершенствует свой товар, улучшает сцепные свойства. Нельзя со 100% уверенностью сказать, что шины с индексом 200 будут вдвое быстрее изнашиваться, чем резина с параметром износостойкости 400. Также не стоит забывать, что индекс износостойкости определяется относительно стандартного показателя.

Не стоит забывать, что износ шин зависит не только от самой покрышки, но и от дорожного покрытия, с которым происходит сцепление колес. Даже компания NHTSA заверяет, что характеристики шин зависят от условий эксплуатации, стиля вождения, ухода за резиной. Нередко из-за температуры снижаются сцепные свойства резины: если резина слишком мягкая, то под воздействием отрицательных температур она может начать «дубеть». В результате этого снижается износ шин и их сцепные свойства. При высокой температуре шины лучше сцепляются с асфальтом, но при этом они быстрее изнашиваются.

При сравнении показателей износостойкости шин нельзя сравнивать модели разных брендов: они отличаются технологией производства, материалом использования, рисунками протектора. Допускается сравнивать износостойкость разных шин, если их выпускает один бренд.

Но несмотря на то, что индекс износостойкости — это условная величина, не стоит его игнорировать при выборе шин. Необходимо придерживаться такого принципа: чем больше число, тем большей износостойкостью обладает резина. Необходимо подбирать индекс износостойкости шин в зависимости от условий эксплуатации автомобиля. Если вы планируете работать в такси, то присмотритесь к шинам с высоким показателем износостойкости — Treadwear 600-700. Если вы используете активную езду и предпочитаете спортивный стиль, то будет достаточно износостойкости 200-300.

Каким может быть износостойкость шин

При выборе шин необходимо учитывать характер езды и тип дорожного покрытия, по которому ездит человек. Ниже перечислим параметры износостойкости и тип покрытия, для которого она подходит:

• до 100 — резина, предназначенная для гонок;
• 100-200 — мягкие шины, которые подходят для спортивной езды;
• 200-400 — самый популярный тип резины, который подходит для большинства дорожных покрытий и езды в городских условиях;
• 400-600 — шины с максимальной износостойкостью, которые подходят для езды в экстремальных условиях;
• более 600 — самая износостойкая резина, которая не придет в негодность даже при повреждениях.

Можно сделать вывод о том, что чем выше показатель износостойкости, тем больше времени прослужат шины. Также для высоких показателей износостойкости можно ездить в любых дорожных условиях.

У каждого производителя шин есть оптимальные показатели износостойкости, которые должны соответствовать ГОСТу и стандартам качества. Ниже перечислим популярных производителей резины и их средние показатели износостойкости шин:

• Michelin — 400;
• Kumho — 370;
• Yokohama — 420;
• Hankook — 350.

По этому списку видно, что все марки придерживаются параметра выше 100, что подтверждает их качество и хорошую износостойкость. Производитель Pirelli выпускает покрышки с индексом от 60 и это не означает, что они некачественные и опасные для дорожного движения. Необходимо понимать, что такая резина не подойдет для регулярного движения по городским улицам, она предназначена для езды по проселочным дорогам.

Как рассчитать пробег шин, зная индекс износостойкости

Хороший показатель износостойкости шин равен 100 и он приравнивается к пробегу в 48 тыс км, то есть резина с показателем износостойкости 200 сможет прослужить владельцу до 96 тыс км. Так несложными вычислениями можно выполнить расчет пробега в зависимости от индекса износостойкости. Также при подсчете необходимо брать в учет, что эти значения указывают на полный износ шин, но в обычной жизни люди не используют шины «до дыр», поэтому полученное значение нужно делить на два. То есть из 48 тыс км практичных остается 24 000 км.

Рейтинг износостойких шин 2023 года

Каждый человек, при покупке шин для своего автомобиля хочет подобрать надежную и долговечную резину. Если вам самим сложно сделать выбор, обращайтесь к консультантам интернет-магазина «4Колеса», и исходя от вашего бюджета, особенностей езды и типа дорожного покрытия специалист подберет лучшую резину.

Ниже перечислим несколько типов резины для автомобилей с хорошей износостойкостью.

Cordiant Comfort 2

Если внешне посмотреть на продукцию этого производителя, может показаться, что она ничем не отличается от недорогих китайских аналогов. Но высокой износостойкости удается достигать за счет использования уникальной технологии на производстве. Этот бренд уже давно находится на высоких позициях рейтинга, так как резина адаптирована к российским дорогам и показывает хорошие эксплуатационные характеристики.

Шины Cordiant

Помимо отличной износостойкости, резина этого бренда отличается доступной стоимостью, за счет того, что удается экономить на логистике. Резина имеет усиленный корд и боковину, что позволяет длительное время пользоваться покрышками без боязни их скорейшего истирания. Шины устойчивы к аквапланированию, автомобиль хорошо управляется, резина отлично подходит для повседневной езды без предельного повышения скорости.

Pirelli Scorpion Verde

Итальянский производитель шин, как и другие марки по производству резины имеет собственную технологию изготовления покрышек. Помимо шин для легковых автомобилей и внедорожников, бренд изготавливает резину с отличной износостойкостью для гоночных болидов.

Одним из качественных и долговечных считается марка шин — Scorpion Verde, они отличаются хорошей износостойкостью даже при агрессивном вождении. Шины этого бренда будут показывать хорошие результаты на любой скорости: 50 или 180 км/ч.

Bridgestone Turanza GR80

Японский бренд изготавливает одни из износостойких летних шин, даже при наезде на бордюр или камень целостность покрышки не пострадает. Боковины закрывают рабочую поверхность шины, поэтому они не деформируются при езде.

Эта модель резины обеспечивает хорошее сцепление резины с дорожным покрытием. Покрышки имеют низкое сопротивление качению и оптимальную курсовую устойчивость.

BFGoodrich Urban Terrain

Бренд изготавливает износостойкие летние шины для легковых автомобилей и кроссоверов. Помимо высокой износостойкости шины этот бренд отличается большим размерным рядом: производитель выпускает до 49-ти типоразмеров с разным индексом скоростей. Шины одинаково хорошо ведут себя на мокром и сухом асфальте. Помимо высоких эксплуатационных характеристик, резина отличается красивым рисунком протектора. Протектор имеет V-образный рисунок, что обеспечивает комфортное движение по трассе или городским улицам. Колеса отлично тормозят, независимо от типа покрытия, на котором движется автомобиль, но при этом шина не стирается.

Большинство производителей шин должны проводить стандартные испытания резины перед тем, как запустить их продажу. Этот параметр влияет на прочность резины и на ее долговечность. Хороший показатель износостойкости шин должен быть более 100, такой параметр обеспечивает хорошую маневренность, отличное сцепление колес и максимальную безопасность на дороге. При выборе шин не стоит ориентироваться только на показатель износостойкости, ведь шины тестируются в одних условиях, а эксплуатируются при других условиях, поэтому этот показатель относительный.

При покупке резины для своего автомобиля каждый человек хочет, чтобы она прослужила ему максимально долгий период времени. Ведь каждый сезон покупать новые шины для авто экономически не выгодно, тем более, цена растет ежегодно. А поэтому гораздо выгоднее будет сразу приобретать износостойкую резину от проверенного бренда.

В видеоролике можно изучить информацию об износостойкости шин и правилах ее расчета

Особенно не стоит пренебрегать этим показателям людям, которые долгое время планируют пользоваться шинами и ежедневно преодолевают много километров. Пренебречь этим коэффициентом при выборе шин можно при редкой езде на автомобиле или его частой смене: чаще раза в два года.

Как определить жесткость резины

Подбор новой резины — задача непростая: необходимо точно угадать с размером покрышки, индексами нагрузки и скорости, определиться с производителем, найти адекватную цену!

Помимо указанных данных, стоит также обратить внимание на боковину шины и найти там группу эксплуатационных характеристик , которые еще до покупки дадут Вам информацию по износостойкости резины, сцеплению на мокрой дороге и стойкости к перегреву на больших скоростях!

Что за индексы такие?

Указывать эксплуатационные параметры на боковине требует министерство транспорта США . Это нужно для прохождения успешной сертификации и вывода покрышки на рынок. Отсюда вывод: если покрышка производится вне США и на этом рынке продаваться не планирует, то данные обозначения Вы, увы, не найдете.

К параметрам Uniform Tire Quality Grading (UTQG) (или Единый Стандарт Качества Шинных изделий) относят следующие данные:

• Treadwear — износостойкость шины
• Traction — сцепление шины на мокром асфальте
• Temperature — сопротивляемость перегреву шины

Данные параметры находятся на боковине шины в указанной последовательности преимущественно ближе к протектору .

Treadwear — износостойкость шины

Treadwear характеризует износ шины относительно эталонной. Считается, что за 100 принимается пробег в 30000 миль (или 48280 км).

48280 км при индексе 100 — это пробег, полученный в «тепличных» условиях! Для расчета реальных пробегов по нашим дорогам необходимо делить результат на «эксплуатационный коэффициент» (от 2 до 5) , который каждый для себя должен подобрать сам в зависимости от стиля езды, типовых маршрутов, массы автомобиля, дорожного покрытия и т.д.

Реальный пробег = (48280 * Treadwear) / 100 / Экспл.коэфф.

Traction — сцепление шины на мокрой поверхности

Показатель шины, отвечающий за оценку сцепных свойств на мокром покрытии. Выражается в виде индексов «AA», «A», «B» или «C».

Замеры производят путем установки испытуемых шин на специальный прицеп (нагрузка на колесо в котором 492 кг) и блокировке их вращения на скорости 64км/ч на мокрой поверхности. Тормозное усилие заблокированных колес пересчитывают и приводят к g (ускорение свободного падения 9,81 м/с²).

Шина с индексом «C» будет иметь наихудшее сцепление с мокрой дорожной поверхностью. С 1997 года был введен новый высший индекс «AA», на который и стоит ориентироваться, если Вы за безопасность.

Шина с индексом «C» будет иметь наихудшее сцепление с мокрой дорожной поверхностью. С 1997 года был введен новый высший индекс «AA», на который и стоит ориентироваться, если Вы за безопасность.

Жаль, что данный индекс отражает только сцепление в продольном направлении и никак не отражает способность шины противостоять заносу.

В принципе все необходимые маркировки уже выучил каждый автолюбитель, так что на них не будем заострять внимание. А я хотел бы задеть информацию, на которую не каждый может и обратить внимание, а именно Первый вопрос. Коэффициент износостойкости шин — Treadwear.
Treadwear — это степень износа протектора шины, до максимального значения которого любая резина подлежит эксплуатации. Является частью UTQG (Uniform Tire Quality Grade Standards, то есть Единый Стандарт Качества Шинных изделий). Внедрены данные стандарты были Национальной администрацией безопасности дорожного движения (National Highway Traffic Safety Administration — NHTSA), которая является частью Департамента транспорта США.
По стандартам Национальной администрации безопасности дорожного движения, показатель степени износа протектора в 100 единиц оценивает в 48 тыс. км. Соответственно, 150 единиц оценивается в 72 тыс. км, 200 в 96 тыс. км. и так далее. Конечно же, не стоит делать упор на данные цифры, так как многое зависит от манеры вождения, качества дорожного покрытия и от погодных условий региона. Для того чтобы определить реальную степень износа проектора специалисты рекомендуют снижать данный показатель в 1,5 раза. То есть реальный пробег резины с treadwear 100 будет равняться около 36 тыс. км.
Как определить износостойкость шин еще до покупки?

В принципе, большинство легковых шин можно разбить на три группы:
1. Спортивные — для активной езды с ИИ

140 — 220 единиц.
2. Премиум комфорт, спорт-комфорт с ИИ

240-340 единиц.
3. Экошины, комфорт класс

400-500 единиц, а то и более.
Это очень относительная разбивка, каких-либо четких правил я не встречал, поэтому все несколько размыто.
Если эта покрышка предназначена для гражданской спортивной езды и имеет рисунок протектора слик / полуслик, то трехзначная цифра индекса износостойкости может лежать в пределах 140-220 единиц. Например на фото выше представлена спортивная модель Kumho KU36 с мощным полусликовым протектором. Как видите износостойкость модели невелика, однако не факт, что она будет иметь небольшой ресурс при спокойной езде, ведь пятно контакта этой шины с асфальтом заметно больше, чем у стандартной шины того же размера, но имеющей обычный протектор и ИИ, скажем, 300 единиц. Т.е. есть внешние факторы, которые могут сократить ресурс тех покрышек, которые блистают внушительными цифрами ИИ treadwear в пределах 400-600 единиц. и есть факторы, которые могут продлить жизнь покрышкам с небольшим ИИ.
Существует некая зависимость сцепления от величины ИИ. Это тоже относительная зависисмость, т.к. сцепные х-ки шин сильно зависят и от применяемых химических компонентов, геометрии блоков, количества кромок, типа рисунка и т.д…
Чем выше индекс износостойкости, тем может быть хуже баланс сцепных характеристик покрышки на влажном и особенно мокром, холодном асфальте. Чем этот ИИ ниже, тем сцепление лучше. Чем ИИ выше, тем оно хуже. Нет, глобальной разницы нет, но по факту она таки существует.
Спортивные шины (1) вообще призваны «сгорать» в удовольствие водителя. Эти шины нужно греть и тогда они готовы липнуть к асфальту. Этот тип шин лучше не использовать на обычных авто и неподготовленными водителями, т.к. полусликовый протектор на влажном асфальте в холодном состоянии работает плохо и может приподнести очень неприятный сюрприз. Вы скажете: как же так? У них же низкий ИИ, значит на мокром асфальте они должны работать хорошо! Да, должны, но на влажном асфальте первичное сцепление обеспечивают кромки протектора, которые своими краями цепляются за микронеровности дорожного покрытия, пока протектор не прогреется и не размягчится. У спортивных шин гражданского типа кромк немного, поэтому на мокром асфальте они будут работать похуже иных шин класса спорт-комфорт. По этой причине у профессиональных спортивных шин одна модель для сухой трассы может иметь 5-6 вариантов твердости, которые применяются в зависимости от конфигурации трассы, скорости движения, тепературы воздуха и асфальта и т.д… А еще есть дождевые спортивные шины с тоже вариантами жесткости резиновой смеси, а также дополнительными водоотводами и кромками.
А Вы хотите получить в одной покрышке сразу все? Это НЕВОЗМОЖНО! Улыбаюсь Даже если в с другом ездите на двух одинаковых во всем авто, стиль езды одинаковый (как вам кажется) на одной модели шин в одном размере по одному и тому же маршруту, то износ протектора у вас все равно будет разный.
Премиальные шины (2), скоростные шины для трассовой езды, шины с балансом спортивных характеристик и комфортных показателей — самый многочисленный сегмент (2). Тут идет жесткая борьба за каждый балл в тесте, но многие производители не любят оценивать шины общим баллом, а стараются придать конкретным моделям индивидуальность. Именно по этой причине я не рекомендую выбирать шины по общему баллу в тестах, а обязательно объективно анализировать конкретные тестовые результаты. В этом сегменте очень нелегко сделать покрышку цепкой, жестко управляемой и при этом долговечной. Если водитель на таких шинах ездит по спортивному, то он радуется уверенной тяге и на сухом и влажном асфальте, классному торможению на тех же покрытиях, хорошей управляемости, но …вдруг обнаруживает, что шины быстро износились.
Это нормально, т.к. стиль езды, тип привода, тип КПП, мощность двигателя, скорость передвижения, загрузка авто, давление в шинах, температура асфальта и самого протектора и т.д… — очень сильно влияют на ресурс любых шин.
Экошины (3). Сейчас их больше называют зелеными шинами. Эти шины обычно имеет хороший баланс сцепных характеристик, но по главным показателям торможение на мокром асфальте, скорости переставки, управляемости … — отстают от среднего сегмента (2). Их задача экономить топливо, катиться тихо и долго. Так что, если вам нужны покрышки с большим ресурсом, но не премиальными остальными характеристиками, то смело выбирайте что-то «зеленое». Хотя, тут тоже могут некоторые «но», которые нужно учитывать при выборе. Всего не рассказать — лучше задавать вопросы специалистам.
Вывод: ориентироваться на высокий ИИ treadwear можно, если хочется выбрать ресурсную модель шин, но он не будет однозначным гарантом того, что эта покрышка в итоге прослужит долго. И наоборот, часто у спокойных водителей шины со средним показателем ИИ могут обеспечить очень длительный пробег. Внешние факторы легко сокращают пробег зеленых шин и так же лего могут увеличить ресурс шин с невысоким ИИ.
Если вы ездите по трассе на зеленых шинах (ИИ 500) со скоростью 120-130 км/ч, то они могут износиться быстрей шин спорт-комфорт (ИИ 300), которые эксплуатируются в спокойном скоростном режиме до 90 км/ч. А еще есть загрузка авто, тип рисунка протектора, давление, размер шин и их ширина и т.д.

Второй вопрос. Traction — Сцепление на мокрой дороге.
Тест на сцепление на мокрой поверхности проходит на бывшем военном аэродроме Гудфеллоу, что недалеко от города Сан-Анджело. На прицеп массой 492 килограмма надевают тестируемые шины, накачивая их до 1,65 бар.
Автопоезд, проезжая на 64 км/ч мокрый участок сначала на асфальте, а потом на бетоне, кратковременно блокирует колеса прицепа. С помощью динамометрического устройства замеряются перегрузки при замедлении, которые создал трейлер. Именно это и характеризует сцепление шины на мокрой поверхности.

Постойте-ка, а как же тормозной путь? Недостаток данного измерения в том, что при блокировке колес рисунок протектора никак не работает при водоотведении, и по сути при таком тесте проверятся лишь состав резиновой смеси.

К тому же современные технологии ушли далеко вперёд, и теперь большинство шин имеют маркировку AA или A. То есть потребитель никак не сможет увидеть разницу между сцепными продольными свойствами покрышек. Если вы обнаружите маркировку Traction B для легковых автомобилей, стоит серьёзно подумать — покупать ли такую шину.

Итог: Тест traction проверяет сцепные качества шины на мокрой поверхности лишь с блокировкой колес (без учета работы рисунка протектора). На сегодняшний день подавляющее число покрышек с лёгкостью проходят этот тест и потому имеют маркировку AA или A.

Третий вопрос. Temperature — Сопротивляемость перегреву

В отличие от первых двух тестов, это испытание проводится в лаборатории на испытательном барабане. Шину под нагрузкой (в 88% от максимальной) раскручивают до определённой скорости и смотрят за температурным режимом. После испытаний проверяют на предмет трещин, разрывов и других дефектов. Шина, выдержавшая самую большую скорость барабана 575 об/мин (что эквивалентно свыше 184 км/ч) — получает рейтинг А.

Итог: Главный посыл теста — проверка шины на разрушение в случае экстремальных нагрузок. Однако этот тест дублирует стандартную маркировку скоростного индекса шины (например 94T — означает грузоподъемность в 670 кг и лимит скорости в 190 км/ч).
Вот и все вопросы, которые я хотел задеть. Надеюсь было интересно и познавательно.
Всем ровных дорог и прекрасного настроения.
ЗЫ: Напомню, что вся информация взята с просторов интернета. Самому писать такой пост слишком долго. )))

• в зависимости от конструкции каркаса — на диагональные и радиальные;
• по способу герметизации внутреннего объема- на камерные и бескамерные;
• по типу рисунка беговой дорожки- дорожные (летние, всесезонные), универсальные, зимние, повышенной проходимости;
• по профилю поперечного сечения.

Диагональные шины.
Вам, скорее всего, не придется выбирать шины по этому признаку, так как диагональные уже почти полностью вытеснены с рынка радиальными. Конструкция диагональных шин устарела, но их продолжают выпускать в небольших количествах потому, что они относительно дешевы в производстве. Единственное преимущество этих шин заключается в том, что у них прочнее боковина. Диагональная шина имеет каркас из одной или нескольких пар кордных слоев, расположенных так, что нити соседних слоев перекрещиваются.

Радиальные шины.
В радиальной шине корд каркаса натянут от одного борта к другому без перехлеста нитей. Направление натяжения нитей явствует из названия. Тонкая мягкая оболочка каркаса по наружной поверхности обтянута мощным гибким брекером — поясом из высокопрочного нерастяжимого корда, как правило, стального. Поэтому к надписи radial (радиальная) на боковинах шин часто добавляют belted (опоясанная) или steel belted (опоясанная сталью). Такое расположение слоев корда снижает напряжение в нитях, что позволяет уменьшить число слоев, придает каркасу эластичность, снижает теплообразование и сопротивление качению.

Корд — обрезиненный слой ткани, состоящий из частых прочных нитей основы и редких тонких нитей утка, которые обеспечивают хорошее обрезинивание нитей корда, высокую гибкость и прочность. Корд изготавливается из хлопкового, вискозного или капронового волокна. В настоящее время большее применение находит металлокорд, имеющий нити, свитые из стальной проволоки, толщиной около 0,15 мм. Есть и более дорогие материалы, напр. кевлар, которые не могут получить массового распространения по причине своей дороговизны.

Каркас — важнейшая силовая часть шины, обеспечивающая ее прочность, воспринимающая внутреннее давление воздуха и передающая нагрузки от внешних сил, действующих со стороны дороги, на колесо. Каркас состоит из одного или нескольких, наложенных друг на друга слоев обрезиненного корда. В зависимости от конструкции каркаса, размеров, допустимой нагрузки и давления воздуха в шине число слоев корда в каркасе может изменяться от 1 (в легковой) до 16 и более (в грузовых, сельхоз.шинах и пр).

Брекер — часть шины, состоящая из слоев корда и расположенная между каркасом и протектором шины. Он служит для улучшения связей каркаса с протектором, предотвращает его отслоение под действием внешних и центробежных сил, амортизирует ударные нагрузки и повышает сопротивление каркаса механическим повреждениям. В брекере нити корда в смежных слоях пересекаются друг с другом и с нитями корда соприкасающегося слоя каркаса, т.е. расположены диагонально, независимо от конструкции шины. Брекер в радиальных шинах более жесткий, усиленный и малорастяжимый по сравнению с брекером диагональных шин, т.к. он в основном определяет прочностные показатели шин.

Протектор — массивный слой высокопрочной резины, соприкасающийся с дорогой при качении колеса. По наружной поверхности он имеет рельефный рисунок в виде выступов и канавок между ними, так называемую «беговую дорожку». Протектор предохраняет каркас от механических повреждений, от него зависит износостойкость шины и сцепление колеса с дорогой, а также уровень шума и вибраций. Рисунок рельефной части определяет приспособленность шины для работы в различных дорожных условиях. По типу рисунка протектора шины делятся на четыре основные группы: дорожные (летние, всесезонные), универсальные, зимние, повышенной проходимости.

Плечевая зона — часть протектора, расположенная между беговой дорожкой и боковиной шины. Она увеличивает боковую жесткость шины, воспринимает часть боковых нагрузок, передаваемых беговой дорожкой и улучшает соединение протектора с каркасом.

Боковины — часть шины, расположенная между плечевой зоной и бортом, представляющая собой относительно тонкий слой эластичной резины, являющийся продолжением протектора на боковых стенках каркаса и предохраняющий его от влаги и механических повреждений. На боковинах нанесены обозначения и маркировки шин.

Борт — жесткая часть шины, служащая для ее крепления и герметизации (в случае бескамерной) на ободе колеса. Основой борта является нерастяжимое кольцо, сплетенное из стальной обрезиненной проволоки. Состоит из слоя корда каркаса, завернутого вокруг проволочного кольца, и круглого или профилированного резинового наполнительного шнура. Стальное кольцо придает борту необходимую жесткость и прочность, а наполнительный шнур — монолитность и эластичный переход от жесткого кольца к резине боковины. С наружной стороны борта расположена бортовая лента из прорезиненной ткани, или корда, предохраняющая борт от истирания об обод и повреждения при монтаже и демонтаже.

Особенности бескамерной шины:

Бескамерная резина гораздо более безопаснее на скорости, т.к. она спускает постепенно.

Бескамерная автомобильная шина до того, как начнет спускать держит, как правило, не один, а несколько проколов.

Не стоит без особой необходимости, вставлять в бескамерную шину камеру. Если в камерной шине воздух, попадающий между камерой и шиной, выходит в атмосферу через сосок или негерметичный обод, то в бескамерной шине он остается плоскими пузырями, которые здорово затрудняют теплоотдачу колеса, и оно часто перегревается в жару при больших скоростях, это чревато.

Обозначение и маркировка шин, выпускаемых в Европе, соответствует Евростандарту, а в США — требованиями Транспортного управления этой страны. Следует отметить, что обозначения и маркировка отечественных и импортных шин по отдельным позициям совпадают, хотя среди них имеются характерные различия. Прежде всего рассмотрим маркировки шин, действующих в Европе:

Пример: 185/65 R15 87Т — размер шины и ее техническая характеристика:

• 185 — ширина профиля шины в мм.;
• 65 — отношение высоты профиля к ее ширине, выраженное в процентах;
• R — радиальная конструкция шины;
• 15 — посадочный диаметр обода в дюймах;
• 87 — индекс грузоподъемности. Ряд зарубежных фирм указывают максимальную нагрузку (MAX LOAD) в кг и английских фунтах;
• Т — индекс максимальной скорости, на которую рассчитана шина;

• надпись «Radial» — указывает на радиальную конструкцию шины;
• «Tubeless» — маркировка бескамерной шины. Камерная шина обозначается «TUBE TYPE»;
• «M+S» (Mud+Snow -грязь+снег) — тип рисунка протектора. Маркировка обозначает, что шина предназначена для эксплуатации в зимний период года и по грязи;
• цифры 379 — дата выпуска шины: изготовлена на 37-й неделе 2009 года;
• знак Е одним цифровым индексом (на других шинах может быть двухцифровой индекс) указывает, что шина проверена на соответствие европейскому стандарту безопасности. Индекс в кружке — условный номер страны, где назначенная правительством комиссия провела проверку. Например, Е — проверено в Швеции. Пятизначный (может быть и шестизначный) индекс, нанесенный рядом с кружком, означает номер сертификата, свидетельствующий о положительных результатах проверки, и выданного страной, осуществлявшей проверку.

Жёсткость шины – величина, которая не входит в перечень показателей, обязательных к декларированию шинными производителями, как, например, размер шины, её индекс скорости и нагрузки, а также сцепление на мокрой дороге, уровень шума и сопротивление качению. Жёсткость шины – это её амортизирующая способность, которая зависит от толщины слоев, применяемых в шине, используемых материалов, размеров самой шины, и, следовательно, от внутреннего объёма шины и давления сжатого воздуха в ней.

Если вернуться к функциям шины, то среди них есть и амортизирующая, призванная снижать неровности покрытия и вибрации, то есть делать езду на шине более комфортной. Таким образом, говоря о жёсткости шины, мы говорим о неком показателе, к снижению которого стремятся производители. При этом существует жёсткость, которая либо необходима для эффективной работы шины, либо является следствием применяемых технических решений. Рассмотрению этого и будет посвящён данный материал.

Жёсткость – необходимость

В существующей классификации шин представлены и шины для активного или спортивного вождения. При создании таких шин, жёткость структуры протектора – это необходимость. Так как одним из ключевых показателей спортивных шин является управляемость — отклик шины на изменения положения рулевого колеса и мгновенное выполнение заданной траектории, а также сохранение контроля над всеми осями автомобиля при выполнении очень сложных манёвров. Для этого необходима жёсткая шина, а если точнее, то необходима шина с жёсткой структурой построения, в которую будут входить и крупные широкие блоки протектора, собранные в единый рисунок, узкие водоотводные каналы, особые жёсткие резиновые смеси, специально подготовленный каркас. Единство вышеуказанных элементов наделяет шину необходимой спортивным шинам жёсткостью, что приводит к увеличению управляемости шины, относительно шин, предназначенных для спокойного городского вождения.

Жёсткость – следствие

Вышеупомянутые шины для спортивного вождения имеют высокую управляемость благодаря жёсткости структуры шины. Именно у этого типа шин жесткость является следствием применяемых технических решений. Также более жесткими будут и низкопрофильные шины, которые из-за меньшего объема воздуха внутри колеса в сборе также будут иметь меньшие амортизирующие свойства.

Внимание! Чтобы увеличить комфортность езды на автомобиле с низкопрофильными шинами нужно уменьшить посадочный диаметр самих шин. Большинство автомобилей допускают такую возможность, а варианты разрешенных размеров указаны в технической документации автомобиля и/или на самом автомобиле.

К списку жёстких шин можно отнести и шины, выполненные по самонесущей технологии (например, Zero Pressure у компании MICHELIN). В данном случае жёсткость — следствие применения более толстых боковых стенок шины, снижающих амортизационную способность самих шин. Поэтому рекомендуется использование самонесущей шины исключительно на автомобилях, которые были оснащены данным типом шин на заводе. В этом случае о настройках подвески позаботился автопроизводитель, а значит эксплуатация автомобиля будет более комфортной, чем в случае, когда автомобильная компания не рекомендовала использовать самонесущие шины.

Жёсткость – результат неправильной эксплуатации

В некоторых случаях к излишней жёсткости шин приводит неправильная эксплуатация. Есть несколько самых распространенных примеров:

— превышение давления в шинах

— использование старых, бывших в употреблении, шин

Контроль давления в шинах необходимо проводить регулярно. Но большинство водителей про эту рекомендацию забывают, что, как правило, приводит к эксплуатации шин с давлением ниже рекомендованного. Но также бывают случаи, когда шины перекачены. Увеличение объема воздуха в шине, которая рассчитана на меньший объем, приводит к неправильному и излишнему напряжению боковых стенок, что существенно снижает способность шины выполнять амортизирующую функцию. И только регулярный контроль давления в шине поможет избежать подобного неприятного опыта.

Использование старых, бывших в употреблении, шин также может привести к увеличению ненужной жёсткости. Покупая шины после чьей-то эксплуатации, нельзя быть уверенным в том, что шина эксплуатировалась и хранилась в надлежащих условиях. А длительное хранение шин на открытом воздухе, под воздействием солнечных лучей или вблизи от нагревательных элементов может привести к тому, что резина шины будет твердеть, по своим свойствам напоминая пластик. Данное изменение структуры резины неизменно приведет к увеличению жёсткости шины и снижению комфорта при вождении.

Шина – не единственный элемент автомобиля, влияющий на жёсткость

Шина играет важную, но не основную роль в комфортном передвижении по дороге. Настройки автомобиля и его особенности, состояние подвески и иных элементов автомобиля оказывают куда более существенное влияние на плавность хода и на комфорт при движении. Поэтому прежде чем задумываться о смене шин (например, спортивных или самонесущих) на более комфортные, необходимо проверить сам автомобиль, обратившись в специализированный центр.

Аттракцион жёсткости

Компания Мишлен придумала специальный аттракцион. Суть его заключается в том, что у вас есть возможность прокатиться в коляске, оснащённой шинами, и коляске, на которой шины не предусмотрены. Это сделано для того, чтобы на собственном опыте убедиться в существенном влиянии амортизирующих свойств шины на жёскость езды в целом.

При эксплуатации шина постоянно находится под действием радиальной нагрузки, причем для каждого размера шин существует максимально допустимая величина этой нагрузки. Под действием радиальной нагрузки шина деформируется. Величина деформации (прогиб) зависит от внутреннего давления, конструкции шины и материалов, из которых она изготовлена, т. е. от радиальной жесткости шины.

Рис. Нагрузочные характеристики шин: а — шина размера 80—405 (3,25—16) модели Л-133, (1 — р=1,5 кгс/см2; 2 — р=2,0 кгс/см2; 3 — р=2,5 кгс/см2; 4 — р=3,0 кгс/см2; 5 — р=3,5 кгс/см5); б — шина размера 10С—459 (3,75—18) модели Л-230; (1 — р=1,6 кгс/см2; 2 — р=1,4 кгс/см2; 3 — р=1,2 кгс/см2; 4 — р=1,0 кгс/см2; 5 — р=0,8 кгс/см3);

Зависимость прогиба от величины радиальной нагрузки на шину при постоянном внутреннем давлении называется нагрузочной характеристикой шины. На рисунке приведены нагрузочные характеристики мотоциклетных шин при различных значениях внутреннего давления.

Из графиков видно, что существует некоторая нелинейность изменения величины прогиба от нагрузки, особенно в начале кривой. Для правильного выбора режима эксплуатации шины большое значение имеет точность снятия нагрузочной характеристики. В эксплуатации величина прогиба в значительной степени определяет работоспособность и долговечность шины. При нормальной эксплуатации для шин определен некоторый оптимальный прогиб. Величина оптимального прогиба для шин диагональной конструкции находится в пределах 10—20% от высоты профиля шины и в каждом отдельном случае уточняется при проведении целого комплекса стендовых и дорожных испытаний.

Окружная жесткость

При трогании мотоцикла с места, а также при торможении, шины ведущего и тормозных колес подвержены воздействию крутящего или тормозного момента.

При действии на неподвижную шину, нагруженную вертикальной силой Q, крутящего момента Мкр, шина, являясь упругим элементом, закручивается относительно обода на некоторый угол ф.

Рис. Действие крутящего момента на неподвижную шину

При этом в контакте возникают касательные силы. Распределение касательных сил несимметрично относительно поперечной оси контакта. В передней части контакта касательные силы больше по величине, чем в задней части.

Равнодействующая касательных сил равна по величине тяговой силе Рм.

По мере увеличения крутящего момента Мкр возрастают касательные силы.

В начале нагружения шины крутящим моментом увеличение момента Мкр пропорционально увеличению угла закручивания ф.

При дальнейшем увеличении крутящего момента вследствие увеличения касательных сип начинается частичное проскальзывание элементов протектора относительно опорной поверхности.

Когда крутящий момент достигает некоторого критического значения, тяговая сила Рт становится больше силы сцепления шины с опорной поверхностью. Наступает полное проскальзывание в зоне контакта.

Способность шины сопротивляться закручиванию при действии крутящего момента называется окружной (тангенциальной) жесткостью шины. Окружная жесткость оценивается коэффициентом С, равным отношению крутящего момента к соответствующему этому моменту углу закручивания:

С = Мкр/ф, кгм/град, где С — коэффициент окружной жесткости.

Этот коэффициент может также оцениваться отношением тяговой силы Рм к величине перемещения центра контакта в направлении действия силы:

С = 2П*Pт*Rн*Rc / 3,6*b*10^6, кгм/град

где Рт — тяговая сила, кгс;
b — перемещение контакта, мм;
Rо — наружный радиус недеформированной шины, мм;
Rс — статический радиус, мм.

Испытания показали, что величина коэффициента окружной жесткости несколько увеличивается при повышении давления в шине и практически не зависит от радиальной нагрузки.

На рисунке даны кривые окружной жесткости шин различной конструкции.

Рис. Кривые окружной жесткости шин: 1 — шина диагональной конструкции;, 2 — шина типа Р

Окружная жесткость шин типов Р и PC несколько ниже, чем у шин обычных конструкций.

Более низкая окружная жесткость шин типов Р и PC благоприятно сказывается на работе трансмиссии мотоцикла, так как позволяет более плавно трогаться с места. Кроме того, у шин с пониженной окружной жесткостью менее интенсивно происходит увеличение касательных сил в контакте при увеличении крутящего момента.

В связи с этим проскальзывание элементов рисунка протектора в контакте уменьшается, а следовательно, уменьшается износ протектора.

Боковая жесткость

Одна из важных характеристик шины — ее способность деформироваться под действием боковой силы.

Боковая сила Рб, действующая вдоль оси неподвижного колеса, нагруженного вертикальной силой Q, вызывает смещение средней плоскости колеса относительно центра площади контакта на некоторое расстояние а. При этом площадь контакта, оставаясь симметричной относительно оси колеса, несколько изменяет свою форму. Касательные силы, действующие в контакте, также симметричны по отношению к оси колеса.

Рис. Действие боковой нагрузки на шину

Увеличение боковой силы Рб вызывает увеличение осевого смещения а, причем вначале эта зависимость имеет линейный характер. Одновременно с боковой нагрузкой увеличиваются и касательные силы. При некотором значении боковой силы в контакте возникает проскальзывание шины, которое постепенно увеличивается. Полное проскальзывание начинается, когда боковая сила становится больше силы бокового сцепления.

Способность шины сопротивляться воздействию боковой нагрузки называется боковой жесткостью шины. Боковая жесткость оценивается коэффициентом В, равным отношению боковой силы Рб к осевому смещению а:

Боковая жесткость — важная характеристика шины, существенно влияющая на ее эксплуатационные качества. Боковая жесткость в значительной степени определяет устойчивость и управляемость мотоциклом, особенно при изменении направления движения.

Особенно заметно ухудшается устойчивость и управляемость при эксплуатации мотоцикла на шинах типов Р и PC, так как их боковая жесткость на 30—50% ниже, чем у шин обычной конструкции.

Исследования показали, что боковая жесткость шин зависит от их конструкции, величины внутреннего давления в шине, радиальной нагрузки, ширины обода и т. д.

Угловая жесткость

При приложении к неподвижному колесу, нагруженному вертикальной силой Q, момента Мр действующего в плоскости, перпендикулярной оси рулевой колонки мотоцикла, шина деформируется. При этом плоскость колеса поворачивается на некоторый угол Y по отношению к первоначальному положению.

Под действием момента в контакте возникают касательные силы. Эти силы в задней части контакта имеют несколько большую величину и направлены противоположно силам в передней части контакта.

Равнодействующие касательных сил создают момент сопротивления Мс, препятствующий деформации шины.

По мере увеличения приложенного к колесу момента Мр растут касательные силы, причем вначале деформация шины пропорциональна величине момента. При некотором значении момента равнодействующие касательных сил становятся больше сил сцепления, что приводит к частичному проскальзыванию элементов рисунка в зоне контакта. В первую очередь начинают проскальзывать элементы, расположенные в зоне наибольших касательных сил. В связи с этим происходит некоторое искажение формы контакта, а большая ось контакта отклоняется от своего первоначального положения на угол у’

Рис. Действие угловой грузки на шину

При критическом значении величины момента, приложенного к колесу, наступает полное проскальзывание элементов рисунка протектора, наиболее удаленных от центра контакта.

Способность шины сопротивляться действию момента, создающего угловую нагрузку на шину, называется угловой жесткостью шины. Коэффициент угловой жестокости D равен отношению момента к углу поворота плоскости колеса:

Угловая жесткость так же, как и боковая, в основном влияет на управляемость мотоцикла с коляской, особенно при необходимости объезда на высокой скорости внезапно возникшего перед мотоциклом препятствия.

Величина угловой жесткости зависит от тех же параметров, что и боковая жесткость.

Твёрдость шин. На что это влияет?

Нередко у полки с шинами можно увидеть покупателей, которые пытаются на ощупь определить качество шины. Вряд ли на ощупь можно что-то определить, но если использовать предназначенное для этого оборудование и определить разницу в твёрдости по шору. На что влияет мягкость резины шин?

Разница действительно есть, но это не значит, что шина с более жёсткой структурой резины уступает более мягкой. Тут важно понять, для чего предназначена та или иная гамма шин.

К шинам с более жёсткой структурой резиновой смеси можно отнести модели спортивной или энергосберегающей гаммы. Не смотря на разные сегменты, в этом шины схожи, потому как более жёсткая структура способствует низкому сопротивлению качению в экосегменте и может обеспечить более уверенную управляемость в спортивных шинах. При этом важно отметит, что по мере нагрева свойства шин меняются и тут эти сегменты расходятся кардинально.

Шины с более мягкой структурой резиновой смеси часто можно встретить среди класса «комфорт». Эти шины обеспечивают более плавный и комфортный ход автомобиля при высоком уровне сцепления. К минусам можно отнести сравнительно небольшой ресурс.

В любом случае не стоит выбирать шины на ощупь – куда важнее обращать внимание на название моделей и гамм шин и внимательно изучать то, что в эти шины заложил производитель. Тут уже давно никакого секрета нет )