Конструкція шини

Основними «інгредієнтами» у виробництві шини є: гума, яка в свою чергу виготовляється з натуральних або синтетичних каучуків, а також кордова тканина (яка може бути виготовлена з металевих ниток), полімерні та текстильні нитки.

Структуру шини можна побачити нижче:

Структура шини:

1 — протектор;
2 — плечова частина;
3 — каркас;
4 — бічна частина (боковина, крило шини);
5 — брекер і подушковий шар;
6 — додаткова вставка у плечовій зоні(зелен.кол.);
7 — бортове кільцу; 8 — бортова частина.

Протектор – зовнішня масивна гумова частина покришки, як правило, розчленована у вигляді малюнка, що забезпечує зчеплення колеса з дорогою і захищає брекер і каркас від пошкоджень.

Плечова частина (зона) – частина протектора покришки, яка розташована між біговою доріжкою і бічною стінкою.

Каркас покришки – частина покришки, що складається з одного або декількох шарів прогумованого корду, закріплених на бортових кільцях, при накачаній газом або повітрям шині сприймає зусилля, що виникають під час експлуатації транспортного засобу.

Бічна частина (крило шини) – бічна частина покришки, розташована між плечовою зоною і бортом, яка складається з гумовокордних шарів каркасу, розділених гумовими прошарками, і яка захищена покривною гумою – боковиною.

Брекер – частина покришки, що складається з шарів корду або гуми і розташована між каркасом і протектором.

Бортове кільце – жорстка, практично нерозтяжна частина покришки, що складається з одного або декількох кілець, виготовлених, як правило, з багатьох витків сталевого дроту, що забезпечує посадку і фіксацію покришки на ободі колеса.

За типом конструкції залежно від орієнтації ниток корду в каркасі розрізняють шини:

Діагональні

Радіальні

Сіра зона: шина без навантаження

Зона, позначена пунктиром: шина під навантаженням

Діагональна шина Радіальна шина
Діагональна шина має каркас з однієї або декількох пар шарів корду, розташованих так, що нитки сусідніх шарів перехрещуються. Іншими словами, протектор, плечова зона і боковина – це ті ж самі шари корпусу. Таким чином, усі деформації шини легко передаються, в результаті чого відбувається:

  • Збільшення сили тертя з землею.
  • Зменшення плями контакту і її деформація.
  • В окремих випадках швидкий і нерівномірний знос протектора.
  • Підвищена витрата палива.
Ефект використання радіальної технології в конструкції шини полягає у такому:
кожна частина шини – протектор, плечова зона і боковина – працюють самостійно, а саме, під час руху деформація передається на окремі частини шини, не змінюючи при цьому пляму контакту. Це дає:

  • Повне зчеплення з ґрунтом або дорожнім полотном.
  • Немає наднапруження на конструкцію шини.
  • Відсутнє поперечне ковзання на нерівних вологих ґрунтах.
  • Збільшення тягових зусиль.

За способом герметизації розрізняють камерні і безкамерні шини.

Камерна шина – та, у якій повітряна порожнина утворюється герметизуючою камерою.

Безкамерна шина — це шина, у якій герметизуюча порожнина утворюється покришкою і ободом колеса за рахунок герметизуючого шару гуми, що має підвищену газонепроникність.

За конфігурацією профілю поперечного перерізу, залежно від співвідношення висоти профілю (Н) до його ширини (В), поділяються на шини: повнопрофільні (1) H/B>=0.8, широкопрофільні (2) Н/В=0.7, низькопрофільні  і наднизькопрофільні (3) Н/В>=0.6.

За експлуатаційним призначенням профілі шин мають таку класифікацію:

  1. Дорожній малюнок – шашки або ребра, розділені канавками. Шини з дорожнім малюнком призначені для експлуатації переважно на дорогах з удосконаленим капітальним покриттям.
  2. Універсальний малюнок – шашки або ребра у центральній зоні бігової доріжки і ґрунтозачіпи по її краях. Шини з таким малюнком призначені для експлуатації на дорогах з удосконаленим полегшеним покриттям.
  3. Малюнок підвищеної прохідності – високі ґрунтозачіпи, розділені виїмками. Шини з таким малюнком призначені для експлуатації в умовах бездоріжжя і на м’яких ґрунтах.
  4. Зимовий малюнок – це малюнок, де виступи мають гострі кромки. Шини з таким малюнком призначені для експлуатації на засніжених і зледенілих дорогах і можуть бути оснащені шипами проти ковзання.
  5. Спрямований малюнок – несиметричний щодо радіальної площини колеса.
  6. Кар’єрний малюнок – масивні виступи різної конфігурації, розділені канавками.
  7. Сільськогосподарський малюнок – масивні грунтозачіпи у конфігурації «ялинка», ключка, поздовжні канавки.

Маркування

Метрична система

Приклад: 800/60R32 162A8

800 – умовна ширина профілю, мм

60 – відношення висоти профілю до ширини у % (іншими словами: якщо ширина профілю 800 мм, то його висота складатиме 60% від 800 мм = 480мм), якщо не вказаний – дорівнює 82.

R – шина має каркас радіального типу (якщо букви немає – шина діагонального типу). Поширена помилка: R часто вважають радіусом шини – це не правильно.

32 – посадковий діаметр шини (відповідає діаметру обода диску), дюйм

162 – індекс навантаження (також може бути вказане максимальне навантаження у кг – Max load), визначається за таблицею)

А8 – індекс швидкості, у цьому випадку дорівнює 40 км/год

Дюймова система

Приклад: 31х15.50-15 121B

31 – зовнішній діаметр шини, в дюймах

15.50 – ширина шини, в дюймах

15 – посадковий діаметр шини, в дюймах (те ж, що і в метричній системі)

121 – індекс навантаження

В – індекс швидкості, у цьому випадку дорівнює 50 км/год

Змішана система

Приклад: LT205/55R16 91V

  • LT (опціонально, обов’язкове позначення за DOT) – функція шини (P – легковий автомобіль (Passenger car); LT – легка вантажівка (Light Truck); ST – для причепів/фургонів/возів (Special Trailer), не можна використовувати для легкових автомобілів/пікапів/вантажівок; T – тимчасова (використовується тільки для запасних шин))
  • 205 — ширина профілю, мм
  • 55 — відношення висоти профілю до ширини, %. Якщо не вказаний – дорівнює 82%.
  • R — шина має каркас радіального типу (якщо букви немає – шина діагонального типу). Поширена помилка – R вважають літерою радіусу. Можливі варіанти: B – bias belt – діагонально-опоясана шина (каркас шини той самий, що й у діагональної шини, але є брекер, як в радіальній шині), D або не вказано – діагональний тип каркасу.
  • 16 — посадковий діаметр шини (відповідає діаметру обода диску), дюйм.
  • 91 — індекс навантаження (на деяких моделях додатково може бути вказане навантаження у кг – Max load).
  • V — індекс швидкості (визначається за таблицею).

Можливі варіації:

  • Індекс швидкості може розташовуватися у різних місцях маркування: 225/50SR16, 225/50SR16 89S, 225/50R16 89S
  • Присутність літери C після діаметра, наприклад, 195/70R15C 104/102R, означає «комерційний». Така шина призначена для пікапів або вантажівок з підвищеною вантажопідйомністю.
  • Після розміру можуть бути присутні літери XL, RF, SL, LL (наприклад, P235/75R-15 XL, P285/35R-19 LL). Вони означають відповідно підвищену (extra load, reinforced), стандартну (standard load), і знижену (light load) несучу здатність. В американському P-маркуванні XL відповідає максимально допустимому тиску 41 psi (280 kPa), SL і LL – 35 psi (240 kPa), в європейському маркуванні XL/RF відповідає 42 psi (290 kPa), SL – 36 psi (250 kPa) , LL відсутня. Відсутність цього позначення відповідає варіанту SL.
  • Літери FR (наприклад, 215/45 R17 87V FR) після розміру означають шину з захистом обода диску. Захисний бортик на боковині низькопрофільної шини захищає диск і боковину самої шини від пошкодження під час проїзду по нерівностям дорожнього покриття на великій швидкості.

У рідкісних випадках (наприклад, у шин Michelin з системою PAX) посадковий діаметр може бути вказаний у міліметрах, наприклад, 190/65R390. Такі шини називаються міліметровими. Якщо після діаметра стоїть літера A – це означає асиметричний посадковий обід, тобто різні внутрішній і зовнішній діаметри посадочного обода. Наприклад, у разі 235/710R460A 104T внутрішній посадковий діаметр становитиме 470 мм, а зовнішній – 450 мм.

Міліметрові шини разомі з дюймовими дисками і навпаки – міліметрові диски з дюймовими шинами – поєднувати і використовувати не можна.

Перехід з метричної системи у дюймову і навпаки

 

Метрична система Дюймова система
 D/E-C (800/60R32)
С – посадковий діаметр
D – ширина профілю
Е – висота профілю
 АхВ-С (31х15.50-15)
А – зовнішній діаметр
В – ширина шини
С – посадковий діаметр
Перехід з метричної системи у дюймову Перехід з дюймової системи у метричну
 А=С+2D*(E/100)25,4
B=D/25,4
 D=B*25,4
E=100*(A-C)/2D/25.4

Індекс навантаження

 LI  kg
80 450
81 462
82 475
83 487
84 500
85 515
86 530
87 545
88 560
89 580
90 600
91 615
92 630
93 650
94 670
95 690
96 710
97 730
98 750
99 775
100 800
101 825
 LI  kg
102 850
103 875
104 900
105 925
106 950
107 975
108 1000
109 1030
110 1060
111 1090
112 1120
113 1150
114 1180
115 1215
116 1250
117 1285
118 1320
119 1360
120 1400
121 1450
122 1500
123 1550
 LI  kg
124 1600
125 1650
126 1700
127 1750
128 1800
129 1850
130 1900
131 1950
132 2000
133 2060
134 2120
135 2180
136 2240
137 2300
138 2360
139 2430
140 2500
141 2575
142 2650
143 2725
144 2800
145 2900
 LI  kg
146 3000
147 3075
148 3150
149 3250
150 3350
151 3450
152 3550
153 3650
154 3750
155 3875
156 4000
157 4125
158 4250
159 4375
160 4500
161 4625
162 4750
163 4875
164 5000
165 5150
166 5300
167 5450
 LI  kg
168 5600
169 5800
170 6000
171 6150
172 6300
173 6500
174 6700
175 6900
176 7100
177 7300
178 7500
179 7750
180 8000
181 8250
182 8500
183 8750
184 9000
185 9250
186 9500
187 9750
188 10000
189 10300
 LI  kg
190 10600
191 10900
192 11200
193 11500
194 11800
195 12150
196 12500
197 12850
198 13200
199 13600
200 14000
201 14500
202 15000
203 15500
204 16000
205 16500
206 17000
207 17500
208 18000
209 18500
210 19000
211 19500

Індекс швидкості

Індекс швидкості Допустима швидкість, км/год Індекс швидкості Допустима швидкість, км/год
A1 5 K 110
A2 10 L 120
A3 15 M 130
A4 20 N 140
A5 25 P 150
A6 30 Q 160
A7 35 R 170
A8 40 S 180
B 50 T 190
C 60 U 200
D 65 H 210
E 70 V 240
F 80 W 270
G 90 Y 300
J 100 ZR більше 240