Читателей журнала Г. Сагаловича из Москвы, П Иванова из Курска и многих других, приславших свои письма в редакцию, интересуют конструкция и особенности современных шин для автомобилей. Об этом рассказывают кандидаты технических наук Р. Гордон и В. Гусев.ИнженерыСОВРЕМЕННАЯ „ОБУВЬ" АВТОМОБИЛЯШины в значительной степени определяют максимальную скорость и безопасность движения автомобиля, его ком ­ фортабельность, грузоподъемность и проходимость. По мере развития автомобилестроения непрерывно совершенствуется и конструкция шин. В зависимости от назначения их мож ­ но разделить на той группы: для легковых автомобилей, для грузовиков, для полноприводных автомобилей, (а также для повышения проходимости стандартных грузовиков). Для легковых автомобилей в настоящее время применяются преимущественно бескамерные шины — более надежные в смысле безопасности движения. В таких шинах в отличие от камерных утечка воздуха происходит медленнее, и водитель имеет возможность остановить автомобиль до потери управляемости. В последние годы за рубежом все большее распространение получают радиальные шины (рис. 1). Особенность их конструкции — очень гибкие боковые стенки и жесткая беговая дорожка. Благодаря этому они обладают высокой износостойкостью и хорошим сцеплением с дорогой. Нити каркаса в таких шинах расположены не крест-на-крест по диагоналям, как обычно, а радиально. Так называемые частотно-упругие характеристики радиальных и диагональных шин существенно отличаются друг от друга. Кроме того, у радиальных они не всегда совпадают с частотой колебаний подвески автомобиля. Поэтому такие шины находят применение главным образом на высокоскоростных легковых автомобилях, имеющих подвеску со специально подобранными частотно-упругими характеристиками. В зимнее время на ряде моделей легковых автомобилей ставят шины со специальным рисунком протектора (рис. 2). Они обеспечивают хорошее сцепление с заснеженными, грязными и мокрыми дорогами. Для большей безопасности движения по обледенелым трассам используются зимние шины с металлическими шипами (рис. 3). Ш ип представляет собой стальную оболочку с запрессованным в нее твердым сердечником из специального карбидо-вольфрамового сплава. Наличие шипов сокращает тормозной путь автомобиля по льду примерно на 40—50 процентов. У нас шины с металлическими шипами применяются на спортивных и некоторых других легковых автомобилях. В ближайшие годы сфера их использования будет расширяться. Одна из новинок — шины с асимметричным рисунком протектора (рис. 4) и специальной конструкцией каркаса — со скруглением в «плечевой» зоне. Такая конструкция обеспечивает повышенную боковую устойчивость автомобиля при движении с высокими скоростями на повороте. Появление высокопрочных утолщенных кордов привело к созданию двухслойных, диагональных шин, с такой же прочностью каркаса, как у четырехслойных, но со значительно меньшим весом и меньшим сопротивлением качению. На грузовых автомобилях шины должны обладать способностью выдерживать высокие нагрузки, износостойкостью, хорошим сцеплением с дорогой и малым внутренним теплообразованием. Конструкторы шин непрерывно ищут пути повышения всех этих качеств. Широкое применение находят теперь высокопрочные корды, что позволяет уменьшить число слоев каркаса, а значит, и снизить теплообразование в шинах. Износостойкость протектора повышается увеличением глубины рисунка и площаДи выступов, входящих в зону контакта сдо ­ рогой.Рис. 1. Конструкция радиальной шины. Рис. 2. Шина с зимним рисунком протектора. Рис. 3. Шина с шипами противоскольжения.56Рис. 4. Ассиметричный рисунок протектора. Рис. 5. Арочная шина 1000X600. Рис. 6. Широкопрофильная шина 1100у500508.14 Рис. 7. Пневмокатки-шины сверхнизкого давления.шВЯЯЯЯшаяВЯВШВВЯШВДо сих пор на грузовых автомобилях мы встречаем преимущественно камерные шины диагональной конструкции. Но все большее распространение, особенно у нас в стране, получают грузовые радиальные шины (типа «Р»). Применение их в полтора-два раза повышает пробег до ремонта (или, как это принято еще называть, «ходимость шин»), снижает расход топлива, вследствие меньшего сопротивления качению, и повышает устойчивость автомобиля при высоких скоростях движения. Экономия от внедрения радиальных шин составляет в среднем около 100 рублей на одну шину. Выпуск их у нас непрерывно увеличивается, и, надо полагать, они постепенно вытеснят диагональные. На грузовых автомобилях зимой также применяют шины с металлическими шипами противоскольжения. Для полноприводных автомобилей, а также для повышения проходимости стандартных грузовиков требуются шины специальной конструкции. Резкое повышение проходимости достигается применением арочных шин (рис. 5), которые устанавливаются на задних колесах. Они отличаются увеличенной до 2,5 раз шириной профиля, отсутствием боковых стенок и рисунком протекторас редкорэсположенными высокими грунтозацепами. Однако на дорогах с твердым покрытием арочные шины служат очень короткий срок, да к тому же заметно ухудшают эксплуатационные качества автомобиля, что выражается в повышении динамических нагрузок в трансмиссии. Поэтому такие шины рекомендуются только как сезонное средство повышения проходимости в осенне-весеннюю распутицу, За последние годы отечественной и зарубежной шинной промышленностью освоено производство широкопрофильных шин (рис. 6) для стандартных автомобилей, заменяющих обычные сдвоенные. По форме поперечного сечения они занимают промежуточное положение между арочными и обычными. Ш и ­ рина их профиля примерно в два раза больше, чем у обычных шин при почти одинаковом с ними наружном диаметре. В отличие от арочных широкопрофильные шины имеют боковую стенку, благодаря чему значительно улучшаются условия работы нздбортовой зоны. Применение их вместо обычных сдвоенных позволяет не только повысить проходимость автомобиля, но и на 25—30 процентов снизить вес его неподрессо-ренных масс и на 10—15 процентов — расход топлива при работе в смешанных дорожных условиях. Наиболее полно основные преимущества этих шин реализуются на прицепах. На полноприводных автомобилях высокой проходимости с централизованной системой подкачки воздуха применяются шины с регулируемым давлением. Особенности их конструкции — большое число мягких резиновых прослоек в каркасе, увеличенная ширина профиля, сильно расчлененный рисунок протектора — допускают значительное 2 (до 0,5—0,7 кг/см ) снижение внутреннего давления воздуха, когда автомобиль движется в условиях бездорожья. При этом происходит резкое увеличение площади контакта шины с опорной поверхностью, а следовательно, значительно уменьшается удельное давление на грунт и повышаются тягово-сцепные качества автомобиля. Чтобы шина при снижении давления не провернулась на ободе, между ее бортами (внутри) вставляют металлическое распорное кольцо. Несколько лет назад наша промышленность начала производство новых широкопрофильных шин, с регулируемым давлением. Применение их вместо обычных с регулируемым давлением повышает грузоподъемность и проходимость автомобиля при одинаковом наружном диаметре шин или же (что в общем равнозначно) снижает погрузочную высоту платформы и центр тяжести машины при той же грузоподъемности. Особенно перспективны бескамерные шины с регулируемым давлением (обычные и широкопрофильные). Благодаря централизованной системе подкачки воздуха автомобиль на бескамерных шинах с регулируемым давлением может двигаться даже при большом числе повреждений шин (примерно в два раза большем, чем камерных), компенсируя утечку воздуха непрерывной его подачей из центральной системы подкачки. Для специальных автомобилей-вездеходов у нас и за рубежом разработаны шины сверхнизкого давления — пневмокатки (рис. 7), резко увеличивающие проходимость колесных машин по деформируемым грунтам, особенно по песку. Пневмокаток — эластичная резинокордная оболочка бочкообразной формы с небольшим (2-4) числом слоев корда. В сущности это специальная бескамерная шина с очень низким внутренним давлением воздуха (0,3—0,8 кг/см 2 ). Высокая эластичность пневмокатков обусловливает «приспосабливаемость» их к неровностям дороги. К тому же в случае прокола воздух из такой шины выходит медленно, так как внутреннее давление очень мало. В последнее время были созданы шины-гиганты, которые позволили специальным колесным машинам работать в сложных дорожных условиях, преодолевать заболоченные участки, снег и т. д. Шины-гиганты, показанные на рис. 8, имеют диаметр до 3,5 м, ширину до 1,2 м, низкое внутреннее давление и устанавливаются на специальных автомобилях или автопоездах с индивидуальным электрическим приводом на каждое колесо. В. ГУСЕВ, Р. ГОРДОН, кандидаты технических наукРис. 8. Шины-гиганты.15