ШИНЫ И КОЛЕСА #2

[Koyot 15]

ТОРМОЗНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШИН

Замедление и остановка автомобиля происходят под действием трения между шинами и поверхностью дороги. Величина создаваемого при этом тормозного усилия зависит от состояния поверхности дороги, типа шин, конструкции шин и других условия работы шин.Тормозные характеристик шины определяются значением ее коэффициентом трения. Чем ниже это значение, тем меньше создаваемая шиной сила трения и тем длиннее тормозной путь автомобиля (расстояние, проходимое автомобилем с момента первого нажатия на педаль тормоза до полной его остановки).

ИЗНОС ШИН И ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ АВТОМОБИЛЯ

На сухой дороге степень износа шин сильно на величину тормозного пути не влияет. Однако на мокром дорожном покрытии он значительно возрастает. Тормозные характеристик шин резко снижаются из-за того, что вода не вытесняется из-под шины через канавки сильно изношенного протектора, что вызывает аквапланирование.

СТОЯЧАЯ ВОЛНА

Во время движения автомобиля шина постоянно прогибается по мере того в контакт с дорогой приходят новые участки протектора. Когда очередной участок отходит от поверхности дороги, протектор и каркас шины стремятся восстановить прежнюю форму по действием давления в шине и ее упругости.

Однако на высокой скорости движения для этого нет достаточно времени, т.к. шина вращается слишком быстро. Этот процесс, постоянно повторяющийся с такими короткими интервалами времени, вызывает колебания протектора. Эти колебания, известные под названием стоячих волн, постоянно распространяются по окружности шины. Большая часть энергии, «запертой» в стоячих волнах, преобразуется в теплоту, что вызывает резкий рост температуры шины, который при определенных условиях может за несколько минут вызвать разрушение шины в результате отслоения протектора от каркаса.

Обычно радиальная шина выдерживает более высокие скорости движения, т.к. ее каркас, поддерживаемый жестким брекером, меньше подвержен деформации. Проблема стоячей волны имеет меньшее значение для шин автобусов, тяжелых и легких грузовых автомобилей, которые движутся на меньших скоростях, а в их шинах поддерживается более высокое давление.

АКВАПЛАНИРОВАНИЕ

Скольжение автомобиля на покрытой водой дороге происходит в том случае, когда он движется на слишком высокой скорости, и протектор шины не успевает вытеснить воду на дороге и сохранить достаточное сцепление с грунтом. Причина этого явления заключается в том, что при возрастании скорости движения растет и сопротивление воды, и шины начинают «плавать» по поверхности воды. Это явление, известное под названием «аквапланирования», сходно с катанием на водных лыжах: при низкой скорости водный лыжник погружается в воду, а при возрастании скорости буксирования начинает скользить по ее поверхности.

Пятно контакте протектора с дорогой можно разделить на следующие три зоны:

A : ЗОНА ВЫТЕСНЕНИЯ

Вытесняет воды в стороны или «прокачивает» ее по зигзаго-образным канавкам и каналам протектора.

B : ЗОНА ОСУШЕНИЯ

Удаляется остаточная водяная пленка

C: ЗОНА СЦЕПЛЕНИЯ (ЗОНА ТРЕНИЯ)

Участок, сохраняющий сцепление с осушенной таким образом частью площади контакта

На невысокой скорости зона C имеет самые большие размеры, чем обеспечивается надежное сцепление с дорогой и создание достаточной силы трения между протектором и поверхностью дороги.

По мере роста скорости сила трения на шине уменьшается, т.к. зона А постепенно увеличивается за счет уменьшения зон В и С. Вероятность возникновения аквапланирования наиболее высока при толщине слоя воды больше 2,5-10,0 мм.

Аквапланирование может вызвать не только потерю управляемости, но и снижение или полное падение эффективности торможения, а значит и потерю водителем контроля над автомобилем. Не нужды говорить, насколько это опасно. Поэтому для предупреждения аквапланирования необходимо соблюдать следующие меры предосторожности :

1. Не использовать шины с изношенным протектором. По мере износа протектора он теряет способность достаточно быстро вытеснять воду между шиной и дорогой, что и вызывает аквапланирование.

2. На покрытой водой дороге снижать скорость, т.к. при высокой скорости возрастает сопротивление воды и возникает аквапланирование.

3. Повысить давление в шине. Более высокое давление препятствует проникновению воды под протектор, задерживая таким образом момент возникновения аквапланирования.

РАБОТА ШИН В ПОВОРОТЕ

При повороте автомобиля всегда возникает центробежная сила, под действием которой автомобиль двигался бы по более пологой, чем задано водителем, дуге, если бы на автомобиль не действовала достаточная противодействующая этому сила – центростреми- тельная сила. Центростремительная сила создается деформацией и боковым скольжение протекторов шин под действием трения между шиной и поверхностью дороги. Эта сила называется направляющим усилием на повороте

Эта сила поворота позволяет сохранить устойчивость автомобиля в повороте, Характеристики работы шин в повороте зависят от:

1. Типа шин

2. Нагрузки, действующей на протектор в пятне контакта с дорогой (направляющее усилие на повороте возрастает с нагрузкой)

3. Размера шин (направляющее усилие на повороте возникает с размером шин)

4. Состояния поверхности дороги (направляющее усилие на повороте резко снижается на мокрой или покрытой снегом дороге)

5. Давления в шинах (направляющее усилие на повороте увеличивается с ростом давления в шинах, которые становятся более жесткими)

6. Угла развала колес (направляющее усилие на повороте при положительном развале уменьшается)

7. Ширины ободов колес (широкие шины имеют более высокую жесткость и увеличивают силу повороте)

ИЗНОС ШИН

Износ шин – это утрата или повреждение протектора и других резиновых частей под действием трения при скольжении шины на дороге. Скорость износа зависит от давления в шине, нагрузки на нее, скорости движения, состояния дорожного покрытия и других факторов.

ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ

Недостаточное давление в шинах вызывает их ускоренный износ из-за чрезмерного прогиба протектора в месте контакта с дорогой.

НАГРУЗКА

Высокая нагрузка на шины ускоряет их износ в той же степени, как и недостаточной давление в них. На ускоренный износ шин влияет также выполнение поворотов тяжело нагруженного автомобиля, т.к. при этом действует более значительная центробежная сила и соответственно увеличенная сила поворота, что вызывает повышенное трение между шинами и дорогой.

СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

Тяговые и тормозные усилия, центробежная сила в повороте и другие действующие на шину силы возрастают пропорционально квадрату скорости движения. Поэтому повышение скорости вызывает резкий рост этих сил, сил трения между протектором и дорогой, а, значит, и ускоренный износ шин. Кроме этих сил, на скорость износа шина в большой степени влияет состояние дорожного покрытия. Очевидно, что на плохой дороге шины изнашиваются быстрее, чем на гладкой.

ПЕРЕСТАНОВКА КОЛЕС

Перестановка колес выгодна в нескольких отношениях. Если она производится в рекомендованные сроки, это позволит сохранить баланс характеристик управляемости и тяговых свойств и обеспечить равномерный износ шин. Кроме того, это может повысить ездовые характеристик автомобиля. В какие сроки переставлять колеса? Мы рекомендуем переставлять колеса с шинами, рассчитанными на высокие скоростные и тормозные нагрузки, примерно через каждые 5000-8000 км пробега, даже если они не имеют признаков износа. Перестановку колес можно производить при замене масла, когда автомобиль установлен на подъемник. Однако следует помнить, что перестановка колес не может предотвратить ускоренный износ шин, вызванный износом механических деталей или неправильным давлением в шинах.

На переднеприводных автомобилях колеса переставляются по схеме, показанной на рис. А или рис. В.

На заднеприводных или полноприводных автомобилях колеса переставляются по схеме рис. С или рис. В.

ИЗМЕРЕНИЕ БОКОВОГО СКОЛЬЖЕНИЯ

Боковое скольжение – это суммарное расстояние, на которое левые и правые колес скользят в боковом направлении во время движения автомобиля. Боковое скольжение измеряется с помощью специального прибора на очень низкой скорости движении автомобиля по прямой. Боковое скольжение обычно определяется как величина бокового смещения автомобиля в мм на 1 м движения передним ходом.

Цель измерения бокового скольжения состоит в том, чтобы получить общее представление о точности углов установки колес в прямолинейном движении. Причиной бокового скольжения является главным образом неправильный развал или сход колес, однако следует обращать внимание на значения продольного и поперечного углов наклона оси поворота колес.

Порядок измерения :

- Проехать на автомобиле в сторону измерительного прибора по прямой и на малой скорости.

- Считать показания прибора в момент прохождения колес над прибором.

Предельно допустимое боковое скольжение: не более 3 мм/м.

Превышение этого предела указывает на нарушение схождения или других углов установки колес.

БАЛАНСИРОВКА КОЛЕС

Масса отбалансированного колеса равномерно распределена вокруг его оси. Дисбаланс колес отрицательно влияет на ездовые качества автомобиля, ускоряет износ шин, подшипников, амортизаторов и других деталей и узлов подвески. Если вы ощущаете колебания, частота которых зависит от скорости движения и возрастает с ростом скорости, то вероятная их причина связана с балансировкой колес. Одной из других главных причин является радиальное биение колес. Такая проблема возникает, когда выступ шины и совмещен с выступом на кромке обода колеса. Это вдвое увеличивает силу «прыжков» или биений.

На большой скорости движения дисбаланс колеса (обода и шины) вызывает вибрации, которые через подвеску передаются на кузов, вызывая неприятные ощущения и водителя и пассажиров.

Поэтому для устранения этих вибраций необходимо правильно отбалансировать колеса, выполнив операцию под названием «балансировка».

© Александр Никулин, 2007—2008. Специально для www.2108.kiev.ua