Чему равна жесткость шины

Покупая шины без учета максимального индекса грузоподъемности, вы рискуете остаться без колес. Вес легкового автомобиля доходит до 1,5 тонн, а внедорожника — 2,5 тонн. Стоит учитывать также массу пассажиров и возможные ямы на дорогах, подвергающие шины дополнительным нагрузкам.

Видео:Жёсткость шины и высота профиля. Размеры шин. Как выбрать.Скачать

Что такое индекс нагрузки шин

Индекс нагрузки – это числовое значение, которое указывается на покрышке. Цифры показывают вес, который шина способна выдержать на протяжении срока использования.

Значение нагрузки указывается на внешней стороне шины сразу после размера и представляет собой число с буквой индекса скорости.

Индекс нагрузки гарантирует работу шины только в пределах допустимой скорости. Поэтому при нарушении скоростного режима производитель не производит гарантийное обслуживание таких моделей.

Видео:Об этом никто не знает! Как узнать высоту шины автомобиля!Скачать

Определение индекса нагрузки

Числовые значения на покрышке не означают точное количество килограмм, которое выдерживает одно колесо. Цифры допустимого веса представляют собой индекс, который расшифровывается с помощью следующей таблицы:

Шины оснащены индексом нагрузки в пределах от 265 до 1700 кг. Для каждого типа авто предусмотрен свой индекс нагрузки:

до 265 кг — компактные автомобили (Smart, BMW 1 серии)

до 315 кг — седаны и хэтчбек среднего класса (Mercedes B-класса, Mazda 6)

до 387 кг — полноприводный седан, универсалы (Ford Focus, Audi A4 Allroad)

до 545 кг — минивэн, кроссовер (Citroen Tourer, Mercedes V-Class)

до 775 кг — внедорожник, ком. транспорт (Sprinter, Land Rover Discovery)

до 1700 кг — грузовой транспорт (КамАЗ, ГАЗ, ЗИЛ, УРАЛ)

Указанные индексы номинальные и разрешают погрешность до 10-15%. Превышение порога нагрузки приводит к грыжам и расслаиванию ламелей . Попадание в ямы при повышенной нагрузке часто приводит к разрыву покрышки.

Видео:Что означает маркировка на шинах! Значение цифр и букв на резине.Скачать

Как рассчитать необходимую нагрузку

Если хотите точнее приблизиться к необходимому значению грузоподъёмности, то проведите следующий расчет:

К массе автомобиля прибавляем вес полного топливного бака, аптечки, инструментов, технических жидкостей и запасного колеса.

Складываем среднюю массу взрослых пассажиров согласно количеству мест в автомобиле, для легкового авто это +5 к индексу.

Прибавляем массу возможных грузов, исходя из размеров багажного отделения. Для легковых авто — 100-200 кг, для внедорожников — до 500 кг.

Полученное значение делим на 4 и прибавляем запас в 20-30% для учета будущего износа.

Не покупайте покрышки с повышенным индексом допустимой нагрузки для автомобиля. Чем выше грузоподъемность шин, тем жёстче резиновая смесь, а это приводит к негативным последствиям:

Жесткая резина тяжелее, а значит двигателю требуется больше мощности для вращения колеса. Это приводит к дополнительным топливным затратам.

Тяжелая покрышка уменьшает плавность хода и понижает комфорт езды.

Повышенный вес колес добавляет дополнительную нагрузку на подвеску и снижает срок службы основных деталей.

Видео:Как проверить качество шин при покупке? Проверка качества резины.Скачать

Основные рекомендации

Ряд рекомендаций, которые помогут грамотно подобрать и использовать шины по индексу нагрузки.

1. Внимательно следите за состоянием задних колес, они в первую очередь подвержены последствиям чрезмерной нагрузки из-за расположения багажника.
2. Чем выше скорость езды, тем большей нагрузке подвергаются шины. Не превышайте скорость, тогда резина прослужит дольше.
3. Сильная жара делает резину эластичной и снижает характеристики грузоподъемности. В летний период не перегружайте автомобиль лишним весом.
4. Жесткость, вес шины и повышенный индекс нагрузки взаимосвязаны. Не стоит покупать покрышки с чрезмерным запасом грузоподъемности . Это приведет к повышенному расходу топлива и снижению комфорта езды.
5. Не устанавливайте покрышки с разным индексом нагрузки, это приведет к неравномерному износу.
6. Следите за балансом развала/схождения, неверно отрегулированные колеса подвергаются дополнительной нагрузке.
7. Следите за давлением в колесах, рекомендуется соблюдать показатели в пределах 1,5 — 2 атмосфер . Нормальный уровень давления важен для грузового и коммерческого транспорта.
8. Шины с пробегом хуже справляются с переносимостью нагрузок. Покупая покрышки с пробегом более 30 000 км, оставляете запас грузоподъемности в 40-50%

Видео:НИЗКОПРОФИЛЬНЫЕ ШИНЫ ЭТО ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙ АВТОМОБИЛИСТСкачать

Жесткостные характеристики шины

Видео:Что означает МАРКИРОВКА НА ШИНАХ / Значение всех цифр и букв на резинеСкачать

Радиальная жесткость

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.

Видео:Почему Б/У шины - такие ЖЕСТКИЕ и шумят?Скачать

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:

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.

Читайте также: Шины 185 60 р14 в краснодаре

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.

Видео:Как выбрать шины | Учимся правильно выбирать шины | Как определить усиленную боковину шиныСкачать

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.

Низкая боковая жесткость повышает чувствительность шины к воздействию боковых сил, т. е. даже незначительная по величине боковая сила вызывает ощущаемое водителем осевое (в направлении действия боковой силы) смещение плоскости колеса, а следовательно, всего мотоцикла относительно контакта шин с дорогой. Так как шина — упругий элемент, перемещения мотоцикла в поперечном направлении имеют знакопеременное направление. Возникают поперечные колебания мотоцикла, которые вызывают у водителя неуверенность при управлении, появляется ощущение, что шины «не держат дорогу».

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.

Видео:Сравнение твердости зимней и летней покрышек- шинСкачать

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’

Видео:Жёсткость шины и высота профиля. Размеры шин. Как выбрать? На что влияет размер колес?Скачать

Чему равна жесткость 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.

Читайте также: Авто шины в башкирии

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.

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.

Читайте также: Шины зимние continental 255 50 r19

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].

Ротенберг Р.В.
Подвеска автомобиля
1972

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  📺 Видео

  Как понять, когда протектор износился и шины пора менятьСкачать

  

  ОБ ЭТОМ МНОГИЕ ДАЖЕ НЕ ДОГАДЫВАЮТСЯСкачать

  

  Ширина шины: какая лучше? Простой способ выбратьСкачать

  

  ТИХИЕ ШИНЫ ЭТОГО НЕ ЗНАЮТ БОЛЬШИНСТВО АВТОМОБИЛИСТОВСкачать

  

  Как выбрать шины? #автошколавсекатегории #автошколаонлайн #автошколаСкачать

  

  5 ошибок ПРИ ПОКУПКЕ летней резиныСкачать

  

  195/50 15 комфорт или надёжность?Скачать

  

  ТИХИЕ ШИНЫ - ПОСМОТРИ ПЕРЕД ПОКУПКОЙСкачать

  

  АвтоОрск / АвтоГаджеты / Почему нельзя ставить колеса больше заводских?Скачать

  

  Срок службы шинСкачать