Что такое коэффициент жесткости шины

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

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:НИЗКОПРОФИЛЬНЫЕ ШИНЫ ЭТО ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙ АВТОМОБИЛИСТСкачать

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.

Читайте также: Датчики давления шин хендай крета с алиэкспресс

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

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:Вот вам и китайская резинаСкачать

Жесткие или мягкие шины. Поможем выбрать

Масса «полезной» информации по выбору шин в интернете, написанная зачастую только для привлечения интернет-трафика, советы знакомых экспертов, «точно знающих, что Вам нужно», попытки самостоятельно «нащупать» нужную жесткость покрышек часто приводят к разочарованию от покупки шин.
Если Вам нужно разобраться в вопросе выбора жестких или мягких шин, то читайте далее

Жёсткость шины – характеристика амортизирующей способности шины. Жесткость зависит от состава резиновой смеси, толщины и количества слоев, применяемых в шине, размера шины.

Жесткость шины (или твердость резиновой смеси, из которой сделан протектор покрышки), физически определяется специальным прибором – дюрометром (твердомером) Шора. Как правило, твердость резиновой смеси, из которой изготовлен протектор автомобильных шин, имеет показатели в диапазоне 50-70 условных единиц Шора. В последних моделях зимних шин премиальных производителей заявляется, что в технологиях применяется адаптивная (меняющая твердость от температуры воздуха) резиновая смесь

На самом деле, для покупателя шин

1) СУБЪЕКТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА: владельцы авто, говоря о жесткости шины, на самом деле описывают свои ощущения от комфортности езды, уровня шума, способности шины «держать удар».

2) СВЯЗАННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, т.е. необходимость шине быть более или менее жесткой зависит от ее назначения и условий эксплуатации:

• Зимняя резиновая смесь априори будет мягче летней;
• Каждый крупный производитель имеет в ассортименте линейку моделей шин, рассчитанных на разные условия их эксплуатации и разный стиль вождения. Неправильно сравнивать покрышки Мишлен или Нокиан, их ассортимент исчисляется десятками моделей от «бюджетных», рассчитанных для спокойной езды по городу до спортивной резины на спорткары. У шин разные задачи, разное строение каркаса, разные рисунки протектора, как следствие, разная жесткость;
• Для каждого автомобиля производителем рекомендовано оптимальное давление в шинах, способное выдерживать их вес, амортизировать подвеску и т.д. Поэтому, одна и та же шина, установленная на разные автомобили, будет вести себя по-разному;
• Шины одной модели, предназначенные для установки на один автомобиль, но с более низким профилем будут более жесткими (меньший объем воздуха внутри колеса);
• Самый грубый вариант неправильного использования покрышек в одном размере – это установка легковых шин на легкогрузовые авто и авто класса SUV. Размер один, несущая способность, конструкция, следовательно «жесткость», разные;
• На жесткость шин влияет их неправильное хранение, эксплуатация при повышенном давлении, длительное нахождение автомобиля на открытой стоянке и т.д.;
• Не только шины отвечают за комфортность передвижения в автомобиле. Гораздо большее влияние на плавность хода и комфорт от езды будет оказывать класс Вашего автомобиля, особенности модели, состояние подвески и иных элементов авто.

Читайте также: Почему спускают бескамерные шины по ободу

Для вынесения вердикта жесткости шины, необходимо прояснение всех вышеперечисленных моментов, поэтому, не следует слепо доверять мнению доморощенных экспертов и отзывам с сайтов

СОВЕТЫ ПОКУПАТЕЛЯМ ПРИ САМОСТОЯТЕЛЬНОМ ВЫБОРЕ ЖЕСТКИХ ИЛИ МЯГКИХ ШИН

Однозначно «жесткие» шины — это шины спортивные и псевдоспортивные. Такие шины у производителей выделяются в особую линейку, с указанием в названии Sport (либо как у Yokohama – линия шин Advan). Отличить их легко: производитель сам акцентирует внимание на данные модели с помощью названия и обязательно указывает это в описании.

«Мягкие» модели шин – это шины, которые производители относят к шинам для комфортного вождения, т.н. «городские» шины, рассчитанные на неспешное передвижение по маршруту «дом-работа-Ашан»,а также «дождевые» шины.

Видео:Индекс нагрузки: FAQ по важной для безопасности темеСкачать

На что влияет жёсткость шины?

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.

Видео:Индекс скорости и Индекс нагрузки - что это такое?Скачать

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.

Читайте также: Виатти шины зимние липучка r14

Жёсткость структуры необходима и зимним шинам, которые, благодаря применению более мягких резиновых смесей, будут иметь большую амортизирующую способность. Подобная «мягкость» протектора может существенно снизить показатели не только управляемости, но и эффективности торможения, от чего, в конечном случае, пострадает безопасность. Поэтому протектор зимних шин формируют таким образом, чтобы при сохранении необходимой для отрицательных температур мягкости резиновой смеси, иметь жёсткую структуру протектора, что позволит улучшить не только сцепление шины на льду, но и управляемость в общем, а также работу шины на асфальте. В этом случае начальным элементом жёсткости выступают ламели – микропрорези на протекторе, которым придают сложную форму не только на поверхности, но и внутри блоков протектора.

Видео:Шины RunFlat. Что это такое и зачем они нужны?Скачать

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.

Видео:ВСЕ МАРКИРОВКИ ШИН. БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЙСкачать

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.

Видео:Об износостойкости и Treadwear шин /// Важно!Скачать

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.

Видео:ТИХИЕ ШИНЫ ЭТОГО НЕ ЗНАЮТ БОЛЬШИНСТВО АВТОМОБИЛИСТОВСкачать

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. Источник

• 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

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/chto-takoe-koeffitsient-zhestkosti-shiny

  🔥 Видео

  Как понять, когда протектор износился и шины пора менятьСкачать

  

  Важность скольжения шинСкачать

  

  TREADWEAR - всё об износостойкости шиныСкачать

  

  Зачем ставят разноширокие шины (спарки)?Скачать

  

  ТОП 5 ХОРОШИХ ЛЕТНИХ ШИН НА 2024 ЛЕТНИЙ СЕЗОН /Обзор/Замер/ТестыСкачать

  

  Что нужно знать, прежде чем клевать на TreadwearСкачать

  

  Широкие шины | Преимущества и недостаткиСкачать

  

  Шины! Как Выбрать!Скачать

  

  ТИХИЕ ШИНЫ - ПОСМОТРИ ПЕРЕД ПОКУПКОЙСкачать

  

  Летняя резина Viatti strada asimmetrico. Плюсы и минусы объективный отзывСкачать