Если шина заполненная воздухом

Общий облик автомобильного колеса с центральным диском и шиной, заполненной воздухом, сформировался достаточно давно и подтвердил свою эффективность. Однако регулярно предпринимаются попытки кардинальной перестройки такой конструкции с целью повышения ее технических или экономических характеристик. Определенной популярностью в этом контексте пользуется т.н. безвоздушная шина с упругими элементами и без сжатого газа..

Долгая история

Первые варианты безвоздушных шин появились едва ли не в начале прошлого века. Зачастую поводом к появлению таких проектов становился дефицит материалов. Конструкторы пытались заменить труднодоступную и недешевую резину более выгодным деревом или металлом. К настоящему времени проблема дефицита была решена, и новые проекты связаны только с желанием повысить характеристики ходовой части.

Ранние проекты безвоздушных шин чаще всего предлагали металлический диск и внешний обод с протектором, соединенные набором пружин разных форм и конфигураций. В разное время использовались цилиндрические или листовые пружины. Такие конструкции в целом решали поставленные задачи, но получались слишком сложными и неудобными в эксплуатации. Как следствие, они не шли в крупную серию и не получали широкого распространения.

Относительный успех пришел к безвоздушным шинам только с развитием космических программ. Оказалось, что планетоходы по типу советского «Лунохода» или американского LRV следует оснащать колесами без камер и воздуха. Так, изделие LRV из состава системы Apollo получило упругую шину из металлической сетки с приклепанным протектором. Такая конструкция была легкой, гасила удары, не требовала обслуживания и отличалась высокой живучестью.

Часть конструкций безвоздушных шин на тех или иных этапах привлекла внимание военных и даже дошла до полигонных испытаний. В последние годы вновь наблюдается интерес к таким разработкам, причем речь идет не только о проектах для армий. Ведущие производители шин рассматривают безвоздушную конструкцию в качестве реальной альтернативы традиционным колесам.

Впрочем, до сих пор ни один из известных образцов не дошел до массового производства и эксплуатации в военной или гражданской сфере. Революции в области ходовых частей мешают объективные факторы.

Современные образцы

Рассмотрим некоторые современные конструкции безвоздушных шин, созданные в последние десятилетия. Так, в прошлом широкую известность получил проект Airless:Resilient NPT компании Resilient Technologies. Он разрабатывался с 2002 г. и дошел до испытаний в конце десятилетия. Используя современные полимерные материалы, недоступные в далеком прошлом, американские инженеры смогли создать весьма интересную конструкцию.

Шина Airless:Resilient NPT является единой конструкцией, включающей центральный диск для монтажа, внешний обод с протектором и особый каркас между ними. Последний выполнен в виде решетчатой структуры из неправильных шестиугольников и трапеций. Вес автомобиля распределяется между относительно жестким ободом и решеткой. При этом упругость конструкции позволяет гасить удары.

В ходе испытаний удалось показать, что шина Airless:Resilient NPT по амортизации сопоставима с традиционной пневматической. Она не боится проколов и может использоваться при повреждении 30% элементов каркаса. Также был получен небольшой выигрыш в массе. Тем не менее, изделие было достаточно сложным в изготовлении, требовало особых материалов и имело ряд других недостатков. Вследствие этого шины от Resilient Technologies до сих пор не попали в армию.

В 2005 г. компания Michelin представила концепт шины Tweel (Tire + Wheel). В этой конструкции центральный диск и внешний обод соединяются при помощи V-образных «спиц», проходящих по всей ширине шины. Разработчик говорил о сокращении массы в сравнении с традиционными изделиями, увеличении ресурса и т.д.

После испытаний и доводки шина Tweel получила развитие. Появились модификации этого изделия под технику разных классов. В 2012 г. начались поставки таких шин, предназначенных для строительной и сельскохозяйственной техники. В дальнейшем появились новые модели такой продукции с иной конфигурацией упругих элементов.

Свой вариант безвоздушной шины имеет и компания Bridgestone. Она предлагает соединять диск и обод изогнутыми «спицами», расположенными крест-накрест. Такая амортизация позволила повысить упругость при сохранении прочих характеристик. Однако готовые образцы имели ограниченную грузоподъемность, уменьшавшую сферы применения.

Известны и другие варианты безвоздушных шин разного рода, дошедшие до испытаний или даже до производства. Поиск новых решений продолжается. Конструкторы пробуют разные материалы, конфигурации упругих элементов и т.д. Впрочем, имеют место лишь ограниченные успехи.

Читайте также: Актер голливуда шин кроссворд 6 букв

Плюсы и минусы

Безвоздушная шина с интегрированными упругими элементами имеет несколько важных преимуществ перед традиционным пневматическим колесом. Именно они обуславливают повышенный интерес к таким конструкциям, наблюдаемый до сих пор.

Главный плюс – повышенная живучесть. Безвоздушная шина не имеет воздушной камеры и не боится проколов. Ей также не страшны боковые удары. В зависимости от архитектуры, сохраняется работоспособность даже при серьезных повреждениях несущей структуры. Отсутствует необходимость в подкачке и отслеживании давления, что упрощает эксплуатацию. Имеется возможность отказа от крупного и относительно тяжелого диска колеса. В итоге колесо в сборе получается легче, что сокращает неподрессоренную массу.

Однако имеется ряд проблем, из-за которых подобные шины не получают распространения. В первую очередь, это повышенная требовательность к материалам. Требуется резина или полимер с достаточной упругостью, высокой жесткостью и прочностью к нагрузкам разного рода. Также имеются высокие требования по поглощению механической энергии и ее преобразованию в тепловую с последующим рассеиванием.

Все это усложняет и удорожает производство. Кроме того, большинство шин имеют ограничение по скорости движения – обычно не более 70-80 км/ч. Дальнейший разгон увеличивает механические нагрузки, а также приводит к неприемлемому перегреву.

В отличие от пневматических шин, безвоздушные имеют постоянную жесткость, и для ее изменения необходимо менять колеса. При этом на жесткости и других характеристиках может негативно сказаться попадание грязи внутрь конструкции через открытые боковины. Пневматические конструкции с этих точек зрения гораздо выгоднее.

В итоге безвоздушные шины пока находят применение в основном в сфере легкой техники с ограниченными скоростями движения и нагрузками. Их ставят на гольф-кары, некоторые багги, компактную строительную технику и т.д. Также налажено производство шин для велосипедов, самокатов и др. легких изделий. Обеспечение более крупных образцов пока под вопросом.

Перспективный курьез

Специфическое сочетание технических, эксплуатационных и экономических характеристик, а также ряд существенных ограничений пока не позволяют безвоздушным шинам выйти на широкий рынок и составить серьезную конкуренцию традиционным конструкциям. В итоге рынок шин не меняется – хотя разные фирмы регулярно представляют различные «перспективные» изделия.

Однако нельзя не отметить, что отдельные изделия оригинальной конструкции все же вышли на рынок и даже нашли своих покупателей. Успехи наблюдаются в нескольких достаточно узких нишах, тогда как завоевание основных секторов рынка оказывается невозможным. Объективные предпосылки к изменению такой ситуации отсутствуют.

Таким образом, разнообразные варианты безвоздушных шин с интегрированными элементами упругости в целом сохраняют статус курьезного решения важной технической проблемы – без особых перспектив в контексте реального применения.

С другой стороны, подобные проекты могут иметь положительные результаты, не связанные с непосредственным использованием готовой продукции. Разработкой таких шин сейчас занимаются признанные лидеры отрасли, обладающие хорошей научно-технической базой. В ходе проработки безвоздушных шин могут создаваться новые материалы, технологии и конструкции. А они могут найти применение при развитии и совершенствовании традиционных шин, имеющих реальные практические и коммерческие перспективы.

Почему важно следить за давлением в шинах: советы водителям

Шины — это единственный элемент автомобиля, который находится в постоянном контакте с дорогой. Один из главных показателей их исправности — давление. Оно влияет не только на эффективный расход топлива, но и на безопасность.

Как правило, автопроизводители рекомендуют выдерживать давление в шинах от 2,0 до 2,8 атмосферы. Но на практике бывают ситуации, когда следует отступать от этой нормы.

Проверять давление в шинах следует не реже одного раза в месяц, для этого есть несколько способов. Разбираемся, почему так важно соблюдать оптимальный показатель давления и на что это влияет.

В этом материале:

Чем опасно неправильное давление в шинах

Давление в шинах — это то сопротивление, с которым воздух «давит» на внутреннюю площадь резины. Правильно накачанные шины прослужат дольше, обеспечат лучшие ходовые качества и повысят безопасность поездки. Если в колесах слишком низкое давление или они перекачаны, то автовладелец рискует столкнуться с рядом проблем: от покупки новой резины до угрозы попасть в аварию.

Читайте также: Немецкий дом шин рябиновая

Давление в шинах ниже нормы

Недокачанные шины — это шины, давление в которых ниже рекомендованного значения. В этом случае увеличивается пятно контакта резины с дорогой, что приводит к повышенному трению или сопротивлению качению. Визуально выдать такую проблему может изношенные внешний край протектора.

Повышенное трение с дорогой может привести к перегреву покрышки, ее сползанию и даже разрыву. Кроме этого, пониженное давление в шинах приводит:

• к их чрезмерному износу;
• плохой управляемости и менее точным реакциям автомобиля на действия водителя;
• снижению экономии топлива из-за увеличившегося сопротивления;
• увеличению риска аквапланирования.

Давление в шинах выше нормы

При избыточном давлении в шинах, то есть выше рекомендованной производителем нормы, пятно контакта уменьшается. Как результат основное трение с дорогой принимает на себя центральная часть шины.

Повышенное давление в шинах приводит к чрезмерной чувствительности к неровностям дороги и риску повреждения шины, вплоть до ее разрушения. Перекаченные покрышки также:

• делают автомобиль плохо управляемым на больших скоростях и поворотах;
• подвеска сильнее и жестче отрабатывает нагрузку от кочек и неровностей;
• из-за меньшего сцепления с дорогой увеличивается тормозной путь (особенно это опасно в дождь или гололед):
• возрастает вероятность прокола или иного повреждения.

Признаки неправильного давления в шинах

Комментирует автоэксперт, мастер спорта международного класса по автоспорту, Татьяна Елисеева

• свистят в крутых поворотах и на маленьких скоростях;
• если спущено одно колесо – машину начинает водить (тянуть в одну сторону) по дороге;
• в быстрых поворотах приспущенное колесо «подламливается» – может появиться звук или разбортироваться.

• машина становится более нервной на прямой;
• ее потряхивает на неровностях;
• больше чувствуется боковая кромка колеса в поворотах;
• появляется приятное ощущение (это должно насторожить), что машина вдруг стала хорошо катиться.

Какое давление должно быть в шинах

Для каждой модели автомобиля производитель устанавливает свое оптимальное давление в шинах. Этот показатель зависит от массы авто, скоростного режима эксплуатации, количества пассажиров (частичная или полная посадка), а также загруженности багажника [1].

Информацию о рекомендуемом давлении в шинах можно найти в справочнике по эксплуатации автомобиля или на одной из табличек/наклеек в салоне. Они могут быть:

• на стойке водительской двери или пороге;
• на дверце перчаточного ящика;
• с обратной стороны лючка бензобака;
• на двери багажника.

Таблица измерения давления в шинах

Давление в шинах измеряется в нескольких единицах. В России обычно указывают в кг/см2 (или атмосферах) и барах (bar). Эти два показателя практически равны, отчего часто используются как синонимы:

На зарубежных моделях чаще применяются фунты на квадратный дюйм (pound per square inch) или «psi».

• 1 psi = 0.068948 барам
• 1 бар = 14,5 psi

Для удобства автопроизводители могут указывать давление сразу в двух единицах — bar и psi. Таким образом необходимости самостоятельно рассчитывать по формулам отпадает. В противном случае, это можно сделать в одном из онлайн-калькуляторов или свериться с таблицей популярных значений.

Самые распространенные значения давления в шинах в bar и psi

Давление в шинах летом и зимой

Существенное влияние на давление в шинах оказывает температура: когда она падает, то и давление в колесах снижается вместе с ней. При понижении температуры на 10 градусов Цельсия шины подспускает в среднем на 0,07–0,14 бара или от 1 до 2 psi [2].

Для летней резины обычно используют показания, рекомендованные производителем. Но зимой к этим цифрам советуют прибавлять около 0,2 бар [3].

Специалисты также рекомендуют проверять и корректировать давление в шинах при температуре наружного воздуха. В холодное время года подкачку лучше выполнять не в теплом гараже, а на улице. Летом перед такой манипуляцией стоит убедиться, что одни колеса автомобиля не стояли под палящим солнцем, а другие в тени.

Читайте также: Шины в благовещенске нагорная

Когда следует корректировать давление: 5 примеров

Иногда давление в шинах следует корректировать по ситуации. Например, при полной загрузке машины или буксировке прицепа. Для таких случаев автопроизводители, как правило, отдельно указывают оптимальное давление.

Но бывают моменты, которые попадают в разряд экстремальных и нестандартных (особенно, если до этого машина чаще всего ездила по городу). Автомобильный эксперт Татьяна Елисеева разобрала самые распространенные из них:

Длительная поездка по трассе

Приводит к нагреву колес, особенно летом, и поэтому надо перед такой поездкой придерживаться рекомендаций производителя. Мы не знаем, что нам встретится: заплаточный ремонт дороги или проливной дождь. Ведь для каждой из этих ситуаций рекомендации будут противоположные. Играть с давлением могут спортсмены, когда условия трассы известны и инженеры можно всегда поменять настройки. Для дальней дороги обывателю надо просто выбрать среднее.

На бездорожье

Шины надо стравливать, особенно на песке. Вопрос на сколько? Можно стравливать и до 0,7 атм, но не очень опытный автомобилист может неаккуратным движением сорвать колеса в пробуксовку, а если при этом водитель будет резко крутить руль (например, пытаясь зацепиться за край колеи), то шина может соскочить с диска. И такие случае встречаются регулярно.

По укатанному снегу и льду

При околонулевой температуре по укатанному снегу, льду или шуге для новых колес (типа «липучка» или шипованных) лучше чуть-чуть перекачать колеса, чтобы из центральной зоны пятна контакта выдавливалась вода и шуга и протектор лучше работал. Колесо должно очищаться, чтобы работал протектор. Когда оно забивается снегом тормозной пусть и сцепные свойства сильно ухудшаются.

Если на машине изношенные колеса, но с допустимой глубиной протектора для зимних шин (4 мм), то надеяться на правильную работу протектора не стоит. Такая невысокая шашечка уже не выталкивает снег. В таком случае надо снижать давление в колесе, тем самым увеличивая то самое пятно контакта.

На загруженной машине

На проселочной дороге важным фактором будет именно общая масса машины. В этом случае давление выбираем по загрузке – конкретные показатели надо посмотреть на центральной стойке кузова. Там вы увидите примерно следующую рекомендацию: чем больше загруженность машины – тем выше должно быть давление в задних колесах.

Но сильно разбитая дорога может привести к грыжам, разрывам и повреждениям шин. Поэтому если повышаем давление, то по плохой дороге едем максимально спокойно и размеренно. Или слегка отступаем от рекомендации производителя и поднимаем давление не так сильно, как рекомендует производитель.

В горной местности

Главный фактор изменения поведения колеса – это не перепад давления на высоте, а наличие большого количества крутых поворотов и долгих торможений. Шина будет нагреваться не только от нагрузок, но и от работы тормозных механизмов. Поэтому идея, что из-за низкого давления надо поднимать давление в шинах – неправильная, ведь куда большее влияние в этом случае оказывает температура колеса.

Как проверить давление в шинах

Рекомендованное давление всегда указывается для холодных шин. Это значит, что автомобиль не был в движении в течение трех часов или проехал менее 1,6 км (или одну милю).

Проверить давление в шинах можно двумя способами: самостоятельно или на станции СТО. В первом случае, достаточно воспользоваться общедоступной «подкачкой» на АЗС или приобрести манометр. Это устройство для измерения давления в шинах бывает трех видов:

• стрелочный. Простой рабочий механизм, как правило, выдающий небольшую погрешность;
• электронный. Компактный, удобный цифровой экран, работает от батареек;
• реечный или с выдвижной шкалой. Недорогой, прост в использовании, но более хрупкий по сравнению с другими видами.

Еще один вариант — установка специальных колпачков контроля давления на каждый ниппель. Такой гаджет работает следующим образом: верхняя часть колпачка прозрачная и в зависимости от уровня давления в ней появляется индикатор трех цветов. Зеленый — давление в норме, желтый — колесо спускает, красный — давление превысило норму.

• 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/esli-shina-zapolnennaya-vozduhom