• с определенной специализацией, когда наиболее развиты одно или два свойства в ущерб другим.
• усредненными свойствами, для обеспечения приемлемой реализации характеристик автомобиля в широком диапазоне дорожных условий. Эксплуатация зимних шин в летнее время, помимо их ускоренного износа, ухудшает курсовую устойчивость, управляемость и тормозные свойства автомобиля [6].
3.2 Шины для зимней эксплуатации
Зимой автомобилю приходится двигаться по укатанному или рыхлому снегу; льду, который может быть подтаявшим, снежно-водяной «кашей» (шуге); сухому или мокрому асфальту. Обеспечить хорошее сцепление протектора при различных состояниях дороги довольно сложно. Поэтому зимние шины весьма разнообразны по рисунку протектора, составу резины, причем каждая модель наилучшим образом приспособлена для двух-трех покрытий, на остальных сцепление ее с дорогой несколько хуже.
Канавки протектора служат для отвода снега, воды и грязи из пятна контакта.
Чем больше число и ширина канавок, тем больше способность шины преодолеть слеш-пленинг или аквапланирование, которые приводят к полной потере управляемости. По мере износа протектора значительно снижается способность шины отводить снег, шугу и воду из зоны контакта и соответственно ухудшаются сцепные свойства на любой дороге (кроме сухого асфальта).
Крупные и высокие шашки протектора обеспечивают хорошую проходимость по неукатанному снегу, одновременно такой рисунок увеличивает шумность покрышки, ухудшает управляемость на твердом покрытии, так как элементы протектора легко деформируются от боковой нагрузки.
Ламели - тонкие прорези в шашках протектора, своими гранями увеличивают сцепление с дорогой, но несколько снижают износостойкость. Для уменьшения бокового увода шин внутреннюю поверхность ламели на некоторых моделях протектора делают неровной, что снижает перемещения элементов, разъединенных прорезями.
Большинство зимних шин имеет протектор с направленным рисунком, который обеспечивает лучшее очищение шины и пятна ее контакта с дорогой от воды, снега и шуги. Такой рисунок протектора накладывает некоторые ограничения, например, смонтированная для одной стороны автомобиля шина не подходит для установки на другую.
У асимметричного рисунка протектора наружная сторона лучше работает на твердых покрытиях, обеспечивая хорошее сцепление, а остальная часть протектора улучшает проходимость в сложных дорожных условиях. Как правило, канавки протектора шины с асимметричным рисунком не являются направленными.
Шипы значительно увеличивают сцепление с покрытиями, в которые они способны вгрызаться - лед или укатанный снег. Чем больше глубина погружения - тем более эффективны шипы. В рыхлом снегу они не дают положительного эффекта. Недостатком шипов является меньшее сцепление с сухим и влажным асфальтом по сравнению с нешипованной шиной. К тому же шипыразрушают асфальт.
Состав резины. Протектор, изготовленный из мягких сортов резины, значительно увеличивает сцепление даже со снегом и льдом, однако их износостойкость ниже, чем у твердых сортов. Кроме того, надежнозакрепить шипы в покрышке из мягкой резины практически невозможно. Некоторые производители шин изготавливают протектор из нескольких слоев резины разного состава. Шипы удерживает внутренний слой из твердой резины, а на поверхности протектора - мягкий слой, улучшающий сцепление. Недостаток такого протектора - после износа наружного слоя из мягкой резины шина утрачивает улучшенное сцепление с твердой дорогой при низких температурах.
Геометрические параметры шины. Шины, более широкие, чем штатные, обеспечивают лучшее сцепление с сухим асфальтом, управляемость на твердом покрытии и проходимость на рыхлом грунте (предотвращают погружение и закапывание). Но при увеличении габаритов шины растет ее вес, увеличивается расход топлива из-за увеличения сопротивления качения и возрастает шум. Из-за большей площади пятна контакта в нем снизится удельная нагрузка, что не позволяет эффективно вытеснять воду, снег и грязь. Установка более узких шин дает обратный эффект.
При установке шины большего наружного диаметра, чем штатная, улучшается геометрическая проходимость автомобиля - увеличивается дорожный просвет и углы свеса. Недостатки - снижается устойчивость и управляемость, ухудшаются динамические свойства и экономичность.
Существуют три типа шин для зимней эксплуатации: нешипуемые шины, зимние шины, предназначенные для шипования, и всесезонные шины.
Зимние шины, не предназначенные для шипования (нешипуемые шины), рассчитаны на применение в холодное время года. Они изготовлены из мягких сортов резины, чаще всего имеют направленный рисунок с большим количеством ламелей и предназначены в основном для использования на очищаемых дорогах. Имеют хорошее сцепление на всех типах зимних покрытий, проигрывая только шипованным шинам на льду и укатанном снеге. Обеспечивают неплохие показатели по шумности, экономичности и управляемости. Важное положительное их качество - имеют равномерные сцепные свойства на всех типах зимних дорог и не приводят к резкому снижению управляемости. Это значительно повышает безопасность движения. Существует разновидность этих шин, у которых наружный слой протектора выполнен из мягких сортов резины и разрезан ламелями. Под ним расположена более твердая резина. В начале эксплуатации шина является зимней, далее, после износа наружного слоя шину можно эксплуатировать в качестве летней. Поэтому эта разновидность шин имеет два индикатора износа - «зимний» и «летний».
Зимние шины, предназначенные для шипования, могут быть шипованными и нешипованными. Они изготавливаются из резины средней жесткости и имеют размеченные места для монтажа шипов, не разрезанные ламелями, а также промаркированы надписью studable. Обладают, как правило, развитой сетью ламелей и самым разреженным рисунком протектора, в некоторых случаях приближаясь к внедорожным моделям шин. Обеспечивают неплохую проходимость на глубоком снегу и хорошо удаляют шугу. Однако обладают повышенной шумностью, посредственной управляемостью и экономичностью, особенно на асфальтовом покрытии. Шины без шипов имеют несколько худшие сцепные свойства по сравнению с нешипуемыми шинами.
У шипованных шин наилучшее сцепление со льдом и плотным укатанным снегом, тормозной путь на этих дорогах составляет 50 - 70 % от пути нешипованных. Однако снижается сцепление на твердых дорожных покрытиях - для остановки может потребоваться расстояние на 10 % больше, чем при такой же шине без шипов.
Всесезонные шины предназначены для круглогодичного применения. По сравнению с зимним и имеют менее разреженный рисунок протектора, хуже приспособленный для движения зимой. Обеспечивают хорошие сцепные свойства на сухом и влажном асфальте, неплохой уровень комфорта и удовлетворительную экономичность. Недостатками их являются: невысокая проходимость на рыхлом снегу и небольшое сцепление на льду и укатанном снеге.
При выборе зимних шин необходимо уделять внимание сцепным свойствам, так как остальные зимой проявляются слабо [6].
3.3 Нормы пробега шин
Под нормативом понимается количественный или качественный показатель, используемый для упорядочения процесса принятия и реализации решений. Нормативы ресурса автомобильных шин необходимы для планирования потребности, для разработки и оценки эффективности мероприятий по повышению их долговечности.
Действующие нормативы ресурса шин установлены нормативным документом «О порядке определения затрат на восстановление износа и ремонт автомобильных шин: Письмо Министерства финансов СССР от 25 сентября 1978г. №90».
Нормы устанавливаются для шин определенных размеров при использовании на автомобилях определенных марок. Корректирование норм осуществляется по территориальному признаку. В зависимости от дорожных и климатических условий территория страны разбита на три (для грузовых шин и шин автобусов) или четыре (для шин легковых автомобилей) группы, для которых устанавливаются разные нормы. Кроме того, предусмотрено корректирование нормативов ресурса в следующих случаях. Для шин легковых автомобилей нормы снижаются на 10 % при постоянной работе автомобиля на дорогах горного профиля. Для шин легковых автобусов нормы снижаются на 15 % при эксплуатации на междугородных и международных маршрутах. Для шин грузовых автомобилей нормы снижаются на: 15 % - при работе автомобиля в каменных карьерах, на разработке угля и руды; 10 % - при постоянной работе автомобиля на дорогах горного профиля, на лесоразработках, на стройках, на строительстве и ремонте дорог; 10 % - при работе автомобиля с прицепом или полуприцепом [3].
4. Колеса
Колесо — вращающийся и передающий нагрузку элемент, расположенный между шиной и ступицей автомобиля.
Обод - часть колеса, на которую монтируется и опирается шина. Диск - часть колеса, соединяющая ступицу с ободом.
Вентиляционные отверстия (окна) - отверстия, расположенные ближе к краям диска. Уменьшают массу колеса и улучшают охлаждение тормозных механизмов.
Спица - часть диска между соседними вентиляционными отверстиями.
Посадочный диаметр - диаметр поверхности обода (в дюймах), на который монтируется шина. Его величины регламентированы ГОСТом (12, 13, 14, 15, 16 и т.д.). Должен точно соответствовать посадочному диаметру используемой шины.
Посадочная ширина — расстояние между внутренними поверхностями бортовых закраин обода (измеряется в дюймах). Величины установлены ГОСТом (4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; и т.д.).
Вылет обода (ET, e, offset) — расстояние (в мм) от привалочной плоскости (прилегающей к ступице) колеса до плоскости, проходящей через середину обода [1].