Как устроена шина: почему так, а не иначе

В принципе, все шины устроены одинаково, но тем не менее, каких-то конструктивных элементов может быть больше или меньше, или они иные по качеству. Для начала нужно представить себе, что шина только на вид мягкая и податливая – но на самом деле она равноправная часть колеса, а колеса, как вы понимаете, держат автомобиль на дороге, воспринимая массу машины и целую гамму нагрузок во время движения.

Читайте также: 5 советов, как ездить по скользкой дороге

Понятно, что одна только резина такую работу не выполнит. Фактически все основные нагрузки, приходящиеся на шину, воспринимает ее каркас – пространственная конструкция из проволоки и текстиля, которые скреплены между собой как раз-таки резиной, покрывающей каркас с внутренней и с внешней стороны.

По ниточке

Разберем устройство современной шины по ниточке. Начинается она с бортовых колец – замкнутого стального сердечника в том месте, где шина плотно садится на диск. Это, к слову, самая жесткая часть шины и самая маленькая по диаметру. Кольца “обнимает” состоящий из текстильный нитей каркас борта, который формирует собственно борт (боковину). Далее от центра боковина начинает переходить к протектору, но делает это через плечевую зону – угол, который мы видим, глядя на шину спереди. Плечевая зона современных шин часто бывает усилена кольцевой лентой, которая охватывает каркас по окружности.

Все современные шины устроены одинаково, но существенную разницу характеристик обеспечивают отличия в примененных материалах.

Главная рабочая область шины – зона протектора – на всю свою ширину и по всей окружности усилена так называемым брекером. Это прочный пояс из нескольких слоев корда, армированного нейлоном, полиэстером или сплетенными металлическими нитями – металлокордом. Задача брекера состоит в защите шины от опасностей, которые пропустит протектор – проколов, прямых ударов об острые камни и т.п. А еще брекер сохраняет неизменным пятно контакта при влиянии различных нагрузок, не давая протектору сминаться и заставляя его все время прилегать к поверхности дороги. Одним словом, это своего рода подошва, призванная распределять местные нагрузки, как это сделано в обуви, которую носят люди.

Читайте также: Когда менять шины на зиму и стоит ли это делать вообще

Как уже говорилось, отдельные элементы каркаса – текстильные и металлические нити – скреплены между собой в единое целое резиной. В сыром (мягком) виде ею заполняют все свободное пространство между нитями корда, и затем вулканизируют. Таким образом, шина превращается в такой себе тороидальный резиновый кокон, армированный текстильными и металлическими нитями, которые с одной стороны, не дают шине раздуваться и деформироваться под воздействие внутреннего давления воздуха, а с другой, не дают менять форму под воздействием внешних нагрузок.

Бывает, что производитель делает упор на некоторые из характеристик шины – например, особую прочность, легкость или экономичность. От этого зависит выбор материалов.

Наконец, рабочая поверхность шины по всей окружности (поверх брекера) покрыта протектором. Это толстый (обычно более 10 мм) слой резины с рельефным рисунком. Благодаря данному рисунку и эластичности резины обеспечивается хорошее сцепление шины с поверхностью дороги.
Поскольку все шины у нас пневматические, для удержания в них воздуха применяется два метода: внутрь вкладывается сменная камера или на внутреннюю поверхность покрышки наносится герметизирующий слой и шина получает статус безкамерной.

Важная разница

Нужно сказать, что по конструкции шины бывают диагональные и радиальные. И те, и другие одинаковы по назначению, но у них достаточно много эксплуатационных различий. При том что принципиальное отличие в устройстве одно: у первых нити корда перекрещиваются под углом друг к другу, а у вторых они параллельны, поскольку расположены радиально (по радиусу шины). Когда мы выбираем обувку для своей машины, мы не думаем о типе каркаса шин, опираясь только на их характеристики, хотя для обычных легковушек они сегодня практически стопроцентно радиальные – с индексом R в названии.

Абсолютное большинство современных шин – радиальные, поскольку у таких лучше характеристики управляемости в скоростных режимах.

Состав резины

Один из важнейших факторов, определяющих характеристики шины, в особенности зимней – состав компаунда, из которого при вулканизации в пресс-формах получается её резина. Самое интересное – состав протектора, который должен совмещать в себе износостойкость и способность цепляться за дорогу в разных условиях. Лучшие результаты показывают шины, у которых протектор состоит из нескольких слоев с разными качествами: для лучшего сцепления, для жесткости блоков, для впитывания (!) влаги из пятна контакта, для снижения шумов и прочее.

Читайте также: Как вибрать колпаки на колеса