3.1. Влияние давления воздуха и нагрузки

Несоблюдение норм давления воздуха (рис. 15) очень часто служит одной из главных причин преждевременного и неравномерного износа шин. Правилами эксплуатации для легковых шин допускается отклонение давления воздуха от нормы на ±0,1 кгс/см2. Постепенное падение давления воздуха в шинах — естественное следствие утечки воздуха, а также возможной недостаточной герметичности вентиля и золотника. Поэтому давление воздуха рекомендуется периодически контролировать не реже 1 раз в 5 дней. Причем замеры давления воздуха нужно вести только на «холодных» шинах, т. е. перед началом движения, так как после езды шины нагреваются и давление в них повышается. Поэтому увеличенное значение давления воздуха в шинах особенно после продолжительной езды не говорит об отклонении его от нормы.

Снижение давления воздуха резко ухудшает работу шины: увеличивается радиальный прогиб шины и искажается форма ее профиля (см. рис. 15, а), увеличивается деформация каркаса и температура нагрева, снижается прочность шинных материалов, что, в свою очередь, приводит к уменьшению числа циклов нагружений. При снижении давления воздуха резко увеличивается неравно* мерность распределения нормальных и касательных сил в плоскости контакта шины с дорогой, возрастает работа трения и увеличивается интенсивность износа. Помимо повышенного износа протектора в целом, снижение давления воздуха часто ведет к неравномерному его износу.

Эффект снижения ходимости шин из-за снижения давления воздуха различен для различных шин и их положения на автомобиле. Очень чувствительны к снижению давления воздуха радиальные шины. Эффект увеличения их ходимости за счет конструктивных преимуществ может быть сведен на нет из-за несоблюдения норм давления воздуха.

Влияние снижения давления воздуха и превышения нагрузки на уменьшение ходимости шин по износу рисунка протектора показано на рис. 16. По мере снижения давления воздуха интенсивность понижения ходимости шин возрастает. Если понижение давления воздуха на 10% ведет к снижению ходимости на 10—15%, то снижение давления воздуха па 50% снижает ходимость шин почти в 4 раза.

Снижение давления воздуха вызывает не только снижение ходимости шин, но и увеличивает опасность выхода их из строя и по другим дефектам. Вследствие более напряженной работы шины и увеличения нагрева понижается прочность связей между отдельными элементами. Это может привести к расслоению каркаса и отслоению протектора. Внешним признаком разрушения каркаса служит появление потемнений на внутренней поверхности боковых стенок покрышки, затем следует отделение нитей от резины и разрыв их.

Вредное воздействие езды с пониженным давлением воздуха сказывается не сразу, а обнаруживается лишь спустя определенное время, иногда лишь при демонтаже шин.

Помимо ухудшения работы самой шины, езда с пониженным давлением воздуха существенно сказывается и на работе автомобиля. Снижение давления воздуха в шинах увеличивает сопротивление качению и ухудшает топливную экономичность автомобиля. Изменяется характеристика бокового увода шин, вследствие чего ухудшается управляемость и устойчивость автомобиля. Снижаются также скоростные свойства автомобиля и ухудшается тормозная динамика.

Эксплуатация шин с повышенным давлением воздуха происходит значительно реже, а износ шин от повышенного давления воздуха меньше, чем от пониженного. Увеличение давления воздуха сверх номинального приводит к уменьшению площади контакта шины с дорогой и к увеличению давления и касательных сил в средней части площади контакта. Кроме того, резко увеличиваются напряжения нитей корда в каркасе, что может послужить причиной разрыва каркаса, особенно при наезде колеса на твердое препятствие. Небольшое повышение давления воздуха в шинах способствует снижению сопротивления качению и температуры ее нагрева. Поэтому при быстрой езде на хороших дорогах допускается некоторое увеличение давления в шинах.

Повышенное давление воздуха делает шину более жесткой в радиальном направлении, амортизационные способности ее ухудшаются, поэтому сильнее ощущаются толчки от неровностей дороги, комфортабельность езды снижается.

Увеличение нагрузки на шину сверх номинальной наблюдается при общей перегрузке автомобиля и неправильном распределении груза в кузове. При движении автомобиля шины постоянно подвергаются перегрузкам вследствие перераспределения нагрузки и колебания колес и кузова.

Явление увеличения износа при увеличении нагрузки сходно по своему характеру с явлением увеличения износа от снижения давления воздуха (см. рис. 16). Несмотря на то что площадь контакта шины с дорогой увеличивается при ее перегрузке (что служит положительным фактором), возрастает величина и неравномерность распределения нормальных и касательных сил в плоскости контакта, а также величина работы трения. Это особенно сказывается на плечевых зонах шины. При увеличении нагрузки напряжения нитей корда в каркасе значительно выше, чем при снижении давления воздуха, температура нагрева растет быстрее. Прежде всего могут начать разрушаться боковые стенки шины — появляются разрывы. У перегруженной шины чаще возникают и разрывы каркаса в зоне протектора от ударов и повреждений при наезде на дорожные препятствия; может также появиться расслоение каркаса, отслоение протектора и боковин.

← Назад   |   Содержание   |   Вперед →