Конструкция шины

Конструкция шины имеет следующие основные элементы (рис. 1): 

Каркас (1) - главный силовой элемент шины, который придает ей прочность и гибкость, а также определяет многие эксплуатационные свойства. Представляет собой несколько (обычно четыре) слоев обрезиненного корда: текстильного или сочетания текстильного со стальным.

Рис. 1. Конструктивные элементы и основные размеры шин: D – наружный диаметр; H – высота профиля шины; B – ширина профиля шины; d – посадочный диаметр обода колеса (шины); 1 – каркас; 2 – брекер; 3 – протектор; 4 – боковина; 5 – борт; 6 – бортовая проволока; 7 – наполнительный шнур. 

Брекер (2) - подушечный слой (пояс), представляющий собой резинотканевую или металлокордную прослойку по всей окружности шины между каркасом и протектором. 

Протектор (3) - "беговая" часть шины, непосредственно контактирующая с дорогой. Представляет собой толстый слой износостойкой резины, внутренняя часть которой - сплошная полоса, а наружная - рельефная, т.е. покрытая рисунком. Этот рисунок определяет назначение шины и приспособленность ее для работы в тех или иных дорожных условиях. 

Боковина (4) - тонкий (1,5-3,0 мм) слой резины на боковых стенках шины. Совместно с каркасом осуществляет несущую функцию, защищает каркас от механических повреждений, проникновения влаги, а также служит для нанесения наружной маркировки шины. 

Борт (5) - часть шины, предназначенная для фиксации ее на ободе колеса. Состоит из слоя корда, обернутого вокруг проволочного бортового кольца (6), и резинового наполнительного шнура (7). Борта препятствуют растягиванию шины и обеспечивают ее структурную жесткость при номинальном внутреннем давлении воздуха. 

Рис. 2. Конструкция колеса с камерной шиной: 1 – обод колеса; 2 – камера; 3 – шина (покрышка); 4 – вентиль. 

По способу герметизации внутреннего объема шины делятся на камерные и бескамерные. Камерные шины (рис. 2) состоят из покрышки (устаревший термин, употребляется только по отношению к камерным колесам) и камеры с вмонтированным в нее вентилем. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полости соответствующей ей по типоразмеру покрышки. Это позволяет избежать образования складок камеры в накачанном состоянии. Вентиль представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину и препятствующий выходу его наружу (рис. 3). 

У бескамерных шин (рис. 4) внутренний объем герметизируется воздухонепроницаемым резиновым слоем, наложенным на внутренний слой каркаса, а вентиль специальной конструкции вставляется в отверстие в ободе колеса. Бескамерные шины имеют немало преимуществ перед камерными, а потому постепенно завоевывают рынок, вытесняя прежнюю конструкцию. Они имеют меньшую массу, лучше балансируются, а при проколах, особенно небольших, теряют воздух не так быстро, как камерные шины. При этом в некоторых случаях прокол можно загерметизировать, не снимая шины с колеса. 

По расположению нитей корда в каркасе шины делятся на диагональные и радиальные. У диагональных шин нити корда в смежных слоях пересекаются под углом 95-115°, а число смежных слоев обычно четыре (рис. 5, а). В каркасе радиальной шины все нити корда расположены параллельно - по радиусу от одного борта к другому (рис. 5, б). Радиальные шины имеют значительно меньшее сопротивление качению, больший срок службы и др. Другие особенности и элементы конструкции шин также заметно влияют на их эксплуатационные свойства. Так, например, шины, имеющие в каркасе один или несколько слоев стального корда (металлокордные - рис. 6), прочнее и долговечнее "текстильных" (неметаллокордных), однако более чувствительны к ударам при переезде неровностей, от которых могут деформироваться. Кроме того, при повреждениях (даже не сквозных) и попадании влаги проволока стального корда рвется или корродирует (и тоже рвется), а проникшие сквозь резину концы проволоки непрерывно прокалывают камеру (если она установлена в колесе), при этом их невозможно ни удалить, ни вновь "спрятать" в резине, например, под заплатками.