Износ шин

Цель предотвращения раннего износа и разрушения шин очень трудна и связана с мастерством определять их виды, точно обнаружать причину, вызвавшую любое определенное разрушение шины. Все шины, вышедшие из эксплуатации, делят на две группы: с нормальным и с ранним износом (или разрушением). Нормальным износом или разрушением новых и исходно восстановленных шин считают естественный износ, наставший при выполнении шиной рабочей нормы пробега и не исключающий ее возобновления. Нормальным износом или разрушением вторично восстановленной шины считается износ, наставший по выполнении ею эксплуатационной нормы пробега независимо от годности или непригодности этой шины к следующему восстановлению. Шины с износом и разрушением, не соответствующие указанному критерию, относятся ко 2-й категории (раньше времени изношенные).

* шины с износом 1-й категории делятся на две группы: подходящие для восстановления, куда принадлежат новые и ранее восстановленные шины, и негодные для восстановления, куда относятся только шины, восстановленные более 1 раза.
* шины с износом 2-й категории делятся также на 2 группы: с износом (разрушением) рабочего характера и с производственным недостатком. Износ (или разрушения) производственного характера поделен, в свою очередь, тоже на две группы: дефекты производства и дефекты восстановления. Подробное исследование видов износа и разрушений шин даст полный анализ причин раннего отказа их в работе и проведение мероприятий, увеличивающих потребление ресурса шин. Правильная эксплуатация шин и правильный уход за ними являются главными критериями повышения их срока службы. По данным НИИШПа и НИИАТа, около половины покрышек отказывают в работе раньше времени из-за нарушения правил эксплуатации. Рассмотрим главные причины, оказывающие большое влияние на сокращение срока службы шин.


Нарушение норм внутреннего давления воздуха в шинах и их перегрузка

Пневматические покрышки сконструированы для работы при конкретном давлении воздуха. Надлежит учесть, что материалы, из коих сделана шина, не считаются полностью непроницаемыми, поэтому воздух потихоньку проникает, особенно в летнее время, и давление в шине уменьшается. Кроме того, фактором малого давления воздуха может быть дефект шины, неплотности золотника вентиля и деталей крепления его к ободу, несвоевременная проверка давления воздуха. Невозможно судить о внутреннем давлении в шине "на глаз" или по звуку при ударе по покрышке, так как при этом можно промахнуться на 20...30 %.

Шины с пониженным внутренним давлением имеют повышенные деформации во всех направлениях и, следственно, при качении их протектор более склонен к проскальзыванию относительно дорожной поверхности, в следствии чего рабочая плоскость шины действует на разрыв. При этом пропадает упругость, а твердость резко падает. В итоге явно снижается срок службы шин. Итогом езды с пониженным давлением воздуха в шине может явиться провертывание покрышки на ободе. При пониженном давлении возрастает сопротивление качению колес, и в силу этого существенно вырастает расход топлива. Нечаянное значительное снижение давления воздуха в шине может быть вовремя найдено по повышенной деформации шины, по уводу авто в сторону шины с пониженным давлением и ухудшению управляемости. При этом шины быстро перегружаются и изнашиваются. При пониженном давлении воздуха уменьшается твердость шины и увеличивается внутреннее трение в боковинах покрышки, что приводит к кольцевому излому каркаса.

Кольцевой излом - это дефект покрышки, при котором нити внутренних слоев корда отстают от резины, перетираются и рвутся по всей окружности боковых стенок. Шина с кольцевым изломом каркаса не поддается наладке. Внешним показателем кольцевого излома является темная полоска на внутренней поверхности шины, идущая по всей окружности. Эта полоса говорит о возникнувшем разрушении нитей корда. Категорически воспрещается езда автомобиля на полностью спущенных шинах даже на расстояние нескольких десятков метров, так как это провоцирует тяжелые повреждения покрышек, которые не поддаются ремонту.

Повышенное давление воздуха также приводит к снижению срока службы шин, но не так резко, как при пониженном давлении. При высоком давлении воздуха вырастают напряжения в каркасе. При этом ускоряется разрушение корда, возрастает давление при взаимодействии шины с дорогой, ведущее к интенсивному износу средней части протектора. Амортизирующие характеристики шины уменьшаются, и она подвергается большим ударным нагрузкам. Удар колеса о сконцентрированное препятствие (камень, бревно и др.) приводит к крестообразному разрыву каркаса шины, который вернуть не видется возможным.

При нормальном давлении воздуха в шине износ протектора по его ширине распределяется равномерно. С повышением внутреннего давления воздуха на 30 % интенсивность износа уменьшается на 25 %. При этом имеется увеличение износа середины беговой дорожки шины по отношению к ее краям на 20 %. Полярная картина имеется при уменьшении внутреннего давления воздуха. Уменьшение давления на 30 % повышает интенсивность износа шин на 20 %. В этом случае износ протектора по середине беговой дорожки уменьшается по отношению к ее краям на 15 %. Неровный и, в частности, ступенчатый износ шин убыстряет износ деталей и агрегатов всего авто.

К перегрузкам шин в основном приводит нагрузка автомобиля массой, превышающей его грузоподъемность и непостоянное распределение груза в кузове автомобиля. Характер дефектов покрышек при высокой нагрузке отвечает дефектам при эксплуатации шины с пониженным внутренним давлением воздуха, но износ и повреждения при этом увеличиваются в большей степени. От обычной нагрузки зависят нормальный прогиб, площадь контакта шины, значение и характер распределения напряжений в зоне контакта, а следственно, и сила износа протектора.

В следствии перегрузки каркаса разрушаются побочные стенки шин, возникают разрывы, имеющие форму прямой линии. Перегрузка шин вызывает также дополнительный расход горючего, потери силы двигателя машины на преодоление сопротивления качению колес. Симптомы перегрузки шин: резкие колебания кузова при перемещении автомобиля, повышенная деформация боковых стенок шин, несколько затрудненное управление авто. Некоторые водители думают, что для снижения влияния перегрузки шин следует несколько подкачать их. Это мнение неверно. Повышение норм внутреннего давления воздуха в соединении с перегрузкой уменьшает срок службы шин. При перегрузках автомобиля шины деформируются на большее значение, и при этом равнодействующая всех сил, вложенных к сечению бортового кольца со стороны шины, двигается ближе к его наружной кромке. Это содействует росту деформации бортового кольца и его выворачиванию, что может дать толчок к самопроизвольному размонтированию колеса во время хода.

Нарушение правил демонтажа и монтажа шин

Эксплуатация авто демонстрирует, что повреждение 10...15 % бортов шин и дефект колес происходят в итоге ошибочного демонтажа и монтажа шин. Факторами, способствующими понижению времени службы шин и колес при монтаже и демонтаже, считаются: некомплектность шин и колес по габаритам, монтаж шин на ржавые и испорченные ободья, нарушение правил и способов работы при исполнении монтажно-демонтажных операций; использование сломанного и нестандартного монтажного инструмента, неисполнение чистоты.

Значительное число дефектов бортовой части шин случается при монтаже на грязные, ржавые и повреждённые ободья. Трудозатратность монтажа-демонтажа в значимой степени зависит от состояния колес: качества окраски, уровня коррозии контактирующих плоскостей, состояния элементов крепления, а также от степени "прикипания" посадочных поверхностей к бортам шины. Испорченные ободья вызывают перетирание и разные дефекты бортов покрышек.

Ложные приемы при демонтажно-монтажных работах приводят к расходу значительных усилий и механическим дефектам деталей шин и колес. Использование сломанного или необычного монтажного инструмента при монтаже и демонтаже шин часто инициирует порезы и разрывы посадочных бортов и герметизирующего слоя шин и ободных лент, механические повреждения закраин, посадочных полок ободьев и дисков колес. Одной из причин уменьшения срока службы шин считается неисполнение аккуратности при монтажно-демонтажных работах.

Неумелое управление автотранспортным средством

Неумелое или неаккуратное вождение автомобиля, являющееся причиной раннего износа шин, выражается главным образом в грубом торможении вплоть до юза и трогании с места с пробуксовкой, в наезде на встречающиеся на дорогах преграды, в прижатии к бордюрному камню при подъезде к тротуарам и т.п.

При внезапном торможении выступы рисунка протектора шины проскальзывают на дороге, что увеличивает износ протектора. Трение протектора шины о дорогу при движении на полностью остановленных колесах автомобиля, т.е. юзом, резко увеличивается, что усиливает нагрев протектора и скорее рушит его. Чем больше скорость перемещения, с которой наступает торможение, и чем резче оно производится, тем сильнее изнашиваются шины. На дороге с асфальтобетонным покрытием при этом остается четко видимый след, состоящий из мелких частиц резины протектора.

При продолжительном торможении юзом происходит вначале завышенный местный износ протектора шины "пятнами", а затем начинают рушиться брекер и каркас. Частое и резкое торможение приводит к высокому износу протектора по окружности колеса и скорому разрушению каркаса. Кроме сильного износа протектора, резкое торможение создает повышенное напряжение в нитях каркаса и бортовой части покрышки. При внезапном торможении появляются большие силы, каковые приводят подчас к отрыву протектора от каркаса. При резком трогании с места и буксовании колес протектор изнашивается так же, как при резком торможении.

При небрежной езде шины часто повреждаются разными металлическими объектами, встречающимися на дорогах. Небрежный подъезд к тротуару, переезд через выступающие железнодорожные или трамвайные пути могут вызвать ущемление шины между ободом и преградой, в следствии чего вероятны разрывы боковых стенок каркаса шины, резкое стирание боковин и другие дефекты. При движении автомобиля на повороте появляется центробежная сила, приложенная перпендикулярно плоскости вращения колес. Боковые стенки, бортовая часть и протектор покрышки в этом случае ощущают большие добавочные напряжения. На отвесных поворотах и при высокой скорости движения реакция дороги, противодействующая центробежной силе, в особенности велика и стремится сорвать шину с обода колеса, оторвать протектор от каркаса. Эта реакция усиливает истирание протектора.