7.3.7 Несоответствие конструкции и неоднородность колёс
Опыт эксплуатации показывает, что долговечность бескамерных шин примерно на 20% выше долговечности камерных, что объясняется большей стабильностью внутреннего давления воздуха в них и лучшим температурным режимом работы шин. Последнее достигается лучшим отводом тепла непосредственно через металлический обод бескамерной шины и отсутствием трения между покрышкой и камерой.
Благодаря более высокой жёсткости брекера по сравнению с диагональными шинами, радиальные шины имеют пониженные деформации в зоне контакта, что приводит к уменьшению проскальзывания и теплообразования при движении (на 20–30 ° С). Поэтому пробег радиальных шин на 20 – 70% выше пробега аналогичных диагональных.
Металлокорд, обладая высокой теплостойкостью и теплопроводностью, способствует уменьшению напряжений и более равномерному распределению температуры в теле покрышки. Указанное улучшение условий работы резины в шине обеспечивает сохранность её физико-механических свойств. Срок службы шин с металлокордом примерно в 2 раза больше, чем у шин с капроновым кордом, эксплуатируемых в аналогичных условиях.
Рисунок протектора проектируют с учётом условий работы шины (назначение шины можно предположить по рисунку её протектора) с целью обеспечения небольшой интенсивности износа и хорошего сцепления с дорогой. При увеличении высоты рисунка повышаются ресурс и сцепление шины с грунтовой и снежной дорогой, но на дороге с твёрдым покрытием возрастают потери на качение, температура, износ и вероятность разрушения шины.
На износ шины и её сцепление с дорогой влияет также радиус поперечной кривизны беговой дорожки. Его выбирают так, чтобы обеспечить по возможности равномерное распределение нормальных напряжений по ширине контакта.
Специализация шин для различных дорожно-климатических условий и условий перевозок позволяет увеличить ресурс шин до 10%.
Однако чем совершеннее дорожное покрытие, подвеска автомобиля и выше скорость движения, тем очевиднее становится влияние неоднородности колёс на их колебания и долговечность шин. Причинами неоднородности колёс являются несимметричные элементы конструкции, технологические допуски, неточности изготовления и монтажа отдельных деталей. Для выяснения причин возникновения неоднородности колёс и разработки мероприятий по её уменьшению общую неоднородность подразделяют на три вида: неоднородность геометрическую, неоднородность жёсткостных характеристик и неоднородность распределения масс.
Неоднородность геометрическая характеризуется биением – изменением за оборот колеса расстояния между зафиксированной относительно оси вращения колеса точкой и принадлежащей ободу колеса (шине) поверхностью. Различают радиальное и боковое биения, возникающие в направлениях, соответственно перпендикулярном и параллельном оси вращения колеса.
Силовая неоднородность снижает долговечность шин. Например, местный износ беговой дорожки может быть вызван неоднородностью шины, а также биением тормозного барабана. Для выяснения причины износа следует данное колесо поменять местами с другим и последить за их износом. Силовая неоднородность также может быть причиной увода автомобиля. Конический эффект можно выявить по изменению направления увода автомобиля после перестановки колёс в пределах одной оси. При переворачивании шины сохраняется направление действия углового эффекта, поэтому для выявления последнего необходимо на место контролируемого колеса установить другое, с однородной шиной.
