Бескамерные шины автомобиля устройство

Конструкция пневматической шины:
1 — двухслойный протектор (красным выделена мягкая резина);
2 — специальная форма бортового кольца;
3 — плечевые части, устойчивые к порезам;
4 — защитный бортовой слой

Современная шина имеет довольно сложную конструкцию. Основным материалом для изготовления шины служит резина и специальная ткань — корд. Если изготовить шину только из резины, то при заполнении ее воздухом, она будет значительно изменять свои размеры и форму. Резина, использующаяся для производства шины, изготавливается из каучука (натурального и синтетического), к которому в процессе производства добавляются различные наполнители: сера, сажа, смолы и др.
При изготовлении пневматических шин для первых автомобилей использовался только натуральный каучук, который получали из смолы деревьев — каучуконосов. Синтетический каучук был впервые получен в нашей стране. Это изобретение принадлежит академику С. В. Лебедеву, который в 1931–1932 г. впервые в мире разработал технологию производства синтетического каучука. Для того чтобы эластичный каучук с наполнителями превратился в упругую резину, он должен пройти процесс вулканизации (соединение серы с каучуком, которое происходит при повышенной температуре). Шины вулканизируются в специальных пресс-формах, внутренняя поверхность которых соответствует наружной поверхности шины. Перед тем как шина попадает в пресс-форму, она собирается из составляющих ее элементов на специальных станках.
Покрышка конструктивно состоит из каркаса, брекера, протектора, боковины и борта. Каркас шины изготавливается из нескольких слоев прорезиненного корда, представляющего собой ткань, состоящую из близко расположенных друг к другу продольных и редких поперечных нитей. Чем прочнее нити корда, тем долговечнее шина. В качестве нитей для изготовления корда в настоящее время применяют синтетическое волокно, стекловолокно и стальные нити (металлокорд). С увеличением слоев корда в каркасе увеличивается прочность шины, но одновременно растет ее масса и увеличивается сопротивление качению.
Борт шины имеет определенную форму, необходимую для плотной посадки ее на обод колеса. Борта шины не должны растягиваться, чтобы обеспечить плотную посадку шины на ободе и предотвращать возможность соскакивания шины с обода. С этой целью внутри бортов шины вставляются разрезные или неразрезные бортовые кольца, изготовленные из нескольких слоев прочной стальной проволоки. Снаружи борта покрыты прорезиненным кордом и тонким слоем резины.
Боковина шины представляет собой нанесенный на каркас тонкий слой эластичной и прочной резины. Она предохраняет шину от боковых повреждений и воздействия влаги.
Протектор шины обеспечивает сцепление шины с дорогой и предохраняет каркас от повреждений. Для его изготовления используется прочная, износостойкая резина. Внешняя часть протектора выполняется в виде четкого рисунка, под которым находится так называемый, подканавочный слой. Рисунок протектора определяется типом и назначением шины.
Брекер представляет собой специальный пояс, выполненный из нескольких слоев прорезиненного корда, который находится между каркасом и протектором. От конструкции брекера в значительной степени зависит форма пятна контакта шины с дорогой. Брекер предохраняет каркас от толчков и ударов и передает усилия различным частям шины.
Внутренняя поверхность шины покрыта тонким слоем резины. Состав применяющейся для этого слоя резины может быть разным в зависимости от типа шины (камерная или бескамерная).

Вентиль камеры:
1 — стержень золотника;
2 — резьбовая головка;
3 — втулка;
4 — уплотнитель;
5 — верхняя чашечка;
6 — уплотнительное кольцо золотника;
7 — нижняя чашечка;
8 — корпус вентиля;
9 — пружина золотника;
10 — направляющая чашечка;
11 — обрезиненный кожух

В камерной шине для удержания сжатого воздуха используется камера, которая представляет собой эластичную, воздухонепроницаемую оболочку в виде замкнутой трубы. Для того чтобы при монтаже шины на обод камера не образовывала складок, размеры камеры должны быть несколько меньше, чем внутренние размеры шины. Поэтому заполненная воздухом камера находится в растянутом состоянии. Для накачивания и выпуска воздуха камера соединяется с вентилем — специальным клапаном, форма и размеры которого зависят от типа шины. При монтаже шины на обод колеса вентиль должен проходить через специальное отверстие, выполненное в этом ободе.

Конструкция колеса (а) с бескамерной шиной:
1 — протектор;
2 — герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой;
3 — каркас;
4 — вентиль колеса;
5 — обод;
(б) колеса с камерной шиной:
1 — обод колеса;
2 — камера;
3 — шина (покрышка);
4 — вентиль

Бескамерные шины внешне мало отличаются от камерных. Внутреннее покрытие такой шины должно быть изготовлено из слоя воздухонепроницаемой резины толщиной 2–3 мм, а на наружную поверхность борта наносят эластичную резину, которая обеспечивает герметичность при посадке шины на обод. Вентиль бескамерной шины образует герметичное соединение при установке его в отверстие обода колеса.
При проколе бескамерной шины небольшим предметом этот предмет растягивает воздухонепроницаемый внутренний слой резины бескамерной шины и обволакивается ею. При этом воздух из бескамерной шины выходит очень медленно, в отличие от камерной, в которой камера находится в растянутом состоянии, и, следовательно, любое ее повреждение вызывает увеличение образовавшегося отверстия. Поэтому бескамерные шины более безопасны. Ремонт небольших повреждений бескамерных шин можно производить без снятия шины с обода, герметизируя образовавшееся отверстие специальным материалом.
Важным преимуществом бескамерных шин по сравнению с камерными является меньшая масса и нагрев при движении. Последний обусловлен отсутствием трения камеры о шину и лучшим охлаждением. Так как износ шин в значительной степени зависит от рабочей температуры, бескамерные шины долговечнее. Не рекомендуется устанавливать в бескамерные шины камеры, поскольку при накачивании камеры между шиной и камерой могут образоваться воздушные подушки, которые будут мешать отводу тепла и приведут к местному перегреву шины. К недостаткам бескамерных шин следует отнести большую сложность ремонта в пути в случае сильных повреждений, а также необходимость в высокой чистоте и гладкости закраины обода для обеспечения герметичности.

Подробнее о классификации шин смотри в главе ОБОЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ШИН

Камерные шины известны многим автомобилистам не понаслышке. Они легко поддаются ремонту и многие клеили их в домашних условиях. Но в последнее время всё большую популярность приобретают покрышки без камеры, которые имеют несколько отличительных особенностей, по сравнению с камерной резиной.

Что такое бескамерная резина

Бескамерная покрышка была разработана в 1903 г. представителем фирмы Goodyear. Но в массовое производство она поступила только в 1954 г. Сравнивая особенности двух типов покрышек, необходимо изучить устройство бескамерной шины. В-последних, как понятно из названия, камеры нет, и внутри они покрыты двухсантиметровым слоем каучука, который необходим для обеспечения герметичности. Слой герметизации изнутри прикреплён методом вулканизации.

Кроме того, слой особой резины эффективно уплотняет место соединения диска и покрышки. Обод диска имеет полку, и покрышка обхватывает её благодаря наличию округлых выступов. В результате обеспечивается необходимая герметичность. А чтобы воздух мог поступать внутрь, на ободе диска устанавливают вентиль.

Резина с камерой при проколе практически сразу же сдувается, потому что воздух выходит не только через образовавшееся отверстие, но и, из-за нарушения герметичности, в области обода диска. А из-за того, что машина продолжает движение ещё некоторое время проколотая шина выходит из строя, поскольку повреждаются другие её элементы. Из покрышки, которая не имеет камеры, воздух выходит только в месте прокола, и это может происходить очень медленно (все зависит от величины прокола), так как гвоздь, шуруп или другой предмет, который вызвал повреждение, застревает в отверстии и становится своего рода пробкой.

Обратите внимание! Шина без камеры характеризуется лучшей герметичностью, нет риска перетирания элементов, поэтому, проколов колесо, можно доехать до СТО и отремонтировать покрышку.

Покрышки этого типа бывают зимними, летними, всесезонными. Однако специалисты рекомендуют менять их соответственно сезону, так как зимняя резина от летней отличается не только рисунком протектора, но также составом и характеристиками материала, конструкцией каркаса – корда и боковин. Например, протектор зимней резины сделан из более мягкого материала.

Различают радиальные и диагональные шины. Радиальные мягче, позволяют экономить топливо за счёт сопротивления качению, улучшают управляемость автомобиля. Но больше подходят для езды по хорошей ровной дороге. Для езды по ухабистой дороге рекомендованы диагональные шины, так как они более устойчивы к повреждениям.

Преимущество бескамерных шин перед камерными

Бескамерная резина считается более удобной и технологичной благодаря ряду преимуществ:

1. Если случится проколоть колесо в пути, в шине сохранится нормальное давление. Даже на пробитом колесе можно проехать несколько десятков километров, а если его периодически подкачивать, то и того больше.
2. Плавное снижение давления внутри колеса уменьшает риск потери управления, например, в ДТП, что делает этот тип резины более безопасным. Вероятность быстрой потери работоспособности практически равна нулю благодаря особенностям строения и прочности.
3. Она легче, поэтому меньше нагружает подвеску. Одновременно уменьшается инерционное движение колеса, если автомобиль разгоняется или тормозит. В результате ходовая часть изнашивается меньше.
4. Не так сильно, как камерная резина, нагревается в условиях быстрой езды и в долгих поездках. У предшественника камера и покрышка трутся друг об друга. Это не только ускоряет износ, но и увеличивает риск внезапной потери герметичности, особенно в условиях летней жары.
5. Быстрые ремонт можно выполнить в пути с помощью пасты или спрея. Это позволит доехать до ближайшей СТО.
6. На 10-12% дольше служит именно резина без камеры, потому что нагрев от шины передаётся диску и тепло отводится.
7. Одна из хороших характеристик, которая делает бескамерные шины лучше камерных – они издают менее заметный шум при движении.
8. Выдерживают большие грузы.
9. Улучшают проходимость автомобиля.

Однако есть у бескамерной резины и недостатки:

1. Их устанавливаются на специальном оборудовании и на геометрически правильный диск. Повреждения диска могут привести к разгерметизации бескамерной шины.
2. Как и установку, ремонт требуется выполнять на спецоборудовании – это дорого, времязатратно. Обычные покрышки можно починить в домашних условиях.
3. Если колесо сильно спущено, то долго ездить на нем нельзя, это приведёт к выходу шины из строя. После таких экспериментов она не подлежит восстановлению – разрушается герметизационный слой.
4. Слабая боковина. Но в этом есть и плюс, потому что она обеспечивает плавность движения, амортизируя кочки и ухабы на дороге.
5. Уязвимость к боковым повреждениям. Если в пути на место стыковки шины и диска придётся удар, который приведёт к деформации диска и бортовых закраин, то колесо может спуститься моментально из-за нарушения герметичности.

Как узнать, какая резина установлена – камерная или бескамерная – будет рассмотрено ниже.

Как отличить бескамерную шину

Умение находить определённые различия между камерными и бескамерными шинами имеет практическое значение. Приобретя б/у автомобиль, нужно разобраться, что же надето на диски, ведь камерные и бескамерные покрышки обслуживаются совершенно по-разному, а в дороге нужно быть готовым к любому повороту событий.

Если не брать во внимание цену, которая на бескамерные покрышки будет значительно выше, а сосредоточиться на внешнем виде и строении, то в камерных шинах внутрь покрышки вложена камера, представляющая собой трубу-кольцо. Бескамерная резина отличается от камерной отсутствием трубы и тем, что внешняя окружность у неё уплотнённая, а внутренняя представляет собой мягкое напыление.

Бескамерная резина гораздо плотнее садится на обод из-за увеличенного угла бортового носка, поэтому обеспечивается большее натяжение в области посадочной полки.

Вот как можно определить, камерные или бескамерные шины установлены, по внешнему виду:

1. Если присутствует надпись «Tubeless» или «TL» – значит, шина бескамерная, если же «Tube type» или «TT» – камерная. Однако бывает, что маркировка стёрлась или её нет. Отсутствие маркировки без признаков её присутствия говорит о том, что покрышка слишком старая и камера в ней присутствует, так как она была создана в то время, когда другие разновидности не встречались и необходимость в маркировке отсутствовала. Если же маркировка стёрлась, обращают внимание на второстепенные признаки.
2. Ниппель у бескамерной шины небольшой, плотно сидящий, с небольшим бортиком у основания. Камерная шина снабжается более длинным ниппелем, гладким и подвижным. Если стравить немного воздух из шины, то вентиль бескамерной резины вдавить внутрь не получится, у шины с камерой он может полностью вдавиться внутрь.
3. Если предыдущие способы определения не подходят, то остаётся последний – самый трудоёмкий – разбортовка.

В своё время бескамерная резина стала технологическим прорывом, но из-за того, что её посчитали небезопасной, массовое производство началось значительно позже изобретения. Сложность ремонта, установки бескамерной резины и недоверие к ней до сих пор останавливают некоторых водителей от использования этого типа покрышек на своём авто.

Сегодня производители легковых автомобилей комплектуют свои модели бескамерными шинами. Камерная резина ушла в прошлое, сейчас ее можно встретить разве что на старых иномарках или отечественных машинах. Если вы – владелец именно такого авто, то эта статья поможет вам сделать выбор в сторону бескамерных покрышек.

Мы рассмотрим, чем отличаются камерные и бескамерные шины, устройство и особенности современных покрышек.

Устройство камерной шины

Начнем с камерных шин. Они состоят из двух элементов: камера, сделанная из резиновой смеси в форме тора, и покрышка. Состав резины должен обеспечить не только прочность, но и эластичность шины. Когда внутрь камеры подается воздуха, она должна немного увеличиваться в размерах по принципу воздушного шара. Размеры камеры и самой покрышки должны идеально подходить друг другу, так как камера должна размещаться внутри без складок.

Их появление быстро приведет шину в негодное состояние. Камерные шины служат недолго, так как их основной элемент постоянно испытывает деформации под действием высоких температур. Производителям невыгодно тратить средства на создание «выносливой» камеры, поэтому от таких шин отказались даже отечественные производители.

Устройство бескамерных моделей

Бескамерные шины автомобиля состоят из одной покрышки. На ее внутреннюю часть наносится 2-миллиметровый слой каучука, за счет которого покрышка не пропускает воздух. Подумали производители и про стык обода диска и с бортами покрышки, где тоже возможна утечка воздуха. Чтобы предотвратить это, борт покрывается слоем мягкой резины. Принцип работы бескамерной шины довольно простой.

Борт покрышки садится на полку обода, в бескамерных шинах этот элемент имеет округлый выступ, за счет чего покрышка обхватывает борт с двух сторон. Такое решение позволяет обеспечить надежную герметичность соединения. Автомобилисты знают, что внутрь шины должно поступать определенное количество воздуха, в бескамерной шине этот вопрос решен при помощи вентиля, который установлен на ободе колесного диска. Теперь вы знаете, чем отличаются бескамерные шины от камерных.

Преимущество бескамерных шин перед камерными

Чтобы понять, почему камерные модели ушли в прошлое, стоит рассмотреть их недостатки:

• Большая масса. Легкий вес – это основное преимущество бескамерных шин, так как большая масса повышает инерционное перемещение колеса при движения машины по неровному дорожному покрытию, как результат, ходовая часть изнашивается гораздо быстрее.
• Высокая температура. Камерная шина состоит из двух частей, которые трутся друг об друга во время движения. Увеличение температуры не только ускоряет износ компонентов камерной шины, но и повышает риск разрыва покрышки во время движения. Особенно это касается эксплуатации автомобиля во время летней жары.
• Хрупкость. Камерная шина быстро теряет воздух при проколе покрышки или камеры, так как воздух выходит не только из места повреждения, но и через негерметичный стык полки обода диска и борта покрышки. Моментально остановить машину невозможно, поэтому несколько десятков метров с проколотой шиной выведут ее из строя.

Мы уже знаем, как устроена бескамерная шина, поэтому понять преимущества перед камерными моделями не составит труда. У бескамерной резины улучшена герметичность за счет мягкой резины на стыках, исключены неисправности, связанные с перетиранием элементов. После прокола шина не выходит из строя, и при необходимости вы можете доехать с поврежденной покрышкой до ближайшего шиномонтажной. Срок службы у камерной резины гораздо больше, так как она не подвержена перегревам.

Это важно – недостатки бескамерных шин и особенности монтажа

Камерная и бескамерная шина отличие имеет не только в конструкции, но и в способе установки и ремонте. Главный недостаток такой резины – это монтаж, который своими руками произвести будет проблематично. При монтажно-демонтажных работах очень легко повредить бортовые закраины, что приведет к разгерметизации шины. Ремонт проколотой покрышки должны выполнять профессионалы при помощи специального оборудования. То есть в пути вы «подлатать резину» не сможете.

Ответ на вопрос «камерные или бескамерные шины что лучше?» мы дали. Главный критерий выбора любого компонента – это безопасность, при проколе бескамерной шины на большой скорости вы не потеряете управляемость. Если у вас до сих пор стоит камерная резина, то пора отправиться в магазин за новыми бескамерными шинами, они подходят и для старых моделей, и для современных.

Если материал был для вас интересен или полезен, опубликуйте его на своей странице в социальной сети: