Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Фактори, що впливають на довговічність шин мотоциклів

  1. Внутрішній тиск в шинах Практика показує, що найбільш характерний випадок порушення правил експлуатації...
  2. методи водіння
  3. Вплив швидкості руху
  4. Рушання з місця і гальмування
  5. Дорожні і кліматичні умови
  6. Технічний стан мотоцикла
  7. перестановка шин

Внутрішній тиск в шинах

Практика показує, що найбільш характерний випадок порушення правил експлуатації мотоциклетних шин - недотримання норм тиску в шинах.

Розглянемо два випадки.

1-й випадок - шина експлуатується при зниженому тиску. Внаслідок цього збільшується її радіальний прогин. Каркас покришки піддається великим знакозмінних деформацій, зростають напруги в нитках корду. Крім того, підвищена деформація каркаса супроводжується збільшеним теплообразованием. Все це призводить до того, що втомна міцність каркасу падає, зменшується міцність зв'язку між деталями покришки. В результаті шина може передчасно вийти з ладу через злам каркаса, відшарування протектора і т. П. При огляді покришки, яка працювала при зниженому тиску, на внутрішній частині боковини в зоні найбільшої деформації спостерігається чорна смуга «намолено» -крошкі гуми, можливо навіть оголення або (при зламі каркаса) руйнування ниток корду.

Шини, що працюють при зниженому тиску, мають велику площу контакту з дорогою, ніж при нормальному тиску. За рахунок цього дещо зменшується середній питомий тиск, однак фактичні питомі тиску по зоні контакту кілька перерозподіляються. Так як середня частина протектора прогинається всередину шини, питомий тиск зменшується в центрі бігової доріжки і значно зростає в крайніх зонах. При цьому в крайніх зонах різко збільшується знос протектора (внаслідок більш інтенсивного прослизання і збільшеного питомого тиску), в зв'язку з чим шина зношується швидко і нерівномірно.

При експлуатації шин при зниженому тиску значно збільшуються втрати потужності в шині на кочення, зростає коефіцієнт опору коченню. Це призводить до зменшення максимальної швидкості руху мотоцикла (на дорогах з твердим покриттям), збільшення питомої витрати палива.

Знижений тиск знижує опірність шин динамічним навантаженням. Хоча на задовільною дорозі (кругляк, «гребінка» і т. П.) Плавність ходу мотоцикла дещо покращується, при наїзді на великій швидкості на яку-небудь перешкоду - рейки, камені, ямки (в асфальті) і т. П. - може статися «пробою» шини до обода. У цьому випадку поряд з можливим руйнуванням шини відбувається деформація обода колеса.

Зниження тиску в шині приводить також до зменшення її бічної жорсткості, т. Е. До погіршення керованості мотоциклом і його стійкості, збільшення можливості занесення і, отже, зменшення безпеки їзди.

При зниженні тиску в шині зменшується надійність її кріплення на ободі. У той же час шини знаходяться під постійним впливом моментів (крутного - для заднього колеса, гальмівного - для заднього і переднього і опору руху - для всіх коліс), що прагнуть провернути шину щодо обода.

При деякому критичному значенні тиску момент тертя між шиною і ободом стає менше моменту зовнішніх сил, що діють на шину. Відбувається проворачивание шини щодо обода з одночасним вириваючи вентиля і, отже, повною втратою тиску. Оскільки заднє (провідне) колесо мотоцикла практично постійно перебуває під впливом крутного або гальмівного моментів, ймовірність провертання на ньому шини більше, ніж на інших колесах.

При повному падінні тиску стійкість і керованість мотоцикла, особливо при русі з високою швидкістю, погіршується настільки, що навіть дуже досвідчений водій не завжди може зберегти напрямок руху мотоцикла і його стійкість до повної зупинки. Особливо небезпечний вирив вентиля в шині переднього колеса, так як в цьому випадку навіть мотоцикл з боковим причепом, який має велику стійкість, ніж одноколійна мотоцикл (без коляски), стає практично некерованим.

Слід пам'ятати, що при виривши вентиля шина, як правило, виходить з ладу внаслідок пошкодження її ободом.

2-й випадок - шина експлуатується при підвищеному тиску. Підвищений проти норми тиск в шині супроводжується зменшенням її радіальної деформації і, отже, зменшенням площі контакту. Питомі тиску в зоні контакту збільшуються, особливо в середній частині, що призводить до значного збільшення інтенсивності зносу центральних елементів малюнка протектора.

При збільшенні питомих тисків в контакті погіршується прохідність мотоцикла по м'якому грунту. Зменшення площі контакту призводить до погіршення гальмівних якостей шин, особливо на мокрій дорозі. Результатом підвищеного тиску є збільшення динамічної жорсткості шин і, отже, погіршення плавності ходу мотоцикла (комфортабельності). Поглинання енергії шиною зменшується, значить, збільшуються динамічні навантаження на ходову частину мотоцикла.

Крім того, при підвищенні тиску в шині зменшується запас міцності каркаса. Зростають напруги в нитках корду, і швидше настає його втому. При впливі на шину динамічних зосереджених навантажень - наїзди на різні перешкоди, особливо на великій швидкості - підвищується ймовірність розриву каркаса. Розрив каркаса відбувається, як правило, в зоні протектора і має хрестоподібний або діагональний характер.

З огляду на, що при тривалому безперервному русі мотоцикла, особливо в жарку погоду, тиск в шинах дещо підвищується (через нагрівання повітря в шинах), всі вищевказані явища ще більше посилюються.

Необхідно відзначити, що шини, зруйновані внаслідок експлуатації їх при зниженому або підвищеному тиску, ремонту не підлягають.

Таким чином, одне з найважливіших умов правильної експлуатації шин - суворе дотримання норм тиску. З огляду на, що розподіл ваги по колесах мотоциклів дуже нерівномірно (згідно особливості його компановки) і вага пасажирів становить до 100% від загальної ваги повністю спорядженого мотоцикла, необхідна сувора диференціація тисків в шинах в залежності від навантажень (завантаження мотоцикла).

У той же час цілком очевидно, що коригування тиску в шинах в випадках дуже часто мінливих навантажень на них - при невеликих пробігах з мінливим числом пасажирів - незручна.

Тому рекомендується тиск в шинах мотоцикла встановлювати виходячи з переважаючою по пробігу завантаження мотоцикла, допускаючи короткочасне невідповідність тиску в шинах фактичному навантаженню на них. Однак при тривалих пробігах тиск в шинах має бути обов'язково доведено до норми, відповідної зміненої навантаженні.

Тиск в шинах слід перевіряти перед кожним виїздом спеціальним манометром марки МД-214. Необхідність настільки частої перевірки тиску пояснюється тим, що навіть не має пошкоджень камера може пропускати повітря через стінки в силу деякої газопроницаемости. Крім того, можлива незначна витік повітря через клапан золотника вентиля, особливо при експлуатації шин без захисного ковпачка.

Коливання тиску в мотоциклетних шинах допускається в межах ± 0,1 кгс / см2 від встановленої норми. При перевірці внутрішнього тиску в шинах в дорозі може виявитися, що тиск трохи підвищилося через нагрівання шини при коченні. В цьому випадку коригувати тиск не слід.

навантаження

Кожна шина розрахована на певне навантаження. Експлуатація шин при навантаженнях, що перевищують максимально допустимі, значно скорочує термін їх служби. При перевантаженні шин збільшуються напруги в нитках корду, швидше настає втома каркаса і інших деталей покришки.

Перевантаження шин супроводжується збільшенням інтенсивності зносу протектора, підвищеним розігрівом шини. Збільшення температури шини сприяє підвищенню зносу протектора і падіння міцності шини.

Підвищення тиску в перевантажених шинах для зменшення радіального прогину привід від до ще більшої напруги каркаса і зменшення запасу його міцності.

Типові дефекти руйнування шин при їх перевантаженні:

  • руйнування боковини в зоні найбільшої деформації
  • розриви каркаса - діагональні, хрестоподібні
  • відшарування протектора і розшарування каркаса.

При перевантаженні шин зростають втрати потужності на кочення мотоцикла, збільшується витрата палива, погіршується керованість мотоцикла.

Отже, максимального пробігу шин можна домогтися тільки при експлуатації їх без перевантаження.

методи водіння

Методи водіння мотоцикла істотно впливають на довговічність шин.

Сучасні дорожні мотоцикли - дуже динамічний вид транспорту. Вони володіють високою максимальною швидкістю, дуже «прийомистість», т. Е. Швидко набирають швидкість при розгоні, обладнані ефективною системою гальм. Якщо ще врахувати, що мотоциклетні шини працюють в набагато більш жорстких умовах в порівнянні з шинами легкових автомобілів, то стає абсолютно очевидним, що тільки раціональне і правильне використання динамічних можливостей мотоцикла може забезпечити максимальний пробіг шин.

Оскільки знос малюнка протектора - основна причина виходу мотоциклетних шин з експлуатації, необхідно перш за все розглянути, як методи водіння впливають на знос шин.

Вплив швидкості руху

Раніше було зазначено, що знос протектора шин відбувається через прослизання елементів малюнка щодо дороги. Випробування показали, що інтенсивність зносу протектора прямо пропорційна швидкості руху мотоцикла. Це пояснюється тим, що при збільшенні швидкості кочення колеса зростає швидкість ковзання елементів малюнка протектора в зоні контакту. Зі збільшенням швидкості підвищується температура протектора, що так-же сприяє більш інтенсивного зносу.

При русі мотоцикла по радіусу прослизання елементів малюнка відбувається не тільки в окружному, а й в бічному напрямку (явище бічного відведення), т. Е. На поворотах інтенсивність зносу зростає, особливо на мотоциклах з коляскою.

Отже, чим менше швидкість руху мотоцикла на прямолінійних ділянках і особливо на поворотах, тим менше знос шин.

Рушання з місця і гальмування

При різкому рушанні з місця і швидкому наборі швидкості прослизання елементів малюнка протектора в контакті (в силу перерозподілу дотичних сил) значно зростає. Потужності сучасних мотоциклів в поєднанні з передавальним числом трансмісії дозволяють при рушанні з місця підводити до ведучого колеса мотоцикла крутний момент, який викличе пробуксовку колеса. В цьому випадку знос протектора шини особливо інтенсивний, так як при рушанні з місця з пробуксовкою шини дуже швидко і сильно розігріється протектор.

Дуже інтенсивне гальмування також є причиною значного збільшення прослизання протектора в контакті і, отже, зносу шини. Найбільш жорстке для шини з точки зору зносу - це гальмування на юз, так як при цьому значна частина енергії тертя ковзання переходить в тепло і викликає місцевий нагрів протектора. У зоні контакту відбувається осмоленого гуми з одночасним інтенсивним абразивним зносом елементів малюнка протектора, а на дорозі залишається чорна смуга - шар гуми. Місцевий знос протектора, який відбувається в результаті гальмування колеса на юз, призводить до того, що при подальшій експлуатації в момент гальмування підвищується ймовірність юза шини на тій же ділянці, що врешті-решт призводить до місцевого передчасного повного зносу протектора. Цьому сприяє також поява дисбалансу шини.

Необхідно відзначити, що гальмування на юз не тільки не найефективніший, а й часто буває причиною заносу мотоцикла і його перекидання.

Таким чином, найбільш сприятливо з точки зору зменшення зносу шин м'яке зрушення з місця і плавне гальмування при одночасному користуванні ножним і ручним гальмом - випадок найефективнішого гальмування.

Дорожні і кліматичні умови

Довговічність шин в значній мірі залежить від якості і стану дороги.

Широкі експлуатаційні випробування показали, що найбільший пробіг забезпечують шини, що експлуатуються на дорогах з твердим покриттям - асфальт і асфальтобетон. На дорогах цієї групи найменший відсоток шин, що вийшли з ладу внаслідок механічних пошкоджень. Однак інтенсивність зносу на них не однакова і залежить від структури дорожнього полотна. Асфальт крупнозернистою структури з наповнювачем у вигляді дрібно подрібненого гравію викликає більш інтенсивний знос шин. На гравійних, щебенчатой ​​і грунтових дорогах дещо збільшується відсоток виходу шин з ладу по механічних пошкоджень і підвищується знос за рахунок збільшеного прослизання шини через менший коефіцієнта зчеплення. На дорогах всіх категорій, які перебувають в незадовільному стані, довговічність шин ще менше.

Істотний вплив на знос шин надає рельєф місцевості. На дорогах, що мають велику кількість поворотів, крутих підйомів і спусків, застосовуються більш інтенсивні, ніж на рівнинних дорогах, гальмування і розгони, частіше шина котиться при значному бічному ковзанні і т. П. Тому знос шин на гірських дорогах вище, ніж на рівнинних.

Кліматичні умови також впливають на знос шин. Оскільки підвищений теплоутворення в шині сприяє збільшенню зносу, більше будуть зношуватися шини в районах з більш високою температурою повітря. З цієї ж причини влітку шини зношуються швидше, ніж взимку.

При експлуатації мотоциклів на засніжених дорогах, так як дуже незначно тертя в контакті, шини майже не зношуються.

Технічний стан мотоцикла

Великий вплив на довговічність шин надає технічний стан мотоцикла.

В першу чергу це відноситься до мотоциклу з коляскою, який, будучи двоколійному екіпажем, має одне провідне колесо. Тому для кращої керованості мотоцикла колесо коляски встановлюється з деяким розвалом по відношенню до вертикальної осі і сходженням по відношенню до поздовжньої осі мотоцикла, як це показано на малюнку.

Тому для кращої керованості мотоцикла колесо коляски встановлюється з деяким розвалом по відношенню до вертикальної осі і сходженням по відношенню до поздовжньої осі мотоцикла, як це показано на малюнку

Мал. Розвал мотоцикла і сходження колеса коляски

Таким чином, навіть у разі прямолінійного руху мотоцикла з коляскою шина колеса коляски працює з заданим збільшеним проскальзиваніем елементів протектора в зоні контакту.

Якщо колесо коляски буде встановлено з більшим, ніж це передбачається, сходженням, то значно збільшиться інтенсивність прослизання елементів малюнка і, отже, знос шини. Збільшення сходження колеса коляски може привести до передчасного, іноді через 3000-4000 км, зносу шини. Ознака великого сходження - погіршення керованості мотоцикла (мотоцикл «тягне» в ліву сторону). Збільшення розвалу колеса коляски призводить до нерівномірного одностороннього зносу шини.

Значить, щоб уникнути передчасного зносу шин коляску мотоцикла необхідно встановлювати строго по інструкції заводу.

Не менш важливою є правильна установка заднього колеса на мотоциклі з ланцюговою передачею (як одинаки, так і з коляскою). На відміну від мотоцикла з карданної передачею, на мотоциклі з ланцюговою передачею при регулюванні натягу ланцюга можлива неправильна установка заднього колеса за рахунок деякого розвороту осі колеса. В цьому випадку площина заднього колеса не збігається з напрямком руху мотоцикла, шина працює з постійним відведенням, внаслідок чого різко збільшується знос протектора. Отже, після регулювання натягу ланцюга необхідно переконатися в тому, що площині переднього і заднього коліс збігаються.

Велике значення для рівномірного зносу шин за профілем і окружності має стан обода колеса. Еліптичний обід викликає нерівномірний знос шин по колу. Шина колеса, що має бічне биття обода, нерівномірно зношується за профілем.

Нерівномірний знос може з'явитися через значне дисбалансу колеса, тому рекомендується балансувати колесо разом з шиною. Така балансування (статична) полягає в знаходженні найбільш важкої точки і врівноважені її вантажем в точці, розташованій по відношенню до «важкої» під кутом 180 ° (намотуванням ізоляційної стрічки або дроту на спиці колеса і т. П.).

У Деяк випадка незадовільній технічний стан мотоцикла буває причиною виход шин з ладу по механічніх пошкоджень. До них належати випадки торкання шини за ходову часть мотоцикла (например, за що віступають болти кріплення щітків коліс при спрацьовуванні амортізаторів и т. П). Виключно шкідліво Діє на шини масло, Пожалуйста часто потрапляє на них при подтекании сальнікоб двигуна, передньої вилки, сальніків карданної передачі або розбрізкується ланцюг. При цьом в Першу Черга відбувається руйнування покрівної гумі боковини шини. Однако масло может потрапіті и на протектор. Шашки протектора під дією масла розм'якшуються, и експлуатація на такій шіні становится небезпечний, так як різко падає коефіцієнт зчеплення шини з дорогою. Аналогічне вплив надає на шини бензин та інші паливно-мастильні матеріали, тому слід ретельно оберігати шини від попадання на них нафтопродуктів при експлуатації мотоцикла.

перестановка шин

Мотоциклетні шини в залежності від того, на якому колесі вони встановлені, працюють в різних умовах по навантаженню і впливу на них зовнішніх сил.

У найбільш несприятливих умовах за сумою факторів знаходиться шина заднього колеса мотоцикла. Крім радіального навантаження (на заднє колесо доводиться до 60% загального навантаження) на шину заднього колеса діє крутний і гальмівний моменти, а також, в разі мотоцикла з коляскою, - бічна сила.

Шина переднього колеса схильна до дії радіального навантаження і гальмівного моменту. Бічна сила, що діє на переднє колесо, порівняно невелика. На шину колеса коляски діє тільки радіальне навантаження і бічна сила. Різний характер і величина сил, що діють на шини мотоцикла (в залежності від місця їх установки), призводять до того, що величина і напрямок дотичних сил в зоні контакту неоднакові.

Наслідком цього є різна по колесах інтенсивність прослизання. Очевидно, найбільшому зносу схильна шина заднього колеса, найменшому - переднього, шина колеса коляски (за умови правильної її установки) має середню інтенсивність зносу. При експлуатації мотоцикла без перестановки шин по колесах повний знос протектора відбудеться в першу чергу у шини заднього колеса мотоцикла, в той час як знос шин переднього колеса і колеса коляски не досягне і 50%.

Для забезпечення рівномірного (в середньому) зносу протектора і одночасного виходу всього комплекту шин з експлуатації, т. Е. Для отримання максимально можливого пробігу комплекту шин на мотоциклі, необхідно періодично переставляти шини по колесах. Випробування показали, що найбільш раціонально робити перестановку шин через кожні 2000-3000 км пробігу.