Тема 3.1. Технические жидкости.

Цель занятия:

Студент должен знать - назначение и требования к техническим жидкостям, свойства охлаждающих, тормозных и амортизационных жидкостей, их марки.

1. Жидкости для системы охлаждения

1.1. Назначение и требования к охлаждающим жидкостям

При сгорании топлива в двигателе часть тепла идет на нагрев стенок камеры сгорания и всего двигателя. При достижении критической температуры двигатель перегревается, при этом ухудшается наполнение цилиндров и условия смазывания, появ­ляется детонация, калильное зажигание, увеличивается расход топлива, снижается мощность двигателя. Для поддержания нор­мальной температуры двигателя его охлаждают, используя для этого охлаждающие жидкости.

К охлаждающим жидкостям предъявляются следующие тре­бования:

- высокая температура кипения (во избежание образования паровых пробок и потерь жидкости);

- низкая температура замерзания;

- высокая теплоемкость и теплопроводность;

- высокая химическая и физическая стабильность;

- коррозионная пассивность;

- не вступать в реакцию с резиновыми деталями;

- оптимальная вязкость;

- отсутствие образования накипи;

- низкая стоимость и недефицитность;

- нетоксичность и пожаробезопасность.

При температурах выше нуля всем перечисленным требова­ниям отвечает вода, основными преимуществами которой явля­ются безвредность, доступность, стоимость. Вязкость воды обес­печивает легкость ее циркуляции в системе охлаждения. Вода обладает большой теплоемкостью.

1.2. Низкозамерзающие жидкости

В современных автомобильных двигателях в качестве охла­дителя применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости, или антифризы.

Наибольшее распространение получили этиленгликолевые антифризы, представляющие собой раствор этиленгликоля в воде. Этиленгликоль — это двухатомный спирт СН2ОН—СН2ОН — бес­цветная и без запаха жидкость, кипящая при температуре 197 "С и застывающая при —12 "С. Водные растворы этиленгликоля засты­вают при более низкой температуре. Так, раствор, содержащий 67 % этиленгликоля и 33 % воды, застывает при температуре -75 °С.

Этиленгликолевые антифризы имеют повышенную коррози­онную активность к металлам и разрушают резину. Для устране­ния этих недостатков в антифризы вводят присадки: декстрин, предохраняющий от разрушения свинцово-оловянистый при­пой, алюминий и медь; динатрийфосфат, защищающий черные металлы, медь и латунь. Иногда вводят молибденовый натрий, предотвращающий коррозию цинковых и хромовых покрытий на деталях системы охлаждения. В этом случае к марке антифри­за добавляют индекс «М».

Отечественной промышленностью выпускаются следующие марки антифризов: простые антифризы — 40, 65, 40М, 65М; тосолы — Тосол А, Тосол А-40, Тосол А-65.

Тосолы отличаются от простых антифризов наличием противопенных и антифрикционных присадок. Цифра в марке анти­фриза показывает наивысшую температуру застывания.

Тосол А — концентрированный этиленгликоль с присадками. Для получения антифризов марок 40 или 65 его необходимо рас­творить в соответствующем количестве дистиллированной воды. В антифризы вводят краситель.

Особенности антифриза

Этиленгликоль — сильный яд, поэтому после контакта с ним необходимо тщательно вымыть руки.

При эксплуатации в первую очередь испаряется вода, это из­меняет состав, а следовательно, и температуру застывания анти­фриза.

Температурный коэффициент объемного расширения у ан­тифризов больше, чем у воды, поэтому заливать его следует на —8 % меньше, чем воды, или использовать в составе системы охлаждения расширительный бачок;

Нельзя допускать попадания в антифриз нефтепродуктов, так как в этом случае распадаются присадки.

2. Жидкости для гидравлических систем

2.1. Тормозные жидкости

Тормозные жидкости (жидкости для гидравлического при­вода тормозного механизма) служат в качестве рабочего эле­мента для передачи усилия от педали тормозного механизма до колодок.

К тормозным жидкостям предъявляются следующие требова­ния:

- не должны вызывать коррозии металлических деталей, на­бухания и разрушения резины;

- должны обладать хорошими вязкостно-температурными и смазывающими свойствами;

- иметь высокую температуру кипения;

- быть стабильными (не расслаиваться и не выделять осад­ки, не вспениваться).

Тормозные жидкости производят на касторовой и гликолевой основе, их свойства улучшают присадками.

Тормозные жидкости на касторовой основе представляют со­бой растворы спиртов и касторового масла. Они имеют хорошие смазывающие свойства и не вызывают набухания и разрушения резиновых деталей.

Тормозные жидкости на касторовой основе

БСК — 50 % бутилового спирта и 50 % касторового масла.

ЭСК — 40 % этилового спирта и 60 % касторового масла.

АСК — 60 % изоамилового спирта и 40 % касторового масла.

Жидкости марок БСК, ЭСК, АСК рекомендуется применять при температуре не ниже —20 °С, так как при более низких темпе­ратурах происходит расслоение спирта и касторового масла. Их температура кипения 115 °С, цвет от красного до оранжевого.

Тормозные жидкости на гликолевой основе

ГТЖ-22М -- смесь гликолей с противокоррозионной при­садкой, имеет хорошие низкотемпературные свойства, легко смешивается с водой и при обводнении не теряет работоспособ­ности, однако обладает недостаточными смазывающими свойст­вами; температура кипения не ниже 190 °С; работоспособна до температуры —50 °С; имеет зеленый цвет, прозрачная.

Тормозные жидкости с аналогичными свойствами — «Томь» и «Роса», их температуры кипения 220 и 260 °С соответственно, имеют светло-желтый цвет.

Тормозная жидкость «Нева» имеет температуру кипения 190 °С, работоспособна до температуры —50 "С, цвет — желтый.

Все тормозные жидкости гигроскопичны. В процессе эксп­луатации из-за колебаний температуры в тормозную систему проникает влага через резиновые уплотнители, в результате сни­жается температура кипения тормозной жидкости. Для тормоз­ной жидкости «Нева» температура кипения становится критиче­ской примерно через год, для тормозной жидкости «Томь» - примерно через два года, а для тормозной жидкости «Роса» - через три года. Снижение температуры кипения при интенсив­ном пользовании тормозными механизмами приводит к образо­ванию паровых пробок в тормозной системе и ее отказу. Регу­лярная замена тормозной жидкости является гарантией работо­способности тормозной системы.

Гликолевые тормозные жидкости ядовиты и при работе с ними нужно соблюдать такие же меры предосторожности, как и при работе с низкозамерзающей жидкостью.

Нельзя смешивать между собой спиртокасторовые и этиленгликолевые тормозные жидкости, так как они полностью теряют свои качества и становятся непригодны к работе.

2.2. Амортизаторные жидкости

Амортизаторные жидкости представляют собой маловязкие масла, которыми заполняют гидравлические амортизаторы. Они должны обладать хорошими смазывающими и антикоррозион­ными свойствами, иметь низкую температуру застывания и до­статочную вязкость при температуре до 100 °С, стабильность, обеспечивающую сменную работу до 100 тыс. км пробега авто­мобиля.

Основным показателем для амортизаторных жидкостей явля­ется вязкость. Большинство рабочих жидкостей, применяемых в телескопических амортизаторах, имеют следующие значения вязкости: при температуре 20 "С - • 30—60 мм2/с; 50 °С • 10—16 мм2/с; 100 °С - - 3,5—6,0 мм2/с. Высокие требования предъявляются к вязкости амортизаторной жидкости при отри­цательных температурах. Так, при температуре —20 "С вязкость не должна превышать 800 мм2/с. При более высокой вязкости работа амортизатора резко ухудшается и происходит блокировка подвески. Уже при температуре —30 °С вязкость товарных амор­тизаторных жидкостей превышает 2000 мм2/с, а при —40 °С до­стигает 5000—10000 мм2/с. При таких температурах обеспечить требуемую вязкость могут амортизаторные жидкости на синтети­ческой основе.

Выпускаются амортизаторные жидкости марок АЖ-12Т и МГП-10.

Амортизационная жидкость АЖ-12Т - прозрачная, цвет от светло-желтого до светло-коричневого, является смесью маловязкого минерального масла и полиэтилсилоксановой жидкости с противоизносной и антиокислительной присадками, темпера­тура застывания —52 °С.

Амортизационная жидкость МГП-10 -- прозрачная, цвет от светло-желтого до светло-коричневого, является смесью транс­форматорного масла и полисилоксановой жидкости с добавле­нием животного жира, антиокислительной и противопенной присадок, температура застывания не выше —40 °С. МГП-10, применяемая уже длительное время в амортизаторах легковых автомобилей классических моделей, не обеспечивает достаточ­ной износостойкости телескопических стоек переднеприводных моделей. Поэтому на смену ей была разработана амортизаторная жидкость МГП-12 с улучшенными смазывающими свойствами.

В состав амортизаторных жидкостей вводят различные до­бавки против окисления, вспенивания, повышения смазываю­щих свойств и температуры застывания.

Простейшими заменителями амортизаторных жидкостей мо­гут служить индустриальное, турбинное и трансформаторные масла, а также их смеси, однако при понижении температуры у них значительно возрастает вязкость, что приводит к жесткой работе амортизатора.

3. Пусковые жидкости

В условиях низких температур при отсутствии пускового по­догревателя на двигателе для облегчения пуска холодного двига­теля могут применяться пусковые жидкости, которые обеспечи­вают холодный пуск двигателя с последующим переходом его работы на штатное топливо.

Отечественной промышленностью выпускаются следующие пусковые жидкости:

Арктика — для карбюраторных двигателей;

Холод Д-40, жидкость НАМИ и диэтиловый эфир — для дизе­лей.

Диэтиловый эфир является обязательным компонентом всех пусковых жидкостей. Кроме него для снижения износа в состав пусковых жидкостей вводят присадки с маслами, а также компо­ненты, способность воспламеняться которых находится между эфиром и топливом.

Пусковые жидкости Арктика, НАМИ и Холод Д-40 впры­скиваются во впускной трубопровод или камеру сгорания с по­мощью специального приспособления, для этого они выпуска­ются в запаянных ампулах. Пять—восемь капель диэтилового эфира подается во впускной трубопровод при снятом воздушном фильтре в момент проворачивания коленчатого вала.

4. Стеклоомывающие жидкости

В качестве стеклоомывающей жидкости обычно используют воду. Однако вода замерзает при температуре окружающей сре­ды ниже нуля и не поступает к форсункам системы смывания. Вторым недостатком воды является то, что она в силу высокого поверхностного натяжения плохо смачивает стекло и в виде ка­пель стекает с него. Для устранения этих недостатков произво­дят специальные стеклоомывающие жидкости, которые пред­ставляют собой смеси воды, спирта и моющего вещества. В ка­честве спиртов за рубежом используют этанол, метанол и изопропанол. В России выпускают жидкости только с изопропанолом. Производители выпускают, как правило, концентраты (60—80 % спирта), которые разбавляются водой в два—четыре раза. Оптимальной концентрацией можно считать 10—29 % спирта (в зависимости от температуры окружающей среды), что обеспечивает нормальную подачу жидкости к форсункам и хо­рошую растекаемость по стеклу.

Тема 3.2. Резинотехнические изделия.

Цель занятия:

Студент должен знать - основные компоненты резины, свойства, понятие о вулканизации, старение резины, использование резины при ремонте камер, камерные диагональные и радиальные шины, маркировку шин отечественного и зарубежного производства.

1. Состав

Число деталей на автомобиле, в которых в той или иной сте­пени присутствует резина, превышает 500, а их масса составляет более 5 % общей массы легкового автомобиля и более 10 % гру­зового.

Наиболее важными из резиновых изделий на автомобиле яв­ляются шины, стоимость которых составляет 15—25 % стоимо­сти грузового автомобиля, причем за время между ремонтами меняется от 2 до 4 комплектов шин.

Резина обладает следующими уникальными свойствами:

-эластична,

- способна поглощать ударные нагрузки и вибрацию,

- имеет низкую теплопроводность и звукопроводность,

- имеет хорошую механическую прочность,

- обладает высоким сопротивлением к истиранию,

- является хорошим электроизолятором,

- газо - и водонепроницаема,

- устойчива к агрессивным средам,

- легкая.

Резину получают вулканизацией резиновой смеси, в состав которой входят:

- каучук,

- вулканизирующие агенты,

- ускорители вулканизации,

- активаторы,

- противостарители,

- активные наполнители или усилители,

- неактивные наполнители,

- красители,

- ингредиенты специального назначения.

В зависимости от назначения в резину может входить часть перечисленных ингредиентов, но в ее составе всегда содержится каучук и вулканизирующий агент.

Каучук, являясь основой, определяет качество резины. В шинных резиновых смесях содержание каучука составляет примерно 50—60 % (по массе). Шинные заводы используют бо­лее 60 % производимого в России каучука. Каучук бывает нату­ральным и синтетическим.

Натуральный каучук добывают, главным образом, из млеч­ного сока (латекса) каучукового дерева (гевеи), в котором его со­держится до 40 %.

Для выделения каучука латекс обрабатывают уксусной кис­лотой, под действием которой он свертывается, и каучук легко отделяется. Затем полученный рыхлый сгусток промывают во­дой, прокатывают в листы, сушат и обычно коптят для устойчи­вости против окисления и действия микроорганизмов.

Натуральный каучук — это полимер непредельного углеводо­рода изопрена. Молекулы каучука имеют линейную структуру и представляют собой длинные нити, изогнутые, перепутанные, скрученные в клубки. Молекула каучука похожа на круглую не­замкнутую пружину, которая при растяжении концов стремится сохранить прежнюю форму и размеры. При растяжении каучука его молекулы распрямляются, ориентируясь в направлении рас­тяжения, затем вновь возвращаются в прежнее состояние.

Каучук легко вступает в химическую реакцию с кислородом, водородом, галогенами, серой. При комнатной температуре кис­лород и особенно озон, внедряясь в молекулы каучука, разрыва­ет их и каучук становится хрупким.

В 1932 г. впервые в мире в СССР был получен синтетиче­ский каучук (в Германии — в 1938 г., в США — в 1942 г.). Се­годня химическая промышленность производит десятки разно­видностей синтетического каучука, используя для этого самое экономичное сырье — попутные нефтяные газы и газы крекин­га, что позволяет получать каучуки невысокой стоимости. Раз­личные синтетические каучуки имеют определенные свойства. Одни обладают высокой механической прочностью, высокой морозостойкостью, другие высокой клейкостью, третьи повы­шенной маслобензостойкостью и термостойкостью.

2. Вулканизация резины

Ни натуральный, ни синтетический каучук изначально не обладает качествами, которые предъявляются резине. При пони­жении температуры каучук становится хрупким, при повыше­нии — теряет эластичность. Поэтому каучук смешивается с дру­гими ингредиентами и подвергается вулканизации, в результате которой приобретаются эластичность и другие ценные качества.

Основным вулканизирующим агентом для шинных резин служит сера.

Вулканизация заключается в нагреве резиновой смеси до определенной температуры и выдержке в течение времени, до­статочном для того, чтобы атомы серы соединили в некоторых местах двойных связей молекулы каучука, образовав резину - материал с пространственной структурой молекул. От количест­ва серы зависит твердость резины. При содержании 40—60 % серы каучук превращается в эбонит — высокотвердый материал, который хорошо обрабатывается резанием.

Кроме серы могут применяться и другие вулканизирующие агенты.

Для каждой резиновой смеси устанавливаются оптимальные температура и время вулканизации. Для шинных резин темпера­тура вулканизации 130—140 °С.

Другими ингредиентами резиновой смеси являются:

- ускорители вулканизации, повышающие сопротивление старению;

- активаторы ускоряют и повышают предел прочности при растяжении;

- активные наполнители, повышающие прочность при рас­тяжении, твердость и износостойкость материала, обычно это сажа (в покрышке примерно 25 % сажи);

- неактивные наполнители — асбестовая мука, увеличивает объем резиновой смеси и удешевляет материал без ухудшения его свойств;

- противостарители — 1—2 % массы каучука;

- пластификаторы способствуют лучшему смешиванию со­ ставных частей резины и изменяют некоторые ее качества;

- регенерат — специально обработанная резина из утильных покрышек камер, используется при частичной замене каучука;

- красители.

3. Физико-механические свойства резины

К основным свойствам резины относятся: прочность, элас­тичность, износостойкость, твердость.

Показателем прочности является предел прочности при рас­тяжении (сжатии).

Мягкая резина из натурального каучука имеет предел проч­ности при растяжении 18—25 МПа. Для особых сортов мягкой резины этот показатель 30—35 МПа. Прочность резины из син­тетического каучука меньше — от 15 до 25 МПа.

Эластичность — способность резины к многократным меха­ническим обратимым деформациям, оценивается величинами относительного и остаточного удлинения при разрыве и относи­тельного сжатия при предельной нагрузке, является процентным соотношением этих величин к начальной длине образца.

Для мягкой резины из натурального каучука относительное удлинение при разрыве составляет 500—800 %, а для некоторых даже 1000 %. У резины из синтетического каучука эластичность меньше — 450—550 %.

Относительное сжатие различных сортов резины составляет 40—50 %, т. е. резина способна сжиматься без разрушения при­мерно вдвое.

Во время движения автомобиля покрышка испытывает до 350 деформаций на 1 км пути, при этом боковины покрышки растягиваются, а беговая дорожка сжимается.

Износостойкость резины определяется энергией, затраченной на истирание 1 мм3 резины. Замер износостойкости производят на специальной установке, где образец резины прижимается с определенным усилием к вращающемуся диску с корундовой бу­магой.

Твердость резины определяют с помощью игольчатого твер­домера по величине погружения в нее притупленной иглы под действием пружины прибора. По твердости резины де­лятся на мягкие, жесткие и твердые.

4. Армирование резиновых изделий

Армированием называется усиление материала или конст­рукции другим материалом. В автомобилестроении при исполь­зовании резины часто возникает необходимость сочетания ее с другими материалами для получения необходимых свойств. Наи­более часто встречается сочетание резина—ткань. Некоторые ре­зиновые изделия (например, борт покрышки) армируются ме­таллом.

Ткани, используемые в производстве автомобильных резино­вых изделий, изготовляют из хлопчатобумажных, вискозных и капроновых нитей. Для изготовления деталей автомобильных шин применяют специальные ткани: корд, чефер, доместик и бязь.

Корд представляет собой ткань из крученых продольных ни­тей основы и тонких, редко расположенных, поперечных нитей, что позволяет хорошо прорезинить каждую нить. При деформа­ции покрышки слабые поперечные нити быстро перетираются, а нити основы удерживаются слоем резины, обеспечивая каркасу прочность.

Из корда изготовляют каркас покрышки. Лучшим считается корд, который имеет наименьшее удлинение и утомляемость и создает меньшие потери на трение. Применение капронового и нейлонового корда снижает расход каучука на 15 %, увеличивает срок службы шин на 30—40 % и уменьшает потери на сопротив­ление качению. Недостаток капронового корда — значительное упругое удлинение нити, которое способствует разнашиваемости каркаса шины.

В последнее время широкое применение получил металлокорд, который изготовляют из стальных тросиков толщиной 0,5—1,5 мм, свитых из проволоки диаметром 0,1—0,25 мм. Прочность металлокорда практически не снижается при увели­чении температур. Срок службы шин с металлокордом при экс­плуатации по дорогам с усовершенствованным покрытием при­мерно в два раза дольше, чем обычных. Недостатком металлокорда является невысокая усталостная прочность и большая стоимость.

Чефер, доместик и бязь являются тканями полотняного пе­реплетения. Чефер изготовляют из особо прочных нитей и испо­льзуют в деталях покрышек, не подвергающихся многократной деформации, например для изготовления крыльев и усилитель­ных ленточек бортов покрышек. Прорезиненные доместик и бязь используют для обвертки проволочных колец бортов.

5. Особенности эксплуатации резиновых изделий

Несмотря на высокую эластичность, резина обладает оста­точной деформацией. Чем выше нагрузка и время ее воздейст­вия, тем больше остаточная деформация. Поэтому покрышки следует хранить на специальных стеллажах поставленными на ребро и через каждые два-три месяца переворачивать их на 40—60°, меняя точку опоры. С этой же целью колеса автомоби­лей, поставленных на длительную стоянку, должны вывешивать­ся для полной разгрузки шин.

При понижении температуры эластичность резины умень­шается. Если температура ниже минус 10 — минус 15 °С, то ре­зина становится сначала полужесткой, а потом жесткой; при температуре минусминус 45 °С шины делаются тверды­ми, хрупкими и малоспособными к обратимым деформациям. Лишь специальные морозостойкие сорта резины могут сохра­нять некоторую эластичность даже при минус 50 — ми­нус 55 °С. Поэтому монтаж и демонтаж шин на морозе приво­дит, как правило, к разрушению боковин покрышек и образо­ванию трещин на камере.

В начале движения при низких температурах окружающей среды, пока шина не прогрелась в результате внутреннего тре­ния, необходимо воздерживаться от больших скоростей, выби­рать дорогу с меньшими неровностями, не выполнять крутых поворотов и резких торможений.

Повышение температуры ведет к размягчению шины, ее эла­стичность снижается, а склонность к остаточной деформации возрастает. Эти явления заметны уже при температуре 60—70 "С, а при температуре 110—120 °С предел прочности уменьшается настолько, что возможно полное разрушение покрышки. Для уменьшения нагрева шин в летнее время необходимо делать остановки в пути, не превышать скорость движения, выдержи­вать нормы давления воздуха в шинах и нагрузки на колеса.

Растворители также сокращают срок службы резиновых из­делий. От воздействия нефтепродуктов и таких жидкостей, как эфир, бензол, скипидар, резина набухает, снижаются прочность, эластичность и сопротивление истиранию. Поэтому следует обе­регать резиновые изделия от контакта с ГСМ и растворителями для красок и эмалей.

Спирты, ацетон, глицерин, растительные масла и гликоли, а также слабые кислоты и щелочи практически не взаимодейству­ют с резиной. Кислоты и их пары приводят к уплотнению рези­ны, теряется ее эластичность.

Со временем из-за взаимодействия резины с кислородом происходит ее старение. Резина делается жесткой, покрывается хрупкой коркой, которая легко снимается при деформации, вследствие чего образуется сеть сначала мелких, а затем глубо­ких трещин. В результате старения резина теряет эластичность, снижается ее предел прочности, увеличивается истираемость, изделие приходит в негодность.

Старение ускоряется под действием прямых солнечных (уль­трафиолетовых) лучей и повышенных температур окружающей среды. Поэтому при длительном хранении покрышки закрывают щитками, чехлами или окрашивают их наружную часть меловой краской на казеиновом клее. На складах резиновые изделия хра­нят от отопительных приборов на расстоянии не менее, чем на 1 м. Особенно чувствительны к окислению материалы из сырой резины, так как повышенная температура способствует их само­вулканизации.

6. Автомобильные шины

6.1. Камерные диагональные шины

Камерная шина монтируется на плоский или глу­бокий обод и состоит из покрышки, камеры и ободной ленты в случае глубокого обода. Основными частями покрышки являют­ся каркас, брекер, протектор, боковины и борта.

Камеры различаются размерами, конструкцией вентилей и их креплением, изготовляются из мягкой резины, толщина стен­ки -- 1,5—3 мм. Размеры камер несколько меньше внутренней полости покрышки. Это делается для того, чтобы в накаченном состоянии камера не имела складок.

Вентиль камеры представляет собой привулканизированный к стенке камеры обратный клапан, закрывающий выход воздуха из камеры. На отечественных камерах устанавливаются металли­ческие и резинометаллические вентили с пружинными клапана­ми. Характер изгиба корпуса вентиля и его длина зави­сят от типа и размера обода колеса, а также от того, сдвоенное оно или одинарное.

Вентиль состоит из корпуса, золотника и колпачка-ключа, а у бескамерной шины, кроме того, имеются детали крепления вентиля к ободу.

Ободная лента размещается между камерой и ободом колеса и служит для защиты камеры от перетирания ободом колеса и защемления ее бортами покрышки.

Каркас служит основой покрышки и придает ей необходи­мую прочность, состоит из наложенных друг на друга и соеди­ненных между собой нескольких слоев прорезиненного корда.

По расположению нитей корда в каркасе и брекере шины подразделяются на диагональные и радиальные.

В каркасе диагональных шин нити соседних слоев корда пе­рекрещиваются между собой под углом 95—115°, а угол наклона нитей корда к радиальной линии профиля покрышки по короне составляет 50—55°. В каркасе этих шин всегда четное число сло­ев корда. Общее число слоев корда зависит от нагрузки, давле­ния воздуха в шине и материала корда.

У многослойных покрышек между некоторыми, главным об­разом последними, слоями корда имеются резиновые прослой­ки, которые обеспечивают упругую связь между слоями корда, допуская их относительное смещение при резкой деформации.

В диагональной шине в зоне контакта ее с дорогой происхо­дит изменение угла наклона нитей корда, что вызывает сдвиг слоев, неравномерное распределение напряжений, повышенные деформации и нагрев. Все это снижает срок службы шины.

В конструкции каркасов шин всех видов является характер­ным уменьшение отношения высоты к ширине профиля. У шин с обычным профилем значение данного отношения больше 0,89, у низкопрофильных — 0,7—0,88, у сверхнизкопрофильных — не более 0,7.

Низкопрофильные шины благодаря небольшой высоте боко­вин обеспечивают лучшую устойчивость автомобилю, а из-за большой площади контакта с дорогой — лучшее сцепление. Эти шины имеют больший срок службы по сравнению с обычными.

Борта служат для крепления покрышки на ободе колеса. Борт состоит из крыла и завернутых слоев корда вокруг крыла, которое представляет собой проволочное бортовое кольцо с наполненным резиновым шнуром, обернутые прорезинен­ными тканевыми крыльевой и оберточной лентами, служа­щими для закрепления крыла в покрышке. Бортовое кольцо дела­ет борт покрышки жестким, нерастягивающимся, а профильный шнур придает ему монолитность и необходимую форму.

Для защиты от повреждений при монтаже покрышек и в процес­се работы борта по наружной поверхности покрывают одной или дву­мя прорезиненными бортовыми лентами из чефера.

Брекер диагональной покрышки представляет собой резино­тканевую или резиновую (у легковых автомобилей) прослойку толщиной 3—8 мм, проложенную между каркасом и протекто­ром по всей окружности покрышки для надежной, прочной и эластичной связи протектора с каркасом. Брекер смягчает уда­ры, предотвращает возможные отслоения протектора от каркаса под действием тяговых, тормозных и боковых усилий. Брекер работает на сжатие, растяжение и сдвиг, его температура дости­гает 120 °С и более.

Протектор представляет собой толстую резиновую полосу, расположенную на боковой части покрышки с рисунком на на­ружной поверхности, состоящий из выступов и канавок.

Площадь выступов составляет 40—80 % всей поверхности бе­говой дорожки протектора. Толщина протектора шин грузовых автомобилей 14—32 мм, а легковых — 7—14 мм. Подканавочный слой составляет 20—40 % толщины протектора.

Более толстый протектор имеет увеличенный пробег и лучше защищает шину от повреждений, но утяжеляет ее, увеличивает сопротивление качению и нагрев.

От формы рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой, эластичность, мягкость и бесшумность хода. Для раз­личных дорожных условий используются протекторы с различ­ным рисунком.

Боковины представляют собой эластичный резиновый слой толщиной 1,5—3,5 мм, которым покрывают боковые стенки кар­каса для предохранения их от механических повреждений, влаги и др. На боковины наносится маркировка шины.

6.2.Бескамерные шины

Бескамерные шины легкового автомобиля не име­ют камеры, а у грузового автомобиля нет камеры и ободной лен­ты. Герметичность шины обеспечивается воздухонепроницаемым резиновым слоем на основе бутилкаучука толщиной 2—3 мм, привулканизированного к внутренней поверхности шин, а также плотным прилеганием бортов шины к полкам обо­да. Плотность прилегания достигается формой и устройством борта, а также более тугой посадкой шины на обод. Борт беска­мерной шины имеет снаружи резиновый уплотнительный слой.

Вентиль у бескамерных шин крепится непосредственно в ободе колеса. Герметичность крепления обеспечивается резино­выми шайбами.

При эксплуатации температура бескамерной шины ниже ка­мерной примерно на 15 °С (лучший отвод тепла через открытую часть обода), что увеличивает срок службы примерно на 10 %.

К недостаткам бескамерных шин относятся сложности при монтаже, ремонте серьезных повреждений, а также повышенные требования к техническому состоянию обода.

6.3. Радиальные шины

Радиальные шины — это шины с меридеональным (ради­альным) расположением нитей корда. Они отли­чаются от диагональных шин конструкцией каркаса и брекера. Радиальные шины более износостойки и эластичны, чем диагональные. Каркас неравновесной структуры. При накачи­вании воздуха шина по наружному диаметру стремится уве­личиться, а жесткий брекер ее сдерживает. У радиальных шин брекер многослойный (2—8 слоев), практически не рас­тягивается, изготовляется чаще всего из металлического кор­да. Поэтому число слоев корда в каркасе радиальных шин меньше, чем диагональных (их число может быть нечетным).

Уменьшение слоев корда в каркасе снижает на 6—10 % мас­су покрышки, теплообразование и сопротивление качению.

Радиальное расположение нитей корда в каркасе и брекере создает в покрышке нерастяжимую и несжимаемую систему, что резко снижает проскальзывание элементов протектора в зоне контакта его с дорогой и является основной причиной повыше­ния износостойкости протектора.

У радиальных шин большая площадь контакта с дорогой и лучше сопротивление боковому уводу.

Срок службы радиальных шин с текстильным брекером на 20—30 % больше диагональных, а с металлобрекером — на 30—40 %. Радиальные шины обладают более высокими тягово-сцепными качествами, обеспечивают снижение потерь на со­противление качению на 10—20 %, благодаря чему повышается на 3—4 % топливная экономичность и улучшаются динамиче­ские качества автомобиля.

6.4. Маркировка шин.

Маркировка шин содержит информацию о ее размерах, конструкции, индексах скорости, и грузоподъемности, назначении.

Примеры обозначения шин по ГОСТ 4754—97

185/70R14, где 185 — ширина профиля в мм; 70 — серия (отношение высоты профиля к его шири­не в процентах); 14 — посадочный диаметр обода в дюймах; R — обозначение радиальной шины (в обозначении диагональной шины букву «D» не указывают).

215/90-15С, где 215 — ширина профиля в мм; 90 — серия (отношение высоты профиля к его ширине в процентах); 15 — посадочный диаметр обода в дюймах; С — индекс, обозначающий, что покрышка предназначена для легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вме­стимости.

5.90-13С, где 5.90 — ширина профиля в дюймах; 13 — посадочный диаметр обода в дюймах; С — индекс, обозначающий, что покрышка предназначена для легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости.

Другие примеры маркировки шин

6,15-13/155-13, где 6,15 и 155 — ширина профиля в дюймах и миллиметрах; 13 — посадоч­ный диаметр обода в дюймах. Буквы R нет, значит шина диагональная, поскольку не указано зна­чение высоты профиля, оно превышает 80 %.

31xlO,5R15, где 31 — наружный диаметр; 10,5 — ширина профиля; R — радиальная шина; 15 — посадочный диаметр (для шин внедорожников все размеры в дюймах).

Маркировка шин отечественного производства

В соответствии с ГОСТ 4754—97 на покрышку наносятся следующие надписи:

•  товарный знак и (или) наименование изготовителя;

•  наименование страны-изготовителя;

•  обозначение шины;

•  торговая марка (модель шины);

•  индекс несущей способности (грузоподъемности);

•  индекс категории скорости;

•  «Tubeless» — для бескамерных шин;

•  «Reinforced» — для усиленных шин;

•  «M+S» или «M.S» — для зимних шин;

•  «All seasons» — для всесезонных шин;

•  дата изготовления, состоящая из трех цифр, первые две обозначают неделю изготовления, последняя — год;

•  «PSI» — индекс давления (от 20 до 85), только для шин с индексом «С»;

•  «Regroovable» — в случае возможности углубления рисунка протектора методом нарезки;

•  знак официального утверждения «Е» с указанием номеров официального утверждения и страны, выдавшей сертификат;

•  «ГОСТ4754»; национальный знак соответствия ГОСТу (допускается наносить только в сопроводительной документации);

•  порядковый номер шипы;

•  знак направления вращения (в случае направленного рисунка протектора);

•  «TWI» — место расположения индикаторов износа;

•  балансировочная метка (кроме шин 6,50-160 и 215/90-15С, поставляемых в эксплуатацию);

•  штамп технического контроля.

Возможные надписи на шинах зарубежного производства

•  «Tons terrain» — всесезонная;

•  «R + W» (Road + Winter) — дорожная + зимняя (универсальная);

•  «Retread» — восстановленная;

•  «Inside» — внутренняя сторона;

•  «Outside» — наружная сторона;

•  «Rotation» — направление вращения (для шин с направленным рисунком);

•  «Side facing inwards» — сторона, обращенная внутрь;

•  «Side facing outwards» — сторона, обращенная наружу (для асимметричных шин);

•  «Steel» — обозначение наличия металлокорда;

•  «TL» — бескамерная шина;

•  «ТТ» или «MITSCHLA UCH» — камерная шина.

Тема 3.3. Лакокрасочные материалы.

Цель занятия:

Студент дожжен знать - требования к качеству лакокрасочных материалов, состав, способы нанесения. Основные показатели качества лакокрасочных материалов и их покрытий, маркировку и классификацию.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10