В условиях гоночной эксплуатации шины подвержены быстрому износу; интенсивность износа протектора может быть в 50 раз больше, чем при обычной езде. На дорожном кольцевом маршруте в Монце протектор шин автомобилей мощностью около 200 л. с. изнашивался на 1 мм через каждые 100—130 км при средней скорости 175—180 км/ч. Опытным путем было установлено, что интенсивность износа шин в кольцевых гонках возрастает почти пропорционально десятой степени средней скорости движения.
Причиной быстрого износа покрышек является сильное буксование и скольжение колес у мощных автомобилей при частом изменении скорости с переходами от интенсивного разгона к энергичному торможению. Кроме того, протектор, каркас, крылья и проволочный трос в бортах покрышки испытывают очень большие напряжения от центробежной силы: при скорости 220 км/ч и диаметре покрышки 720 мм каждый грамм материала протектора стремится оторваться с силой в 1 кгс; при скорости 370 км/ч и диаметре покрышки 940 мм — 2,5 кгс; при 400 км/ч эта сила возрастает до 2,9 кгс. Разрывающая сила в проволочных тросах бортов достигает в той же покрышке 7000 кгс при 370 км/ч. Еще больше эта сила в покрышках рекордных автомобилей «Роллс-Ройс-Айстон» и «Непир-Рельтон», где она доходит до 12 000 кгс при скорости в 515 км/ч.
Шинная компания «Денлоп» экспериментальным путем на специальной установке определила деформацию покрышек на ультравысоких скоростях. Испытанию подвергались образцы шин от автомобиля «Синяя птица III» и от двух вышеупомянутых рекордных машин. При частоте вращения колеса, соответствующей скорости движения 370 км/ч, было зафиксировано увеличение внешнего диаметра покрышки на 25 мм; у образцов более позднего типа при скорости 640 км/ч деформация составляла около 30 мм. И в том и в другом случае внутреннее давление в камере равнялось 8,5 кгс/см2.
Особенно велики деформации шин у мощных дрегстеров. На дистанции 400 м при конечной скорости около 400 км/ч наблюдалось увеличение диаметра шин ведущих колес на 175 мм, что изменяло передаточное отношение в желательном направлении («мексиканская» перемена передач).
Прокол или разрыв покрышки на большой скорости может иметь самые катастрофические последствия, вплоть до опрокидывания дрегстеров для получения максимальной силы тяги. На автомобилях формулы 1 с низкопрофильными широкими шинами давление составляет около 1 кгс/см2; проводились эксперименты с давлением около 0,6 кгс/см2 и даже с нулевым давлением, но они не дали положительного эффекта из-за недостаточной боковой жесткости шин. На маршрутах, допускающих высокие средние скорости, давление в шинах увеличивают. Шины тяжелых автомобилей спортивного типа нередко работали с давлениями более 4 кгс/см2. Для мокрых дорог давления снижают на 10—15%. На автомобилях рекордного типа, рассчитанных на скорости более 700 км/ч, давление в шинах достигало 20 кгс/см2.
Задние покрышки обычно имеют больший профиль в соответствии с дополнительной нагрузкой от крутящего момента двигателя.
Для автомобилей формулы-1, изготовленных в последние годы, характерны следующие размеры передних шин: 9,2/20,0—13; 9,4/20,0—13; 10,3/20,0—13; задних: 14,2/26,0—13; 16, 2/26,0—13; 17,0/25,0—13. Здесь первое число — ширина профиля, второе — наружный диаметр, третье — посадочный диаметр (в дюймах). На автомобилях формулы 2 задние шины имеют меньший профиль, например 12,2/25,0—13. Ободья малого диаметра (13”) появились в результате стремления уменьшить массу неподрессоренных деталей и отчасти лобовую площадь автомобиля. Вместе с тем покрышки меньшего диаметра больше нагружены центробежной силой, и работа упругой деформации протектора тоже увеличивается; при скорости 240 км/ч каждый участок протектора шины 7,00—19 испытывает 1440 деформаций в минуту, а у шины 6,50 — 16 возникает 1750 деформаций в минуту. Работа деформации шины преобразуется в теплоту и нагревает шину; большинство же дефектов шин возникало в гоночной практике именно в результате чрезмерного нагревания. Снижение давления в шине ведет к быстрому увеличению ее температуры; например, при снижении внутреннего давления от 2,8 до 2,5 кгс/см2 было зарегистрировано увеличение температуры покрышки на 15 °С.
Температурный режим работы сильно влияет на коэффициент сцепления шины (1,2—1,3 для дорожно-гоночных шин). Оптимальный режим 80—120 °С. В таком состоянии резина становится липкой, что улучшает ее сцепление с дорогой спринте, где результаты заездов иногда всецело зависят от сцепления ведущих колес, практикуется предварительный прогрев резины (burnout); автомобиль заставляют буксовать задними колесами, пока не будет достигнута необходимая температура протектора; кроме того, протектор смачивают липкими составами, в которые входят ацетон, жидкая резина и смолы. При этом коэффициент сцепления может превышать 2.
На рекордных автомобилях исключительно большие нагрузки от центробежной силы, которым подвержен протектор, заставляют выполнять его тонким во избежание отрыва от каркаса, хотя это уменьшает долговечность покрышки. Так, у автомобиля 1 л, имеющего максимальную скорость до 320 км/ч, толщина протектора составляла около 3 мм. У специальных шин, изготовленных компанией «Денлоп» с расчетом на скорость 600 км/ч, она достигает всего лишь 0,5 мм. Минимальные потери на сопротивление качению обеспечивают покрышки с гладким протектором, без всякого рисунка. Такие шины всегда применяются в рекордных заездах.
В гоночной практике используют как шины с камерами, так и бескамерные. Вентили гоночных шин должны быть снабжены надежными колпачками, так как обычный вентиль типа «Шредер» начинает открываться под действием центробежной силы при скорости около 180 км/ч.
Колеса и шины гоночных автомобилей подвергают особо тщательной балансировке.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Шины гоночных автомобилей"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы