Каркасом называется силовая часть покрышки пневматической шины, состоящая из одного или нескольких слоев корда, закрепленных, как правило, на бортовых кольцах. Слоем корда называется обрезиненная кордная ткань, нити в которой расположены параллельно друг другу. Нити корда должны быть хорошо изолированы друг от друга резиной для предотвращения их перетирания. Нагрузка, выдерживаемая нитью, составляет 170—600 Н и более в зависимости от марки корда. С применением более прочных утолщенных кордов уменьшается слойность и, следовательно, масса шины, что позволяет повысить скорость автомобиля и уменьшить расход резины и ткани.

Слой корда, расположенный внутри покрышки (ближе к камере), называется первым или нижним. Если каркас состоит из четкани. Благодаря этому в них содержится больше резины, способствует повышению прочности связи между слоями и улучшению эластичности каркаса. Между слоями корда располагают резиновые прослойки (сквиджи) толщиной 0,5—1,5 мм, но несколько меньшей ширины, чем слои корда. Число прослоек в каркасе зависит от назначения и условий работы шины. С уменьшением слойности и применением более эластичной резины повышается гибкость каркаса. Упругость каркаса определяется внутренним давлением воздуха в шине и тем больше, чем оно выше. Вследствие высокой прочности, гибкости и упругости каркас выдерживает более 12-106 изгибов.

Рис. 1. Грузовая диагональная автомобильная покрышка:
1 — носок борта; 2— основание борта; 3 — пятка борта; 4 — протектор; 5 — слои корда в каркасе; 6 — брекер (подушечный слой); 7 — боковина; 8 — бортовая лента; 9 — крыльевая лента; 10 — бортовое кольцо.

Рис. 2. Открытая (а) и закрытая (б) схемы борта диагональных покрышек и их конструкция:
1 — бортовое кольцо; 2 — наполнительный шнур; 3 — лента для обертки; 4 — крыльевая лента; 5 — слои обрезиненного корда; 6 — бортовая лента.

Бортом покрышки называется ее жесткая часть, обеспечивающая крепление покрышки на ободе колеса. Часть борта, прилегающая к ободу колеса, является основанием борта покрышки. Наружная часть основания борта покрышки называется пяткой 3, а ее внутренняя часть — носком.

Каждый борт многослойной грузовой покрышки состоит из одного, двух или более бортовых крыльев, слоев корда каркаса, завернутых на крыло, и бортовых лент.

Бортовым, крылом называется часть борта покрышки, состоящая из бортового кольца, наполнительного шнура, оберточной и крыльевой лент. Бортовое кольцо покрышки изготавливают из стальной латунированной проволоки, плетенки или ленты. Оно является основой борта покрышки и придает ему необходимые прочность и жесткость для устойчивой посадки покрышки на обод колеса. Бортовое кольцо имеет прямоугольное поперечное сечение и состоит из 3—7 витков обрезиненной проволочной ленты или плетенки с параллельным расположением проволок. Усилия между слоями проволоки распределяются неравномерно: внутренние концентрические слои проволоки воспринимают большие усилия, чем внешние.

Разработана конструкция спиральновитых бортовых колец, представляющих собой замкнутый канат одинарной свивки, навиваемый из одиночной необрези-ненной проволоки. В этих кольцах нити проволоки в поперечном сечении имеют одинаковые напряжения, что значительно повышает срок их службы по сравнению со сроком службы бортовых колец прямоугольного поперечного сечения.

Оберточная лента изготовляется из прорезиненной ткани (как правило, бязи) или резины и служит для обертывания бортового кольца или бортового кольца с наполнительным шнуром. Она на-

Наполнительный шнур бортового крыла представляет собой круглый или профильный шнур из резины, расположенный на бортовом кольце покрышки. Он заполняет пустоты, образующиеносится на бортовое кольцо в продольном направлении или навивается по спирали. Оберточная лента удерживает наполнительный шнур на бортовом кольце и повышает плотность крыла.

Крыльевая лента служит для крепления бортового крыла к слоям корда в борте покрышки. Ее изготовляют из прорезиненной ткани квадратного переплетения, корда или резины.

Соединение каркаса покрышки с ее бортом производят путем заворота концов каждого слоя корда каркаса на бортовые крылья.

По конструкции различают открытую и закрытую схемы борта покрышки. При открытой схеме борта слои корда (от 2 до 4) заворачивают на каждое крыло отдельно, при закрытой схеме последняя группа слоев заворачивается сразу на два и более крыльев.

Для обеспечения постепенного перехода от жесткого борта к эластичной боковине покрышки заворот слоев корда каркаса при креплении бортового крыла в покрышке производится на разных расстояниях от основания борта, т. е. ступенчато (расстояние между кромками слоев корда, завернутых на бортовое крыло, составляет 7—10 мм).

Бортовые крылья для многослойной грузовой и малослойной легковой покрышек отличаются друг от друг.

Бортовое крыло малослойной легковой покрышки состоит из бортового кольца, обернутого крыльевой лентой.

На некоторых заводах для многослойных грузовых и легковых покрышек применяют бортовое крыло, в котором оберточная лента и наполнительный шнур заменены крыльевой лентой с утолщенным слоем резиновой смеси, прилегающей к бортовому кольцу. Резиновая смесь играет роль наполнительного шнура. Благодаря такой конструкции повышается эффективность производства и исключаются такие операции, как изготовление оберточной ленты, обертка колец, выпуск и наложение наполнительного шнура.

Бортовая лента из прорезиненной ткани квадратного переплетения или из корда располагается с наружной стороны борта покрышки и служит для его усиления. В зависимости от размера покрышки бортовые ленты изготовляют из одной или двух полосок прорезиненной ткани, склеенных вместе. Причем одна-из полосок делается уже другой, и при склеивании с одной или с обеих сторон образуется «ступенька», обеспечивающая при сборке покрышки плавный переход от одного слоя корда к другому.

Рис. 3. Борт малослойной легковой (а) и крыло многослойной грузовой (6) покрышек;
1 — бортовое кольцо; 2 — наполнительный шнур; 3 — лента для обертки; 4 — крыльевая лента; 5— слои обрезиненного корда; 6— бортовая лента.

Бортовые ленты предохраняют борта покрышки от истирания поверхностью обода и от попадания на них влаги и грязи.

Брекером называется часть покрышки пневматической шины, расположенная между протектором и каркасом. Брекер состоит из одного, двух или более слоев редкого прорезиненного корда (корд-брекера*) и резиновых прослоек (число которых зависит от назначения и конструкции покрышки). Резиновая прослойка, находящаяся между слоями корд-брекера, называется межбрекерной резиной. Прослойка, прилегающая к каркасу, называется подбрекер-ной, а прилегающая к протектору — надбрекерной резиной.

Брекер служит для смягчения толчков и ударов, передаваемых от протектора к каркасу, а также для усиления прочности связи между ними. Он также предохраняет каркас от механических повреждений при наезде шины на препятствие и воспринимает часть ударной нагрузки на шину, уменьшая силу ударов, передаваемых от протектора к каркасу покрышки. Для увеличения сопротивления покрышки проколам, пробоям, а также для уменьшения износа протектора применяют армированный брекер с включениями металлической проволоки в надбрекерной резине.

Протектором называется наружная, как правило, с рельефным рисунком резиновая часть покрышки пневматической шины, обеспечивающая сцепление шины с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений. Кроме резинового протектора, прочно соединенного с брекером или каркасом, применяются армированные и съемные протекторы, а также протектор с шипами противоскольжения.

Армированным протектором называется протектор, в резиновом массиве которого имеются элементы другого материала, например кордные нити, проволока и др.

Съемным протектором называется протектор, представляющий собой одно или несколько съемных колец, состоящих из внутреннего резинового слоя, обрезиненного металлокорда и наружного резинового слоя с протекторным рисунком.

Шипом противоскольжения называется твердый профилированный стержень, устанавливаемый в протекторе и предназначенный для повышения сцепления пневматической шины с обледеневшей дорогой.

В протекторе различают беговую дорожку, подканавочный слой и плечевую зону. Беговой дорожкой называют поверхность протектора покрышки, контактирующую с дорогой. На беговую дорожку наносят рисунок. В зависимости от назначения шины применяют один из следующих рисунков протектора: дорожный, универсальный, повышенной проходимости и др. Площадь выступов протекторного рисунка составляет от общей площади протектора . для дорожного — 65—85%, универсального — 50—70% и повышенной проходимости — 35—55%.

Протектор с дорожным рисунком имеет шашки или ребра, разделенные канавками. Шашками протектора называются отдельные выступы различной конфигурации, близко расположенные друг к другу. Ребром протектора называется непрерывный выступ. Углубление в протекторе между ребрами или шашками называется канавкой протектора. Канавки протектора способствуют сцеплению шины с дорогой, а также облегчают удаление воды и грязи из зоны контакта шины с дорогой, т. е. из углублений рисунка протектора. Шины с рисунком этого типа предназначены для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием (асфальтобетонных, цементобетонных, щебенчатых и др.).

Протектор с универсальным рисунком имеет шашки или ребра в центральной зоне беговой дорожки и грунтозацепы 3 по ее краям. Грунтозацепом протектора называется редкий массивный выступ, ориентированный под углом к плоскости вращения колеса. Шины с универсальным рисунком протектора применяют для эксплуатации на дорогах с различным покрытием.

Рис. 4. Типы протекторных рисунков:
а — дорожный; б — повышенной проходимости; в — универсальный; 1 — изолированные шашки; 2— узкие канавки; 3. 5 — грунтозацепы; 4 — широкие выемки.

Для протектора с рисунком повышенной проходимости характерно наличие грунтозацепов, разделенных выемками. Такие шины предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья, преимущественно на мягких грунтах.

Рисунок протектора, состоящий из массивных выступов различной конфигурации, разделенных канавками, называется карьерным. Шины с таким рисунком используют на машинах, применяемых в условиях карьеров, открытых угле- и рудоразработок, на дорогах с усовершенствованными покрытиями (асфальтированными, бетонными).

Рисунок протектора, несимметричный относительно центральной плоскости вращения колеса, называется асимметричным. При использовании протектора с таким рисунком повышается проходимость машин в тяжелых дорожных условиях.

Зимним рисунком протектора называется рисунок, выступы которого имеют острые кромки, повышающие проходимость шины по заснеженным дорогам. С ростом скоростей движения автомобилей повышаются требования к безопасности езды. Поэтому для легковых автомобилей («Волга», «Жигули» и др.) применяют шины с зимним рисунком протектора, а для специальных машин — шины с металлическими шинами противоскольжения.

Глубокорасчлененные выступы зимнего рисунка протектора легковых шин позволяют устанавливать на них металлические шины противоскольжения. Благодаря тому что семь — девять шипов одновременно врезаются в ледяную поверхность дороги, повышается сцепление шины с дорогой и предотвращается проскальзывание шин на льду.

Металлические шипы противоскольжения наносят на выпуклые элементы протекторного рисунка после вулканизации покрышки. По износостойкости шипы не должны уступать протектору. Недостатком протекторных рисунков с шипами является то, что они оставляют след на поверхности дороги.

Различают направленный и ненаправленный рисунки протектора. Направленным называется рисунок, не симметричный относительно радиальной плоскости колеса. Рисунок протектора, симметричный относительно радиальной плоскости колеса, называется ненаправленным. При монтаже на обод колеса шины с направленным рисунком протектора необходимо учитывать направление движения автомобиля.

Подканавочным слоем протектора называется часть протектора, расположенная между брекером или каркасом и поверхностью, образованной основанием выступов протектора и дном канавок. Подканавочный слой служит для амортизации толчков и ударов. Чтобы повысить надежность шин в эксплуатации, подканавочный слой должен обладать требуемой эластичностью.

Плечевой зоной протектора называется часть протектора, расположенная между беговой дорожкой и боковиной.

Протектор непосредственно воспринимает толчки и удары от неровностей дороги, подвергается значительным истиранию, атмосферным воздействиям, действию влаги, солнечных лучей, температуры. Поэтому он должен обладать большим сопротивлением истиранию, порезу, надрыву и растрескиванию.

Рисунок протектора покрышки должен обеспечивать:
— необходимое сцепление шины с поверхностью дороги и таким образом предохранять колеса автомобиля от продольного и бокового скольжения;
— хороший отвод влаги и грязи из канавок протектора, способствуя тем самым самоочищению шины, а также отводу тепла, образующегося в покрышке при движении автомобиля;
— мягкость хода автомобиля и бесшумность движения;
— проходимость автомобиля по бездорожью.

Ширину и толщину рисунка протектора выбирают в соответствии с конструкцией, размером, назначением и условиями эксплуатации шины. В протекторе большей толщины можно увеличить глубину рисунка, что позволит повысить пробег шин до их полного износа.

Тонкий протектор лучше отводит образующееся в шине тепло и менее склонен к отслоению, но его основание при многократных деформациях быстрее растрескивается и изнашивается. Поэтому следует использовать протекторы оптимальной толщины.

Толщина протектора зависит от степени его износа, вида дорог, условий эксплуатации, конструкции покрышки, класса машины. При выборе оптимальной глубины рисунка учитывается долговечность шины, затраты на ее изготовление, расходы на топливо, устойчивость движения автомобиля, сцепление шины с дорогой, проходимость по грунту.

Для контроля за состоянием протектора применяются индикаторы износа протектора. Они выполняются в виде выступов по дну канавок или цветных резиновых элементов в массиве выступов. При износе протектора до этих элементов шину необходимо ремонтировать.

Боковиной покрышки называется слой покровной резины, расположенный на боковой стенке покрышки пневматической шины. Боковой стенкой называется часть покрышки, расположенная между плечевой зоной протектора и бортом. Боковина предохраняет слои корда каркаса от механических повреждений, влаги и атмосферных воздействий.

При эксплуатации шин боковины испытывают наибольшее растяжение, сжатие и изгиб, поэтому их изготовляют из эластичной резины.

Для придания шинам легковых автомобилей красивого внешнего вида применяют декоративные боковины покрышки, выполненные из резины, отличающейся по цвету от резины остальных частей покрышки. Часто для декоративных боковин используют резину белого цвета.