Шины при движении автомобиля, особенно на дорогах с усовершенствованным покрытием, не должны издавать шум. Бесшумность шин достигается выбором определенного рисунка протектора и применением принципа переменного шага элементов рисунка по длине окружности колеса.

Рисунок протектора оказывает большое влияние на коэффициент сопротивления качению колеса, износ шины и сцепление ее с дорогой. Обеспечение высокой износостойкости, а также сцепления шины с дорогой, необходимого по условиям безопасности движения и экономичности, – главная задача рисунка протектора. Протекторная резина должна обладать высокими физико-механическими качествами, быть прочной, эластичной, хорошо сопротивляться истиранию, надрезам, надрывам и многократным деформациям, быть стойкой к старению. Перечисленные качества протекторной резины обеспечиваются соответствующим выбором состава и технологией переработки резиновой смеси.

Боковиной считают резиновый слой, покрывающий стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и влаги. Боковины должны быть достаточно эластичными, а следовательно, достаточно тонкими, чтобы длительное время выдерживать многократные изгибы и мало влиять на жесткость каркаса. Боковины изготавливают как одно целое с протектором и из протекторных резиновых смесей, хотя для них, согласно условиям работы, можно применять и более дешевые смеси. В большинстве своем на боковины наносят обозначение покрышки, ее номер, товарный знак изготовителя, дату изготовления и т. п., т. е. маркировку шин.

Жесткая часть покрышки, служащая для крепления ее на ободе колеса, носит название борта и образуется из крыльев. Крыло покрышки состоит из бортового кольца, выполненного из стальной проволоки, твердого профильного резинового жгута (филлера), обертки бортового кольца и усилительных ленточек. Металлическое кольцо необходимо для придания борту необходимой прочности, а резиновый жгут способствует оформлению борта и его монолитности. Бортовое кольцо и резиновый жгут обматывают прорезиненной оберткой. Форма бортового кольца влияет на правильность и надежность установки в целом покрышки на ободе колеса. Число металлических проволок в бортовом кольце и их диаметр определяются расчетом.

В камерной шине воздушная полость образуется герметизирующей камерой.

Камера представляет собой кольцевую трубу, сделанную из воздухонепроницаемой эластичной резины. Она имеет вентиль, который служит для накачивания, удержания и стравливания воздуха. Размер камеры должен строго соответствовать размеру и форме покрышки. Толщина стенки по поперечному сечению камеры обычно неодинакова. Она больше у беговой дорожки по сравнению с приободной частью. Камера не могла бы сама выдержать внутреннее давление, не будь она ограничена покрышкой. При качении колеса в зоне контакта шины с дорогой камера испытывает знакопеременную деформацию и работает в тяжелых температурных условиях. Резина для камер должна быть воздухонепроницаема, эластична, прочна, хорошо сопротивляться проколам и раздирам, быть стойкой к тепловому старению, не менять свои размеры и физико-механические свойства в широком диапазоне температур окружающего воздуха.

Бескамерная шина – пневматическая шина, в которой воздушная полость образуется покрышкой и ободом колеса; герметизация достигается за счет специального герметизирующего слоя резины, нанесенного на внутреннюю поверхность шины и обладающего повышенной газонепроницаемостью.

Бескамерные шины для легковых автомобилей монтируют на глубокие ободья такой же конструкции, как и для камерных шин. Наличие на глубоких ободьях для бескамерных шин наклона полки обода 5° обеспечивает более плотную посадку бортов.

Бескамерные шины с герметизирующим слоем имеют следующие основные преимущества по сравнению с камерными:

• повышенную безопасность при движении автомобиля из-за отсутствия резкого падения внутреннего давления в шине при проколах;

• повышенную герметичность, так как давление воздуха снижается в них медленнее, чем в камерных шинах;

• меньший нагрев при работе вследствие лучшего отвода теплоты через открытую часть обода;

• меньшее число случаев монтажа и демонтажа шины за срок ее службы, так как в случае прокола бескамерную шину (диаметром до 10 мм) можно ремонтировать без ее демонтажа с обода;

• меньшую трудоемкость ремонта бескамерной шины по сравнению с камерной;

• более простое и надежное крепление вентиля (на ободе, а не на камере).

Каждая шина имеет ряд обозначений и индексов, которые описывают ее физические, конструкционные и эксплуатационные характеристики. Одним из самых важных параметров является обозначение шины, характеризующее ее габаритные размеры и тип (рис. 2). Эту маркировку в большинстве случаев обозначают сочетанием двух параметров: ширины профиля В (например, 200 мм) и посадочного диаметра d (508 мм). Размеры специальных шин обозначают в виде сочетаний наружного диаметра, ширины профиля и посадочного диаметра. В обозначении радиальных шин после второго числа ставят букву «R», например «200-508R»[2].

Рис. 2. Обозначение размеров шины: В – ширина профиля; d – посадочный диаметр; Н – высота профиля; D – наружный диаметр

Некоторую путаницу вносит тот факт, что шины могут иметь дюймовое, миллиметровое или смешанное обозначение. На изделиях зарубежных фирм можно встретить как обозначение в дюймах, так и смешанное. В первом случае оба числа условно обозначают размеры шин в дюймах, например: «7,50-20»; «5,20-13». Во втором случае первое число указывает ширину профиля шины в миллиметрах, а второе – посадочный диаметр (диаметр обода колеса) в дюймах, например «260-20». Встречаются также обозначения вида «10,00-20 (280-508)», где 10,00 и 20 соответствуют ширине профиля В и посадочному диаметру d шины в дюймах, а 280 и 508 – те же параметры в миллиметрах. Еще одна универсальная маркировка того же типа может выглядеть, как «175-16/6,95-16», где в миллиметрах указана только условная ширина профиля – первым числом (175). Остальные значения: посадочный диаметр 16 (указан два раза) и ширина профиля 6,95 указаны в дюймах.

Очень часто в обозначении шины указывают высоту профиля Н в процентах по отношению к ширине профиля шины (т. н. серия). Например, обозначение «195/65 R15»[3] расшифровывается так: ширина шины 195 мм, высота профиля – 126,75 мм, R – покрышка радиальной[4] конструкции, посадочный диаметр для установки на диск – 15 дюймов (рис. 3). Здесь цифра 65 после дробной черты говорит о том, что высота профиля составляет 65 % от ширины профиля шины, что и равняется 126,75 мм.

Рис. 3. Обозначения на боковине шины: 1 – условная ширина профиля (195 мм); 2 – серия (отношение высоты профиля к его ширине в процентах, т. е. 65 %); 3 – радиальная конструкция; 4 – посадочный диаметр (15 дюймов); 5 – индекс грузоподъемности (91, соответствует максимальной нагрузке 615 кг); 6 – индекс скорости (Т, соответствует максимальной скорости 190 км/ч); 7 – указание страны-производителя; 8 – усиленный каркас; 9 – метка расположения внешней стороны; 10 – допустимая эксплуатация в грязи со снегом; 11 – сертификация стандарта; 12 – указание, что шина бескамерная; 13 – товарный знак-логотип или название компании-производителя; 14 – максимально допустимое давление воздуха в холодной шине; 15 – название модели шины; 16 – направление вращения однонаправленного рисунка протектора; 17 – покрышка для зимних условий