CC BY
0
УДК 656.1
АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ВЛИЯЮЩИХ НА ИЗНОС ШИН
А.Н. Чебоксаров1
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет,
Россия, 644080, г. Омск, пр. Мира, 5.
В данной статье рассматриваются основные факторы, влияющие на долговечность шин: стиль вождения автомобиля, условия эксплуатации автомобиля, давление воздуха в шине, а также нагрузка на шину. Исследования позволили выявить взаимосвязь между каждым из этих факторов и долговечностью шин. Полученные результаты могут быть полезны для владельцев автомобилей и специалистов в области автомобильной техники для повышения экономической эффективности и безопасности эксплуатации автомобильной техники.
Ключевые слова: автомобиль, шина, износ, долговечность, пробег.
ANALYSIS OF FACTORS AFFECTING TIRE WEAR
A.N. Cheboksarov
The Siberian State Automobile and Highway University, Russia, 644080, Omsk, Mira Ave 5.
This article discusses main factors that affect the durability of tires: the driving style of the car, the operating conditions of the car, the air pressure in the tire, as well as the load on the tire. Studies have revealed the relationship between each of these factors and the durability of tires. The results obtained can be useful for car owners and specialists in the field of automotive technology to improve the economic efficiency and safety of operation of automotive equipment
Key words: car, tire, wear, durability, mileage.
В настоящее время автомобили стали неотъемлемой частью жизни человека, и долговечность шин является одним из ключевых вопросов, касающихся безопасности и комфорта автомобильной езды.
Шины являются одним из самых важных элементов автомобиля, оказывающим прямое влияние на безопасность и экономию топлива. Хорошие шины обеспечивают надежное сцепление с дорогой, что обеспечивает безопасность водителя и пассажиров, а также уменьшает риск аварийных ситуаций. Кроме того, правильно подобранные и правильно накачанные шины также влияют на экономию топлива, что важно для сокращения расходов на эксплуатацию автомобиля. В данной статье будут рассмотрены факторы, влияющие на долговечность шин, а именно: стиль вождения, условия эксплуатации автомобиля, давление воздуха в шинах, а также перегрузки.
Исследования показывают [1, 2], что стиль вождения автомобиля может существенно влиять на пробег шин (рисунок 1). Жесткий стиль вождения, характеризующийся резкими ускорениями, торможениями и поворотами, может значительно сократить срок службы шин. Также увеличивается вероятность возникновения повреждений шин, например, проколов или
1Алексей Николаевич Чебоксаров - кандидат технических наук, доцент кафедры "Автомобильный транспорт", тел. 8-904-072-82-56, e-mail: chan23@inbox.ru.
порезов. В то же время, более спокойный и плавный стиль вождения может помочь продлить срок службы шин.
Рисунок1 - Влияние стиля вождения автомобиля на пробег шин
Исследования показывают, что большинство водителей придерживаются нормального стиля вождения, который наиболее приемлем для обеспечения долговечности шин. Например, в одном исследовании было опрошено более 1000 водителей, и выяснено, что около 60% из них придерживаются нормального стиля вождения, 30% - спокойного, 8% - жесткого, и менее 2% - очень спокойного стиля вождения.
А.Н. Чебоксаров
Исследования показывают, что условия эксплуатации автомобиля (рисунок 2) могут значительно влиять на пробег грузовых шин [3, 4].
Рисунок 2 - Средние пробеги грузовых шин в разных условиях эксплуатации автомобиля:
1 - на строительных объектах; 2 - при перевозке мусора; 3 - в городских условиях; 4 - движение в пригороде; 5 - движение на равнинной местности;
6 - на дальних перевозках
Ниже приведены примеры пробегов грузовых шин в различных условиях эксплуатации:
1. На строительных объектах. Шины, которые используются на строительных площадках, часто подвергаются агрессивным условиям, таким как грязь, гравийные и каменные поверхности, а также неровности дорог. В результате, их срок службы может быть значительно сокращен, по сравнению с шинами, используемыми на обычных дорогах.
2. При перевозке мусора. При работе на мусорных полигонах, шины грузовиков могут подвергаться воздействию острых предметов и различных отходов. Кроме того, такие условия эксплуатации могут привести к ускоренному износу боковых стенок шин.
3. В городских условиях. Городские условия эксплуатации характеризуются частыми остановками и троганиями, а также большой концентрацией автомобилей на дорогах. Это может привести к ускоренному износу шин, особенно в области протектора.
4. Движение в пригороде. Движение по пригородным дорогам характеризуется более высокой скоростью и меньшим количеством остановок, что может снизить износ шин по сравнению с городскими условиями.
5. Движение на равнинной местности. При движении на равнинной местности износ шин может быть меньше, так как на таких дорогах меньше неровностей и перепадов высот.
6. На дальних перевозках. Дальние перевозки, как правило, являются самым благоприятным условием эксплуатации для шин грузовых автомобилей. При этом шины подвергаются
минимальной нагрузке и износу, что обусловлено относительно гладкой дорожной поверхностью и стабильным режимом движения.
Давление воздуха в шинах является одним из важнейших параметров, влияющих на их долговечность. Оптимальное давление воздуха в шинах повышает безопасность на дороге, увеличивает ресурс шин и снижает расход топлива.
Существует непосредственная зависимость между давлением воздуха в шинах и их сроком службы (рисунок 3). Недостаточное давление воздуха в шинах может привести к их перегреву, что повышает риск прокола и снижает ресурс шин. С другой стороны, избыточное давление воздуха также может негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках шин, таких как сцепление с дорогой, комфортность езды и ресурс шин.
100
80
1 60
4/7
20
/К
/
7 -
¿ьО 60
80 100 120
Ладление доз духа по отношению к нормальному, %
Рисунок 3 - Зависимость влияния давления
воздуха в шине на её срок службы
Исследования показывают, что оптимальное давление воздуха в шинах повышает их срок службы на 10-15%, а также снижает расход топлива на 2-3% [5]. При этом, необходимо учитывать индивидуальные особенности каждого типа шин и требования производителя к давлению воздуха в них.
Таким образом, поддержание оптимального давления воздуха в шинах является одним из ключевых факторов для увеличения их срока службы и повышения безопасности на дороге [6].
Срок службы грузовой шины существенно снижается при ее эксплуатации с перегрузкой (рисунок 4.). Перегрузка может привести к износу шины, увеличению ее внутреннего давления и повреждению боковин шины. Кроме того, перегрузка может привести к ухудшению управляемости автомобиля, особенно при поворотах или при движении на скользкой дороге.
32
СПбГЭУ
Анализ факторов влияющих на износ шин
СЗ-
90 ВО
& 70
60 50 iO
Л
ч
\
->
100 110 120 130 1W 150 Нагрузка %
вают, что правильный выбор шин и их эксплуатация играют важную роль в обеспечении безопасности на дороге и экономии ресурсов. Поэтому, следует учитывать все эти факторы при выборе шин и их эксплуатации, а также регулярно проводить проверку их состояния и давления воздуха. Это поможет не только продлить срок службы шин, но и обеспечить безопасность на дороге и снизить расходы на топливо.
Рисунок 4 - Зависимость срока службы грузовой шины при ее эксплуатации с перегрузкой
Многие производители грузовых шин указывают максимально допустимый вес, который может быть перевезен на шинах определенного размера и типа. Этот вес зависит от максимальной нагрузки, которую шина может выдержать при определенном давлении. Водители и владельцы транспортных средств должны быть внимательными и не превышать максимально допустимую нагрузку на шинах, так как это может привести к повреждению шин и к снижению безопасности движения.
Исследования показывают, что перегрузка грузового автомобиля на 20% приводит к сокращению срока службы шин в среднем на 30%, а при перегрузке на 40% срок службы шин сокращается вдвое [7]. Кроме того, перегрузка увеличивает риск аварий и снижает устойчивость автомобиля на дороге. Поэтому владельцы грузовых автомобилей должны следить за массой перевозимого груза и не превышать максимально допустимую нагрузку на шинах.
В заключении можно отметить, что долговечность шин имеет огромное значение для безопасности и экономии топлива. Рассмотренные факторы, влияющие на долговечность шин, такие как стиль вождения, условия эксплуатации, давление воздуха и перегрузка, показы-
Литература
1. Евзович В.Е. Автомобильные шины, диски и ободья / В.Е. Евзович, П.Г. Райбман. - М.: Автополис-плюс, 2010. 144 с.
2. Горюнов С.В. Разработка методики прогнозирования долговечности крупногабаритных шин карьерных автосамосвалов: дис. ... канд. техн. наук: : 05.05.06. - Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, Кемерово, 2021. 124 с.
3. Ерицян Г.С., Карапетян М.А., Авакян А.Г. Влияние условий эксплуатации на ресурс шин: монография / Г.С. Ерицян, М.А. Карапетян, А.Г. Авакян / Национальный политехнический университет Армении; ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева. - М. : ООО «Мегаполис», 2022. 129 с.
4. Захаров Н.С. Влияние условий эксплуатации на долговечность автомобильных шин / Н.С. Захаров / Тюмен. гос. нефтегазовый ун-т. - Тюмень: ТюмГНГУ, 1997. 138 с.
5. Устаров Р.М. Прогнозирование пробега автомобильных шин, эксплуатируемых в условиях переменного рельефа местности: дис. канд. техн. наук: 05.22.10: защищена 20.04.12 / Устаров Рамазан Маго-медярагиевич. - Волгоград, 2012. - 190 с.
6. Горюнов С.В. Прогнозирование долговечности пневматических шин карьерных автосамосвалов / С.В. Горюнов, В.М. Шарипов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - М. 2015. № 11. С. 127-130.
7. Кубраков В.П. Влияние режимов нагружения и дорожных факторов на износ шин: дис. ... канд. техн. наук: 05.22.10. - Волгоград. - 1995. - 144 с
