1. Внутреннее давление
При качении (движении) автомобильной шины при воздействии нормальной нагрузки, одновременно происходит как деформирование, так и восстановление профиля шины. При эксплуатации автошины на пониженном или снижающемся давлении увеличивается деформация высоты профиля шины, при этом возрастает теплообразование в материалах шины, что приводит к ослаблению прочности связи между деталями конструкции и в итоге завершается разрушением шины. Соблюдение необходимого внутреннего рабочего давления в шине — главное условие правильной эксплуатации автомобильных шин.
Дефекты, связанные с несоблюдением необходимого внутреннего рабочего давления:
- повышенный износ рисунка протектора по краям беговой дорожки вследствие заниженного внутреннего рабочего давления;
- повышенный износ рисунка протектора по центру беговой дорожки вследствие завышенного внутреннего давления;
- излом каркаса или полное разрушение шины из-за езды на пониженном давлении или эксплуатации шины с нагрузкой выше нормативной. На внутренней полости автошин могут наблюдаться следующие стадии: потемнение резины герметизирующего слоя в плечевой зоне, выкрошивание резины герметизирующего слоя в плечевой зоне, оголение нитей корда каркаса в плечевой зоне, разлохмачивание нитей корда каркаса в плечевой зоне, разрушение боковины (протектор отдельно-боковины отдельно);
- несоблюдение рабочего давления в сдвоенных шинах ускоряет выход из строя одной из шин, а также может привести к так называемому «пятнистому износу».
При эксплуатации на пониженном рабочем давлении в шине по внутренней полости могут образовываться радиальные трещины в плечевой зоне, отслоение боковины, расслоение в надбортовой зоне и др. проявления.
2. Износ протектора
Интенсивность износа протектора зависит от применяемых материалов: высокодисперсного технического углерода, противостарителей, типа каучуков, улучшенных рисунков протектора и т.д. На быстрый износ протектора влияют следующие факторы:
- стиль вождения, ускорения, в том числе на поворотах, резкие торможения, большая перегрузка;
- особенности конструкции автомобиля – влияние тяговой и тормозной нагрузки на колесо;
- действие боковых сил, проявляющихся при установке колёс со схождением, а также при движении по извилистым дорогам и обгонах из–за возникновения повышенных центробежных сил;
- несоблюдение внутреннего давления в шине;
- наличие дисбаланса и биения колёсного узла;
- состояние дорожного покрытия, рельеф местности.
Износ протектора автомобильных шин относится к износу высокоэластичных полимерных материалов и подразделяется на: усталостный износ, износ посредством «скатывания» и абразивный износ.
Усталостный износ. При этом износе происходит разрушение резины поверхностного слоя протектора после многократных деформаций его выступами истирающей поверхности.
Износ посредством «скатывания», который в литературе также имеет название «рисунок Шалламаха». Классический рисунок истирания представляет систему параллельных чередующихся гребней и впадин.
Абразивный износ. Интенсивный износ автошин на дорогах с щебенчатым покрытием вследствие среза поверхности шашек, царапин, надрывов и т.д.
В реальных условиях эксплуатации истирание протекторных резин происходит по смешанному механизму износа, интенсивность износа определяется суммой отдельных видов износа.
3. Механические повреждения:
- различные порезы протектора и боковины, связанные с наездами на предметы с острыми кромками;
- сквозные пробои протектора и боковины, связанные с наездами на дорожные препятствия;
- повреждения протектора и боковины, связанные с пробуксовкой, а также с эксплуатацией на дорогах с неусовершенствованным (абразивным) покрытием;
- повреждения, связанные с неудалёнными посторонними предметами из рисунка протектора и между сдвоенными шинами;
- повреждения бортовой части автошины вследствие неквалифицированных шиномонтажных работ;
- повреждения новых автошин, не бывших в эксплуатации, связанные с нарушением «Правил хранения или транспортировки».
4. Дисбаланс и биение (радиальное и боковое)
При движении автомобиля колесо с шиной вращается с определённой частотой. Достигая некоторых скоростей, эта частота начинает совпадать с внутренними колебаниями кузова автомобиля. Внутренние колебания возрастают, если шины имеют механические повреждения, небольшие вздутия, повышенный местный износ. Ещё больше вибрации возрастают, если шины имеют повышенный дисбаланс, радиальное и боковое биение, силовую неоднородность.
В России дисбаланс связывают с легковыми шинами, а за рубежом для эксплуатации балансируют и грузовые шины.
Автошины имеют два вида дисбаланса: статический и динамический:
- статический — неравномерное распределение массы шины относительно оси вращения. Этот дисбаланс возникает в результате нарушения технологии производства. В случае, если статический дисбаланс завышен, его исправление производят путем нанесения на внутреннюю полость «тяжёлого» клея.
- динамический — неравномерное распределение массы колеса относительно его центральной продольной плоскости качения. Динамический дисбаланс является «эксплуатационной» величиной, он определяется при монтаже автошины легковой или легкогрузовой на колёсный диск и должен устраняться корректирующей массой с каждой стороны обода колеса в соответствии с показателями, установленными ГОСТ 4754.
Следует помнить, что показатели ГОСТ 4754 установлены для новых шин, т.е. для шин, которые не были в эксплуатации, а эксплуатация начинается с момента монтажа автошины на обод. Шина, которая была в эксплуатации и имеет неравномерный износ протектора вследствие торможений и восприятия динамических ударов, может иметь показатели динамического дисбаланса, превышающие показатели ГОСТ 4754. Наличие у автошины радиального и бокового биений при движении вызывает колебательные процессы у автомобиля. Для новых автошин показатели не должны превышать указанных в ГОСТ 4754. Если при монтаже шины выявлено радиальное или боковое биение, то такие шины не должны допускаться к эксплуатации.
Силовая неоднородность. Это показатель оценки качества изготовления шин. На шинных заводах при изготовлении автошины должны проверяться 100 % легковых (с металлокордным брекером), легкогрузовых и шин ЦМК на колебания радиальной и боковой, а также конусный эффект. Показатели силовой неоднородности определяются только для шин, имеющих металлокордный брекер. Автошина не является идеально однородной конструкцией. Технологические допуски, неточности расположения деталей, нессимитричные элементы конструкции и другие факторы приводят к возникновению геометрической неоднородности, неоднородному распределению масс, неоднородности по жёсткости. Суммарное действие всех видов неоднородности проявляется в возникновении сил, действующих на автомобиль в целом и на саму шину и вызывающих их колебания.
5. Техническая неисправность автомобиля:
- отклонение от нормы развала передних колёс или искривление осей влечет за собой односторонний износ рисунка протектора;
- неисправная (повреждённая) подвеска усугубляет местный износ (пятнистый износ);
- неисправность амортизаторов, тормозов, люфтов в подшипниках ступиц, отклонение от нормы углов схождения передних колес и люфт в рулевом управлении приводит к «пилообразному» износу протектора;
- эксплуатация шин на ободах с деформированной закраиной, ржавчиной на полке обода, с неисправными тормозами автомобиля приводит к разрушению борта;
- наличие одновременно нескольких неисправностей: несоответствующие нормативам развал и схождение, неисправности подвески, тормозной системы и др. приводит к ещё более сложным видам износа.
