Давление в шинах

Безопасность движения, ходовые качества, расход топлива и долговечность шин зависят, в том числе, и от давления воздуха в шинах. Хотя, как показывают различные исследования, этому факту водители не придают большого значения. Подавляющее большинство автомобилей ездит с недостаточным давлением воздуха в шинах. Например, исследование, проведенное Uniroyal, обнаружило, что в Германии только около 13% автомобилей показывают корректно отрегулированное давление в шинах. Около 17% автомобилей ездит с давлением воздуха в шинах выше предписанного. Абсолютное большинство, а именно 70% всех автомобилей имело слишком низкое давление воздуха в шинах. Это означает, с одной стороны, значительный риск для безопасности и, с другой стороны, пониженную экономичность за счет неоправданно высокого расхода бензина, а также вследствие сокращения ходимости шин. Goodyear обратил внимание на то, что давление в шинах ниже нормы на 20% (т.е. при 2,5 бар ниже нормы на 0,5 бар) сокращает жизнь шины примерно на 15% и повышает расход топлива примерно на 10%.

С точки зрения постоянно растущих цен на топливо значительная и ненужная статья расходов в текущих затратах на автомобиль. Индикатор давления в шинах на приборной доске был бы, без сомнения, очень полезен как предупреждение даже для самых забывчивых. В действительности, в прошлом уже предлагались системы контроля давления в шинах в заводской комплектации, например Porsche 928. В настоящее время эта тема приобретает наивысшую актуальность, причина в том, что на рынке усиленно внедряются объявленные шины с противоаварийными качествами. Ряд изготовителей шин уже заявил о себе в этой области и поставляет их даже для заводской комплектации машин. Рынок запчастей тоже должен обслуживаться, особенно так называемыми самонесущими шинами, которые даже после полной потери давления воздуха могут проехать путь в 500 км на максимальной скорости 80 км/час. Во время представления конструкции Dunlop DSST стало ясно, что водитель действительно не сразу замечает потерю давления в шине. Лишь при повышенной поперечной нагрузке, например, при выезде с автобана, становится заметной пониженная передача силы, возможно даже с фатальными последствиями. Система контроля давления в шинах своевременно предупреждает водителя и должна побудить его снизить скорость и проверить шины. Все производители при монтаже своих шине противоаварийными свойствами разумно предписывают также установку систем контроля давления воздуха в шинах.

Простые рутинные проверки, должны стать повседневностью при вождении машины. Но с тех пор как распространились автозаправочные станции самообслуживания, правильному давлению воздуха в шинах уделяется слишком мало внимания. Выборочные исследования, проведенные в этой области шинной промышленностью и клубами автомобилистов, с примечательной регулярностью дают картину, вызывающую озабоченность: только у каждого четвертого автомобилиста правильное давление воздуха в шинах! 10% водителей ездит даже с опасно низким давлением воздуха (понижение давления более 0,6 бар). При этом каждая шина постоянно теряет воздух, т.к. полной герметичности нет ни у одной шины. В месяц это может быть всего несколько сотых бара, но со временем ползучая потеря давления сложится в опасно значимые величины.

Влияет ли давление в шинах на безопасность движения?

Именно давление в шинах оказывает решающее влияние на частоту повреждений шин и на безопасность движения, на износ шин и на расход топлива. Действительно, большинство проанализированных дефектов однозначно указывают на слишком низкое давление в шинах. Не шина, а заключенный в ней воздух несет на себе вес автомобиля. Шина неизбежно слегка сдавливается там, где она касается дороги. В этом случае говорят о «прогибе», который выражается в процентах по отношению к высоте поперечного сечения. Если давление в шине снижается, прогиб увеличивается. Возникает сплющивание шины, что увеличивает опорную поверхность, отпечаток шины. К сожалению, при таких обстоятельствах распределение давления в (увеличенной) опорной поверхности становится неблагоприятным: выраженные пики давления на боковой стороне, недостаточное давление на дорогу в середине. Это очень неблагоприятное распределение давления со временем сказывается на рисунке стирания шины — если она вообще продержится столько времени. Прогиб вызывает при вращении колеса движение сминания, которое зависит от величины прогиба и скорости. А оно производит теплоту.

При корректном давлении в шинах при нагрузке устанавливается температурное равновесие на здоровом уровне. В отличие от этого, чуть менее нормы накачанная шина при вращении колеса сильнее проминается, при этом она может нагреваться до температуры свыше 150°С.

Частичный перегрев материала происходит, прежде всего, в области плеч шины, каркас утрачивает свою прочность, детали протектора и брекера отделяются. Шина буквально разваливается. Поездки на большие расстояния при высоких внешних температурах и большой нагрузке автомобиля значительно повышают потенциал опасности. И повезло тому, кто еще своевременно увидел начинающееся повреждение шины.

Слишком низкое давление воздуха в шинах уже на начальной стадии фатального повреждения шины понижает степень безопасности. Боковой увод снижается, тормозные пути удлиняются, автомобиль замедленно и неохотно реагирует на движения руля, страдает движение по прямой. Самое печальное то, что водитель инстинктивно привыкает к медленно прогрессирующему ухудшению ходовых качеств, обусловленному пониженным давлением в шинах. Лишь когда складывается сразу несколько факторов и от шины требуется выложить все резервы, опасность становится ясной. Например, внезапный маневр расхождения, и положение со спущенной шиной становится чрезвычайно затруднительным.

Влияет ли низкое давление в шинах на их износ

С финансовой точки зрения тоже стоит проводить регулярную проверку давления в шинах. Давление, пониженное в шинах всего на 0,2 бара, снижает ее долговечность уже на 15%, при давлении на 0,6 бара ниже нормы нужно уже считаться с сокращением срока службы шины на 45%. Наряду с этим, с понижающимся давлением в шинах возрастает расход топлива за счет повышенной работы сминания, которая неизбежно повышает сопротивление качению. Причиной повышенного износа может быть также слишком высокое давление в шинах; состояние, наблюдаемое сравнительно редко. Специалисты считают, что за «свое» неправильное давление в шинах немецкие автомобилисты в год в сумме выплачивают более одного миллиарда марок. Таким образом, многое говорито необходимости корректного давления в шинах, но нередко водитель вообще не знает, какое давление предписано производителем. Информацию об этом можно найти на наклейке в ящике для перчаток, на двери или на крышке топливного бака, в любом случае в инструкции по эксплуатации автомобиля. При этом часто приводятся разные показатели для разных форматов шин и в зависимости от нагрузки на автомобиль в данный момент. Давление в шинах следует проверять примерно два раза в месяц и регулировать до нужной величины.

Предписанное изготовителем автомобиля давление в шинах является результатом интенсивных исследований и тестов. При этом, прежде всего, учитывается несущая способность, зависящая от шины (конструкция/размер) и давления. Далее следует тонкая работа по определению давления воздуха, для того чтобы при достаточном комфорте движения обеспечить максимальный уровень безопасности движения и ходовых качеств. Фактом является то, что автомобиль несёт не столько шина, сколько накачанный в неё воздух. Слишком низкое давление нагнетания означает чрезмерную деформацию шины, которая приводит к усиленной работе смятия и которая, в свою очередь, ведёт к чрезмерному нагреву.

Технические средства для провекрки на износ шин

Одна визуальная проверка точно так же ненадежна, как и «профессиональный» пинок в боковину шины. Этими методами практически невозможно зафиксировать даже опасные отклонения в давлении более чем в 0,5 бар. Точную информацию можно получить только с помощью манометра. Шины при проверке должны быть холодными, т.к. в процессе движения разогревание шины неизбежно приводит к повышению давления, которое может быстро достичь половины бара. При промежуточной проверке на длинной дороге ни в коем случае не спускайте воздух!

Причины потери давления в шинах

Ползущие потери давления только в одном колесе чаще всего свидетельствуют о повреждениях шины или обода. Чужеродные тела, проникшие в протектор, сегодня также нередко встречаются. Но в таких случаях давление теряется не сразу. Часто действительно возникает только ползущая потеря давления, которая приводит к тотальному выходу шины из строя только при высоких нагрузках, и это тем более неожиданно. Причиной потери давления могут быть повреждения боковой стенки или клапана. Резиновые клапаны сами герметизируются в отверстии обода; винтовые клапаны из металла имеют для этого маленькое уплотнительное кольцо. Поверхности краев отверстия клапана являются важными уплотнительными зонами и при монтаже клапана не должны быть загрязнены, покрыты ржавчиной или иметь иные повреждения. Резиновые клапаны тоже стареют. Это проявляется по возрастающему образованию трещин на теле клапана, это опасное состояние.

При быстрой езде огромные центробежные силы изгибают клапан. Следствие: потеря давления. Такой резиновый клапан весит около 10 г, при скорости свыше 200 км/час на него действует сила, равная 7,5 кг. Поэтому опоры для клапанов в ободах скоростных автомобилей не являются редкостью. Под воздействием центробежной силы угол клапана не должен меняться более чем на 25°, в ином случае нужно устанавливать опоры или использовать ввинчивающиеся клапаны с металлическим основанием (так называемые фиксаторы в клапанах). При замене шин всегда меняют и клапан, это в буквальном смысле дешево купленная безопасность. Грязь, пыль и сырость могут быстро разрушить тонкий внутренний механизм клапана; поэтому в колпачке клапана есть смысл с технической точки зрения, и он должен быть всегда плотно закручен.

Резюме

Регулярной проверке давления в шинах нет альтернативы. Еще грядут разработки электронных систем контроля, их серийную установку на всех моделях еще придется подождать. Решение этой проблемы химическим путем, а именно наполнение шины макромолекулярным газом, не получило признания. Он уже не диффундирует через резиновые стенки шины и в принципе может сохранять однажды правильно установленное давление в течение целого года. Но это не дает гарантии против повреждений шин или клапанов. Кроме того, кто охотно станет платить деньги просто за накаченную шину? Поэтому традиционный метод проверки давления, бесспорно, является самым лучшим и самым дешевым. Такие проверки являются бесплатными. Всего то и нужно, что подойти к каждому из колем, да и воздух пока еще бесплатный.

Правильное давление в шинах имеет решающее значение для безопасности и оказывает ощутимое влияние на бюджет (как скоро придет пора обносить шины).

Даже если это и хлопотно, иногда проверьте давление воздуха в запасном колесе. В нем давление воздуха нагнетается на 0,5 бара выше того максимального давления, которое требуется в автомобиле. При использовании давление в запасном колесе легко снизить до нужной величины. Последующее нагнетание воздуха в случае аварии чаще всего не составляет проблемы.