Средства повышения проходимости автомобилей зимой

При эксплуатации автомобилей зимой их проходимость может быть ограничена снежными заносами на проезжей части дорог и ледяными переправами, значительным обледенением участков дорог, в том числе благоустроенных, особенно при наличии на них подъемов и спусков, участками снежной целины. Одно из средств повышения проходимости автомобилей — увеличение габаритных размеров шин.

Увеличения габаритных размеров шин достигают одновременным увеличением диаметра и ширины шины, увеличением ширины профиля шины без увеличения диаметра.

Для серийных автомобилей с формулой 4X2 наибольшее применение получили шины высокой проходимости с увеличенной шириной профиля при сохранении наружного диаметра. К ним относятся:

• арочные шины
• широкопрофильные шины

Широконрофильная шина и пневмокаток являются как бы растянутыми по ширине обычными шинами с высокими криволинейными боковыми стенками.

Арочная шина — шаровая оболочка без двух шаровых сегментов, кромки которой по месту отсечения указанных сегментов заделаны в бортовой части обода. При такой конструкции сечение принимает форму арки, которая обусловливает повышенную жесткость каркаса шин этого типа и малую интенсивность увеличения площади контакта при снижении внутреннего давления.

Недостатком отдельных типов арочных шин является увеличенное удельное давление по выступам грунтозацепов из-за малой насыщенности рисунка, что обусловливает плохую устойчивость автомобилей на обледенелых и скользких дорогах. Кроме того, арочная шина при заезде в замерзшую колею, проложенную автомобилями с обычными шинами, из-за большой ее ширины катится по острой кромке колеи и быстро отказывает в работе.

Однако удельное давление по всей площади отпечатка у арочных шин низкое, что существенно увеличивает проходимость автомобилей, оборудованных такими шинами, при движении по снежной целине и мягкому грунту.

Лучшими качествами при использовании на автомобилях в зимних условиях обладают широкопрофильные шины с комбинированным рисунком протектора, ширина которых не превосходит сдвоенных серийных шин.

Пневмокатки на колесных снегоходных автомобилях, обеспечивающие существенное повышение проходимости по снежной целине, пока находят ограниченное применение, так как требуют конструктивных изменений автомобиля создания устройств для поворота и привода колес.

Наибольший эффект в повышении проходимости автомобилей по снегу достигается при одновременном увеличении ширины профиля шин и регулировании внутреннего давления.

Наряду с повышением проходимости значительно улучшается топливная экономичность и динамические качества автомобиля вследствие малого сопротивления качению тонкокаркасных широкопрофильных шин.

Из индивидуальных средств повышения проходимости наиболее широкое применение получили мелкозвенчатые цепи.

В целях дальнейшего повышения скорости и безопасности движения автомобилей при эксплуатации по зимним дорогам все более широкое применение находят специальные типы зимних шин, дополнительно оснащённые металлическими шипами.

Сцепление шины с поверхностью дороги зависит от характера рисунка и конструкции, протектора, величины удельного давления шины на поверхность дороги, типа и состояния дорожного покрытия. На сцепление шины с дорогой особенно оказывает влияние промежуточная среда, т.е. снег, вода, слой жидкой глины и др.

Характер снежного покрова определяет тип и форму рисунка протектора шины. Так, при движении автомобиля по глубокому снегу лучшие качества по сцеплению обеспечивают шины, имеющие крупный рисунок протектора. При движении по неглубокому снежному покрову, т.е. до 100 мм, лучшее сцепление обеспечивают шины с мелким рисунком протектора.

Учитывая переменный характер покрытия зимней дороги оптимальными шинами являются шины с комбинированным рисунком протектора, состоящего в средней части из мелкого рисунка и по краям из крупного. Для лучшего оцепления такой шины с поверхностью зимней дороги ее снабжают дополнительными средствами противоскольжения — металлическими шипами, которые при правильном подборе служат весьма эффективным средством улучшения оцепления шины с .поверхностью зимней, особенно скользкой дороги.

Шины с шипами противоскольжения имеют пробег до списания около 30—35 тыс. км в условиях загородной езды и около 50 тыс. км в условиях городской езды. Для увеличения тяговой способности грузовых автомобилей шипами снабжают шины ведущих колес, а при наличии двойных колес (парных), в первую очередь, внутренние колеса. Лучше оснастить шипами все задние колеса. На легковые автомобили устанавливают шины с шипами одного типа (на 4 колеса).

При езде по дорогам без покрытия в глубоком снегу наружные шины не оснащаются шипами, так как может возникнуть необходимость монтировать цепи на эти шины. Цепи же и шипы на одной и той же шине не применяются, так как цепи могут повредить шипы.

На тяжелых автомобилях-самосвалах грузоподъемностью более 10—12 т шипы противоскольжения применяются реже. В результате применения шипов противоскольжения в значительной степени сокращается тормозной путь и улучшается устойчивость автомобиля по обледенелой дороге.

Исследованиями, проведенными в НИИАТе в 1966—1967 гг. Ю, Михайловым, установлено, что у автомобилей ГАЭ-53А, имеющих шины с шипами, тормозной путь при скорости 30 км/ч составил 21 м, а у автомобилей, шины которых не имели шипов, достигал 39,5 м. На ледяной дороге автомобили с шинами без шипов теряли управляемость при движении со скоростью выше 16 км/ч, а у автомобилей, оборудованных шинами с шипами, потеря управляемости и боковые заносы наблюдались при скорости движения свыше 30 км/ч. При движении по дороге с твердым покрытием в сплошной гололед при температуре окружающего воздуха минус 1°С автомобили с шинами, оборудованными шипами, полностью обеспечивали движение и маневренность при скорости порядка 60 км/ч, в то время как автомобили с шинами без шипов вынуждены были снизить скорость движения до минимальной или остановиться.

Установка шипов в шинах увеличивает коэффициент сцепления на льду с 0,1 до 0,2, а на укатанной снежной дороге — с 0,2 до 0,35.

Из-за устранения буксования колес, лучшей маневренности и управляемости, повышения безопасности движения автомобилей, шины которых оборудованы шипами, средние скорости увеличиваются на 8—10%.