Износ шин
Известно, что при эксплуатации автомобилей на усовершенствованных покрытиях дорог основной причиной выхода шин из строя является износ протектора. По износу протектора выходит из эксплуатации 60–90% всех шин.
Предпосылкой для возникновения износа служит наличие трения и «утомляемость» поверхностного слоя протектора. Износ является следствием воздействия на материал ряда механических и тепловых нагрузок, возникающих в результате относительного перемещения и взаимодействия между поверхностями. Он характеризуется качеством материала протектора и его рабочей температурой, состоянием дороги, величиной работы трения в пограничном слое между шиной и дорогой. Различают три вида износа резин: усталостный, посредством скатывания и абразивный.
В реальных условиях эксплуатации наблюдается смешанный механизм износа. Суммарная интенсивность износа определяется соотношением его отдельных видов. При изменении условий пользования соотношение отдельных видов износа и суммарная интенсивность износа могут существенно изменяться.
Износ является следствием работы, постоянно производимой шиной по преодолению сил трения в условиях нормального качения колеса. Трение сопровождается выделением тепла. В изношенной поверхности протектора шины наблюдается увеличение процента сажи, что свидетельствует о выгорании каучука. Антиизносные качества материала протектора не являются единственным фактором, определяющим износ шины в дорожных условиях. Износ протектора зависит от кривизны беговой дорожки, насыщенности и высоты рисунка протектора, угла нити корда по короне и других факторов.
Срок службы шины по износу протектора возрастает с увеличением глубины рисунка, но при этом повышается интенсивность износа в начальный период. Однако рост глубины рисунка протектора приводит к утяжелению шины, ухудшению ее теплового режима, повышению сопротивления качению, возрастанию момента инерции колеса, ухудшению устойчивости. Несмотря на это, некоторое увеличение толщины протектора шин грузовых автомобилей целесообразно, особенно при работе их на плохих дорогах, где повышение толщины протектора (в том числе подканавочного слоя) уменьшает динамические нагрузки, передаваемые на каркас шины. У шин же легковых автомобилей наблюдается тенденция к уменьшению высоты рисунка протектора. Увеличение срока службы шины в таком случае рекомендуется осуществлять как за счет повышения износостойкости резины, так и за счет многократного возобновления или смены протектора. Такое направление экономически оправдано лишь при наличии высокой прочности каркаса шины, развитой сети усовершенствованных дорог и хорошо организованной системы ремонта шин.
Глубину рисунка протектора следует выбирать с учетом всех перечисленных факторов и в первую очередь исходя из принятого расчета каркаса на заданную долговечность, кратности возобновления протектора и технико-экономического обоснования принятой глубины рисунка.
Износ протектора шины на мокрых и скользких дорогах существенно меньше, чем на сухих. Это вызвано тем, что на сухих дорогах износ протектора интенсивно возрастает с увеличением температуры окружающего воздуха.
Износ протектора существенно снижается при правильном вождении автомобиля путем более плавного торможения и понижения скорости движения на повороте, при уменьшении дисбаланса и биения колесного узла.