Шины для мотоцикла, или Калоши счастья (Моторезина)
Хорошие шины могут все на свете. Ну, если и не все, то очень многое.
Они определяют характер мотоцикла, его поведение, приспособленность к
жестокому и несправедливому миру. Хорошая моторезина - это, прежде
всего, резина "правильная": та, которая лучше всего отвечает
потребностям мотоцикла и его хозяина. Такая шина — это не просто
прокладка между колесом и асфальтом, это своеобразный мостик между
мотоциклом, водителем, их потребностями и возможностями. Спортивная
резина превращает спорт-турист почти что в гоночный аппарат, а дорожная
— в машину для долгих и занятных путешествий. Шоссейная резина
способна "приручить" даже эндуро — он превращается в городской мотард.
Понимание особенностей резины и ее характер — есть первейший шаг к
мотосчастью.
Назначение шины - смягчать удары, передаваемые на подвеску; - обеспечивать надежное сцепление с дорогой; - передавать дороге тяговые и тормозные силы. Протектор шины влияет на проходимость, расход топлива и шумность. Кроме того, шина должна обеспечивать определенную грузоподъемность, надежность и безопасность управления мотоциклом.
Типология
Сплошная шина состояла из цельного куска резины, применялась на первых
мотоциклах. Шина, эластичность которой придает заключенный в ней сжатый
воздух, называется пневматической. Такие шины делятся на камерные и
бескамерные. Камерные состоят из покрышки и камеры с вентилем, через
который в шину поступает воздух. В бескамерных шинах камеру заменяет
герметичный резиновый слой. Вентиль для нагнетания воздуха размещается
в отверстии обода колеса. На большинство мотоциклов ставят именно такую
резину. В случае прокола камерная шина сдувается почти
моментально (воздух выходит через вентильное отверстие в ободе колеса),
"бескамерка" же сохранят давление довольно долго (ведь воздух выходит
только в месте прокола). Если повреждение незначительное, его вполне
можно устранить в дороге собственными силами. Однако, для более
серьезного ремонта бескамерной шины ее придется демонтировать, и тут
без помощи профессионалов не обойтись. Кроме того, бескамерная резина
намного легче, а значит, меньше нагружает подвеску и колесо, и кроме
того — меньше нагревается при скоростной езде. Такая шина и служит
дольше (ее ресурс выше почти на 10%). И все же, несмотря на
многочисленные преимущества "бескамерки", на большинство мотоциклов со
спицованными колесами ставят все же резину камерную. Ведь достигнуть
необходимой герметичности для первого типа не позволяют спицы. Ни
в коем случае не следует ставить камеру в бескамерную резину! "Двойное
дно" не прибавит мотоциклу надежности. Между покрышкой и камерой
образуется воздушный пузырь, во время езды он резко нагревается и
разрушает резину. По конструкции шины делятся на диагональные и
радиальные. В радиальных — нити корда в разных слоях каркаса
параллельны друг другу. В диагональных шинах — нити перекрещиваются под
углом 45-60 градусов. Если поверх этих слоев нанести еще один,
опоясывающий, то такая шина называется диагонально-опоясанной.
Вообще-то, диагональные шины считаются устаревшими. Резина такого типа
изнашивается в 1,5-2 раза быстрее радиальной, ее ресурс не превышает 10
тысяч километров. К тому же, за счет большего сопротивления качению,
диагональные шины увеличивают расход топлива (до 5-ти %). Но, в
то же время, есть у диагональных шин есть свои преимущества: менее
жесткий брекер обеспечивает мягкий и тихий ход шины, "диагоналка" легче
переносит механические повреждения (особенно ее боковина) и гораздо
проще в ремонте. Чаще всего эти шины используют для эндуро: прочная
боковина "диагоналки" очень важна для бездорожья.
Скелет и органы
Каркас — важнейшая силовая часть шины, обеспечивает прочность,
воспринимает внутреннее давление воздуха и внешнее воздействие со
стороны дороги. Каркас состоит из одного или нескольких слоев корда.
Корд — слой из частых прочных искуственных нитей (или стальных) основы
и редких тонких поперечных нитей из эластичного материала. Чаще всего
корд для диагональных шин изготавливают из хлопкового, вискозного или
капронового волокна, а для радиальных — из стальной проволоки. Кевлар
используют, но редко, из-за дороговизны. Брекер — связывает
каркас и протектор, предотвращая его отслоение под действием внешних и
центробежных сил, амортизирует удары, повышает спротивляемость каркаса
механическим повреждениям. Нити корда в брекере расположены диагонально
(независимо от конструкции шины). В радиальных шинах брекер более
жесткий, ведь именно от него зависит прочность такой шины.
Протектор — массивный слой особо прочной резины, соприкасающийся с
дорогой при качении колеса. На наружной поверхности имеет рельефный
рисунок в виде выступов и канавок. Протектор предохраняет каркас от
механических повреждений, определяет износостойкость шины, сцепление с
дорогой, уровень шума и вибраций. Рисунок рельефной части протектора и
его химический состав, определяют, в первую очередь, назначение шины.
Плечевая зона — часть протектора между беговой дорожкой и боковиной.
Увеличивает боковую жесткость, улучшает соединение протектора с
каркасом. Боковина — продолжение протектора на боковых стенках
каркаса (тонкий слой эластичной резины). Предохраняет каркас от влаги и
механических повреждений. На боковину наносят маркировку шин.
Борт (кант, кромка) — жесткая несущая часть шины. Служит для крепления
шины на диске и герметизации (для бескамерных шин). Основа борта —
прочное нерастяжимое кольцо из стальной обрезиненной проволоки. Для
плавного перехода к резине боковины, металлическое кольцо обматывают
резиновым шнуром. С наружной стороны борта слой прорезиненной ткани или
корда предохраняет его от истирания об обод при монтаже и демонтаже.
Производство шин, или Рожденье Афродиты
Сырье для производства шины — это пигменты, химические вещества и до
полусотни различных видов каучука. Изменяя пропорции, можно влиять на
твердость или эластичность резины, сухую и мокрую ее "цепкость" и
температурные характеристики. Скопировать точный химический состав
резины очень сложно, именно это и определяет высокое качество
"фирменных" шин. Основной компонент резины — каучук. Для
долговечности к нему добавляют серу и сажу. Последнюю все чаще заменяют
на кварцевый порошок ("силику"). Этот мельчайший песок улучшает
сцепление с дорогой, сохраняя устойчивость к износу. Силика придает
резине сероватый оттенок, от которого производителю приходится
избавляться ради консервативных покупателей. Антиоксиданты предохраняют
шину от старения.
Все эти компоненты перемешивают в гигантских миксерных резервуарах
(смесителях Бенбери) при определенных температурах и давлении. Все
составляющие смешиваются в вязкую черную массу. Ее охлаждают и режут на
заготовки под будущие детали шины. Соединяет их вместе автоматический
прокатный пресс. Полученная на выходе "зеленая" шина в специальном
горячем прессе проходит стадию вулканизации (каучук реагирует с серой,
образуя резину, способную долго сохранять эластичность). Тут же
наносится рисунок протектора и маркировка. Вулканизированные шины
подвергают тщательной проверке. Часть изъянов выявляют на глаз, часть —
с помощью рентгеновских лучей. Дополнительно на анализ из каждой партии
выбирают случайные шины.
Маркировка шин (схема 1) Днепрошина — имя производителя
Производителем шины может быть как известный бренд (Avon, Dunlop,
Michelin, Metzeller), так и менее именитый (Mitas, Duro, Kenda,
Maxxis). И, хотя многие из них варят резину в разных странах, качество
продукта примерно одинаково. Общность технологии и требования рынка
дают о себе знать. Made in USSR — страна-изготовитель. Magadan 90Х — модель шины.
150/70 ZR18 — размеры шины и ее тип. 1-я цифра — ширина профиля
(поперечное сечение) покрышки, в миллиметрах. Вторая — индекс профиля
(соотношение высоты к ширине, выраженное в %). На радиальных покрышках
стоит буква "R" или сочетание "ZR", на диагональных буквы нет. 18 — посадочный диаметр обода в дюймах (если проще — диаметр диска, на который шину такого размера нужно устанавливать).
Слишком широкая покрышка ухудшает управляемость мотоцикла: она
заворачивается в наклоне (при этом пятно контакта остается прежним),
профиль постепенно деформируется и разрушается корд. Чрезмерно узкая
покрышка натягивается на обод, уменьшая пятно контакта. В предельном
повороте мотоцикл покатится на непредназначенной для этого кромке. В
принципе, на заднем колесе дорожного или универсального байка допустимы
отклонения +/— 10 миллиметров от нормальной ширины. На переднем — нет.
Но лучше всего придерживаться размеров, рекомендованных заводом.
Полнопрофильная резина (соотношение высоты к ширине — не меньше 80%)
выдерживает большие весовые нагрузки, но на высоких скоростях она плохо
держит дорогу. Скоростные сверхнизкопрофильные шины (50-60%) пригодны
только для гладких шоссейных дорог с идеальным качеством покрытия.
70 — индекс грузоподъемности. Это длительная нагрузка, которую шина
способна выдержать при максимально допустимом внутреннем давлении
воздуха (см. таблицу). Стоит учитывать, что вес распределяется на
колеса неравномерно. Обычно на заднее колесо ложится нагрузка раза в
полтора большая, чем на переднее. Например, при весе груженого
мотоцикла 500 кг на переднее колесо нужно (как минимум) ставить шину с
индексом от 52 (200 кг), а на заднее — от 66 (300 кг). Иногда
нагрузка расшифрована на самой шине: Мах Load — максимальная нагрузка в
lbs. (английских фунтах) и в kg (килограмах). Например: Max. Load 212
KG (467 LBS). T, Z — индекс скорости. Это максимальная скорость,
при которой производитель гарантирует сохранение эксплуатационных
характеристик шины. Речь идет о скорости движения при нормальной
загрузке и продолжительной поездке. Кратковременные (!) выходы за
пределы "красной зоны" позволительны. В то же время при длительных
нагрузках, близких к максимальным, предельную скорость стоит
ограничить. То есть, шина 150/70 R18 70Т может выдержать 335
килограммов нагрузки при скорости около 190 км/ч. На скорости 152 км/ч
(80%) такая резина выдержит уже 368,5 кг.
Тип шины ТТ (Tube Type) — камерная покрышка, TL (Tubeless) — бескамерная шина.
Дата изготовления шины — три или четыре цифры в овале на одной из
боковин. Некоторые производители указывают их в индивидуальном номере
покрышки. Две первые цифры — это номер недели, в течение которой шину
изготовили. Например, (178) — 17-я неделя 1998 г. С 2000 года действует
4-х значное обозначение. К примеру (1304) — 13-я неделя 2004 года.
Особенности конструкции фиксируются на бортах соответствующими
надписями о числе слоев брекера и каркаса, а также о материале корда.
Например, TREAD: 2 RAYON: 2 PL-STEEL означает, что брекер шины состоит
из 2-х слоев вискозного корда и 2-х слоев металлокорда, TREAD: 2 RAYON
1POLYAMIDE — два слоя вискозы и один полиамидный. Надпись SIDEWALL 2
RAYON означает, что боковина состоит из двух слоев вискозы.
Стандарты
Маркировка DOT говорит о том, что данная шина соответствует нормам
безопасности Транспортного Департамента США (Department оf
Transportation) и допущена к эксплуатации на территории Штатов. Дальше
идет идентификационный или серийный номер шины; до 11-ти цифр и букв.
Буква Е в кружке — знак официального утверждения по результатам
испытаний в рамках правил ЕЭК ООН. Маленькая цифра рядом с буквой Е
указывает в какой стране проводилось испытание данной шины: 1 —
Германия, 2 — Франция, 3 — Италия, 22 — Россия и так далее, все знаки
равноценны. Индекс рядом с кружком — номер сертификата проверки. Оба
клейма, проставленные на одной шине, означают, что шина сертифицирована
для обоих рынков. Для эксплуатации советуем Вам покупать шины либо Е,
либо двойной сертификации: европейские требования по некоторым
параметрам, в частности, по прочности, выше американских. На шинах производства СНГ указывают номер ГОСТа или ТУ предприятия-изготовителя.
Дополнительные обозначения на шинах
Буква F после обозначения размера указывает, что покрышка предназначена
только для установки на переднее колесо. Надпись Front Wheel или Front
Wheel Only означает то же самое. Покрышка с надписью Rear Wheel — для
установки на заднее колесо. Универсальная резина для некоторых
малокубатурных мотоциклов, скутеров и мопедов может устанавливаться как
на переднее, так и на заднее колесо. Rotation — стрелка с
надписью "Rotation" (может быть только стрелка, без надписи) указывает
направление вращения покрышки. Для шин с симметричным рисунком
протектора направление вращения не имеет значения, соответственно
резину можно устанавливать любой стороной. Steеll (steel belted) — указывает, что шина имеет опоясывающий металлический корд. ETRTO — The European Tyre and Rim Technical Organization (Объединение европейских производителей шин и дисков, Брюссель). ECE — Economic Commission for Europe (Ведомство ООН в Женеве). FMVSS — Federal Motor Vehicle Safety Standards (Нормативы безопасности США).
Часто буквами могут быть указаны условия эксплуатации, например: Rain —
дождь, Water или Aqua — вода, AW (Any weather) — всепогодная. Некоторые
производители вместо буквенных обозначений используют значки (солнышко,
снежинка, тучка). DA (в виде штампа) — незначительные производственные дефекты, не препятствующие нормальной эксплуатации.
Дополнительные маркировки, действующие в США: DM AB CD EFG — код, означающий место изготовления, размер и тип шины; Максимально допустимое давление воздуха в шине, указывается в килопаскалях и фунтах на квадратный дюйм. Например: 290 kpa (42psi), 1psi = 6,9 кПа для шины в "холодном" состоянии.
В нижеследующей таблице psi переводятся в более распространенную у нас
единицу, Бар, которую еще называют "атмосферой". Однако, если быть
точным, то 1 Бар = 1 Технической Атмосфере, которая хоть и не
равняется, но для бытовых применений приравнивается к 1 Атмосфере. Treadwear 180 — относительная износоустойчивость рисунка протектора. Отвечает специальным стандартным тестам США; Traction A — оценка влажностных условий А, В или С (специальный тест США); Temperature B — температурная устойчивость на больших скоростях движения А, В или С (специальный тест США);
Особые мото-приметы
M/C (motorcycle) — сокращение, обозначающее, что шины относятся именно
к категории шин для мотоциклов. Нужно отличать эти шины от тех, которые
были спроектированы для других средств передвижения. K0-supersoft — очень мягкая мотошина. K1-soft — мягкая мотошина. K2-medium — средняя по жесткости мотошина. RS1-soft — мягкая мотошина (спорт). RS2-medium — средняя мотошина. RS3-hard — жесткая мотошина.
Протектор
Протектор — важнейшее связующее звено между мотоциклом и окружающим
миром. С его помощью байк чувствует дорогу и движется по ней. Правильно
подобранный протектор — вроде золотого ключика. Если он подойдет к
замку (дороге и мотоциклу), перед вами откроются новые горизонты. И
фигурально, и вполне буквально. У каждой покрышки есть
оптимальная рабочая температура. Если резина слишком холодная, она не
размягчается и не держит дорогу. Если шину перегреть, она начнет
разрушаться. Сначала потеряет упругость, резко снизится сцепление
("химическая смерть"), затем резина буквально развалится на куски
("физическая смерть"). Наиболее устойчивы к кратковременному
перегреву спортивные шины. Они обеспечивают максимальное сцепление при
экстремальных гоночных нагрузках, образующееся тепло они эффективно
рассеивают. Как следствие, такие покрышки невозможно прогреть в
условиях города. Непрогретый протектор будет проскальзывать, резина
будет теряться клочьями. В то же время, спортивная резина совершенно не
рассчитана на длинную трассу и скорость "под 300". Такого она не
перенесет. Еще одна важная характеристика шины — количество
температурных циклов, которые она может выдержать. При каждом перегреве
резина повторно вулканизируется и, остыв, становится чуть жестче.
Визуальная примета — фиолетовый отлив. Чаще всего он заметен именно на
спортивной резине, ведь она рассчитана только на один температурный
цикл. Именно поэтому в паддоках протекторы прогревают не только перед
гонкой, но и в паузах, чтобы не дать резине остыть и завершить тепловой
цикл. Поскольку вся эта суета совершенно невозможна в повседневной
жизни, дорожную резину делают более устойчивой к температурным
колебаниям.
Не слабее температурных свойств резины на ее поведение влияет рисунок
протектора. К его выбору не стоит подходить из эстетических
соображений. Он — всего лишь гарантия вашей безопасности, особенно во
время дождя. На протектор передней шины наносят в основном продольные
канавки — они сопротивляются боковому скольжению колеса. Большой
крутящий момент на заднем колесе требует шашечного рисунка или
зигзагообразных канавок. Гладкие шины безо всякого рисунка
называются сликами. У сликов — максимальная площадь контакта с ровной
дорогой, а значит и сцепление. Однако, при малейших отклонениях от
идеальных условий (дождь, грязь, колдобины) такие шины становятся
опасными. Они уже не способны "держать" дорогу. Поэтому даже на
большинство гоночных шин наносят рисунок. Как только резина
попадает из спорта в обычную жизнь, рисунок на протекторе становится
обязательным. И чем суровее условия вокруг, тем он рельефнее.
Для сцепления с мокрой дорогой протектор должен иметь множество канавок
и быть очень мягким. Чем чаще "нарезка" и мягче резина, тем больше воды
протектор преодолеет. Но в случае внезапного потепления эти достоинства
превратятся в недостатки — шина размягчится и начнет проскальзывать.
Продольные канавки ухудшают устойчивость мотоцикла в повороте,
поперечные — увеличивают тормозной путь и вероятность пробуксовки при
интенсивном разгоне. В зависимости от рисунка протектор может быть направленным или ненаправленным.
Отчего умирает резина?
Шины подвергаются наиболее жестким воздействиям окружающей среды —
миллионы раз сжимаются и разжимаются, их разъедают кислотные дожди,
истирает дорога, высушивает солнце, на них действуют агрессивные
химические вещества и жара. И все же их долгая и счастливая жизнь во
многом зависит от вас.
Давление. Несоответствующее давление в шинах не только ускоряет их
износ, но и бывает очень опасным. На поворотах такой мотоцикл может
стать практически неуправляемым. Шины с пониженным давлением
деформируются, теряя эластичность и прочность. Они могут провернуться
на ободе. В среднем, сдутые на 20% покрышки изнашиваются на 30% (!)
быстрее. В боковинах возрастает внутреннее трение, которое может
привести к кольцевому излому. При этом внутренние слои корда отстают от
резины, перетираются и могут порваться по всей окружности боковины.
Внешний признак их разрушения — темная полоса на внутренней поверхности
шины. Езда на спущенных шинах увеличивает сопротивление качению, и как
следствие, растет расход топлива. Давление в мотошинах понижается по
причине пропускания воздуха — из-за естественной утечки или
повреждения, и страдает внешняя часть беговой дорожки.
Повышенное давление особо опасно на скользкой дороге, поскольку
уменьшает пятно контакта и увеличивает нагрузку на амортизаторы и
подвеску. Превышение давления тоже разрушает резину, но не так
стремительно. Прежде всего, из-за него возрастает напряжение в каркасе.
В месте взаимодействия покрышки с дорогой возрастает трение, и средняя
часть протектора протирается. Перекачанная шина хуже держит удары, а
может и лопнуть. Как ни странно, частенько перекачивают шины вполне
дисциплинированные водители — они подкачивают резину для груза или
пассажира, а спустить колесо не решаются. Стоит помнить, что после
длительных поездок давление возрастает в среднем на 0,3 атм (остывает
шина потом около часа), и страдает больше внутренняя часть беговой
дорожки. Особенности вождения. При резком торможении протектор
скользит, оставляя на асфальте хорошо заметные черные полосы. При
частом торможении юзом шина сперва стирается пятнами, потом разрушаются
брекер и каркас. Кроме того, резкие остановки повышают напряжение в
боковинах.
На повышенных скоростях увеличивается трение резины о дорогу, ударная
нагрузка, деформация и температура воздуха в шине. Чересчур высокая
скорость может привести не только к истиранию протектора, но и к
расслоению резины. У круизеров обычно первой изнашивается задняя
шина. На нее приходится больше веса, больше сил сцепления и торможения.
При более экстремальном вождении на дорожниках и более спортивных
мотоциклах страдает передняя покрышка. Учитывая назначение резины,
производители закладывают в нее соответствующий запас прочности. Таким
образом, весь комплект изнашивается почти равномерно.
Обслуживание. Резине нужен уход и пристальное внимание. Любое
повреждение ее поверхности может привести к плачевным результатам. В
мелкие ссадины и порезы набивается песок, пыль, влага, нефтепродукты.
Песчинки перетирают резину, размер повреждения увеличивается. Влага
ослабляет нити корда, нефтепродукты — разрушают резину. Усугубляет
последствия повышенная температура.
Дисбаланс колес. На высоких скоростях малейший дисбаланс колеса
приводит к выраженной динамической неуравновешенности. Особенно он
заметен на переднем колесе: если отпустить руль, он начнет колебаться
(при условии исправности вилки и подшипников). Как следствие, быстрее
изнашиваются не только шины, но и ходовая. Природа-погода.
Внешний мир по отношению к шине в основном агрессивен. Солнечные лучи,
пыль, разбитые дороги — все это постепенно снижает эластичность резины.
Через пару лет эксплуатации на боковине или у основания дорожек
протектора образуются трещинки-паутинки. Усугубляют эффект выхлопные
газы и даже электростатическое воздействие. К сожалению,
хранение покрышек на балконе или в гараже не спасает их от разрушения.
Длительные периоды простоя также губительны для резины — перестают
работать антиокислительные присадки. Самые безопасные условия для
"зимней спячки" — темнота, прохладный воздух (до 25 0С), удаленность от
отопительных труб или масла. Резина также не переносит высоких
концентраций озона, которые могут создаваться при работе кондиционеров
или оргтехники.
Назначение шины
Плечевая зона — часть протектора между беговой дорожкой и боковиной.
Увеличивает боковую жесткость, улучшает соединение протектора с
каркасом.
Производителем шины может быть как известный бренд (Avon, Dunlop,
Michelin, Metzeller), так и менее именитый (Mitas, Duro, Kenda,
Maxxis). И, хотя многие из них варят резину в разных странах, качество
продукта примерно одинаково. Общность технологии и требования рынка
дают о себе знать.
Тип шины
Дополнительные обозначения на шинах
Treadwear 180 — относительная износоустойчивость рисунка протектора. Отвечает специальным стандартным тестам США;
Не слабее температурных свойств резины на ее поведение влияет рисунок
протектора. К его выбору не стоит подходить из эстетических
соображений. Он — всего лишь гарантия вашей безопасности, особенно во
время дождя. На протектор передней шины наносят в основном продольные
канавки — они сопротивляются боковому скольжению колеса. Большой
крутящий момент на заднем колесе требует шашечного рисунка или
зигзагообразных канавок.
Давление. Несоответствующее давление в шинах не только ускоряет их
износ, но и бывает очень опасным. На поворотах такой мотоцикл может
стать практически неуправляемым.
На повышенных скоростях увеличивается трение резины о дорогу, ударная
нагрузка, деформация и температура воздуха в шине. Чересчур высокая
скорость может привести не только к истиранию протектора, но и к
расслоению резины.