Широкопрофильными шинами заменяют сдвоенные шины обычной конструкции (рис. 42). Широкопрофильные шины выпускают в камерном и бескамерном исполнении.
Для тяжелых режимов эксплуатации в настоящее время за рубежом бескамерные широкопрофильные шины, монтируемые на ободья с посадочным диаметром 574 мм, изготовляют с металлокордным каркасом.
Рис. 42. Шины в сборе с ободом:
1 — шнрокопрофильная; 2 — обычной конструкции
Основным конструктивным отличием широкопрофильных шин от обычных шин являются ширина профиля, увеличенная в 1,5—2 раза, более прочные каркас и бортовая часть. Наружный диаметр и высота профиля широкопрофильной шины незначительно отличаются от шин обычного исполнения. Нити корда в каркасе широкопрофильных шин располагают под увеличенным углом наклона к меридиональной плоскости (по сравнению с углом у обычных шин) для получения более широкого профиля поперечного сечения. Соотношения между основными геометрическими параметрами, характеризующими профиль, шины, такими, как высота Н (см. рис. 42), ширина В, ширина беговой дорожки протектора Ь и стрела дуги протектора Ас, для обычных и широкопрофильных шин имеют следующие значения [6]:
Исполнение шины: Н/ВА/Вb/Bhcfb
Обычное.............................. 0,9—1,05 0,55—0,65 0,70—0,8 0,06—0,13
Широкопрофильное . . . 0,65—0,85 0,70—0,75 0,75—0,95 0,04—0,1
Широкопрофильные шины с дорожным рисунком протектора и металло-кордным каркасом имеют высокое внутреннее давление воздуха и применяются для дорожных тягачей большой мощности.
Замена шин обычной конструкции на широкопрофильные позволяет снизить расход материалов при изготовлении шин до 10 % и при изготовлении колес на 15—30%. Кроме того, уменьшается сопротивление качению колеса и повышается плавность хода автомобиля, понижается расход топлива (до 4 %) и трудоемкость технического обслуживания автомобилей.
В настоящее время широкопрофильные шины применяют для автомобилей высокой проходимости. Регулирование давления воздуха в широкопрофилыюй шине позволяет значительно увеличить проходимость автомобилей по сравнению с автомобилями, оборудованными обычными шинами с регулируемым давлением. Это достигается в результате увеличения площади пятиа контакта с дорогой, лучшего сцепления шины с мягким грунтом при малом внутреннем давлении и использование специального рисунка протектора. Наиболее эффективно широкопрофильные шины с регулируемым давлением применяют на многоосных полноприводных автомобилях.
По конструкции широкопрофильньге шины занимают промежуточное положение между обычными и арочными шинами. Арочные шины состоят из тех же основных элементов, что и обычные бескамерные шииы, но отличаются от них внешним видом и соотношением основных геометрических параметров. В поперечном сечении шине придают форму арки. Незначительно отличаясь по наружному диаметру от обычных шин, арочные шины имеют в 2,5 — 3,3 раза большую ширину профиля (рис. 43), другую конструкцию бортов. Протектор арочных шин выполняют с расчлененным рисунком и с увеличенной по ширине беговой дорожкой. Грунтозацепы у некоторых моделей шин расчленены на шашки, в результате чего уменьшены их изнашивание и тепловыделение в брекере, повышена боковая устойчивость автомобиля и снижена вибрация ходовой части автомобиля.
Повышенные жесткость и прочность бортов арочных шии обусловлены тяжелыми условиями их работы вследствие низкого внутреннего давления воздуха и наличия эластичного каркаса. Надбортовые зоны шины имеют резиновые подушки (отбойные бурты) толщиной до 15 мм, защищающие боковины и съемные бортовые кольца обода от механического повреждения во время движения. Для повышения надежности герметизации шины сопряжение бортов с ободом выполняют по коническим поверхностям с углом наклона, увеличенным до 10°.
Рис. 44. Пневмокаток
Особенностью процесса накачивания воздухом арочной шины являются крайне незначительные или даже противоположно направленные усилия, действующие на боковые стенки каркаса. В связи с чрезмерно широким профилем поперечного сечения, увеличение давления вызывает перемещение бортов не наружу, как это характерно для всех остальных конструкций шин, а внутрь, т. е. борт не прижимается к закраине обода, а отходит от нее.
Учитывая эту особенность, борта зажимают между съемными бортовыми кольцами и основанием обода с помощью резьбовых соединений. В результате крепление шины на ободе становится не только надежным, но и герметичным. Конструкция арочных шин и принятая схема крепления бортов позволяют снижать давление воздуха в шине при движении в условиях бездорожья, что повышает проходимость автомобилей.
Арочные шины используют для повышения проходимости дорожных грузовых автомобилей в условиях бездорожья. Однако эксплуатация арочных шин сопровождается несколькими отрицательными явлениями. Так, снижается устойчивость автомобиля на дорогах с низким коэффициентом сцепления (гололед, укатанный снег), повышается износ протектора на дорогах с твердым покрытием, изменяются динамические и тормозные качества автомобилей. Пневмокаток (рис. 44) представляет собой тонкостенную эластичную резинокордную оболочку, работающую при сверхнизком давлении. Пневмокаток отличается от других типов шин шириной профиля, обычно превышающей наружный диаметр пневмокатка. Размер посадочного диаметра составляет примерно Уз наружного диаметра пневмокатка, что значительно увеличивает высоту профиля пневмокатка. Арочные шины и пневмокатки имеют увеличенную площадь контакта с опорной поверхностью дороги в результате значительной ширины и низкого внутреннего давления воздуха (10—250 кПа). Это снижает давление шины на поверхность дороги до 0,02—0,15 МПа, что позволяет автомобилям передвигаться без образования колеи.
Для повышения надежности работы, упрощения обслуживания и снижения теплонагруженности деталей арочные шины и пневмокатки изготовляют в бескамерном исполнении.