Урок "Пневматичні шини"

Професійно-технічне училище №22 смт Луків

Методична розробка

уроку на тему:

«Пневматичні шини»

 Підготував

 викладач

 Сидорук В.В.

 Розглянуто

                                                            на засіданні методичної  ради

                                                            Протокол № __від_________

2015р.

Предмет викладання: Спецтехнології

Тема  уроку: Пневматичні шини

Мета:ознайомити учнів з будовою автомобільних шин, класифікацією і позначенням розмірів шин, правилами зберігання покришок і камер;

розвивати  творче мислення, уміння спілкуватись  технічними термінами;

виховувати в учнів прагнення до глибокого засвоєння нових  знань та любов до обраної професії.

Тип  уроку: урок формування та засвоєння нових знань.

Навчально-методичне забезпечення уроку:

Підручник: Кисликов В.Ф.,  Лущик В.В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник.-К.: Либідь, 1999.- 400с.;

Ю.І. Боровський, Ю.В. Буральов, К.А. Морозов Будова автомобілів: Підручник.-К.: Вища школа, 1991.-303с.;

 навчальна презентація «Пневматичні шини», мультимедійний проектор, роздатковий матеріал.

Міжпредметні зв’язки: фізика; хімія; технічне креслення.

Хід уроку

І. Організаційна частина уроку

ІІ. Актуалізація опорних знань

Вправа  «Технічний футбол»

Під час фронтального опитування викладач вибирає для відповіді першого учня, а далі учень, який відповідає, вибирає наступного. Тобто умовно «дає пас» у «технічному футболі»

Запитання для проведення гри:

1.     Забезпечує жорсткий зв’язок між лівим і правим колесом, у результаті чого переміщення одного з них у поперечній площині передається іншому.

(залежна підвіска )

2.     Як називаються рами, що складаються з двох поздовжніх балок, з’єднаних поперечинами?

(лонжеронні)

3.     Основний несучий елемент вантажного автомобіля.

(рама)

4.    Призначений для гасіння коливань автомобіля ?

(амортизатор)

5.     Залежно від призначення колеса автомобіля поділяють на:.

(ведучі, керовані, комбіновані, підтримувальні).

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Керованість автомобіля, його гальмівний шлях — все це значною мірою залежить саме від стану шин. При здійсненні автомобільних перевезень чималу увагу слід приділяти безпеці руху. Автомобільні шини як елементи конструкції автомобіля, що безпосередньо контактують із дорожнім покриттям, мають значний вплив на стійкість, керованість і гальмівні якості автомобіля. Вони забезпечують як безпеку життя і здоров'я учасників руху, так і збереження вантажу, що перевозиться. Марно забувати і паливно-економічні характеристики автомобіля, які залежить від опору шини. Характеристики автомобільних шин впливають і на рівень шуму автомобіля. Усі ці важливі чинники, пов'язані з експлуатацією шин, будуть розглянуті на уроці.

 ІV. Вивчення нового матеріалу 

(вивчення здійснюється за допомогою навчальної презентації)

Оголошення теми і плану уроку.

План уроку

1. Будова шини.
2. Маркування шин.
3. Причини передчасного зносу шин.
4. Правила збереження і транспортування покришок і камер.

1. Будова шини

 Пневматична шина — найважливіша частина автомобільного колеса. Вона вбирає невеликі поштовхи та удари від нерівностей дороги під час руху. Це забезпечується еластичністю шини й пружністю повітря, яким її заповнено.
Слайд 3

      Автомобільна шина складається з: покришки-3, камери-2, з вентилем-4, і ободової стрічки надітої на обід-1 колеса. Шина захищає камеру від пошкоджень і тертя об обід колеса й борти покришки. Покришка утворює зовнішню несучу оболонку шини, а камера — її внутрішню порожнину.

В теперішній час на автомобілях застосовують шини без камери (безкамерні). Герметичність у них досягається нанесенням спеціального герметизувального шару на внутрішню поверхню покришки й щільною посадкою покришки на полички обода. Безкамерні шини легші, менше нагріваються, більш безпечніші при проколах але потрібна більша точність виготовлення обода, трудомісткіше технічне обслуговування цих шин.

Будову шини можна умовно розділити на дві частини: каркас і протектор.

Слайд 4

В основі каркасу знаходиться герметизуючий шар. Його завдання - утримувати повітря всередині шини. Над ним розташований текстильний шар, що забезпечує каркасу потрібну форму, а плечова стрічка захищає текстильний шар від пошкоджень.

Зовнішню сторону шини створює стрічка протектора. Її «фундаментом» є два шари сталевого корду, котрі забезпечують шині форму.

Слайд 5

Жорсткість сталевого корду безпосередньо впливає на опір шини котінню. Над стрічками сталевого корду знаходиться бандаж. Його характеристики впливають на максимальну швидкість, котру шина здатна витримати. І нарешті, сам протектор, - він забезпечує зчеплення з дорожнім покриттям і відвід води через спеціальні канавки.

Основна будова шин для легкових і вантажних автомобілів є однаковою, правда, для вантажних автомобілів розробники роблять акцент на посилення інших якостей.

Стрічка протектора виготовляється з каучуку (близько 40%) з додаванням сажі та силікону. Масла та смоли у складі гуми забезпечують необхідну м'якість. У процесі вулканізації, коли стрічка протектора нагрівається до високої температури, він скріплюється з нижніми шарами, утворюючи з ними одне ціле.

Слайд 6

Осердя борта і кордів виготовляються з жорсткого сталевого дроту. Бандаж сталевого корду та нижній текстильний шар виготовляються з синтетичного матеріалу.

Діагональні шини Слайд 7
У каркасі діагональних шин нитки сусідніх шарів корду перетинаються під певним кутом і кількість шарів завжди парна. Під час контакту шини з дорогою змінюється кут перехрещування ниток корду, що призводить до підвищених деформації й теплоутворення, а також знижує термін служби шин.

Така конструкція дозволяє створювати круглі шини. У більшості випадків діагональні шини не оснащуються сталевим кордом, тому вони погано підходять для використання у легкових автомобілях.

Радіальні шини    (Слайд 8)

У радіальних шин (типу R) нитки корду в каркасі розташовуються від борта до борта (по радіусу) й не перетинаються одна з одною. Така конструкція каркаса більш прогресивна: менша кількість шарів корду, зменшуються теплоутворення й опір коченню. Термін служби радіальних шин набагато більший, ніж діагональних.
Будова профіля шини

Профіль шини складається з поздовжніх канавок, поперечних канавок і грунтозачепів.

Поздовжні канавки підвищують стабільність руху автомобіля.

Поперечні канавки покращують передачу тягового зусилля.

Додаткові грунтозачепи із ламелями на протекторі забезпечують кращий контакт із дорожним покриттям, особливо у зимовий період часу.

Аквапланування та ламелі грунтозачепів      (Слайд 9)

Основне завдання профіля шини - забезпечення безпечного руху за будь-яких дорожніх умов. Для цього через канавки відводиться вода, що запобігає акваплануванню (спливання) шини.

Додатково, у канавках стискається вільний, нежорсткий грунт, завдяки чому досягається кращий контакт із дорогою, особливо на снігу.

Літні та зимові шини    (Слайд 10)

Шини на автомобілі повинні відповідати порі року.

Літні шини (на рисунку зліва) призначені для використання на дорогах без снігу. Склад гуми в такій шині підібраний таким чином, щоб вона не ставала надто м'якою за підвищення температури, це зменшує її зношення.

Зимові шини (на рисунку справа) розраховані на низькі температури. Склад гуми зберігає потрібну м'якість навіть у холод. Окрім того, рисунок протектора зимової шини має більшу кількість грунтозачепів із ламелями. Як правило, максимальна швидкість зимових шин обмежена та є на порядок меншою, ніж максимальна швидкість автомобіля. У зв'язку з цим у Європі приписується розміщувати в полі зору водія наклейку зі вказанням максимально допустимої швидкості у зимовий період.

Всесезонні та позашляхові шини     (Слайд 11)

Всесезонні шини (на рисунку зліва) є компромісним варіантом. Вони підходять для усіх пір року.

Позашляхові шини (на рисунку справа) призначені для використання за межами асфальтованої дороги. Їх великий протектор особливо добре підходить для пухкого ґрунту.

Будова вентиля    (Слайд 12)

Для нагнітання і видалення повітря камера має вентиль, який складається з металевого корпуса, золотника і ков­пачка.

Корпус вентиля камери вантажних автомобілів виготовляється з латунної трубки,один кінець якої має фланець і різьбову шийку. Кріпиться корпус вентиля до камери за допомогою гайки з шайбою, затискуючи краї отвору ка­мери.

Корпус вентиля камери легкових автомобілів складається з верхньої латунної частини і ниж­ньої — гумової, привулканізованої до камери.

У верхній частині корпуса вентиля розміщено золотник — зворотний кла­пан, що пропускає повітря тільки всередину камери. До зо­лотника входить ніпель із зовнішньою різьбою, ущільнювальна втулка з гумовим кільцем, стержень і пружина.

Слайд 13

На корпус вентиля зверху накручують ковпачок з гумовою втулкою. Хвостовик ковпачка має проріз і служить ключем для золотника. Пружина золотника опирається на нижній кінець напрямного стержня і утримує клапан у закритому положенні. Під час накачування шини стиснене повітря діє на клапан, стиску­ючи пружину, відкриває його і проходить у камеру. Щоб випустити повітря з камери, треба натиснути на верхній кінець стержня і від­крити клапан.

2. Маркування шин

Розмір шини  (Слайд 14)

Шини повинні відповідати різним вимогам, одна з яких - відповідність нормам.

Наприклад: 195/65 R 15 91T      (Слайди 15-17)

     195 - це ширина шини в мм.

     65 - це процентне вiдношення висоти профiлю шини до її ширини (в нашому випадку 65%). Цей параметр визначає висоту профілю шини за даної ширини шини.

     Якщо ця цифра відсутня при маркуваннi, наприклад, 195/ R 15, то це значення дорiвнює бiльш як 80 (до 100) i така шина зветься "повнопрофiльною".

     R - означає конструкцiю шини (радiальна), а не радiус шини.

     15 - посадочний дiаметр диску в дюймах, тобто внутрiшнiй дiаметр шини (саме дiаметр, а не радiус).

          На деяких шинах зазначено "MAX LOAD" (максимальне навантаження) i далi подано значення в кг або фунтах.

     Маркуванням "REINFORCED" позначенi тiльки шини для легкових автомобiлiв (зазвичай, такi шини мають 4 - 6 шарiв корду, "пiдсилена" шина).

     Лiтера "С" або "СOMMERCIAL", що зазначена пiсля дiаметра шини, наприклад: 195/70 R15 C, (така шина зазвичай, має 4 - 10 шарiв корду, "пiдсилена" шина для легких вантажних автомобiлiв та автобусiв особливо малої мiсткостi).

     Для шин з маркуванням "REINFORCED", "СOMMERCIAL" кiлькiсть шарiв корду жорстко не регламентована, вони можуть мати вiд 1 шару до 10 або бiльше.

    91 - iндекс навантаження шини.

     T - iндекс швидкостi. Це умовний параметр, який визначає максимально допустиму швидкість руху автомобіля, яка допускається при використанні даної шини.

Запитання учням. З якою максимальною швидкістю можна використовувати шину з індексом швидкості Т?

Додаткові позначення шин (Слайд 18)

Зимові шини позначаються літерами:
М = Mud = бруд
S = Snow = сніг

Додатково для ринків США та Канади зимові шини позначаються символом сніжинки.

Шини аварійного ходу, здатні продовжувати рух навіть за спускання колеса, позначаються наступними скороченнями:

• RunOnFlat
• HP, SSR, SST

Шини з низьким опором котінню можуть мати наступні скорочення:

Слайд 19

• Green X («зелені шини»)
• Reduces CO2 ("зменшує викид СО2")

Ці позначення вказують на економію палива завдяки використанню таких шин.

Символ стрілки на шині показує напрям обертання шини у встановленому стані. Це необхідно враховувати за монтажу та встановлення коліс.

Маркування шин по євростандарту

Повідомлення учня (Додаток 1)

3. Причини передчасного зносу шин

Запитання учням. Що головне в експлуатації автомобіля? (Безпека)

Які параметри впливають на безпеку під час експлуатації автомобіля? (конструктивні особливості, різні електронні системи, манера водіння, знос шин)

Немає у світі вічних речей, не вічні і покришки. Вони старіють, зношуються.

Визначення ступеня зносу  (Слайд 20)

Запитання учням. Як визначити знос шин? (На покришці є індикатор зносу шин - це невеликі виступи в канавках між протекторами. Коли розмір протектора зрівняється з висотою цих виступів, шину необхідно замінити.)

Слайд 21

Нагадаю, що визначення зносу шин проводиться за допомогою індикатора зносу. Згідно йому, залишкова висота протектора не може бути менше 1,6 міліметра для літнього типу гуми. Для зимової вимоги жорсткіші — 4 міліметри. У місці, де розташовані індикатори зношення, на боковій стінці нанесене літерне скорочення TWI = Tread WearIndicator – індикатор зношення шини. Воно полегшує пошук місця, де розташовані індикатори зношення. Величини чітко регламентовані Правилами дорожнього руху. Це загальне положення. А тепер детальніше розглянемо види зносу.

Робота учнів в групах з картками  (Додаток 2)

1 Група - пиловидний

2 Група - односторонній

3 Група - численний по колу

4 Група - локальний у вигляді плями

5 Група - плоский у вигляді майданчика

6 Група - пов’язаний зі старінням

Кожна група характеризує вид зносу і шляхи його усунення і заповнює свою частину таблиці.

Фактори, що впливають на підвищений знос шин   (Слайд 22)

Так, автомобільні покришки з часом зношуються. Існують норми зносу шин. Але частенько буває, що автомобіль проїхав не таку вже й велику відстань, а покришки вже потребують заміни.

Запитання учням. Чому таке відбувається? (недостатній або надмірний тиск повітря; перевантаження; непрофесійне керування; погане технічне обслуговування; неправильний монтаж (демонтаж); дисбаланс коліс)

4. Правила збереження і транспортування покришок і камер  (Слайд 23)

Температура  Температура на складі сезонного зберігання має бути не вище +25 ºC, а найоптимальнішим є темне місце з температурою від +15 ºC до 0 ºC.

Вологість  Потрібно уникати занадто високої вологості. Вона не повинна бути на складі такою, щоб вода конденсувалася на шинах.

Світло   Шини треба захищати від від прямого сонячного та яскравого штучного освітлення через наявність там великої кількості ультрафіолету, який негативно впливає на фізико-хімічні властивості гуми.

Деформація   Шини треба зберігати у нормальному стані, без деформації, щоб вони не були стиснуті або розтягнуті.

Розчинники, масло, жири і тепло  Шини потрібно захищати навіть від короткочасного контакту з розчинниками, маслами або жирами.

Перестановка шин Слайд 24

Шини ведучих коліс автомобіля зношуються більше, ніж шини коліс ненавантажених тяговим зусиллям. Крім того, характер зносу передніх і задніх коліс автомобіля різний, так як вони працюють в різних умовах. У зв'язку з цим з метою рівномірного зносу шин і збільшення амортизаційного пробігу проводиться періодична перестановка коліс.

Існують різні схеми перестановки коліс зі зміною порядку перестановки, з включенням в кругообіг запасного колеса і без нього. Можливі схеми перестановки коліс представлені на малюнку. При побудові цих схем враховується доцільність завершення циклу перестановок за передбачуваний амортизаційний пробіг шин всього автомобіля. При існуючих нормах амортизаційного пробігу шин і періодичності технічного обслуговування автомобіля раціонально перестановку шин вантажних автомобілів здійснювати при виконанні другого технічного обслуговування (ТО-2) автомобіля, та через кожні 10-16 тис. км.

V. Закріплення знань

(Робота зі схемами) Слайд 25, 26

1. Ширина шини позначена цифрою…?
2. Яка з цифр вказує на те, що ця шина безкамерна?
3. Яка цифра вказує на висоту профіля?
4. Що позначено цифрою 13?
5. Із чого складається автомобільна шина?
6. Назвіть види зносу автомобільних шин.
7. Вкажіть порядок перестановки шин.

 VІ. Підбиття підсумків уроку

 VІІ.  Повідомлення домашнього завдання

1. Опрацювати підручник: Кисликов В.Ф.,  Лущик В.В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник.-К.: Либідь, 1999.-400с. Параграф 5,5
2. Ю.І. Боровський, Ю.В. Буральов, К.А. Морозов Будова автомобілів: Підручник.-К.: Вища школа, 1991.-303с Параграф 17.5
3. Вивчити правила монтажу і демонтажу шин.

Додаток 1

МАРКУВАННЯ ШИН ПО ЄВРОСТАНДАРТУ

В рамках Європейського Регламенту (ЄС) № 1222/2009 з 1 листопада 2012 року набула чинності нова норма про маркування шин для легкових автомобілів та легких вантажівок. Це нове положення стало в нагоді споживачам, оскільки містить інформацію про безпеку шин (гальмування на мокрій дорожній поверхні) та вплив шин на навколишнє середовище (опір коченню і зовнішній шум).

     ПОРІВНЯННЯ ЕКОНОМІЇ ПАЛИВА

Використовуйте цю діаграму, щоб побачити чи економно шина споживає паливо.

Паливна економічність оцінюється шкалою показників від A (найбільш ефективна), до G (найменш ефективна). Протягом експлуатації шини класу A, можна заощадити до 80 літрів палива. Наприклад, автомобіль, оснащений чотирма шинами класу А, під час водіння 80км/год використає на 7,5% палива менше ніж автомобіль з шинами класу G. Результати звичайно можуть змінюватися в залежності від типу автомобіля або кліматичних умов, але прогалини продуктивності доведені.

ПОРІВНЯННЯ ЧАСУ ГАЛЬМУВАННЯ НА МОКРІЙ ДОРОЗІ

Ця діаграма відсортовує шини в залежності від того, як добре вони гальмують у вологих умовах.

Коефіцієнт зчеплення гранується від показника А (найбезпечніший, коротка відстань гальмування) до G (найменш безпечні, довга відстань гальмування).

Різниця гальмування шини класу А від шини класу G може дорівнювати сумарній довжині чотирьох легкових автомобілів. Автомобіль, оснащений чотирма шинами класу А, під час водіння 80км/год матиме гальмівний шлях на 18 метрів (30%) менший ніж автомобіль з шинами класу G.

ПОРІВНЯННЯ ЗОВНІШНЬОГО РІВНЯ ШУМУ

Ця діаграма показує рівень шуму шини в децибелах (dB).

Піктограма з трьох хвиль показує наскільки високий рівень шуму (чим більше чорних хвиль - тим вищий рівень шуму). Проте, тут йдеться саме про зовнішній шум шин, який впливає на навколишнє середовище, а не про шум в салоні автомобіля. У 2016 році шини з позначенням у три хвилі будуть заборонені для продажу.

Хоча інформація, представлена на етикетці шини, допомагає автомобілістам зрозуміти наскільки добре шина виконує свої функції, проте є ще багато інших факторів, які слід розглянути при купівлі шини. Наприклад, слід враховувати опір акваплануванню, курсову стійкість, керованість на мокрій і сухій дорозі, довговічність шини, ефективність гальмування на сухій дорозі та можливості шини в зимових умовах.

Додаток 2

1 Група (Пиловидний знос)

При пиловидному зносі протектор на фронтальній крайці зношується швидше, ніж на задній частині. Пояснити це можна тим, що при русі шина спочатку вдавлюється, а потім (колесо безперервно обертається) випрямляється. Пиловидный знос є нерівномірним і збільшує шум кочення покришки.

Цьому виду зношування більш повалені шини на провідних колесах. Боротися з ним можна, для цього необхідно вчасно переставляти колеса, що зробить амортизацію протектора рівномірною.

2 Група (Односторонній знос)

Такий вид зношування сигналізує про неправильне розвал-сходження коліс. Причому навіть можна визначити, яка помилка в геометрії підвіски була допущена. Якщо знос видно на зовнішній стороні покришки — значить, є надлишковий позитивний розвал-сходження. А якщо на внутрішній — надлишковий негативний. А якщо розвал нульовий? Тоді ви зможете побачити картину рівномірного, хоч і посиленого, зносу.

3 Група (Численний знос по колу)

Іноді буває, що огляд показує наявність місць зношування відразу в багатьох місцях. Швидше за все, у вас проблеми з підвіскою машини. Важелі, пружини, амортизатори — перевіряти потрібно все. Краще, якщо це зроблять кваліфіковані працівники автосервісу. А ось покришку доведеться замінити. Такий вид зносу протектора шин призводить до неможливості рівномірного обертання колеса, тобто воно починає «бити». Що не є добре.

4 Група (Локальний знос у вигляді плями)

Цей вид зносу свідчить про застосування екстреного гальмування. Цілком можливо, що цим запобігли серйозну аварію або навіть врятували людське життя. Проте блокування колеса при такому гальмуванні сприяє утворенню в локальній області плями зі стертим протектором. Природно, це порушує балансування колеса.

 Покришку доведеться міняти.

5 Група (Плоский знос у вигляді майданчика)

Плоскі майданчики можуть утворитися після тривалої стоянки автомобіля. Щоб уникнути такої неприємності просто збільшіть тиск в колесі перед постановкою авто на зберігання.

Друга причина — зупинка машини після руху в спортивному стилі, тобто з різкими прискореннями, поворотами і гальмуваннями. Гума розігрівається, а потім, при зупинці, «схоплюється» в деформованому стані.

Втім, цей дефект легко виправити. Просто нагрійте шину, і вона відновить первісну форму.

6 Група (Знос пов’язаний з старінням)

Термін служби якісної автомобільної покришки не перевищує 10 років. Тому є природні причини — каучук, що є основою будь-якої шини, після закінчення десятиліття просто втрачає еластичність і стає пористим. В пори потрапляє вода, яка, як відомо, при замерзанні розширюється і створює розриви, плюс викликає корозію металевого корду.

Підсумок — покришка може прийти в непридатність прямо під час руху. Висновок — навіть якщо ви дуже рідко їздите, «переобувайте» колеса не рідше ніж раз на 10 років.

Використані джерела:

1. Кисликов В.Ф.,  Лущик В.В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник.-К.: Либідь, 1999.- 400с
2. Ю.І. Боровський, Ю.В. Буральов, К.А. Морозов Будова автомобілів: Підручник.-К.: Вища школа, 1991.-303с
3. https://uk.wikipedia.org/wiki/Автошина
4. vianor.ua/tyre-construction
5. http://www.autoexpert.in.ua/ua/988-vse-pro-shini.html
6. http://shina-online.ru/change_tyre.html