ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОПОРНОЇ ВЗАЄМОДІЇ ЛІТНІХ І ЗИМОВИХ ПНЕВМАТИЧНИХ ШИН ТИПОРОЗМІРУ 225/55 R18 ЗАЛЕЖНО ВІД ВНУТРІШНЬОГО ТИСКУ
Анотація
DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2026-37-11
Оптимізація взаємодії пневматичної шини з опорною поверхнею є однією з ключових умов забезпечення ефективності, стійкості та безпеки руху автомобіля. У сучасних умовах експлуатації, коли транспортні засоби часто використовуються як на твердих дорогах, так і на слабких або нестабільних поверхнях, зростає потреба у науково обґрунтованому підході до регулювання внутрішнього тиску в шинах.
У межах роботи виконано порівняння взаємозв’язку між внутрішнім тиском у літніх шинах Michelin Primacy 3 та зимових шинах Triangle Snowlink PL01 типорозміру 225/55 R18 та величиною контактного тиску, що передається транспортним засобом на опорну поверхню. Оптимізація тиску в шинах є ключовим чинником підвищення прохідності, зменшення навантаження на дорожнє покриття та поліпшення керованості, особливо за умов руху по м’яких, нерівних або слабонесучих поверхнях (пісок, сніг, болотистий ґрунт тощо).
У дослідженні також проаналізовано можливі способи впливу на контактний тиск та запропоновано практичні заходи, спрямовані на підвищення показників прохідності. Основною метою роботи було визначення закономірності зміни тиску на контактну поверхню у літніх та зимових шинах залежно від їх внутрішнього тиску.
Експериментальні випробування проводилися відповідно до розробленої методики на автомобілі категорії M1 з підвищеними позашляховими характеристиками — Opel Grandland 1.5 BHDi. Тестування здійснювалося на рівній бетонній поверхні із застосуванням літніх шин Michelin Primacy 3 та зимових шин Triangle Snowlink PL01 типорозміру 225/55 R18.
Отримані експериментальні дані дозволяють стверджувати, що сезонні типи шин відрізняються не лише рисунком протектора чи твердістю гумової суміші, а й характером їхньої механічної взаємодії з опорною поверхнею під навантаженням. Ці відмінності визначають ефективність шин у відповідних кліматичних та дорожніх умовах, а також підтверджують необхідність обґрунтованого вибору шин із урахуванням сезонності, режимів експлуатації, типу дорожнього покриття та вимог до прохідності й безпеки руху.
Представлені у статті графічні залежності шин для різних кліматичних умов наочно підтверджують ефективність та інженерну доцільність зниження внутрішнього тиску в шинах під час експлуатації транспортних засобів у складних дорожніх та позашляхових умовах. Продемонстровані результати свідчать, що зимові та літні пневматичні шини демонструють принципово різний характер деформаційних процесів та специфіку взаємодії з опорною поверхнею навіть за однакових зовнішніх умов та одного й того ж діапазону зміни внутрішнього тиску. Виявлені відмінності зумовлені сукупністю конструктивних, матеріальних та експлуатаційних чинників, які визначають механічну відповідь шин різного сезонного призначення під дією навантаження.
Завантаження
Посилання
Samuel K. Clark 1971, Mechanics of Pneumatic Tires https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/MONO/nbsmonograph122.pdf
Smith, D.L.O. & Dickson, J.W. 1990, ‘Contributions of vehicle weight and ground pressure to soil compaction’, Journal of Agricultural Engineering Research, Vol. 46, Pp. 13-29, https://doi.org/10.1016/S0021-8634(05)80110-6
Chen, B, Ding, P, Wei, G, Xiong, C, Wang, F, Yu, J, Yu, H & Zou, Y 2023, ‘A Study on the Contact Characteristics of Tires–Roads Based on Pressure-Sensitive Film Technology’, Materials, no 16, 6323. https://doi.org/10.3390/ma16186323
Arriaga, F, Luck B & Siemering. G 2018, Managing Soil Compaction at Planting and Harvest Madison, viewed <https://learningstore.extension.wisc.edu/products/managing-soil-compaction-at-planting-and-harvest-p1883>
Douglas, R, Woodward, D &Woodside OBE, A 2011, ‘Road contact stresses and forces under tires with low inflation pressure’, Canadian Journal of Civil Engineering, viewed <https://www.researchgate.net/publication/237188591_Road_contact_stresses_and_forces_under_tires_with_low_inflation_pressure>
Duiker, S 2004, Avoiding Soil Compaction. Penn State Extension, viewed < https://extension.psu.edu/avoiding-soilcompaction>
Vermeulen, GD & Perdok, UD 1994, ‘Chapter 19 - Benefits of Low Ground Pressure Tyre Equipment’, Developments in Agricultural Engineering, Elsevier, Vol. 11, Pp. 447-478 https://doi.org/10.1016/B978-0-444-88286-8.50027-1
Koolen, AJ, Lerink, P, Kurstjens, DAG, van den Akker, JJH & Arts, WBM 1992, ‘Prediction of aspects of soil-wheel systems’, Soil and Tillage Research, Vol. 24, Issue 4. https://doi.org/10.1016/0167-1987(92)90120-Z
Marco Furlan, Matthew Strang, Mateo Gladstone & Henning Olsson 2025, ‘Measurement of Contact Patch Pressure Behaviors in High-Speed Dynamic Conditions’, Tire Science and Technology, iss 53 (1), Pp. 2–13. doi: https://doi.org/10.2346/789802
Mehari, Z. Tekeste, Thomas R. Way, Wayne Birkenholz & Sally Brodbeck 2023, ‘Effect of Increased Deflection Tire Technology on Soil Compaction’, Journal of the ASABE, no 66(1), Pp. 75-84.
viewed <https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=53760>
Marco Costanzi, Vincent Rouillard & Cebon David 2019, ‘Effects of tire contact pressure distribution on the deformation rates of pavements’, 9th International Symposium on Heavy Vehicle Weights and Dimensions. International Forum for Road Transport Technology, February 2019, viewed <https://www.researchgate.net/publication/237260941_Effects_of_tire_contact_pressure_distribution_on_the_deformation_rates_of_pavements>
Van, NV, Matsuo, T, Kuomoto, T & Inaba, Shigeki 2008, ‘Effects of tire inflation pressure on soil contact pressure and rolling resistance of farm tractors’, Bull Fac Agr Saga Univ, viewed <https://www.researchgate.net/publication/292697477_Effects_of_tire_inflation_pressure_on_soil_contact_pressure_and_rolling_resistance_of_farm_tractors>
Ishan P. Mehta, Sudhendunath N. Pande, Mayank B. Patel, Gurpritsingh T. Virdi 2017, ‘Effect of Tire Inflation Pressure on Rolling Resistance, Contact Patch Area and Braking Distanc’, International Journal of Science Technology & Engineering, Vol. 3, Issue 10, viewed <https://www.academia.edu/35691809/Effect_of_Tire_Inflation_Pressure_on_Rolling_Resistance_Contact_Patch_Area_and_Braking_Distance>
Marzieh Salehi, Jacques W.M. Noordermeer (Contributor), Louis A.E.M. Reuvekamp & Anke Blume 2020, ‘What happens in the tire contact area?’, Tire Technology Expo 2020 – Hanover
Pysartsov, O 2025, ‘Zalezhnist vplyvu tysku na opornu poverkhniu vid tysku v litnii shyni rozmirom 225/55 R18’ [Dependence of the effect of pressure on the supporting surface on the pressure in a summer tire of size 225/55 R18 ], Avtomobilnyi transport, iss (56), Pp. 13–18. https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2025.56.0.02 ( in Ukraine)
Pysartsov, OS 2025, ‘Zalezhnist vplyvu tysku na opornu poverkhniu vid tysku v zymovii shyni Triangle snowlink Pl01 Typorozmiru 225/55 R18’ [ Dependence of the pressure effect on the bearing surface on the pressure in the winter tire Triangle snowlink Pl01 Typorozmiru 225/55 R18 ], Mashynobuduvannia, no 35, Pp. 54-64 https://doi.org/10.26565/2079-1747-2025-35-06 ( in Ukraine)
Pysartsov, OS 2024, ‘Doslidzhennia tysku na opornu poverkhniu transportnoho zasobu katehorii M1 na prykladi «Opel Grandland 1,5 BHDI»’ [Research on the pressure on the supporting surface of a vehicle of category M1 using the example of "Opel Grandland 1.5 BHDI" ], Cuchasne avtomobilebuduvannia, avtotekhnichna ekspertyza, ekspluatatsiia avtomobilnoho transportu ta pidhotovka fakhivtsiv haluzi transport, KhNADU, 22-23 zhovtnia 2024 r. ( in Ukraine)
