Конструкция грузовой шины в значительной степени зависит от ее целевого назначения. Тем не менее, общими элементами всех грузовых шин являются протектор, каркас, борт, брекеры и боковины. У бескамерных шин также имеется герметизирующий слой.
Каркас - главный силовой элемент шины, состоящий из одного или нескольких слоев обрезиненного корда, закрепленных, как правило, на бортовых кольцах. Корд представляет собой ткань, состоящую из нитей, изготавливаемых на основе натуральных или синтетических волокон, или тонких стальных нитей (металлокорд);
Брекер - внутренняя часть шины, расположенная между каркасом и протектором и состоящая из нескольких слоев обрезиненного металлического корда. Брекер предназначен для смягчения ударных нагрузок на шину, возникающих при движении автомобиля по дороге;
Протектор - наружная резиновая часть покрышки шины, как правило, с рельефным рисунком, обеспечивающая сцепление с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений;
Боковина - слой покровной резины, расположенный на боковой стенке покрышки, предохраняющий каркас от наружных повреждений;
Борт покрышки - жесткая часть пневматической шины, обеспечивающая ее крепление на ободе колеса.
Диагональные шины
Каркас диагональной шины состоит из определенного количества прорезиненных кордовых прокладок, края которых обвиваются вокруг проволочных кольцевых стержней (эти стержни обеспечивают посадку шины на диск). Все нити корда каркаса и брекера перекрещиваются в смежных слоях и имеют в средней части беговой дорожки углы наклона нитей корда каркаса и брекера 45° - 60°. Число смежных слоев обычно четыре. Конструкция диагональных шин устарела, но их продолжают выпускать (в основном для машин старых конструкций), потому что они относительно дешевы в производстве, их каркас менее подвержен разрушению при ударах и порезах.
Недостаток диагональной шины при изменение нагрузки и при колебаниях во время движения протектор подвергается повышенной деформации («смятию»), в результате чего канавки рисунка сжимаются, а выступы проскальзывают по опорной поверхности.Диагональные шины по своим эксплуатационным характеристикам уступают радиальным шинам.
Радиальные шины
У радиальных шин нити корда в слоях каркаса не перекрещиваются как у диагональных шин, а имеют радиальное (меридиональное) расположение, т.е. направлены от борта к борту. Шины с радиальным расположением нитей корда в каркасе (радиальные шины) выпускаются в камерном и бескамерном исполнениях. Брекер в таких шинах выполняет большую часть работы каркаса и изготавливается чаще всего из 2-х, 3-х слоев металлокорда. Металлокорд отличается высокой прочностью, малым удлинением по сравнению с текстильным, обладает высокой стойкостью к тепловому старению и лучшей теплопроводностью.
Радиальные шины выпускаются двух видов:
с кордом из синтетических волокон в каркасе и с металлокордом в брекере (комбинированные);
с кордом из синтетических волокон в каркасе и текстильных волокон в брекере
Нейлоновый корд в каркасе и металлокорд в брекере позволяют повысить прочность шины в зоне беговой дорожки, защитить её каркас от повреждений, уменьшить распространение трещин в протекторе. Нити каркаса воспринимают только радиальные нагрузки. А это, в сравнении с диагональными шинами, значительно уменьшает напряжённость нитей и позволяет при одной и той же нагрузке изготавливать каркас радиальных шин с меньшей слойностью (в два раза) , что обеспечивает лучший отвод теплоты. Число слоев в каркасе радиальных шин может быть нечётным, так как каждый слой корда из-за радиального направления нитей работает самостоятельно. Количество слоев и их вид можно прочитать на боковине шины и уже отсюда делать выводы о прочности шины.
Радиальные шины по сравнению с диагональными имеют лучшее сцепление с дорожной поверхностью. Это достигается за счёт большей площади контакта с опорной поверхностью и применения брекера из сверхмодульных типов корда (металлокорда и др.) Жесткий брекер снижает деформацию протектора и пятно контакта практически не изменяется по форме. Поэтому объём канавки не уменьшается, а выступы протектора не проскальзывают.
Радиальные шины по сравнению с диагональными характеризуются большей несущей способностью (на 15-20%); повышенной максимальной скоростью; меньшей массой (на 3-4%); большей радиальной эластичностью (на 20-30%), меньшим нагревом (на 20-30%).
Однако, радиальные шины имеют большую стоимость и повышенную боковую эластичность. Радиальное расположение нитей корда снижает прочность боковины стенки покрышки. В тяжелых дорожных условиях при движении по глубокой колее, особенно при пониженном давлении воздуха в шинах, при ударах о бордюрные камни боковины радиальных шин, по сравнению с диагональными, чаще подвергаются повреждениям.