Колесо автомобиля состоит из пневматической шины, обода, соединительного элемента (диска), ступицы и пневматических шин. В зависимости от конструкции обода и соединительного элемента колеса могут быть разборными и неразборными, дисковыми и бездисковыми. Ступица колеса обеспечивает его свободную установку на оси автомобиля.
Неразборное колесо с глубоким ободом
Обод служит для соединения шины с колесом. С этой целью ему придается специальная форма. Колесо в сборе должно быть сбалансировано, балансировочные грузики крепятся к ободу с помощью пружинных зажимов или клея. На большинстве легковых автомобилей и грузовых небольшой грузоподъемности используются глубокие, неразборные ободья.
Глубокий обод жестко соединяется с диском, который служит для крепления колеса к ступице с помощью болтов или гаек со шпильками. Полки глубокого обода имеют конусную форму для плотной посадки шины на обод. Угол наклона полок составляет, как правило (5±1)°. Полки обода заканчиваются закраинами, имеющими определенную форму и служащих боковыми упорами для шины. Расстояние между закраинами называется шириной профиля обода. В средней части обода имеется углубление, необходимое для облегчения монтажа и демонтажа шины на обод. Это углубление (ручей) может быть расположено симметрично относительно плоскости колеса или со смещением.
Размеры и профиль обода регламентированы соответствующими стандартами. На каждый обод наносится соответствующая маркировка, из которой можно узнать размеры и профиль. Основные размеры обода, ширину профиля и диаметр, как правило, все изготовители указывают в дюймах, за исключением компании Michelin, которая применяет для этого миллиметры. Пример маркировки: 5J × 13h3 ET 30, где: 5 — ширина обода в дюймах; 13 — диаметр обода в дюймах; J и h3 — конструктивные особенности профиля обода; ET 30 — вылет (от немецкого слова Einpresstiefe — ET) 30 мм.
Положительное (а) и отрицательное (б) плечо обката управляемого колеса
Вылет колеса (выступ) является важным параметром. Любое колесо должно «охватывать» ступицу, к которой оно крепится, потому что центр пятна контакта шины с дорогой смещается относительно вертикальной оси, проходящей через центр ступицы на небольшую величину, которая рассчитывается при конструировании подвески и рулевого управления автомобиля.
Величина вылета особенно важна для управляемых колес, потому что положение пятна контакта относительно оси поворота колеса играет важную роль в определении характеристик поворота автомобиля.
Неразборные колеса с глубоким ободом обычно центрируются на ступице с помощью центрального отверстия. Если диаметр центрального отверстия больше, чем у посадочной части ступицы, то центрирование осуществляется по коническим (или сферическим) поверхностям в отверстиях диска, предназначенных для крепления болтами или гайками. Иногда для лучшего центрирования и облегчения монтажа используют пластмассовые кольца, которые устанавливаются перед монтажом колеса на ступицу в центральное отверстие диска. Колесные диски легковых автомобилей изготавливаются штамповкой из стали с последующей сваркой обода и диска или из легких сплавов (алюминиевых или магниевых). Наиболее прочные колеса из легких сплавов —
кованые. Они имеют мелкозернистую структуру и высокую прочность при малой массе. Легкосплавные колеса дороже стальных, но эстетически привлекательнее. Колеса изготавливались и из композитных материалов: например, еще в 70-е гг. фирма Citroёn выпускала армированные углепластиковые колеса, которые весили в два раза меньше металлических. Однако из-за высокой стоимости таких колес они устанавливаются только на дорогих спортивных автомобилях.
Конструкция разборного обода грузового автомобиля: 1 — закраина; 2 — обод; 3 — разрезная часть обода; М — ширина обода; D — диаметр обода
Разборные ободья применяют для колес большинства грузовых автомобилей и автобусов. Разборные ободья могут быть дисковыми и бездисковыми. Наиболее часто используются разборные ободья с коническими посадочными полками.
Бездисковое колесо, его общий вид (а) и крепление колеса (б): 1 — секторы колеса; 2 — ступица; 3 — крепление; 4 — шпилька; 5 — гайка
Шины грузовых автомобилей имеют большие размеры и высокую жесткость, поэтому монтаж таких шин на неразборные ободья затруднен. Разборные ободья позволяют облегчить эту задачу. Для некоторых шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности применяют разборные ободья с распорными кольцами. Такие ободья состоят из двух частей, соединяемых между собой болтами. Такая конструкция надежно удерживает шину на колесе независимо от значения давления воздуха в шине.
Ступицы колес изготавливают из стали или ковкого чугуна. К ним крепятся элементы тормозных механизмов, диски и барабаны. Ступица устанавливается на подшипниках, которые должны воспринимать не только радиальные, но и осевые усилия от действия боковых сил. В ступицах устанавливают конические роликовые или шариковые радиально-упорные подшипники. В подшипники колес закладывается смазка, выдерживающая высокие температуры. Для предотвращения вытекания смазки и попадания грязи подшипники уплотняются сальниками.
Подробнее о колесном диске - в главе Колесный диск
wiki.zr.ru
Колесо (автотранспорт) — Википедия
Автомобильное колесо (в соответствии с действующим ГОСТом РФ) — в просторечии «Колёсные диски»
См. также другие значения термина Диск
Автомобильное колесо является неотъемлемой частью автомобиля и совместно с шиной представляют собой движитель колёсного транспортного средства.
Автомобильное колесо за последние 100 лет претерпело немало изменений, от деревянных колёс до композитов и сверхпрочных сплавов. Первые европейские автомобили были оборудованы спицевыми колёсами аналогичными велосипедным, но эти колёса оказались недостаточно прочными. Первый американский массовый автомобиль Ford Model T выпускался с 1908 по 1927 год с деревянными колёсами. В 1927 году они были заменены на стальные. В 1960-х годах большую популярность получили магниевые диски, лёгкие и прочные диски из сплавов магния изначально были созданы для гонок, но постепенно вышли на массовый рынок. Позже место магниевых дисков заняли более тяжёлые, но более дешёвые в производстве литые алюминиевые диски. На данный момент большинство дилеров выпускает автомобили со стальными (бюджет-эконом вариант) либо литыми алюминиевыми дисками. Кованые диски из сплавов магния по-прежнему используются для гоночных автомобилей, включая Formula 1.
Деревянный диск автомобиля Паккард начала 20-го века
Спицованный диск начала 20-го века
Классический стальной диск 70-х годов производства
Литой алюминиевый диск 90-х годов производства на Феррари
Спицевое колесо[править | править код]
В настоящее время его носителями являются только велосипеды и некоторые мотоциклы. Достоинства спицевых колёс в их высокой энергоёмкости (амортизирующей способности), к недостаткам можно отнести высокую трудоёмкость в производстве колёс и невысокую точность геометрии колеса. Также спицевые колёса можно встретить на выставочных автомобилях или ретро-карах.
Является наиболее распространёнными и дешёвым типом колёс в мире, выполняется как правило из листовой стали, довольно прочно, зарекомендовало себя во всех видах транспорта. Преимуществом таких дисков является то, что они подлежат ремонту в случае деформации. Из недостатков отмечается излишний вес. На автомобильные стальные колёса ввиду скромности их дизайна часто устанавливают декоративные колпаки[en].
Колёса из лёгких сплавов[править | править код]
Колёса из лёгких сплавов (в большинстве случаев алюминиевых) можно поделить на три категории (по технологии производства): литые, кованые и комбинированные (сборные).
Литой алюминиевый диск
Кованый диск покрашенный в красный цвет
Основные преимущества легкосплавных колёс перед стальными:
геометрическая точность,
меньший вес (как правило),
улучшенное отведение тепла от тормозных систем,
разнообразие дизайна колёс.
Eсли стальное колесо типоразмерности 5Jx13 имеет массу 5,5 кг, то легкосплавное литое — около 4,8-5 кг, а кованое — около 4,2-4,5 кг (взвешивание колёс ВАЗ-21099 произведено в испытательной лаборатории компании K&K в 1999 г.). Технически уменьшение массы колеса означает снижение массы неподрессоренных частей и сил инерции. Благодаря этому оно легче «отрабатывает» неровность поверхности дорожного полотна, что даёт более чёткую реакцию подвески автомобиля. В свою очередь улучшается контакт автомобиля с дорогой и его управляемость. Снижение инерционности, соответственно, увеличивает ресурс самого транспортного средства, повышает тормозную и разгонную динамику и как следствие снижает расход топлива.
Литые колёса[править | править код]
Литые изготавливаются методом отливки в форму. Используются как правило алюминиевые, магниевые и очень редко титановые сплавы. После отливки в ряде случаев проводят термообработку отливок (для улучшения механических свойств колеса). Свой конечный вид колесо получает после механической обработки и покраски. По стоимости — это самый окупающийся вид производства легкосплавных колёс.
Алюминий-магниевый диск фирмы Alcoa на автомобиле MAN TGL
пример профильной проекции диска.
Кованые колёса[править | править код]
Кованые колёса изготавливаются методом энергоёмкой горячей штамповки. Готовая поковка проходит обязательную термообработку (процесс закалки и старения). Конечный вид диск получает после механической обработки и покраски. По стоимости это один из самых дорогих видов производства легкосплавных колёс (поковка может иметь массу до 25 кг — выход одного колеса 5 кг плюс большие энерго- и трудозатраты).
Комбинированные колёса[править | править код]
Тип колёс, который состоит как правило из двух и более частей. Каждая из которых может быть выполнена по разным технологиям (пример: спицы — алюминиевый сплав, литьё. Обод — титановый прокат, вальцовка.). Спицевое колесо тоже относится к данному типу.
Сборно-разборные диски с креплением на центральной гайке
Снятый диск без шины
Композитные колёса[править | править код]
В настоящее время композитные колёса стоят на некоторых велосипедах и спорткарах. Широкое распространение этого типа ограничено их высокой стоимостью.
Бездисковые колёса[править | править код]
Устройство обода[править | править код]
На велосипедах, мотоциклах и легковых автомобилях обод неразборный. При монтаже шины она преодолевает закраины обода за счёт своей эластичности. Для облегчения монтажа посередине обода делают углубление — «ручей» (может быть расположен симметрично или несимметрично). Когда один борт шины задвигается в ручей, противоположный борт поднимается над закраиной обода.
На грузовых автомобилях используют разборный обод. Одна из закраин обода снимается, что позволяет задвинуть шину на обод или, наоборот, снять шину с обода. После установки шины съёмная закраина фиксируется запорным кольцом.
При использовании шин сверхнизкого давления необходимы дополнительные устройства, чтобы механически зажать борта шины и, таким образом, исключить возможность проворачивания шины относительно обода или её случайной разбортовки во время движения.
Крепление колеса производится посредством резьбовых соединений к колёсной ступице:
Снятый диск без шины с креплением на 5 болтов или гаек.
Диск Мерседеса,прикрученный на 5 болтах
Используются как правило многоточечные крепления (исключение составляют спорткары, и автомобили эксклюзивных моделей).
Все колёса имеют стандартную маркировку параметров, независимо от того, какое это колесо легкосплавное (литое) или стальное (штампованное). Например, 6,5J×16h3 PCD 5×114,3, Offset48 или ET48 DIA67,1.
6.5 — Монтажная ширина обода колеса в дюймах.
J — Профиль обода колеса (пример: JJ, C, CH, HJ и т. д.).
h3 — количество «хампов» (HUMP) Количество кольцевых выступов на ободе колеса вдоль закраин (предназначены для предотвращения схода шины с посадочных мест, при увеличении боковых сил).
16 — Монтажный диаметр обода колеса в дюймах.
LZxPCD 5×114,3 — Количество крепёжных точек (в данном случае 5×). И диаметр окружности (Pitch Circle Diameter), на которой расположены центры крепёжных отверстий, (в данном случае 114,3 мм). У дисков с четырьмя крепёжными отверстиями PCD измеряется как расстояние между центрами противоположных отверстий. У дисков с пятью крепёжными отверстиями измеряется расстояние между центрами самых дальних по отношению друг к другу отверстий и умножается на коэффициент 1,051.
ET48 (или Offset 48) — (ET-EinpressTiefe) Вылет (вынос) привалочной плоскости колеса (плоскость, которой колесо прижимается к ступице) относительно оси симметрии обода. Вылет бывает как положительный, так и отрицательный (пример: ЕТ40 — легковой автомобиль, ЕТ-4 «Джип») измеряется в мм. В данном случае он равен 48 мм.
DIA67,1 — (DIA) Диаметр центрального отверстия, которое отвечает за центровку всего колеса в сборе на ступице автомобиля. Измеряется со стороны привалочной плоскости. В нашем случае равен 67,1 мм.
Многие производители колёс делают DIA большего диаметра, а для центровки на ступице используют переходные кольца (адаптеры).
Дополнительная маркировка[править | править код]
0407 — Дата изготовления. Как правило год и неделя. В данном случае информация означает что диск выпущен в 4 неделю 2007 года.
SAE, ISO, TUV — клеймо контролирующего органа. Маркировка свидетельствует о соответствии колес международным правилам или стандартам.
MAX LOAD 2000LB — обозначение максимальной нагрузки на колесо (обозначают в килограммах или фунтах). В данном случае он равен 2000 фунтов (908 кг)
MAX PSI 50 COLD — обозначение максимального давления в шине. В данном случае давление не должно превышать 50 фунтов на квадратный дюйм (3,5 кгс/кв.см), COLD (холодный) указывает, что измерять давление следует в холодной шине.
Так называемая балансировка не проводиться на разобранном диске т.к. это не эффективно. Соотношение масс резины и диска должны определяться только в сборе и конечная балансировка проводится в собранном виде и с выставленным номинальным давлением. А так же балансировка должна проводиться с использованием фланцевого адаптера т.к. она увеличивает точность балансировки.
Качественные колесные диски производятся далеко не в каждой стране. Причем структура производств этих изделий заметно отличается .Например если в Германии или Италии это производители автозапчастей, то в России это металлургические заводы, занятые первичной выплавкой, а также переплавкой металлов. Впрочем Россия в этом плане не совсем одинока ибо например наиболее крупным производителем литых дисков в США является компания Alcoa, которая одновременно является крупным производителем первичного алюминия. Так же имеют ценность диски фирмы Zinik, которые изготавливают диски для премиальных автомобилей. В России производством дисков занимается Саянский и Красноярский и другие алюминиевые заводы, а также крупнейший в мире завод титана ВСМПО.К примеру в Германии производителями такой продукции являются моторостроительная компания AMG и производители автозапчастей такие как BBS и Lorinser. В Италии так же подобную продукцию производят такие фирмы как например MOMO[1] ,которые производят тюнинговые запчасти.
В XXI веке появились легкосплавные диски, выполняемые по воле заказчика. На них может быть нанесен определённый узор, они могут быть покрашены в соответствующие заказу цвета, разные украшения, а также вращающиеся колпаки. Но простор для творчества ограничен сохранением физических свойств, необходимых для диска.
Типичный пример кражи колес на автомобиле Ford Focus
В некоторых случаях комплект дисков может стоить даже дороже всей машины если эта машина сравнительно дешёвая. Допустим диски, сделанные на заказ для S-класса могут стоить порядка 20000 евро, при том что стоимость нового Мерседеса S-класса составляет порядка 100000 евро. По этому при невозможности угона такой машины могут украсть сами диски, а покупателем краденого имущества чаще всего оказывается владелец либо подобной машины, либо другой машины, на которой колеса соответствуют типоразмерности. То есть хорошие диски могут представлять собой значительную часть стоимости всей машины.
Есть и более примитивные случаи, когда воруют самый обычный железный диск с самой обычной шиной, продавая его за копейки в ближайший шиномонтаж. Как правило это происходит с грузовиками как европейского так и американского типа. Но если речь идет о машине европейского типа, где пока ещё преобладают стальные диски, основной целью кражи является шина, то при краже колеса с грузовика американского типа целью кражи чаще всего является сам диск, так как он выполнен из легкого алюмо-магниевого сплава и кроме того менее распространен в России по этому даже на вторичном рынке стоит значительно дороже.
Меры защиты[править | править код]
Для защиты от кражи колес применяется так называемая «секретка» или «обманный болт» или же «обманная гайка» в зависимости от типа крепления. Такие болты или гайки имеют специальную головку, которая доступна только одному или нескольким пользователям. Таким образом открутить такой болт или гайку обычным ключом невозможно, но умелые колесокрады чаще всего срезают такую гайку вместе со шпилькой, если конечно туда можно подобраться болгаркой не повредив сам диск . Но в противном случае «секретка» чаще всего защищает диск от кражи хотя бы потому что болт закручивается внутрь самого диска и болт или гайку невозможно срезать не повредив сам диск. В то же время при потере спецголовки для откручивания «секретки» можно столкнуться с проблемой так как сам владелец не сможет поменять колесо.
ru.wikipedia.org
Колесо автомобиля
Колеса – составляющие ходовой части, обеспечивают связь автомобиля с дорогой, причем это единственные элементы в конструкции машины контактирующие с дорожной поверхностью. Основная функция колес – обеспечение движения авто. Именно они за счет взаимодействия с дорожным полотном преобразуют вращение, полученное от силовой установки и трансмиссии, в перемещение автомобиля.
Назначение, функции
В целом, колеса автомобиля делятся на три категории, в зависимости от выполняемой ими функции, — ведущие, управляемые, поддерживающие. На ведущие колеса подается вращение и благодаря контакту с дорогой они заставляют автомобиль двигаться. Но в процессе передвижения авто необходимо изменять направление движение, маневрировать и за это отвечают управляемые колеса.
Грузовые авто предназначены для транспортировки грузов и для снижения нагрузки на ведущие и управляемые колеса, в конструкцию ходовой части добавлены поддерживающие. Они не приводят в движение авто, не участвуют в обеспечении маневрирования, их задача – принятие части нагрузки «на себя».
В легковых авто используется 4 колеса, в грузовиках же их количество может достигать и 12, а в спецтехнике – до 24. Примечательно, что на грузовиках обычно колеса разделены по категориям – одни из них ведущие, вторые – управляемые, остальные – поддерживающие.
Привод легковых автомобилей
Что касается легкового транспорта, то у них используемые виды колес автомобиля могут делиться как по назначению, так и быть совмещенными. К примеру, в заднеприводных моделях колеса, установленные на задней оси – ведущие, а на передней – управляемые. А вот в переднеприводных версиях – колеса передней оси являются одновременно и ведущими, и управляемыми, задние же выполняют лишь поддерживающую функцию.
Требования к колесам. Составные элементы
Конструкция этих составляющих ходовой части включает в себя два компонента – диск и шину. Но несмотря на это, устройство колеса автомобиля – достаточно сложное и к ним выдвигается немало требований:
быть прочными;
обеспечивать хорошее сцепление с дорожным покрытием;
надежно крепиться к ходовой части;
поглощать воздействия от мелких неровностей дороги;
служить длительный срок.
Колесный диск выступает в качестве посадочной основы для шины и одновременно обеспечивает крепление колеса к ходовой части. На эту составляющую воздействуют значительные нагрузки во время движения, поскольку они первые принимают на себя колебания от неровностей дороги и передают их на подвеску.
Диск
Колесный диск состоит из двух элементов – самого диска и обода. Выпускается четыре вида автомобильных дисков – стальные сварные (штампованные), цельнолитые (легкосплавные, кованные), комбинированные и композитные. В первом виде диск и обод – два разных элемента, соединенных между собой при помощи сварки. В литых дисках его составляющие – единая неразъемная конструкция.
Третий тип – это так называемые комбинированные или разборные диски, бывают двух- или трехсоставными. Являются лучшими дисками по всем характеристикам, поскольку центральная секция обычно выполняется литой и соответственно можно получить любой дизайн, а обод выполняется методом штамповки. Четвертый и самый редкий тип – композитные, стоимость их просто запредельная из-за сложной технологии производства и поэтому увидеть их можно только на спорткарах.
Диск – элемент обеспечивающий крепление колеса. Для этого в нем по центру проделано посадочное отверстие, по окружности которого расположены крепежные отверстия. Количество крепежных отверстий на легковых авто варьируется от 3 до 5, на грузовых же их обычно 6-8. Фиксация диска на ступице осуществляется либо болтами, либо шпильками с гайками.
Конструкция литого диска
Обод предназначен для установки шины. Он обладает сложным поперечным профилем, которое необходимо для правильной и надежной посадки ската. Если рассматривать обод в профиль, то он имеет ступенчатую форму.
Центр обода представлен в виде утопленной площадки, к которой примыкается диск. С обоих сторон от центра сделаны ступеньки, которые сформированы кольцевым выступом (хампом), полкой и бортом.
Хамп предназначен для фиксации шины в ободе и предотвращает ее уход к центру обода. Полка выступает в качестве посадочной площадки для борта ската. Борт обода удерживает шину на полке и не дает ей «слезть».
Отметим, что это самый распространенный тип диска. Но на грузовых авто и спецтехнике можно встретить иные виды дисков авто – с фиксирующим кольцом, разборные (диск состоит из двух половин, стягивающихся болтовым соединением).
Устройство шины
Шина – вторая составляющая колеса. Она также обладает достаточно сложной конструкцией, поскольку в ее задачу входит обеспечение сцепления с дорожным полотном, принятие и гашение колебаний от мелких неровностей, удержание веса. Для выполнения своих функций шина должна быть прочной, но при этом и эластичной. Отметим, что шина является своего рода оболочкой, которая заполняется наполнителем – воздухом или специальными газами.
Шина состоит из эластичного радиального каркаса, задающего форму изделию, на который последовательно нанесены резиновая прослойка, брекер (силовой металлический корд), бандаж из нитей (капроновый корд) и протектор. По внутренней окружности радиальный каркас формирует посадочный борт шины, в который для жесткости установлено проволочное кольцо.
Одна из схем шины
Видимыми элементами шины являются протектор, выступающий в качестве основной рабочей поверхности (он контактирует с дорожным полотном) и боковины. Переход между этими элементами получил название – плечо.
Для обеспечения сцепления с дорогой, протектор обладает сложным узором, который формируется ребрами, блоками с канавками и ламелями.
Разновидности шин
Поскольку автомобили эксплуатируются при разных дорожных условиях, то производителями выпускаются различные виды шин автомобиля. Это позволяет обеспечить оптимальные ходовые качества при тех или иных условиях. Достигаются необходимые показатели двумя факторами – материал изготовления и рисунок протектора.
В целом, все выпускаемые шины можно разделить на две категории по таким критериям как сезонность использования и характер дорожного полотна.
По сезонности использования шины делятся на:
Летние
Зимние
Всесезонные
При изготовлении летнего варианта используется твердая резина, что обеспечивает отличное сцепление с дорогой. Предназначены они для использования по твердому сухому покрытию.
Зимние делаются мягкими чтобы в условиях пониженных температур обеспечивалась должная эластичность изделию. Также такие шины отличаются глубоким рисунком протектора. Помимо этого, многие модели оснащаются стальными шипами, обеспечивающими хорошее сцепление колеса на ледяной поверхности.
Что касается всесезонных шин, то в мире такой тип используется только в некоторых северных странах. Эти шины делаются из резины средней жесткости, что обеспечивает приемлемое сцепление с дорогой летом и сохраняет эластичность зимой.
Что касается типов шин, разделяющихся по характеру дорожного полотна, то они делятся на:
Дорожные
Внедорожные
Универсальные
Дорожный вариант предназначен для использования на твердом покрытии. Внедорожные шины, отличающиеся более развитым протектором с сильными грунтозацепами, позволяют передвигаться на рыхлых поверхностях – песок, грязь. Универсальные же совмещают в себе качества дорожных и внедорожных шин.
Помимо этих двух критериев шины можно разделить еще по одному критерию – рисунку протектора. Он бывает симметричным, направленным и ассиметричным.
Симметричные шины обладают хорошими ходовыми качествами на сухой поверхности и имеют рисунок, который позволяет устанавливать колеса любым способом (менять местами, перекручивать на 180 град.).
Направленный рисунок обеспечивает самые лучшие ходовые качества в условиях движения по мокрой поверхности, но их ставить нужно только в строго определенном направлении.
Ассиметричные шины отличаются тем, что одна часть протектора обладает направленным рисунком, а вторая – симметричным. Это обеспечивает таким колесам неплохие показатели во время движения как по сухой, так влажной дороге.
Напоследок отметим, что при своей внешней простоте колеса автомобилей играют очень важную роль в обеспечении безопасности движения, поэтому подходить к их выбору следует очень тщательно.
autoleek.ru
Устройство автомобильного колеса: что за незамысловатая деталь?
На повестке дня устройство автомобильного колеса.
Казалось бы, что особенного в колесе? Изобретение из далёкой древности, которое с успехом используется человечеством на протяжении почти всей его истории.
Но если мы говорим о колесе современного авто, а не о каменном круге возрастом в несколько тысячелетий, то сказать о нём есть что. Несмотря на кажущуюся простоту, оно является настоящим инженерным шедевром, а его роль в жизни машины сложно переоценить.
Устройство автомобильного колеса. Не такое простое, как кажется
Формально эта деталь является частью ходовой, и в первую очередь на него возложена задача связать сложный организм машины с дорогой.
По сути, оно является конечной точкой процесса, зарождающегося в двигателе – процесса преобразования энергии топлива во вращение.
В дополнение к этому, наш сегодняшний герой отыгрывает не последнюю роль в безопасности автомобиля, надёжно сцепляясь с покрытием дороги, обеспечивая управляемость машины и её устойчивость.
Одним словом, груз ответственности на нём лежит довольно серьёзный.
Каким образом колесо надёжно выполняет все эти функции? Для этого инженеры придумали особую конструкцию автомобильного колеса, которая состоит из таких частей:
диск;
обод;
шина (покрышка).
Первый элемент из этой тройки служит для соединения колеса с осью. На современных автомобилях делается это при помощи болтовых соединений, причём их количество для гражданских легковых машин может варьироваться от 4 до 6.
Обод в свою очередь выполняет роль посредника между диском и шиной, которая является крайне важным элементом для колеса и связующим звеном между всем автомобилем и дорогой.
Конечно же, с развитием автомобильной промышленности все эти части совершенствовались и преобразовывались, поэтому нам предстоит познакомиться с их разновидностями, устройством и, как следствие, существующими видами колёс.
Колёсный диск: труд инженеров и дизайнеров
Обод и диск – они, по сути, представляют собой единое целое, поэтому разделение между этими элементами весьма условное. Зачастую, когда говорят о диске, имеют в виду обе эти детали вместе – мы поступим так же. Различают такие разновидности дисков:
стальные (обод и диск соединены сваркой). Это классика – дёшево и сердито, из-за чего они получили большое распространение. Недостатки – вес и невозможность придания оригинального дизайна;
легкосплавные (полностью монолитные). Бывают литые диски и кованые. Первые, хотя и позволяют играть с дизайном, но достаточно хрупкие. Вторые — гораздо более крепкие и вообще практически лишены каких-либо недостатков за исключением одного — цены, из-за сложности изготовления. В целом же легкосплавные изделия во многом превосходят своих стальных собратьев – помимо веса и эстетики они ещё и эффективнее охлаждают тормоза, а также не требуют столь кропотливой балансировки.
Шина: под грузом ответственности и автомобиля
Идём дальше – шины. В наши дни покрышки это не просто куски резины, как было на заре автомобилестроения – это поистине высокотехнологичная деталь.
Современные легковушки, как правило, комплектуются бескамерными шинами, варианты с камерами уже давно стали архаизмом и используются иногда на грузовой или специальной технике.
Нас, конечно же, интересует то, что чаще всего встречается на гражданском транспорте.
Бескамерная шина состоит из таких частей:
каркас;
брекер;
боковина;
борт;
протектор.
Основа шины – каркас, который также часто называют кордом. Он представляет собой множество синтетических, стекловолоконных или стальных нитей, которые проложены от одного края покрышки к другому.
ребро;
блок протектора;
канавка;
плечо протектора;
нейлоновый бандаж;
стальной брекер;
радиальный каркас;
кольцо;
борт.
Такая конфигурация корда на сегодняшний день считается наиболее оптимальной. Брекер, по своей сути, тоже состоит из прочных нитей, но расположен исключительно между каркасом и протектором и защищает последний от отслоения и излишних нагрузок.
Наверное, самая знакомая часть шины, которая всегда на виду – протектор. Он представляет собой толстый слой специальной резины, которая имеет специфический рисунок на поверхности.
Форма этого рисунка может быть разной в зависимости от назначения покрышки (летняя, зимняя, всесезонная и так далее).
Протектор с обоих боков переходит в боковины. В современных автомобилях они невысокие (иногда вообще тонюсенькие, если это низкопрофильная резина). И последний элемент – борт. Он отвечает за надёжное крепление к ободу и герметичность всей бескамерной шины, для чего армируется специальным нерастяжимым кольцом.
Когда выбираем колесо…
И в завершение темы, устройство автомобильного колеса, несколько слов о маркировке шин и дисков. Вы наверняка замечали, что на боковинах покрышек нанесено множество разных символов – все они нужны для того, чтобы правильно подобрать резину для автомобиля.
Основными параметрами являются ширина и высота профиля, разновидность шины и посадочный диаметр. Для диска важными значениями считаются его диаметр, ширина обода, а также расстояние между поперечной осью и плоскостью крепления к ступице – так называемый вылет.
Расшифровка индексов нагрузки и скорости:
Как видите, друзья, об автомобильном колесе можно рассказать очень много полезного, хотя на первый взгляд оно и не выглядит такой уж сложной конструкцией.
Надеюсь, вам было интересно! До новых встреч на блоге и не забывайте подписываться!
auto-ru.ru
Из чего состоит колесо автомобиля? — DRIVE2
Оно состоит из двух компонентов: резиновой шины и металлического диска. Шины бывают бескамерные и камерные. Камерные использовались на старых моделях автомобилей. Внутри наполненная воздухом камера, которая должна сохранять герметичность. Поэтому отличием бескамерной шины является наличие уплотняющих буртиков. В бескамерные шины воздух накачивается между покрышкой и диском. Они отличаются надёжностью и удобством. Шина без камеры называется покрышкой.
Металлический каркас (корд), протектор, боковины, борты это то, из чего состоит у автомобиля — колесо.
Диск вместе с приваренным ободом крепится к ступице или полуоси заднего моста при помощи гаек или конических болтов. На грузовых автомобилях обод съёмный.
Корд является несущей частью покрышки, и похож на металлическую ткань, сплетённую из тонкой проволоки. Корд несёт функцию снятия давления с внутренней поверхности покрышки, которое производится сжатым воздухом и давлением снаружи, испытываемым со стороны дороги. Колёсная шина одевается на прикреплённый болтами либо к ступице колеса, либо к оси, диск. Именно на металлический диск поступает крутящийся момент. У большей части автомобилей диск колёсный крепится четырьмя болтами, однако на маленьких машинах он крепится тремя, а на больших пятью. Отсутствие хотя бы одного болта запрещено ППД.
У зимних покрышек направленный рисунок протектора. Это значит, что направление рисунка должно совпадать со стрелкой, имеющейся на покрышке, так как колесо будет вращаться именно в ту сторону.
Во всех колёсах (в том числе и в запасном) необходимо поддерживать одинаковое давление. Для большинства автомобилей оптимальной является цифра 2 атм. Для измерения давления используйте манометр: надо снять колпачок с колёсного ниппеля и поставить на его место приёмник насадку манометра, сильно нажать до упора и убрать манометр – на нём будет указано давление. Если необходимо подкачайте колесо, но не переусердствуйте: лишнее давление тоже вредно.
При выборе шин руководствуйтесь инструкцией по эксплуатации Вашего автомобиля, где указаны необходимые характеристики. Использование шин, характеристики которых отличаются от рекомендованных производителем, запрещены правилами дорожного движения.
Покупая шины, обратите внимание на надпись сбоку. На маркировке указаны ширина, соотношение профиля шины к её ширине в процентах, посадочный диаметр в дюймах и расположение нитей корда.
Существует несколько признаков неисправности колёс и подвески. Стуки и посторонний шум возникают из-за ослабленных болтов крепления, поломки пружины и неисправного амортизатора. Для устранения этой неполадки надо подтянуть крепления, а негодные детали и узлы заменить на новые. Из-за износа шаровых шарниров, дисбаланса колёс и нарушенных углах установки передних колёс происходит неравномерный или повышенный износ шин. В этом случае необходимо восстановить углы установки колёс, отбалансировать колёса и поменять стиль вождения. Также из-за дисбаланса колёс возникают повышенные вибрации. Причиной увода машины в сторону является нарушение углов установки передних колёс, неодинаковое давление воздуха в шинах, неодинаковая жёсткость пружин, поломка стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля. При этом надо подрегулировать углы установки передних колёс, как указано в инструкции по эксплуатации автомобиля, заменить узлы и детали.
www.drive2.ru
Автомобильные колеса — Энциклопедия журнала "За рулем"
На автомобильном транспорте преимущественное применение получили колеса, поэтому автомобили часто называют колесным транспортом. Колеса осуществляют связь автомобиля с дорогой. Они обеспечивают движение, поворот, передают вертикальные нагрузки от автомобиля на дорогу, воспринимают удары и колебания, передающиеся от дороги. Первые колеса появились еще в глубокой древности. Наверное, к идее колеса человек пришел, подкладывая бревна под перемещаемые грузы. Затем появились первые повозки с деревянными колесами. Вначале использовались колесные пары, в которых два колеса жестко крепились на одной оси, а вращалась только эта ось. Недостаток такой конструкции заключался в том, что при движении на поворотах и неровной дороге, скрепленные между собой колеса не могут проходить различные пути и поэтому проскальзывают и быстро изнашиваются. Выход нашелся в свободной установке колес на неподвижной оси, которую жестко соединяли с повозкой. Со временем первые примитивные колеса, изготовленные из куска дерева, были усовершенствованы. Для облегчения колес стали применяться спицы, в центре колеса появилось утолщение — ступица, а на беговой части колесо упрочняли стальной полосой — шиной. Колеса первых автомобилей были еще деревянными, хотя ступицы уже изготавливали из металла. Такие колеса ограничивали скоростные возможности автомобиля, не обеспечивали безопасность и комфорт при езде. Большим достижением было изобретение пневматической шины. В зависимости от выполняемых функций автомобильные колеса разделяются на ведущие, управляемые, комбинированные (одновременно ведущие и управляемые) и поддерживающие. Ведущие колеса приводятся во вращение от трансмиссии автомобиля и создают в контакте колеса с дорогой тяговое усилие. Управляемые колеса могут поворачиваться по команде водителя, при этом в контакте колеса с дорогой возникают боковые усилия, которые дают возможность автомобилю изменить направление движения. Поддерживающие колеса не приводят в движение автомобиль и не поворачиваются, а только воспринимают часть нагрузки автомобиля, что уменьшает суммарное давление на опорную поверхность дороги.
wiki.zr.ru
Колесный крепеж — DRIVE2
Разновидности колесного крепежа
Колеса крепятся к ступицам автомобиля болтами или шпильками с гайками (рис. 1). Во втором случае шпильки жестко закреплены в ступице. Наиболее распространенные диаметры резьбы колесного крепежа — 12 и 14 мм с шагом 1,25 или 1,5 мм.
Рис. 1. Разновидности колесного крепежа
а – болт и гайка с конической прижимной частью без подголовка, грани головки выходят на конус; б – болт и гайка с конической прижимной частью и подголовком; в – болт и гайка со сферической прижимной частью и подголовком.
Прижимные части болтов и гаек крепления колес могут быть конусными или сферическими и должны обязательно совпадать с профилем отверстий в диске колеса, так как обеспечивают правильную центровку колеса на ступице. Это особенно важно при креплении колеса гайками. Если закрепить колесо только торцами гаек (рис. 2), диск при движении может выскользнуть из-под них, крепление колеса ослабнет, а отверстия и шпильки будут разбиты. В худшем случае автомобиль "потеряет" колесо — надо ли говорить, как опасно это на высокой скорости?
Рис. 2. Неправильное крепление колеса
Диск, зажатый торцом гайки, а не конусом, едва держится и выскальзывает, стоит автомобилю поехать.
С колесами, крепящимися болтами, эта ошибка практически исключена. Однако установить такое колесо труднее, чем крепящееся гайками. В помощь водителю в ступицы таких колес ввернуты 1-2 направляющих штифта, а если их нет, колесо центрирует поясок ступицы, который входит в центральное отверстие диска.
Перед установкой колес посадочные поверхности ступиц и дисков следует очистить от грязи и нанести на них тонкий слой пластичной или графитовой смазки. Нелишне смазать и резьбу гаек (шпилек) и болтов крепления колес. Болты и гайки со смятыми гранями и поврежденной резьбой лучше своевременно заменить новыми, обязательно аналогичными штатным не только по размеру резьбы, но и по прочности, т.е. не кустарного, а заводского изготовления.
Диск легкосплавного колеса всегда зачастую толще, чем диск стального штампованного, поэтому для крепления литых или кованых колес используют более длинные болты (рис. 3). Длина их резьбовой части (А) должна быть не меньше глубины резьбового отверстия в ступице, но и не больше, иначе болты при вращении колеса могут задевать за детали неподвижного тормозного механизма.
Рис. 3.Стандартные болты не подходят для крепления легкосплавных колес: нужны удлиненные. Размер А должен быть равен толщине фланца ступицы.
Твердость материала легкосплавных колес ниже, чем стальных, поэтому микронеровности диска в зонах контакта с головками стальных болтов или ступицами при установке колеса через некоторое время сминаются и соединение ослабляется. Чтобы избежать повреждения дорогостоящих колес, советуем через некоторое время после их установки на автомобиль подтянуть болты крепления.
Болты или гайки крепления колес обычно затягивают моментом около 10-11 кгс"м, если в Руководстве по эксплуатации автомобиля не указано другое. При перетяжке болтов диск колеса деформируется, профиль отверстия нарушается, и колесо перестает удерживаться на ступице с необходимой силой. Излишним усилием можно также смять грани головки болта и даже оборвать головку. А при перетяжке гайки шпилька может провернуться в отверстии ступицы, и тогда гайку вообще невозможно будет отвернуть без специального инструмента или услуг автосервиса.
Для защиты колес от кражи иногда применяют так называемые "секретные" болты (или гайки). Как правило, чтобы не повредить секретный болт или гайку, при их затяжке применяется меньшее усилие. Поэтому ими заменяют только один болт (гайку) крепления каждого колеса. "Секретный" крепеж предназначен для отворачивания только особым, индивидуальным ключом, который, как предполагается, имеется только у владельца автомобиля.
Конструкции подобного рода встречаются в продаже, а также изготавливаются умельцами. Что надо помнить при их покупке? Во-первых, действительно ли головка "секретки" недоступна для отворачивания — причем не только штатными ключами, но, к примеру, мощными клещами или молотком и зубилом. Во-вторых, не способен ли оригинальный крепеж выйти из строя от воздействия воды и грязи, а главное, из-за поломки ответной части — ключа. Наконец, особо громоздкий болт способен нарушить балансировку колеса.
Крепеж колеса — дело тонкое На легковых автомобилях колесные диски крепят к ступицам тремя способами: гайками на шпильках, болтами или одной центральной гайкой. Первый более распространен на автомобилях американского и японского производства, второй — европейского, а третий способ применяется лишь на гоночных машинах и поэтому обсуждаться здесь не будет. Оказаться один на один с проблемой замены колеса может любой автомобилист. Соответственно, каждому, в том числе и тем, кто привык всецело полагаться на специалистов сервиса даже в таких немудреных операциях, мы настоятельно рекомендуем запомнить несколько простейших вещей. Это обеспечит вам безопасность и исключит излишние траты.
Самое основное — каждому типу колесного диска, предназначается строго определенный тип крепежа (гаек или болтов).
Крепеж не должен самоослабляться при движении — это неизбежно приведет к потере колеса со всеми вытекающими последствиями. Водитель с достаточным опытом и довольствующийся умеренной громкостью аудиосистемы сумеет впрочем, распознать ослабление крепления колеса по характерному стуку и вовремя принять меры. Но у многих такого опыта может не оказаться. Самоослабление — наиболее частый итог несоответствия крепежа диску. Напротив, верно подобранный крепеж, как говорят, "самоподтягивается". Кроме того, гайки или болты обеспечивают не только собственно крепление колеса, но еще и центрирование его относительно оси вращения. Достигается это формой нижней кромки гайки, либо головки болта, которые могут иметь вид конуса или сферы. У колесного диска также есть посадочные места для крепежа в форме конусных или сферических углублений. При затягивании происходит точное центрирование пары конус-конус или сфера-сфера. Нарушение этой парности практически гарантирует самоослабление после нескольких километров пробега.
Еще один параметр соответствия, касающийся в основном болтов, — это их длина. Для установки сварноштампованных стальных дисков применяют короткие болты, для цельнолитых легкосплавных – как правило, длинные. Болты обеспечивают взаимостягивание трех элементов: колесный диск — тормозной диск (барабан) — ступица. Ступица имеет отверстия, в которых нарезана резьба по всей ее толщине. Правильно подобранный по длине болт заходит на полную толщину ступицы и выступает на 3 — 4 мм за ее пределы. Большее выступание грозит задеванием болтов за какие-либо неподвижные детали, а то и полным заклиниванием.
Литые диски для автомобилей с креплением колес на шпильках чаще всего изготавливают с выборкой большого диаметра в центре, которая закрывается декоративным колпаком и устраняет необходимость трудоемкой замены шпилек на более длинные. Бывают диски без выборки, но и в этих случаях замены шпилек не потребуется. Гайки, как правило, имеют декоративные колпачки с той же целью — предохранить от коррозии выступающую часть шпильки.
Малый заход болта в ступицу, обусловленный недостаточной его длиной, делает крепление колеса ненадежным и опять-таки почти наверняка приведет к повреждению резьбы и в отверстиях, и на самих болтах. После такой установки колеса уж точно долго не продержатся.
Вопрос о совместимости крепежа чаще всего возникает в случае установки "запаски" с диском, отличающимся от остальных, имеющихся на автомобиле. Нет ничего проще, чем возить в багажнике необходимое количество болтов или гаек именно для него. Если же вы переходите на другие диски с целью, например, улучшения внешнего вида автомобиля, то вместе с ними необходимо грамотно подобрать и приобрести соответствующие болты или гайки. Большинство производителей колесных дисков изначально комплектуют свои изделия крепежом.
"Противозаконный отъем" колес у добропорядочных граждан автовладельцев пока еще случается, что вызывает появление на рынке запчастей всевозможных болтов и гаек — "секреток". Если вы считаете их применение необходимым, то при покупке сравните их со штатными. В любом случае, на каждое колесо допустима установка только одной "секретки", так как очень нежелательна ее сильная затяжка наравне с основным крепежом.
www.drive2.ru
Строение автомобильных шин
Благодаря колесам автомобиль имеет возможность передвигаться по дороге. На них подается вращение от двигателя через трансмиссию, а за счет сил трения колеса отталкивается от поверхности, и авто движется.
Автомобильные колеса состоят из двух компонентов – шины и диска. Основным рабочим элементом колеса является шина или по-другому скат, а диск выступает в роли посадочного места для нее, а также обеспечивает крепление колеса к ступицам.
Шины обеспечивают:
Сцепление с дорожным полотном;
Сглаживание мелких неровностей дороги;
Возможность движения по поверхностям с разными характеристиками;
Управляемость авто.
Также от этих элементов зависит шумность при движении.
Внутреннее устройство
Устройство автомобильной шины – сложное, несмотря на простой внешний вид. В поперечном сечении скат имеет С-образную форму, которая формируется рядом слоев.
Одна из схем шины
Эти слои имеют свое название:
кордовый каркас;
брекер;
протектор.
Дополнительно может использоваться подложка между последними слоями.
Кордовый каркас – основа шины. Основой каркаса выступает корд – прорезиненные слои нитей (из хлопка, вискозы, капрона, стальной проволоки), покрывающих всю площадь каркаса и расположенных определенным образом. Каркас может состоять из одного или нескольких кордовых слоев.
По расположению нитей каркаса шины делятся на диагональные и радиальные. В первом случае используется перекрестное расположение слоев корда. В радиальных шинах нити проходят перпендикулярно направлению вращения колеса. Диагональные шины сейчас практически не выпускаются.
Брекер – еще один слой корда, но он располагается не по всей площади каркаса, а лишь на рабочей поверхности. Помимо этого, в брекере используются более прочные нити, что обеспечивает повышение прочности и устойчивости каркаса к повреждениям. По сути, брекер выступает в качестве армирующей соединительной прослойки между каркасом и протектором. Кордовые нити брекера располагаются исключительно диагонально.
Протектор – внешняя рабочая часть шины. Представляет собой достаточно массивный резиновый слой из высококачественных материалов и с нанесенным узором, формируемым углублениями в резине. Этот узор получил название «беговой дорожки», которой контактирует с дорогой. Протектор не только обеспечивает нужное сцепление с поверхностью, он также выступает и в качестве защитного слоя, предохраняющего каркас от повреждения. Тип рисунка, наносимого на протектор, влияет на сцепные качества шины и подразделяет их на дорожные, универсальные, повышенной проходимости.
Внешнее устройство
Если рассматривать устройство автомобильной шины только снаружи, то она состоит из:
бортов;
боковин;
плеч;
беговой дорожки.
Борта обеспечивают надежную посадку шины на диск. Жесткость этих элементов обеспечивается силовыми кольцами из металлической проволоки, вплавленными в каркас по окружности. Если рассматривать поперечное сечение шины, то борта – это вершины в С-образной форме.
От бортов отходят боковины – боковые части каркаса, покрытые дополнительно защитным слоем резины, предотвращающим повреждение кордового каркаса.
Плечи обеспечивают переход от боковин к беговой дорожке. Помимо этого, при деформации (при наезде на препятствие, вхождении в поворот) плечи принимают участие в обеспечении сцепления с дорогой.
К плечам подходит беговая дорожка, являющаяся основной рабочей поверхностью, поэтому именно она имеет наиболее многослойную структуру.
В поперечном сечении устройство шины такое: имеется два борта, соединенных с двумя боковинами, которые переходят к плечам, а те – подходят к краям одной беговой дорожки, что и формирует С-образную форму.
Классификация
Существует несколько критериев, по которым делится автомобильная «резина»:
Способ герметизации внутреннего пространства;
Сезонность использования;
Тип протектора;
Сфера использования.
Все эти критерии достаточно важны и учитываются при выборе авторезины.
Метод герметизации
По способу герметизации, существующие виды автошин делятся на камерные и бескамерные.
В камерных воздух, обеспечивающий необходимое давление внутри, закачивается в специальный резиновый баллон – камеру. Основным недостатком таких колес является легкость повреждения, поскольку даже незначительный прокол камеры приведет к спусканию колеса. Но с другой стороны, изгибы обода диска при сильных ударных нагрузках не приводит к спусканию. На легковых авто камерный тип сейчас используются очень редко.
В бескамерных воздух закачивается в пространство, образованное внутренней поверхностью шины и диском. Они менее «чувствительны» к проколам и способны выдержать до 7-8 пробитий (при условии, что элемент, проколовший шину, остается в ней). Но даже незначительный изгиб обода приведет к «отслаиванию» борта и колесо стравит воздух.
Сезонность использования
По сезонности использования шины делятся на летние, зимние и всесезонные. Отличия между ними сводятся к материалу изготовления (в летних используется жесткая резина, а зимних – мягкая), форме рисунка и глубине протектора. Всесезонный вариант является промежуточным, и должных сцепных качеств не обеспечивает ни зимой, ни летом. Оптимальный период использования такой резины – ранняя весна и поздняя осень.
Тип протектора
По типу протектора виды автошин бывают дорожными, повышенной проходимости и универсальными. Первые предназначены для эксплуатации по твердой поверхности. Шинам повышенной проходимости характерны глубокий протектор и ярко выраженные грунтозацепы, обеспечивающие отличные ходовые качества авто по пересеченной местности. Универсальные колеса подходят как для движения по дороге, так и по бездорожью, но не сильному, поскольку грунтозацепы в них есть, но они не очень «мощные».
Сфера использования
По сфере использования шины бывают общего назначения и спортивные. Все виды автошин общего назначения обладают определенным соотношением высоты профиля к ширине, что обеспечивает необходимый объем для закачки воздуха.
К спортивной резине относятся низкопрофильные шины, слики и полуслики. Низкопрофильные отличаются небольшой высотой боковин. Но для обеспечения нужного объема для закачки воздуха, конструкторы увеличили ширину шин. В результате площадь контакта беговой дорожки возросла, поэтому низкопрофильные шины отличаются улучшенными сцепными качествами. Предназначены они для езды только по твердой поверхности. Благодаря наличию протектора, допускается их использование на дорогах общего назначения.
Слики – исключительно спортивные шины. Их особенность – полное отсутствие рисунка протектора, что обеспечивает максимальное пятно контакта колеса с дорогой. Они применяются только на сухих твердых покрытиях.
Полуслики отличаются от сликов наличием небольшого протектора, в центральной части беговой дорожки, по краям же на поверхности узора нет. Несмотря на имеющийся протектор, использовать такую резину на дорогах общего назначения нельзя, на них можно ездить только по автотрекам.
Самая частая проблема, связанная с шинами во время эксплуатации авто, — проколы, в результате которых воздух их колеса выходит и дальнейшая его эксплуатация невозможна.
Частично эта проблема решилась с появлением бескамерных шин. Как уже указывалось, они способны выдержать определенное количество проколов.
Технология Flat
Попытки решить эту проблему привели к появлению так называемой «беспрокольной» резины, она же – Run Flat шина.
Существует две технологии Run Flat, применяемых на автомобилях. Первая из них – усиление боковин. Благодаря увеличению жесткости боковин, при стравливании воздуха вес авто начинает на себе удерживать именно боковины. Благодаря этой технологии на колесе без воздуха можно преодолеть до 100 км пути при сравнительно неплохой скорости – до 80 км/ч.
Технология run flat
Вторая технология – использование поддерживающего кольца. Это кольцо, изготовленное из высокопрочного пластика или металла, устанавливается и фиксируется на диске внутри шины. В случае прокола колеса, при стравливании воздуха, колесо начинает опираться на кольцо, что позволяет продолжать движение без возможного повреждения диска. Несмотря на то, что кольцо изготовлено из твердых материалов, шумность при движении повышается не сильно, поскольку между дорогой и кольцом постоянно находится прослойка резины.
Технология Run Flat действительно позволяет решить проблему с проколами. Но в случае с колесами, имеющими усиленные боковины, то они не помогут при сильном порезе боковины. А колеса с поддерживающим кольцом стоят дорого и для обслуживания требуют специализированное оборудование.
Стоит отметить, что Run Flat – это общее обозначение технологии беспрокольных шин. Производители же зачастую используют свое обозначение такой резины, что создает определенную путаницу.
«Самолечащиеся шины»
Но существует еще одна технология «беспрокольных» шин – «самолечащихся». Она к Run Flat не относится.
Суть этой методики сводится к нанесению на внутреннюю поверхность шины специального вязкого материала. Он в случае прокола полученное отверстие закупоривает и не дает воздуху стравливаться. Эта технология является самой простой и при этом дешевой. Стоимость шин с таким внутренним покрытием практически не отличается от обычной бескамерной резины.
Кстати, на рынке автоаксессуаров сейчас можно встретить специальные составы, которые позволяют из обычных бескамерок сделать «самолечащиеся». И для этого достаточно через вентиль закачать состав внутрь колеса, а в процессе эксплуатации залитый материал равномерно распространяется по внутренней поверхности шины, минус этого способа в том что и вся внутренняя поверхность диска покроется этим составом.
autoleek.ru
Колесо или диск — как правильно? — журнал За рулем
Несколько бесов из обслуживающего персонала играли у Колеса — вскакивали на обод, проезжали до стены, соскакивали и мчались обратно.
А. и Б. Стругацкие, «Понедельник начинается в субботу»
Кто изобрел колесо? Науке это неведомо. Более того, древние цивилизации вообще обходились без колес. Зато в интернете давно бродит первоапрельская шутка о доисторических горных свиньях (Sus ludus rotalis), останки которых были найдены в Южных Пиренеях. На их ногах присутствовали костные наросты в виде колес, позволявшие свинкам разгоняться до бешеной скорости. Но в реальности природа предпочла иные движители.
Природный запрет на колеса сказывается и на колесной терминологии. Простейшие, казалось бы, термины часто трактуют и применяют ошибочно, а правильное использование порой выглядит как проявление неграмотности.
Колесная терминология действительно запутанна. И для облегчения понимания иногда проще подстраиваться под конкретную аудиторию, то есть использовать разные выражения на заседаниях кафедры и у прилавков автомагазинов. Но все-таки лучше всегда говорить грамотно. К чему мы вас и призываем.
Ни дна ни покрышки
Что находится между колесом и дорожным покрытием? Шины. Или, как их еще называют, покрышки. Однако, если быть точными, покрышка — это чехол из толстой резины, надеваемый на надувную камеру. Иными словами, камерная шина состояла из камеры и покрышки. Но с появлением бескамерных шин покрышка как отдельный элемент фактически перестала существовать. Кстати, «шинный» ГОСТ Р 52900–2007 указывает, что маркировка должна быть нанесена «на бескамерную шину (покрышку камерной шины)». То есть в одном случае на шину, а в другом — на покрышку. Получается, это не синонимы.
Если машина современная, то она, скорее всего, обута в шины, а вот у камерных «старушек» были покрышки.
Ступица
В любом словаре русского языка ступицей названа центральная часть колесá с отверстием под ось или вал. Так оно и есть, если речь идет о телеге. Но на современном автомобиле это деталь подвески, а не колесá. Например, на переднеприводных машинах ступица — это элемент, передающий момент от ШРУСа ведущему колесу. Ведомые колеса также крепятся к ступицам, но момент при этом не передают.
Где находится диск?
Материалы по теме
Они бывают штампованные, кованые, комбинированные, литые, магниевые… О чем речь? О дисках, конечно же. А чтобы не путать с тормозными, можно конкретизировать: о колесных дисках. Любой продавец вас поймет. Но это грубая ошибка. Правильное название такой детали — колесо! Кто не верит, предлагаю пролистать каталог запасных частей автомобилей ВАЗ — никаких колесных дисков там нет. ГОСТ Р 52390–2005 говорит о том, что колесо — это «вращающийся и передающий нагрузку узел (элемент), расположенный между шиной и ступицей». В техрегламенте ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств» изложены требования к шинам: каждая должна соответствовать «размерности колесá, на котором она смонтирована». Именно колесá, а не диска! В ПДД диски тоже не упоминаются — только шины и колёса. А то, что находится между ступицей и дорóгой, называется «колесо с шиной в сборе».
А куда же делся диск? Формально он присутствует как часть целого: ведь обычно колесо состоит из обода и диска. Но эта конструкция, как правило, неразборная, а потому диск не имеет права на самостоятельное существование.
ШРУС
Как расшифровывается аббревиатура ШРУС, знает почти каждый автомобилист: шарнир равных угловых скоростей. Через ШРУСы крутящий момент от дифференциала передается ведущим колесам. Но зачастую ШРУСом называют деталь, правильное название которой — привод колеса. И такой привод помимо прочих элементов содержит два ШРУСа, которые в документации называют короче: шарнир наружный, шарнир внутренний. Таким образом, момент от трансмиссии передается через внутренний шарнир, вал и наружный шарнир на ступицу с ведущим колесом.
www.zr.ru
Из чего состоит автомобильное колесо, описание конструкция колеса
Конструктивно колесо это ходовая часть транспортного средства, с помощью колес осуществляется передвижение и выполняется передача вертикальных нагрузок. Помимо того, они смягчают механические воздействия и колебания в момент соприкосновения с дорожным полотном, обеспечивая маневренность и тяговое усилие. От них зависит аэродинамика и управляемость автотранспорта.
Итак, что такое колесо, разобрались. теперь о его составляющих. Колесо включает в себя две конструктивные части: покрышку и диск.
Автомобильный диск
Автодиск – это основной конструктивный элемент для монтажа автомобильной покрышки, передающий на нее вращения от оси. В конструктивном плане диск соединяется с ободом.
Эти колесные изделия могут быть стальными или легкосплавными. В стальных моделях обод приварен к металлической конструкции с помощью сварки. Во втором случае диски имеют целостную структуру.
Автомобильный диск монтируется на ось при помощи ступицы. В качестве элементов крепежа используются болты для легковых авто и шпильки для грузового транспорта. Крепежные отверстия выполняются для соединения колеса со ступицей.
Обычно используется около 4-6 отверстий. Внутренний объем может различаться в зависимости от тормозной системы.
Обод выполняет функцию соединяющего элемента между покрышкой и диском. Как правило, эта деталь представлена в поперечной форме для монтажа колес соответствующих размеров. На легковых авто эта деталь представлена с углубленным центром, а по краям от нее установлены выступы и полки (борта).
С помощью кольцевого выступа покрышка устанавливается на обод. Закраины автошины расположены на полке. Колесо монтируется на внешнюю часть полки. Однако существует конструкции, где колесо охватывает внутреннюю полку.
То есть покрышка захватывает обод. Принято выделять расширенные и стандартные полки. Эти классификации применяются в стандартах Run Flat.
Параметры автомобильного диска:
Дистанция между закраинами или ширина обода;
Диаметр, определяется по фиксации полок;
Колесный выступ, или вылет, представляет собой дистанцию от центровки диска до поверхности соприкосновения со ступицей.
Конструкция автомобильной покрышки
Шина для легкового автомобиля выполняет такую функцию, как сцепление с дорожным покрытием. Это во многом влияет на управляемость и аэродинамику транспортного средства. Кроме того, она способна удерживать общую массу авто.
Как правило, для легкового транспорта используют покрышки без камер. Герметичность в них стабилизируется за счет конструктивных особенностей. В состав бескамерных шин входят:
закраины,
каркасы,
боковины,
протекторы,
брекеры.
Каркас представляет собой силовой элемент автомобильной шины. В его структуру входят до 10 слоев кордовых нитей на прорезиненной основе. Кордовые нити создаются на основе искусственных волокон, стекловолокна или металла.
Нить натягивают от одного края покрышки к другому, то есть радиально. В результате это позволяет уменьшать нагрузку на кордовые слои и обеспечивать стабилизацию качения. Практически любые виды легковых автомобилей комплектуются радиальными шинами.
Брекер – это кордовый слой, располагающийся между каркасом покрышки и ее протектором. Он не дает протектору отслаиваться, позволяет смягчать механические нагрузки и усиливать прочность конструкции шины.
Протектор представляет собой внешнюю часть автошины. Этот элемент улучшает сцепление с дорожным покрытием и предохраняет шину от ударов и механических воздействий. Его создают из прорезиненного слоя с рельефным узором на внешней стороне.
Рисунок протектора указывает на способность эксплуатации покрышки в тех или иных условиях.
Протектор на колесе плавно соединяется с боковинами. Зона, где соприкасаются эти два составных элемента, называется плечом протектора. За счет плеча увеличивается жесткость шины и устойчивость к боковым нагрузкам.
Не рекомендуется ездить на автомобиле с изношенными покрышками. Если точнее – то на таких, у которых высота протекторного рисунка составляет 1,6 мм. Этот показатель имеет отношение к легковым автомобилям.
Автошина устанавливается на закрепленный к оси диск или колесную ступицу. Отметим тот факт, что крутящий момент колеса поступает на металлический диск. Легковые автомобили имеют 4 колесных отверстия для крепления болтов. Более габаритные авто комплектуются 5 болтами.
Шины должны иметь одинаковый уровень давления. В противном случае автомобиль теряет дисбаланс и устойчивость на трассе. Стабильный показатель давления воздуха в покрышке – 2 атмосферы.
Для измерения рекомендует применять манометр: в начале, снимается колпак с ниппеля и вставляется насадка прибора. После сильного нажатия манометр снимается и на приборе указывается давление в шине. Если показатель, менее 2 атмосфер, тогда колесо следует подкачать.
Корд
Корд представляет собой несущую конструкцию автошины. Его внешний вид напоминает металлическую ткань, сплетенную из проволоки. Главная функция корда заключается в уменьшении давления на внутреннюю поверхность шины. Это происходит методом сжатия воздуха и давления с внешней стороны покрышки.
Корды могут иметь радиальное и диагональное расположение. Радиальные нити расположены прямолинейно по отношению к бортам. Таким образом, они позволяют стабилизировать качение и улучшать сцепление с дорожным покрытием.
Диагональные корды соединяются межу собой и боковины соответственно также перекрещиваются друг с другом. Стоит отметить тот факт, что диагональные нити более подвержены к износу.
Поэтому на колесе в результате повреждений может появиться вздутость в форме «шишки». Это может привести к тому, что колесо лопнет в момент передвижения на автомобиле.
Также вулканизаторщики не рекомендуют использовать колеса, у которых корд имеет расслоения, трещины и разрывы. Категорически запрещается использовать на одной оси шины с радиальными и диагональными рисунками протектора.
Теперь каждый автолюбитель будет знать конструкцию и составные части колеса. Запомните! От качества резины и рисунка протектора зависит безопасность в момент передвижения!
kolesadom.ru
Устройство автомобиля — познаем то, на чем ездим
Так оказалось, что управлять каким-либо механизмом, не зная как он устроен, попросту невозможно. Предлагаю вашему вниманию ознакомиться с устройством автомобиля. В механику вдаваться не буду, а лишь расскажу общие принципы устройства. Заметка пишется как вводная для группы заметок об устройстве автомобиля.
Кузов
Кузов это та делать, на которой держатся все остальные детали. Кузова бывают трех конструкций:
Рамная
Несущая
Скелетная
В рамной конструкции все детали автомобиля держатся на раме, которая выглядит как две паралельных «рельсы» соединены поперечинами. Такая конструкция достаточно тяжелая, но при этом достаточно прочная. Рамная конструкция характерна для тяжелых грузовиков и джипов.
В несущей конструкции кузов выполнен в виде своеобразной «ванной», спереди к которой прикреплены две балки, которые называются лонжероны. На лонжеронах висит двигатель и подвеска — да в общем вся передняя часть. Внутри самой ванной расположен салон автомобиля. Вес при этом ниже, чем у рамной конструкции, но это в ущерб прочности.
В скелетной конструкции кузов сварен из своеобразных «косточек». При этом фактическая его прочность будет ниже, чем у несущей и рамной конструкции, однако при таком подходе у инженеров появляется простор для создания областей программируемой деформации. Еще одним преимуществом скелетной конструкции является малый вес, от которого в свою очередь зависит расход топлива. При достаточно серьезном ДТП кузов может повести гораздо раньше, чем несущую конструкцию и тем более рамную. Если кузов повело, машину уже не починить.
То, что было описано выше называется остовом кузова(фундамент, основание). К остову приварены различные дуги, на которые в последствии будут прикреплены двери, крылья и крыша. Так же к остову и лонжеронам крепится двигатель и подвеска автомобиля.
Подвеска
Как уже было написано ранее, подвеска колес крепится к остову кузова и лонжеронам. Общего правила крепления подвески не существует. Можно только выделить, что передняя подвеска крепится к лонжерону сверху и к подрамнику снизу, который в свою очередь прикреплен к остову кузова и лонжеронам. Передняя подвеска на современных автомобилях, как правило, имеет рычажный тип, тоесть с одной стороны крепится к кузову через специальные резиновые детали, которые именуются сайлент блоки. Как понятно из названия, задачей сайлент блока является снижение уровня шума при работе подвески. Сайлент блок похож на цилиндт, в центре которого просверлено отверстие и вставлена металлическая втулка. Именно эту втулки и крепят к кузову. Снаружи же сайлент блок обнимает кольцом ухо рычага. Таким образом толстый слой резины становится посредником между кузовом и повеской. С другой стороны рычагов находится шаровый наконечник. Похож он на чупачупс, который вставили в полусферу с отверстием для палочки, а с другой стороны затянули другой полусферой. В итоге «чупачупс» оказался внутри сферы, из которой торчит только палочка. Понятно, что двигая шарик за палочку, он будет крутиться. На конце палочки нарезана резьба, которой рычаг притягивают к стойке или поворотному кулаку. К стойке же или поворотному кулаку крепится колесо и тормозная система.
Задняя подвеска бывает зависимая(в этом случае задние колеса очень плотно друг с другом связаны и совершают похожие движения по вертикали), полузависимая(в таком случае связь между колесами не так сильна и они в определенных пределах могут двигаться независимо друг от друга) и независимая(как понятно из названия, задние колеса никак не связаны друг с другом и могут совершать несинхронные движения). Однако даже самую сильную независимость сглаживает специальная деталь — стабилизатор. Его задачей является синхронизация колес в случае кренов. Если машина начала кренииться налево, при этом левое колесо уходит глубже в арку, а стабилизатор тащит туда же правое колесо, что препятствует крену и дальнейшему перевороту автомобиля. Стабилизаторы ставятся на передние подвески, а так же на задние подвески, если задняя подвеска независимая. Это был стабилизатор крена. Есть так же поперечные и продольные стабилизаторы, задачей которых является удерживать ось в продольном или поперечном положении(другими словами, чтобы сразу пара колес не пыталась сдвинуться вперед или в бок относительно кузова).
Передние и задние колеса упираются сверху в пружины (пружины могут быть или обычные спиральные или ряд пластинок, именуемый ресорами, или эластичные пластинки, которые работают на скручивания, называемые торсионами ), которые создают мягкость автомобиля. В противовес пружинам, чтобы предотвратить их раскачивание и резкое проседания в глубоких кочках ставятся амортизаторы. Задача амортизатора не дать раскачаться колесу, а так же ограничить резкость вертикальных движений.
Двигатель
Если рассказывать примитивно, то двигатель устроен просто. Есть ряд поршней которые то поднимаются то опускаются. При этом они прикреплены к валу(грубо говоря оси) хитрой коленчатой формы. При взрыве топлива внутри камеры сгорания, когда поршень обязательно находится в самой верхней точки своей траектории, воздух начинает расширяться и таким образом толкает поршень вниз, а поршень при этом крутит свой коленчатый вал. Вот и весь двигатель)
К коленчатому валу прикрепляется большая тяжелая шестеренка, которая называется маховик. На самом деле это диск, по краю которого расположены зубцы. Потому он и похож на шестеренку. Сам маховик нужен для того, чтобы сохранять энергию вращения двигателя между взрывами в камере сгорания. А зубцы нужны для того, чтобы электромотор (стартер) в момент запуска двигателя мог расркутить маховик и дать начало серии взрывов внутри камеры сгорания. Как только двигатель начинает крутиться быстро, стартер отключается.
Трансмиссия
Вот и двигатель у нас крутится, но диапазон оборотов двигателя достаточно ограничен, ровно как и его мощность, поэтому, чтобы разогнать автомобиль, необходимо сначала сделать упор на силе, передаваемой колесам, а потом на скорости. Вот тут коробка передач и пригождается. Вспомните курс физики, когда маленькая шестеренка крутила большую. Приложив к маленькой шестеренке диаметром 1 сантиметр силу 1 килограмм, и передавая эту силу на шестеренку диаметром 5 сантиметров, на валу(оси) большой шестеренки мы получил силу 5 килограмм(расчеты и цифры взяты грубо приблизительно, чтобы показать порядки). Можно еще сказать что передаточное число равно 1/5. Это будет первая передача. Однако на первой передаче на один оборот маленькой шестеренки будет приходиться примерно 1/15 оборота большой. Тоесть крутим ось второй шестеренки медленно но сильно. Первая шестеренка, как уже можно догадаться это условно наш маховик. Но маховик же большой, куда еще больше шестеренку то — спросите вы. Да. Я уже говорил, что маховик служил лишь для сохранения энергии вращения двигателя. Однако у него есть еще одна функция. К нему прижимается диск сцепления, в который вставлена как раз ось маленькой шетеренки. Эта ось называется первичный вал. Ось второй шестеренки это вторичный вал. На вторичном валу находится несколько шестеренок разного размера. Это и есть вторые шестеренки. Разным размер нужен для разных передаточных чисел и для управления соотношением сила/скорость. Переключая передачи, маленкая шестеренка переходит с одной шестеренки вторичного вала на другую. Чем меньше вторая шестеренка, тем выше передача(так как выше передаточное число). Вторичный вал жестко сцеплен с колесами. Однако в повороте внешние колеса проходят большее расстояние, чем внутренние. Если левые и правые колеса будут сидеть на одной шесткой оси, в повороте будет повыенный износ резины, а так же снижена управляемость автомобиля. Чтобы этого избежать, в цепь между колесами и коробкой передач включен специальный механизм, именуемый дифференциал. Дифференциал передает вращение двигателя на то колесо, которое легче крутить, в итоге внешнее колесо будет вращаться быстрее, чем внутреннее. Кстати, благодаря дифференциалу, достаточно заехать в глубокую ямку одним ведущим колесом можно в принципе лишиться возможности передвигаться, так как проще всего буде крутить то колесо, которое висит, а все остальные будут стоять на месте. Чтобы этого избежать, инженеры придумали блокировку дифференциала, или другими словами жесткое соединение левого и правого колес одной оси. Если машина полноприводная, то между осями так же есть дифференциал, но логика его работы несколько сложнее и у всех машин разнится. Однако если вывесить одно колесо полноприводного автомобиля, можно так же лишься возможности двигаться и тут так же может пригодиться блокировка меж осевого дифференциала.
Ну и осталось по трансмиссии рассмотреть только способ передать вращение с дифференциала на колеса. Колеса на ямках прыгают, а ось должа передавать вращение жестко. Для этого ось разделили на приводные валы(по сути это круглая палка), на концах которой находятся детали, называемые гранаты(справедливо для передних ведущих колес и задних колес с независимой подвеской). Граната это скорее сленг, правильное же название трипоид или шрус. Это два разных узла. Принцип работы одинаков(два цилиндра один внутри другого), но у трипоида между цилиндрами находятся ролики(или роликовые подшипники), а у ШРУС(шаровая равных угловых скоростей) шарики. У шрус больший угол поворота по сравнению с трипоидом, поэтому как правило трипоиды ставят с внутренней стороны оси или на задних колесах (если они не подруливают и имеют небольшой диапазон вертикальных колебаний). Трипоиды более надежны, но имеют бОльшие ограничения по сравнению со шрусом.
Вот такой автомобиль уже условно может ехать. Если есть вопросы — не стесняйтесь, задавайте.
Формально эта деталь является частью ходовой, и в первую очередь на него возложена задача связать сложный организм машины с дорогой.
