Устройство колеса автомобиля характеристики, площадь и привод колёс

Устройство колеса автомобиля характеристики, площадь и привод колёс

Пожалуй, даже ребенок знает, что такое колесо и в чем его предназначение. Но способность вращаться и передвигать автомобиль относительно земной поверхности — это еще далеко не все, о чем стоит знать водителю собственного железного коня. В этой статье мы выясним, каковы характеристики колеса легкового автомобиля, как они связаны между собой, и какое устройство имеет этот незаменимый элемент любого современного транспорта.

Метрические показатели

Владельцы автомобилей редко задумываются о том, какими параметрами обладает колесо и каково его устройство. Все, что необходимо знать водителю, — это параметры покрышек, которые подойдут к конкретному кованому или литому диску. Тем не менее различные площади и размеры изделия, которые строго связаны между собой, играют исключительную роль в ездовых качествах автомобиля и его управляемости.

Одна из важнейших характеристик — это площадь поверхности, которой покрышка контактирует с землей. Не секрет, что шины и диски могут иметь различную ширину, это дает возможность некоторым образом варьировать данный параметр при покупке шин для своего железного коня.

Оказывается, между площадью и управляемостью легковой машины существует строго определенная связь. Считается, что чем больше поверхность соприкосновения, тем устойчивее становится машина и тем меньше риск отправиться в неуправляемый занос.

Такое положение дел подтолкнуло производителей делать колеса новых машин как можно более широкими и обладающими значительной площадью, что, с одной стороны, отрицательно сказывается на расходе топлива, а с другой, делает машину более проходимой и управляемой даже на высокой скорости.

Расстояние между колесами также играет значительную роль в поведении легкового авто на дороге. Считается, что расстояние между концами оси, будь то машина с задним, передним или полным приводом, должно быть соразмерно с шириной кузова машины. Если между ступицами останется мало места, машина может оказаться слишком валкой. Это приведет к потере устойчивости и риску оказаться в кювете.

Если же между дисками будет слишком «просторно», то маневренность машины оставит желать лучшего, а владельцу, который обитает в мегаполисе с плотными парковками, можно будет только посочувствовать.

По определению, приводом называется система, соединяющая колесо с подвижными элементами двигателя, которые и приводят его во вращение.

В зависимости от модели, комплектации и исполнения, привод может быть передним, задним или же полным. В последнем случае привод может оказаться как полным на постоянной основе, так и подключаемым.

Тип и устройство привода оказывают достаточно сильное влияние на нагрузку ведущей оси. Как показывает практика, ведущая ось подвергается усиленным нагрузкам, благодаря постоянному воздействию со стороны двигателя. В этой же связи на переднем и заднем приводе быстрее изнашиваются покрышки, которые устанавливаются именно с ведущей стороны. Поэтому производители шин рекомендуют периодически менять покрышки местами, чтобы обеспечить их более высокий ресурс и надежность. Впрочем, машин, оснащенных устройствами постоянного полного привода, эта рекомендация не касается.

Основные составляющие

Колесо автомобиля состоит из большого числа различных частей и составляющих. Каждая из таких составляющих имеет собственное название, определение и широко котируется специалистами, которые занимаются разработкой шин, дисков и различных комплектующих тормозной системы и подвески машины.

Основная составляющая колеса, вне зависимости от марки и модели автомобиля, а также типа привода — это диск. Диск представляет собой металлическую часть круглой формы, которая является основой для установки покрышки и в то же время выполняет функции крепления конструкции к ступице.

Диски могут иметь различный тип, размер, устройство и материал изготовления. Особенно важен материал, поскольку именно от его свойств будет зависеть, насколько долго сможет прослужить диск, и насколько устойчив он будет при проезде значительных дефектов дорожного полотна.

Одними из самых недорогих дисков являются диски штампованные: они изготавливаются из обыкновенной стали и проштамповываются на специальном прессовочном устройстве. Такие диски не отличаются привлекательным внешним видом, зато их надежности и долговечности можно только позавидовать. Именно благодаря надежности, владельцы автомобилей с полным приводом отдают предпочтение «штамповкам», поскольку они не боятся преодоления бродов и бездорожья.

Еще одна важнейшая составляющая колеса — это покрышка. Покрышка — это именно тот элемент, который контактирует непосредственно с поверхностью дороги и, таким образом, перенимает на себя львиную долю возлагаемых нагрузок. Шина может иметь различную ширину, высоту, радиус и устройство. От этих данных зависит то, какими параметрами должен обладать приобретенный диск.

Кроме того, шины имеют большое количество предназначений и разновидностей. Так, шоссейные шины предназначаются для достижения высокой устойчивости автомобиля на асфальте и при поездках на высокой скорости. Внедорожные покрышки, напротив, плохо себя ведут на высоких скоростях, зато при поездках по пересеченной местности не дадут увязнуть или забуксовать.

Подводя итоги

Вопреки многочисленным заблуждениям, колесо автомобиля имеет достаточно сложное строение и спроектировано таким образом, чтобы обеспечить минимальный износ механизмов и максимально возможный их ресурс. Если прислушиваться к рекомендациям производителя, то удастся достигнуть желаемого эффекта и освободить себя от нежелательных затрат в будущем.

Колеса и шины автомобиля. Их устройство и маркировка

Что такое колеса?

Колесо — это вращающийся и передающий элемент ходовой части, расположенный между шиной и ступицей.

Читайте также:  Изопропанол заказать в НЕФРАС

Колеса транспортных средств подразделяются на одинарные и сдвоенные. Одинарное колесо устанавливается на одной ступице и несет одну шину, а сдвоенное имеет два обода, смонтированных на одной ступице и несущих две шины.

На автомобилях применяются следующие виды колес:

  • дисковые колеса
  • колеса с разборным ободом
  • составные колеса

Дисковое колесо — это неразборный узел, состоящий из обода колесного диска. Дисковое колесо грузового автомобиля может иметь составной обод, один из бортов которого состоит из съемного разрезного замочно-посадочного кольца и съемного бортового кольца, которые в сборе образуют обод. Варианты исполнения дисковых колес представлены на рисунке:

Рис. Исполнения дисковых колес:
а — колесо с цельным неразборным ободом (1 — посадочная полка; 2 — монтажный ручей; 3 — диск колеса); б — колесо со вставным ободом (1 — бортовое кольцо; 2 — замочно-посадочное кольцо; 3 — диск колеса)

Колесо с разборным ободом — это колесо, в котором один или два разборных обода крепятся непосредственно на ступице, развитой до размера обода. Такие колеса широко применяются на тяжелых автомобилях и автобусах.

Составное колесо состоит из двух элементов, каждый из которых включает часть обода. После сборки элементы образуют обод с двумя закраинами. Такие колеса применяются для крупногабаритных широкопрофильных шин и шин с регулируемым давлением.

Типоразмер колесного диска может быть обозначен следующим образом:

5,5 J x 15 H2 ET30

Здесь: 5,5 — указание ширины обода в дюймах. Данное значение выбирается из стандартного ряда: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0 дюймов (размер а на рисунке);

J — тип конструкции боковых закраин обода диска (может быть J, JJ, JK, К или L);

15 — монтажный диаметр обода в дюймах. Стандартный ряд для легковых автомобилей — 10; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; l9 дюймов, для грузовых автомобилей и прицепов — 16; 20; 22,5; 24 дюйма (размер dM на рис. 4.25);

H2 — тип конструкции кольцевых выступов на посадочных полках обода, служащих для надежного удержания бескамерной шины на диске (например, Н, Н2, FH, АН и др.);

ET30 — вылет колеса в миллиметрах. Вылет — это расстояние между продольной плоскостью симметрии обода и привалочной плоскостью ступицы колеса.

Рис. Колесо с разборным ободом: 1 — обод, 2 — прижим; 3 — ступица

Соединение колеса со ступицей обеспечивает передачу крутящего момента и центрирование колеса на ступице. Крепление штампованных дисковых колес легковых автомобилей производится, как правило, с помощью болтов или гаек, имеющих коническую центрирующую поверхность. Центрирование литых дисков колес осуществляется по посадочному пояску ступицы. Узел крепления включает шпильки и унифицированные гайки, снабженные свободно вращающимися шайбами, которые исключают возможность повреждения диска. Вместо шпилек и гаек могут использоваться болты.

Соединение дискового колеса со ступицей грузовых автомобилей осуществляется с помощью шпилек и гаек со сферической опорной поверхностью или шпилек и унифицированных гаек со свободно вращающимися шайбами.

Крепление колес с разборным ободом производится специальными крепежными элементами (прижимами), которые прижимают коническую посадочную поверхность обода к соответствующей поверхности ступицы, имеющей угол наклона 28°.

Пневматическая шина — это упругая оболочка, предназначенная для установки на ободе колеса и заполняемая воздухом под давлением. Основным элементом шины является покрышка, непосредственно воспринимающая нагрузки на шину со стороны дороги. Она состоит из каркаса, протектора, брекера, бортов и боковин.

Каркас — это силовая часть покрышки, состоящая из одного или нескольких слоев корда, закрепленных на боковых кольцах.

Протектор — наружная резиновая часть покрышки с рельефным рисунком, обеспечивающая сцепление шины с дорогой предохраняющая каркас от повреждений.

Брекер — часть покрышки, состоящая из слоев корда или резины и способствующая более равномерному распределению по поверхности колеса действующих на него нагрузок.

Борта — это жесткие части покрышки, служащие для крепления шины на ободе.

Боковины — резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и проникновения влаги.

По конструкции каркаса и брекера различают диагональные и радиальные шины. По способу герметизации внутренней полости (при сборке с ободом) шины бывают камерные и бескамерные.

Рис. Типы рисунков протектора шин

По типу рисунка протектора различают шины:

  • с дорожным рисунком в виде шашек или ребер, разделенных канавками; предназначены для эксплуатации преимущественно на дорогах с усовершенствованным капитальным покрытием
  • с универсальным рисунком в виде шашек и ребер в центральной зоне беговой дорожки и грунтозацепами по ее краям; предназначены для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным и облегченным покрытием
  • с рисунком повышенной проходимости, в котором имеются высокие грунтозацепы, разделенные выемками; предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья и на мягких грунтах
  • с зимним рисунком, имеющим острые кромки выступов; предназначены для эксплуатации на заснеженных и обледенелых дорогах и могут оснащаться шипами противоскольжения
  • с направленным рисунком, не симметричным относительно радиальной плоскости колеса
  • с всесезонным рисунком
Читайте также:  Основные виды ДТП и их классификация, последствия совершения дорожно транспортного проиществия

Маркировка автомобильных шин

При изготовлении шины легкового автомобиля на ее борт может наноситься следующая маркировка:

175 / 70 R 13 82 Т

Здесь: 175 — ширина профиля шины в миллиметрах;

70 — высота профиля шины, выраженная как процентное отношение к ширине. В указанном случае высота составляет 70 % от ширины (175 мм), т.е. 122,5 мм. Часто высоту профиля называют серией. Иногда в обозначениях шины номер серии отсутствует. Эти шины называют полнопрофильными. Отношение высоты к ширине такой шины составляет 80…82 %;

R — буквенный индекс радиальной шины (R). В диагональных шинах буквенный индекс отсутствует;

13 — обозначение посадочного диаметра шины, соответствующее монтажному диаметру обода в дюймах;

82 — индекс или коэффициент нагрузки. Это условный показатель, указывающий на допустимую нагрузку на шину. Иногда нагрузка указывается на самой шине. Например, за надписью Max Load
следуют два числа: первое — в килограммах, второе — в фунтах;

T — индекс скорости. Данный показатель указывает на максимально допустимую скорость, при которой производитель гарантирует сохранение заложенных эксплуатационных характеристик шины. Соответствие скоростей и индексов приведено на рисунке.

Рис. Соответствие индексов предельно допустимой скорости шины

Помимо типоразмера на боковине покрышки обязательно указываются товарный знак, наименование фирмы-производителя и название модели шины.

Кроме перечисленных на шину могут быть нанесены другие обозначения:

  • TUBE TYPE — камерная конструкция шины
  • TUBELESS — бескамерная конструкция шины
  • Е — знак официального утверждения типа с номером страны, выдавшей такое утверждение в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН № 30 и № 54
  • DOT — соответствие шины стандартам США
  • MAX LOAD — максимальная нагрузка, кг (фунты)
  • MAX PRESSURE — максимальное внутреннее давление в шине, кПа
  • ROTATION > — направление вращения (иногда указывается в виде стрелки)
  • LEFT — шина устанавливается на левую сторону автомобиля
  • RIGHT — шина устанавливается на правую сторону автомобиля
  • OUTSIDE (Side Facing Out) — внешняя сторона установки
  • INSIDE (Side Facing Inwards) — внутренняя сторона установки
  • TWI — указатель расположения индикатора износа протектора
  • REGROOVABLE — шина допускает углубление рисунка протектора нарезкой
  • M+S, M*S, WINTER — обозначение шины с зимним типом рисунка протектора
  • ALL SEASONS — обозначение шины со всесезонным типом рисунка протектора
  • TEMPERATURE — температурный режим, характеризующий способность шины противостоять температурным воздействиям. Подразделяется на три категории: А, В и С

Шины грузовых автомобилей и автобусов могут обозначаться следующим образом:

Здесь: 10,00 — ширина профиля шины в дюймах
R — буквенный индекс радиальной шины
20 — обозначение посадочного диаметра обода колеса
146/143 — индексы несущей способности шины для одинарных и сдвоенных колес
j — индекс скорости

Широкопрофильные шины с регулируемым давлением могут иметь следующую маркировку:

Здесь: 1300 — условный наружный диаметр шины, мм
530 — условная ширина профиля шины, мм
533 — условный диаметр обода, мм

На восстановленных покрышках и бескамерных шинах должна быть сохранена или восстановлена первоначальная маркировка.

На боковине должны быть дополнительно обозначены:

  • наименование или товарный знак предприятия, проводившего восстановление
  • класс восстановления
  • дата восстановления (месяц и год)
  • штамп ОТК
  • заводской номер шины
  • балансировочная метка (для шин, проходивших балансировку)

Колеса и шины

Какое назначение автомобильных колес?

Колеса передают нагрузку массы автомобиля на дорогу и осуществляют непосредственное сцепление автомобиля с дорогой.

Как устроено автомобильное колесо?

Автомобильное колесо (рис.161) состоит из металлического диска 5 с глубоким 4 или плоским 9 ободом и эластичной шины, состоящей из покрышки 1, камеры 2 с вентилем 3 и ободной ленты 11. Глубокие ободы (рис.161, а) имеют уступы для удерживания бортов покрышки и применяются на легковых автомобилях. Плоские ободы (рис.161, б) изготавливают с коническими посадочными полками 8, что обеспечивает плотную посадку шины на ободе и предотвращает ее проворачивание. Плоские ободы устанавливают на грузовых автомобилях ГАЗ, ЗИЛ и других. Шина удерживается на плоском ободе с помощью съемного неразрезного кольца 6 и замочного (разрезного) кольца 7. На автомобилях КамАЗ установлены бездисковые колеса (рис 161, в). Такое колесо состоит из плоского обода 10, на котором смонтирована шина, удерживаемая неразрезным кольцом 6 с конической полкой и замочным кольцом 7.

Рис.161. Колеса:
а – с глубоким ободом; б – с плоским ободом; в – бездисковое.

Колесо располагается на конической поверхности ступицы и крепится гайками посредством прижимов. Между ободами сдвоенных задних колес устанавливается проставочное кольцо.

На дисках выполнены конусные отверстия, которыми колесо одевают на шпильки, жестко закрепленные на ступице, и крепят гайками с конусными проточками. Совпадением конусов гаек с конусными отверстиями на дисках обеспечивается точная установка колес. На заднем мосту грузового автомобиля с каждой стороны имеется по два колеса. Внутреннее колесо закреплено на шпильках колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а наружные колеса – гайками с конусом. Гайки левой стороны имеют левую резьбу, правой – правую, что предотвращает их самоотвертывание при ускорениях и торможении автомобиля.

Как устроена покрышка пневматической шины?

Покрышка пневматической шины (рис.162, а) состоит из каркаса 3, являющегося основанием, бортовины 6 с сердечником 1, набранным из стальных проволочных колец, обернутых бортовой лентой, протектора 5, подпротектора 4, называемого подушечным слоем, или брекером, боковин 2. Каркас набирается из нескольких слоев обрезиненного корда, изготовленного из прочных хлопковых, вискозных, капроновых, нейлоновых, металлических обрезиненных нитей, называемых основой, и таких же, но редких нитей, так называемых уток. Промежутки между нитями заполняются резиной. Чем выше грузоподъемность автомобиля, тем большее количество слоев корда в каркасе. Обычно их 4-16, но может быть и больше.

Читайте также:  Renault Logan 1 (2004-2014) характеристики и цены, фотографии и обзор

Рис.162. Пневматические шины:
а – устройство; б – диагональная; в – радиальная; г – шина со съемным протектором; д. е – вентили; ж – обозначение размеров.

Как подразделяются шины?

В зависимости от конструкции каркаса шины подразделяют на диагональные (рис.162, б) и радиальные (рис,162, в) типа Р и РС. Диагональными называются, шины, имеющие каркас с перекрещивающимися нитями корда в смежных слоях. У шин типа Р и РС каркас состоит из ряда параллельных нитей во всех слоях, расположенных в плоскостях поперечных сечений профиля (радиально). Протектор 5 представляет собой толстый слой износоустойчивой резины, которым покрышка соприкасается с дорогой. В зависимости от назначения шины протектор может иметь такие рисунки: дорожный, универсальный повышенной проходимости, карьерный, зимний. Протектор шин РС изготовлен в виде съемных колец 7, что упрощает его замену при износе, а это позволяет увеличить пробег покрышки при трехразовой смене колец до 200 тыс. км. Подпротектор 4 располагается между каркасом и протектором и представляет собой слой мягкой резины с редкими нитями корда. Он надежно соединяет каркас с протектором и поглощает мелкие толчки, воспринятые протектором, предохраняя таким путем каркас от повышенных напряжений и преждевременного износа. Шина типа Р имеет жесткий подпротектор, что уменьшает проскальзывание протектора по поверхности дороги. Бортовина 6 удерживает покрышку на ободе. Боковина 2 состоит из тонкого слоя резины, предохраняющей каркас с боков от стирания и воздействия на него солнечных лучей и атмосферных осадков.

Как устроены камера и вентиль?

Камера представляет собой замкнутую резиновую трубу, в которой имеется металлический или резинометаллический вентиль с обратным клапаном, предназначенный для наполнения камеры воздухом и предотвращения его утечки. Давление воздуха в шине определяется заводом-изготовителем и во время эксплуатации контролируется шинным манометром, имеющимся в комплекте инструмента. Металлический вентиль (рис.162, д) устанавливается на грузовых автомобилях и состоит из латунной трубки 12 с внутренней и наружной резьбой. Внутрь трубки ввертывается обратный клапан, называемый золотником. Золотник состоит из ниппеля 9 с резьбой, резинового клапана 10, пружины 11, одетой на направляющий стерженек. Сверху на трубку накручивается колпачок-ключик 8, предотвращающий утечку воздуха и попадание грязи на золотник.

Корпус вентиля с уплотнительной шайбой 13 вставляется в отверстие камеры 16 и фиксируется в нем гайкой 14 с шайбой 15 (на легковых автомобилях привулканизируется, рис.162, е). Ободная лента корытообразной формы одевается на обод между бортами покрышки грузовых автомобилей с целью предохранения камеры от истирания об обод диска.

Как устроена бескамерная шина, где она применяется?

Бескамерные шины применяются на некоторых легковых автомобилях. В такой шине камера отсутствует, а внутренняя поверхность покрышки покрывается герметизирующим слоем толщиной 2-4 мм. В случае прокола такой шины отверстие (прокол) не увеличивается, а наоборот, несколько зажимается упругим герметизирующим слоем. Благодаря этому давление воздуха в шине снижается медленно, что способствует устойчивому движению автомобиля до ближайшего пункта ремонта шин или к месту стоянки.

В чем особенность арочных шин, в каких случаях они применяются?

Арочные шины обычно выполняются бескамерными и применяются на грузовых автомобилях для движения в трудных дорожных условиях (пахота, песок, болото). Они устанавливаются на ведущем мосту вместо сдвоенных задних колес. Арочная шина имеет специальный диск с широкими ободьями и бортовое крепление. Ширина профиля составляет 650-700 мм, т. е. в 2-3 раза превышает ширину обычных шин при нормальном наружном диаметре. В ней низкое внутреннее давление воздуха (0,05-0,14 МПа), что позволяет получить малое давление шины на грунт. Это в сочетании с высокими грунтозацепами способствует повышению проходимости автомобиля. Движение на арочных шинах по дорогам с твердым покрытием не допускается.

Где устанавливаются шины с регулируемым давлением воздуха в них?

На автомобилях повышенной проходимости ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и других устанавливаются шины с регулируемым давлением воздуха в них во время движения. Они могут быть камерными и бескамерными и отличаются от обычных шин большой шириной профиля, меньшим количеством слоев корда в каркасе, наличием резиновых прослоек между слоями корда, рисунком протектора и способностью некоторое время двигаться при сниженном давлении воздуха в них. Шины имеют увеличенную площадь контакта с грунтом, меньшее удельное давление на грунт и обеспечивают высокую проходимость. Однако они имеют пониженную грузоподъемность по сравнению с обычными шинами того же размера. Централизованная регулировка давления воздуха в шинах позволяет непосредственно из кабины снижать его до 0,05 МПа и повышать до требуемой величины при выезде на дорогу с твердым покрытием.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector