Устройство автомобильного колеса – Конструкция колеса автомобиля – Устройство автомобильного колеса — Энциклопедия журнала «За рулем» — Шины для спецтехники, шины для погрузчика — резина Armour

Содержание

Дисковые колеса и шины автомобиля

Дисковые колеса автомобиля состоят из стального штампованного диска 2 и приваренного или приклепанного к нему обода 1. Для уменьшения веса диски делаются не сплошными, а с отверстиями. Диск колеса крепится к ступице, а его обод служит для установки шины.

Рис. Колеса: а — колесо с глубоким неразборным ободом; б — колесо с плоским разборным ободом; 1 — обод; 2 — диск; 3 — съемное бортовое кольцо; 4 — замочное кольцо; 5 — канавка; 6 — несъемное бортовое кольцо; 7 — отверстие для вентиля камеры

Наиболее распространены ободы колес двух типов: глубокие неразборные и плоские разборные. Глубокие неразборные ободы применяются для колес легковых автомобилей, плоские разборные ободы — для грузовых. У разборных ободов одно бортовое кольцо 3 делается съемным, что необходимо для монтажа шин. Это кольцо свободно надевается на обод 1 и крепится замочным кольцом 4, заправленным в канавку 5 на ободе.

Ободы колес некоторых грузовых автомобилей имеют оба бортовые кольца съемные. Обод такого колеса вместо бортового кольца 6 имеет с одной стороны небольшой буртик, который удерживает съемное бортовое кольцо. Другое бортовое кольцо крепится, как обычно, замочным кольцом.

Диски колес крепятся к шпилькам ступиц гайками с конусной фаской. Вследствие совпадения конусных фасок гаек с конусными отверстиями дисков достигается томная установка колес на ступице. Чтобы при движении автомобиля гайки крепления колес самопроизвольно не отвертывались, гайки правых колес имеют правую резьбу, гайки левых колес — левую. Гайки с левой резьбой отмечаются специальной проточкой на гранях.

Если на задние оси автомобиля устанавливается по два колеса с каждой стороны, то внутреннее колесо крепится колпачковыми гайками, имеющими внутреннюю и наружную резьбу, а наружное колесо надевается на колпачковую гайку и затягивается гайкой с конусной фаской.

На ободе диска колеса монтируется шина, которая служит для смягчения и частичного поглощения толчков и ударов при движении автомобиля по неровной дороге. Она состоит из камеры 1 и покрышки. В камеру накачивается воздух, а покрышка удерживает камеру на ободе 22 колеса, защищает ее от повреждений и обеспечивает хорошее сцепление колес автомобиля с дорогой.

Рис. Шина: 1 — камера; 2 — каркас покрышки; 3 — соединительная прослойка; 4 — протектор; 5 — боковина; 6 — диск колеса; 7 — замочное кольцо; 8 — вентиль камеры; 9 — съемное бортовое кольцо обода; 10 — колпачок вентиля; 11 — золотник; 12 — резиновый уплотнитель; 13 — клапан; 14 — шпилька; 15 — пружина; 16 — опорная скоба; 17 — корпус; 18 — гайка; 19 — шайба; 20 — фланец корпуса вентиля; 21 — борт покрышки; 22 — обод; 23 — ободная лента; 24 — сердечник

Камера представляет собой замкнутую кольцевую трубу, изготовленную из резины, с вентилем 8 для наполнения камеры воздухом. Вентиль представляет собой клапан, пропускающий воздух только в одном направлении. Состоит вентиль из металлического корпуса 17, золотника 11, клапана 13, пружины 15 и колпачка 10. Корпус вентиля представляет собой прямую или изогнутую латунную трубку, внутри которой нарезана резьба.

Внутрь корпуса на резьбе ввернут золотник. Золотник имеет клапан с резиновым уплотнителем 12. При помощи спиральной пружины клапан 13 плотно закрывает внутренний канал золотника и предотвращает выход воздуха из камеры. При накачивании камеры клапан перемещается вниз, сжимает пружину и пропускает воздух в камеру. Для облегчения накачивания камеры золотник рекомендуется немного вывернуть, чтобы ослабить затяжку пружины клапана. Корпус вентиля при помощи имеющегося в нижней части фланца 20 крепится гайкой 18 с шайбой 19 к камере. Помимо вентилей с металлическим корпусом, применяются также вентили, корпус которых изготовлен из резины и имеет внутри металлическую трубку.

Покрышка состоит из каркаса 2, бортов 21 с сердечником 24, соединительной прослойки 3 и протектора 4 с боковинами 5. Каркас покрышки изготовляется из нескольких слоев прочной прорезиненной ткани (корда), между которыми расположены слои резины. Каркас является основанием покрышки; чем больше слоев корда, тем большую жесткость имеет это основание, а значит, покрышка может выдержать большую нагрузку.

Борта 21 присоединены к каркасу и служат для установки покрышки на ободе колеса. Сердечник 24 борта представляет собой кольца, состоящие из пучков тонкой стальной проволоки, обернутых прорезиненной тканью. Сердечник предохраняет борта от растягивания при монтаже и демонтаже шины и предотвращает соскакивание ее с обода.

Протектор 4 служит для защиты каркаса от повреждений. Так как он непосредственно соприкасается с дорогой, то изготавливается из износостойкой резины и для лучшего сцепления с дорогой имеет выступы — рисунок. Шины с протектором, имеющим дорожный рисунок, предназначены для эксплуатации по дорогам с твердым покрытием; шины с протектором, имеющим комбинированный рисунок, — по дорогам с твердым покрытием и мягким грунтом; шины повышенной проходимости с рисунком типа «Вездеход» — по мягким грунтам и бездорожью.

Шины, имеющие протектор с рисунком в виде «елочки» или буквы «У», следует устанавливать на ободе так, чтобы вершины углов грунтозацепов были обращены в сторону вращения колес.

Рис. Правильная установка шины с направленным рисунком протектора

Правильная установка шин способствует самоочищению рисунка протектора от грязи и снега и улучшает сцепление шин с грунтом.

Соединительная прослойка 3 соединяет протектор с каркасом и в то же время является подушкой, поглощающей удары, воспринимаемые протектором покрышки.

Для защиты камеры от истирания об обод колеса на грузовых автомобилях между камерой и ободом колеса устанавливается резиновая ободиая лента 23.

На покрышках ставятся размер шины, маркировка завода-изготовителя, дата выпуска и порядковый номер покрышки. Размер шин обозначается в дюймах, а для новых типов шин — в миллиметрах. Размер шины обычно указывается двумя числами, например 6,50—16. Первое число (с десятичной дробью или с двумя нулями) обозначает ширину А профиля в дюймах, а второе (через тире) — внутренний диаметр Б шины также в дюймах, равный диаметру обода.

Рис. Размеры шины: А — ширина профиля; Б — внутренний диаметр; В — наружный диаметр

Специальные шины используются для повышения проходимости автомобилей по бездорожью. К ним относятся шины арочного типа, а также эластичные шины большого профиля, конструкция которых допускает работу с внутренним давлением воздуха в них до 0,5 кг/см2.

Шины арочного типа устанавливаются на специальные колеса.

Таблица. Краткая характеристика шин

Показатели шины Марка автомобиля
ГАЗ-69, ГАЗ-69А ГАЗ-63 ГАЗ-51А ЗАЛ-157К, ЗИЛ-157 ЗИЛ-151 ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164, ЗИЛ-150 Урал-375 КрАЗ-214 КрАЗ-219
Обозначе-ние 6,5-15 10-18 (9,75-18) 7,5-20  12-18  8,25-20  9,0-20  14-20  15-20  12-20
Количество слоев корда 6 12 8 10 10 10 10 18 14
Внутреннее давление воздуха в шинах , кг/см2
передних колес 2 3 3 В передних и задних колесах пере-менное — от 3,5 до 0,5; нормаль-ное давление на твердом грунте — 3-3,5 4 3,5 В передних и задних колесах пере-менное — от 3,2 до 0,5; нормаль-ное давление на твердом грунте — 3,2 2,8 5
задних колес 2,2 4 3,5 3 4,2 3,2 5,5

Колесо, на которое монтируется шина арочного типа, состоит из внутреннего и наружного дисков 7 обода 8 и четырех прижимных колец: двух внутренних 3 и 9 и двух наружных 2 и 10. Наружные кольца съемные, а внутренние приварены к ободу колеса.

Рис. Колесо с арочной шиной: а — общий вид колеса; б — крепление обода с шиной; 1 — шина; 2 и 10 — наружные прижимные кольца; 3 и 9 — внутренние кольца; 4 — шпилька; 5 — вентиль; 6 — болт крепления колеса к ступице; 7 — диск колеса; 8 — обод колеса

Сборка колеса осуществляется при помощи шпилек 4. Плотность посадки шины обеспечивается натягиванием бортов шины на конические полки внутренних прижимных колец при завертывании гаек шпилек, т.е. зажимом бортов покрышки между внутренними и наружными кольцами. Воздух в полость шины накачивается через вентиль 5, который устанавливается в отверстии обода и уплотняется резиновой шайбой.

Низкое давление воздуха в арочных шинах обеспечивает увеличенную опорную поверхность шины с грунтом и, следовательно, снижает удельное давление шины на грунт, что повышает проходимость автомобиля. Этому способствует также хорошо развитый рисунок протектора шин с большими груитозацепами.

Эластичные шины отличаются от обычных шин тем, что их каркас выполнен менее жестким: ои имеет меньше слоев корда. Такие шины допускают непродолжительное движение автомобиля с внутренним давлением воздуха 0,5 кг/см2. Автомобили, оборудованные эластичными шинами, снабжаются специальной системой регулирования давления воздуха в шинах, которая дает возможность в зависимости от дорожных условий снижать или повышать давление в шинах на ходу автомобиля.

Управление подкачкой и выпуском воздуха из шин осуществляется из кабины водитёля с помощью специального крана управления давлением и блока шинных кранов; создаваемое давление контролируется по манометру.

Подводится воздух к шине через цапфу 10 поворотного кулака, канал 1, головку 2 подвода воздуха, штуцер 3, трубку 5, запорный кран 6 воздухопровода и вентиль 7.

Рис. Подвод воздуха к шинам колес автомобиля ЗИЛ-157К: 1 — канал подвода воздуха, 2 — головка подвода воздуха; 3 — штуцер головки; 4 — крышка ступицы колеса; 5 — трубка подвода воздуха; 6 — запорный кран; 7 — вентиль; 8 — распорное кольцо; 9 — шланг подвода воздуха к цапфе; 10 — цапфа

Чтобы шина не соскакивала с обода колеса во время движения автомобиля при пониженном давлении воздуха в ней, на ободах колес между бортовыми кольцами устанавливается распорное кольцо 8. Борта покрышки при монтаже зажимаются между бортовыми и распорным кольцами, в результате чего покрышка прочно удерживается на ободе колеса. Воздух для подкачки шин подается компрессором пневматической системы тормозов.

На некоторых легковых и грузовых автомобилях применяются бескамерные шины. Эти шины не имеют камеры и монтируются на специальный обод 4, на котором укреплен вентиль 2 для накачки воздуха. Установленная на обод и накачанная воздухом шина бортами 5 плотно прижимается к бортам обода колеса, что препятствует выходу воздуха из шины.

Рис. Бескамерная шина: 1 — герметизирующий слой; 2 — вентиль; 3 — резиновые втулки; 4 — обод колеса; 5 — борт

С внутренней стороны шина, а также ее борта покрыты герметизирующим слоем 1, изготовленным из самозатягивающейся резины. Вследствие такого устройства бескамерные шины продолжительное время удерживают воздух при проколах и даже при пулевых повреждениях.

Устройство шин и колес легковых автомобилей

Категория:

   Автомобильные шины

Публикация:

   Устройство шин и колес легковых автомобилей

Читать далее:



Устройство шин и колес легковых автомобилей

К современным шинам, работающим на высоких скоростях движения, предъявляют ряд требований по обеспечению надежной и безопасной работы автомобиля, его высокой комфортабельности и экономичности. Шины должны длительное время надежно работать в различных условиях эксплуатации, обеспечивать высокие сцепные качества с опорной поверхностью, а также хорошую устойчивость и управляемость автомобиля. Комфортабельность езды обусловливается оптимальными жестко-стными параметрами и амортизационной способностью шин, а также бесшумностью при качении. Экономичность шин определяется сопротивлением качению, долговечностью, грузоподъемностью, массой и стоимостью изготовления.

Степень совершенства конструкции шины оценивают довольно большим числом ее параметров и характеристик.

ГОСТ 17697—72 определяет упругие свойства шины— коэффициенты нормальной, боковой, крутильной и угловой жесткости, коэффициенты тангенциальной эластичности и сопротивления боковому уводу. К статическим характеристикам шины относят ряд параметров, характеризующих ее геометрические и весовые данные.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Важнейшие характеристики шин-—показатели коэффициентов сцепления и сопротивления качению. Немаловажное значение имеют характер распределения нормальных и касательных напряжений в плоскости контакта шины с дорогой, величина дисбаланса и степень неоднородности шин. Существует еще ряд характеристик, отражающих те или иные свойства шины: величина критической скорости, показатели температурного состояния шины и ее износостойкости и др.

Однако шины высокого качества полностью проявят заложенные в них работоспособность и свойства лишь при правильной эксплуатации, для чего необходимо знание специфики их работы.

По конструктивному исполнению каркаса шины различают диагональные и радиальные. Все шины легковых автомобилей в зависимости от отношения высоты профиля Я к ширине профиля В (рис. 1) разделяются на две группы: низкопрофильные с Н : В ^ 0,88 и сверхнизко-профильные с 0,82. Радиальные шины второй группы дополнительно представлены серией 70 с Н ^ 0,70 и серией 60 с Н : В ^ 0,60.

1. Шины с диагональным расположением нитей корда в каркасе

Современная шина представляет собой резинокорд-ную оболочку довольно сложной конструкции. Камерная шина легковых автомобилей состоит из покрышки и камеры. Бескамерная шина состоит из одной покрышки. Укоренилось понятие шины, тождественное с понятием покрышка, поэтому при описании рабочих процессов и конструктивных особенностей, связанных с автомобильным колесом, как правило, применяют термин «шина».

Покрышка имеет следующие основные части: каркас, подушечный слой, протектор, боковины и борта.

Рис. 1. Обозначение размеров шины

Рис. 2. Покрышка с диагональным расположением нитей корда в каркасе: 1 — протектор; 2 — слой каркаса; 3 — слои брекера; а — угол наклона нитей корда

Каркас — основная часть покрышки, составляющая е силовую основу. Он воспринимает усилия от давления воздуха при накачивании и передает нагрузки, действующие на ШИНУ с0 СТ0Р0НЫ дороги, на колесо. Каркас состоит из нескольких, наложенных друг на друга, слоев прорезиненного корда и резиновых прослоек. Материалами кордных нитей служат хлопок, вискоза, капрон, нейлон, стальная проволока, стекловолокно и др.

В покрышках с диагональным расположением нитей корда в каркасе (называемых также просто диагональными или обычными шинами) нити корда в слоях каркаса (рис. 2) идут от борта к борту по диагонали, т. е. находятся в плоскости, которая составляет определенный угол а с поперечной (меридиональной) плоскостью, проходящей через ось вращения колеса.

Нити смежных слоев каркаса диагональной покрышки перекрещиваются друг с другом, образуя ромбическую сетку. Изменение формы профиля шины при накачивании ее воздухом происходит в основном при небольшом давлении воздуха (~0,5 кгс/см2). Дальнейшее повышение давления незначительно сказывается на изменении конфигурации профиля. Это объясняется тем, что вначале нагрузка от внутреннего давления воздуха воспринимается резиной каркаса, что влечет за собой существенные деформации. В получившейся под действием внутреннего давления воздуха равновесной конфигурации каркаса вся нагрузка воспринимается нитями корда.

Форма профиля накачанной шины зависит от длины нити корда в покрышке от борта к борту, от угла между нитями корда и ширины обода.

Брекер покрышки представляет собой резиновые или резино-кордные слои, расположенные между каркасом и протектором. Брекер нужен для усиления каркаса и улучшения связи между каркасом и протектором. Он смягчает воздействие ударных нагрузок на каркас покрышки и более равномерно распределяет по его поверхности действующие со стороны дороги усилия.

Протектором называют толстый слой резины, расположенный с внешней стороны по беговой части покрышки. Назначение протектора состоит в том, чтобы обеспечивать покрышке износостойкость, хорошее сцепление с дорогой, ослаблять воздействие ударных нагрузок на каркас, снижать колебания, предохранять каркас и камеру от механических повреждений. Протектор имеет рельефный рисунок, глубина и форма которого обусловливаются многими конструктивными и эксплуатационными факторами. От рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой, сопротивление истиранию и сопротивление качению, отвод влаги из плоскости контакта и отвод тепла от каркаса, бесшумность при движении автомобиля, давление на каркас и дорогу.

Боковинами называют резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от влаги и механических повреждений. На боковинах наносят размер покрышки, ее номер, дату изготовления и другие обозначения. Бортами называют жесткие части покрышки, служащие для крепления ее на ободе колеса.

Диагональные камерные шины самые распространенные. Их конструкция хорошо отработана, они достаточно надежные и обеспечивают высокие эксплуатационные свойства автомобиля.

Основной недостаток камерной шины — она не обеспечивает безопасной езды, особенно на высоких скоростях, при проколах и повреждениях, когда резко снижается давление воздуха. Быстрое и внезапное падение давление воздуха в шине приводит к резкому ухудшению характеристик ее работы, в том числе уменьшению радиуса качения и сопротивления боковому уводу, в результате чего автомобиль изменяет направление движения.

Рис. 3. Бескамерная шина: 1 — борт; 2 — протектор; 3 — брекер; 4 — каркас; 5 — герметизирующий слой; 6 — вентиль; 7 — обод

Бескамерная шина в отличие от обычной покрышки имеет на внутренней поверхности герметизирующий слдй (рис. 3), уплотнительные бортовые ленты, несколько меньший посадочный диаметр, специальную форму и конструкцию борта, обеспечивающие более плотную посадку шины на обод колеса. Бескамерные шины монтируют на специальные герметические колеса. Вентиль крепится герметично непосредственно в ободе колеса. Бескамерная шина более безопасна при повреждениях, что особенно важно при высоких скоростях движения. В результате повреждения давление воздуха в камерной шине резко падает и возникает опасная ситуация. В бескамерной шине при проколе воздух может выходить только через небольшое образовавшееся отверстие, которое стягивается герметизирующим слоем, вследствие чего происходит постепенное и медленное снижение давления воздуха.

Бескамерные шины меньше греются при эксплуатации. Однако из-за увеличенного натяга бортов на полках обода более сложен демонтаж шин и поэтому рекомендуется применять специальное оборудование. Для надежного монтажа шин на обод необходима определенная скорость накачки, что затрудняет использование ручного насоса.

К колесам бескамерных шин предъявляются более высокие требования, чем к камерным. Колеса бескамерных шин должны иметь лучшую герметичность и большую жесткость, а закраины — лучше противостоять воздействию внешних сил.

2. Шины с радиальным расположением нитей корда в каркасе (шины Р)

Основное отличие покрышек с радиальным расположением нитей корда в каркасе (радиальные шины, называемые водителями также «мягкими») от диагональных состоит в конструкции слоев каркаса (рис. 4). Нити корда в слоях каркаса в радиальных покрышках идут от борта к борту по радиусу профиля, т. е. располагаются в поперечной (меридиональной) плоскости, проходящей через ось вращения. Поэтому кордные нити соседних слоев не перекрещиваются, как в диагональных покрышках, а число слоев в каркасе может быть четным и и нечетным. Такое расположение нитей улучшает условия их работы. Число каркасных слоев в радиальных покрышках значительно меньше, чем в диагональных, кроме того, радиальные покрышки имеют очень жесткий брекерный пояс, состоящий из нескольких слоев, нити в которых расположены под углом 70—85° к поперечной (меридиональной) плоскости сечения.

Брекерный пояс ограничивает возможность каркаса увеличивать свой наружный диаметр при накачивании шины воздухом и тем самым воспринимает на себя нагрузку. В зависимости от диаметра и ширины брекерного пояса изменяется конфигурация профиля шины и отношение между величиной нагрузки, воспринимаемой поясом и каркасом.

Такое сочетание конструкции каркаса и брекера, когда радиально расположенные нити корда в каркасе являются как бы

диагоналями ромбов, образованных нитями корда бре-кера, делает коронную часть шины (в зоне беговой поверхности) как бы нерастяжимой гибкой лентой. Это означает, что при качении она ведет себя подобно тракторной гусенице. При этом смещение элементов протектора относительно опорной поверхности существенно Меньше, чем у шин диагональной конструкции. Особенно это сказывается на выходе элементов протектора из зоны контакта при передаче колесом тяговой, тррмозной и боковой сил. Следовательно, трение в контакте радиальных шин меньше, а износостойкость выше.

Боковины радиальных шин имеют более толстый слой качественной резины, который необходим для улучшения связи радиально расположенных нитей каркаса в окружном направлении и предохранения их от механических повреждений. Бортовая часть радиальных покрышек работает в более тяжелых условиях, чем у обычных шин, поэтому бортовые кольца делают более прочными, а борта более жесткими.

Рис. 4. Покрышка с радиаль 1 — протектор; 2 — слои каркаса; 3 — слои брекера

3. Камеры и вентили

Камера представляет собой кольцевую трубу, изготовленную из высокоэластичной резины с низкой газопроницаемостью и снабженную вентилем. Поскольку резина камеры не является абсолютно непроницаемой, то воздух , находящийся под давлением, постепенно проникает (диффундирует) через ее стенки наружу, в результате чего давление воздуха понижается.

Размеры камеры несколько меньше внутренней полости покрышки, поэтому растягивание камеры при накачивании ее воздухом препятствует образованию складок.

Вентиль камер представляет собой воздушный клапан, служащий для пропуска воздуха внутрь камеры при накачивании и предотвращения выхода его наружу.

Для камер легковых шин применяют в основном ре-зинометаллические вентили (рис. 5). Вентиль состоит из резинового основания и металлического корпуса. Резиновым основанием вентиль привулканизируется к камере. В корпус вентиля ввертывается золотник Сп В5-33 или Сп В5-20. Герметичность вентиля определяется плотностью прилегания резиновой конусной манжеты золотника к соответствующей конусной поверхности в золотниковой камере корпуса.

Рис. 5. Вентиль ЛК с обрезиненным корпусом для камер легковых шин: а — вентиль в сборе; б — золотник Сп В5-20; в — золотник Сп B5-33; 1 — резиновое основание; 2 — корпус вентиля; 3 — золотник; 4 — колпачок-ключик; 5 —резиновая манжета; 6 — чашечка

Для предохранения золотника от попадания влаги и грязи на вентиль навертывают колпачок-ключик (Сп В8), служащий также для ввертывания и вывертывания золотника из вентиля.

Для подачи воздуха в камеру необходимо нажать на верхний конец стержня золотника, что обеспечивается устройством в головке шланга насоса. Сжатый воздух, поступающий из насоса, отжимает вниз чашечку и поступает в камеру.

4. Колеса

Колеса легковых автомобилей однотипны по конструкции и представляют собой неразъемное соединение обода с диском. В средней части обода имеется кольцевое углубление, повышающее жесткость обода и облегчающее монтаж и демонтаж шин. Колеса предназначены для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным покрытием и при высоких скоростях движения, поэтому биение колес ограничивается 1,2 мм, а биение ширины профиля ±1,5 мм. При монтаже шин их борта устанавливают на конические полки обода. Для камерных и бескамерных шин наклон конических посадочных полок обода составляет 5°±Г. Величина натяга бортов камерных шин на конических полках обода составляет 0,75— I 0 мм на диаметр, а величина натяга бортов бескамерных шин 1,2— 1,5мм.

Рис. 6. Колесо легкового автомобиля (а) и профиль полки обода (б) для бескамерной шины: 1 — обод; 2 — диск; 3 — ребра жесткости; 4 — выступ для крепления декоративного колпака; 5 — выступ-хамп

Для повышения надежности закрепления борта бескамерной шины на конической полке обода делают специальный кольцевой выступ-хамп (рис. 6), который способствует удержанию борта шины от срыва с полки обода при воздействии на колесо больших боковых сил.

Крепежные отверстия дисков колес легковых автомобилей имеют конические фаски (60°). Они нужны для центровки и предотвращения самоотвертывания крепежных гаек.

Колеса обозначают основными размерами (в миллиметрах или дюймах) обода — шириной между закраинами внутри обода и диаметром посадочных полок (ГОСТ 10408-74). После первого размера ставится буква латинского или русского алфавита, характеризующая комплекс размеров бортовой закраины обода. Например, колеса автомобилей ВАЗ-2101 имеют обозначение 114-330.

Если колесо обозначено одной группой цифр, то они определяют первый размер, т. е. его ширину по посадочным полкам.

5. Маркировка и обозначение шин

Размеры шин принято обозначать двумя числами, первое из которых указывает ширину профиля В, а второе — посадочный диаметр d шины. В соответствии с ГОСТ 20993-75 диагональные низкопрофильные шины имеют дюймовое обозначение, диагональные и радиальные сверхнизкопрофильные шины имеют смешанное обозначение — в дюймах и миллиметрах. На боковинах покрышки наносится сокращенное обозначение завода-изготовителя (Вл. — Волжский,’ В — Воронежский, Е — Ереванский, Л — Ленинградский, М — Московский, Я — Ярославский и др.), дата выпуска шины (месяц и год выпуска), а также серийный номер.

Шины с радиальным расположением нитей корда в каркасе обозначаются буквой R, например 165R13. На шинах могут быть и другие дополнительные маркировки или обозначения, например: «бескамерная»; для шин, предназначенных для ошиповки, буква Ш; балансировочная метка (светлый кружок), обозначающая самую легкую часть покрышки.

В зависимости от скорости движения автомобиля шины подразделяются на скоростные категории с соответствующей маркировкой.

Заводы-изготовители гарантируют пробег шин в пределах норм, указанных в ГОСТе или технических условиях, на шины легковых автомобилей в течение 5 лет с момента их изготовления до восстановительного ремонта, включая в этот срок и время складского хранения. По ГОСТ 4754-74 для диагональных шин гарантийный пробег составляет 33 тыс. км, для шин размером 6,15—13— 27 тыс. км, для шин размером 5,20—13—24 тыс. км.

Для радиальных шин гарантийный пробег равен 40 тыс. км, а для шин с зимним рисунком протектора нормы гарантийного пробега снижаются на 10%.

Указанные гарантии завод обеспечивает при условии, что эксплуатация и хранение шин соответствуют «Правилам эксплуатации автомобильных шин», утвержденным Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР.

Рекламные предложения:


Читать далее: Эксплуатация шин

Категория: — Автомобильные шины

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Назначение и устройство колес. Техобслуживание и мелкий ремонт автомобиля своими руками.

Назначение и устройство колес

Колесо — это устройство, на которое поступает крутящий момент от двигателя автомобиля. Оно обеспечивает движение автомобиля за счет этого крутящего момента, а также за счет сцепления поверхности колеса с дорожным покрытием. Кроме этого, колеса автомобиля оказывают прямое влияние на плавность хода, устойчивость и управляемость машины, ее способность набирать скорость и останавливаться и, в конечном итоге — на безопасность его движения.

Колесо состоит из резиновой шины и металлического диска (рис. 3.4), на который надевается шина. Шины бывают камерные и бескамерные. На современных автомобилях используются бескамерные шины, в них воздух накачивается в пространство между покрышкой и колесным диском. Что касается камерных шин, то они применялись на старых советских машинах — «Жигули», «Москвич» и др., и сегодня почти не используются. В состав камерной шины входит покрышка и камера: воздух накачивается в камеру, а поверх нее надевается покрышка.

Покрышка колеса состоит из металлического каркаса (корда), протектора, боковин и бортов.

Конструктивной основой покрышки является корд. Он внешне представляет собой нечто вроде металлической ткани, сплетенной из тонкой проволоки. Корд воспринимает давление как изнутри покрышки, производимое сжатым воздухом, так и снаружи, от поверхности проезжей части. На современных колесах используются корды двух видов: с диагональным или с радиальным расположением нитей.

Знайте.

ПДД категорически запрещают эксплуатировать автомобиль, шины которого имеют порезы, разрывы и иные местные повреждения, обнажающие корд. Также запрещено движение на автомобиле, если у покрышки имеются расслоения корда, а также отслоения протектора и боковины. Нельзя ставить на одну ось радиальные шины совместно с диагональными, а также шины с разным рисунком протектора.

Протектор (рис. 3.5) — это верхняя часть покрышки, обеспечивающая сцепление колеса с дорожным покрытием.

С конструктивной точки зрения протектор — это толстый слой плотной резины с нанесенным рисунком. Рисунок протектора представляет собой набор борозд, канавок и выступов, который образует сложный рельеф. Это необходимо для обеспечения хорошего и надежного сцепления автомобиля с поверхностью дорожного полотна во избежание заносов. По мере эксплуатации автомобиля шина изнашивается и рисунок протектора стирается; в этом случае необходимо заменить изношенные покрышки новыми.

В настоящее время существуют покрышки с разным рисунком протектора: дорожным, специальным, универсальным и др. В зависимости от рисунка протектора все покрышки можно разделить на две категории: зимние и летние. Зимняя резина отличается более глубоким и рельефным рисунком протектора, что обеспечивает хорошее сцепление даже на обледенелой дороге, и предотвращает пробуксовку колес при движении по сугробам.

Ранее мы уже говорили о том, что шина одевается на металлический колесный диск. В свою очередь, диск крепится болтами непосредственно либо к ступице колеса, либо к полуоси. Именно колесный диск получает крутящий момент от двигателя автомобиля.

Все автомобильные шины промаркированы. Маркировка показывает данные об основных характеристиках шины. Эта маркировка имеет четыре реквизита:

? ширина профиля покрышки, выраженная в миллиметрах;

? отношение высоты профиля покрышки к ее ширине в процентном выражении;

? вид покрышки — с диагональным или с радиальным расположением нитей корда;

? посадочный диаметр шины, выраженный в дюймах.

Вот пример маркировки шины: 185/75/ R14. Это означает, что данная шина обладает шириной профиля 185 миллиметров, соотношение высоты профиля и ширины составляет 75 %, расположение нитей корда — радиальное (R), а посадочный диаметр шины составляет 14 дюймов (один дюйм равняется 2,54 сантиметра).

Узнать, шины какой маркировки должны использоваться на вашем автомобиле, можно в его руководстве по эксплуатации.

Каждое колесо автомобиля в обязательном порядке должно быть «отбалансировано». С этой целью на колесный диск крепятся специальные металлическое грузики. Такое крепление делается на станции технического обслуживания или на любом пункте, выполняющем шиномонтажные работы. На неотбалансированных колесах вы сможете ехать только очень медленно: при движении по трассе с большой скоростью такие колеса будут вибрировать, что будет передаваться на руль и на кузов вашего автомобиля.

Учтите.

Нарушенная балансировка колес или ее отсутствие приводит к преждевременному износу не только шин, но и элементов подвески автомобиля, рулевого механизма, тормозной системы и трансмиссии, что в конечном итоге выльется в сложный и дорогостоящий ремонт.

Помни об этом.

Трясущийся автомобиль хуже поддается управлению, что особенно актуально при езде по скользкой дороге либо в условиях ограниченной видимости.

Во всех колесах автомобиля (включая «запаску») должно поддерживаться одинаковое давление воздуха. Для большинства современных легковых машин оптимальным является давление в две атмосферы. Учтите, что на глаз определить давление может только профессионал, проработавший за рулем как минимум лет 15–20. Поэтому для измерения давления в шинах следует использовать специальный прибор, который называется «манометр».

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Колеса и шины: История и теория

Колесо является одной из важнейших частей автомобиля. От характеристики колеса зависят в большей или меньшей степени все качества автомобиля:

  • динамика
  • экономика
  • плавность хода
  • проходимость
  • устойчивость
  • безопасность движения

С характеристикой колеса теснейшим образом связана конструкция силовой передачи и даже двигателя, мостов, подвески, тормозов. Размеры колес определяют объем колесных кожухов, а значит и планировку кузова, и удобства для пассажиров, и обтекаемость формы автомобиля.

На первых автомобилях устанавливали деревянные колеса кареты, затянутые в железный обод, или велосипедные колеса огромного диаметра. Постепенно пришли к мысли штамповать колеса из тонкого стального листа, снабжая их ребрами для повышения прочности и отверстиями для снижения веса.

Шины и колеса

Непрерывное увеличение числа оборотов вала двигателя, уменьшение высоты и веса автомобиля, улучшение дорог, применение независимой подвески и др. вызвали постепенное уменьшение диаметра колеса. Более чем метровый (вместе с шиной) диаметр первых легковых автомобильных колес сократился к 10-м 20-го века до 800—900 мм, а теперь, как правило, не превышает 650—700 мм. Диаметр обода колес легковых машин снизился с 19—20 дюймов до 13—15, а на некоторых автомобилях до 10—12 дюймов. Между тормозным барабаном и ободом почти не остается места для отверстий в диске.

Все же приходится предусматривать в диске хотя бы щели, иногда и отверстия в колесных колпаках, чтобы охлаждать тормозные барабаны. Может быть, в дальнейшем закрепление обода непосредственно на тормозном барабане еще более упростит и облегчит колесо, так как при этом открывается боковая поверхность барабана, чем создаются хорошие условия для охлаждения. Такое устройство уже применено на отдельных образцах автомобилей.

За 50 лет наружный диаметр автомобильных колес, диаметр обода и внутреннее давление в шинах резко уменьшились, а сечение профиля шины увеличилось

Рис. За 50 лет наружный диаметр автомобильных колес, диаметр обода и внутреннее давление в шинах резко уменьшились, а сечение профиля шины увеличилось.

С развитием колеса неразрывно связано развитие шины. Даже самые хорошие дороги (а улучшать их стали в некоторых странах только в XX веке) не могут обеспечить легкому автомобилю с жесткими колесами такой плавности хода, какую обеспечивают, например, тяжелому поезду стальные рельсы, уложенные на прочном, массивном основании. Даже при установке очень мягких рессор механизмы первых автомобилей не были предохранены от непрестанных ударов при езде по дорогам того времени. Автомобили начинали разваливаться на части: рассыпались колеса, ломались рессоры, рули «били по рукам», ослаблялось крепление двигателей, трещали по швам кузовы. Конструкторы пытались усиливать, утолщать части автомобиля, что утяжеляло автомобиль. Чтобы привести в действие тяжелые автомобили, нужны были мощные двигатели. С увеличением мощности двигателя вес машины возрастал все больше, а удары колес тяжелой машины на выбоинах и ухабах также были сильней, чем раньше.

Этот «заколдованный» круг удалось разомкнуть только тогда, когда на колеса автомобиля надели пневматические шины. Это уменьшило вес автомобиля примерно в 1,5 раза (его части можно было делать теперь менее массивными и прочными), удлинило срок его службы, сделало езду спокойной и удобной, дало ему возможность передвигаться со скоростью, о которой в XIX веке нельзя было мечтать. Пневматические шины были теми семимильными сапогами, без которых современный автомобиль был бы невозможен.

Конструкторы долго бились над созданием надежной шины. Первые шины лопались буквально на каждом шагу. В начале XX века самые лучшие шины, сделанные на заказ для гонок, приходилось менять на протяжении двух-трех сотен километров десятки раз. Можно без преувеличения сказать, что современные шины сделали бы самый тихоходный автомобиль начала XX века победителем любой гонки того времени.

Вот основные этапы развития шины.

На обод надевают кольцо, сделанное из резинового рукава. Кольцо служит внутренней камерой шины; камеру окружают прочной защитной резиновой покрышкой на парусиновой основе; небольшие гвозди не могут пробить теперь толщу покрышки. Парусиновую основу заменяют каркасом из одних продольных нитей (корд), чтобы уменьшить трение, нагрев и разрушение нитей. Для облегчения смены шин колеса снабжают съемными ободьями, а затем выполняют легкосъемными и сами колеса вместе с шинами.

Давление в шинах все понижается, возрастает объем камеры, т. е. диаметр сечения шины; в современных шинах давление составляет всего 1 —1,7 кг/см2. Наконец, появляются бескамерные шины, у которых плотное соединение края покрышки с ободом колеса создает герметическое пространство внутри покрышки:

  • клапан шины вентиль — устанавливают непосредственно на ободе
  • внутренняя поверхность покрышки покрыта клейкой массой, которая обволакивает отверстие в случае прокола
  • шина срослась с колесом в единое целое

Разрез бескамерной шины

Рис. Разрез бескамерной шины.

Нужно особо отметить деталь колеса, как бы связывающую колесо с шиной, — обод. Обод постепенно становится все шире, обеспечивая шине более широкую опору для сохранения радиальной эластичности шины без чрезмерного увеличения ее боковой эластичности при низком давлении (т. е. получение плавности хода без ухудшения устойчивости).

Таким образом, главными направлениями развития конструкции автомобильного колеса являются: уменьшение его диаметра (особенно диаметра обода) и веса при увеличении ширины обода и профиля шины, повышение эластичности шины, объединение колеса и шины в один неделимый механизм, упрощение конструкции колеса.

Только одно не изменилось в пневматической шине в процессе ее развития — это воздух.

До недавнего времени многие расчеты автомобиля были почти целиком основаны «по старой памяти» на жестком колесе. Однако «поведение» машины на эластичных колесах, особенно при движении с высокой скоростью, оказалось в действительности настолько отличным от «поведения» железнодорожного вагона или телеги, что науку о движении автомобиля пришлось изменить, и это затронуло, практически, все качества автомобиля.

В шине нагрузку от автомобиля главным образом несет воздух. И поэтому существует единый для всяких пневматических шин —старых, новых и будущих, высокого и низкого давления, малых и больших, камерных и бескамерных — закон грузоподъемности шины.

В основе этого закона лежит предпосылка, что на единицу количества воздуха, находящегося в шине, должно приходиться определенное всегда одинаковое количество килограммов нагрузки. Другими словами, отношение нагрузки Gк, приходящейся на колесо, к количеству сжатого воздуха в камере шины должно быть постоянным. Назовем это отношение показателем удельной грузоподъемности шины.

Количество воздуха в шине можно найти, применив закон физики, по которому объем газа уменьшается пропорционально увеличению давления:

po/p = Vk/Vo

Если объем камеры равен Vk, а давление воздуха в ней равно р, то для накачки шины потребуется взять Vo литров воздуха из атмосферы, где давление составляет рo = 1 кг/см2. Из уравнения находим, что:

Vo = Vk * p/po = Vo*p

Теперь можно написать уравнение для показателя удельной грузоподъемности шины, который обозначим буквой nш («эта»):

nш = Gk / Vo = Gk / VkP кг/л

Так как нагрузка на шину воспринимается не только находящимся в ней воздухом, но и (в небольшой степени) корпусом покрышки, жесткость покрышки должна быть учтена при расчетах удельной грузоподъемности шины. Опытным путем доказано, что в данном случае жесткость покрышки для различных шин можно считать более или менее постоянной, поэтому достаточно прибавить к значению давления в шине р постоянную величину; эта величина примерно равна единице. Тогда уравнение показателя удельной грузоподъемности шины для неподвижного колеса примет такой вид:

nшс =Ggk / Vk * (p + 1) кг/л

Необходимо внести в это уравнение еще одно дополнение.

При движении автомобиля на шину действуют не только вес автомобиля, но и центробежные и другие силы. Эти дополнительные нагрузки на единицу объема шины возрастают с уменьшением радиуса колеса, так как увеличивается число оборотов колеса, необходимое для достижения автомобилем той или иной скорости, а следовательно растет центробежная сила и т.д. Поэтому в числитель уравнения нужно включить множитель (поправочный коэффициент), примерно пропорциональный радиусу колеса. Для упрощения принимаем этот коэффициент равным D + 2b / 2, где D — диаметр обода в дюймах, b — размер профиля шины в дюймах, как они обозначены в торго вой маркировке шины. Тогда уравнение принимает вид:

nш = Gk (D + 2b) / 2Vk * (p + 1) кг*дюйм/л

Размер шины

Рис. Размер шины

Объем шины (камеры) можно упрощенно представить как объем геометрического тела, называемого тором (кольцо с круглым сечением, «баранка»), у которого внутренний диаметр равен диаметру обода D, а диаметр сечения равен размеру сечения профиля шины b.

Изучение шин показывает, что действительный объем шины примерно на 25% меньше подсчитанного таким образом ее объема, так как сечение шины не совсем круглое.

Коэффициент nш равен для шин легковых автомобилей 77,5, для шин грузовых — несколько ниже (в связи с большим сроком ходимости): 70,5 для шин с сечением до 10 дюймов и 60,5 для шин большего размера. Зная показатель удельной грузоподъемности шины, можно с достаточной точностью определять допустимую нагрузку на шину, внутреннее давление в шине для данных условий работы и т. д.

На основе этих законов разработаны номограммы (графики) для выбора шин. Из рассмотрения номограмм для шин легковых автомобилей можно сделать вывод, что существует зависимость между рекомендуемой наибольшей (по нагрузке на шину) скоростью автомобиля Va, наружным диаметром шины (или радиусом ro) и внутренним давлением в шине.

Номограмма для легковых автомобилей состоит из четырех графиков. На верхнем левом (главном) графике, на левой (вертикальной) оси нанесены значения наружного диаметра шины Dk, на поле графика — две группы кривых: для диаметров обода D и для ширины профиля b.

Номограмма для определения характеристики шин легковых автомобилей. Пример пользования номограммой показан жирной линией

Рис. Номограмма для определения характеристики шин легковых автомобилей. Пример пользования номограммой показан жирной линией.

Номограмма для определения характеристики шин грузовых автомобилей

Рис. Номограмма для определения характеристики шин грузовых автомобилей.

Горизонтальная ось графика связана с нижним левым графиком, вертикальная шкала которого показывает давление в шине, а кривые на поле графика соответствуют различным нагрузкам, приходящимся на колесо. Два правых графика служат для уточнения характеристики шины в случае, если нужно эксплуатировать шину со скоростями, большими чем нормальная.

На номограмме толстыми линиями показан пример пользования ею. Пусть будут заданы: наружный диаметр шины около 700 мм (около 28 дюймов), желательное по соображениям плавности хода и устойчивости давление в шине 2 кг/см2, нагрузка на шину 420 кг.

Находим на вертикальной оси главного графика значение 28 дюймов и проводим отсюда горизонтальную линию. Затем находим кривую нагрузки 420 (между кривыми 400 и 450) и точку ее пересечения с горизонталью, соответствующей давлению в шине 2 кг/см2; из этой точки пересечения проводим вертикальную линию до пересечения с проведенной ранее прямой на уровне 28 дюймов. Точка пересечения указывает искомые ширину профиля и диаметр обода.

Это шина 6.00—16, устанавливаемая на автомобиле М-20 «Победа», причем рекомендуемая наибольшая скорость движения составляет около 113 км/час (правый верхний график).

При необходимости изменить один из параметров потребуется изменить и некоторые другие. Так, если скорость систематически или в продолжительном пробеге составляет 120 км/час, нужно уменьшить нагрузку или увеличить давление в шине до 2,25 кг/см2 (правая нижняя часть номограммы), что должно быть учтено при выборе жесткости подвески.

Номограмма для грузовых автомобилей не имеет правых двух графиков. В остальном пользоваться ею можно так же, как и описанной выше номограммой для легковых автомобилей. Если измерить расстояние от центра неподвижного колеса до поверхности дороги, называемое статическим радиусом rс, оно окажется меньшим, чем наружный радиус колеса с шиной ro, измеренный в других точках, так как вследствие эластичности шина сминается под действием нагрузки. Величина ro — rc = fш называется статическим прогибом шины (т. е. прогибом шины в положении, когда автомобиль неподвижен). Нагрузка в кг, вызывающая статический прогиб в 1 см, определяет жесткость шины. Жесткость шины Сш в кг/см2 находится из уравнения

Cш = Gk / fш

где Gk — нагрузка на колесо в кг
fш — статический прогиб шины в см

 Радиусы колеса с шиной

Рис. Радиусы колеса с шиной

При движении автомобиля в связи с увеличением давления в шине от ее нагрева и вследствие действия центробежной силы радиус колеса слегка увеличивается. Наоборот, при передаче крутящего момента радиус может несколько уменьшиться. Таким образом при движении автомобиля так называемый радиус качения rk может изменяться, но это изменение так незначительно (3—6 мм), что дальше оно учитываться не будет, поэтому можно считать rc = rk.

Таблица. Сравнение размеров зарубежных шин прежних и современных выпусков

Сравнение размеров зарубежных шин прежних и современных выпусков

Решающее значение для грузоподъемности шины имеет сечение профиля, а не диаметр обода. О том, как влияет введение уменьшенных диаметров ободов и увеличенных профилей шин на их удельную грузоподъемность (или нагруженность), свидетельствует сравнение показателя nш для новейших заграничных шин и шин первых выпусков. Первые шипы иностранных фирм имели так же, как и отечественные, постоянный, но несколько более высокий показатель nш по сравнению с показателем для современных шин, так как в то время фирмы задавали большую нагрузку на шины. Это делалось по коммерческим соображениям, а также вследствие наличия большого процента натурального каучука в шинах и в расчете на работу легковых автомобилей в основном в условиях хороших городских дорог и на автомагистралях. Нагруженность введенных новых шин резко снизилась, несмотря на сохранение наружного диаметра и снижение давления в шинах для улучшения плавности хода автомобиля. Снижение нагруженности шины вызвано стремлением без ущерба для ее срока службы увеличить скорость автомобиля.

Увеличить скорость, улучшить условия перевозки пассажиров и груза, продлить срок службы и тем самым повысить экономичность автомобиля — это наиболее заметные направления развития колес и шин, и они полностью совпадают с главными задачами по усовершенствованию автомобиля.

Автомобильные колеса.


Колеса автомобилей




Общие сведения о колесах

Колесо – одно из величайших изобретений человека. В природе ни одно живое существо не снабжено подобным движителем – кто-то бегает на ногах, кто-то плавает при помощи плавников и хвоста, кто-то летает, ползает, использует реактивную энергию, в общем – животные и даже некоторые растения передвигаются по поверхности и недрам нашей планеты, в ее атмосфере и водной среде при помощи самых разнообразных средств перемещения, но колесами не пользуется никто.
А ведь во многих случаях колесо – незаменимый движитель, способный быстро и экономично перемещать по земной поверхности тела любой массы и формы. По этой причине можно считать колесный движитель уникальным продуктом человеческого гения. И этот движитель в качестве средства передвижения по суше используется автомобилями.

Конечно же, колеса современных автомобилей существенно отличаются от тех примитивных катков и деревянных кругов, которые использовались человеком в качестве движителя древних повозок и колесниц. Конструкция автомобильного колеса в результате «технической эволюции» претерпела значительные изменения, поскольку на этот элемент автомобиля возлагаются важные функции, влекущие за собой строгие требования.

***

Требования, предъявляемые к колесам

Колеса обеспечивают связь автомобиля с дорогой, воспринимая всю массу автомобиля с пассажирами и грузом, а также динамические нагрузки, передаваемые на раму или кузов автомобиля. Они обеспечивают поступательное движение автомобиля и изменение направления его движения, а обладая эластичной шиной, они смягчают толчки и удары, возникающие при движении.
От характера взаимодействия колес с дорогой зависят тяговые и тормозные свойства автомобиля, плавность хода, экономичность, проходимость, устойчивость, управляемость, и, конечно же, комфорт и безопасность самого перемещения.

К автомобильным колесам предъявляются следующие требования:

  • минимальное сопротивление качению;
  • высокие долговечность и износостойкость;
  • демпфирующие (смягчающие) свойства;
  • бесшумность работы;
  • легкость монтажа и демонтажа;
  • самоочищаемость беговой части шины при движении по деформируемым грунтам;
  • минимальные биение и дисбаланс;
  • для повышения плавности хода автомобиля колеса должны иметь минимальный вес.

К основным элементам автомобильного колеса относятся шины, ободья, соединительные элементы и ступицы. Все эти составные части могут быть выполнены в широком диапазоне конструктивных особенностей в зависимости от назначения автомобиля, условий его эксплуатации и других требований.

***

Типы автомобильных колес

Автомобильное колесо состоит из следующих элементов (рис. 1): шины, ободьев 3, 10, соединительных частей с деталями крепления и ступицы. Соединительной частью может быть диск 4, неразборно присоединенный к ободу (дисковое колесо) или спицы, представляющие собой часть ступицы (бездисковое колесо или спицевое колесо).

Ступица обеспечивает установку колеса на балке моста на подшипниках. Если ступица отсутствует, колесо устанавливается на фланце полуоси, которая, в свою очередь, устанавливается на подшипниках в балке моста.



Автомобильные колеса классифицируются по двум основным показателям – назначению и конструкции.

По назначению различают ведущие, управляемые, комбинированные и поддерживающие колеса.

Ведущие колеса преобразуют подводимый к ним крутящий момент в тяговую силу, а свое вращение – в поступательное движение автомобиля.

Управляемые колеса изменяют направление движения автомобиля, оставаясь ведомыми, т. е. они не воспринимают крутящий момент от трансмиссии автомобиля и служат лишь для маневрирования.

Поддерживающие колеса также являются ведомыми и служат для восприятия осевой нагрузки и толкающей силы от рамы или кузова автомобиля, преобразуя ее в свое вращательное движение. Поддерживающие колеса часто выполняют на специальной подъемной оси грузовых автомобилей или полуприцепов, и при движении автомобиля без груза они вместе с осью поднимаются к раме автомобиля, чтобы уменьшить сопротивление качению. Колеса задних осей автомобильных прицепов тоже в большинстве случаев являются поддерживающими.

Комбинированные автомобильные колеса являются одновременно и ведущими и управляемыми. К такому типу колес, например, относятся передние колеса переднеприводных легковых автомобилей.

По конструкции колеса бывают дисковые, бездисковые и спицевые.

В дисковых колесах стальной штампованный диск приваривается к ободу, а в литых колесах из легких сплавов (алюминиевых, магниевых) диск отливается совместно с ободом.

Бездисковые колеса имеют соединитель, изготовленный совместно со ступицей. Бездисковые колеса имеют ряд существенных преимуществ перед дисковыми – они проще по конструкции, имеют меньшую массу (на 10…15%), большую долговечность, более низкую стоимость, удобнее при монтаже и демонтаже, обеспечивают лучше охлаждение тормозных механизмов.
Кроме того, они дают возможность устанавливать на одной и той же ступице ободья разной ширины, что позволяет использовать различные шины на одном и том же автомобиле. Бездисковые колеса устанавливаются, например, на автомобилях марки «КамАЗ».

В спицевом колесе в качестве соединителя используют спицы. Спицевые колеса применялись на первенцах автомобилестроения, в конструкции колес современных автомобилей спицы встречаются крайне редко, главным образом – на спортивных автомобилях, обеспечивая меньшую массу колеса и лучшее охлаждение тормозных механизмов.
В настоящее время в массовом производстве спицевые колеса для автомобилей практически не применяются из-за недостаточной надежности соединительных элементов – спиц, которые, к тому же, нуждаются в постоянном обслуживании. Их чаще можно увидеть в колесах велосипедов и мотоциклов, где весу колеса уделяется большое внимание.

***

Автомобильные шины



Колеса и шины автомобиля

Колесо́ — движитель, выполнен в круглой форме, крепится на вращающейся оси диск, позволяющий поставленному на него телу катиться. Колесо нашло применение на транспортных средствах для транспортировки грузов. Колесо нашло повсеместное применение в различных механизмах.

Колесо значительно уменьшает затраты энергии на перемещение груза по поверхности благодаря качению. Ведь силы сопротивления качению, гораздо меньше силы сопротивления трению.

Колесо это часть транспортного средства, цель которого обеспечить перемещение, движение транспортного средства с большой эффективностью.

Колеса автомобиля обеспечивают его поступательное движение, а также частично смягчают толчки и удары, возникающие при движении по неровностям дороги. Колеса по назначению делят на ведущие, ведомые и управляемые.

Устройство автомобильного колеса:

-диска с ободом

-пневматической шины

-посадочное кольцо

-бортовое кольцо

-распорное кольцо

-детали крепления

Диск с ободом:

-диск имеет отверстия для установки на шпильках колеса

-обод приварен к диску

— на ободе устанавливается два бортовых кольца

-наружное бортовое кольцо фиксируется замочным разрезным кольцом.

-ограничитель обеспечивает фиксацию в строго определенном положении наружного, бортового и замочного колец, в нем одновременно фиксируется защитный кожух шланга подвода воздуха после установки колеса на ступицу.

Дисковые колеса

На легковых автомобилях обычно применяют дисковые колеса с глубокими неразборными ободьями, имеющими уступы для бортов покрышки шины. Обод приваривают или приклепывают к штампованному диску, который, в свою очередь, крепят к фланцу ступицы шпильками и гайками. Плотная установка диска на ступице и правильное его центрирование обеспечены конической формой внутренней стороны гаек.

Устройство стального штампованного дискового колеса

Стальное штампованное дисковое колеса грузового автомобиля имеет разрезное замочное и неразрезное бортовое кольца. Профиль обода выполнен с конической посадочной полкой. Одна закраина обода сделана с ним как одно целое, а другая представляет собой съемное бортовое кольцо, удерживаемое на ободе замочным кольцом. Шину свободно надевают на плоский обод, затем устанавливают бортовое и замочные кольца, причем последнее закладываю в канавку обода. От выпадания это кольцо удерживает давление сжатого воздуха в шине. Конические посадочные полки обода и бортового кольца обеспечивают плотную посадку шины на обод и исключают возможность их относительного провертывания.

kolesa i shinu1- покрышка шины низкого давления

2- камера шины

3- бортовое кольцо

4- распорное кольцо

5- обод колеса

6- опорный щит колесного тормоза

7- тормозной барабан

8- колесный тормозной цилиндр

9- нижняя крышка подшипника шкворня

10- конический роликоподшипник шкворня

11- прокладки для регулировки затяжки подшипника шкворня

12- сальник поворотной цапфы

13- шкворень поворотной цапфы

14- диск колеса

15- винт крепления тормозного барабана к ступице

16- корпус поворотного кулака

17-  пробка для проверки уровня смазки

18- сальник ступицы

19- конические роликоподшипники ступицы

20- поворотная  цапфа

21-центральный шарик шарнира

22-фиксатор муфты вкл.

23-палец центрального шарнира

24- тормозной барабан

25-защитный колпак

26-муфта включения колеса

27-ведущий фланец ступицы

28-подножка для подъема

29-контргайка

30-замочная шайба

31-гайка подшипников ступицы

32- ступица колеса

33-стяжная пружина колодок

34-тормозная колодка с фрикционной накладкой

35-трубка вентиля камеры шины

36-перепускной клапан

37-штуцер шланга гидропривода тормозов тормоза

38-упорная шайба

39-масленка

40-ведущие шарики

Шины

Назначение пневматической шины — поглощать и смягчать толчки и удары, воспринимаемые колесом от дороги, обеспечивать с ней достаточное сцепление, уменьшать шум при движении автомобиля и снижать разрушающее действие автомобиля на дорогу.

Автомобильные шины классифицируют по назначению, форме профиля, габаритам, способу герметизации и конструкции. По назначению шины разделяют на шины легковых и грузовых автомобилей. Первые, кроме легковых автомобилей и грузовых автомобилей.

По классификации шин по форме профиля во внимание применяют два соотношения: отношение высоты профиля шины к его ширине и отношение ширины профиля обда колеса к ширине профиля шины.

Шины имеют следующие наименования:

-шины обычного профиля — первое соотношение св. 0,89, второе 0,65-0,76

-широкопрофильные — первое соотношение 0,6-0,9, второе 0,76 -0,86

низкопрофильные- первое соотношение 0,70-0,88 , второе 0,69-0,76

сверхнизкопрофильные- первое соотношение св. 0,70, второе 0,69-0,76

арочные- первое соотношение 0,39-0,50, второе 0,9-1

пневмокатки- первое соотношение 0,25-0,39, второе 0,9-1

Шина состоит из:

-покрышки

-камеры с винтелем

Покрышка имеет:

-каркас

-протектор

-боковины

-брекер

-борта

Каркас шины — основная часть покрышки, предает прочность  шине. Представляет собой 12 слоев корда изготовленных из прорезинненных нитей (хлопковых, вискозных, капроновых)

Брекер — подушечный слой — резино тканевая прослойка, связывающая с протектором.

Протектор — служит для предохранения каркаса от повреждения, это износостойкая резина, имеющая грунтозацепы.

Борта — со стальными сердечниками в каждом, повышают прочность шин.

Радиальные шины имеют такое обозначение, например 205/70 R14

где 205 — обозначение ширины профиля

70 — индекс серии

R — радиальная

14 — условное обозначение посадочного диаметра

Рисунки протектора

protector

а — дорожный;

б — универсальный;

в — протектора повышенной проходимости;

г — карьерный;

д — зимний.

Устройство колеса автомобиля. Типы конструкций и маркировка

Из различных книг и других источников информации можно узнать, что первые колеса появились примерно за три тысячи лет до нашей эры. Об этом свидетельствуют различные изображения, на которых были нарисованы первые в мире повозки и колесницы.

Одна из версий свидетельствует о том, что первые колеса создавали по образу солнца. Колесный круг считался божественным символом для некоторых племен и народов. Толщина обода колеса достигала больших размеров, из-за этого его масса была слишком большой. Соответственно, скорость транспорта была довольно низкая. Колесо имело вид деревянного диска, который насаживался на ось и закреплялся клином. Предшественником колеса был деревянный каток.

Колесо со спицами

Колесо

Колеса первых автомобилей были деревянными и ничем не отличались от колес конных повозок. Затем люди придумали и создали колеса с деревянными спицами и металлическим ободом. Вскоре на смену деревянным спицам придумали спицы из проволоки, как у велосипедов и мотоциклов. Шины изготавливали в виде плоских резиновых лент. Через некоторый промежуток времени, благодаря техническому прогрессу, люди создали пневматические колеса.

Современные колеса

Особенность устройства колеса автомобиля заключается в том, что оно передает крутящий момент благодаря системе рычагов, и таким образом приводит в движение любое транспортное средство для передвижения. В современном мире колесо состоит из двух основных элементов, таких как резиновая шина и металлический диск. В наше время устройство колеса автомобиля упростили и сделали его намного прочнее и качественнее. Колеса бывают камерные и бескамерные. В бескамерных отсутствует камера между диском и покрышкой. Шина герметично прилегает к диску, сидя плотно на ободе. Колесо – важная часть автомобиля, оно состоит из обода и фланца.

Обод – это одна из частей колеса, на него надевается шина. Фланец — диск, расположенный в центральной части обода, с его помощью закрепляется колесо на ступице оси автомобиля. Обод является важной частью колеса.

Автомобильные колеса теперь доступны на всех мировых рынках. От качества колеса зависит его цена. Существуют сотни фирм, выпускающих шины для колес автомобилей. Давайте узнаем, зачем же нужна шина.

Она предназначена для надежного сцепления колеса и дорожного покрытия при движении и поворотах, а также для смягчения ударов; обеспечивает проходимость автомобиля на различных дорогах или по бездорожью. Шины делаются из натурального или синтетического каучука. Шина без камеры является покрышкой, которая состоит из корда, боковин и протектора. Самые огромные в мире шины для автомобилей выпускает компания Bridgestone. Они имеют маркировку 59/80R63, ширина 59 дюймов, внутренний радиус 63 дюйма, внешний — 80 дюймов. Эти шины устанавливаются на большие колеса. Их высота достигает четырех метров. Такой тип колес автомобиля имеет тяжелую конструкцию. На шине имеется протектор. Протектор — основой слой резины, отвечающий за сцепление колеса с дорогой, а также защищает внутренние части резины и всего колеса от повреждений при взаимодействии с дорожной поверхностью. Различают универсальный, дорожный или специальный. Шины изготавливают под все размеры диска колеса.

Шины классифицируются следующим образом:

  • Камерные и бескамерные — по строению внутренней поверхности колеса.
  • Диагональные — по строению каркаса. Диагональные шины — те, в которых установлено перекрестное расположение слоев корта. Угол их наклона составляет 35-38 градусов.
  • Радикальные — по таких шинах расположение нитей корта параллельное, под прямым углом.
  • Универсальные, сезонные (зимние и летние), повышенной проходимости – по ширине и высоте рисунка протектора на шинах. Протектор колеса.

Диски

Диск — это одна из частей устройства колеса автомобиля. Диски производят из различный металлов. Они состоят из следующих элементов, которые мы разберем подробней. Для тюнинга автомобиля выпускают специальные размеры дисков колеса. Диски измеряются в дюймах, к примеру: на 14 дюймов, на 17, на 21 и так далее.

  • Боковины.
  • Корд.
  • Металлический каркас.

Борт предназначен для закрепления шины на ободе, а также для ее герметизации между диском. В основе борта — кольцо, сделанное из прорезиненной стальной проволоки. Борт является слоем корда, завернутого по кругу кольца из проволочного наполнительного резинового шнура. Обладая высокой прочностью и жесткостью за счет стального кольца и монолитности, а также наполнительного шнура, борт считается самой жесткой частью на диске. Он способен выдержать сильные удары.

Боковины состоят из тонкого слоя эластичной резины, который расположен между плечевой зоной и бортом. Боковина предназначена для защиты протектора шины от механических повреждений и попадания влаги, также она является продолжением протектора.

Корд – это то, что находится внутри резины. Он может быть сделан из металлических, стеклянных, полимерных нитей.

Диски делают из стали, алюминия, магния. Сталь используется для дешевых колес. Из алюминия делаются легкосплавные диски. Этот вид металла — легкий и недорогой, устойчив к коррозии. Марка используемого алюминия — 6061. Характеристика его свойств идеально подходит для изготовления колес.

Из магния производят колеса для гоночных авто. Диски получаются прочными и легкими. Изготовление такого типа колес требует наличия профессионального оборудования, так как процесс обработки магния очень сложен из-за его реакции на высокую температуру плавления. Также диски производят из карбона и титана. Из этих материалов получаются легкие и прочные колеса.

Большие диски

Маркировка колес

Наличие на шине надписи P195/55 R15 84 H означает ее размер и категорию. Приведем расшифровку:

  • Р – обозначает категорию для легковых автомобилей, а 195 – это ширина шины в мм.
  • 55 — это серия шины.
  • R — конструкция шины (радикальная). Кстати, радиус никакого отношения к этой букве не имеет.
  • 15 — диаметр диска.
  • 84 — максимальная нагрузка на колесо (следует смотреть в специальных таблицах).
  • H — максимальная скорость (также нужно смотреть в таблицах).

Еще указывается производитель шины, к примеру: Hada, Avon, Nitto, страна-изготовитель и знак предприятия, на котором сделан данный товар. Также имеются четыре цифры, которые обозначают дату изготовления.

Теперь разберем основные символы на шинах:

  • MAX LOAD — допустимая максимальная нагрузка в кг.
  • TUBE TYRE – шина с камерой.
  • TUBELESS – шина бескамерная.
  • MAX PRESSURE – допускаемый объем давления в шинах в кПа.
  • REINFORCED – суперусиленная шина. Обладает уникальными свойствами.
  • RADIAL – ширина радиальной конструкции.
  • REGROOVABLE – максимальное углубление рисунка протектора при нарезке.
  • DSI, TWI – расположение индикаторов износа.
  • ALL STEEL — надпись предназначена для шин с каркасом и металлокордным брекером.
  • M&S – всесезонные шины. Mud & Show – переводится как грязь+ снег.
  • Rotation – обозначает, что шина имеет направление и на ней указана стрелка.
  • All Season – шины, которые используют круглый год.
  • Inside и Outside, а также Side Facing Inwards и Side Facing Out, — асимметричные шины. При установке бывают левые или правые, то есть Left или Right.
  • AQUA, WATER, RAIN — обозначает, что шины обладают высокой защитой и устойчивостью при дождливой погоде.
  • E – Европейский стандарт безопасности.
  • DOT – стандарт безопасности США
  • Traction А, В, С — способность к торможению на мокрой поверхности.
  • Treadwear – износостойкость шины (пробег).
  • Temperature А, В, С – термостойкость при высоких скоростях.
Разнообразие размеров.

Примечание

Маркировка колес автомобилей зависит от категории автотранспорта, страны, климатических условий. Необходимо внимательно выбирать размер колеса. На грузовые автомобили на задние мосты и прицепы устанавливают по несколько пар. Большие колеса, малые, средние – на каждый вид покупается свой размер шины.

колесо в сборе.

Ремонт колеса автомобиля

Нередко нам приходится сталкиваться с проблемами на дорогах. Одна из них – это повреждение дисков колес и прокол шин. Давайте рассмотрим, как можно справиться с этой проблемой.

Ремонт дисков колес зависит от его типа и материала изготовления. Как именно будет проводиться ремонт колес? С использованием каких технологий и сколько времени это займет? Во многом это зависит от самого диска. При ремонте дисков устанавливают небольшие грузики для дисбаланса. Ремонт колес автомобилей достаточно прост.

Диски бывают литые, кованые и штампованные. Литые диски – это самый распространенный вид. Для их изготовления применяют легкие сплавы металлов. В результате получается прочная и легкая конструкция, заметно легче стальных дисков и сделанная гораздо точнее. Литые диски легче, чем другие виды, но допустимый дисбаланс меньше, чем у штампованных. Штампованные диски намного слабее литых, они изготавливаются из прокатной углеродистой стали путем штампования. Кованые — еще менее распространенный вид дисков. Но они обладают преимуществом перед штампованными и литыми, намного прочнее и более износостойкие.

При повреждении литого диска используют не прокат, а правку, то есть вытягивают его на специальных станках. Сваркой наращивают утраченные при повреждении элементы. Штампованный диск восстанавливают прокатом. Это позволяет структура материала, из которого он сделан. Диск намного эластичней и поддается прокату. Кованые диски ремонтируются так же, как и литые.

Автомобильные колеса получают различные повреждения, которые часто можно самостоятельно устранить. Но при серьезных повреждениях лучше обратитесь в автосервис, воспользуйтесь эвакуатором. Автомобильные колеса, имеющие порезы и шинные шишки, являются опасными для езды. При обнаружении таких дефектов лучше сразу все исправить.

Колесо грузовика.

Ремонт шин

Давайте разберем, что собой представляет прокол. Это повреждение шинной части в области протектора. Имея инструмент и набор специальных заплаток, его можно устранить в любых условиях своими руками, а затем добраться до сервиса.

Боковой порез можно отремонтировать только на вулканизации. Это наиболее опасный тип повреждения колеса. Рекомендуется при себе иметь запасное колесо.

Заклеиваем прокол своими руками

Проделываем следующие действия:

  • Снимаем и сдуваем колесо
  • Вытаскиваем его из диска.
  • Осматриваем место повреждения.
  • Смотрим, чтобы жгут или заплатка, которую мы поставим, соответствовали размеру прокола.
  • Очищаем поверхность от грязи и пыли.
  • Затыкаем жгутом дырку, порез или прокол (можно использовать два жгута).
  • Накачиваем колесо.

Рассмотрим следующий тип колеса

У грузовых автомобилей установлены бездисковые или дисковые колеса. У КАМАЗа колеса оснащены пневматическими шинами. Колеса подразделяются на ведомые и ведущие, а также комбинированные. Колесо грузовика состоит из обода и диска. Устройство колеса автомобиля грузового типа — особое. Диск оснащен плоским ободом. На грузовых автомобилях на заднюю ось устанавливают по два колеса. Диск внутреннего колеса крепится на шпильки колпачковыми гайками, а наружный прикручивается коническими. У гаек, расположенных с правой стороны, нарезана правая резьба, с левой стороны нарезана левая. Запасное колесо на КАМАЗ устанавливается сзади кабины. Оно подается специальным гидравлическим отводом. Также на некоторые типы грузовиков устанавливают неразборные колеса.

Большие колеса.

Бездисковые колеса применяются на грузовых автомобилях КАМАЗ и МАЗ. В настоящее время их используют для автобусов и тяжелогрузных автомобилей. Они состоят из спицевой ступицы и обода. Такие типы колес легко обслуживаются и восстанавливаются при повреждениях. На КАМАЗ колеса подбирают и устанавливают по специальной категории грузоподъемности.

Ступица колеса

Ступица — важная часть крепления колеса на ось. Оно крепится через подшипник. Подшипник колес является важной частью, так как от него зависит безопасность управления автомобилем. Также на ступицу устанавливают тормозной барабан или диск. Она обеспечивает вращательные движения колеса.

Подшипник крепится на ось упорной шайбой и гайкой. Зажимая или ослабляя гайку, мы прижимаем или расслабляем ролики. Таким образом производится регулировка для удаления люфта. Подшипник колеса не защищен от попадания грязи и пыли, поэтому требует постоянного ухода и облуживания. Сальник подшипника приходит в негодное состояние, из-за этого из него начинает вытекать смазочный материал. Обычно это происходит при нагревании детали или взаимодействии с водой. А при износе сальника в подшипник попадает грязь, пыль, песок. Это приводит к его износу и требует замены.

Подшипник с переднего колеса состоит из трех частей: обоймы (внешней и внутренней), кассеты с роликами. При установке их смазывают «Литолом». Это смазка, наносится она внутрь подшипника. Не рекомендуется вскрывать подшипник, а также заменять в нем смазку.

При износе подшипника его заменяют при помощи выпрессовки. Не рекомендуется выбивать его молотком. Прессовка позволяет легко извлечь изношенный подшипник из посадочного места.

Гайки

Основным элементом крепления колеса на ступицу являются гайки. Они имеют форму шестиугольника и бывают различных видов по форме резьбы и размеру. Их изготавливают из алюминия, хрома-ванадия, стали и титана.

Алюминиевые гайки очень дорогие. Их изготавливают для гоночных автомобилей. Они мало весят, это обеспечивает снижение лишнего веса колеса. Алюминиевые гайки мягкие и требуют постоянной затяжки колеса. При покупке обязательно уточните, какие точно подходят гайки на ваш автомобиль.

Гайки из хром-ванадия стоят столько же, как и алюминиевые. Но они намного тяжелее. Самые дорогие гайки — из титана, они применяются для тюнингованных автомобилей. Они очень прочные и легкие и превосходят по качеству все остальные изделия.

Стальные — это самые простые и популярные гайки. Являются самым распространенным видом на мировом рынке. Их различают по типу обработки: оцинкованные или хромированные. Они доступны по цене.

Виды гаек

В заключение

Покупайте только качественные колеса, от них зависит безопасность управления автомобилем. При износе одного колеса рекомендуется менять пару.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о