Устройство колеса автомобиля для чайников
Из чего состоит колесо автомобиля?
Оно состоит из двух компонентов: резиновой шины и металлического диска. Шины бывают бескамерные и камерные. Камерные использовались на старых моделях автомобилей. Внутри наполненная воздухом камера, которая должна сохранять герметичность. Поэтому отличием бескамерной шины является наличие уплотняющих буртиков. В бескамерные шины воздух накачивается между покрышкой и диском. Они отличаются надёжностью и удобством. Шина без камеры называется покрышкой.
Металлический каркас (корд), протектор, боковины, борты это то, из чего состоит у автомобиля — колесо.
Диск вместе с приваренным ободом крепится к ступице или полуоси заднего моста при помощи гаек или конических болтов. На грузовых автомобилях обод съёмный.
Корд является несущей частью покрышки, и похож на металлическую ткань, сплетённую из тонкой проволоки. Корд несёт функцию снятия давления с внутренней поверхности покрышки, которое производится сжатым воздухом и давлением снаружи, испытываемым со стороны дороги.
Колёсная шина одевается на прикреплённый болтами либо к ступице колеса, либо к оси, диск. Именно на металлический диск поступает крутящийся момент. У большей части автомобилей диск колёсный крепится четырьмя болтами, однако на маленьких машинах он крепится тремя, а на больших пятью. Отсутствие хотя бы одного болта запрещено ППД.
У зимних покрышек направленный рисунок протектора. Это значит, что направление рисунка должно совпадать со стрелкой, имеющейся на покрышке, так как колесо будет вращаться именно в ту сторону.
Во всех колёсах (в том числе и в запасном) необходимо поддерживать одинаковое давление. Для большинства автомобилей оптимальной является цифра 2 атм. Для измерения давления используйте манометр: надо снять колпачок с колёсного ниппеля и поставить на его место приёмник насадку манометра, сильно нажать до упора и убрать манометр – на нём будет указано давление. Если необходимо подкачайте колесо, но не переусердствуйте: лишнее давление тоже вредно.
При выборе шин руководствуйтесь инструкцией по эксплуатации Вашего автомобиля, где указаны необходимые характеристики. Использование шин, характеристики которых отличаются от рекомендованных производителем, запрещены правилами дорожного движения.
Покупая шины, обратите внимание на надпись сбоку. На маркировке указаны ширина, соотношение профиля шины к её ширине в процентах, посадочный диаметр в дюймах и расположение нитей корда.
Существует несколько признаков неисправности колёс и подвески.
Стуки и посторонний шум возникают из-за ослабленных болтов крепления, поломки пружины и неисправного амортизатора. Для устранения этой неполадки надо подтянуть крепления, а негодные детали и узлы заменить на новые. Из-за износа шаровых шарниров, дисбаланса колёс и нарушенных углах установки передних колёс происходит неравномерный или повышенный износ шин. В этом случае необходимо восстановить углы установки колёс, отбалансировать колёса и поменять стиль вождения. Также из-за дисбаланса колёс возникают повышенные вибрации. Причиной увода машины в сторону является нарушение углов установки передних колёс, неодинаковое давление воздуха в шинах, неодинаковая жёсткость пружин, поломка стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля. При этом надо подрегулировать углы установки передних колёс, как указано в инструкции по эксплуатации автомобиля, заменить узлы и детали.
Колеса, шины и их устройство.
Колесо устройство
В данное время большинство колес автомобилей легковых не комплектуются старыми моделями камер, и воздух в них подается в пространство между диском и шиной. Шина без камеры намного удобнее, надежнее и практичнее.
Строение шин
Функции шины
Основой любой шины является прочный каркас или как его еще называют – корд. Многие ошибочно полагают, что корд это стальная проволока в бортах покрышки. Отчасти это правильное мнение, однако, корд располагается по всей площади шины и крепится в бортах к стальной проволоке. Каркас может изготавливаться также из проволоки или капрона, нейлона и подобных материалов.
Строение автомобильной шины
Оснοвой любοй шины является прοчный каркас или как егο еще называют – кοрд. Мнοгие ошибοчнο пοлагают, что кοрд это стальная провοлока в бортах покрышки. Отчасти этο правильнοе мнение, однакο, кοрд распοлагается пο всей плοщади шины и крепится в бοртах к стальной провοлоке. Каркас может изгοтавливаться также из прοволоки или капрοна, нейлοна и подοбных материалοв.
Прοтектор – этο верхняя часть шины, котοрая контактирует с дοрожным покрытием и οбеспечивает надежнοе сцепление с ним. Протектор любοй покрышки представляет сοбой слοй резины οпределенной толщины с всевοзможными конфигурациями рисунка. Сοбственно под рисункοм подразумевается весьма слοжный рельеф, сοстоящий из канавοк, борοзд и выступов. Рисунοк протектοра каждοй линейки шин разрабатывается индивидуально с целью οбеспечения максимального сцепления с дοрожным пοлотном, в зависимости от услοвий эксплуатации.
Колесный диск
Связующим звенοм между покрышкοй и ступицей является колесный диск, на кοторый собственно οдевается шина. Диск с надетой шинοй – это и есть колесο в сбοре, которοе при помοщи болтοв или гаек закрепляется на ступице.
Размерность (маркировка) шин и дисков
В инструкции по эксплуатации каждого автомобиля имеется информация о размерности шин и дисков. Каждая автοмобильная шина непременнο имеет маркировку, котοрую мοжно увидеть на ее бοковой части. В маркирοвке содержится информация ο ширине и высοте профиля, посадοчном диаметре и разновиднοсти покрышки.
1. Что нужно сделать?
Нужно правильно подобрать шину для диска с указанными параметрами или конкретного автомобиля.
2. Какие параметры шины стоит учесть при покупке?
Как и в случае с выбοром дискοв, огοворимся сразу: если на этοм этапе вам расхοтелось разбираться в цифрах и индексах, вы можете прοсто воспοльзоваться шинным калькулятором любого крупного интернет-магазина или онлайн-сервиса, где мοжно будет моментальнο подобрать шины, указав модель вашего автомобиля или характеристики имеющихся дисков.
Практически в любοй шиномοнтажной мастерской пοкрышки предпοчитают накачивать до давления «2 атмосферы» – самοго распространённοго давления для легкοвых автомобилей эконом и среднегο класса.
Колеса и шины автомобиля. Их устройство и маркировка
Что такое колеса?
Колесо — это вращающийся и передающий элемент ходовой части, расположенный между шиной и ступицей.
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:
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:
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:
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:
Колесо автомобиля
Колеса – составляющие ходовой части, обеспечивают связь автомобиля с дорогой, причем это единственные элементы в конструкции машины контактирующие с дорожной поверхностью. Основная функция колес – обеспечение движения авто. Именно они за счет взаимодействия с дорожным полотном преобразуют вращение, полученное от силовой установки и трансмиссии, в перемещение автомобиля.
Назначение, функции
В целом, колеса автомобиля делятся на три категории, в зависимости от выполняемой ими функции, — ведущие, управляемые, поддерживающие. На ведущие колеса подается вращение и благодаря контакту с дорогой они заставляют автомобиль двигаться. Но в процессе передвижения авто необходимо изменять направление движение, маневрировать и за это отвечают управляемые колеса.
Грузовые авто предназначены для транспортировки грузов и для снижения нагрузки на ведущие и управляемые колеса, в конструкцию ходовой части добавлены поддерживающие. Они не приводят в движение авто, не участвуют в обеспечении маневрирования, их задача – принятие части нагрузки «на себя».
В легковых авто используется 4 колеса, в грузовиках же их количество может достигать и 12, а в спецтехнике – до 24. Примечательно, что на грузовиках обычно колеса разделены по категориям – одни из них ведущие, вторые – управляемые, остальные – поддерживающие.
Что касается легкового транспорта, то у них используемые виды колес автомобиля могут делиться как по назначению, так и быть совмещенными. К примеру, в заднеприводных моделях колеса, установленные на задней оси – ведущие, а на передней – управляемые. А вот в переднеприводных версиях – колеса передней оси являются одновременно и ведущими, и управляемыми, задние же выполняют лишь поддерживающую функцию.
Требования к колесам. Составные элементы
Конструкция этих составляющих ходовой части включает в себя два компонента – диск и шину. Но несмотря на это, устройство колеса автомобиля – достаточно сложное и к ним выдвигается немало требований:
Колесный диск выступает в качестве посадочной основы для шины и одновременно обеспечивает крепление колеса к ходовой части. На эту составляющую воздействуют значительные нагрузки во время движения, поскольку они первые принимают на себя колебания от неровностей дороги и передают их на подвеску.
Колесный диск состоит из двух элементов – самого диска и обода. Выпускается четыре вида автомобильных дисков – стальные сварные (штампованные), цельнолитые (легкосплавные, кованные), комбинированные и композитные. В первом виде диск и обод – два разных элемента, соединенных между собой при помощи сварки. В литых дисках его составляющие – единая неразъемная конструкция.
Третий тип – это так называемые комбинированные или разборные диски, бывают двух- или трехсоставными. Являются лучшими дисками по всем характеристикам, поскольку центральная секция обычно выполняется литой и соответственно можно получить любой дизайн, а обод выполняется методом штамповки. Четвертый и самый редкий тип – композитные, стоимость их просто запредельная из-за сложной технологии производства и поэтому увидеть их можно только на спорткарах.
Диск – элемент обеспечивающий крепление колеса. Для этого в нем по центру проделано посадочное отверстие, по окружности которого расположены крепежные отверстия. Количество крепежных отверстий на легковых авто варьируется от 3 до 5, на грузовых же их обычно 6-8. Фиксация диска на ступице осуществляется либо болтами, либо шпильками с гайками.
Конструкция литого диска
Обод предназначен для установки шины. Он обладает сложным поперечным профилем, которое необходимо для правильной и надежной посадки ската. Если рассматривать обод в профиль, то он имеет ступенчатую форму.
Центр обода представлен в виде утопленной площадки, к которой примыкается диск. С обоих сторон от центра сделаны ступеньки, которые сформированы кольцевым выступом (хампом), полкой и бортом.
Хамп предназначен для фиксации шины в ободе и предотвращает ее уход к центру обода. Полка выступает в качестве посадочной площадки для борта ската. Борт обода удерживает шину на полке и не дает ей «слезть».
Отметим, что это самый распространенный тип диска. Но на грузовых авто и спецтехнике можно встретить иные виды дисков авто – с фиксирующим кольцом, разборные (диск состоит из двух половин, стягивающихся болтовым соединением).
Устройство шины
Шина – вторая составляющая колеса. Она также обладает достаточно сложной конструкцией, поскольку в ее задачу входит обеспечение сцепления с дорожным полотном, принятие и гашение колебаний от мелких неровностей, удержание веса. Для выполнения своих функций шина должна быть прочной, но при этом и эластичной. Отметим, что шина является своего рода оболочкой, которая заполняется наполнителем – воздухом или специальными газами.
Шина состоит из эластичного радиального каркаса, задающего форму изделию, на который последовательно нанесены резиновая прослойка, брекер (силовой металлический корд), бандаж из нитей (капроновый корд) и протектор. По внутренней окружности радиальный каркас формирует посадочный борт шины, в который для жесткости установлено проволочное кольцо.
Видимыми элементами шины являются протектор, выступающий в качестве основной рабочей поверхности (он контактирует с дорожным полотном) и боковины. Переход между этими элементами получил название – плечо.
Для обеспечения сцепления с дорогой, протектор обладает сложным узором, который формируется ребрами, блоками с канавками и ламелями.
Разновидности шин
Поскольку автомобили эксплуатируются при разных дорожных условиях, то производителями выпускаются различные виды шин автомобиля. Это позволяет обеспечить оптимальные ходовые качества при тех или иных условиях. Достигаются необходимые показатели двумя факторами – материал изготовления и рисунок протектора.
В целом, все выпускаемые шины можно разделить на две категории по таким критериям как сезонность использования и характер дорожного полотна.
По сезонности использования шины делятся на:
При изготовлении летнего варианта используется твердая резина, что обеспечивает отличное сцепление с дорогой. Предназначены они для использования по твердому сухому покрытию.
Зимние делаются мягкими чтобы в условиях пониженных температур обеспечивалась должная эластичность изделию. Также такие шины отличаются глубоким рисунком протектора. Помимо этого, многие модели оснащаются стальными шипами, обеспечивающими хорошее сцепление колеса на ледяной поверхности.
Что касается всесезонных шин, то в мире такой тип используется только в некоторых северных странах. Эти шины делаются из резины средней жесткости, что обеспечивает приемлемое сцепление с дорогой летом и сохраняет эластичность зимой.
Что касается типов шин, разделяющихся по характеру дорожного полотна, то они делятся на:
Дорожный вариант предназначен для использования на твердом покрытии. Внедорожные шины, отличающиеся более развитым протектором с сильными грунтозацепами, позволяют передвигаться на рыхлых поверхностях – песок, грязь. Универсальные же совмещают в себе качества дорожных и внедорожных шин.
Помимо этих двух критериев шины можно разделить еще по одному критерию – рисунку протектора. Он бывает симметричным, направленным и ассиметричным.
Симметричные шины обладают хорошими ходовыми качествами на сухой поверхности и имеют рисунок, который позволяет устанавливать колеса любым способом (менять местами, перекручивать на 180 град.).
Направленный рисунок обеспечивает самые лучшие ходовые качества в условиях движения по мокрой поверхности, но их ставить нужно только в строго определенном направлении.
Ассиметричные шины отличаются тем, что одна часть протектора обладает направленным рисунком, а вторая – симметричным. Это обеспечивает таким колесам неплохие показатели во время движения как по сухой, так влажной дороге.
Напоследок отметим, что при своей внешней простоте колеса автомобилей играют очень важную роль в обеспечении безопасности движения, поэтому подходить к их выбору следует очень тщательно.
Устройство колес и шин автомобиля
По сей день доподлинно не установлено, когда же человечество изобрело первое колесо, однако его примитивный вариант уже существовал в четвертом тысячелетии до нашей эры. Современные колеса автомобиля преобразовывают крутящий момент, передающийся от двигателя через трансмиссию, в движение автомобиля. Также колесами поглощаются небольшие неровности дороги. В этой статье мы расскажем вам об устройстве шин и колес, а также о дисках автомобиля.
Устройство колес автомобиля
Если в древности колеса были деревянными или каменными, то в наше время их строение более сложное.
И так, колесо состоит из:
Современное колесо может не иметь камеры, а воздух накачивают в пространство между диском и шиной. Такие шины более надежные и долговечные.
Устройство шины автомобиля
Строение современной шины тоже весьма не простое. Она состоит из:
Каркас является основой шины. Он расположен по всей ее площади и прикреплен в бортах к стальной проволоке. Изготавливают каркас из нейлона, проволоки, капрона.
В зависимости от типа каркаса современные шины могут быть радиальными или диагональными. На радиальных покрышках имеется маркировка «R» или надпись «Radial», а вот диагональные в продаже почти не встречаются, так как по качеству очень уступают радиальным.
Диагональная шина отличается каркасом, нити которого располагаются по диагонали, и каждый слой перекрещивается с предыдущим, а в радиальной шине нити натянуты от борта к борту не перекрещиваясь. Радиальные шины более износостойки, а также оказывают минимальное сопротивление качению, что экономит топливо.
Верхнюю часть шины, контактирующую с дорогой, называют протектором. Протектор шины может быть с разнообразным рисунком, представляющим собою канавки, борозды, выступы и т.п. Именно этот сложный рисунок и обеспечивает сцепление с дорогой.
На шинах может быть дорожный, универсальный, внедорожный и другие рисунки, но все они подразделяются на всесезонные, зимние и летние шины. Зимние шины имеют более рельефный и глубокий рисунок, нежели летние. Также на зимних шинах покрышки из более мягкой резины. Всесезонные шины – маркетинговый ход, поскольку они обеспечивают то же качество сцепления, что и летние.
Диски автомобиля
Колесный диск автомобиля – это связующее звено покрышки и ступицы. На диск одевается шина, и затем колесо крепится на ступице болтами и гайками. Самые дешевые диски – это металлические штампованные, но водители предпочитают диски, отлитые из сплавов, кованые модели, которые снижают массу колеса и улучшают внешний вид авто.
Шина автомобиля на боковой части имеет маркировку, говорящую о ширине и высоте профиля, посадочном диаметре и разновидности покрышки.
На колесных дисках также имеется маркировка, говорящая о размерности: о ширине диска, диаметре посадочного места покрышки, вылете диска, расстоянии между осями, диаметре центрального отверстия.
Срок службы дисков и шин зависит от правильной эксплуатации. Прежде чем отправиться в поездку необходимо проверить шины на наличие повреждений и «шишек», порезов, выпуклостей. Если данные неисправности обнаружены, то необходимо обратиться в шиномонтаж и провести ремонт колеса. Если этого не сделать, то при езде на большой скорости оно может взорваться. Также необходимо следить за давлением в шинах.
Автор: Виктория Голдина, дата публикации: 31.10.2017 г.
Перепечатка без согласия редакции запрещена.