Содержание
Колесо, являясь элементом ходовой части, связывает автомобиль с дорогой. С помощью колес осуществляется движение, передаются вертикальные нагрузки от автомобиля, воспринимаются удары и колебания от дороги. Кроме того, ведущие колеса создают при контакте с дорогой тяговое усилие, управляемые колеса обеспечивают маневрирование. Таким образом, от колеса, в конечном счете, зависит управляемость и устойчивость автомобиля.
Автомобильное колесо состоит из двух составных частей – колесного диска и шины.
Колесный диск
Колесный диск служит основой для установки шины и передачи на нее вращения от оси. Конструктивно объединяет собственно диск и обод. Различают два типа колесных дисков – стальные и легкосплавные. В стальном диске обод и диск соединены между собой сваркой. Легкосплавный диск представляет единое целое.
Колесный диск закрепляется на оси колеса с помощью ступицы. Крепление может быть болтовое (легковые автомобили) или шпилечное (грузовые автомобили). Для соединения в диске выполнение несколько (4-6 у легковых автомобилей) крепежных отверстий. Объем внутренней части диска определяет конструкцию применяемого тормозного механизма.
Обод служит для соединения шины с диском. Обод имеет сложную поперечную форму, которая обеспечивает установку шины соответствующего размера. Обод легковых автомобилей имеет утопленный центр, слева и справа от которого последовательно располагаются кольцевой выступ (hump, хамп), полка и борт (закраина).
Кольцевой выступ фиксирует шину на ободе. На полке располагается борт шины. Посадка шины осуществляется в основном на внешнюю полку, но есть конструкции колес с внутренней полкой (шина охватывает обод). Полка может иметь три размера: стандартный, плоский и расширенный (используется в системе Run Flat). Полка плавно переходит в борт, который в профиле имеет различную форму. Наиболее распространены J-образные борта.
Колесный диск характеризуется следующими основными параметрами:
- ширина обода (расстояние между полками);
- диаметр диска (измеряется по уровню полок);
- вылет (выступ) колеса (расстояние от воображаемого центра диска до плоскости контакта со ступицей).
Автомобильная шина
Автомобильная шина выполняет самые ответственные функции, обеспечивая сцепление автомобиля с дорогой и во многом, определяя управляемость и устойчивость автомобиля. Помимо этого шина выдерживает вес автомобиля.
На легковые автомобили устанавливают в основном бескамерные шины, т.е. шины которые имеет только покрышку. Герметичность бескамерной шины достигается за счет конструкции покрышки. Бескамерная шина (покрышка) состоит из нескольких связанных элементов: каркаса, брекера, протектора, боковины и борта.
Каркас является силовой частью шины. Он воспринимает внутреннее давление воздуха, а также передает давление от внешних сил. Каркас состоит из нескольких (от 1 до 10) слоев прорезиненного корда. Нити корда изготавливаются из синтетического волокна, стекловолокна или стали (металлокорд). Корд натянут от одного края шины до другого, т.е. радиально. Такое расположение корда снижает напряжение в нитях и обеспечивает низкое сопротивление качению. Абсолютное большинство современных автомобилей комплектуется радиальными шинами.
Брекер представляет собой слои корда, расположенные между каркасом и протектором. Он предотвращает отслоение протектора, амортизирует ударные нагрузки и повышает прочность каркаса.
Наружная часть покрышки называется протектор. Он обеспечивает сцепление шины с дорогой и защищает ее от повреждения. Протектор состоит из массивного слоя резины и снаружи имеет рельефный рисунок. Рисунок протектора определяет способность шины к работе в определенных условиях.
Протектор плавно переходит в боковины. Место соединения протектора с боковиной носит название плечо протектора. Плечо увеличивает боковую жесткость шины, определяет способность воспринимать боковые нагрузки. Боковина имеет небольшую толщину. На боковину нанесена маркировка шины, включающая:
в том числе:
ширина в мм;
отношение высоты к ширине в %;
конструкция шины;
диаметр в дюймах;
индекс нагрузки;
индекс скорости
195
65
R (Radial)
15
91
T
Гениальность колеса, как изобретения в том, что оно позволяет передавать крутящий момент с помощью системы рычагов, тем самым приводя в движение какое-либо средство передвижения. Вот и современное колесо состоит из двух основных деталей – резиновой шины и металлического диска.
Назначение шины состоит в обеспечении надёжного сцепления дорожного покрытия и колеса, смягчении ударов, которые передаются на подвеску автомобиля, а также в обеспечении проходимости авто в различных условиях.
Подразделяют шины следующим образом:
- по способу герметизации внутренней полости – бескамерные и камерные;
- по конструкции каркаса – радиальные и диагональные;
- по рисунку протектора – универсальные, повышенной проходимости, сезонные (летние и зимние).
На сегодняшний день бескамерные шины являются основной товарной единицей. Их отличие от камерного варианта состоит в отсутствии резиновой камеры для воздуха. Воздух закачивается между диском и покрышкой, поэтому эта полость должна быть герметичной, что достигается наличием уплотняющих буртиков на ободе. Бескамерные шины отличаются большей надёжностью и удобством из-за чего вытеснили камерный вариант. Камерная шина имеет резиновую камеру, заполняемую воздухом.
Диск, к которому приваривается обод, крепится к полуоси заднего моста или же к ступице колеса посредством гаек или болтов. Обычно автолюбители не разделяют понятие диска и обода, именуя всё это – “диском”, поскольку съёмный обод имеется только в колёсах грузовых автомобилей. К тому же литые диски, представляющие собой единое целое с ободом, вытесняют сварные стальные диски, поэтому подмена понятий вполне закономерна.
В состав автомобильного колеса входит:
Каркас – является несущей частью шины вне зависимости камерный или бескамерный вариант. Обеспечивая прочность шине, он воспринимает как давление воздуха внутри шины, так и действующие силовые нагрузки от дорожного покрытия на колесо. Каркас является ни чем иным как наложенными друг на друга несколько слоёв обрезиненного корда. Число слоёв корда в каркасе может варьироваться от одного как в шинах для легковых авто, и более 15 слоёв – для шин сельхозтехники или грузовых автомобилей.
Корд– специальная обрезиненная ткань, основой которой являются прочные нити из нейлонового, вискозного или капронового, обеспечивающих прочность и гибкость последнего. Сейчас предлагаются шины, использующие металлокорд, особенностью которого является присутствие стальной проволоки в основной ткани.
По расположению нитей корда различают радиальные и диагональные шины. Радиальные шины отличаются параллельным расположением нитей в отдельных слоях корда, а в диагональных шинах предусмотрено перекрёстное расположение под углом в отдельных слоях. В легковых автомобилях диагональные шины не используются, так как они вытеснены радиальными, за счёт высоких эксплуатационных характеристик последних: отличным сцеплением с дорожным полотном, низким сопротивлением качанию и длительным сроком службы.
Протектор ни что иное как плотный слой прочной резины, прямо соприкасающийся с дорожным покрытием. Роль протектора состоит в предохранении каркаса от повреждений механического характера, он влияет на износостойкость шины, сцепление колеса с дорожным покрытием, уровень шума. Рельефный рисунок протектора в виде канавок и выступов обуславливает использование шины для конкретных дорожных условий. По рисунку протектора шины подразделяются на разные типы: повышенной проходимости, зимние, гоночные, всесезонные.
Боковины это тонкий слой (в сравнении с протектором) эластичной резины, располагающийся между бортом и плечевой зоной. Основное назначение боковины состоит в предохранении протектора от повреждений механического характера и влаги, поскольку боковины – продолжение протектора на боковых стенках каркаса.
Борт служит для крепления шины и её герметизации на ободе (имеется в виду бескамерный вариант). Кольцо, которое сплетено из стальной обрезиненной проволоки лежит в основе борта, при этом сам борт – слой корда, который завёрнут вокруг проволочного кольца, и наполнительного резинового шнура. Характеризуясь жёсткостью и прочностью, благодаря стальному кольцу и монолитностью, за счёт наполнительного шнура, борт является жёсткой частью шины.
Конструктивно колесо это ходовая часть транспортного средства, с помощью колес осуществляется передвижение и выполняется передача вертикальных нагрузок. Помимо того, они смягчают механические воздействия и колебания в момент соприкосновения с дорожным полотном, обеспечивая маневренность и тяговое усилие. От них зависит аэродинамика и управляемость автотранспорта.
Итак, что такое колесо, разобрались. теперь о его составляющих. Колесо включает в себя две конструктивные части: покрышку и диск.
Автомобильный диск
Автодиск – это основной конструктивный элемент для монтажа автомобильной покрышки, передающий на нее вращения от оси. В конструктивном плане диск соединяется с ободом.
Эти колесные изделия могут быть стальными или легкосплавными. В стальных моделях обод приварен к металлической конструкции с помощью сварки. Во втором случае диски имеют целостную структуру.
Автомобильный диск монтируется на ось при помощи ступицы. В качестве элементов крепежа используются болты для легковых авто и шпильки для грузового транспорта. Крепежные отверстия выполняются для соединения колеса со ступицей.
Обычно используется около 4-6 отверстий. Внутренний объем может различаться в зависимости от тормозной системы.
Обод выполняет функцию соединяющего элемента между покрышкой и диском. Как правило, эта деталь представлена в поперечной форме для монтажа колес соответствующих размеров. На легковых авто эта деталь представлена с углубленным центром, а по краям от нее установлены выступы и полки (борта).
С помощью кольцевого выступа покрышка устанавливается на обод. Закраины автошины расположены на полке. Колесо монтируется на внешнюю часть полки. Однако существует конструкции, где колесо охватывает внутреннюю полку.
То есть покрышка захватывает обод. Принято выделять расширенные и стандартные полки. Эти классификации применяются в стандартах Run Flat.
Параметры автомобильного диска:
- Дистанция между закраинами или ширина обода;
- Диаметр, определяется по фиксации полок;
- Колесный выступ, или вылет, представляет собой дистанцию от центровки диска до поверхности соприкосновения со ступицей.
Конструкция автомобильной покрышки
Шина для легкового автомобиля выполняет такую функцию, как сцепление с дорожным покрытием. Это во многом влияет на управляемость и аэродинамику транспортного средства. Кроме того, она способна удерживать общую массу авто.
Как правило, для легкового транспорта используют покрышки без камер. Герметичность в них стабилизируется за счет конструктивных особенностей. В состав бескамерных шин входят:
Каркас представляет собой силовой элемент автомобильной шины. В его структуру входят до 10 слоев кордовых нитей на прорезиненной основе. Кордовые нити создаются на основе искусственных волокон, стекловолокна или металла.
Нить натягивают от одного края покрышки к другому, то есть радиально. В результате это позволяет уменьшать нагрузку на кордовые слои и обеспечивать стабилизацию качения. Практически любые виды легковых автомобилей комплектуются радиальными шинами.
Брекер – это кордовый слой, располагающийся между каркасом покрышки и ее протектором. Он не дает протектору отслаиваться, позволяет смягчать механические нагрузки и усиливать прочность конструкции шины.
Протектор представляет собой внешнюю часть автошины. Этот элемент улучшает сцепление с дорожным покрытием и предохраняет шину от ударов и механических воздействий. Его создают из прорезиненного слоя с рельефным узором на внешней стороне.
Рисунок протектора указывает на способность эксплуатации покрышки в тех или иных условиях.
Протектор на колесе плавно соединяется с боковинами. Зона, где соприкасаются эти два составных элемента, называется плечом протектора. За счет плеча увеличивается жесткость шины и устойчивость к боковым нагрузкам.
Не рекомендуется ездить на автомобиле с изношенными покрышками. Если точнее – то на таких, у которых высота протекторного рисунка составляет 1,6 мм. Этот показатель имеет отношение к легковым автомобилям.
Автошина устанавливается на закрепленный к оси диск или колесную ступицу. Отметим тот факт, что крутящий момент колеса поступает на металлический диск. Легковые автомобили имеют 4 колесных отверстия для крепления болтов. Более габаритные авто комплектуются 5 болтами.
Шины должны иметь одинаковый уровень давления. В противном случае автомобиль теряет дисбаланс и устойчивость на трассе. Стабильный показатель давления воздуха в покрышке – 2 атмосферы.
Для измерения рекомендует применять манометр: в начале, снимается колпак с ниппеля и вставляется насадка прибора. После сильного нажатия манометр снимается и на приборе указывается давление в шине. Если показатель, менее 2 атмосфер, тогда колесо следует подкачать.
Корд представляет собой несущую конструкцию автошины. Его внешний вид напоминает металлическую ткань, сплетенную из проволоки. Главная функция корда заключается в уменьшении давления на внутреннюю поверхность шины. Это происходит методом сжатия воздуха и давления с внешней стороны покрышки.
Корды могут иметь радиальное и диагональное расположение. Радиальные нити расположены прямолинейно по отношению к бортам. Таким образом, они позволяют стабилизировать качение и улучшать сцепление с дорожным покрытием.
Диагональные корды соединяются межу собой и боковины соответственно также перекрещиваются друг с другом. Стоит отметить тот факт, что диагональные нити более подвержены к износу.
Поэтому на колесе в результате повреждений может появиться вздутость в форме «шишки». Это может привести к тому, что колесо лопнет в момент передвижения на автомобиле.
Также вулканизаторщики не рекомендуют использовать колеса, у которых корд имеет расслоения, трещины и разрывы. Категорически запрещается использовать на одной оси шины с радиальными и диагональными рисунками протектора.
Теперь каждый автолюбитель будет знать конструкцию и составные части колеса. Запомните! От качества резины и рисунка протектора зависит безопасность в момент передвижения!
