Kraniauto.ru

Авто журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроено колесо машины

Колесо автомобиля

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:

типоразмер

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

Устройство автомобильного колеса

Устройство автомобильного колеса:
1 — шина;
2 — обод;
3 — ступица

Колесо автомобиля состоит из пневматической шины, обода, соединительного элемента (диска), ступицы и пневматических шин.
В зависимости от конструкции обода и соединительного элемента колеса могут быть разборными и неразборными, дисковыми и бездисковыми. Ступица колеса обеспечивает его свободную установку на оси автомобиля.

Неразборное колесо с глубоким ободом

Обод служит для соединения шины с колесом. С этой целью ему придается специальная форма. Колесо в сборе должно быть сбалансировано, балансировочные грузики крепятся к ободу с помощью пружинных зажимов или клея. На большинстве легковых автомобилей и грузовых небольшой грузоподъемности используются глубокие, неразборные ободья.
Глубокий обод жестко соединяется с диском, который служит для крепления колеса к ступице с помощью болтов или гаек со шпильками. Полки глубокого обода имеют конусную форму для плотной посадки шины на обод. Угол наклона полок составляет, как правило (5±1)°. Полки обода заканчиваются закраинами, имеющими определенную форму и служащих боковыми упорами для шины.
Расстояние между закраинами называется шириной профиля обода. В средней части обода имеется углубление, необходимое для облегчения монтажа и демонтажа шины на обод. Это углубление (ручей) может быть расположено симметрично относительно плоскости колеса или со смещением.

Читать еще:  Шланг передний тормозной ваз 2114 цена

Размеры и профиль обода регламентированы соответствующими стандартами. На каждый обод наносится соответствующая маркировка, из которой можно узнать размеры и профиль. Основные размеры обода, ширину профиля и диаметр, как правило, все изготовители указывают в дюймах, за исключением компании Michelin, которая применяет для этого миллиметры.
Пример маркировки: 5J × 13H2 ET 30, где:
5 — ширина обода в дюймах;
13 — диаметр обода в дюймах;
J и H2 — конструктивные особенности профиля обода;
ET 30 — вылет (от немецкого слова Einpresstiefe — ET) 30 мм.

Положительное (а) и отрицательное (б) плечо обката управляемого колеса

Вылет колеса (выступ) является важным параметром. Любое колесо должно «охватывать» ступицу, к которой оно крепится, потому что центр пятна контакта шины с дорогой смещается относительно вертикальной оси, проходящей через центр ступицы на небольшую величину, которая рассчитывается при конструировании подвески и рулевого управления автомобиля.
Величина вылета особенно важна для управляемых колес, потому что положение пятна контакта относительно оси поворота колеса играет важную роль в определении характеристик поворота автомобиля.

Неразборные колеса с глубоким ободом обычно центрируются на ступице с помощью центрального отверстия. Если диаметр центрального отверстия больше, чем у посадочной части ступицы, то центрирование осуществляется по коническим (или сферическим) поверхностям в отверстиях диска, предназначенных для крепления болтами или гайками. Иногда для лучшего центрирования и облегчения монтажа используют пластмассовые кольца, которые устанавливаются перед монтажом колеса на ступицу в центральное отверстие диска.
Колесные диски легковых автомобилей изготавливаются штамповкой из стали с последующей сваркой обода и диска или из легких сплавов (алюминиевых или магниевых). Наиболее прочные колеса из легких сплавов — кованые. Они имеют мелкозернистую структуру и высокую прочность при малой массе. Легкосплавные колеса дороже стальных, но эстетически привлекательнее. Колеса изготавливались и из композитных материалов: например, еще в 70-е гг. фирма Citroёn выпускала армированные углепластиковые колеса, которые весили в два раза меньше металлических. Однако из-за высокой стоимости таких колес они устанавливаются только на дорогих спортивных автомобилях.

Конструкция разборного обода грузового автомобиля:
1 — закраина;
2 — обод;
3 — разрезная часть обода;
М — ширина обода;
D — диаметр обода

Разборные ободья применяют для колес большинства грузовых автомобилей и автобусов. Разборные ободья могут быть дисковыми и бездисковыми. Наиболее часто используются разборные ободья с коническими посадочными полками.

Бездисковое колесо, его общий вид (а) и крепление колеса (б):
1 — секторы колеса;
2 — ступица;
3 — крепление;
4 — шпилька;
5 — гайка

Шины грузовых автомобилей имеют большие размеры и высокую жесткость, поэтому монтаж таких шин на неразборные ободья затруднен. Разборные ободья позволяют облегчить эту задачу. Для некоторых шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности применяют разборные ободья с распорными кольцами. Такие ободья состоят из двух частей, соединяемых между собой болтами. Такая конструкция надежно удерживает шину на колесе независимо от значения давления воздуха в шине.
Ступицы колес изготавливают из стали или ковкого чугуна. К ним крепятся элементы тормозных механизмов, диски и барабаны. Ступица устанавливается на подшипниках, которые должны воспринимать не только радиальные, но и осевые усилия от действия боковых сил. В ступицах устанавливают конические роликовые или шариковые радиально-упорные подшипники.
В подшипники колес закладывается смазка, выдерживающая высокие температуры. Для предотвращения вытекания смазки и попадания грязи подшипники уплотняются сальниками.

Читать еще:  Тест драйв лада веста кросс универсал 2020

Как устроено колесо автомобиля?

Колеса принимают крутящий момент от двигателя и за счет сцепления с дорогой обеспечивают движение автомобиля. Также они воспринимают и сглаживают удары от неровностей поверхности дороги. От них зависят возможность разгона и торможения, управляемость и устойчивость, плавность хода и безопасность автомобиля.

Колесо автомобиля состоят из:

СТРОЕНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫ

Шина может быть камерной или бескамерной. В камерной находится резиновая камера, которая заполняется воздухом. А сама шина без камеры называется покрышкой.Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.

Каркас шины является главной частью покрышки, ее силовой основой. Он выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Корд воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом нитей корда могут служить: хлопок, нейлон, металлическая проволока, стекловолокно и прочие материалы.

Неплохо зарекомендовал себя брекер с нитями корда, свитыми из тонких стальных проволочек. По сравнению с текстильным, данный корд имеет во много раз меньше растяжение. Но у него есть минусы: он менее терпим к нагрузкам на низкочастотном покрытии и, если при проколе шины, в брекер попадает вода, особенно с химическими реагентами, то быстро разрушается от коррозии.

Протектор — это толстый слой резины с определенным рисунком, он расположен на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги. Рисунок протектора может быть дорожным, универсальным и специальным.

В бескамерной шине отсутствует и не предусмотрена резиновая камера для воздуха. Полость, заключенная между покрышкой и ободом должна быть герметичной, т.к. непосредственно она заполняется воздухом.

Поэтому диск для бескамерной шины отличается от обычного диска наличием уплотняющих буртиков на ободе. При покупке дисков на это следует обращать внимание. Если используете шины с камерой, то подойдут любые диски, буртики не помешают.

Шины бывают с диагональным и радиальным расположением нитей корда.

В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол их наклона составляет 35 — 38°. То есть они соединяют боковины покрышки по диагонали.

В радиальных шинах нити корда расположены под прямым углом по отношению к бортам. Основными достоинствами радиальных шин являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Радиальные шины являются более современными, чем диагональные, и именно они, в большинстве случаев, используются на автомобилях. С ними машина устойчивее, экономичнее и динамичнее.

Чтобы протектор шины хорошо держал дорогу, он должен приноравливаться к её неровностям — быть достаточно гибким в радиальном направлении. Чему корд каркаса почти не препятствует. Но деформация боковины шины не желательна — она ухудшают управление.

Для решения этой задачи используют дополнительное силовое кольцо из несколько слое корда. Это так называемый брекер, который не допускает сильных деформаций в боковом направлении. Чтобы брекер обладал необходимой жесткостью, нити корда в нем уложены не радиально, а диагонально.

МАРКИРОВКА ШИН

При покупке шин внимательно изучайте их маркировку. Например, на боковине шины можно увидеть надпись 175/70 R14. Это означает:

    • 175 –ширина шины в миллиметрах,
    • 70 – соотношение высоты шины к ее ширине в процентах,
    • R – радиальная шина (с радиальным расположением нитей корда),
    • 14 – посадочный диаметр шины в дюймах (один дюйм равен 2,54 сантиметра).

Как устроено колесо машины

Колеса автомобиля обеспечивают непосредственную связь с дорогой, участвуют в создании и изменении направления его движения, передают нагрузки от массы автомобиля на дорогу.

В зависимости от основного назначения колеса делят на ведущие, управляемые, комбинированные (ведущие и управляемые), поддерживающие.

Ведущие колеса преобразуют крутящий момент от трансмиссии в силу тяги, вследствие чего возникает поступательное движение автомобиля. Управляемые колеса воспринимают через подвеску толкающие усилия от кузова и с помощью рулевого управления задают направление движения. Комбинированные колеса выполняют функции ведущих и управляемых колес одновременно. Поддерживающие колеса создают опору качения для задней части кузова или рамы автомобиля, преобразуя толкающие усилия в качение колес.

Читать еще:  Как проверить исправность датчика положения дроссельной заслонки

Колесо автомобиля (рис. 8) обычно крепится к ступице 3, которая установлена на подшипниках 2 на балке моста 1. Основными частями колеса являются диск 4 с ободом 8 и пневматическая шина 5. Шина характеризуется основными размерами: наружным диаметром D, посадочным диаметром d на обод колеса, шириной В и высотой Н профиля, шины.

Диск и обод колеса штампуют из специальной стали, придавая им форму, способствующую увеличению жесткости и облегчающую монтаж шины на обод. В местах посадки шины обод имеет полки 7, которые заканчиваются бортами 6. Диск и обод колеса соединяют с помощью сварки, а для крепления колеса к ступице в диске сверлят отверстия, которыми колесо устанавливается на шпильки и закрепляется гайками.

В зависимости от конструкции обода и его соединения со ступицей все колеса делят на дисковые и бездисковые. Дисковые колеса наиболее распространены на всех легковых и большинстве грузовых автомобилей. Бездисковые колеса применяют на большегрузных автомобилях МАЗ, КамАЗ и др. На автомобилях повышенной проходимости ГАЗ и ЗИЛ применяют дисковые колеса с разъемным ободом.

Устройство дисковых колес.

По форме внутренней части обода дисковые колеса подразделяют на два вида: с глубоким и плоским ободом. Первый вид обода применяют в колесах легковых автомобилей (рис. 8). Отличительной особенностью глубокого обода является то, что профиль обода 8 имеет в средней части углубление, которое служит для облегчения монтажа покрышки на обод. Неразборная конструкция такого обода позволяет максимально облегчить и упростить колесо. На таких колесах можно монтировать шины сравнительно небольшого размера — шины легковых автомобилей.

Рис.8. Колесо автомобиля с глубоким ободом (слева).

Рис.9. Колесо автомобиля с плоским ободом (справа).

Плоский обод в колесах грузовых автомобилей имеет несколько вариантов исполнения. Наиболее часто используют вариант (рис. 9) с неразрезным бортовым кольцом 1, которое выполняет функции закраины обода. Обод 3 в этом случае сварен с диском 4 в неразборную конструкцию и имеет одну посадочную полку с закраиной для борга шины, а вторая посадочная полка образована на внутренней поверхности пружинного разрезного замочного кольца 2.

При монтаже колеса шину свободно надевают на обод, устанавливают бортовое кольцо и в канавку обода закладывают разрезное замочное кольцо 2, фиксируя этим бортовое кольцо на ободе. После накачивания шины давление воздуха в ней создает плотное прижатие бортов шины к закраинам обода и бортового кольца, запирает замочное кольцо в канавке обода и обеспечивает плотную посадку шины на обод.

В других конструкциях дисковых колес с плоским ободом применяют разрезное бортовое кольцо, которое выполняет одновременно и функции замочного кольца, либо плоский обод делают разъемным, состоящим из двух частей. Из-за большой нагрузки на задний мост у грузовых автомобилей задние колеса сдвоенные. При этом внутреннее колесо крепят на ступицу шпильками и колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а наружное колесо — гайками с конусом.

Устройство бездисковых колес.

Бездисковые колеса (рис. 10, а) закрепляют на ступице, используя для этого детали самой ступицы. Отличительной особенностью конструкции обода бездискового колеса (рис. 10, 6) является исполнение обода из трех секторов 1, которые соединяются в единое кольцо с помощью вырезов на торцах секторов. При монтаже колеса на автомобиль секторы 7 закладывают в шину в ненакачанном состоянии, затем собранное колесо надвигают на конические посадочные поверхности спиц ступицы 2 и закрепляют прижимами 3 на шпильках 4 гайками 5.

Рис.10. Бездисковое колесо.

Другая конструкция бездискового колеса (автомобиль КамАЗ) имеет неразборный обод, съемное бортовое кольцо и замочное разрезное кольцо, по устройству аналогичные деталям колеса, изображенного на рис. 9. Установка его на ступицу колеса производится прижимами с центровкой по внутреннему конусу, выполненному под канавкой для замочного кольца.

Бездисковые колеса по сравнению с дисковыми имеют меньшую массу (на 10-15%) более удобны при монтаже и демонтаже в случае выполнения ремонтных работ с шинами, обеспечивают лучшие условия охлаждения тормозных механизмов. В настоящее время такие колеса все более широко применяют на большегрузных автомобилях и автобусах.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector