Как крепится колесо автомобиля – Устройство автомобильного колеса — Энциклопедия журнала «За рулем»

Устройство автомобильного колеса — Энциклопедия журнала «За рулем»

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.

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 × 13h3 ET 30, где:
5 — ширина обода в дюймах;
13 — диаметр обода в дюймах;
J и h3 — 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.

Подробнее о колесном диске — в главе Колесный диск

wiki.zr.ru

Колесный крепеж — DRIVE2

Разновидности колесного крепежа

Колеса крепятся к ступицам автомобиля болтами или шпильками с гайками (рис. 1). Во втором случае шпильки жестко закреплены в ступице. Наиболее распространенные диаметры резьбы колесного крепежа — 12 и 14 мм с шагом 1,25 или 1,5 мм.

Рис. 1. Разновидности колесного крепежа

а – болт и гайка с конической прижимной частью без подголовка, грани головки выходят на конус; б – болт и гайка с конической прижимной частью и подголовком; в – болт и гайка со сферической прижимной частью и подголовком.

Прижимные части болтов и гаек крепления колес могут быть конусными или сферическими и должны обязательно совпадать с профилем отверстий в диске колеса, так как обеспечивают правильную центровку колеса на ступице. Это особенно важно при креплении колеса гайками. Если закрепить колесо только торцами гаек (рис. 2), диск при движении может выскользнуть из-под них, крепление колеса ослабнет, а отверстия и шпильки будут разбиты. В худшем случае автомобиль «потеряет» колесо — надо ли говорить, как опасно это на высокой скорости?

Рис. 2. Неправильное крепление колеса

Диск, зажатый торцом гайки, а не конусом, едва держится и выскальзывает, стоит автомобилю поехать.

С колесами, крепящимися болтами, эта ошибка практически исключена. Однако установить такое колесо труднее, чем крепящееся гайками. В помощь водителю в ступицы таких колес ввернуты 1-2 направляющих штифта, а если их нет, колесо центрирует поясок ступицы, который входит в центральное отверстие диска.

Перед установкой колес посадочные поверхности ступиц и дисков следует очистить от грязи и нанести на них тонкий слой пластичной или графитовой смазки. Нелишне смазать и резьбу гаек (шпилек) и болтов крепления колес. Болты и гайки со смятыми гранями и поврежденной резьбой лучше своевременно заменить новыми, обязательно аналогичными штатным не только по размеру резьбы, но и по прочности, т.е. не кустарного, а заводского изготовления.

Диск легкосплавного колеса всегда зачастую толще, чем диск стального штампованного, поэтому для крепления литых или кованых колес используют более длинные болты (рис. 3). Длина их резьбовой части (А) должна быть не меньше глубины резьбового отверстия в ступице, но и не больше, иначе болты при вращении колеса могут задевать за детали неподвижного тормозного механизма.

Рис. 3.Стандартные болты не подходят для крепления легкосплавных колес: нужны удлиненные. Размер А должен быть равен толщине фланца ступицы.

Твердость материала легкосплавных колес ниже, чем стальных, поэтому микронеровности диска в зонах контакта с головками стальных болтов или ступицами при установке колеса через некоторое время сминаются и соединение ослабляется. Чтобы избежать повреждения дорогостоящих колес, советуем через некоторое время после их установки на автомобиль подтянуть болты крепления.

Болты или гайки крепления колес обычно затягивают моментом около 10-11 кгс»м, если в Руководстве по эксплуатации автомобиля не указано другое. При перетяжке болтов диск колеса деформируется, профиль отверстия нарушается, и колесо перестает удерживаться на ступице с необходимой силой. Излишним усилием можно также смять грани головки болта и даже оборвать головку. А при перетяжке гайки шпилька может провернуться в отверстии ступицы, и тогда гайку вообще невозможно будет отвернуть без специального инструмента или услуг автосервиса.

Для защиты колес от кражи иногда применяют так называемые «секретные» болты (или гайки). Как правило, чтобы не повредить секретный болт или гайку, при их затяжке применяется меньшее усилие. Поэтому ими заменяют только один болт (гайку) крепления каждого колеса. «Секретный» крепеж предназначен для отворачивания только особым, индивидуальным ключом, который, как предполагается, имеется только у владельца автомобиля.

Конструкции подобного рода встречаются в продаже, а также изготавливаются умельцами. Что надо помнить при их покупке? Во-первых, действительно ли головка «секретки» недоступна для отворачивания — причем не только штатными ключами, но, к примеру, мощными клещами или молотком и зубилом. Во-вторых, не способен ли оригинальный крепеж выйти из строя от воздействия воды и грязи, а главное, из-за поломки ответной части — ключа. Наконец, особо громоздкий болт способен нарушить балансировку колеса.

Крепеж колеса — дело тонкое
На легковых автомобилях колесные диски крепят к ступицам тремя способами: гайками на шпильках, болтами или одной центральной гайкой. Первый более распространен на автомобилях американского и японского производства, второй — европейского, а третий способ применяется лишь на гоночных машинах и поэтому обсуждаться здесь не будет.
Оказаться один на один с проблемой замены колеса может любой автомобилист. Соответственно, каждому, в том числе и тем, кто привык всецело полагаться на специалистов сервиса даже в таких немудреных операциях, мы настоятельно рекомендуем запомнить несколько простейших вещей. Это обеспечит вам безопасность и исключит излишние траты.

Самое основное — каждому типу колесного диска, предназначается строго определенный тип крепежа (гаек или болтов).

Крепеж не должен самоослабляться при движении — это неизбежно приведет к потере колеса со всеми вытекающими последствиями. Водитель с достаточным опытом и довольствующийся умеренной громкостью аудиосистемы сумеет впрочем, распознать ослабление крепления колеса по характерному стуку и вовремя принять меры. Но у многих такого опыта может не оказаться. Самоослабление — наиболее частый итог несоответствия крепежа диску. Напротив, верно подобранный крепеж, как говорят, «самоподтягивается». Кроме того, гайки или болты обеспечивают не только собственно крепление колеса, но еще и центрирование его относительно оси вращения. Достигается это формой нижней кромки гайки, либо головки болта, которые могут иметь вид конуса или сферы. У колесного диска также есть посадочные места для крепежа в форме конусных или сферических углублений. При затягивании происходит точное центрирование пары конус-конус или сфера-сфера. Нарушение этой парности практически гарантирует самоослабление после нескольких километров пробега.

Еще один параметр соответствия, касающийся в основном болтов, — это их длина. Для установки сварноштампованных стальных дисков применяют короткие болты, для цельнолитых легкосплавных – как правило, длинные. Болты обеспечивают взаимостягивание трех элементов: колесный диск — тормозной диск (барабан) — ступица. Ступица имеет отверстия, в которых нарезана резьба по всей ее толщине. Правильно подобранный по длине болт заходит на полную толщину ступицы и выступает на 3 — 4 мм за ее пределы. Большее выступание грозит задеванием болтов за какие-либо неподвижные детали, а то и полным заклиниванием.

Литые диски для автомобилей с креплением колес на шпильках чаще всего изготавливают с выборкой большого диаметра в центре, которая закрывается декоративным колпаком и устраняет необходимость трудоемкой замены шпилек на более длинные. Бывают диски без выборки, но и в этих случаях замены шпилек не потребуется. Гайки, как правило, имеют декоративные колпачки с той же целью — предохранить от коррозии выступающую часть шпильки.

Малый заход болта в ступицу, обусловленный недостаточной его длиной, делает крепление колеса ненадежным и опять-таки почти наверняка приведет к повреждению резьбы и в отверстиях, и на самих болтах. После такой установки колеса уж точно долго не продержатся.

Вопрос о совместимости крепежа чаще всего возникает в случае установки «запаски» с диском, отличающимся от остальных, имеющихся на автомобиле. Нет ничего проще, чем возить в багажнике необходимое количество болтов или гаек именно для него. Если же вы переходите на другие диски с целью, например, улучшения внешнего вида автомобиля, то вместе с ними необходимо грамотно подобрать и приобрести соответствующие болты или гайки. Большинство производителей колесных дисков изначально комплектуют свои изделия крепежом.

«Противозаконный отъем» колес у добропорядочных граждан автовладельцев пока еще случается, что вызывает появление на рынке запчастей всевозможных болтов и гаек — «секреток». Если вы считаете их применение необходимым, то при покупке сравните их со штатными. В любом случае, на каждое колесо допустима установка только одной «секретки», так как очень нежелательна ее сильная затяжка наравне с основным крепежом.

www.drive2.ru

Чтобы колеса не оторвались – Основные средства

Крепление колес

Крепление колес ослабляется по многим причинам, но самая распространенная – неправильный момент закручивания гаек крепления. Обрыв шпилек в результате слабой затяжки гаек встречается часто. По той же причине нередко разбивает отверстия на дисках, деформирует гайки и шпильки. «Перекручивать» также не рекомендуется: при закручивании с большей, чем надо, силой диск и шпильки можно повредить, и при движении колесо оторвется от транспортного средства. Если закрутить гайку с рекомендованным крутящим моментом (который в общем случае зависит от размера гайки), она не открутится. Но периодически все же следует проверять надежность затяжки и подтягивать гайки крепления колес.

Силы, удерживающие вместе диск колеса и ступицу, создаются силой трения в резьбе гайки на шпильке и силой трения гайки о колесный диск. Прежде чем гайки крепления колеса будут надежно закреплены, их придется подтянуть несколько раз, особенно на новых колесах, у которых слой краски в местах контакта гаек и диска, разрушаясь, дополнительно ослабляет силы трения. На новом грузовике затяжку гаек следует проверять через первые 50…70 и 100…150 км пробега, а затем при каждом регулярном тех­обслуживании, периодичность которого зависит от условий эксплуатации: это может быть через 15 тыс. км, а может и всего через 3 тыс. км.

Крепление колес прицепов следует подтягивать чаще, чем колес тягача, поскольку при движении прицеп кидает из стороны в сторону и на его колеса действуют боковые силы, которые «разбалтывают», ослабляют крепление колес.

Современные колеса крепятся коническими (более старая конструкция) или фланцевыми гайками. Преимущества крепления фланцевыми гайками в том, что у отверстий крепления отсутствует фаска и, следовательно, исключается такой дефект, как износ («разбивание») фаски. Кроме того, при одинаковом моменте закручивания усилие прижатия фланцевой гайки выше, чем конической. При креплении коническими гайками в случае несовпадения угла конуса гайки и фаски на диске (при использовании неоригинальной гайки) гайка может прочно застрять в отверстии и ее невозможно будет открутить. На фланцевые гайки рекомендуется наносить смазку между шестигранной частью и шайбой. При этом надо следить, чтобы смазка не попала на поверхность шайбы, прижимающейся к диску, и не ослабила силу трения.

С течением времени усилие, с которым прижаты сопряженные поверхности, ослабевает, например, если резьба изношена. Не пытайтесь как-либо отремонтировать изношенную резьбу на шпильках крепления колеса. Если шпилька или гайка неисправна, ее следует заменить.

Также сила прижатия гайки уменьшается под действием вибрации или если поверхность, к которой прижата гайка, покрыта ржавчиной. Но и приржавевшую гайку не открутишь, а колесный диск никакой силой с места не сдвинешь, и иногда приходится разогревать приржавевшие гайки сваркой или даже обрезать шпильки сваркой. Поэтому с коррозией следует бороться и для того, чтобы иметь возможность заменить колесо.

Коррозия не только ослабляет силу закручивания гаек крепления колес. В процессе коррозии на поверхности диска возникают щербины и впадины, уменьшая тем самым эффективную толщину детали и ослабляя ее. Мельчайший дефект поверхности становится концентратором напряжений. Со временем из щербин развиваются трещины. Обычно в программу регулярного технического обслуживания колес входит очистка от ржавчины и покраска колесных дисков. После того как ржавчину удалят (например, металлической щеткой или пескоструйной обработкой), следует осмотреть диск, чтобы выявить признаки трещин или питтинга (точечной коррозии). Если коррозия минимальная, дефекты можно зашлифовать, диск покрасить и снова использовать, но если обнаружатся серьезные дефекты, использовать диск нельзя.

Динамометрический ключ измеряет сопротивление вращению гайки. Если шпилька новая, а на резьбе есть небольшие заусенцы, сопротивление закручиванию будет несколько выше расчетного. После того как гайка будет откручена, во второй раз момент закручивания по «чистой» резьбе будет уже меньше, чем в первый раз.

Подкрашивая колесные диски, надо следить, чтобы краска не попала на резьбу шпилек, потому что при закручивании гаек краска создаст дополнительное сопротивление, показания динамометрического ключа будут некорректными и усилие затяжки будет недостаточным. Слой краски на поверхности диска, контактирующей с гайкой, не должен превышать 0,1 мм. Более толстый слой краски может стать причиной ослабления сил трения и крепления колеса. Некоторые механики сначала прикручивают колеса, а затем уже красят диски вместе с гайками. В этом случае краска предохраняет от коррозии открытые участки резьбы шпилек.

Большое количество ржавчины на резьбе шпильки или гайки также создает дополнительное сопротивление и приводит к неправильному моменту затяжки. Эту проблему иногда помогают решить несколько капель масла, нанесенные на корродировавший участок резьбы. Однако наносить масло следует очень аккуратно – если оно попадет на посадочное место гайки на диске, сила трения ослабнет, показания динамометрического ключа при закручивании будут неправильными и возрастет риск самоотворачивания гайки. Это относится прежде всего к колесам, которые крепятся на шпильках коническими гайками. Впрочем, многие водители не дожидаются, когда на резьбе появится коррозия, а всегда при закручивании конических колесных гаек аккуратно наносят на резьбу консистентную смазку так, чтобы она не попала на коническую часть гайки и в отверстия в диске.

В результате люфта и ударов при движении машины поверхность гайки, прилегающая к диску, может быть повреждена. Повреждаются также диски и шпильки, причем шпильки может оборвать, а диск нередко раскалывается.

Убедившись, что крепление колес в порядке, можно перейти к проверке колесных подшипников и шаровых опор.

Быстрая проверка люфта колеса вручную

Понятно, что вручную проверить люфт можно только на сравнительно небольшом колесе.

Следует поддомкратить одно колесо (лучше начать с переднего) и покачать его за верхний-нижний края, проверяя наличие люфта в шкворне или подшипниках. Для определения величины люфта можно воспользоваться индикатором. Большинство производителей указывают допустимую величину люфта верхней части колеса грузовиков и прицепов в вертикальной плоскости 0,25…0,50 мм. Обычно опытный механик может оценить величину люфта, не пользуясь приборами, «на ощупь», покачивая колесо руками.

Во время покачивания колеса следите за тормозным цилиндром – если он движется вместе с колесом, это верный признак люфта в поворотном шкворне. Если колесо движется само по себе, то скорее всего люфт в подшипнике.

Кроме того, следует проверить люфт колеса в горизонтальной плоскости, покачав его за переднюю-заднюю часть (взяться руками в положении «3 и 9 часов» на циферблате). Движение свидетельствует о люфте в шаровых опорах рулевых тяг. (Но это только при отсутствии люфта в подшипниках ступицы колеса.) Приступая к этой проверке, следует помнить два правила: нельзя смазывать проверяемые узлы перед проверкой, потому что консистентная смазка заполнит зазоры и вы не выявите люфта. И второе: если температура воздуха ниже –5 °С, консистентная смазка загустевает, и вы также не выявите люфт.

Подшипники ступиц

В процессе эксплуатации машины все подшипники изнашиваются и рано или поздно выходят из строя. Если вовремя не заменить изношенный подшипник, он может разрушиться в движении, что очень опасно.

Чтобы подшипники не выходили из строя раньше времени, их надо регулярно смазывать и регулировать. Периодичность смазки определяется заводом – изготовителем машины. Периодичность регулировки, как правило, совпадает с периодичностью смазки. Но при регулировке следует помнить, что небольшой люфт в роликовых конических подшипниках (величина указана выше) не только не вреден, но даже желателен. Допустимо даже, если люфт превышает на 20…50% рекомендуемое значение. Гораздо хуже, если люфта вообще нет либо регулировочная гайка ступичных подшипников затянута слишком сильно – это может привести к перегреву и последующему разрушению подшипников.

Если подшипники ступиц предельно изношены, это почти всегда можно определить по звуку при их вращении. Практически всегда изношенный подшипник перед разрушением шумит при работе значительно больше, чем подшипник исправный. Шум изношенных ступичных подшипников обычно похож на глухое шуршание. Опытный механик всегда определит по звуку, в нормальном ли состоянии подшипник.

Если при движении со стороны ступиц колес появился подозрительный звук, но точно определить его причины и происхождение не удается, надо проделать следующее: поддомкратить колеса, находящиеся на одной оси, и по очереди вращать каждое из них. Если одно колесо при вращении шумит значительно больше другого, высока вероятность того, что скоро на нем подшипники ступицы придут в полную негодность.

Шины

Покрышка, пожалуй, самая дорогая и при этом быстроизнашивающаяся часть колеса. Разрыв покрышки в движении очень опасен. Поэтому необходимо всегда содержать шины в исправном состоянии, своевременно ремонтировать и обслуживать.

Обслуживание шин в основном сводится к регулярной проверке и доведению до нормы давления воздуха в них. Следует поддерживать давление воздуха в шине, рекомендованное заводом-изготовителем,  однако при этом надо учитывать, что для продления срока службы покрышки ее лучше перекачать, чем недокачать. Небольшое превышение давления воздуха, как правило, не приводит к неприятным последствиям, зато пониженное давление значительно сокращает срок службы шины. Однако значительное превышение давления снижает устойчивость и проходимость любой колесной машины, поэтому давление, рекомендованное производителем, – оптимальный вариант.

На долговечность шин управляемых колес значительно влияют углы их установки, поэтому схождение-развал управляемых колес следует проверять регулярно. Многие производители автомобилей рекомендуют проверять и регулировать углы установки управляемых колес через каждые 5000 км. При неправильной регулировке протектор может износиться очень быстро – за несколько сотен километров.

Полезные советы

Водитель обязан проверять состояние колес перед началом работы и после окончания смены.

• Проверьте то, что можно заметить невооруженным глазом: нет ли перекосов, биения, несоосности; достаточное ли давление в шинах; не трется ли колесо о другие детали машины – раму, крыло. Обращайте внимание на признаки неравномерного износа на протекторе или боковинах, «пузыри» вследствие разрыва нитей корда и другие дефекты. Не установлены ли в пару разные шины, все ли колпачки вентилей на месте.

• Обратите внимание на все случаи подтекания масла и топлива – эти жидкости могут повредить шины.

• Проверьте, не погнуты и не имеют ли иных повреждений диски, нет ли следов проворачивания шины относительно диска.

• Все оси и колеса должны быть расположены (вращаться) в правильных плоскостях, ходы подвески также должны совершаться в правильных плоскостях. Отклонения могут стать причиной пробуксовки и проскальзывания шин, что, конечно, сокращает срок их службы, создает дополнительно сопротивление качению и вызывает увеличение расхода топлива.

• Удалите все предметы, застрявшие в протекторе и между сдвоенными шинами.

• Осмотрите шины, имеющие порезы или иные дефекты. На внедорожных шинах часто бывают повреждения, но далеко не всегда они опасны и ухудшают ее рабочие характеристики. Если же повреждение действительно серьезное, шину следует заменить или отремонтировать. Обратитесь к квалифицированным специалистам, которые могут определить, возможно ли отремонтировать или следует заменить поврежденную шину. Отверстий от гвоздей можно заделать сколько угодно. Порезов должно быть не более двух. Допускается отверстие в зоне рисунка протектора не более 10 мм длиной. Возможности ремонта в наиболее нагруженных зонах боковин также ограничены.

• Запрещается применять сварку или иным образом нагревать диски вблизи смонтированной шины. Следует обязательно снимать шины перед тем, как производить ремонт диска, связанный с нагревом.

• Прежде чем снимать обод внутреннего или наружного колеса, следует выпустить воздух из обеих сдвоенных шин.

• Запрещается поднимать шины краном, закрепив крюк изнутри за боковину. Используйте плоские ременные стропы, которые должны охватывать шину с наружной стороны.

• Не устанавливайте на управляемые оси поврежденные шины и диски.

• Заменять шины следует заблаговременно. Эксплуатировать шины до тех пор, пока глубина канавок не достигнет предельной величины, невыгодно. Рекомендуется оставить примерно 5 мм рисунка до предельной глубины, чтобы шину можно было восстановить методом наварки.

• Хранить шины следует в прохладном сухом помещении, защищая от воздействия прямого солнечного света, в вертикальном положении, а не складывая стопками.

os1.ru

расположение и крепление колес автомобиля, срок службы, принцип работы

1722 Просмотров

Без автомобиля своей жизни не представляют как жители крупных мегаполисов, так и сельские обитатели. Одной из ключевых составляющих железного коня являются колеса. Это не удивительно, ведь именно от веса, состава и их расположения на ступице зависит срок службы большинства элементов подвески и, что немаловажно, безопасность передвижения по дорогам.

Общие сведения

Чтобы выяснить, насколько качественные колеса установил на машину владелец, стоит понять, как устроено обыкновенное автомобильное колесо. Принцип работы автомобильного колеса достаточно прост: конструкция, имеющая равномерно распределённый вес, вращается вокруг оси и осуществляет движение машины. Принцип работы не зависит от того, о передней или задней оси идет речь, — расположение креплений и различных подвижных частей в обоих случаях одинаково.

Чтобы колесо не нагружало ось чрезмерно или неравномерно, при каждом шиномонтаже производят тщательный контроль распределения веса. Зачем это нужно?

Если баланс нарушен, то при движении будет чувствоваться биение, а управляемость машины станет хуже в несколько раз.

Вообще говоря, состав колеса не так прост, как это может показаться на первый взгляд. Так, список всех составляющих достаточно широк и занимает несколько десятков строчек, с учетом всех креплений и их элементов.

В составе колеса одной из самых важных частей является диск. Он может быть выполнен как из металла, так и особого состава, включающего в себя несколько различных сплавов. При этом стальной диск обладает самым большим весом и не выглядит привлекательно. Вес кованых и литых дисков значительно ниже, благодаря облегченному составу, а их прочность в несколько раз выше.

Шина — это еще одна часть, которая входит в конструкцию колеса современного автомобиля. В отличие от старых моделей, покрышка не имеет камеры. Шины, в зависимости от типа и размера, имеют различный вес и строение, а потому их срок службы может разниться. Так, грузовые покрышки изготовлены из более прочного и жесткого сплава и обладают большим весом, а потому имеют повышенный срок службы и готовы выдерживать сотни тысяч километров пробега без риска преждевременного износа.

Принцип работы подобной системы достаточно прост. Так, диск осуществляет равномерное распределение нагрузки на обод при движении и соединяет ступицу автомобиля непосредственно с колесом сборе. Работа покрышки заключается в том, чтобы обеспечивать надежное сцепление машины с дорогой. Схема работы зимней резины — в том, чтобы обеспечивать управляемость в лед, а летней — в дождь и влажную погоду, при сохранении высокого срока службы.

Советы и рекомендации

Надежная работа автомобиля — залог уверенности за рулем и максимальной безопасности даже при движении на больших скоростях.

Грамотное и своевременное обслуживание колес, знание их строения и принципа работы помогут не только избежать большинства проблем на дороге, но и оградить владельца от недобросовестных сотрудников киномонтажей, которые нередко предлагают ненужные и весьма дорогостоящие работы.

Срок службы покрышки, в среднем, составляет порядка 50 тысяч километров. Как правило, этого пробега достаточно, чтобы осуществился полный износ протектора и его стирание. По приезде в шиномонтаж, владельцу может быть предложена услуга по восстановлению протектора, однако от нее все же стоит отказаться.

Чтобы определить, каков срок до замены резины на новую, стоит обратить внимание на его протектор. Зачем же стоит смотреть именно на него? Как правило, протектор состоит из системы индикаторов, которые явно дадут знать владельцу о остаточной высоте объемного рисунка. Так, если протектор в средней части стерся до индикатора наибольшей толщины, срок до замены составляет порядка 5 тысяч километров.

Итак, зачем стоит избегать услуг по восстановлению структуры протектора? Строение покрышки таково, что при первом стирании протектора нарушается сама структура, и восстановить ее уже невозможно. Если все же придется прибегнуть к услуге восстановления протектора, то срок службы восстановленной резины окажется крайне малым, и в итоге потраченные деньги окажутся выброшенными на ветер.

Еще одна немаловажная часть обслуживания колеса автомобиля — это грамотное обслуживание колесного диска. От качества этой части колеса зависит безопасность вождения, поскольку наличие повреждений и трещин вполне может привести к потере управления на высокой скорости.

Для стального диска алгоритм обслуживания достаточно прост. Необходимо внимательно осмотреть всю конструкцию с обеих сторон и определить, имеют ли место значительные сколы краски, ржавчина или иные признаки того, что деталь имеет значительный износ.

Чтобы этого избежать, производят регулярную проверку и балансировку колесных дисков автомобиля при помощи балансировочных весов. Для этого применяется специальное оборудование, которое с высокой точностью может выдавать информацию о том, какие дефекты имеет деталь. Если в качестве краски появляются сомнения, лучшим решением будет немедленное ее восстановление.

Это действительно важно, поскольку металл, подверженный эрозии, станет разрушаться достаточно быстро. В конечном счете, подобный процесс приведет к разрушению структуры самого диска, и на высоких скоростях он может попросту треснуть.

Для литого диска важно отсутствие трещин, которые нередко появляются при проезде ухабов и попадании в ямы. При обнаружении подобного дефекта, следует незамедлительно заменить деталь на новую, во избежание риска аварии и потери управления.

Подводя итоги

Грамотное обслуживание колес автомобиля — это залог безопасного и комфортного вождения. Зная расположение и назначение всех составляющих колеса, владелец убережет себя от недобросовестных сотрудников шиномонтажей, будет способен производить начальную диагностику самостоятельно и, в конечном счете, экономить немалые средства на услугах специализированных сервисов.

portalmashin.ru

Как крепятся колеса в автомобилях

Колеса крепятся к ступицам автомобиля болтами или шпильками с гайками (рис. 1). Во втором случае шпильки жестко закреплены в ступице. Наиболее распространенные диаметры резьбы колесного крепежа — 12 и 14 мм с шагом 1,25 или 1,5 мм.

Рис. 1. Разновидности колесного крепежа: а – болт и гайка с конической прижимной частью без подголовка, грани головки выходят на конус; б – болт и гайка с конической прижимной частью и подголовком; в – болт и гайка со сферической прижимной частью и подголовком. Прижимные части болтов и гаек крепления колес могут быть конусными или сферическими и должны обязательно совпадать с профилем отверстий в диске колеса, так как обеспечивают правильную центровку колеса на ступице. Это особенно важно при креплении колеса гайками. Если закрепить колесо только торцами гаек (рис. 2), диск при движении может выскользнуть из-под них, крепление колеса ослабнет, а отверстия и шпильки будут разбиты. В худшем случае автомобиль «потеряет» колесо — надо ли говорить, как опасно это на высокой скорости?

Рис. 2. Неправильное крепление колеса. Диск, зажатый торцом гайки, а не конусом, едва держится и выскальзывает, стоит автомобилю поехать.

С колесами, крепящимися болтами, эта ошибка практически исключена. Однако установить такое колесо труднее, чем крепящееся гайками. В помощь водителю в ступицы таких колес ввернуты 1-2 направляющих штифта, а если их нет, колесо центрирует поясок ступицы, который входит в центральное отверстие диска.

Перед установкой колес посадочные поверхности ступиц и дисков следует очистить от грязи и нанести на них тонкий слой пластичной или графитовой смазки. Нелишне смазать и резьбу гаек (шпилек) и болтов крепления колес. Болты и гайки со смятыми гранями и поврежденной резьбой лучше своевременно заменить новыми, обязательно аналогичными штатным не только по размеру резьбы, но и по прочности, т.е. не кустарного, а заводского изготовления.

Диск легкосплавного колеса всегда зачастую толще, чем диск стального штампованного, поэтому для крепления литых или кованых колес используют более длинные болты (рис. 3). Длина их резьбовой части (А) должна быть не меньше глубины резьбового отверстия в ступице, но и не больше, иначе болты при вращении колеса могут задевать за детали неподвижного тормозного механизма.

Рис. 3.Стандартные болты не подходят для крепления легкосплавных колес: нужны удлиненные. Размер А должен быть равен толщине фланца ступицы.

Твердость материала легкосплавных колес ниже, чем стальных, поэтому микронеровности диска в зонах контакта с головками стальных болтов или ступицами при установке колеса через некоторое время сминаются и соединение ослабляется. Чтобы избежать повреждения дорогостоящих колес, советуем через некоторое время после их установки на автомобиль подтянуть болты крепления.

Болты или гайки крепления колес обычно затягивают моментом около 10-11 кгс/м, если в Руководстве по эксплуатации автомобиля не указано другое. При перетяжке болтов диск колеса деформируется, профиль отверстия нарушается, и колесо перестает удерживаться на ступице с необходимой силой. Излишним усилием можно также смять грани головки болта и даже оборвать головку. А при перетяжке гайки шпилька может провернуться в отверстии ступицы, и тогда гайку вообще невозможно будет отвернуть без специального инструмента или услуг автосервиса.

Для защиты колес от кражи иногда применяют так называемые «секретные» болты (или гайки). Как правило, чтобы не повредить секретный болт или гайку, при их затяжке применяется меньшее усилие. Поэтому ими заменяют только один болт (гайку) крепления каждого колеса.

«Секретный» крепеж предназначен для отворачивания только особым, индивидуальным ключом, который, как предполагается, имеется только у владельца автомобиля.

Конструкции подобного рода встречаются в продаже, а также изготавливаются умельцами. Что надо помнить при их покупке? Во-первых, действительно ли головка «секретки» недоступна для отворачивания — причем не только штатными ключами, но, к примеру, мощными клещами или молотком и зубилом. Во-вторых, не способен ли оригинальный крепеж выйти из строя от воздействия воды и грязи, а главное, из-за поломки ответной части — ключа. Наконец, особо громоздкий болт способен нарушить балансировку колеса.

Вопрос о совместимости крепежа чаще всего возникает в случае установки «запаски» с диском, отличающимся от остальных, имеющихся на автомобиле. Нет ничего проще, чем возить в багажнике необходимое количество болтов или гаек именно для него. Если же вы переходите на другие диски с целью, например, улучшения внешнего вида автомобиля, то вместе с ними необходимо грамотно подобрать и приобрести соответствующие болты или гайки.

Подготовлено по материалам журнала «За рулем».

bolt61.ru

Из чего состоит колесо автомобиля? — DRIVE2

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.

www.drive2.com

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.

Привод легковых автомобилей

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:

• быть прочными;
• обеспечивать хорошее сцепление с дорожным покрытием;
• надежно крепиться к ходовой части;
• поглощать воздействия от мелких неровностей дороги;
• служить длительный срок.

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.

Диск

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.

Одна из схем шины

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:

1. Летние
2. Зимние
3. Всесезонные

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:

1. Дорожные
2. Внедорожные
3. Универсальные

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.

autoleek.ru