Warning: include(/home/users/j/j36685780/domains/38uzorochye.ru/wp-content/plugins/psn-pagespeed-ninja/public/advanced-cache.php): failed to open stream: No such file or directory in /home/host1846916/38uzorochye.ru/htdocs/www/wp-content/advanced-cache.php on line 10

Warning: include(): Failed opening '/home/users/j/j36685780/domains/38uzorochye.ru/wp-content/plugins/psn-pagespeed-ninja/public/advanced-cache.php' for inclusion (include_path='.:/usr/local/php/php-7.4/lib/php') in /home/host1846916/38uzorochye.ru/htdocs/www/wp-content/advanced-cache.php on line 10
Как устроено колесо машины - авто журнал карлазарт

Как устроено колесо машины

Для какого транспорта бывают шины

Часто водители задаются вопросом, чем отличаются грузовые шины от легковых. На самом деле различий немного, и все они касаются технических особенностей эксплуатации.

В первую очередь стоит помнить, что грузовые шины зачастую выдерживают высокие нагрузки. Поэтому, у спецтранспорта и грузовых покрышек всегда используется усиленный корд. Также, такие автомобили редко эксплуатируются на высоких скоростях, это дает возможность использовать диагональную конструкцию.

Также зачастую покрышки для большегрузов делятся на управляемые и ведущие. Управляемые получают неглубокий протектор, на котором почти нет ламелей. Это обеспечивает оптимальное распределение нагрузки, а также улучшение управляемости автомобиля. Ведущие имеют более серьезный протектор, который гарантирует эффективное сцепление с дорогой.

У легковых автомобилей такого разделения нет.

Для спецтранспорта зачастую применяются покрышки с наиболее глубоким протектором. Это позволяет обеспечить оптимальную эксплуатацию в любых условиях.

Конструктивные особенности автомобильных колес

В случае со стальными колесами диск и обод свариваются между собой. В случае кованых и литых легкосплавных колес преобладает монолитный вариант. Многоэлементные кон­струкции колес, а также колеса, выполненные из разных материалов, применяются только в особых случаях и для гоночных автомобилей. К примеру, здесь используется возможность стандартизированных ободных колец и дис­ков для создания большого количества раз­личных размеров колес. Ободья для колес легковых автомобилей почти всегда имеют центральное углубление с двойным хампом Н2 (очень редко с плоской частью FH), ко­нусную посадочную поверхность (с наклоном конических полок 5°) и J-образный борт. Менее высокие борта с профилем В часто применяются на колесах малолитражных ав­томобилей; борта с большим профилем JK и К сейчас используются редко, и то только на тяжелых грузовиках.

Технология пустотелых спиц с зернами песка или керамики, остающимися в колесе, также дает хорошие возможности для сниже­ния массы, но требует подходящего оформ­ления и специального производственного оборудования.

«Структурные колеса» используются, по­мимо прочего, в качестве запасных колес или основных колес с пластмассовыми колпа­ками. При отсутствии ограничений по стилю, здесь цель — использовать минимальное количество материала для гарантирования безопасности эксплуатации, а также оптими­зировать затраты на эти колеса.

Совершенствование механизма

Используя в транспортных и боевых целях первые деревянные диски, люди старались облегчить их, делая прорези. И лишь спустя 3 тысячи лет конструкция усовершенствовалась: появились, спицы, обод и ступицы. Спиц всегда было четное количество, в Египте в основном делали четыре штуки, в Риме и Греции — восемь.

Спустя еще тысячелетие, кельты оббили обод железом. Это увеличило прочность, устойчивость и маневренность колесниц.

На этом эволюция колеса не закончилась, понадобилось еще более двух тысяч лет, чтобы обод «обули» в пневматическую шину, ввели понятие угловой скорости и научились ей управлять.

Интересные факты, связанные с колесами.

  1. Изобретение шины принадлежит не механику, инженеру или ученому, а обычному ветеринару. Джон Данлоп, наблюдая за сыном, катающимся на велосипеде был возмущен шумом и грохотом колес по садовой дорожке. Когда велосипед случайно наехал на поливочный шланг, звук намного смягчился. Джон, не долго думая, спаял куски резины нужного размера и закрепил на ободе. Так появилась всемирно известная фирма Данлоп.
  2. Патент на квадратные колеса получил 1959 году американец Альберт Сфредда.
  3. Первое колесо обозрения появилось в Америке в 1893-ем году.
  4. Деталь, похожую на подшипник, впервые использовали римляне на своих кораблях. Возраст находки составляет почти две тысячи лет.

В настоящее время продолжаются разработки и усовершенствование этого древнего механизма. И кто знает, как будет выглядеть колесо через пару сотен лет, но, несомненно, оно останется круглым.

Обод колеса для грузового автомобиля

В ежедневном использовании понятия «обод» и «колесо» часто путают. Понятие «обод» часто используют, когда на самом деле имеется в виду целое колесо. Обод — это радиально крайняя внешняя часть колеса (кроме шины), которая служит для монтажа и герметизации шины. Кроме того, обод яв­ляется фундаментальным соединительным элементом между диском колеса и шиной. Все типичные задачи для грузовиков, такие как монтаж колеса, центровка и передача динамических движущих сил, выполняются колесным диском.

Требование к ободу грузового автомобиля

Чем больше передаваемая нагрузка и гру­бее дорога, тем важнее учитывать следую­щие — иногда противоречащие друг другу — требования к конструкции обода. Высокая грузоподъемность должна достигаться путем проектирования колеса соответствующей формы и использования оптимальных ма­териалов. Для повышения безопасности движения совершенно необходима высокая усталостная прочность. Малая масса колеса оптимизирует полезную нагрузку и необхо­дима, поскольку колесо, как неподрессоренная, вращающаяся масса, оказывает влияние на всю вибросистему автомобиля в целом.

Стальные диски грузового автомобиля

Современные стальные ободья большей частью изготавливаются из стали горячего проката с высоким пределом текучести при растяжении. Конструкция представляет собой колесо (рис. «Конструкция колеса грузового автомобиля» ), состоящее из соб­ственно обода и колесного диска. Обе ча­сти свариваются между собой внутренними поверхностями. Расположение и тип этих сварных швов выбираются таким образом, чтобы обеспечить высокую усталостную прочность. Колесо крепится к ступице бол­тами, вставляемыми в монтажные отверстия. Ступица центрует колесный диск с помощью центрального отверстия. Вентиляционные отверстия и щели в колесном диске с одной стороны служат для уменьшения массы, а с другой — для вентиляции тормозной системы и улучшения общего вида. Стальные диски очень прочные.

Строение обода колеса

Обод состоит из следующих элементов (рис. «Строение обода» ). Борт обода выполняет роль бокового упора для бортовой проволоки шины поглощает силы, возникающие под действием давления шины и осевой нагрузки шины. Посадочная полка обода центрует шину в радиальном направлении и поглощает в частности, силы, создаваемые весом автомобиля. В зависимости от типа используемого обода V-образные посадочные полки располагаются под углом 5 или 15°. Хамп увеличивает высоту по всей окружности посадочной полки, чтобы бортовая проволока бескамерной шины надежнее сидела на ободе при низком давлении. Основание обода соединяет посадочные полки с обеих сторон и может принимать форму плоского основания в многоручьевых, или глубокого основания в одноручьевых ободах.

Типы конструкций ободов колес грузового автомобиля

Типы конструкций ободов (рис. «Типы конструкций ободов» ) и их раз­меры зависят от предназначения шины. Могут использоваться следующие различные типы ободов.

Обод с утопленным центром (рис. а, «Типы конструкций ободов» ) состоит из одной части. Основание обода углублено для монтажа шины. Размер колеса обозначается как «х». Обод с утопленным центром используется на легких грузовиках.

Коническая 15° посадочная полка обода (рис. b и с, «Типы конструкций ободов» ) состоит из одной части. Основание обода углублено на 15° для мон­тажа шины. Размер колеса обозначается как «х». Коническая 15° посадочная полка обода с прогнутым основанием требуется для реа­лизации преимуществ бескамерной шины, в том числе и на тяжелых грузовиках.

Коническая 5° посадочная полка обода (рис. d, «Типы конструкций ободов» ) состоит из нескольких частей. Тот факт, что обод состоит из нескольких частей, означает необходимость использования камеры. Основание обода углублено на 5°. Размер колеса обозначается как «-». Шина удерживается с одной стороны монтируемой комбинацией боковины и стопорного кольца. Преимущества этих систем ободов проявля­ются при замене колес. Однако они тяжелы и не имеют таких же хороших ходовых свойств, как у одноручьевых ободов.

Размер колеса грузового автомобиля

Базовый размер обода у грузового автомо­биля на диске с конической 15° посадочной полкой составляет в показанном примере 22,5×8,25 дюйма. Ширина обода — это внутренний размер между бортами обода (рис. 7). Высота борта — это внутренняя вы­сота борта обода. Номинальный диаметр — это расстояние от одной посадочной полки обода до другой.

Цепная реакция

Впрочем, это догадки, о которых спорят специалисты. Уверенно же можно говорить лишь о том, что ранее начала 4-го тысячелетия до н. э. колесного транспорта нигде в мире не существовало. А потом с какого-то момента распространение колеса приобрело характер цепной реакции. Стоило его освоить одному племени, как уже вскоре изобретение перенимали соседи.

Скорость этой передачи была такой, что от Шумера до Швейцарии колесные повозки появились в течение всего нескольких столетий, то есть по археологическим меркам одновременно. Скудость археологических данных не позволяет определить пути распространения колеса и создает почву для самых разных догадок и спекуляций.

Так, в 2011 году в городе Кызылтепе в турецкой провинции Мардин была найдена каменная игрушка, внешне напоминающая трактор. Археолог Месут Альп сгоряча датировал свою находку 5500 годом до н. э. и требовал переписать историю изобретения колеса, а заодно и игрушек. Но не все коллеги с ним согласились. Камнем преткновения стала клинописная табличка о продаже сада, найденная вместе с игрушкой. Она датирована 2800 годом до н. э. В качестве компромисса на музейной табличке написали «5500–3000 годы до н. э.».

Другой случай: известный российский археолог А.Д. Резепкин утверждает, что опроверг устоявшееся представление о ближневосточном происхождении колеса и что самое древнее колесо он с коллегами нашел еще в 1988 году в погребении у станицы Новосвободной в Республике Адыгея. Резепкин датирует находку серединой 4-го тысячелетия до н. э., однако другие историки относятся к этим утверждениям скептически.

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?

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.

Конструктивные особенности и отличия

Автомобильные колеса различают по принадлежности к тому или иному автомобилю, по типу применяемых шин, по конструкции и технологии изготовления. По технологии изготовления такие колеса могут быть стальными сварными (из прокатанного обода и штампованного диска), литыми и коваными.

Технология изготовления литых колес включает заливку расплавленного металла (обычно это алюминиевый или магниевый сплав) в форму, его остывание, последующее обтачивание посадочных поверхностей и сверление отверстий в полученной отливке. К числу недостатков литых колес относятся чрезмерно толстые стенки, возможность наличия скрытых пор и раковин, недостаточную прочность (при ударе они деформируются и даже раскалываются) и невозможность восстановления.

Чем отличается кондиционер от климат-контроля?

При ковке (или объемной штамповке) из заготовки выковывают так называемую поковку, которая затем обрабатывается на токарном станке. Такая технология сложна и дорога, однако кованые диски прочнее и легче. Например, 13-дюймовое кованое колесо весит 4,9 кг против 6,0 кг у литого, а толщина стенок составляет только 3,0 мм против 5,5 мм у литого. При этом кованый диск лучше «переносит» удары. Поэтому для российских дорог кованые диски предпочтительнее, несмотря на их дороговизну.

Главное преимущество легкосплавных колес перед обычными стальными — в меньшей массе. Снижение массы колеса в сборе с шиной ведет к уменьшению неподрессоренных инерционных масс и улучшению условий работы подвески, так как колесо быстрее «повинуется» возвращенному действию пружины, амортизатора и быстрее восстанавливает потерянный контакт с дорогой. Это улучшает комфортабельность езды и делает более безопасным движение на большой скорости.

СТРОЕНИЕ КОЛЕСА И АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫ

СТРОЕНИЕ КОЛЕСА И АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫВ данной статье рассмотрим строение колеса и автомобильной шины, расскажем из чего состоит колесо автомобиля и чем различается радиальная шина от диагональной.СТРОЕНИЕ КОЛЕСА АВТОМОБИЛЯКолеса 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:• диска с ободом;• шины.СТРОЕНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫШина 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 материалыНеплохо 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 ШИНПри 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).Ошибкой многих автолюбителей является заблуждение, что буква R в маркировке шины указывает на некий радиус. Эта буква вообще с числом 14 никак не связана, она указывает лишь то, что данная шина — радиальной конструкции, в отличии от устаревших диагональных. А число 14 — это ее посадочный диаметр по ободу колеса. 14 дюймов = 356 мм.

Как устроены автомобильное колесо и шина?

Как снять ступицу заднего колеса собственными руками? как поменять передний и задний ступичный подшипник своими руками как разобрать ступицу заднего колеса

Колесо любой машины состоит из диска, включая обод, и шины. Крутящий момент от мотора переход на него, и колесо обеспечивает сцепление с дорогой и позволяет автомобилю двигаться. От колес зависит торможение и разгон машины, ее устойчивость на поворотах и легкость управления, безопасность и плавный ход.

Устройство колеса

Одним из основных элементов колеса является диск. Если это легковой автомобиль, то к колесам приваривается обод. На грузовых машинах обода съемные. Конические болты или гайки крепят диск к ступице колеса либо полуоси заднего моста.

Строение колеса:

  1. диск и обод;
  2. камера;
  3. покрышка (борт, боковина, протектор, корд).

Строение шины

В зависимости от наличия или отсутствия камеры шины бывают камерные и бескамерные. В первых располагается камера из резины, заполняемая воздухом. Покрышка – это шина, в составе которой не учитывается камера.

Корд

Базовая часть покрышки – каркас. Изготавливают эту силовую основу из специальной ткани, насчитывающей несколько слоев в составе шины, корда. Его задача – воспринимать внутреннее давление сжатого воздуха и внешнее воздействие дороги на шину. Материалы, из которых производится корд, могут быть разные, но чаще всего это металлическая проволока, нейлон, капрон и др.

Протектор

Наружная поверхность покрышки представлена протектором – толстым слоем резины, который и соприкасается с дорожным полотном, обеспечивает сцепление с ним. По рисунку протектора определяют равномерность износа шин.

Он может быть универсальный, дорожный и специальный. Выбор рисунка зависит от условий эксплуатации авто. Правильный подбор рисунка для того или иного периода с учетом внешних факторов повышает безопасность управления транспортным средством.

Зимние покрышки имеют направленный рисунок протектора. Шина должна вращаться исключительно по стрелке, которую можно видеть на боковине. Кроме того, если покрышка предназначается для правой стороны, то именно на нее она и должна быть установлена. Наш шиномонтаж в Петербурге гарантирует Вам правильность всех манипуляций с колесом.

Бескамерные шины

В бескамерных шинах нет резиновых воздушных камер. Для герметичности пространства между ободом и покрышкой используют специальные буртики. Они подходят не для всех колес, поэтому нужно внимательно покупать диски, если требуется их замена.

Основным преимуществом бескамерных шин считается их надежность и прочность. Благодаря герметизирующему слою они могут «пережить» до нескольких небольших проколов. Для камерных шин это недопустимо. Выбор остается за автовладельцем!

Алюминиевый кузов

Современные конструкторы постоянно ищут способы снижения массы без потери жесткости и прочности. Одним из перспективных материалов является алюминий. Масса алюминиевых деталей в 2005 году в европейских автомобилях составила 130 кг.

Сейчас активно применяется материал пеноалюминий. Это очень легкий и одновременно жесткий материал, который хорошо поглощает удар при столкновении. Пенистая структура обеспечивает высокую термостойкость и шумоизоляцию. Минусом данного материала является его высокая стоимость, примерно на 20% дороже традиционных аналогов. Широко применяют алюминиевые сплавы концерны «Ауди» и «Мерседес». Например, за счет таких сплавов удалось значительно снизить массу кузова Ауди А8. Она составляет всего 810 кг.

Алюминиевый кузов Audi A8

Кроме алюминия рассматриваются пластиковые материалы. Например, инновационный сплав «Fibropur», который по жесткости практически не уступает стальным листам.

Кузов является одним из важнейших конструктивных компонентов любого автомобиля. От него во многом зависит масса, управляемость и безопасность транспортного средства. Качество и толщина материалов сказывается на долговечности и устойчивости к коррозии. Современные автопроизводители все чаще применяют углепластик или алюминий, чтобы снизить массу конструкции. Главное, чтобы кузов смог обеспечить максимально возможную безопасность для пассажиров и водителя в случае столкновения.

Когда выбираем колесо…

И в завершение темы, устройство автомобильного колеса, несколько слов о маркировке шин и дисков. Вы наверняка замечали, что на боковинах покрышек нанесено множество разных символов – все они нужны для того, чтобы правильно подобрать резину для автомобиля.

Основными параметрами являются ширина и высота профиля, разновидность шины и посадочный диаметр. Для диска важными значениями считаются его диаметр, ширина обода, а также расстояние между поперечной осью и плоскостью крепления к ступице – так называемый вылет.

Расшифровка индексов нагрузки и скорости:

Как видите, друзья, об автомобильном колесе можно рассказать очень много полезного, хотя на первый взгляд оно и не выглядит такой уж сложной конструкцией.

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.

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.