На чем держатся колеса автомобиля
Как устроено колесо, расшифровка маркировки шин автомобиля, конструкция дисков
В статье расскажу, как устроено колесо автомобиля, про требования, предъявляемые к колесам, маркировку колесных шин и расшифровку их обозначений. Знать устройство колеса и обозначение шин автомобиля, необходимо для правильной подборки необходимых покрышек под личные запросы и стиль вождения.
При выборе новых шин необходимо знать их конструкцию и параметры, которые должны подходить к условиям их эксплуатации, кроме того, знание и понимание влияния силы, воздействующей на автомобиль, при различных условиях движения поможет принять правильное решение в критической дорожной ситуации и избежать повышенного износа покрышек.
Разный рисунок протектора шин ставит владельца транспортного средства перед задачей в правильности выбора, да и как правильно накачать колеса автомобиля, не многие знают. Еще необходимо знать устройство диска колеса автомобиля при использовании бескамерных шин.
Устройство колеса автомобиля: назначение и требования
Устройство колеса и шины автомобиля должны отвечать требованиям, которые обеспечивают безопасность движения. Шины движущегося автомобиля должны преодолевать трение качения. Величина трения качения, которую они должны преодолевать, составляет примерно одну десятую от соответствующего трения скольжения.
Колесо установлено на ступицу с помощью роликовых подшипников, которые дополнительно снижают трение качения. Значительно большее сопротивление, которое можно изменить, это сопротивление качению, оно зависит от типа дорожного покрытия, а не только от покрышки.
Для обеспечения максимальной эффективности работы специально настроенных систем подвески в современных автомобилях необходим хороший контакт с дорожной поверхностью. Покрышки выполняют эту функцию, причем первоочередную роль здесь играет обеспечение безопасности и комфорта. Колесо должно:
В свою очередь шина движущегося на любой скорости и при любых погодных условиях транспортного средства должна:
Устройство колеса
Колесо автомобиля состоит из обода и шины. Чтобы понимать, как устроено колесо автомобиля, необходимо знать, какие бывают типы ободов и их различия.
Типы автомобильных колес классифицируются по конструкции и по типоразмеру: колеса с литыми дисками; колеса со штампованными стальными дисками; колеса со спицами.
Кроме этого, колеса различают по типу обода: обод с углубленной центральной частью (глубокий обод); плоский обод; обод с наклонной полкой.
Колеса с литыми дисками
Имеется существенное различие между колесами с легко сплавными (алюминиевыми) дисками и со стальными дисками. Колеса с литыми дисками характеризуются высокой прочностью и точно обработанным седлом обода.
Благодаря небольшой массе, колеса с легко сплавными дисками подходят для спортивных автомобилей. Диски колес могут быть литыми или коваными. Колеса с литыми дисками, вследствие их высокой прочности, применяют на грузовиках большой грузоподъемности и на автобусах.
Колеса с литыми дисками для коммерческих автомобилей имеют плоский обод или обод с наклонной полкой. Для обеспечения возможности установки покрышек, эти колеса снабжены составными ободами.
Колеса со штампованными стальными дисками
Колеса со штампованными стальными дисками используют на легковых автомобилях и на коммерческих автомобилях малой грузоподъемности. Секции обода приварены одна к другой. Предусмотренные отверстия снижают его массу и обеспечивают более эффективное охлаждение тормозов.
Эти колеса имеют простую конструкцию и невысокую себестоимость, в них обеспечена герметичность посадочной полки обода.
Как правило, они имеют обод с углубленной центральной частью, что облегчает установку покрышек.
Ободья с углубленной центральной частью, размеры
Выемка в основании обода обеспечивает возможность установки покрышки и увеличивает объем воздуха. Для обеспечения хорошей посадки покрышки на посадочной полке (это особенно важно при использовании бескамерных шин) на седле обода предусмотрена канавка.
К размерам, определяющим тип колеса, относятся: внутренний поперечный размер шины определяет ширину необходимого обода, а посадочный диаметр борта – его диаметр. Осевая линия колеса может не совпадать с фланцем крепления.
Расстояние смещения осевой линии обода относительно фланца крепления называется офсет.
Осевая линия может проходить через точку поворота фланца и улучшать характеристики передней подвески.
Конструкция шины
Внешняя поверхность шины, находящаяся в контакте с дорожным покрытием, имеет рисунок в форме канавок, которые помогают обеспечить хорошее сцепление с мокрым дорожным покрытием, называется протектором.
Именно эта поверхность передает усилия водителя, прикладываемые к рулевому колесу и педали тормоза, на дорогу и обеспечивает тяговое усилие.
Боковина покрышки обладает гибкостью, но при этом требуется, чтобы она выдерживала определенные ударные воздействия.
Шина имеет многослойную конструкцию – до 8 слоев, от которых зависят прочность, управляемость, ходовые качества и способность выдерживать тепловые воздействия.
Кольца бортов покрышки – это прочные замкнутые кольца, изготовленные из стальной проволоки и впаянные в борт покрышки для создания герметичного уплотнения с ободом.
Слои корда обеспечивают более устойчивое поведение автомобиля на дороге и более эффективное рассеивание теплоты при высоких скоростях движения.
Обозначение колесных шин
Маркировка автомобильных шин на боковине содержит информацию о характеристиках шины, помогает правильно подобрать и эксплуатировать покрышку.
Например, маркировка 195/65 R 15 91T расшифровывается так: 195 = ширина протектора 195 мм. 65 = высота боковины, измеренная в процентах от ширины протектора (в примере – 126 мм). R = шина радиального типа. 15 = диаметр обода 15 дюймов. 91 = максимальная грузоподъемность (в примере – 600 кг). T = максимальный класс скорости (в примере – 190 км/ч).
Профиль шины это величина относительная, поэтому, при подборе шин необходимо учитывать, что если вы вместо типоразмера 195/65 R15 захотите поставить покрышки с размером 205/65 R15, то увеличится не только ширина покрышки, но и высота.
Рисунок протектора
Протектор шины, контактируя с дорожным покрытием, должен выдерживать очень большую нагрузку и гарантировать надежное сцепление с любыми поверхностями, иметь высокую износоустойчивость к абразивным воздействиям и не перегреваться при нормальном режиме работы.
При направленном рисунке протектора шины достигается лучшее сцепление с влажной поверхностью, курсовая устойчивость и управляемость.
Разный рисунок протектора на внутренней и на внешней стороне имеют шины с асимметричным протектором, они имеют более высокие динамические характеристики по сравнению с обычными или шинами с протектором, которые имеют направленный рисунок.
Как правило, конструкция внутренней стороны протектора ориентирована на обеспечение наилучшего сцепления с влажной поверхностью, а внешней стороны – на эффективное преодоление поворотов.
Шины этого типа можно устанавливать с любой стороны, они не являются направленными. Важную роль играет правильность посадки покрышки и правильная ориентация рисунка протектора.
Глубина протектора шин
Глубина протектора, в первую очередь, обеспечивает каналы для прохождения воды. На рисунке показана шина в разрезе и глубина протектора.
Когда вследствие износа глубина протектора уменьшается до такой степени, при которой не обеспечивается удовлетворительное вытеснение воды и снега, шина теряет сцепление из-за недостаточного контакта с дорогой.
Возникает так называемый эффект Аква планирования, который очень опасен. Для точного измерения глубины износа протектора следует использовать глубиномер и произвести замеры в нескольких точках по окружности.
Между выступающими частями протектора находятся индикаторы износа шины. Эти индикаторы указывают на достижение минимальной глубины протектора. Визуальный осмотр показывает, что протектор изношен до уровня, на котором располагается индикатор износа.
Накачивание шин
Правильное накачивание шин автомобилей играет очень важную роль, избыточное или недостаточное давление воздуха влияет на эффективность рулевого управления, торможения и на тяговое усилие, кроме этого, существенно возрастает износ покрышек. Правильно накачанная шина обеспечивает оптимальный контакт с дорожной поверхностью.
Как правильно накачивать шины указано в инструкции по эксплуатации автомобиля. У многих автомобилей имеется табличка на центральной стойке кузова со стороны передней левой или правой двери, где есть параметры давления в шинах при различной нагрузке на автомобиль.
Если шины недостаточно накачаны, снижается эффективность управления, возникает тенденция к уводу в сторону и появляется повышенный износ кромок протектора. Если шины перекачаны, рулевое управление становится легче, и наблюдается быстрый износ центральной части протектора.
Силы, воздействующие на автомобиль
Когда сила, например, движущая сила, передается в контактной зоне катящегося колеса, между шиной и поверхностью дороги возникает относительное движение или проскальзывание. Наличие проскальзывания означает, что расстояние, преодолеваемое автомобилем, меньше расстояния, соответствующего окружности качения шины.
Скольжение выражается в процентах. Это разница между расстоянием, которое прошло бы катящееся колесо без передачи усилия, и фактическим пройденным расстоянием с передачей усилия. При торможении с заблокированными колесами скольжение составляет 100%. Скольжение изменяется под влиянием следующих факторов, перечисленных ниже.
Статический коэффициент трения зависит от характера дорожного покрытия (бетон, асфальт или булыжная мостовая), от состояния дороги (сухая или влажная) и от характеристик покрышки.
На рисунке ниже показаны силы, передаваемые шинами к дорожному полотну. Эти силы воздействуют на автомобиль в большей или меньшей степени, которая зависит и от характера дороги, и от мастерства водителя.
Центр тяжести транспортного средства – это непостоянный фактор, зависящий от нагрузки на автомобиль и от сложности рельефа местности (угла наклона).
На безопасность движения и комфорт влияет балансировка колеса. Правильно от балансированное, оно нормально работает и не оказывает негативного влияния на работу рулевого управления, подвески и тормозов.
Не от балансированное колесо вызывает его вибрацию при вращении. По мере увеличения скорости вибрация возрастает и может превратиться в колебание колеса в вертикальной плоскости.
Силы, которые заставляют вращающееся колесо перемещаться вверх и вниз, – это силы статического дисбаланса. Силы, которые заставляют вращающееся колесо перемещаться из стороны в сторону, – это силы динамического дисбаланса.
Неприемлемо большие силы дисбаланса могут вызывать преждевременный износ покрышек, элементов рулевого управления и подвески. Балансировку колес проверяют на специальных стендах, для устранения дисбаланса на обод устанавливают балансировочные грузики.
Износ протектора зависит от целого ряда причин, однако есть два типичных фактора, связанных с системой рулевого управления. Неправильно отрегулированное схождение или расхождение приводит к быстрому и интенсивному износу протектора, одинаковому на двух передних колесах. Износ этого типа называют “пилообразным”.
Если острые края секций проектора обращены внутрь, к центру автомобиля, – это указывает на повышенное схождение колес. Если острые кромки обращены наружу, – это указывает на повышенное отрицательное схождение (расхождение).
Если неправильно отрегулирован развал, возникает угловой износ протектора. Например, при наличии повышенного отрицательного развала шины изнашиваются на внутренней стороне.
Если развал на двух сторонах автомобиля неодинаков, возникает боковой увод к той стороне, на которой положительный развал больше. В большинстве передне-приводных автомобилей развал не регулируется, и неисправные (изношенные или поврежденные) элементы следует заменять.
Выводы
Теперь Вы знаете, как устроено колесо автомобиля и из чего оно состоит, что поможет в правильном выборе и эксплуатации шин, сделает передвижение на автомобиле комфортным и продлит срок службы покрышек. Своевременное обслуживание ходовой части автомобиля и контроль минимально допустимой глубины протектора обеспечат безопасное дорожное движение.
Правильное накачивание шин автомобилей продлит срок их службы и снизит расход топлива. Колеса – это то, что соединяет нас с этим миром на дороге, и от их надежности зависит не только Ваша продолжительность жизни, но и окружающих.
Не забывайте про важность периодической проверки колес, и удачи Вам на дорогах. Подписывайтесь на рассылку и поделитесь в комментариях, какими критериями Вы руководствуетесь при выборе новых шин и как потом меняется поведение автомобиля при различных условиях движения.
Колеса и шины автомобиля
Как устроены автомобильное колесо и шина
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 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.
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!
Устройство и виды автомобильных шин
Одним из основных элементов автомобильного колеса является шина. Она устанавливается на диск и обеспечивает стабильный контакт автомобиля с дорожным покрытием. В процессе движения автомобиля шины поглощают возникающие вибрации и колебания, вызванные неровностями дороги, что обеспечивает комфорт и безопасность пассажиров. В зависимости от условий эксплуатации шины могут изготавливаться из различных материалов со сложным химическим составом и определенными физическими свойствами. Шины могут также отличаться рисунком протектора, обеспечивающего надежное сцепление с поверхностями с различным коэффициентом трения. Зная устройство шин, правила их эксплуатации и причины преждевременного износа, вы сможете обеспечить долгий срок службы резины и безопасность вождения в целом.
Колёсный диск труд инженеров и дизайнеров
Устройство ходовой частиСтабилизатор поперечной устойчивости Стабилизатор поперечной устойчивостиСамоходное шассиСамоходное шассиШасси автомобиля устройство, назначениеШасси автомобиля устройство, назначениеУстройство шасси автомобиля Устройство шасси
Обод и диск – они, по сути, представляют собой единое целое, поэтому разделение между этими элементами весьма условное. Зачастую, когда говорят о диске, имеют в виду обе эти детали вместе – мы поступим так же. Различают такие разновидности дисков:
Профили колеса
Про устройство и эксплуатацию автомобиля Как накачать колесо машины компрессором. Как накачать шины правильно
Для рационального взаимодействия колес и рельсового пути важное значение имеет форма поверхности катания – профиль колеса. На (рис
5, а) показан стандартный профиль поверхности катания, который имеет колесо после обточки. Этот профиль характеризуется наличием гребня высотой 28 мм и толщиной 33 мм, измеренной на расстоянии 18 мм от вершины, конической поверхности катания с конусностями 1:10 и 1:3,5 и фаски 6×6 мм.
Рис. 5 – Профили поверхности катания: а – стандартный; б – рекомендуемый ВНИИЖТ
Гребень, предохраняющий колесную пару от схода с рельсов, имеет угол наклона наружной грани 60°. Коническая поверхность в отличие от цилиндрической предотвращает образование неравномерного по ширине колеса износа (проката), облегчает прохождение кривых и центрирует колесную пару в прямых участках пути. Однако из-за конической формы поверхности катания появляется извилистое движение колесной пары, изучаемое в курсе «Динамика вагона». Поверхностью, расположенной у наружной вертикальной грани, колесо реже опирается на рельс, поэтому она меньше изнашивается, чем основная поверхность контакта. Благодаря наличию конусности 1:3,5 и фаски наружная грань колеса приподнимается над головкой рельса, чем облегчается прохождение стрелочных переводов при наличии проката или наплыва металла на колесе.
Поскольку колесо имеет коническую поверхность, его диаметр, величину проката и толщину обода измеряют в определенной плоскости – по кругу катания, находящемуся на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса. Расстояние между кругами катания колес у вагонов широкой колеи железных дорог составляет 1580 мм при номинальном размере 1440 мм.
ВНИИЖТ предложен новый профиль вагонного колеса (рис. 5, б). Опыты показали, что колеса с таким профилем имеют в 1,2–1,3 раза меньший износ гребней. Увеличение угла наклона наружной грани гребня до 65° повышает безопасность движения (устойчивость колесной пары на рельсах). Например, при движении со скоростью 55 м/с (200 км/ч) коэффициент безопасности от схода с рельсов увеличивается на 30%.
Аналогичный профиль колеса введен в ряде стран Европы. При этом угол наклона наружной грани гребня увеличен до 70°. По исследованиям Международного союза железных дорог, благодаря применению нового профиля снижается износ колеса на 30%, уменьшается вероятность схода с рельсов (при больших скоростях движения в 1,5 раза), улучшается плавность хода. По данным английских исследователей, пробег колесных пар без обточки поверхности катания возрастает на 50% по сравнению с колесами прежнего профиля.
Улучшение плавности хода за счет уменьшения частоты колебаний виляния, особенно существенных при больших скоростях движения, достигается также путем замены конусности 1:10 на конусность 1:20. Колеса с такой конусностью применяются для вагонов скоростных линий Японии и в ряде других стран, а во Франции и Швейцарии – для всех пассажирских вагонов. Конусность 1:20 имеют колеса некоторых вагонов железных дорог нашей страны, к которым предъявляются повышенные требования по плавности хода.
Переход на новый профиль колеса связан с необходимостью модернизации колесотокарных станков и измерительных приборов. Кроме того, при обточке изношенных колес, возможно, придется снимать стружку большой толщины. Исследования по совершенствованию профиля колеса продолжаются.
Из чего состоит колесо
О шумоизоляции арок колес автомобиля
Такие составные детали как колеса представлены в виде высокопрочной и лёгкой конструкции. Их движение возможно благодаря удержанию во вращательном процессе рамы в вертикальном состоянии. Как правило, 2-колесному транспортному средству характерен задний привод, при котором в роли толкающего выступает колесо сзади устройства, а роль весомого и контролирующего процесс управления колеса выполняется передним.
Основные детали, входящие в состав колеса велосипеда, представлены втулками, ободьями, шинами и покрышкой.
Состав втулки представлен осью, подшипниками и шайбами. Задача данной детали состоит в задании и удержании вращательного состояния. Также втулки заднего колеса являются местом для крепления звезд. Если велосипед дорожной модели, то внутрь втулки заднего колеса внедрен тормозной механизм.
Роль обода, представленного в виде круглого, закрепленного к втулке кольца, направлена придание устойчивости колес к различным ударам и нагрузкам.
Состав шины представлен камерами и покрышками. Внешний вид камеры напоминает полое резиновое изделие, через ниппель которого происходит закачка воздуха во внутреннюю часть шинного элемента. Внешней шинной составляющей является покрышка из бортов, боковин и протектора. Цель предназначения велосипеда влияет на используемый тип покрышки.
Придать колесам видимости помогает катафот, представленный в виде оранжевого вставочного элемента на спицах.
Детальный взгляд
Рассмотрим более подробно состав современной шины и назначение каждого из входящих в него элементов.
Протектор, как уже было сказано, выполняет ключевую роль, обеспечивая отведение воды из пятна контакта при езде по асфальту и надежное сцепление с дорогой при поездках по снегу и льду.
Еще один неотъемлемый элемент покрышки, входящий в ее состав — это ее каркас. Из чего его делают? Каркас изготавливается из тонкой стальной нити, равномерно покрывающей всю внутреннюю поверхность между шиной и камерой. Главная функция каркаса — обеспечение максимальной жесткости и упругости шины, а также противодействие ударам при проезде ухабов и неровностей.
Технология изготовления шины также включает в себя применение так называемого брекера. Брекер располагается между протектором и каркасом и берет на себя достаточно важную роль. Первая его функция — обеспечение равномерного давления покрышки на пятно контакта. Таким образом, площадь соприкосновения протектора с дорожным покрытием увеличивается, а вместе с тем повышается и управляемость автомобиля в целом. Вторая функция — это максимальная защита каркаса от деформации. Это позволяет достичь большего ресурса работы и меньшего износа протектора.
Борт — еще одна крайне важная часть, входящая в состав автомобильной шины. По своей сути, борт предназначен для надежного соединения резины и диска, что позволяет добиться максимальной герметичности. Стоит напомнить, что большинство шин, выпускаемых на сегодняшний день, имеют бескамерную технологию изготовления, а потому максимальная герметичность здесь играет не просто важную, а ключевую роль.
Боковая часть предназначается для того, чтобы предохранить шину и диск от ударов, приходящихся сбоку. Такой риск действительно есть, а потому технология изготовления шины такова, что боковая часть выполняется максимально усиленной и имеющей наиболее толстый слой резины.
Из чего состоит автомобильное колесо
Знаете ли вы что нибудь о колесе автомобиля? Уверен, самые банальные факты знает каждый. Но есть детали строения колеса, о который не знают даже опытные водители. Именно это и послужило темой сегодняшней статьи. Давайте разберем автомобильное колесо по элементам и выясним, какая разница между радиальным и диагональным строением автомобильной резины.
Структура колеса автомобиля.
Всем известно, что именно по средствам колес автомобиль совершает движение. Обеспечивает вращение колес именно силовой агрегат. Как только колесо будет в движении и начнет соприкасаться с дорожным полотном, автомобиль начнет движение. Но кроме движения, на автомобильные колеса, а именно на шины, производит влияние дорожное полотно. Речь идет об ударах по ним из-за ям на дорогах. Момент разгона и торможения тоже припадает на эту часть автомобиля.Шина и диск с ободом – вот основные составляющие машинного колеса.
Структурная конструкция шины
Видовых принадлежностей автомобильных шин очень много, но все они попадают под общие категории – камерная и бескамерная резина. Камерная резина оснащена резиновой камерой, в которую и поступает воздух. А шина которая без камеры имеет название покрышка. В свою очередь покрышка имеет свои собственные элемента. Наличие каркаса, протектора и обода являются обязательными составляющими резины для автомобиля.Силовая основа покрышки это ее каркас. Этот элемент изготовляют из нескольких слоев ткани под названием корд. Именно на корд припадает основная нагрузка. Причем сразу с двух сторон – изнутри давит давление воздуха, а снаружи идет нагрузка от дорожного полотна. Для изготовления корда используют нити, которые изготовляют из хлопка, нейлона, проволоки из металла, стекловолокна или другого материала.Тонкие стальные проволочки зарекомендовали себя как лучший материал для изготовления нитей корда. Ни одни текстильный корд не сравниться с ним по упругости и способности к растяжению. Но, есть и недостатки у такого материала. К примеру, если пробить такую покрышке или хотя бы повредить ее до слоя корда, может попасть вода, которая будет вызывать появление коррозии. Последняя в свою очередь начнет разрушать основной слой корда.Протектором называется первый слой покрышки, который соприкасается с дорогой. Выполнен он в виде узора из толстого слоя резины. Существует большое количество рисунков протектора, но все они разделяются на три вида: дорожные, универсальные и специальные.Как вы уже догадались по названию, что бескамерка изготовляется с условием отсутствия камеры в ней. Данная пустая полость должна обладать качественной герметичностью, чтобы поступаемый туда воздух не смог никуда выйти. Именно поэтому для бескамерок существуют специальные диски. Основное отличие от стандартных дисков в том, что они имеют уплотненный обод. Помните об этом покупая диск. Что касается камерной шины, то ей абсолютно все равно на каком диске эксплуатироваться.Как мы уже упомянули, шины могут быть диагонального и радиального строения. Эта характеристика относится к расположению корда.Что касается диагональных автомобильных шин, то в них нити располагаются крест на крест и придерживается угол наклона пределах от 35 до 38 градусов.А вот радиальные шины имеют прямое расположение нитей относительно бортов. То есть находятся под прямым углом. Радиальные шины считаются более популярными среди автомобилистов, поскольку они гарантируют качественное сцепление с дорожным покрытием, длительный срок эксплуатации и небольшое сопротивление при качении. Более того, радиальные шины появились намного позже диагональный, соответственно считаются самыми современными.Чтобы обеспечить протектору покрышки хороший контроль на дороге, его необходимо приноровить к разного рода неровностям. То есть необходимо сделать гибкое радиальное направление. Это исполнить возможно, поскольку корд каркаса этому не препятствует. Но нельзя допускать деформацию боковой части шины. Иначе управляемость автомобиля резко снизится. Чтобы точно исключить деформацию боковины, необходимо наличие дополнительного силового кольца, которое имеет несколько слоев корда. Такое устройство имеет название “брекер”. Для придания большей жесткости брекеру, кордовые нити укладывают по диагонали и не радиально.Что касается маркировки шин, то мы уже об этом упоминали в этой статье. Обязательно ее прочитайте, поскольку от выбора шин будет зависеть надежность вашей езды.
Виды шин
Шины можно классифицировать по нескольким параметрам.
Сезонный фактор
Рисунок протектора летних и зимних шин
По сезонному фактору различают летние, зимние и всесезонные шины. Сезонность шины определяется по рисунку протектора. На летней резине отсутствует микрорисунок, зато присутствуют ярко выраженные бороздки для стока воды. Это обеспечивает максимальное сцепление колес с асфальтом.
Зимние шины от летних можно отличить по узким канавкам протектора, которые позволяют резине не терять свою эластичность и хорошо держать машину даже на обледенелой дороге.
Существуют и так называемые «всесезонные шины», о плюсах и минусах которых можно сказать следующее: они одинаково хорошо показывают себя как в жару, так и в холод, однако обладают весьма средними эксплуатационными характеристиками.
Способ герметизации внутреннего объема
По этому показателю различают «камерные» и «бескамерные шины». Бескамерные шины – это шины, имеющие только покрышку. В них герметичность достигается за счет устройства последней.
Внедорожные шины
Этот класс шин отличается повышенной проходимостью. Резина характеризуется высоким профилем и глубокими канавками протектора. Подходит для езды по глинистым и грязевым участкам, крутым склонам и прочему бездорожью. Но на этой резине не получится развить достаточную скорость на ровной дороге. В обычных условиях эта шина плохо «держит дорогу», в следствие чего снижается безопасность движения, а протектор быстро изнашивается.
Рисунок протектора шин
Рисунок протектора шины
По рисунку протектора различают шины с ассиметричным, симметричным и направленным рисунками.
Симметричный рисунок наиболее распространен. Параметры шины с таким протектором наиболее сбалансированы, а сама шина в большей степени приспособлена для эксплуатации на сухой дороге.
Наивысшие эксплуатационные свойства имеют шины с направленным рисунком, который придает покрышке устойчивость к аквапланированию.
Шины с ассиметричным рисунком реализуют в одной покрышке двойную функцию: управляемость на сухой дороге и надежность сцепления на мокром дорожном покрытии.
Низкопрофильные шины
Этот класс шин разработан специально для скоростного движения. Они обеспечивают быстрый разгон и уменьшают тормозной путь. Но, с другой стороны, эти шины не отличаются плавностью хода и характеризуются шумностью при движении.
Слики
Слики — еще один класс шин, который можно выделить отдельной. Чем отличаются слики от остальных шин? Абсолютной гладкостью! Протектор не имеет ни канавок, ни бороздок. Слики хорошо себя показывают только на сухой дороге. Используются в основном в автоспорте.
Рекомендуем: Влияние технических характеристик автомобиля на выбор масла
Шина под грузом ответственности и автомобиля
Идём дальше – шины. В наши дни покрышки это не просто куски резины, как было на заре автомобилестроения – это поистине высокотехнологичная деталь.
Современные легковушки, как правило, комплектуются бескамерными шинами, варианты с камерами уже давно стали архаизмом и используются иногда на грузовой или специальной технике.
Нас, конечно же, интересует то, что чаще всего встречается на гражданском транспорте.
Бескамерная шина состоит из таких частей:
Основа шины – каркас, который также часто называют кордом. Он представляет собой множество синтетических, стекловолоконных или стальных нитей, которые проложены от одного края покрышки к другому.
Такая конфигурация корда на сегодняшний день считается наиболее оптимальной. Брекер, по своей сути, тоже состоит из прочных нитей, но расположен исключительно между каркасом и протектором и защищает последний от отслоения и излишних нагрузок.
Наверное, самая знакомая часть шины, которая всегда на виду – протектор. Он представляет собой толстый слой специальной резины, которая имеет специфический рисунок на поверхности.
Форма этого рисунка может быть разной в зависимости от назначения покрышки (летняя, зимняя, всесезонная и так далее).
Протектор с обоих боков переходит в боковины. В современных автомобилях они невысокие (иногда вообще тонюсенькие, если это низкопрофильная резина). И последний элемент – борт. Он отвечает за надёжное крепление к ободу и герметичность всей бескамерной шины, для чего армируется специальным нерастяжимым кольцом.
Конструкция автомобильной покрышки
Шина для легкового автомобиля выполняет такую функцию, как сцепление с дорожным покрытием. Это во многом влияет на управляемость и аэродинамику транспортного средства. Кроме того, она способна удерживать общую массу авто.
Как правило, для легкового транспорта используют покрышки без камер. Герметичность в них стабилизируется за счет конструктивных особенностей. В состав бескамерных шин входят:
Каркас представляет собой силовой элемент автомобильной шины. В его структуру входят до 10 слоев кордовых нитей на прорезиненной основе. Кордовые нити создаются на основе искусственных волокон, стекловолокна или металла.
Нить натягивают от одного края покрышки к другому, то есть радиально. В результате это позволяет уменьшать нагрузку на кордовые слои и обеспечивать стабилизацию качения. Практически любые виды легковых автомобилей комплектуются радиальными шинами.
Брекер – это кордовый слой, располагающийся между каркасом покрышки и ее протектором. Он не дает протектору отслаиваться, позволяет смягчать механические нагрузки и усиливать прочность конструкции шины.
Устройство колеса автомобиля
Схема устройства колеса автомобиля показана на рисунке ниже.
Два основных элемента автомобильного колеса, как и в велосипеде — это диск и шина. Диск через отверстия крепится болтами к ступице с полуосью. На диск надевается шина, основные задачи которой – надежное сцепление с дорогой и смягчение ударных нагрузок при наезде на неровности. Шины могут быть бескамерными, когда воздух накачивается непосредственно внутрь ее, и камерными, когда внутри шины еще есть резиновая камера с воздухом. Одна из задач шины – защитить камеру от проколов и порезов. Поэтому любая автомобильная шина, кроме плотного слоя резины еще имеет корд. Корд — это кольцо из мягких металлических нитей, проходящих по всему внутреннему диаметру шины, а также по всей ее поверхности. Эти нити образуют каркас, на который наслаивается резина.
На внешнюю окружность шины вулканизируется (наваривается под высокой температурой) еще один слой, называемый протектор. Протектор имеет рельефный вид в виде рисунка. Именно за счет протектора и обеспечивается надежное сцепление с дорогой, крайне необходимое при движении автомобиля. Особенно при таких маневрах как изменение направление движения (поворот, разворот) и торможение, когда от некачественного или изношенного протектора автомобиль может потерять управление.
Стоит упомянуть о понятиях «летней» и «зимней» резины, которые многие уже слышали. Это те самые шины, которые приспособлены к применению в определенное время года. Зимние шины меньше скользят по снегу, устойчивы к низким температурам. Летние шины должны обеспечивать сцепление с мокрой (влажной) дорогой, не терять своих свойств при повышенных температурах (плавление или отслоение при перегреве).
На этом рассмотрение устройства колеса автомобиля можно считать законченным.
Требования к колесам. Составные элементы
Конструкция этих составляющих ходовой части включает в себя два компонента – диск и шину. Но несмотря на это, устройство колеса автомобиля – достаточно сложное и к ним выдвигается немало требований:
Колесный диск выступает в качестве посадочной основы для шины и одновременно обеспечивает крепление колеса к ходовой части. На эту составляющую воздействуют значительные нагрузки во время движения, поскольку они первые принимают на себя колебания от неровностей дороги и передают их на подвеску.
Основные составные части
В состав современного велосипеда входит два колеса, обычно одного диаметра. Заднее колесо обычно бывает ведущим и приводится в движение посредством велосипедной цепи.
Колесо состоит из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки. Иногда камера и покрышка составляют одно целое, то есть бескамерную шину.
Втулка соединена с ободом колеса с помощью спиц, количество которых колеблется от 12 до 48. Престижные модели велосипедов с рамой из композитных материалов часто комплектуются колёсами, спицы которых выполнены из карбона.
Размер велосипедного колеса по традиции определяется по внешнему диаметру покрышки в дюймах – от 14 до 29 (1дюйм = 2.54см). Горный велосипед обычно комплектуется колесами 26 дюймов, а гибридный или туристический — 28 дюймов.
Задние колеса спортивных велосипедов не содержат спиц, так состоят из сплошного диска. Такая конструкция повышает жесткость колеса и уменьшает сопротивление встречного воздуха на больших скоростях. Единственным недостатком является повышенная парусность, которая добавляет неприятностей велогонщикам при боковом ветре.
При изготовлении ободов велосипедных колес в большинстве случаев применяют сталь или алюминиевые сплавы. Обода из стали дешевле, однако тяжелее и более подвержены коррозии. В последние годы все чаще используют более легкие композитные материалы: карбон и пластик.
Новые технологии позволяют напылять керамику на тормозную поверхность ободов. При этом не только сокращается тормозной путь велосипеда в сырую погоду, но и продлевается время службы колеса.
Спица велосипедного колеса
Очень уязвимый элемент. Кроме нагрузки от веса велосипедиста, подвергается ударам на неровной дороге. С помощью ниппеля спица фиксируется в ободе. Самые распространенные спицы изготовляют из стали или алюминия.
Спица состоит из четырех частей:
Ниппель должен быть из того же материала, что и спица. Для равномерного распределения нагрузки и исключения перекоса обода, натяжение спиц должно быть одинаковым. Это соответствует оптимальному балансу между конструктивными элементами.
Виды спиц:
Спицовка
Спицовка — это порядок взаимного крепления втулки, спиц и обода. Есть два основных вида спицовки колес: «радиальное» и «крестовое».
При «Радиальном» виде спица не пересекается с остальными. При сборке «крестом», спица перекрещивается с остальными спицами несколько раз, в зависимости от выбранного способа спицевания. На широко распространенных колесах 26 дюймов чаще используют спицовку «в три креста».
Разновидности задних велосипедных втулок, отличия их друг от друга
Втулка — основа колеса.
Втулка находится в центре колеса и вращается на подшипниках. В качестве подшипников применяются разборные шарики, либо универсальные закрытые подшипники заводского изготовления. На подшипник приходится всё давление велосипеда при езде, поэтому качество его должно быть высоким.
Втулка посредством спиц соединена с ободом колеса. Устаревшие модели втулки типа «Торпедо» содержат внутри конструкции тормозной барабан, с помощью которого велосипедист тормозит обратным вращением педалей.
В состав современной задней велосипедной втулки входит храповой механизм, а кассета со звездами надевается на барабан. На втулке с трещоткой подшипники расположены ближе к центру, поэтому нагрузка распределяется не равномерно. Втулки этого типа устанавливаются на подростковые или на бюджетные взрослые велосипеды.
Кассетная втулка – еще один популярный тип задней втулки. Она имеет шлицы, на которые насаживается кассета со звездами и фиксируется гайкой кассеты. Такие втулки более надежные, подшипники находятся дальше от центра втулки, поэтому велосипед может выдерживать вес до 120 кг.
Третий вид задних втулок – втулка с планетарной системой переключения скоростей. Она объединяет функции втулки и механизм переключения скоростей велосипеда.
Весь механизм расположен внутри втулки и защищен от пыли и влаги. Цепь на велосипеде с такой втулкой служит дольше, так как не меняет своего положения. Планетарная втулка имеет высокую степень надежности.
Конструкция 3-скоростной планетарной втулки SRAM очень простая. А вот 5-ти и 7-ми скоростные лучше не разбирать. Планетарные шестерёнки устанавливаются в особом положении — для этого нужен специальный инструмент.
Автомобильное колесо, из чего состоит шина авто.
Каждый день люди автоматически садятся в свой автомобиль и одним поворотом ключа приводят весь механизм в действие, а вот как все устроена каждая деталь автомобиля, как все взаимосвязано задумываются не все. А ведь великие умы инженеров автомобильной отрасли не останавливаются на достигнутом этапе. И кто знает, может в будущем, например, колеса автомобиля будут вообще другой формы, из другого материала или вообще какие — то космические!!
Ведь были раньше колеса деревянные, потом металлические, и как они громыхали, проезжая по брусчатке. Колесо прошло много этапов к совершенству, а первая шина появилась более полувека назад. Сегодня шина имеет большую популярность и ею оснащен весь дорожный транспорт современного мира.
Шины представляют собой сложную конструкцию из множества материалов, она является предметом постоянного исследования. Ранее мы уже говорили о шинах, маркировки, какие бывают шины, их сезонное определение. Так как автомобили занимают одну из верхних ступенек нашей повседневной жизни. Мы считаем, что тема о колесах и шинах постоянна, и даже, если мы где-то повторимся, то каждый читатель обязательно найдет полезную информацию в наших публикациях.
Устройство автомобильных колес и шин.
Не будет звучать по-новому, если мы скажем, что колеса находятся в непосредственном контакте с поверхностью дороги, на них передается крутящийся момент от двигателя, приводящий транспортное средство в движение. Шины за счет сжатого воздуха и собственной упругости поглощают толчки и смягчают удары при движении по неровностям. Кроме того колесо служит направляющим устройством, с помощью которого транспортное средство движется по заданной траектории.
Колесо состоит из диска с ободом и шины. Если внутри шины находиться камера, в которую закачивают воздух, то такая шина называется камерная, если же таковой нет, то шина известна как бескамерная. В настоящее время более востребованы бескамерные шины. У бескамерной шины внутренняя поверхность герметично соединена с ободом. Для герметичного соединения на ободе существует специальный бурт. Сама шина состоит из каркаса, корда, протектора, боковин и бортов.
Из всего состава корд является основой шины, нити которого могут быть из проволоки, капрона, стекловолокна. Протектор, это та часть колеса, которая контактируют с поверхностью дороги. Он может быть в различном исполнении рисунка, который определяет времена сезона или погодные условия эксплуатации колес.
Зимние шины могут быть еще шипованными и не шипованными. О зимних шинах мы уже рассказывали в нашей публикации ранее. Важная деталь в конструкции шин это нити корда. Нити корда располагаются перекрестно, что значит диагональные шины. Нити корда, которые проходят практически под углом 90 градусов относительно боковин обозначают радиальными шинами.
Что такое колеса?
Колесо — это вращающийся и передающий элемент ходовой части, расположенный между шиной и ступицей.
Колеса транспортных средств подразделяются на одинарные и сдвоенные. Одинарное колесо устанавливается на одной ступице и несет одну шину, а сдвоенное имеет два обода, смонтированных на одной ступице и несущих две шины.
На автомобилях применяются следующие виды колес:
Дисковое колесо — это неразборный узел, состоящий из обода колесного диска. Дисковое колесо грузового автомобиля может иметь составной обод, один из бортов которого состоит из съемного разрезного замочно-посадочного кольца и съемного бортового кольца, которые в сборе образуют обод. Варианты исполнения дисковых колес представлены на рисунке:
Рис. Исполнения дисковых колес: а — колесо с цельным неразборным ободом (1 — посадочная полка; 2 — монтажный ручей; 3 — диск колеса); б — колесо со вставным ободом (1 — бортовое кольцо; 2 — замочно-посадочное кольцо; 3 — диск колеса)
Колесо с разборным ободом — это колесо, в котором один или два разборных обода крепятся непосредственно на ступице, развитой до размера обода. Такие колеса широко применяются на тяжелых автомобилях и автобусах.
Составное колесо состоит из двух элементов, каждый из которых включает часть обода. После сборки элементы образуют обод с двумя закраинами. Такие колеса применяются для крупногабаритных широкопрофильных шин и шин с регулируемым давлением.
Типоразмер колесного диска может быть обозначен следующим образом:
5,5 J x 15 H2 ET30
Здесь: 5,5 — указание ширины обода в дюймах. Данное значение выбирается из стандартного ряда: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0 дюймов (размер а на рисунке);
J — тип конструкции боковых закраин обода диска (может быть J, JJ, JK, К или L);
15 — монтажный диаметр обода в дюймах. Стандартный ряд для легковых автомобилей — 10; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; l9 дюймов, для грузовых автомобилей и прицепов — 16; 20; 22,5; 24 дюйма (размер dM на рис. 4.25);
H2 — тип конструкции кольцевых выступов на посадочных полках обода, служащих для надежного удержания бескамерной шины на диске (например, Н, Н2, FH, АН и др.);
ET30 — вылет колеса в миллиметрах. Вылет — это расстояние между продольной плоскостью симметрии обода и привалочной плоскостью ступицы колеса.
Рис. Колесо с разборным ободом: 1 — обод, 2 — прижим; 3 — ступица
Соединение колеса со ступицей обеспечивает передачу крутящего момента и центрирование колеса на ступице. Крепление штампованных дисковых колес легковых автомобилей производится, как правило, с помощью болтов или гаек, имеющих коническую центрирующую поверхность. Центрирование литых дисков колес осуществляется по посадочному пояску ступицы. Узел крепления включает шпильки и унифицированные гайки, снабженные свободно вращающимися шайбами, которые исключают возможность повреждения диска. Вместо шпилек и гаек могут использоваться болты.
Рекомендуем: Устройство автомобиля. Всё об автомобиле
Соединение дискового колеса со ступицей грузовых автомобилей осуществляется с помощью шпилек и гаек со сферической опорной поверхностью или шпилек и унифицированных гаек со свободно вращающимися шайбами.
Крепление колес с разборным ободом производится специальными крепежными элементами (прижимами), которые прижимают коническую посадочную поверхность обода к соответствующей поверхности ступицы, имеющей угол наклона 28°.
Пневматическая шина — это упругая оболочка, предназначенная для установки на ободе колеса и заполняемая воздухом под давлением. Основным элементом шины является покрышка, непосредственно воспринимающая нагрузки на шину со стороны дороги. Она состоит из каркаса, протектора, брекера, бортов и боковин.
Каркас — это силовая часть покрышки, состоящая из одного или нескольких слоев корда, закрепленных на боковых кольцах.
Протектор — наружная резиновая часть покрышки с рельефным рисунком, обеспечивающая сцепление шины с дорогой предохраняющая каркас от повреждений.
Брекер — часть покрышки, состоящая из слоев корда или резины и способствующая более равномерному распределению по поверхности колеса действующих на него нагрузок.
Борта — это жесткие части покрышки, служащие для крепления шины на ободе.
Боковины — резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и проникновения влаги.
По конструкции каркаса и брекера различают диагональные и радиальные шины. По способу герметизации внутренней полости (при сборке с ободом) шины бывают камерные и бескамерные.
Рис. Типы рисунков протектора шин
По типу рисунка протектора различают шины:
Рекомендуем: Как заправить кондиционер в машине своими руками