Колесные диски и шины автомобиля

Общее устройство кузова

Чтобы разобраться, из чего состоит кузов легкового автомобиля, следует рассмотреть основные детали, которые входят в его устройство. Для более простого понимания, устройство кузова автомобиля можно условно разделить на три отсека. Из чего же состоит кузов? Общая схема расположения частей следующая:

• моторная зона – предназначена для расположения силового агрегата и дополнительно выполняет функцию пассивной безопасности автомобиля;
• пассажирская часть – нужна для размещения пассажиров и органов управления автомобилем;
• багажный отсек – используется для багажа;

Рассмотрим, из чего состоит каждый из этих элементов более подробно.

Моторная часть состоит из следующих основных деталей:

• передние верхняя и нижняя поперечины;
• фронтальные лонжероны;
• нижняя поперечина для расположения двигателя.

Схема расположения деталей пассажирского отсека легкового авто следующая:

• нижняя передняя балка под лобовым окном;
• передняя и задняя поперечины крыши;
• боковой лонжерон крыши;
• передние, боковые и задние стойки;
• пороги;
• днище;
• усиливающие конструкции днища.

В других источниках названия деталей кузова могут незначительно отличаться, однако сути дела это не меняет. Приведенная схема позволяет в общих чертах разобраться, из чего состоит кузов и каково его устройство.

Все части пассажирского отсека легкового авто имеют необходимую жесткость, которая обеспечивает надежное крепление облицовочных и функциональных деталей. Помимо этого устройство пассажирской части делается таким образом, чтобы обеспечить максимальную пассивную защиту в случае боковых столкновений.

Устройство кузова легковых машин зависит от модели, производителя и других деталей. Однако в большинстве серийно выпускаемых машин схема расположения кузовных деталей примерно одинакова. Резкое отличие имеют только спортивные автомобили и прототипы концептуально новых моделей, произведенных в количестве нескольких единиц. Кузов таких машин может иметь иную конструкцию.

Радиальные, диагональные и металлокордные

Силовые свойства определяются материалом и расположением нитей корда. Постепенно выработался единый подход к конструированию – дорожная резина, в том числе работающая на высоких скоростях, должна иметь радиальное плетение металлических нитей, так обеспечивается минимальный боковой увод колёс при сохранении комфортного поглощения неровностей. А резина для машин, эксплуатирующихся в более тяжёлых условиях и на меньших скоростях, требует высокой прочности с сохранением некоторой гибкости профиля, отсюда применение несколько устаревшего диагонального плетения и текстильного капронового корда. Причём многослойного, прочность нужна действительно высокая.

Боковина шин диагонального типа плохо противостоит боковым уводам, то есть отклонениям плоскости вращения от траектории в поворотах, зато за счёт перекрещивания нитей корда прекрасно противостоит повреждениям от ударов.

Советы профессионалов

Бортирование колес – непростая работа, требующая определенных навыков. Поэтому нужно выполнять рекомендации специалистов для самостоятельной бортировки шин.

Если требуется заменить только одну шину, то нельзя ставить другой тип резины

Особенно не стоит менять летнюю шину на зимнюю, и наоборот.
Важно учитывать типоразмер камер, дисков и покрышек.
После покупки новой резины камеру лучше установить также новую.
Нельзя допускать грязь во внутреннюю полость шины.
Для отделения и снятия резины с диска можно использовать домкрат, монтажные лопатки и другой подходящий инструмент, не допуская повреждений колеса.
Колеса необходимо периодически осматривать, чтобы вовремя обнаружить дефекты и устранить их.
Не допускается для разбортировки использовать острые предметы, которые могут повредить шину. Например, водители с небольшим опытом иногда применяют для таких целей отвертки

Это приводит к дополнительным расходам.

Если в дороге колесо стало спускать, и Вы обнаружили в нем острый гвоздь, не торопитесь его сразу вытаскивать. Он позволит на некоторое время сохранить давление, и доехать до ближайшей авторемонтной мастерской.

Перебортировка занимает немало времени и сил, и требует наличия удобных монтажных лопаток. Новички часто используют для разбортировки острую отвертку и молоток, что делать категорически запрещено. Вначале повреждения могут быть незаметными, но впоследствии они себя проявят. Монтажки должны иметь закругления на концах, чтобы не повреждать резину.

Функции ступицы

Главная деталь узла ходовой части автомобиля, которая испытывает самые большие нагрузки — это ступица, и передняя, и задняя. Потому что это промежуточная деталь, соединяющая колеса и подвеску авто

При поломке этой важной детали, появляется угроза для всех участников дорожного движения.
Каждое колесо имеет свою ступицу. Колесо жестко крепится на ступицу и совершает вращательное движение вокруг своей оси, а ступица крепится на жестко держится на подвеске машины.
В зависимости от того, какой привод у автомобиля, функции ступицы отличаются

Если у машины ведущие колеса задние, то ступицы заднего колеса выполняют дополнительную функцию — это перераспределение крутящего момента от коленчатого вала к колесу. Получается задняя ступица таких автомобилей является элементом трансмиссии, а не только ходовой.
К ступице колес крепятся такие детали — тормозные диски или барабаны. На недорогих машинах устанавливаются барабаны.
Поэтому, еще одной функцией ступицы заднего колеса является обеспечения торможения. Кроме этого, ступица служит местом установки различных датчиков (скорости, ABS, управления и других технических показателей), которыми напичканы современные авто.
Получаются вот такие функции задней ступицы:

• • Обеспечение жесткой надежной фиксации колеса к подвеске.
  • Обеспечение вращения колеса вокруг своей оси.
  • Удерживает антиблокировочную и тормозную систем.
  • Служит местом установки различных датчиков.

Строение шины автомобиля

Автомобильная шина бывает как бескамерной, так и камерной. В камерной шине содержится камера из резины, которая наполняется воздухом. Бескамерная шина имеет название «покрышка». Она состоит из корда, бортов, боковин и протектора

Каркас является наиболее важной составляющей покрышки, ее основой. При его создании используется специальная ткань – корд

Он, можно сказать, «чувствует» давление воздуха и нагрузку дороги. Материалы корда: нейлон, хлопок и другие… Идеальным решением будет брекер с нитками корда, которые были свиты из тоненьких металлических проволочек. Если сравнивать с текстильным кордом, этот меньше растягивается. Но он имеет ряд минусов: он менее вынослив к нагрузкам. Если у вас произойдет прокол шины, в брекере будет вода, и он постепенно начнет ржаветь. Но существует замена этому. Какая же? Можно использовать синтетику, а синтетика в свою очередь обладает преимуществами.

Что такое протектор

Протектор или по-другому беговая дорожка – это достаточно плотный слой резины с конкретным рисунком. Он помещен на внешней поверхности покрышки и плотно прилегает к поверхности дороги. Рисунок протектора может быть как крупный, так и мелкий. Соответственно зимой используют шипованный протектор.

Бескамерная шина не имеет камеру с воздухом. Пустота между ободом и покрышкой достаточно герметичная потому, что она, как правило, заполнена воздухом. У диска бескамерной шины присутствует буртики на ободе, они используются как уплотнители. Нельзя упускать из виду этот момент. Буртики не будут мешать, если вы будете использовать покрышки с камерой, диски можно выбрать любые, на свой вкус.

Радиальное и диагональное строение

Нити диагональных шин размещаются вместе, перекрестно. Угол наклона равен 35-38 градусам. Нити совмещают боковины покрышки по диагонали. Эти покрышки используют исключительно в спецтехнике и грузовых автомобилях. Нити радиальных шин располагаются под прямым углом. Современные автомобили оборудованы именно радиальными шинами. Также эти шины обеспечивают наиболее хорошее сцепление колес с дорогой, мало сопротивляются с качением и имеют больший срок службы. Автомобиль с радиальными шинами имеет лучшую устойчивость на дороге, большую экономичность и динамичность. Протектор должен приспосабливаться к неровностям дороги для того чтобы он лучше держал дорогу. Корд практически не мешает этому. Если боковина шины будет изменена, деформирована, то управлять автомобилем будет сложнее. Чтобы этого не произошло, нужно силовое кольцо, которое состоит из множества слоев корда. Обычно его называют брекером, он не допускает каких-то сильных деформаций в направлении боковины. Для того чтобы брекер был достаточно жестким, в нем нити уложены диагонально а не радиально.

Отметка

На боковой стороне шины порой вы можете видеть надпись 185/60 R15. Что же это значит? Цифра 185 указывает на ширину в миллиметрах, цифра 60 – на соотношение в процентах высоты шины к ее ширине. Буква R – это конструкция с радиальным положением нитей, а 15 – это посадочный диаметр, указанный в дюймах.

Написать комментарий

• Фольксваген Гольф 8 поколения фото уже в сети
• Основные причины поломок АКПП на Тойота

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.

Аэродинамика автомобиля — что это такое?

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.

Износ автомобильных шин

В процессе движения автомобиля шина подвергается постоянному износу. Износ шины сказывается ее эксплуатационных показателях, в том числе и на длине тормозного пути. Каждый дополнительный миллиметр износа протектора увеличивает длину тормозного пути на 10-15%.

Виды износа шин и их причины

Для наглядности виды и причины износа шин представим в виде таблицы.

Вид износа шины	Причина
Износ протектора посередине покрышки	Неправильное давление воздуха в шине
Трещины и выпуклости на боковой стенке шины	Удар шины о бордюр или яму
Износ протектора по краям покрышки	Недостаточное давление в шинах
Плоские пятна износа	Особенности вождения: резкое торможение, занос или ускорение
Односторонний износ	Неправильный сход-развал

Проверить износ шин можно визуально при помощи индикатора уровня износа шин, представляющего собой участок протектора, отличающийся от его основы размерами и формой.

Индикатор износа в виде цифр

Индикатор износа шин может быть:

• классическим – в виде сепаратного протекторного блока высотой 1,6 мм, расположенного в продольной канавке шины;
• цифровым – в виде выдавленных в протекторе цифр, соответствующих определенной глубине протектора;
• электронным – одна из функций системы контроля давления в шинах.

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.

Особенности шины для внедорожников и кроссоверов

Так как внедорожники должны обладать высокой проходимостью и одновременно обеспечивать достаточный уровень комфорта для пассажиров, шины для них обладают особыми свойствами.

Они делятся на 4 класса:

• HP (для езды по качественному твердому покрытию);
• HT (для асфальта и грунтовой дороги);
• AT (для умеренного бездорожья);
• MT (шины высокой проходимости).

При выборе владельцу следует исходить из того, в каких условиях преимущественно передвигается транспортное средство. Если машина часто эксплуатируется в условиях плохой дороги, то следует выбирать покрышки со специальными выступами – грунтозацепами, которые предотвращают пробуксовку колес, и индексом МТ.

Особое внимание также следует уделить прочности шины, так как в лесу или горах возможны повреждения колес острыми предметами. Если же внедорожник передвигается преимущественно по асфальту, на него можно установить обычные направленные шины, но с более глубоким и редким рисунком протектора (НТ или АТ)

Стоимость шин для внедорожников и кроссоверов зависит от производителя.

Шина внедорожника

Например, цена на одну шину известной фирмы Нankookбудет составлять примерно 100 долларов, а такую же по характеристикам резину отечественного производителя можно приобрести за 70-80 долларов. (цены актуальны на 18.10.2018)

На внедорожной шине маркировка обозначается следующим образом:

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 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!

Использование колеса в других устройствах

Постепенно колесо стали применять и в других устройствах. Со временем оно нашло свое применение для водяных устройств, по записям ученого Витрувия уже в 1 в. до н. э. водяные колеса распространились и в Древнем Риме. Использовались два вида таких колес: подливное (для медленно текущих рек) и наливное (на быстрых горных речках).

При строительстве люди также стали пользоваться грузоподъемным блоком, основу которого также составляет колесо. Позднее колесо нашло еще одно применение — для прядения шерсти была создана прялка. По историческим данным, она была изобретена около 1 тыс. до н. э. в Индии и близлежащих районах Азии.

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.

Колеса из будущего

По большому счету, конструкция колеса получила свою завершенную форму, и каким образом его можно усовершенствовать, совершенно непонятно. Однако многие компании находятся в активном поиске новых идей и решений и регулярно представляют миру экзотические прототипы. Так, известная компания «Michelin» относительно недавно представила новаторскую концепцию Tweel.

В 2006 г. компания «Michelin» удивила всех бескамерным колесом. Оно не пневматическое, так как целиком и полностью состоит из резиновых протекторов. Они соединены с центром при помощи эластичных спиц. Последние повторяют все деформации колеса, отчего поглощаются удары. Представители компании «Michelin» утверждают, что даже лишенные воздуха шины Tweel обладают точно такой же грузоподъемностью, устойчивостью на бездорожье, как и их пневматические аналоги.

Несмотря на то, что шины Tweel имеют множество преимуществ, у них есть один большой недостаток. Автомобиль, укомплектованный ими, при разгоне более чем 80 км. в ч. начинает сильно вибрировать.

Безусловно, шины Tweel являются самой революционной технологией на сегодняшний день. Но они предназначены исключительно для электромобилей. При этом в активную систему Tweel входит двигатель, подвеска, коробка передач и трансмиссионный вал.

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.

Первые повозки

История создания колеса напрямую связана с появлением земледелия, ведь плодородную землю в долинах рек Азии, Египта и Китая нужно было обрабатывать. К этому времени относится также появление и таких изобретений, как плуг и парус.

Сначала люди стали делать двухколесные повозки, когда 2 деревянных колеса насаживали на оси. Самые первые колеса делались из сплошных бревен. Древние люди отрезали от бревна круг или скрепляли из досок, обрезав по кругу.

Передвигались повозки при помощи запряженных животных (осликов или быков), но поворачивать такую повозку можно было только вручную. Позднее появились и четырехколесные (около 3500 до н. э.). Конечно, такие конструкции не были изобретены в один год, усовершенствование продолжалось столетиями.

Наскальные рисунки, найденные археологами, изображают повозки с очень примитивной конструкцией: четыре колеса, закрепленные на осях, а сверху расположена платформа для размещения груза. Такие древние устройства были обнаружены в Месопотамии, очаге цивилизации, в котором впервые началось развитие обработки металла.

Распространение колесных конструкций происходило и в Европу и на север Азии, не зря слово «телега» имеет монгольское происхождение. Изображения телег найдены в Южной Сибири (середина 2 тыс. до н. э.). Кочевники даже стали делать дома на колесах — большие повозки с крышей. Постепенно такие сооружения докатились и до Китая.

Следующим усовершенствованием, связанным с колесом, стала конструкция, при которой передние колеса могли свободно поворачивать при помощи поворотной передней оси. Теперь люди, сидя в повозке, могли ее поворачивать, управляя животными.

Одновременно назрела необходимость в строительстве дорог, чтобы транспортные средства могли передвигаться вначале между полем и поселением, а затем и между населенными пунктами стали перевозить продукты и грузы.

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.

1. ребро;
2. блок протектора;
3. канавка;
4. плечо протектора;
5. нейлоновый бандаж;
6. стальной брекер;
7. радиальный каркас;
8. кольцо;
9. борт.

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.