Как устроено колесо, расшифровка маркировки шин автомобиля, конструкция дисков

Устройство колес

Здравствуйте, уважаемые читатели! В этой статье расскажу, как устроено колесо автомобиля, требования, предъявляемые к колесам, маркировку колесных шин и расшифровку их обозначений. Знание устройства дисков колес и обозначение колесных шин поможет правильно подобрать необходимые покрышки 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.

Как устроено колесо автомобиля: назначение и требования

Колеса и шины автомобилей 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:

  • поддерживать автомобиль и демпфировать толчки при движении;
  • передавать движущие силы, силы ускорения, силы торможения и поперечные силы;
  • отводить тепло, случае бескамерных шин – обевыделяющееся в шинах;
  • вспечивать герметичность посадки обода.

В свою очередь шина движущегося на любой скорости и при любых погодных условиях транспортного средства должна:

  • поддерживать массу автомобиля;
  • обеспечивать хорошее сцепление с дорогой;
  • передавать движущие силы, силы ускорения, силы торможения и реактивные силы при повороте;
  • улучшать ходовые характеристики и повышать комфорт за счет демпфирования толчков при движении;
  • быть достаточно прочной, поддерживать надлежащее давление воздуха и противостоять возможным повреждениям;
  • иметь высокую износостойкость.

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 легкосплавными (алюминиевыми) дисками и со стальными дисками. Колеса с литыми дисками характеризуются высокой прочностью и точно обработанным седлом обода.

Литой диск

Благодаря небольшой массе, колеса с легкосплавными 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.

Штампованный диск

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.

Обод колеса

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.

Размеры диска

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.

Конструкция шины

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.

Обозначение шин

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.

Расшифровка маркировки

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.

Виды протектора

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.

Износ 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 аквапланирования, 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.

Давление шины

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.

  1. Движущая сила или сила торможения.
  2. Боковая реактивная сила при повороте.
  3. Статический коэффициент трения шины и дорожного покрытия.

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).

Силы действия

На безопасность движения и комфорт влияет балансировка колеса. Правильно отбалансированное, оно нормально работает и не оказывает негативного влияния на работу рулевого управления, подвески и тормозов.

Неотбалансированное 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 колес

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 переднеприводных 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.

С уважением, Олег!

Сделай репост – выиграй ноутбук!

Каждый месяц 1 числа iBook.pro разыгрывает подарки.

  • Нажми на одну из кнопок соц. сетей
  • Получи персональный купон
  • Выиграй ноутбук LENOVO или HP

Смотреть отзывы

LENOVO или HP от 40-50 т.р., 8-16ГБ DDR4, SSD, экран 15.6", Windows 10

Читайте также

8 комментариев

  • Аватар комментатора Игорь Игорь
    Олег, очень полезная статья - за ПОЛчаса обо всём, что про колесо, узнал. А в поисковике бы пару дней рылся... Респект от души...
    Ответить
    1. Аватар комментатора Олег Лесовой Олег Лесовой

      Игорь, спасибо за комментарий. Кое-чего еще не не хватает, судя по некоторым поисковым запросам. Надо будет, как будет время на редактирование, еще дописать.

      Ответить
  • Аватар комментатора Лариса Лариса
    Олег, заметка просто супер)) 👍Найти в инете такое подробное объяснение устройства колеса, нынче большая редкость.. Отправила ссылку на статью и на ваш сайт сыну..
    Ответить
    1. Аватар комментатора Олег Лесовой Олег Лесовой

      Лариса, в заметке то, что необходимо знать автомеханику в этой области устройства автомобиля. Количество и расположение отверстий крепления диска, в зависимости от размера колеса, разное, но эта информация логически должна быть понятна.

      Ответить
  • Аватар комментатора Юрий Юрий
    Олег, благодарю за подробный обзор как устроено колесо, расшифровку маркировки шин автомобиля и описание конструкции дисков👍 Поделился ссылкой со знакомыми автолюбителями😉
    Ответить
    1. Аватар комментатора Олег Лесовой Олег Лесовой

      Юрий, спасибо за внимание и поддержку.

      Ответить
  • Аватар комментатора Ольга Ольга
    Здравствуйте, Олег, я хоть и женщина, но, имея машину, тоже во многом разбираюсь. Пришлось)) Ваша заметка была для меня полезной. Взяла для себя только то, что мне нужно, спасибо.
    Ответить
    1. Аватар комментатора Олег Лесовой Олег Лесовой

      Ольга, когда покрышки менять надо будет, расшифровка маркировки шин должна помочь не совершить ошибку.

      Ответить

Добавить комментарий

Отправить комментарий Отменить

Сообщение