Устройство, конструкция, параметры колесных шин и дисков автомобиля

Конструкция колес
Обновлено:

При выборе новых шин необходимо знать их конструкцию и параметры, которые должны подходить к условиям их эксплуатации. Устройство колес и разный рисунок протектора шин легкового автомобиля ставят владельца транспортного средства перед задачей в правильности выбора.

Знание устройства дисков колес и обозначение колесных шин поможет правильно подобрать необходимые шины под личные запросы и стиль вождения. Колеса и шины движущегося автомобиля должны преодолевать трение качения. Величина трения качения, которое должны преодолевать шины, составляет примерно одну десятую от соответствующего трения скольжения.

Колесо установлено на ступицу колеса 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 колеса и шины.

Требования к колесам

Для обеспечения максимальной эффективности работы специально настроенных систем подвески в современных автомобилях необходим хороший контакт между автомобилем и дорожной поверхностью. Шины автомобиля 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, выделяющееся в шинах,
  • В случае бескамерных шин - обеспечивать герметичность посадки обода.

Шина 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.

Конструкция шины автомобиля

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.

Конструкция шины

Боковина шины 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 колеса. Слои корда обеспечивают более устойчивое поведение автомобиля на дороге и более эффективное рассеивание теплоты.

Обозначение колесных шин

Маркировка автомобильных шин на боковине содержит информацию о характеристиках шины, помогает правильно подобрать и эксплуатировать шину.

Обозначение шин

Например, маркировка 185/65 R 15 85 H расшифровывается так: 185 = ширина протектора 185 мм. 65 = высота боковины, измеренная в процентах от ширины протектора (в примере - 120 мм). R = шина радиального типа. 15 = диаметр обода 15 дюймов. 85 = максимальная грузоподъемность (в примере - 515 кг). H = максимальный класс скорости (в примере - 210 км/ч).

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 достигается лучшее сцепление с влажной поверхностью, курсовая устойчивость и управляемость автомобиля.

Виды протектора

Разный рисунок протектора на внутренней и на внешней стороне имеют шины с асимметричным протектором, они имеют более высокие динамические характеристики по сравнению с обычными шинами или шинами с протектором, которые имеют направленный рисунок.

Как правило, конструкция внутренней стороны шины 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 шины на колесо 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 шины, 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 шины изношен до уровня, на котором располагается индикатор износа.

Накачивание шин

Правильное накачивание шин играет очень важную роль, избыточное или недостаточное давление воздуха в шинах влияет на эффективность рулевого управления, торможения и на тяговое усилие, кроме этого, существенно возрастает износ шин. Правильно накачанная шина обеспечивает оптимальный контакт с дорожной поверхностью.

Давление шины

Если шины недостаточно накачаны, снижается эффективность управления, возникает тенденция к уводу в сторону и появляется повышенный износ кромок шин. Если шины перекачаны, рулевое управление становится легче, и наблюдается быстрый износ центральной части протектора.

Колеса

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 колесами 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 шин эти колеса снабжены составным ободом.

Колеса со штампованными стальными дисками

Колеса со штампованными стальными дисками используют на легковых автомобилях и на коммерческих автомобилях малой грузоподъемности. Секции обода колеса 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, эти колеса имеют обод с углубленной центральной частью, что облегчает установку шин.

Ободья с углубленной центральной частью

Выемка в основании обода обеспечивает возможность установки шины и увеличивает объем воздуха. Для обеспечения хорошей посадки шины на посадочной полке (это особенно важно при использовании бескамерных шин) на седле обода предусмотрена канавка.

Обод колеса

Размеры

К размерам, определяющим тип колеса, относятся: внутренний поперечный размер шины определяет ширину необходимого обода, а посадочный диаметр борта шины его диаметр. Осевая линия колеса может не совпадать с фланцем крепления.

Размеры диска

Расстояние смещения осевой линии обода колеса относительно фланца крепления называется офсет. Осевая линия может проходить через точку поворота фланца и улучшать характеристики передней подвески.

Статический коэффициент трения

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:

  • Движущая сила или сила торможения
  • Боковая реактивная сила при повороте
  • 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 шины.

Силы воздействующие на автомобиль

На рисунке 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.

Силы действия

Центр тяжести автомобиля, это непостоянный фактор, зависящий от нагрузки на автомобиль и от сложности рельефа местности (угла наклона).

Балансировка колес

Правильно отбалансированное колесо и шина нормально работают и не оказывают негативного влияния на работу рулевого управления, подвески и тормозов. Неотбалансированное колесо или шина вызывают вибрацию колеса при его 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 шин, элементов рулевого управления и подвески. Балансировку колес и шин проверяют на специальных стендах, для устранения дисбаланса на обод колеса устанавливают балансировочные грузики.

Повышенный износ шин

Износ шин зависит от целого ряда факторов, 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 шинах. 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 колес, возникает показанный угловой износ протектора. Например, при наличии повышенного отрицательного развала колес шина изнашивается на внутренней стороне.

Если развал колес на двух сторонах автомобиля неодинаков, возникает боковой увод к той стороне, на которой положительный развал больше. В большинстве переднеприводных автомобилей развал колес не регулируется, и неисправные (изношенные или поврежденные) элементы следует заменять.

Своевременное обслуживание ходовой части автомобиля и контроль минимально допустимой глубины протектора обеспечивают безопасное дорожное движение. Не забывайте про важность периодической проверки колес, и удачи Вам на дорогах.

С уважением, Олег!

Сделай репост – выиграй ноутбук!

Каждого 1 и 15 числа iBook.pro разыгрывает подарки.

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

Подробно: ibook.pro/konkurs

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

Нет комментариев

Добавить комментарий

Отправить комментарий Отменить

Сообщение