Требования, предъявляемые к колесам

К колесам автомобилей и тракторов предъявляются следующие требования:

• по геометрическим размерам, форме и грузоподъемности колеса должны соответствовать конструкциям шин и условиям их работы;
• колеса должны иметь минимальные массу и момент инерции при заданных конструкционном исполнении и долговечности;
• надежность работы и установки колес должна быть обеспечена в течение всего срока службы колесной машины;
• конструкция колес должна обеспечивать эффективное охлаждение тормозных механизмов;
• конструкция колес для бескамерных шин должна обеспечивать поддержание герметичности шин и надежную посадку их бортов на полки ободов (предотвращать сползание бортов шины с полок обода, особенно с наружной стороны колеса, в том числе, при понижении давления воздуха в шине);
• конструкция ободов для шин регулируемого давления должна исключать возможность проворачивания шины на ободе, как при номинальном, так и при минимально-допустимом внутреннем давлении воздуха;
• конструкция ободов для перспективных шин для ВАТ должна обеспечивать возможность монтажа на них этих шин и, при необходимости, внутреннего ограничителя деформации, а потому должна быть разъемной и герметичной;
• колеса должны соответствовать международным нормам, предъявляемым к основным геометрическим, посадочным, крепежным размерам и нагрузочным характеристикам в целях обеспечения их взаимозаменяемости;
• биение колес, допустимый дисбаланс, допуски на размеры и наклон посадочных полок ободов и установочные размеры, необходимые для нормальной работы шин, не должны превышать установленных норм;
• конструкция колес должна быть приспособлена для выполнения монтажно- демонтажных работ, проводимых при повреждениях шин;
• окраска колес должна предохранять их от коррозии в течение срока службы колесной машины, а внешний вид – гармонировать с внешним видом колесной машины.

замена переднего подшипника ступицы ваз 2108,2115,2110,2114

Замена ПЕРЕДНЕГО ПОДШИПНИКА СТУПИЦЫ ВАЗ 2108,2115,2110,2114. Замена ступичного подшипника

Трицикл. Изготовление ступицы переднего колеса. 4K

Виды конструкций шины

Одним из важных факторов выбора является наличие камеры или ее отсутствие. Технически камерная и бескамерная резина различаются достаточно сильно.

• Камерные шины имеют резиновую камеру, которая наполняется воздухом. Такие покрышки немного более простые, это классическая пневматическая шина. Но, есть недостаток, при проколе колесо спускает практически мгновенно.
• Бескамерная покрышка имеет специальное бортовое кольцо, обеспечивающие герметичность. Также для них требуются специальные диски, подходящие для такой эксплуатации.

Сейчас больше распространены бескамерные шины. Они проще и дешевле в обслуживании, надежность их значительно выше.

Еще разделяют покрышки по конструкции корда. Тут выделяются диагональные и радиальные шины.

• Диагональная конструкция подразумевает расположение нитей корда под углом к меридиану шины. Обычно угол наклона примерно 50°-55°. Есть еще один нюанс, каждый следующий слой корда, по отношению к предыдущему находится под углом в 100°. Такое размещение корда позволяет добиться высокой прочности в сочетании с высокой эластичностью. Так как нити постоянно смещаются друг относительно друга, это приводит к высокому выделению теплоты. Количество слоев корда всегда четное.
• Радиальные шины имеют нити расположенные в соответствии с радиусом. Каждая нить располагается от одного борта до другого. Диагональное размещение корда только у брекера. Так как нити не сильно растягиваются, их защищает брекер, они выделяют меньше теплоты, а также служат дольше. Низкий нагрев позволяет делать низкопрофильные покрышки. Такое устройство также позволяет сделать автомобиль более устойчивым на дороге. Основным недостатком является жесткое качение.

Маркируется радиальная резина буквой «R», она находится в индексе типоразмера на боковине. Если этой маркировки нет, перед вами диагональная шина. Но, сейчас практически не производятся диагональные покрышки для легковых автомобилей, так как по эксплуатационным характеристикам они уступают радиальным.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ВЫСОТУ ПРОТЕКТОРА ШИН НЕ ИМЕЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Классификация колес

По принадлежности к типу колесной машины:

• для легковых автомобилей;
• для грузовых автомобилей;
• для автобусов, троллейбусов, прицепов и полуприцепов;
• для тракторов;
• для специальных колесных машин.

В каждой группе колеса различают по габаритным размерам и грузоподъемности (максимальной радиальной нагрузке), а колеса для легковых автомобилей – и по максимальной скорости движения автомобиля.

По типу применяемых шин:

• колеса для камерных шин;
• колеса для бескамерных шин.

Для обеспечения герметичности посадки бескамерных шин на обода колес к поверхностям посадочных полок и закраин ободов предъявляются повышенные требования по чистоте и шероховатости.

По конструкции:

• дисковые – для всех колесных машин;
• бездисковые – для всех колесных машин, кроме легковых автомобилей.

По конструкции обода:

• неразборные глубокие (симметричные или асимметричные) обода с наклоном посадочных полок (5±1)0 или (15±1)0 (исполнение с крутыми полками): первые – для шин легковых автомобилей, вторые – для радиальных бескамерных шин грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов, соответственно;
• полуглубокие разборные обода с тороидальными посадочными полками (рисунок 1), у которых для обеспечения монтажа и демонтажа шины предусмотрен монтажный ручей;
• плоские обода, разборные в продольной или поперечной плоскостях;
• разъемные обода.

Рисунок 1. Полуглубокий обод дискового колеса: 1 – диск колеса; 2 – основание обода

Основные присоединительные размеры автомобильных колес с разборными ободами регламентированы ГОСТ 10409.

По технологии изготовления:

• стальные (профилированные, штампованные или выполненные из горячекатанного проката);
• литые (из алюминиевых или магниевых сплавов);
• кованые (из алюминиевых или магниевых сплавов);
• из полимерных композиционных материалов .

Рассмотрим следующий тип колеса

У грузовых автомобилей установлены бездисковые или дисковые колеса. У КАМАЗа колеса оснащены пневматическими шинами. Колеса подразделяются на ведомые и ведущие, а также комбинированные. Колесо грузовика состоит из обода и диска. Устройство колеса автомобиля грузового типа — особое. Диск оснащен плоским ободом. На грузовых автомобилях на заднюю ось устанавливают по два колеса. Диск внутреннего колеса крепится на шпильки колпачковыми гайками, а наружный прикручивается коническими. У гаек, расположенных с правой стороны, нарезана правая резьба, с левой стороны нарезана левая. Запасное колесо на КАМАЗ устанавливается сзади кабины. Оно подается специальным гидравлическим отводом. Также на некоторые типы грузовиков устанавливают неразборные колеса.

Бездисковые колеса применяются на грузовых автомобилях КАМАЗ и МАЗ. В настоящее время их используют для автобусов и тяжелогрузных автомобилей. Они состоят из спицевой ступицы и обода. Такие типы колес легко обслуживаются и восстанавливаются при повреждениях. На КАМАЗ колеса подбирают и устанавливают по специальной категории грузоподъемности.

Конструкции колес

3.1. Дисковые колеса

Производство дисковых колес в настоящее время является преобладающим в силу простоты конструкции, высокой точности крепления колес на ступицах и отработанности технологии серийного производства.

Основными характеристиками дисковых колес являются ширина профиля обода b, посадочный диаметр d и угол наклона посадочных полок γпп.

Для легковых, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости применяются дисковые колеса с неразборными (асимметричными или симметричными) глубокими ободами, имеющими угол наклона посадочных (конических) полок γпп = 50 (рисунок 2). Конические полки улучшают посадку бортов шины на ободе, увеличивают срок службы бортов, обеспечивают надежную передачу шиной крутящего момента.

Неразборный глубокий обод состоит из следующих элементов:

• закраин 1, представляющих собой боковые упоры для бортов шины;
• полок 2, представляющих собой посадочные места бортов шины и осуществляющих передачу сил в окружном направлении;
• ручья 7, который для осуществления монтажа и демонтажа шины выполняется глубоким (глубокий обод).

Рисунок 2. Асимметричный обод дискового колеса для легковых автомобилей: 1 – закраина; 2 – полка; 3 – ручей; b – ширина профиля обода; d – посадочный диаметр; f – глубина ручья; hз – высота закраины; 50 – угол наклона посадочных полок

Асимметричный обод имеет смещение ручья к наружной стороне колеса для того, чтобы оставалось больше места для размещения тормозного механизма.

Для надежной посадки бортов радиальных бескамерных шин и предотвращения их сползания с полок ободов колес, что при криволинейном движении автомобиля с частично пониженным давлением воздуха хотя бы в одной из шин может привести к потере управляемости, полки ободов для легковых автомобилей изготовляют, как правило, с безопасными контурами.

Рисунок 3. Симметричный обод с комбинированным подкатом: 1 – подкат с внутренней стороны обода; 2 – плоский подкат с наружной стороны обода

Наибольшее применение нашли: подкат («Hump», обозначается H) и плоский подкат («Flat-Hump», обозначается FH). Подкат (рисунок 3) представляет собой расположенный по поверхности одной из полок обода закругленный выступ 1, а плоский подкат – выступ 2 с относительно острой кромкой.

Рисунок 4. Обод с двусторонним подкатом

В процессе эксплуатации радиальных бескамерных шин было установлено, что безопасные контуры целесообразно применять на обеих сторонах ободов для легковых автомобилей (рисунок 4). Это двусторонний подкат (обозначается Н2) или комбинированный подкат (обозначается СН), при котором наружная полка обода выполняется с плоским подкатом, а внутренняя – с подкатом.

Для грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов при установке радиальных бескамерных шин применяются дисковые колеса с неразборными ободами с крутыми полками, имеющими угол наклона 150 (рисунок 5), а при установке камерных шин – колеса с плоскими разборными ободами с косыми (коническими) посадочными полками, имеющими угол наклона 50.

Разборные обода бывают двух- или трехкомпонентными (рисунок 6).

При одинаковом основании 1 трехкомпонентный обод (рисунок 6, а) состоит из бортового кольца 3, выполненного в виде закраины, и разрезного замочного кольца 2, а двухкомпонентный (рисунок 6, б) – из разрезного бортового кольца 3, одновременно выполняющего функцию замочного.

Рисунок 5. Неразборный обод с крутыми полками: 1 – закраина; 2 – полка; 3 – ручей; b – ширина профиля обода; d – посадочный диаметр; 150 – угол наклона посадочных полок

К недостаткам двухкомпонентного обода относятся пониженная жесткость разрезного бортового кольца, наличие острых кромок в месте разреза и зазора в стыке.

Рисунок 6. Колесо с плоским разборным ободом: а – трехкомпонентный обод; б – двухкомпонентный обод; 1 – основание обода; 2 – замочное кольцо; 3 – бортовое кольцо; 4 – диск колеса; 5 – посадочная полка; b – ширина профиля обода; γпп – угол наклона посадочных полок; d – посадочный диаметр; D1 – диаметр расположения крепежных отверстий; D2 – диаметр центрального отверстия

Колеса с разборными ободами с косыми полками являются наиболее простыми по конструкции и широко распространенными, несмотря на то, что при одинаковой массе могут воспринимать меньшую нагрузку по сравнению с неразборными колесами с ободами с крутыми полками. Кроме того, они оставляют меньше места для охлаждения тормозных механизмов и больше нагреваются.

Для автомобилей, оборудованных шинами с регулируемым давлением воздуха, применяются дисковые колеса с разъемным ободом и с внутренним распорным кольцом, которые бывают обычного и уширенного профиля, а также колеса с полуглубоким ободом с тороидальными посадочными полками.

Дисковое колесо с разъемным ободом (рисунок 7) состоит из диска 4 и приваренного к нему обода 2, бортового 3 и посадочного 5 колец и распорного кольца 1. Диск и бортовое кольцо при монтаже шины соединяются болтами 6 с гайками 9. Разрезное распорное кольцо со специальным шарнирным замком прижимает борта шины к закраинам обода.

Рисунок 7. Дисковое колесо с разъемным ободом и распорным кольцом: 1 – распорное кольцо; 2 – обод колеса; 3 – бортовое кольцо; 4 – диск колеса; 5 – посадочное кольцо; 6 – болт крепления бортового кольца; 7 – покрышка; 8 – камера; 9 – гайка крепления бортового кольца

У современных армейских автомобилей, оборудованных системой регулирования давления воздуха в шинах, передача крутящего момента от шины к ободу при минимально- допустимом внутреннем давлении воздуха в шине обеспечивается плотной посадкой бортов шины на конических полках обода.

Распорное кольцо в этом случае удерживает борта шины от случайного сползания с конических полок обода.

Дисковое колесо с полуглубоким ободом с тороидальными посадочными полками (рисунок также состоит из диска 10 и приваренного к нему обода 1. Оба бортовых кольца 2 – съемные, причем наружное – фиксируется замочным разрезным кольцом 7. Ограничитель 8 обеспечивает фиксацию наружного и замочного колец в строго определенном положении. В ограничителе одновременно фиксируется защитный кожух шланга подвода воздуха после установки колеса на ступицу.

Тороидальные поверхности посадочных полок обода обеспечивают постоянный натяг между покрышкой и ободом, надежную посадку бортов покрышки на полки обода без распорного кольца при заданном диапазоне изменения давления воздуха в шине.

Колесо с ободом такой конструкции в случае герметизации вентиля позволяет устанавливать на него бескамерные шины с регулируемым давлением воздуха.

Рисунок 8. Дисковое колесо с полуглубоким ободом с тороидальными посадочными полками: 1 – обод колеса; 2 – бортовые кольца; 3 – ободная лента; 4 – камера; 5 – уплотнитель вентильного паза; 6 – покрышка; 7 – замочное кольцо; 8 – ограничитель; 9 – вентиль камеры; 10 – диск колеса; 11 – балансировочный груз; 12 – скоба крепления груза

Для шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности и автобусов соответствующих классов применяются дисковые колеса с плоскими разборными ободами, имеющими две съемные закраины (рисунок 9).

Для шин тракторов общего назначения и универсально-пропашных тракторов применяются дисковые колеса по конструкции аналогичные колесам грузовых автомобилей.

Тракторы общего назначения имеют все колеса одинакового размера, а универсально-пропашные тракторы – передние управляемые колеса меньшего размера по сравнению с задними ведущими колесами, что сделано для облегчения поворота и уменьшения радиуса поворота, а также в связи с необходимостью изменения колеи ведущих колес для выполнения сельскохозяйственных работ .

Рисунок 9. Колесо широкопрофильной шины: 1 – основание обода; 2 – закраина; 3 – посадочное кольцо; 4 – замочное кольцо; 5 – диск колеса

Изменение колеи, показанное на рисунке 2.10, возможно у тракторов, у которых диски 1 задних ведущих колес приворачиваются болтами к фланцам 3 валов привода и к кронштейнам 2 ободов колес. Меняя задние колеса в сборе с дисками местами, можно изменить колею на одну величину, а, переставляя диски колес на кронштейнах ободов, – на другую величину .

Рисунок 10. Изменение колеи ведущих колес трактора путем перестановки обода относительно диска: 1 – диск заднего ведущего колеса; 2 – кронштейн обода колеса; 3 – фланец вала привода колеса

Ступенчатое изменение колеи задних ведущих колес предусмотрено в конструкции трактора МТЗ-80 (рисунок 11). Ступица колеса закреплена на полуоси 1 с помощью шпонки и вкладыша 3. Во вкладыше смонтирован червяк 2, витки которого заходят в прорези полуоси. Поворачивая червяк, можно передвинуть ведущее колесо на полуоси и получить требуемую для работы колею. Для этого необходимо поднять домкратом колесо и ослабить болты крепления вкладыша к ступице колеса.

Чтобы получить наибольшую колею, диски ведущих колес трактора должны быть расположены выпуклой частью внутрь.

Рисунок 11. Заднее ведущее колесо трактора МТЗ-80: 1 – полуось; 2 – червяк; 3 – вкладыш; 4 – дополнительный груз

Для увеличения сцепления ведущих колес трактора с опорной поверхностью при выполнении сельскохозяйственных работ на диски вешают дополнительные грузы 4, которые снимают при использовании трактора на транспортных работах.

Дисковым колесам присущи следующие недостатки:

• ограниченная возможность дальнейшего повышения грузоподъемности автомобилей без увеличения размеров и массы колес из-за их низкой удельной грузоподъемности (отношения вертикальной нагрузки на колесо к массе колеса), не превышающей 560…700 Н/кг;
• недостаточная долговечность колес, определяемая в основном долговечностью дисков;
• плохое охлаждение ободов, шин и тормозных механизмов;
• высокая трудоемкость изготовления и обслуживания колес в процессе эксплуатации автомобилей, вызванная большой номенклатурой деталей крепления и повышенной массой колес.

Наибольшую удельную грузоподъемность, превышающую примерно на 30…35 % удельную грузоподъемность колес с разборными ободами с косыми полками, имеют колеса с широкими неразборными ободами с крутыми полками, на которые монтируются радиальные бескамерные шины для грузовых автомобилей с отношением Н/В = 0,7…0,8 (рисунок 12).

Рисунок 12. Колесо с широким неразъемным ободом

В дисковых колесах для снижения массы предусматривают отверстия, которые одновременно служат для удобства монтажа и демонтажа и для вентиляции тормозных механизмов.

3.2. Бездисковые колеса

Бездисковые колеса применяют на грузовых автомобилях, у которых номинальная нагрузка на колесо превышает 20 кН и тракторах общего назначения с колесной формулой 4К4б. Они состоят из обода и спицевой ступицы. Обода на ступицах крепят прижимами, болтами или шпильками и гайками, имеющими только правую резьбу.

Известны две принципиально отличающиеся конструкции бездисковых колес: с продольно-разборными и поперечно-разборными ободами. Крепление бездисковых колес на ступицах осуществляется по единым схемам.

В настоящее время бездисковые колеса с продольно-разборными ободами (рисунок 13) нашли достаточно широкое применение в автомобильной промышленности. Однако им присущи недостатки, сдерживающие дальнейшее их распространение:

• относительно низкая точность и повышенная трудоемкость установки колес на ступицах;
• недостаточная надежность закрепления, что в эксплуатации приводит к провороту колес на ступицах и, как следствие, срезу ограничителей проворота и обрыву вентилей камер;
• жесткие требования к производству ободов с целью обеспечения минимальных отклонений посадочных размеров, овальности, величин осевых и радиальных биений.

Рисунок 13. Бездисковые колеса с продольно-разборными ободами: а – крепление сдвоенных колес; б – крепление одиночного колеса; 1 – обод; 2 – прижим; 3 – ступица; 4 – распорное кольцо; А – коническая поверхность

Бездисковые колеса с поперечно-разборными ободами (рисунок 14) считаются более перспективными [6, 10, 13]. Обод обычно состоит из трех сегментов 1 равного размера, замыкаемых при сборке в единое кольцо, и имеет кольцевой внутренний выступ с коническим поясом, обращенным к ступице 2 колеса. Аналогичный конический пояс имеет и ступица. Таким образом, центрирование обода по ступице осуществляется этими коническими поверхностями. Крепление обода к ступице осуществляется зажимами 4, затягиваемыми гайками 3 на шпильках 5. Эта конструкция позволяет практически устранить перечисленные выше недостатки как дисковых, так и бездисковых колес с продольно-разборными ободами.

Колеса с поперечно-разборными ободами по сравнению с колесами с продольно-разборными ободами имеют следующие недостатки:

• увеличенную примерно на 18 % металлоемкость;
• сложность обеспечения герметичности обода при применении бескамерных шин;
• сложность обработки посадочных и стыковых поверхностей секторов.

Рисунок 14. Бездисковое колесо с поперечно-разборным ободом: 1 – сегменты обода; 2 – спицевая ступица колеса; 3 – гайка; 4 – зажим; 5 – шпилька

У тракторов общего назначения бездисковая конструкция ведущих колес позволяет сократить габаритную ширину при сохранении дорожного просвета, так как конечные передачи при бездисковых колесах располагаются внутри ободов колес.

3.3. Колеса для специальных колесных машин

К колесам для специальных колесных машин относятся колеса для арочных шин, пневмокатков и колесных машин большой грузоподъемности.

Для арочных шин применяются специальные колеса с мягким резиновым уплотнителем (рисунок 15). Они состоят из специального обода – сферической обечайки 1 – с приваренными к нему внутренними бортовыми кольцами 5 и диском 2, съемных бортовых колец 4, резиновых уплотнительно- компенсирующих колец 3 и крепежных болтов и гаек.

Герметизация осуществляется зажатием бортов шины между съемными бортовыми, резиновыми и внутренними бортовыми кольцами. Диаметр уплотнительно-компенсирующего кольца, а также его жесткость выбирают из условия необходимого усилия нажатия на борт шины при минимально допустимой его толщине. В этом случае борт шины не имеет остаточной деформации. Такой способ герметизации является наиболее целесообразным для колес арочных и широкопрофильных бескамерных шин грузовых автомобилей, работающих в тяжелых дорожных условиях, а также для колес пневмокатков.

Рисунок 15. Дисковое колесо для арочной шины: 1 – обод колеса; 2 – диск; 3 – резиновое кольцо; 4 – бортовое кольцо; 5 – внутреннее бортовое кольцо

Обода пневмокатков по принципу закрепления бортов шины сходны с ободами арочных шин.

Рисунок 16. Колесо для крупногабаритной шины: 1 – обод; 2 – закраина; 3 – посадочное кольцо; 4 – замочное кольцо

Колеса для колесных машин большой грузоподъемности, в основном, бездисковые (рисунок 16). Они состоят из основания обода 1, изготовленного сваркой, посадочного кольца 3, съемных закраин 2 и съемного замочного разрезного кольца 4. Монтаж и демонтаж крупногабаритных шин на ободах производят с использованием специального оборудования.

Колесо

Система выхлопа автомобиля: из чего состоит , частые неисправности и их устранения

Колеса первых автомобилей были деревянными и ничем не отличались от колес конных повозок. Затем люди придумали и создали колеса с деревянными спицами и металлическим ободом. Вскоре на смену деревянным спицам придумали спицы из проволоки, как у велосипедов и мотоциклов. Шины изготавливали в виде плоских резиновых лент. Через некоторый промежуток времени, благодаря техническому прогрессу, люди создали пневматические колеса.

Особенность устройства колеса автомобиля заключается в том, что оно передает крутящий момент благодаря системе рычагов, и таким образом приводит в движение любое транспортное средство для передвижения. В современном мире колесо состоит из двух основных элементов, таких как резиновая шина и металлический диск. В наше время устройство колеса автомобиля упростили и сделали его намного прочнее и качественнее. Колеса бывают камерные и бескамерные. В бескамерных отсутствует камера между диском и покрышкой. Шина герметично прилегает к диску, сидя плотно на ободе. Колесо – важная часть автомобиля, оно состоит из обода и фланца.

Обод – это одна из частей колеса, на него надевается шина. Фланец — диск, расположенный в центральной части обода, с его помощью закрепляется колесо на ступице оси автомобиля

Обод является важной частью колеса

Автомобильные колеса теперь доступны на всех мировых рынках. От качества колеса зависит его цена. Существуют сотни фирм, выпускающих шины для колес автомобилей. Давайте узнаем, зачем же нужна шина.

Она предназначена для надежного сцепления колеса и дорожного покрытия при движении и поворотах, а также для смягчения ударов; обеспечивает проходимость автомобиля на различных дорогах или по бездорожью. Шины делаются из натурального или синтетического каучука. Шина без камеры является покрышкой, которая состоит из корда, боковин и протектора. Самые огромные в мире шины для автомобилей выпускает компания Bridgestone. Они имеют маркировку 59/80R63, ширина 59 дюймов, внутренний радиус 63 дюйма, внешний — 80 дюймов. Эти шины устанавливаются на большие колеса. Их высота достигает четырех метров. Такой тип колес автомобиля имеет тяжелую конструкцию. На шине имеется протектор. Протектор — основой слой резины, отвечающий за сцепление колеса с дорогой, а также защищает внутренние части резины и всего колеса от повреждений при взаимодействии с дорожной поверхностью. Различают универсальный, дорожный или специальный. Шины изготавливают под все размеры диска колеса.

Шины классифицируются следующим образом:

• Камерные и бескамерные — по строению внутренней поверхности колеса.
• Диагональные — по строению каркаса. Диагональные шины — те, в которых установлено перекрестное расположение слоев корта. Угол их наклона составляет 35-38 градусов.
• Радикальные — по таких шинах расположение нитей корта параллельное, под прямым углом.
• Универсальные, сезонные (зимние и летние), повышенной проходимости – по ширине и высоте рисунка протектора на шинах.

Материалы и технология изготовления колес

Колеса крупносерийного производства изготавливаются в основном методом холодной штамповки из стального листа и состоят из обода и соединенного с ним сваркой диска. Колеса из алюминиевого или магниевого сплавов изготавливаются методами кокильного литья под низким давлением или горячей объемной штамповки (ковки).

Основными преимуществами колес из стального листа являются низкая стоимость и возможность восстановления (рихтовки) после деформации (смятия, изгиба). К их недостаткам можно отнести низкую коррозионную стойкость, относительно большую массу (например, масса колеса легкового автомобиля размером 51/2Jх13 составляет в среднем 6,5 кг) и невыразительный дизайн.

Литые колеса из алюминиевого или магниевого сплавов (рисунок 17) обладают высокой коррозионной стойкостью и весьма выразительным дизайном. По сравнению с колесами из стального листа той же размерности они имеют меньшую массу (на 15 и 30 %, соответственно) и большую прочность. В результате у автомобиля с такими колесами снижается неподрессоренная масса, что благоприятно сказывается на работе подвески. При одинаковой эффективности работы амортизаторов обеспечивается лучший контакт колес автомобиля с опорной поверхностью. Меньший момент инерции литых колес обеспечивает автомобилю лучшие динамические и тормозные свойства. Кроме того, легкие сплавы обладают хорошей теплопроводностью, что в совокупности с большими отверстиями в дисках способствует более эффективному охлаждению тормозных дисков и суппортов.

Рисунок 17. Литые колеса

Основными недостатками литых колес являются:

• излишне толстые стенки;
• хрупкость из-за наличия скрытых литейных пор и раковин;
• сложность (зачастую невозможность) восстановления;
• высокая стоимость.

Кованые колеса прочнее литых, толщина их стенок меньше в 1,5…1,8 раза, а масса ниже на 15…22 % . Кованые колеса не трескаются (не раскалываются) и не подвержены смятию. Основным их недостатком является более высокая стоимость по сравнению с литыми колесами.

Общим же недостатком кованых и литых колес, проявляющимся при эксплуатации автомобиля на разбитых дорогах, является их высокая жесткость. Эти колеса (в отличие от обычных стальных колес) практически не обладают податливостью, в результате чего, прямые удары в них передаются непосредственно на подвеску и ходовую часть автомобиля и в значительной степени снижают их ресурс.

Колеса из магниевых сплавов легче и прочнее, чем из алюминиевых. Однако они не нашли широкого применения из-за низкой коррозионной стойкости. Для защиты таких колес от воздействия окружающей среды их покрывают защитными лаками или красками, что приводит к дальнейшему увеличению их стоимости.

Материалами для колес из полимерных композиционных материалов являются армированные пластики на основе стеклянных, углеродных или гибридных волокон и термореактивных (полиэфирных, эпоксидных, эпоксифенольных) или термопластичных связующих (поликарбонатных, полиамидных). Стеклонаполненные термопласты перерабатываются в изделия высокопроизводительным методом литья под давлением, а стеклопластики на основе полиэфирных и фенольных смол, являющиеся наиболее дешевыми материалами, – методом прессования.

На рисунке 18 показаны примеры конструкций колес из стеклопластика для грузовых (рисунок 18, а, колесо с разъемным ободом) и легковых (рисунок 18, б, неразборное колесо) автомобилей, изготовленных методами прессования из препрега и литья под давлением из стеклонаполненного поликарбоната, соответственно.

На рисунке 19 показана конструкция колеса для шины регулируемого давления, где основание обода изготовлено методом намотки стеклоткани, пропитанной связующим составом на основе эпоксидной смолы. В таблице 1 приведены методы изготовления колес из полимерных композиционных

материалов, которые зависят от объема производства, применяемого материала и конструкции колеса.

Рисунок 18. Колеса из стеклопластика

Таблица 1. Методы изготовления колес из полимерных композиционных материалов

Материал	Объем производства	Особенности конструкционного исполнения	Метод изготовления
Слоистый стеклопластик на основе полиэфирного связующего холодного отверждения	Опытное, единичное	Не ограничены	Контактное формование
Слоистый стеклопластик на основе полиэфирного связующего горячего отверждения	Мелкосерийное	Разъемное колесо с элементами постоянного или переменного сечения, пригодными для прямого прессования	Прессование
Препрег или дозируемый прессматериал	Среднесерийное	Разъемное колесо с элементами постоянного сечения, пригодными для прямого прессования	Прессование
Стеклонаполненный термопласт	Крупносерийное	Неразъемное колесо простой конфигурации и небольшого размера	Штамповка
Стеклонаполненный термопласт	Крупносерийное	Неразъемное колесо сложной конфигурации	Литье под давлением
Слоистый стеклопластик на основе эпоксидного связующего горячего отверждения	Серийное	Ободная часть разъемного колеса	Намотка

Применение полимерных композиционных материалов существенно расширяет возможности конструкторов в области разработки нетрадиционных конструкций колес. Например, выполняя дисковую часть колеса сферической или эллиптической при радиальном расположении армирующих волокон, принципиально возможно создание колес, повышающих плавность хода автомобиля, которые будут функционировать как амортизаторы системы подрессоривания и низкопрофильные шины.

Рисунок 19. Конструкция колеса с основанием обода из полимерного композиционного материала: 1 – основание обода; 2 – бортовые кольца; 3 – торцевое кольцо; 4 – фланцевое кольцо; 5 – штифтово-болтовые соединения

Устройство автомобильного колеса. Не такое простое, как кажется

Формально эта деталь является частью ходовой, и в первую очередь на него возложена задача связать сложный организм машины с дорогой.

По сути, оно является конечной точкой процесса, зарождающегося в двигателе – процесса преобразования энергии топлива во вращение.

В дополнение к этому, наш сегодняшний герой отыгрывает не последнюю роль в безопасности автомобиля, надёжно сцепляясь с покрытием дороги, обеспечивая управляемость машины и её устойчивость.

Одним словом, груз ответственности на нём лежит довольно серьёзный.

Каким образом колесо надёжно выполняет все эти функции? Для этого инженеры придумали особую конструкцию автомобильного колеса, которая состоит из таких частей:

• диск;
• обод;
• шина (покрышка).

Первый элемент из этой тройки служит для соединения колеса с осью. На современных автомобилях делается это при помощи болтовых соединений, причём их количество для гражданских легковых машин может варьироваться от 4 до 6.

Обод в свою очередь выполняет роль посредника между диском и шиной, которая является крайне важным элементом для колеса и связующим звеном между всем автомобилем и дорогой.

Конечно же, с развитием автомобильной промышленности все эти части совершенствовались и преобразовывались, поэтому нам предстоит познакомиться с их разновидностями, устройством и, как следствие, существующими видами колёс.

Обозначения колес

Устанавливаемые стандартами различных стран обозначения колес наносятся на одну из сторон диска колеса или обода бездискового колеса и включают:

• товарный знак предприятия-изготовителя;
• номер колеса;
• размеры обода и конструкцию полок;
• стандарт, которому соответствуют размеры колеса (DIN, ГОСТ);
• дату изготовления (месяц или неделю и год изготовления).

Размеры ободов дисковых колес включают ширину профиля и посадочный диаметр обода в дюймах или миллиметрах, разделенные знаком «х» для неразборных глубоких ободов (5Jх13) и ободов с крутыми полками (9.00х19,5) и знаком «-» – для разборных полуглубоких (228Г-508) и плоских ободов (10.0-20; 330-533). Буквы между цифрами указывают на различную форму закраин и различное исполнение полок и ручья (информацию можно найти в справочной литературе).

При наличии безопасного контура на полках ободов для легковых автомобилей этот контур указывается в обозначении после размеров обода (например, 5Jх13Н2, где Н2 означает двусторонний подкат). Также указывается вылет колеса (ЕТ) в миллиметрах, например, ЕТ30. Таким образом, полная характеристика дисковых колес для легковых автомобилей имеет вид, приведенный на рисунке 20.

Рисунок 20. Характеристика дискового колеса легкового автомобиля

Расположение ручья глубокого обода колеса (симметричное или асимметричное) видно по колесу и не маркируется.

Соответствие размеров шин легковых автомобилей размерам профиля ободьев колес приведено в таблице 2.

Таблица 2. Соответствие размеров шин размерам профилей ободьев колес

Обозначение шины	135/80R12	155/80R13	155/65R13 145/80R13	175/70R13	185/65R13 175/60R13
Обозначение обода колеса	4,00В	4½J	5J	5J, 5½J	5½J
Обозначение шины	155/65R14	185/70R14 165/65R14	175/65R14	185/55R14 165/55R14	205/70R14
Обозначение обода колеса	4,5J, 5J, 5½J	5J, 5½J	5J, 5½J, 6J	6J	6J, 6½J
Обозначение шины	175/65R15 175/60R15	185/65R15 175/50R15	205/65R15 195/55R15	215/75R15 205/60R15 195/45R15	235/75R15 225/75R15
Обозначение обода колеса	5½J, 6J	6J	6J, 6½J	6½J, 7J	7J
Обозначение шины	175/80R16	205/60R16	235/60R16 225/65R16 205/50R16	245/70R16 225/55R16	265/70R16 255/65R16 245/50R16
Обозначение обода колеса	5½J, 6J	6J, 6½J, 7J	6½J, 7J	7J, 7½J	8J
Обозначение шины	235/60R17 215/50R17 205/50R17	225/50R17 215/35R17	245/60R17 235/45R17	255/65R17 245/50R17	285/70R17 265/65R17
Обозначение обода колеса	7J	7J, 7½J	7½J, 8J	8J	8J, 8½J
Обозначение шины	235/60R18	255/55R18 245/45R18	265/65R18 235/40R18	255/45R18 245/40R18	285/55R18 275/40R18
Обозначение обода колеса	7½J	7½J, 8J	8J	8J, 8½J	8½J, 9J
Обозначение шины	225/55R19	235/55R19 225/35R19	255/45R19 245/35R19 235/35R19	255/30R19	265/50R19
Обозначение обода колеса	7½J	8J	8J, 8½J	8½J, 9J	9J, 9½J
Обозначение шины	255/50R20 225/30R20	245/40R20	265/50R20	275/40R20	305/50R20 285/50R20
Обозначение обода колеса	8J	8J, 8½J	8½J, 9J	8½J, 9J, 9½J	9J, 10J
Обозначение шины	245/40R22	265/40R22	295/40R22 285/45R22	305/40R22	305/30R26
Обозначение обода колеса	8½J	9½J	9½J, 10J,	10J, 10½J	10J

Преимущества и недостатки

К достоинствам колес без дисков относится:

• уменьшение веса на 10—15 %, если сравнивать с дисковыми аналогами;
• больший срок эксплуатации;
• простота конструкции;
• удобный процесс монтажа и демонтажа;
• меньшая стоимость;
• более качественное охлаждение элементов тормозных механизмов и шин.

Еще один плюс состоит в возможности установки ободьев разной ширины на одну и ту же ступицу.

Область применения бездисковых колес охватывает транспортные средства большой грузоподъемности, автобусы, троллейбусы, а также трактора общего назначения, прицепы.

Благодаря особой конструкции допускается сдваивание колес для машин, рассчитанных на значительную нагрузку. Для регулировки зазора используется промежуточная вставка. Оно способствует равномерному обдуву, отводу тепла, препятствует преждевременному разрушению.

Материалы изготовления и их роль

Производится автомобильная резина из нескольких компонентов, которые дополняя друг друга обеспечивают эффективную работу шины. Также смесь в некотором смысле влияет на строение шины. Разберем состав автошины более подробно. Для производства используются следующие компоненты.

Это основные компоненты резиновой смеси. Тут еще нужно учитывать, что каждый производитель имеет свои рецепты, отличающиеся соотношением веществ.

Есть еще и экологические компоненты. Применяются ограниченно в связи с высокой стоимостью. Обычно это кукурузный крахмал, который добавляют в состав протектора. Это позволяет добиться улучшения качения шины.

Классификация

Существует несколько критериев, по которым делится автомобильная «резина»:

Все эти критерии достаточно важны и учитываются при выборе авторезины.

Метод герметизации

По способу герметизации, существующие виды автошин делятся на камерные и бескамерные.

В камерных воздух, обеспечивающий необходимое давление внутри, закачивается в специальный резиновый баллон – камеру. Основным недостатком таких колес является легкость повреждения, поскольку даже незначительный прокол камеры приведет к спусканию колеса. Но с другой стороны, изгибы обода диска при сильных ударных нагрузках не приводит к спусканию. На легковых авто камерный тип сейчас используются очень редко.

Как ремонтировать и менять ступицу

Как и в любой работе, подготавливаем инструменты. Обычно достаточно набора рожковых ключей и головок.

Помимо ключей, понадобится:

• съемник для стопорных колец;
• специальный чашечный съемник;
• тиски;
• отвертки;
• зубило;
• гидравлический или механический домкрат;
• молоток.

Когда машина поднята на домкратах, обязательно подкладываем упоры, козелки или колеса. Чем ремонтировать ступицы, легче и дешевле будет купить комплект.

Готовим автомобиль

Подкладываем под колеса противооткатные устройства или любой другой упор. Поднимаем домкратом, подкладываем упор.

Готовим детали

Ставим на ручной тормоз и первую передачу. Откручиваем колеса баллонным ключом. Вернее, до того, поднять домкратом, болты надо ослабить, затем поднять домкратом, затем выкрутить болты и снять колесо.

Откручиваем ступичную гайку. Бывает, эта гайка очень сильно затянута, ее невозможно открутить просто так. В этом случае зацепляют зубилом и бьют по нему молотком. Тормозной диск снимается путем откручивания двух болтов. Обычно клинит и рассыпается один подшипник.

Снимать и менять ступицу можно тремя способами:

при помощи механического съемника, поворотный кулак при этом не снимается; В первом случае не требуется снимать регулировочный болт, который регулирует развал-схождение. Это сложный способ, если не съемника и смотровой ямы. Потому что ступицу выбить и обратно запрессовать, требуется много усилий. демонтаж ступицы вместе с поворотным кулаком, подшипник при этом меняется на верстаке. Этот вариант замены самый легкий, но, возможно нарушится регулировка развала схождения колес

Перед тем, как выкручивать болты поворотного кулака, надо отметить маркером его положение в стойке и обратить внимание, как располагается регулировочный развал-схождение болт. При сборке так, как было, будет минимум погрешностей.Второй вариант используется и для замены рулевых наконечников и шаровых опор, сайлентблоков. демонтаж всей стойки в сборе, подшипники меняются с использованием тисков

Это самый сложный способ, требующий распрессование рулевого наконечника и откручивание верхней опоры. Лишь после этого, можно заменить нужную деталь.

Так как ступица сидит крепко, ее приходится выбивать молотком, если нет съемника. Делать это надо очень аккуратно, подкладывая под молоток доску, желательно дуб. При снятии подшипника, можно повредить стопорное кольцо, штопорное кольцо может и не идти в комплекте с новой ступицей.

Конструкция ступицы

Ступица имеет простую конструкцию в форме цилиндров разных диаметров. В устройство входит:

1. Тело ступицы.
2. Пара подшипников.
3. Колесные шпильки.
4. Спец. датчики.

Про ступицу заднего колеса материал получился большим объемом. Переходите, смотрите.

Корпус литой. В ступицу входят подшипники и шпильки. Корпус изготавливают литым, монолитным, чтобы прочность детали была максимальной.

Основные причины поломки ступицы

Замена подшипников ступицы переднего колеса chevrolet niva

Поломка ступицы – это очень серьёзный дефект, при котором дальнейшая эксплуатация транспортного средства может привести к заклиниванию колеса и иным аварийно-опасным ситуациям.

Именно поэтому в случае первых признаков повреждения необходимо сразу обратиться в ближайший сервис для ремонта. Основные причины поломки детали заключены в следующих факторах, каждый из которых может наступить независимо друг от друга:

• Если водитель неаккуратно управляет автомобилем, едет с большой скоростью по неровной дороге, то шпильки на ступице могут легко деформироваться, а подшипник даст трещину и начнёт постепенно разваливаться. В обоих случаях автолюбитель почувствует вибрацию в руль и неприятный звук в области колеса с дефектом.
• То же происходит, когда владелец транспортного средства редко обслуживает колёса и подвеску, из-за чего в течение нескольких сезонов происходит потеря смазки и подшипник начинает заедать, что приводит к его рассыпанию.
• В случае, если на авто установлена разборная ступица, а автолюбитель пользовался услугами мастеров по замене подшипника или проводил иные регламентные работы с деталью, ему необходимо убедиться, что она затянута с нужным усилием и равномерно. В противном случае может организоваться перекос.

Данное повреждение будет заметно во время нажатия на педаль тормоза, так как к ступице крепятся тормозные диски. В случае их отклонения от центральной оси, фрикционный материал колодок не сможет их обживать по всей площади, начнётся биение.

Такой же эффект достигается в тех случаях, когда мастер неправильно проводит опрессовку стальной крышки изделия после его сборки для герметичности, необходимой при работе подшипника.

Поэтому многие автомобильные заводы предпочитают поставлять данную деталь в сборе, так как большое количество нюансов при ремонте могут вызвать неправильную работу всей системы, за что гарантию производитель дать уже не может.

Подшипник для радиальной ступицы

• Случается, что на шиномонтаже специалисты плохо затягивают гайки после замены колёсного диска или в ходе иного ремонта, сопряжённого со снятием колеса. В таких ситуациях при эксплуатации оно начинает постепенно разбалтываться, из-за чего появляется вибрация в руле. В то же время твёрдая сталь начинает стирать резьбу на шпильках, постепенно приводя их в негодность, а также воздействуя на подшипник из-за неравномерного распределения масс.
• В отдельных случаях, особенно у переднеприводных автомобилей, с годами подшипник, его посадочное место, а также отверстие для полуоси изнашиваются. Рано или поздно, даже при отсутствии признаков поломки, раз в 5…7 лет необходимо производить замену данных деталей. Эксплуатация авто с изношенными элементами может вызвать заклинивание диска прямо на дороге во время движения.

Важно! При любых обозначенных выше признаках водитель должен немедленно обратиться на станцию технического обслуживания во избежание более серьёзных последствий для своего авто и собственной жизни. Например, если на шпильке сорвана резьба, то в пути оказывается очень сильное динамическое воздействие на всю конструкцию ступицы и подвески, а повторная затяжка гаек при этом невозможна, вследствие чего шпильки нужно заменить на аналогичные как можно скорее.

Подшипник для упорно-радиальной ступицы

Ремонт ступицы своими руками

Для того, чтобы самостоятельно поменять ступицу на оси авто, водителю необходимо запастись определённым набором инструментов, включающим в себя следующие предметы:

• 2 съёмника – для колец, которые стопорят деталь от случайного соскакивания, а также чашечный элемент.
• Обязательно понадобится домкрат для подъёма авто, а также тиски, чтобы зафиксировать деталь.
• Последнее, что потребуется – это стандартный набор простых инструментов – наборы зубил, ключей, отвёрток и молотков для лучшего демонтажа прикипевшего изделия.

После того как все инструменты на месте, процедура выполняется в соответствии со следующим алгоритмом:

• Авто приподнимается на домкрате.
• Демонтируется колесо, закреплённое на повреждённой ступице.
• Раскручивается гайка, держащая ступицу при помощи ключа. Если это не удаётся, придётся ее рассверлить и демонтировать, используя зубило.
• Тормозной диск аккуратно освобождается от суппорта, рулевых наконечников и, самое главное, шаровых опор. Если все эти элементы сильно прикипели во время долгой эксплуатации, их следует обработать проникающим составом для удобства снятия.
• Отвернув все гайки, аккуратно выбивается молотком тормозной диск, и после этого автолюбителю никто не мешает дотянуться до ступицы.
• Далее нужно аккуратно открутить болт регулировки системы сход-развала и демонтировать ступицу при помощи аккуратного и равномерного воздействия на неё молотком, ударным методом.
• После демонтажа повреждённой ступицы необходимо зачистить её посадочное гнездо на полуоси, обработать его смазкой и аккуратно установить новый элемент.
• Последний этап – все снятые элементы после обработки смазкой одеваются на свои места и тщательно затягиваются болтами и гайками. Если в ходе разборки подвески пришлось рассверливать некоторые метизы, то их необходимо заменить на новые.

Важно!

Несмотря на габариты автомобилей, их марки, а также тип привода, как правило, все ступицы имеют схожую систему крепления, отличаясь лишь в нюансах. Приведённая выше инструкция вполне подходит практически для всех марок автомобилей.

Течь из амортизатора

Способы замены подшипника передней ступицы на ВАЗ-2110

Чтобы все прошло гладко, нам будет необходим съёмник ступичных подшипников 2108-2112. К сожалению, без него мы не сможем ни снять, ни запрессовать новый подшипник. Винтовой съёмник очень простой по конструкции и стоит около 300-380 рублей, поэтому не станет обузой для бюджета и пригодится не раз. Ещё нам понадобится ключ или головка на 30 и стандартный набор инструментов.

Технология замены подшипника зависит от того, будем ли мы проводить попутный ремонт или замену элементов подвески, тормозной системы или рулевого управления. Можно пойти по одному из трёх путей:

1. Демонтаж подшипника без снятия поворотного кулака
   . Самый быстрый и простой способ. Не потребуется даже смотровая яма. Он хорош ещё тем, что мы не нарушаем выставленный развал колес. Минус его в том, что выпрессовывать обоймы на весу не очень удобно.
2. Замена со снятием кулака
   . Работы куда больше, но зато сам подшипник можно снять в тисках на верстаке.
3. Демонтаж ступицы в сборе со стойкой
   . Этот вариант самый трудоёмкий и используется тогда, когда мы попутно меняем стойку, сайлентблоки, шаровые, поворотный подшипник стойки или другие детали. Полностью снимать стойку для замены подшипника нерационально и долго.

Если снять кулак, то выпрессовать подшипник получится и без съемника.

Алгоритм замены

Имея все необходимые инструменты, можно без промедления начинать работу. Мы заменим подшипник, следуя первому алгоритму, то есть без разборки стойки и кулака

1. Устанавливаем автомобиль на ровную поверхность, затягиваем ручник и ставим упоры под задние колеса.
2. Снимаем защитный колпачок гайки подшипника.
   Снимаем защитный колпак.
3. Головкой на 30 срываем гайку. Если у нас установлены литые диски, тогда придётся срывать гайку со снятым колесом. В этом случае необходимо, чтобы ассистент заблокировал колеса, нажав на тормоз.
4. Срываем колёсные болты и поднимаем машину на домкрате.
   Подставляем опору под днище автомобиля.
5. Откручиваем суппорт, отводим его от тормозного диска и подвешиваем на проволочном крючке так, чтобы шланги были в свободном положении, без натяга.
   Отводим суппорт в сторону.
6. Снимаем тормозной диск.
7. Откручиваем ступичную гайку.
   Отворачиваем до конца гайку и снимаем шайбу.
8. Берём две шпильки, вставляем их в отверстия тормозного диска и вкручиваем их в ступицу. Шпильки должны быть длиной не менее 300-400 мм.
   Вворачиваем болты на всю глубину ступицы.
9. Аккуратно сдёргиваем (энергичными ударами) тормозным диском ступицу.
   Резко ударив тормозным диском по головкам болтов, выпрессовываем ступицу.