Конструкция автомобильного колеса

Bridgestone — один из лидеров международного рынка автомобильных шин.

Конструкция автомобильного колеса. Не так просто, как кажется

Формально являясь частью шасси, эта деталь имеет основное предназначение — соединять сложный корпус автомобиля с дорогой.

В действительности же это конечная точка процесса, который берет свое начало в двигателе — процесса преобразования энергии топлива во вращательное движение.

Помимо этого, наш сегодняшний герой также играет ключевую роль в безопасности автомобиля, обеспечивая надежное сцепление с дорожным покрытием и сохраняя устойчивость и управляемость автомобиля.

Одним словом, ответственность, возложенная на это колесо, очень велика.

Как же колесо надежно выполняет все эти функции? Для этого инженеры разработали специальную конструкцию автомобильного колеса, состоящую из следующих частей:

Первая часть этого трио соединяет колесо с осью. В современных автомобилях это осуществляется с помощью болтовых соединений, причем количество болтов на гражданских автомобилях может варьироваться от 4 до 6.

Обод, с другой стороны, выступает в качестве посредника между диском и шиной, которая является важным компонентом колеса и связующим звеном между всем автомобилем и дорогой.

Конечно, с развитием автомобилестроения все эти детали совершенствовались и трансформировались, поэтому нам необходимо ознакомиться с их разновидностями, конструкцией и, соответственно, существующими типами колес.

Вопросы по теме.

Какие колеса для автомобиля ВАЗ 2107? Ответил пользователь 5 месяцев назад — Шины и диски

13 См.1 ответить.0 Голос.

Подойдут ли шины 225/50 R18 на Hyundai Sonata VII? Ответил пользователь 5 месяцев назад — Шины и диски

15 См.1 ответить.0 голос.

Какое давление в шинах должно быть на Toyota Land Cruiser Prado 4? ответил Пользователь ответил 5 месяцев назад — Шины и диски

14 посмотреть.1 Ответить.0 Голос.

Можно ли использовать на одном автомобиле шины с разными протекторами? Ответил пользователь 5 месяцев назад — Шины и диски

14 Зритель.1 Ответить.0 Голос.

Читайте также: Как проверить топливный насос: измерение давления и устранение неисправностей своими руками

Как долго служат шины? ответилПользователь ответил 5 месяцев назад — Шины и диски

13 См.1 ответ.0 Голос.

Почему не работает манометр давления в шинах? replied by Пользователь ответил 5 месяцев назад — Шины и диски

14 посмотреть.1 ответить.0 голос.

Какие размеры обода для ВАЗ 2106? Replied by User replied 5 months ago — Шины и диски

14 просмотр.1 ответить.0 Голос.

Какие размеры колесных дисков для Volkswagen Passat? Replied by User replied 5 months ago — Шины и диски

14 просмотр.1 ответить.0 голос.

Я знаю, какой размер дисков для nissan qashqai? Replied by User replied 5 months ago — Шины и диски

14 просмотр.1 ответить.0 голос.

Посоветуйте пожалуйста размер колес для Jeep Liberty? ответил Пользователь ответил 5 месяцев назад — Шины и диски

Бескамерные шины

В этом типе шин, как уже упоминалось, нет резиновой камеры. Поэтому пространство между шиной и ободом, в которое закачивается воздух, должно быть герметичным. Для этого на ободах бескамерных шин имеются специальные уплотнительные кромки. В обычных бескамерных шинах также могут использоваться фланцевые обода.

Эксперты говорят, что главное преимущество бескамерных шин в том, что они не требуют частого использования вулканизации — благодаря герметизирующему слою мелкие проколы для них не страшны.

Еще одна важная характеристика шины — геометрия корда. Они могут быть диагональными или радиальными. При диагональной конфигурации корд пересекает боковины шины под углом 35-38°. При радиальном расположении волокна образуют прямой угол по отношению к бортам.

Радиальные шины считаются более комфортными и безопасными, но обращаться с ними нужно осторожно. Первый наезд на бордюр может привести к катастрофе из-за низкой прочности боковин.

Конструкция автомобильных шин

Колеса обеспечивают движение автомобиля по дороге. Они приводятся в движение двигателем через коробку передач, силы трения отталкивают колеса от поверхности дороги, и автомобиль начинает движение.

Автомобильные колеса состоят из двух компонентов — шины и диска. Шина, также известная как обод, является ключевым компонентом колеса, а диск — это гнездо для шины, а также крепление колеса к ступице.

Эти компоненты также способствуют возникновению дорожного шума.

Внешняя структура

Если рассматривать структуру автомобильной шины только с внешней стороны, то она состоит из:

Шайбы, обеспечивающие надежную посадку шины на обод. Жесткость этих компонентов обеспечивается силовыми кольцами из металлической проволоки, вплавленными по окружности в каркас. Если посмотреть на поперечное сечение шины, то боковины представляют собой С-образные вершины.

Боковины — это стороны каркаса, которые дополнительно покрыты защитным слоем резины для предотвращения повреждения каркаса.

Плечи обеспечивают переход от боковин к траектории. Кроме того, в случае деформации (наезд на препятствие, поворот) плечи участвуют в обеспечении тяги.

По бокам от плечевых зон расположен протектор, который является основной беговой поверхностью, поэтому он имеет наиболее многослойную структуру.

Поперечное сечение шины выглядит следующим образом: две боковины соединяются с плечами и подходят к краю одного протектора, который образует С-образную форму.

Классификация

Существует несколько критериев, по которым классифицируются автомобильные шины:

Все эти критерии достаточно важны и учитываются при выборе авторезины.

Метод герметизации

Существующие типы шин делятся на бескамерные и камерные из-за метода герметизации.

В бескамерных шинах воздух нагнетается в специальный резиновый резервуар — внутреннюю трубку — для обеспечения необходимого давления. Главный недостаток таких колес — их легко повредить, так как даже небольшой прокол внутренней трубки приводит к потере воздуха в колесе. Но, с другой стороны, изгиб обода диска при сильных ударных нагрузках не приводит к срыву. В легковых автомобилях колеса бескамерного типа сейчас используются очень редко.

В бескамерных типах воздух закачивается в пространство, образованное внутренней поверхностью шины и ободом. Они менее чувствительны к проколам и могут выдержать до 7-8 проколов (при условии, что компонент, пробивший шину, остается в шине). Но даже незначительный изгиб обода приведет к ‘отслоению’ бусины и выходу воздуха из колеса.

Сезонность использования

С точки зрения сезонного использования шины классифицируются как летние, зимние или всесезонные. Различия между этими категориями основаны на материале (в летних шинах используется твердая резина, а в зимних — мягкая), рисунке протектора и глубине протектора. Всесезонный вариант является промежуточным и не обеспечивает характеристик надлежащего сцепления зимой и летом. Оптимальный период использования таких шин — ранняя весна и поздняя осень.

Тип протектора

По типу протектора различают дорожные, внедорожные и вездеходные шины. Первые предназначены для твердых поверхностей. Универсальные шины имеют глубокий протектор и ярко выраженные канавки, что обеспечивает отличную управляемость на пересеченной местности. Универсальные колеса подходят для дорог и бездорожья, они не тяжелые, так как имеют трилистники, но не очень ‘крепкие’.

Конструкция шины

Бескамерная шина состоит из одной моноблочной шины. Его прочность и герметичность обеспечивается резиновыми, текстильными и металлическими слоями.

Разница с бескамерными шинами заключается в следующем.

1. Внешний резиновый слой контактирует с дорогой и имеет протектор. Благодаря высокой износостойкости он предотвращает истирание и защищает внутреннюю полость от повреждений.
2. Внутренняя труба представляет собой полый замкнутый контур, который накачивается воздухом и позволяет автомобилю катиться. Плотное прилегание внутренней части к шине вызывает трение и нагрев внутри колеса. В этом случае большая часть давления газа приходится на материал внутренней трубки, поскольку контакт между окружностью и шиной неравномерный.

Бескамерные изделия образуют единую целостную систему.

Уплотнительный слой, который приваривается к резине во время вулканизации, действует как внутренний контур.

Гибкая камера толщиной 2 мм надежно задерживает воздух, поскольку она полностью заключена в прочные внешние слои.

Особенности конструкции

1. Протектор. Прочный внешний слой изготовлен из износостойкой резины с рисунком в виде канавок и гребней. Протектор находится в непосредственном контакте с дорогой и обеспечивает сцепление.
2. Накладка (протектор). Эта часть является промежуточной между кордами и резиной. Она амортизирует нагрузку, улучшает связь между протектором и каркасом и предотвращает расслаивание протектора. Протектор состоит из прорезиненных нитей корда, сцепленных друг с другом. Жесткость протектора зависит от типа нитей. При радиальном расположении нитей он жесткий, а при диагональном — более мягкий и растяжимый.
3. Металлическая или текстильная основа. Корд изготавливается из стальной проволоки, натуральных или синтетических волокон, прорезиненных для придания гибкости. Основа, на которую приходится большая часть веса во время езды, состоит из нескольких плетеных слоев корда.
4. Кольца и бордюрная лента. Соединение шины с ободом уплотняется плетеной резиновой проволокой, обмотанной резиновым наполнительным кордом. Борт шины защищен от истирания кордовыми лентами или прорезиненными текстильными ремнями. Между боковой дорожкой и боковиной находится боковина и плечевая зона. Это амортизирует боковые нагрузки и предотвращает отслаивание резины. Кроме того, все маркировки и этикетки наносятся на боковину.
5. Внутренний слой. Гибкая резиновая часть обеспечивает герметичность шины в случае прокола. Ее толщина составляет всего 2-3 мм. При проколе мягкая резина растягивается и обхватывает острый предмет. Оставаясь внутри колеса, острие частично запечатывает повреждение.

Преимущества бескамерных шин перед бескамерными

Чтобы понять, почему бескамерные модели уходят в прошлое, стоит рассмотреть их недостатки:

• Большой вес. Малый вес — главное преимущество бескамерных шин, поскольку больший вес увеличивает инерционное движение колеса при движении автомобиля по неровному дорожному покрытию, что приводит к гораздо более быстрому износу ходовой части.
• Высокая температура. Катящаяся шина состоит из двух частей, которые во время движения трутся друг о друга. Повышение температуры не только ускоряет износ компонентов трубчатой шины, но и увеличивает риск разрыва шины во время движения. Это особенно актуально при езде в летнюю жару.
• Хрупкость. Трубчатая шина быстро теряет воздух при проколе, поскольку воздух выходит не только из места прокола, но и через негерметичное соединение между фланцем обода и бортом шины. Автомобиль невозможно остановить немедленно, поэтому несколько десятков метров с проколотой шиной выводят его из строя.

Дисковые колеса

На легковых автомобилях обычно используются следующие колеса дисковые колеса с глубокими нескользящими ободамиобода с шинами-шариками. Обод приваривается или приклепывается к штампованному диску, который крепится к фланцу ступицы болтами и гайками. Коническая форма внутренней поверхности гаек обеспечивает надежную посадку диска на ступицу и правильное центрирование.

Штампованный стальной диск колеса коммерческого автомобиля имеет разъемное стопорное кольцо и неразъемное бортовое кольцо. Профиль обода имеет конический посадочный фланец. Один фланец обода выполнен за одно целое с ободом, а другой представляет собой съемное бортовое кольцо, удерживаемое на ободе стопорным кольцом. Шина свободно надевается на плоский обод, затем устанавливается борт и стопорное кольцо вставляется в канавку обода. Это кольцо предотвращает выпадение шины под давлением сжатого воздуха. Конические посадочные фланцы обода и бортовое кольцо обеспечивают плотное прилегание шины к ободу и предотвращают относительное смещение.

1 — шина низкого давления

11 — шайбы для затяжки подшипника шкворня

Шины

Функция пневматической шины — Поглощать и смягчать толчки и удары, воспринимаемые дорогой, обеспечивать адекватное сцепление с дорогой, снижать дорожный шум и ограничивать разрушение дороги транспортным средством.

Шины классифицируются в зависимости от назначению, форме, размерам, герметизации и конструкции. По назначению шины делятся на легковые и грузовые. Первые, кроме легковых и грузовых.

Для классификации шин по форме профиля используются два соотношения: отношение высоты профиля шины к ее ширине и отношение ширины обода колеса к ширине профиля шины.

-Шины с нормальным профилем — первый коэффициент более 0,89, второй от 0,65 до 0,76.

-широкопрофильные шины — первый коэффициент от 0,6 до 0,9, второй от 0,76 до 0,86

низкопрофильные — первый коэффициент 0,70 — 0,88, второй 0,69 — 0,76

ультранизкопрофильные — первый коэффициент больше 0,70, второй 0,69 — 0,76

каркас шины — основной каркас шины, обеспечивающий ее прочность. Протектор состоит из 12 слоев кордов, изготовленных из высокоэффективной стойкой резины (хлопок, вискоза, нейлон).

брекер — Брекер представляет собой тканевый слой резины, который скрепляет шину с протектором.

Протектор — служит для защиты протектора от повреждений и изготовлен из упругой резины с вкладками.

Шины — со стальными сердечниками в каждом, повышают долговечность шины.

Радиальные шины имеют такое обозначение, например, 205/70 R14.

Рисунки протектора