На чем держится колесо автомобиля

Обновлено: 04.07.2024

В целом, колеса автомобиля делятся на три категории, в зависимости от выполняемой ими функции, — ведущие, управляемые, поддерживающие. На ведущие колеса подается вращение и благодаря контакту с дорогой они заставляют автомобиль двигаться. Но в процессе передвижения авто необходимо изменять направление движение, маневрировать и за это отвечают управляемые колеса.

В легковых авто используется 4 колеса, в грузовиках же их количество может достигать и 12, а в спецтехнике – до 24. Примечательно, что на грузовиках обычно колеса разделены по категориям – одни из них ведущие, вторые – управляемые, остальные – поддерживающие.

Привод легковых автомобилей

Что касается легкового транспорта, то у них используемые виды колес автомобиля могут делиться как по назначению, так и быть совмещенными. К примеру, в заднеприводных моделях колеса, установленные на задней оси – ведущие, а на передней – управляемые. А вот в переднеприводных версиях – колеса передней оси являются одновременно и ведущими, и управляемыми, задние же выполняют лишь поддерживающую функцию.

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.

Чем отличается кондиционер от климат-контроля?

Требования к колесам. Составные элементы

Конструкция этих составляющих ходовой части включает в себя два компонента – диск и шину. Но несмотря на это, устройство колеса автомобиля – достаточно сложное и к ним выдвигается немало требований:

быть прочными;
обеспечивать хорошее сцепление с дорожным покрытием;
надежно крепиться к ходовой части;
поглощать воздействия от мелких неровностей дороги;
служить длительный срок.

Колесный диск выступает в качестве посадочной основы для шины и одновременно обеспечивает крепление колеса к ходовой части. На эту составляющую воздействуют значительные нагрузки во время движения, поскольку они первые принимают на себя колебания от неровностей дороги и передают их на подвеску.

Когда выбираем колесо…

И в завершение темы, устройство автомобильного колеса, несколько слов о маркировке шин и дисков. Вы наверняка замечали, что на боковинах покрышек нанесено множество разных символов – все они нужны для того, чтобы правильно подобрать резину для автомобиля.

Основными параметрами являются ширина и высота профиля, разновидность шины и посадочный диаметр. Для диска важными значениями считаются его диаметр, ширина обода, а также расстояние между поперечной осью и плоскостью крепления к ступице – так называемый вылет.

Расшифровка индексов нагрузки и скорости:

Как видите, друзья, об автомобильном колесе можно рассказать очень много полезного, хотя на первый взгляд оно и не выглядит такой уж сложной конструкцией.

Колесный диск состоит из двух элементов – самого диска и обода. Выпускается четыре вида автомобильных дисков – стальные сварные (штампованные), цельнолитые (легкосплавные, кованные), комбинированные и композитные. В первом виде диск и обод – два разных элемента, соединенных между собой при помощи сварки. В литых дисках его составляющие – единая неразъемная конструкция.

Третий тип – это так называемые комбинированные или разборные диски, бывают двух- или трехсоставными. Являются лучшими дисками по всем характеристикам, поскольку центральная секция обычно выполняется литой и соответственно можно получить любой дизайн, а обод выполняется методом штамповки. Четвертый и самый редкий тип – композитные, стоимость их просто запредельная из-за сложной технологии производства и поэтому увидеть их можно только на спорткарах.

Диск – элемент обеспечивающий крепление колеса. Для этого в нем по центру проделано посадочное отверстие, по окружности которого расположены крепежные отверстия. Количество крепежных отверстий на легковых авто варьируется от 3 до 5, на грузовых же их обычно 6-8. Фиксация диска на ступице осуществляется либо болтами, либо шпильками с гайками.

Конструкция литого диска

Обод предназначен для установки шины. Он обладает сложным поперечным профилем, которое необходимо для правильной и надежной посадки ската. Если рассматривать обод в профиль, то он имеет ступенчатую форму.

Центр обода представлен в виде утопленной площадки, к которой примыкается диск. С обоих сторон от центра сделаны ступеньки, которые сформированы кольцевым выступом (хампом), полкой и бортом.

Отметим, что это самый распространенный тип диска. Но на грузовых авто и спецтехнике можно встретить иные виды дисков авто – с фиксирующим кольцом, разборные (диск состоит из двух половин, стягивающихся болтовым соединением).

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%.

Важно! Допустимая глубина протектора для зимних шин составляет 4 мм, а для летних – 1,6 мм.

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 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.

Строение шины автомобиля

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.

Казалось бы, что особенного в колесе? Изобретение из далёкой древности, которое с успехом используется человечеством на протяжении почти всей его истории.

Но если мы говорим о колесе современного авто, а не о каменном круге возрастом в несколько тысячелетий, то сказать о нём есть что. Несмотря на кажущуюся простоту, оно является настоящим инженерным шедевром, а его роль в жизни машины сложно переоценить.

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:

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.

Колёсный диск: труд инженеров и дизайнеров

Обод и диск – они, по сути, представляют собой единое целое, поэтому разделение между этими элементами весьма условное. Зачастую, когда говорят о диске, имеют в виду обе эти детали вместе – мы поступим так же. Различают такие разновидности дисков:

стальные (обод и диск соединены сваркой). Это классика – дёшево и сердито, из-за чего они получили большое распространение. Недостатки – вес и невозможность придания оригинального дизайна;
легкосплавные (полностью монолитные). Бывают литые диски и кованые. Первые, хотя и позволяют играть с дизайном, но достаточно хрупкие. Вторые — гораздо более крепкие и вообще практически лишены каких-либо недостатков за исключением одного — цены, из-за сложности изготовления. В целом же легкосплавные изделия во многом превосходят своих стальных собратьев – помимо веса и эстетики они ещё и эффективнее охлаждают тормоза, а также не требуют столь кропотливой балансировки.

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:

каркас;
брекер;
боковина;
борт;
протектор.

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.

ребро;
блок протектора;
канавка;
плечо протектора;
нейлоновый бандаж;
стальной брекер;
радиальный каркас;
кольцо;
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.

Когда выбираем колесо…

Расшифровка индексов нагрузки и скорости:

Надеюсь, вам было интересно! До новых встреч на блоге и не забывайте подписываться!

Автомобильная ступица — важный узел ходовой части. В процессе эксплуатации он принимает на себя большие нагрузки, а также обеспечивает надежное соединение колеса с деталями подвески и тормозов. Разберемся подробнее, какие ступицы бывают, их устройство и диагностика неисправностей.

Что такое ступица

Ступица — это узел, соединяющий подшипниковую часть с подвеской, для свободного вращения колеса. Принцип действия осуществляется за счет роликов подшипника, позволяющих колесу и тормозному диску вращаться. За счет подшипника колесо имеет возможность вращаться. В зависимости от модификации, ступица может быть интегрирована с тормозным диском и барабаном. Также ступица может включать в себя датчик ABS, шпильки для крепления колеса, гребенки ABS. Простые модификации ступиц производят отдельно от подшипника.

Для чего нужна ступица

Вне зависимости от марки и модели авто, каждое колесо “сидит” на ступице. Это позволяет колесу и тормозному диску вращаться относительно поворотного кулака или балки с помощью подшипника. В случае с ведущими колесами ступица передает крутящий момент через полуоси, для этого в ней есть специальные шлицы, куда вставляется привод (выходной вал) КПП.

Устройство ступицы

Учитывая то, что ступица работает под высокой нагрузкой, ее корпус изготавливается из прочной литой “болванки”. Размеры ступиц и степень прочности рассчитывается при создании автомобиля, где учитывается вес авто, размер колес, скоростные характеристики. Ступица устроена следующим образом:

округлый корпус имеет резьбовые отверстия для крепления к балке или поворотному кулаку;
снаружи ступичного узла имеются отверстия под болты крепления колеса или шпильки, которые монтируются в узел путем запрессовывания;
подшипник, как правило, роликовый двухрядный, реже встречаются конические подшипники (большой и малый);
наличие гребенки и датчика вращения колеса (для системы ABS);
крепление подшипника (запрессовывается внутренняя часть в обойму или наружная).

Виды ступиц и подшипников

В ступичных подшипниках телом качения являются шариковые или конические ролики. По степени нагрузки подшипник может быть однорядным и двухрядным. Часто конические ролики идут однорядными за счет применения двух подшипников в ступице (малый и большой). Двухрядные подшипники получили широкое применение благодаря высокой прочности и надежности, а значит их ресурс может достигать сотен тыс. км.

Конические подшипники — обслуживаемые, нуждаются в периодическом обновлении высокотемпературной смазки, обязательно наличие защитного чехла для предотвращения попадания грязи и влаги. Требуется периодическая регулировка путем момента затяжки ступичной гайки.

Двухрядные подшипники — необслуживаемые. Чаще всего меняются вместе со ступицей. Подшипник с двух сторон закрыт пластиковым чехлом для надежной герметичности. Не поддаются регулировке, при возникновении люфта требуется замена.

Ступицы делятся на три категории:

для неуправляемых ведущих колес — устанавливаются на заднюю ось авто, жестко соединяется с чулком моста или поворотным кулаком. Имеет внутренние шлицы для полуоси, которая зажимается гайкой к ступице;
для ведомых неуправляемых колес — (передний привод) монтируются на заднюю ось за счет крепления к балке или цапфе. От модификации авто зависит тип подшипников и ступиц (может быть одним целым с барабаном или тормозным диском). Отличается простой конструкцией;
для ведущих управляемых колес — представляет собой узел, крепящийся на поворотный кулак. Имеет шлицевое отверстие под полуось, возможно наличие датчика ABS. На современных авто ступица необслуживаемая.

Причины и признаки поломки ступицы

В процессе эксплуатации машины ступицам свойственно изнашиваться по следующим причинам:

естественный износ подшипника;
установка больших колес, чем рекомендовано заводом-изготовителем (низкий профиль резины, большая ширина диска);
эксплуатация авто на плохом дорожном покрытии (ступичный узел принимает на себя удары);
некачественное изделие;
сильная или слабая затяжка ступичного болта или гайки.

повышенный шум со стороны изношенного узла;
авто сходит с колеи;
повышенная вибрация при движении.

Крайне важно вовремя определить неисправность подшипника, иначе это приведет к его заклиниванию, что крайне опасно на высокой скорости!

Советы, как определить и диагностировать неисправность?

Заменить ступицу не составляет труда, если это единый узел с подшипником. Достаточно снять колесо, открутить два винта крепления тормозного диска, и открутить ступицу от поворотного кулака. Возможные трудности возникнут при наличии датчика ABS (разъему свойственно закисать).

Продлить срок службы ступицам просто:

обслуживаемые узлы своевременно регулировать и обновлять смазку;
стараться избегать ямы и ухабы;
правильно тормозить перед препятствиями (лежачие полицейские и т.д), разгружая подвеску;
устанавливать колеса соответствующего размера;
избегать некачественные запчасти;
следить за развал-схождением, а также исправностью ходовой части в целом.

Как делать замену или ремонт ступицы?

Ступица в автомобиле это одна из немногих деталей, которая работает долгое время, и крайне редко выходит из строя. Так как этот узел принимает на себя большую нагрузку, этот элемент создается с большим запасом прочности, независимо от того, какая модель авто. Единственное когда ломается эта деталь в машине, так это во время аварии, и то при сильном ударе.

Помимо этой ситуации ступица может нуждаться в замене, если по какой-то причине подшипник потерял смазку, и его настолько заклинило, что демонтировать никак не получается. Если по какой бы то ни было причине наружная обойма ступичного подшипника стала плохо удерживаться в ступице, ее необходимо обязательно заменить.

Еще одна причина для замены ступицы – обрыв болта при крепеже колесного диска. Самым большим рабочим ресурсом обладают те ступицы, в которых подшипник съемный.

Чтобы снять ступицу, необходимо вначале демонтировать колесо. Для этого вначале болты послабляются, после чего машину вывешивают той стороной, на которой нужно произвести замену ступицы. Затем полностью снимается соответствующее колесо.

Ступица зафиксирована ступичной гайкой (находится в центре). При выполнении работы следует помнить, что в процессе эксплуатации автомобиля эта гайка может заржаветь или прикипеть к резьбе. После этого демонтируется тормозной диск. В завершении снимается ступица и выпрессовывается подшипник.

Если снимается передняя ступица, то это можно сделать несколькими способами:

Снимается вся стойка. Это самый трудоемкий вариант, так как потребуется демонтировать большое количество деталей. Зато снятие ступицы более удобное – не нужно лежать под машиной. Если нет специального съемника, то выпрессовку детали можно выполнить при помощи молотка, только чтобы не повредить ее, нужно использовать деревянную проставку.
Снимается ступица с поворотным кулаком (подробней о том, какую функцию выполняет поворотный кулак, читайте в другом обзоре). Этот способ тоже простой, так как с его помощью легче снять ступицу. Но у данного способа есть недостаток – нужно будет настраивать развал-схождение.
Использовать съемник. Так проще снять ступицу, но в этом случае нужно приобретать этот инструмент. Если нет такой возможности или не получается взять его напрокат, то лучше всего воспользоваться вторым методом.

Что касается задней ступицы, то она снимается по той же схеме, только вместо тормозного диска нужно открутить тормозные барабаны (касается тех моделей авто, которые оснащены комбинированной тормозной системой – спереди стоят диски, а сзади – барабаны). Независимо от того, какая ступица меняется, при запрессовке подшипника следует использовать специальный смазочный материал.

Устройство автомобильного колеса. Не такое простое, как кажется

Одним словом, груз ответственности на нём лежит довольно серьёзный.

Колёсный диск: труд инженеров и дизайнеров

стальные (обод и диск соединены сваркой). Это классика – дёшево и сердито, из-за чего они получили большое распространение. Недостатки – вес и невозможность придания оригинального дизайна;
легкосплавные (полностью монолитные). Бывают литые диски и кованые. Первые, хотя и позволяют играть с дизайном, но достаточно хрупкие. Вторые — гораздо более крепкие и вообще практически лишены каких-либо недостатков за исключением одного — цены, из-за сложности изготовления. В целом же легкосплавные изделия во многом превосходят своих стальных собратьев – помимо веса и эстетики они ещё и эффективнее охлаждают тормоза, а также не требуют столь кропотливой балансировки.

Шина: под грузом ответственности и автомобиля

Нас, конечно же, интересует то, что чаще всего встречается на гражданском транспорте.

Бескамерная шина состоит из таких частей:

каркас;
брекер;
боковина;
борт;
протектор.

ребро;
блок протектора;
канавка;
плечо протектора;
нейлоновый бандаж;
стальной брекер;
радиальный каркас;
кольцо;
борт.

Когда выбираем колесо…

Расшифровка индексов нагрузки и скорости:

Надеюсь, вам было интересно! До новых встреч на блоге и не забывайте подписываться!

Читайте также: