УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОГО КОЛЕСА

Колесо автомобиля состоит из пневматической шины, обода, соединительного элемента (диска) и ступицы (рис. 4.1). Пневматические шины будут рассмотрены ниже (см. § 26).

В зависимости от конструкции обода и соединительного элемента колеса могут быть раз­ борными и неразборными, дисковыми и бездисковыми. Ступица колеса обеспечивает его свободную установку на оси автомобиля.

Обод служит для соединения шины с колесом. С этой целью ему придается специальная форма. Колесо в сборе должно быть сбалансировано, балансировочные грузики крепятся к ободу с помощью пружинных зажимов или клея. На большинстве легковых автомобилей и грузовых небольшой грузоподъемности используются глубокие, неразборные ободья (рис. 4.2).

Глубокий обод жестко соединяется с диском, который служит для крепления колеса к ступице с помощью болтов или гаек со шпильками. Полки глубокого обода имеют конусную форму для плот­ ной посадки шины на обод. Угол наклона полок составляет, как правило (5±1)°. Полки обода закан­ чиваются закраинами, имеющими определенную форму и служащих боковыми упорами для шины. Расстояние между закраинами называется шириной профиля обода. В средней части обода имеет­ ся углубление, необходимое для облегчения монтажа и демонтажа шины на обод. Это углубление (ручей) может быть расположено симметрично относительно плоскости колеса или со смещением.

Рис. 4.1. Устройство автомобильного ко­ леса:1 — шина; 2 — обод; 3 — ступица

Рис. 4.2. Неразборное колесо с глубоким ободом

Размеры и профиль обода регламентированы соответствующими стандартами. На каж­ дый обод наносится соответствующая маркировка, из которой можно узнать размеры и про­ филь. Основные размеры обода, ширину профиля и диаметр, как правило, все изготовители указывают в дюймах, за исключением компании Michelin, которая применяет для этого мил­ лиметры.

Пример маркировки: 5JX 13Н2 ЕТ 30,где:

5— ширина обода в дюймах; 13 — диаметр обода в дюймах;

J и Н2 — конструктивные особенности профиля обода;

ЕТ 30 — вылет (от немецкого слова Einpresstiefe — ЕТ) 30 мм.

Вылет колеса (выступ) является важным параметром. Любое колесо должно «охваты­ вать» ступицу, к которой оно крепится, потому что центр пятна контакта шины с дорогой сме­ щается относительно вертикальной оси, проходящей через центр ступицы на небольшую величину (рис. 4.3), которая рассчитывается при конструировании подвески и рулевого управления автомобиля.

Величина выступа особенно важна для управляемых колес, потому что положение пятна контакта относительно оси поворота колеса играет важную роль в определении характери­ стик поворота автомобиля.

Неразборные колеса с глубоким ободом обычно центрируются на ступице с помощью центрального отверстия. Если диаметр центрального отверстия больше, чем у посадочной части ступицы, то центрирование осуществляется по коническим (или сферическим) поверх­ ностям в отверстиях диска, предназначенных для крепления болтами или гайками. Иногда для лучшего центрирования и облегчения монтажа используют пластмассовые кольца, кото­ рые устанавливаются перед монтажом колеса на ступицу в центральное отверстие диска.

Колеса легковых автомобилей изготавливаются штамповкой из стали с последующей сваркой обода и диска или из легких сплавов (алюминиевых или магниевых). Наиболее прочные колеса из легких сплавов — кованые. Они имеют мелкозернистую структуру и вы­ сокую прочность при малой массе. Легкосплавные колеса дороже стальных, но эстетически привлекательнее. Колеса изготавливались и из композитных материалов: например, еще в 70-е гг. фирма Citroen выпускала армированные углепластиковые колеса, которые весили в два раза меньше металлических. Однако из-за высокой стоимости таких колес они уста­ навливаются только на дорогих спортивных автомобилях.

Разборные ободья(рис. 4.4) применяют для колес большинства грузовых автомобилей и автобусов. Разборные ободья могут быть дисковыми и бездисковыми. Наиболее часто ис­ пользуются разборные ободья с коническими посадочными полками.

Рис. 4.3. Положительное (а) и отрицатель­ ное (б)плечо обката управляемого колеса

Рис. 4.4. Конструкция разборного обода гру­ зового автомобиля:1 — закраина; 2 — обод; 3 — разрезная часть обода; М — ширина обода; D — диаметр обода

Рис. 4.5. Бездисковое колесо, его общий вид (а) и крепление колеса (б):1 — сек­ торы колеса; 2 — ступица; 3 — крепление; 4 — шпилька; 5 — гайка

Шины грузовых автомобилей имеют большие размеры и высокую жесткость, поэтому монтаж таких шин на неразбор­ ные ободья затруднен. Разборные ободья (рис. 4.5) позволяют облегчить эту задачу. Для некоторых шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности применяют раз­ борные ободья с распорными кольцами. Такие ободья состоят из двух частей, соеди­ няемых между собой болтами. Такая конст­ рукция надежно удерживает шину на колесе независимо от значения давления воздуха в шине.

Ступицы колес изготавливают из стали или ковкого чугуна. К ним крепятся элементы тормозных механизмов, диски и барабаны. Ступица устанавливается на подшипниках, которые должны воспринимать не только радиальные, но и осевые усилия от действия боковых сил. В ступицах устанавливают конические роликовые или шариковые ра- диально-упорные подшипники.

В подшипники колес закладывается смазка, выдерживающая высокие темпера­ туры. Для предотвращения вытекания смаз­ ки и попадания грязи подшипники уплотня­ ются сальниками.

§26