колеса и шины автомобиля. их устройство и маркировка

Ремонт колеса автомобиля

Нередко нам приходится сталкиваться с проблемами на дорогах. Одна из них – это повреждение дисков колес и прокол шин. Давайте рассмотрим, как можно справиться с этой проблемой.

Ремонт дисков колес зависит от его типа и материала изготовления. Как именно будет проводиться ремонт колес? С использованием каких технологий и сколько времени это займет? Во многом это зависит от самого диска. При ремонте дисков устанавливают небольшие грузики для дисбаланса. Ремонт колес автомобилей достаточно прост.

Диски бывают литые, кованые и штампованные. Литые диски – это самый распространенный вид. Для их изготовления применяют легкие сплавы металлов. В результате получается прочная и легкая конструкция, заметно легче стальных дисков и сделанная гораздо точнее. Литые диски легче, чем другие виды, но допустимый дисбаланс меньше, чем у штампованных. Штампованные диски намного слабее литых, они изготавливаются из прокатной углеродистой стали путем штампования. Кованые — еще менее распространенный вид дисков. Но они обладают преимуществом перед штампованными и литыми, намного прочнее и более износостойкие.

При повреждении литого диска используют не прокат, а правку, то есть вытягивают его на специальных станках. Сваркой наращивают утраченные при повреждении элементы. Штампованный диск восстанавливают прокатом. Это позволяет структура материала, из которого он сделан. Диск намного эластичней и поддается прокату. Кованые диски ремонтируются так же, как и литые.

Автомобильные колеса получают различные повреждения, которые часто можно самостоятельно устранить. Но при серьезных повреждениях лучше обратитесь в автосервис, воспользуйтесь эвакуатором. Автомобильные колеса, имеющие порезы и шинные шишки, являются опасными для езды. При обнаружении таких дефектов лучше сразу все исправить.

Стальные колесные диски

Стальные колесные диски для машин являются самыми распространенными в автомире. Этот тип колесных дисков производится из специальных стальных заготовок с применением гидравлического оборудования. Стальные диски для большинства недорогих автомобилей являлись долгое время мировым стандартом и происходило это в течение многих десятилетий. Сталь, применяемая для изготовления колес в самом процессе производства, доминировала над остальными материалами долгое время, и все благодаря низкой себестоимости такого сплава.

Напомним нашим уважаемым читателям, что матетиал сталь, это крепкий сплав железа и углерода. К тому же данный материал (сталь) не очень и дорогой. Вот почему долгое время стальные диски были самыми популярными в мировой автопромышленности. Но главный минус этих стальных дисков — их удельный вес. К большому сожалению и этот факт остается фактом, сталь все-же тяжелее многих других металлов, которые используются в настоящее время для изготовления автомобильных колес. Поэтому естественно, что тяжелые стальные колеса значительно влияют на вес самого автомобиля. 

Также, при производстве стальных дисков процесс их изготовления жестко ограничен особенностями свойства металла и естественно самих технологией изготовления дисков. Главный минус при изготовлении стальных колес — это небольшая гибкость данного материала. Вот почему стальные колеса в основном имеют в априори ужасный и скучный дизайн.

Как мы уже выше сказали, все стальные диски (колеса) производятся при помощи гидравлического пресса-прокатки, который с силой прижимает заготовку колесного диска (стальная лента, соединенная с помощью сварки) формируя тем самым единый стальной диск. Таким образом и получается сам внешний обод стального колеса. Внутренняя часть этого стального диска также изготавливается при помощи специального штамповочного оборудования, которое и формирует стиль штампованного стального диска. К сожалению, из-за особенностей стали и технологии производства эти стальные диски имеют некрасивый внешний вид. В итоге из-за этого многие автопроизводители стараются скрыть такие штампованные колеса с помощью обычных декоративных колпаков, которые имитируют эти красивые легкосплавные колеса. 

В природе

Человеческие изобретения часто появляются как имитация природы (например, ранние конструкции самолётов напоминали птиц), но в природе имеется очень мало конструкций, напоминающих колесо. Исследователи связывает это с тем, что:

• преимущества колеса проявляются только в определённых нечасто встречающихся условиях. Для эффективности колеса нужна гладкая твёрдая поверхность. Конечности же животных являются более универсальным движителем: с помощью лап (ног) можно перемещаться не только по ровной поверхности, но и прыгать, плавать, нырять, лазать, преодолевать труднопреодолимые препятствия, двигаться боком, разворачиваться на месте и т. д. Это даёт эволюционное преимущество в дикой природе.
• колесо должно свободно вращаться вокруг оси и потому не может быть органом, которому нужны подвод нервов и питательных веществ.

В качестве возможных аналогов колеса Г. Шольц перечисляет:

• креветку Nannosquilla decemspinosa (англ.)русск., которая перемешается, перекатываясь как нечто среднее между колесным и гусеничным движителем;
• гусеницу Pleuroptya ruralis (англ.)русск., также активно перемещающуюся, свернувшись в колесообразную форму.

Примеров пассивного качения в природе гораздо больше. Шольц указывает, в частности, на:

• перекати-поле;
• паука Capparaceae aureola, свёртывающегося в шар для движения вниз по склону;
• краба Hippa pacifica (англ.)русск., который использует округлую форму тела, чтобы кататься по песку в зоне прибоя.

На микроскопическом уровне у бактерий встречается биохимический механизм осевого вращения (жгутик), но бактерии не «катятся» вокруг оси-жгутика в прямом смысле этого глагола, аналогов жгутика в макроскопическом мире нет.

Жук-навозник

Как ближайший пример (и возможный прототип) колеса, Шольц указывает на жука-навозника, который скатывает экскременты животных в шарик и затем закатывает его в норку. При этом одна пара задних ног придерживает шарик с двух противоположных сторон, образуя аналог оси.

Эритроциты в кровеносных сосудах образуют сложные структуры, катящиеся подобно колесу, как по стенкам сосудов, так и в плазме, что приводит к снижению сопротивления тока крови. Явление открыто советским учёным Чижевским А. Л. в 1951 г.

Паутина, состоящая из белковых молекул, не перекручивается в отличие от канатов, и позволяет пауку вращаться на ней в горизонтальной плоскости неограниченное время.

Как устроен колесный вентиль – из каких элементов состоит

Корпус

Вентили могут производиться в нескольких видах корпусов. Всего в продаже можно найти три варианта:

• резиновый;
• разборный;
• скрытый.

Разберем виды вентилей более подробно.

Наиболее часто встречаются резиновые «соски». Могут устанавливаться и на штамповку, и на литые диски. Обычно выдерживают до 4,5 атм. Есть модели разной длины. Не боятся перепадов температуры.

Разборные состоят из нескольких компонентов, собирающихся при установке. В комплекте обязательно присутствуют прокладки. Выполняются из стали и хромируются. Практически не боятся воздействия реагентов, перепадов температуры, воды. Так как выполняются из металла, отлично выдерживают большие нагрузки.

Скрытый вентиль производится из металла. Технически схож с разборным. Отличается отсутствием штанги для накачивания. Золотник размещен внутри элемента, который крепит «сосок» к колесному диску. Применяются на высокоскоростных автомобилях, рекомендованы к установке на литые диски.

Золотник

Запорным устройством в вентиле является золотник. Стоит разобраться как устроен этот конструктивный элемент. Технически он позволяет соединять полости с разным давлением, при этом не пропуская воздух из одной стороны в другую. Колесный ниппель легкового автомобиля несколько отличается от аналогичного устройства для велосипедов, хотя и имеет общий принцип работы.

Действует золотник за счет смещения подвижного элемента, относительно основной детали. В результате он может пропускать воздух внутрь шины при накачивании, но совершенно не пропускает его обратно, как только накачивание будет прекращено. При необходимости нажимая на золотник, можно стравить часть воздуха.

Выделяют следующие виды золотника.

• для камерных покрышек;
• стандартные для бескамерной авторезины;
• усиленные, рекомендованы для использования на спортивных автомобилях.

Колпачок

Колпачок часто считают декоративным элементом, хотя он выполняет важную функцию. С помощью колпачка защищают ниппель от попадания грязи. Чистота позволяет значительно дольше сохранять эксплуатационные характеристики вентиля. Поэтому, обязательно следует смотреть наличие на колесах колпачков. Крепятся они простым накручиванием на штангу «соска».

Сейчас в продаже можно найти пластиковые и металлические колпачки. Часто водители предпочитают покупать металлические колпачки, особенно если колесный диск хромирован. На самом деле, лучше выбрать пластиковый вариант. Металл может зимой примерзнуть к вентилю, или просто прикипеть под воздействием реагентов. Это приведет к необходимости полной замены ниппеля.

Из каких элементов состоит конструкция шины

Чтобы разобраться, как устроена шина рассмотрим все ее конструктивные элементы.

• Каркас. Часто этот элемент называют – корд. Это нити корда, придающие автошине достаточную прочность и жесткость. Существует несколько типов покрышек по типу расположения корда в каркасе.
• Брекер. Прослойка отделяющая протектор и каркас. Состоит из нескольких слоев корда, между которыми помещают резину. Обеспечивает дополнительную надежность и устойчивость к повреждениям, при этом достаточно гибкий.
• Протектор. Внешний слой резины на профиле шины. Отличается не только высокой прочностью, но и специальным рисунком, который обеспечивает более надежное сцепление с дорогой.
• Боковина. Слой резины над боковыми частями каркаса, обязательно имеют брекер.
• Борт. Позволяет покрышке наиболее эффективно садиться на обод диска.
• Бортовое кольцо. Специальный элемент борта, который позволяет добиться герметичности при сборке шины и колесного диска.
• Плечо. Часть протектора, которая размещена сбоку профиля. Зимние шины обычно имеют развитую плечевую часть, что улучшает проходимость на снегу.

Как видите, строение автошины достаточно сложное. Ниже рассмотрим основные элементы более подробно.

Лучшие инструкторы по вождению:

Автомобильный диск

Автодиск – это основной конструктивный элемент для монтажа автомобильной покрышки, передающий на нее вращения от оси. В конструктивном плане диск соединяется с ободом.

Эти колесные изделия могут быть стальными или легкосплавными. В стальных моделях обод приварен к металлической конструкции с помощью сварки. Во втором случае диски имеют целостную структуру.

Автомобильный диск монтируется на ось при помощи ступицы. В качестве элементов крепежа используются болты для легковых авто и шпильки для грузового транспорта. Крепежные отверстия выполняются для соединения колеса со ступицей.

Обычно используется около 4-6 отверстий. Внутренний объем может различаться в зависимости от тормозной системы.

Обод выполняет функцию соединяющего элемента между покрышкой и диском. Как правило, эта деталь представлена в поперечной форме для монтажа колес соответствующих размеров. На легковых авто эта деталь представлена с углубленным центром, а по краям от нее установлены выступы и полки (борта).

С помощью кольцевого выступа покрышка устанавливается на обод. Закраины автошины расположены на полке. Колесо монтируется на внешнюю часть полки. Однако существует конструкции, где колесо охватывает внутреннюю полку.

То есть покрышка захватывает обод. Принято выделять расширенные и стандартные полки. Эти классификации применяются в стандартах Run Flat.

Параметры автомобильного диска:

• Дистанция между закраинами или ширина обода;
• Диаметр, определяется по фиксации полок;
• Колесный выступ, или вылет, представляет собой дистанцию от центровки диска до поверхности соприкосновения со ступицей.

Что такое бескамерная резина

Бескамерная покрышка была разработана в 1903 г. представителем фирмы Goodyear. Но в массовое производство она поступила только в 1954 г. Сравнивая особенности двух типов покрышек, необходимо изучить устройство бескамерной шины. В-последних, как понятно из названия, камеры нет, и внутри они покрыты двухсантиметровым слоем каучука, который необходим для обеспечения герметичности. Слой герметизации изнутри прикреплён методом вулканизации.

Кроме того, слой особой резины эффективно уплотняет место соединения диска и покрышки. Обод диска имеет полку, и покрышка обхватывает её благодаря наличию округлых выступов. В результате обеспечивается необходимая герметичность. А чтобы воздух мог поступать внутрь, на ободе диска устанавливают вентиль.

Резина с камерой при проколе практически сразу же сдувается, потому что воздух выходит не только через образовавшееся отверстие, но и, из-за нарушения герметичности, в области обода диска. А из-за того, что машина продолжает движение ещё некоторое время проколотая шина выходит из строя, поскольку повреждаются другие её элементы. Из покрышки, которая не имеет камеры, воздух выходит только в месте прокола, и это может происходить очень медленно (все зависит от величины прокола), так как гвоздь, шуруп или другой предмет, который вызвал повреждение, застревает в отверстии и становится своего рода пробкой.

Обратите внимание! Шина без камеры характеризуется лучшей герметичностью, нет риска перетирания элементов, поэтому, проколов колесо, можно доехать до СТО и отремонтировать покрышку. Покрышки этого типа бывают зимними, летними, всесезонными

Однако специалисты рекомендуют менять их соответственно сезону, так как зимняя резина от летней отличается не только рисунком протектора, но также составом и характеристиками материала, конструкцией каркаса – корда и боковин. Например, протектор зимней резины сделан из более мягкого материала

Покрышки этого типа бывают зимними, летними, всесезонными. Однако специалисты рекомендуют менять их соответственно сезону, так как зимняя резина от летней отличается не только рисунком протектора, но также составом и характеристиками материала, конструкцией каркаса – корда и боковин. Например, протектор зимней резины сделан из более мягкого материала.

Различают радиальные и диагональные шины. Радиальные мягче, позволяют экономить топливо за счёт сопротивления качению, улучшают управляемость автомобиля. Но больше подходят для езды по хорошей ровной дороге. Для езды по ухабистой дороге рекомендованы диагональные шины, так как они более устойчивы к повреждениям.

Виды шин

Шины можно классифицировать по нескольким параметрам.

Сезонный фактор

Рисунок протектора летних и зимних шин

По сезонному фактору различают летние, зимние и всесезонные шины. Сезонность шины определяется по рисунку протектора. На летней резине отсутствует микрорисунок, зато присутствуют ярко выраженные бороздки для стока воды. Это обеспечивает максимальное сцепление колес с асфальтом.

Зимние шины от летних можно отличить по узким канавкам протектора, которые позволяют резине не терять свою эластичность и хорошо держать машину даже на обледенелой дороге.

Существуют и так называемые “всесезонные шины”, о плюсах и минусах которых можно сказать следующее: они одинаково хорошо показывают себя как в жару, так и в холод, однако обладают весьма средними эксплуатационными характеристиками.

Способ герметизации внутреннего объема

По этому показателю различают “камерные” и “бескамерные шины”. Бескамерные шины – это шины, имеющие только покрышку. В них герметичность достигается за счет устройства последней.

Внедорожные шины

Этот класс шин отличается повышенной проходимостью. Резина характеризуется высоким профилем и глубокими канавками протектора. Подходит для езды по глинистым и грязевым участкам, крутым склонам и прочему бездорожью. Но на этой резине не получится развить достаточную скорость на ровной дороге. В обычных условиях эта шина плохо “держит дорогу”, в следствие чего снижается безопасность движения, а протектор быстро изнашивается.

Рисунок протектора шин

Рисунок протектора шины

По рисунку протектора различают шины с ассиметричным, симметричным и направленным рисунками.

Симметричный рисунок наиболее распространен. Параметры шины с таким протектором наиболее , а сама шина в большей степени приспособлена для эксплуатации на сухой дороге.

Наивысшие эксплуатационные свойства имеют шины с направленным рисунком, который придает покрышке устойчивость к аквапланированию.

Шины с ассиметричным рисунком реализуют в одной покрышке двойную функцию: управляемость на сухой дороге и надежность сцепления на мокром дорожном покрытии.

Низкопрофильные шины

Этот класс шин разработан специально для скоростного движения. Они обеспечивают быстрый разгон и уменьшают тормозной путь. Но, с другой стороны, эти шины не отличаются плавностью хода и характеризуются шумностью при движении.

Слики

Слики – еще один класс шин, который можно выделить отдельной. Чем отличаются слики от остальных шин? Абсолютной гладкостью! Протектор не имеет ни канавок, ни бороздок. Слики хорошо себя показывают только на сухой дороге. Используются в основном в автоспорте.

Основные составляющие

Колесо автомобиля состоит из большого числа различных частей и составляющих. Каждая из таких составляющих имеет собственное название, определение и широко котируется специалистами, которые занимаются разработкой шин, дисков и различных комплектующих тормозной системы и подвески машины.

Основная составляющая колеса, вне зависимости от марки и модели автомобиля, а также типа привода — это диск. Диск представляет собой металлическую часть круглой формы, которая является основой для установки покрышки и в то же время выполняет функции крепления конструкции к ступице.

Одними из самых недорогих дисков являются диски штампованные: они изготавливаются из обыкновенной стали и проштамповываются на специальном прессовочном устройстве. Такие диски не отличаются привлекательным внешним видом, зато их надежности и долговечности можно только позавидовать. Именно благодаря надежности, владельцы автомобилей с полным приводом отдают предпочтение «штамповкам», поскольку они не боятся преодоления бродов и бездорожья.

Еще одна важнейшая составляющая колеса — это покрышка. Покрышка — это именно тот элемент, который контактирует непосредственно с поверхностью дороги и, таким образом, перенимает на себя львиную долю возлагаемых нагрузок. Шина может иметь различную ширину, высоту, радиус и устройство. От этих данных зависит то, какими параметрами должен обладать приобретенный диск.

Кроме того, шины имеют большое количество предназначений и разновидностей. Так, шоссейные шины предназначаются для достижения высокой устойчивости автомобиля на асфальте и при поездках на высокой скорости. Внедорожные покрышки, напротив, плохо себя ведут на высоких скоростях, зато при поездках по пересеченной местности не дадут увязнуть или забуксовать.

Маркировка колес

Наличие на шине надписи P195/55 R15 84 H означает ее размер и категорию. Приведем расшифровку:

• Р – обозначает категорию для легковых автомобилей, а 195 – это ширина шины в мм.
• 55 — это серия шины.
• R — конструкция шины (радикальная). Кстати, радиус никакого отношения к этой букве не имеет.
• 15 — диаметр диска.
• 84 — максимальная нагрузка на колесо (следует смотреть в специальных таблицах).
• H — максимальная скорость (также нужно смотреть в таблицах).

Еще указывается производитель шины, к примеру: Hada, Avon, Nitto, страна-изготовитель и знак предприятия, на котором сделан данный товар. Также имеются четыре цифры, которые обозначают дату изготовления.

Теперь разберем основные символы на шинах:

• MAX LOAD — допустимая максимальная нагрузка в кг.
• TUBE TYRE – шина с камерой.
• TUBELESS – шина бескамерная.
• MAX PRESSURE – допускаемый объем давления в шинах в кПа.
• REINFORCED – суперусиленная шина. Обладает уникальными свойствами.
• RADIAL – ширина радиальной конструкции.
• REGROOVABLE – максимальное углубление рисунка протектора при нарезке.
• DSI, TWI – расположение индикаторов износа.
• ALL STEEL — надпись предназначена для шин с каркасом и металлокордным брекером.
• M&S – всесезонные шины. Mud & Show – переводится как грязь+ снег.
• Rotation – обозначает, что шина имеет направление и на ней указана стрелка.
• All Season – шины, которые используют круглый год.
• Inside и Outside, а также Side Facing Inwards и Side Facing Out, — асимметричные шины. При установке бывают левые или правые, то есть Left или Right.
• AQUA, WATER, RAIN — обозначает, что шины обладают высокой защитой и устойчивостью при дождливой погоде.
• E – Европейский стандарт безопасности.
• DOT – стандарт безопасности США
• Traction А, В, С — способность к торможению на мокрой поверхности.
• Treadwear – износостойкость шины (пробег).
• Temperature А, В, С – термостойкость при высоких скоростях.

Тормозная система

Существует три варианта системы торможения: рабочая, стояночная, запасная

Тормозная система бывает следующих видов по типу привода:

• механическая;
• гидравлическая;
• пневматическая;
• комбинированная.

На современных легковых авто устанавливается тормозная система с гидроприводом, которая состоит из следующих элементов:

• педали тормоза;
• главного гидроцилиндра тормозной системы;
• заправочного бачка главного цилиндра, для заправки тормозной жидкости;
• вакуумного усилителя, имеющегося не во всех моделях;
• системы трубопроводов для переднего и заднего тормоза;
• тормозных цилиндров колёс;
• тормозных колодок, прижимаемых колесными цилиндрами к ободу колеса при торможении транспортного средства.

Электрооборудование, которое представляет собой совокупность электрических приборов и аппаратов, обеспечивающих нормальную работу двигателя

В символике

• Движущееся колесо является древним символом означающим цикличность и повторяемость. В качестве примера можно привести индийскую систему чакр и китайский символ «Инь и ян». Колёса были запрещены к применению в повседневной жизни в древнем Тибете.
• Крылатое колесо на гербе Панамы является символом прогресса.
• Колесо служило символом солнца в древнем Египте.
• В картах таро десятая из старших аркан называется колесо фортуны и символизирует изменения*.
• В языческой мифологии термин Колесо года обозначает ежегодную повторяющуюся последовательность сезонных праздников.
• Колесо является атрибутом Тараниса, кельтского божества-громовержца.