Дисковые колеса и шины автомобиля. Устройство и основные параметры

Дисковые колеса автомобиля состоят из стального штампованного диска 2 и приваренного или приклепанного к нему обода 1. Для уменьшения веса диски делаются не сплошными, а с отверстиями. Диск колеса крепится к ступице, а его обод служит для установки шины.

Рис. Колеса: а — колесо с глубоким неразборным ободом; б — колесо с плоским разборным ободом; 1 — обод; 2 — диск; 3 — съемное бортовое кольцо; 4 — замочное кольцо; 5 — канавка; 6 — несъемное бортовое кольцо; 7 — отверстие для вентиля камеры

Наиболее распространены ободы колес двух типов: глубокие неразборные и плоские разборные. Глубокие неразборные ободы применяются для колес легковых автомобилей, плоские разборные ободы — для грузовых. У разборных ободов одно бортовое кольцо 3 делается съемным, что необходимо для монтажа шин. Это кольцо свободно надевается на обод 1 и крепится замочным кольцом 4, заправленным в канавку 5 на ободе.

Ободы колес некоторых грузовых автомобилей имеют оба бортовые кольца съемные. Обод такого колеса вместо бортового кольца 6 имеет с одной стороны небольшой буртик, который удерживает съемное бортовое кольцо. Другое бортовое кольцо крепится, как обычно, замочным кольцом.

Диски колес крепятся к шпилькам ступиц гайками с конусной фаской. Вследствие совпадения конусных фасок гаек с конусными отверстиями дисков достигается томная установка колес на ступице. Чтобы при движении автомобиля гайки крепления колес самопроизвольно не отвертывались, гайки правых колес имеют правую резьбу, гайки левых колес — левую. Гайки с левой резьбой отмечаются специальной проточкой на гранях.

Если на задние оси автомобиля устанавливается по два колеса с каждой стороны, то внутреннее колесо крепится колпачковыми гайками, имеющими внутреннюю и наружную резьбу, а наружное колесо надевается на колпачковую гайку и затягивается гайкой с конусной фаской.

На ободе диска колеса монтируется шина, которая служит для смягчения и частичного поглощения толчков и ударов при движении автомобиля по неровной дороге. Она состоит из камеры 1 и покрышки. В камеру накачивается воздух, а покрышка удерживает камеру на ободе 22 колеса, защищает ее от повреждений и обеспечивает хорошее сцепление колес автомобиля с дорогой.

Рис. Шина: 1 — камера; 2 — каркас покрышки; 3 — соединительная прослойка; 4 — протектор; 5 — боковина; 6 — диск колеса; 7 — замочное кольцо; 8 — вентиль камеры; 9 — съемное бортовое кольцо обода; 10 — колпачок вентиля; 11 — золотник; 12 — резиновый уплотнитель; 13 — клапан; 14 — шпилька; 15 — пружина; 16 — опорная скоба; 17 — корпус; 18 — гайка; 19 — шайба; 20 — фланец корпуса вентиля; 21 — борт покрышки; 22 — обод; 23 — ободная лента; 24 — сердечник

Камера представляет собой замкнутую кольцевую трубу, изготовленную из резины, с вентилем 8 для наполнения камеры воздухом. Вентиль представляет собой клапан, пропускающий воздух только в одном направлении. Состоит вентиль из металлического корпуса 17, золотника 11, клапана 13, пружины 15 и колпачка 10. Корпус вентиля представляет собой прямую или изогнутую латунную трубку, внутри которой нарезана резьба.

Внутрь корпуса на резьбе ввернут золотник. Золотник имеет клапан с резиновым уплотнителем 12. При помощи спиральной пружины клапан 13 плотно закрывает внутренний канал золотника и предотвращает выход воздуха из камеры. При накачивании камеры клапан перемещается вниз, сжимает пружину и пропускает воздух в камеру. Для облегчения накачивания камеры золотник рекомендуется немного вывернуть, чтобы ослабить затяжку пружины клапана. Корпус вентиля при помощи имеющегося в нижней части фланца 20 крепится гайкой 18 с шайбой 19 к камере. Помимо вентилей с металлическим корпусом, применяются также вентили, корпус которых изготовлен из резины и имеет внутри металлическую трубку.

Покрышка состоит из каркаса 2, бортов 21 с сердечником 24, соединительной прослойки 3 и протектора 4 с боковинами 5. Каркас покрышки изготовляется из нескольких слоев прочной прорезиненной ткани (корда), между которыми расположены слои резины. Каркас является основанием покрышки; чем больше слоев корда, тем большую жесткость имеет это основание, а значит, покрышка может выдержать большую нагрузку.

Борта 21 присоединены к каркасу и служат для установки покрышки на ободе колеса. Сердечник 24 борта представляет собой кольца, состоящие из пучков тонкой стальной проволоки, обернутых прорезиненной тканью. Сердечник предохраняет борта от растягивания при монтаже и демонтаже шины и предотвращает соскакивание ее с обода.

Протектор 4 служит для защиты каркаса от повреждений. Так как он непосредственно соприкасается с дорогой, то изготавливается из износостойкой резины и для лучшего сцепления с дорогой имеет выступы — рисунок. Шины с протектором, имеющим дорожный рисунок, предназначены для эксплуатации по дорогам с твердым покрытием; шины с протектором, имеющим комбинированный рисунок, — по дорогам с твердым покрытием и мягким грунтом; шины повышенной проходимости с рисунком типа «Вездеход» — по мягким грунтам и бездорожью.

Шины, имеющие протектор с рисунком в виде «елочки» или буквы «У», следует устанавливать на ободе так, чтобы вершины углов грунтозацепов были обращены в сторону вращения колес.

Рис. Правильная установка шины с направленным рисунком протектора

Правильная установка шин способствует самоочищению рисунка протектора от грязи и снега и улучшает сцепление шин с грунтом.

Соединительная прослойка 3 соединяет протектор с каркасом и в то же время является подушкой, поглощающей удары, воспринимаемые протектором покрышки.

Для защиты камеры от истирания об обод колеса на грузовых автомобилях между камерой и ободом колеса устанавливается резиновая ободиая лента 23.

На покрышках ставятся размер шины, маркировка завода-изготовителя, дата выпуска и порядковый номер покрышки. Размер шин обозначается в дюймах, а для новых типов шин — в миллиметрах. Размер шины обычно указывается двумя числами, например 6,50—16. Первое число (с десятичной дробью или с двумя нулями) обозначает ширину А профиля в дюймах, а второе (через тире) — внутренний диаметр Б шины также в дюймах, равный диаметру обода.

Рис. Размеры шины: А — ширина профиля; Б — внутренний диаметр; В — наружный диаметр

Специальные шины используются для повышения проходимости автомобилей по бездорожью. К ним относятся шины арочного типа, а также эластичные шины большого профиля, конструкция которых допускает работу с внутренним давлением воздуха в них до 0,5 кг/см2.

Шины арочного типа устанавливаются на специальные колеса.

Таблица. Краткая характеристика шин

Показатели шины	Марка автомобиля
	ГАЗ-69, ГАЗ-69А	ГАЗ-63	ГАЗ-51А	ЗАЛ-157К, ЗИЛ-157	ЗИЛ-151	ЗИЛ-164А, ЗИЛ-164, ЗИЛ-150	Урал-375	КрАЗ-214	КрАЗ-219
Обозначе-ние	6,5-15	10-18 (9,75-18)	7,5-20	12-18	8,25-20	9,0-20	14-20	15-20	12-20
Количество слоев корда	6	12	8	10	10	10	10	18	14
Внутреннее давление воздуха в шинах , кг/см2
передних колес	2	3	3	В передних и задних колесах пере-менное — от 3,5 до 0,5; нормаль-ное давление на твердом грунте — 3-3,5	4	3,5	В передних и задних колесах пере-менное — от 3,2 до 0,5; нормаль-ное давление на твердом грунте — 3,2	2,8	5
задних колес	2,2	4	3,5		3	4,2		3,2	5,5

Колесо, на которое монтируется шина арочного типа, состоит из внутреннего и наружного дисков 7 обода 8 и четырех прижимных колец: двух внутренних 3 и 9 и двух наружных 2 и 10. Наружные кольца съемные, а внутренние приварены к ободу колеса.

Рис. Колесо с арочной шиной: а — общий вид колеса; б — крепление обода с шиной; 1 — шина; 2 и 10 — наружные прижимные кольца; 3 и 9 — внутренние кольца; 4 — шпилька; 5 — вентиль; 6 — болт крепления колеса к ступице; 7 — диск колеса; 8 — обод колеса

Сборка колеса осуществляется при помощи шпилек 4. Плотность посадки шины обеспечивается натягиванием бортов шины на конические полки внутренних прижимных колец при завертывании гаек шпилек, т.е. зажимом бортов покрышки между внутренними и наружными кольцами. Воздух в полость шины накачивается через вентиль 5, который устанавливается в отверстии обода и уплотняется резиновой шайбой.

Низкое давление воздуха в арочных шинах обеспечивает увеличенную опорную поверхность шины с грунтом и, следовательно, снижает удельное давление шины на грунт, что повышает проходимость автомобиля. Этому способствует также хорошо развитый рисунок протектора шин с большими груитозацепами.

Эластичные шины отличаются от обычных шин тем, что их каркас выполнен менее жестким: ои имеет меньше слоев корда. Такие шины допускают непродолжительное движение автомобиля с внутренним давлением воздуха 0,5 кг/см2. Автомобили, оборудованные эластичными шинами, снабжаются специальной системой регулирования давления воздуха в шинах, которая дает возможность в зависимости от дорожных условий снижать или повышать давление в шинах на ходу автомобиля.

Управление подкачкой и выпуском воздуха из шин осуществляется из кабины водитёля с помощью специального крана управления давлением и блока шинных кранов; создаваемое давление контролируется по манометру.

Подводится воздух к шине через цапфу 10 поворотного кулака, канал 1, головку 2 подвода воздуха, штуцер 3, трубку 5, запорный кран 6 воздухопровода и вентиль 7.

Рис. Подвод воздуха к шинам колес автомобиля ЗИЛ-157К: 1 — канал подвода воздуха, 2 — головка подвода воздуха; 3 — штуцер головки; 4 — крышка ступицы колеса; 5 — трубка подвода воздуха; 6 — запорный кран; 7 — вентиль; 8 — распорное кольцо; 9 — шланг подвода воздуха к цапфе; 10 — цапфа

Чтобы шина не соскакивала с обода колеса во время движения автомобиля при пониженном давлении воздуха в ней, на ободах колес между бортовыми кольцами устанавливается распорное кольцо 8. Борта покрышки при монтаже зажимаются между бортовыми и распорным кольцами, в результате чего покрышка прочно удерживается на ободе колеса. Воздух для подкачки шин подается компрессором пневматической системы тормозов.

На некоторых легковых и грузовых автомобилях применяются бескамерные шины. Эти шины не имеют камеры и монтируются на специальный обод 4, на котором укреплен вентиль 2 для накачки воздуха. Установленная на обод и накачанная воздухом шина бортами 5 плотно прижимается к бортам обода колеса, что препятствует выходу воздуха из шины.

Рис. Бескамерная шина: 1 — герметизирующий слой; 2 — вентиль; 3 — резиновые втулки; 4 — обод колеса; 5 — борт

С внутренней стороны шина, а также ее борта покрыты герметизирующим слоем 1, изготовленным из самозатягивающейся резины. Вследствие такого устройства бескамерные шины продолжительное время удерживают воздух при проколах и даже при пулевых повреждениях.