Меню

Чем крепится колесо автомобиля

Устройство автомобильного колеса

Устройство автомобильного колеса:
1 — шина;
2 — обод;
3 — ступица

Колесо автомобиля состоит из пневматической шины, обода, соединительного элемента (диска), ступицы и пневматических шин.
В зависимости от конструкции обода и соединительного элемента колеса могут быть разборными и неразборными, дисковыми и бездисковыми. Ступица колеса обеспечивает его свободную установку на оси автомобиля.

Неразборное колесо с глубоким ободом

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.
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 плотной посадки шины на обод. Угол наклона полок составляет, как правило (5±1)°. Полки обода заканчиваются закраинами, имеющими определенную форму и служащих боковыми упорами для шины.
Расстояние между закраинами называется шириной профиля обода. В средней части обода имеется углубление, необходимое для облегчения монтажа и демонтажа шины на обод. Это углубление (ручей) может быть расположено симметрично относительно плоскости колеса или со смещением.

Размеры и профиль обода регламентированы соответствующими стандартами. На каждый обод наносится соответствующая маркировка, из которой можно узнать размеры и профиль. Основные размеры обода, ширину профиля и диаметр, как правило, все изготовители указывают в дюймах, за исключением компании Michelin, которая применяет для этого миллиметры.
Пример маркировки: 5J × 13H2 ET 30, где:
5 — ширина обода в дюймах;
13 — диаметр обода в дюймах;
J и H2 — конструктивные особенности профиля обода;
ET 30 — вылет (от немецкого слова Einpresstiefe — ET) 30 мм.

Положительное (а) и отрицательное (б) плечо обката управляемого колеса

Вылет колеса (выступ) является важным параметром. Любое колесо должно «охватывать» ступицу, к которой оно крепится, потому что центр пятна контакта шины с дорогой смещается относительно вертикальной оси, проходящей через центр ступицы на небольшую величину, которая рассчитывается при конструировании подвески и рулевого управления автомобиля.
Величина вылета особенно важна для управляемых колес, потому что положение пятна контакта относительно оси поворота колеса играет важную роль в определении характеристик 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) поверхностям в отверстиях диска, предназначенных для крепления болтами или гайками. Иногда для лучшего центрирования и облегчения монтажа используют пластмассовые кольца, которые устанавливаются перед монтажом колеса на ступицу в центральное отверстие диска.
Колесные диски 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 высокую прочность при малой массе. Легкосплавные колеса дороже стальных, но эстетически привлекательнее. Колеса изготавливались и из композитных материалов: например, еще в 70-е гг. фирма Citroёn выпускала армированные углепластиковые колеса, которые весили в два раза меньше металлических. Однако из-за высокой стоимости таких колес они устанавливаются только на дорогих спортивных автомобилях.

Читайте также:  Обзор радар детектор для автомобиля

Конструкция разборного обода грузового автомобиля:
1 — закраина;
2 — обод;
3 — разрезная часть обода;
М — ширина обода;
D — диаметр обода

Разборные ободья применяют для колес большинства грузовых автомобилей и автобусов. Разборные ободья могут быть дисковыми и бездисковыми. Наиболее часто используются разборные ободья с коническими посадочными полками.

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

Шины грузовых автомобилей имеют большие размеры и высокую жесткость, поэтому монтаж таких шин на неразборные ободья затруднен. Разборные ободья позволяют облегчить эту задачу. Для некоторых шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности применяют разборные ободья с распорными кольцами. Такие ободья состоят из двух частей, соединяемых между собой болтами. Такая конструкция 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 радиально-упорные подшипники.
В подшипники колес закладывается смазка, выдерживающая высокие температуры. Для предотвращения вытекания смазки и попадания грязи подшипники уплотняются сальниками.

Источник статьи: http://wiki.zr.ru/%D0%A3%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%B0

Почему на одних автомобилях шпильки, а на других болты?

Существует всего три способа крепления автомобильного колеса. Первый – это крепление на шпильки. Второй – на болты и третий – с помощью центрального замка, но этот способ, пожалуй, можно встретить только на гоночных автомобилях.

Поговорим о первых двух

Машины выбирают по цвету, по форме кузова, по мощности мотора, по уровню безопасности и комфорта, да даже по фарам, но никогда не по способу крепления колес. Для рядового водителя в принципе не имеет значения, как и каким образом его колесо крепится к ступице. Ему достаточно не иметь с ними проблем, чтобы не оказываться время от времени в шиномонтаже .

Однако любознательные автомобилисты, которые не представляют своей жизни без работы над своим авто, как-то задались вопросом:

В чем разница между болтами и шпильками?

В повседневной жизни никакой разницы нет. Другое дело, что ощутить плюсы и минусы шпилек можно в тот момент, когда возникнет необходимость снять, а затем установить колесо обратно. В этой ситуации шпильки выступают в качестве направляющих, а это значит, что установка колеса в исходное положение не должна занять много времени. Для сравнения, вкрутить в резьбу болты может быть гораздо сложнее, т.к. водитель должен придерживать и центровать колесо вручную.

Однако, это совершенно не означает то, что шпильки – это идеальное решение для любого автомобиля. С высокой долей вероятности шпильки могут погнуться во время эксплуатации или при значительном боковом ударе. Погнутая шпилька – это проблемы с монтажом колеса. На этом примере болтовой способ крепления выглядит значительно более надежным.

Читайте также:  Автомобиль приобретен для использования

А еще нужно понимать, что любая шпилька предполагает наличие резьбы. Неудачная затяжка гайки при очередной смене летних шин на зимние может обернуться сорванной резьбой. Это, как вы понимаете, ни коем образом не способствует устойчивости колеса.

Получается, что производители выбирают способ крепления просто по своему усмотрению?

Не совсем верно, ведь выбор способа крепления зависит напрямую от динамических характеристик автомобиля и конструкции ступицы в частности. Болт, помимо осевой, принимает на себя еще и радиальную нагрузку, в то время как шпилька – только осевую. Это значит, что шпильки применяются производителями там, где диаметр болтов из-за нагрузок будет ощутимо большим.

При этом вряд ли захочется об этом думать, стоя у обочины где-нибудь на трассе. В этот момент самым главным качеством типа крепления будет удобство замены пробитого колеса на запасное.

А как только произойдет замена, можно будет поехать дальше и вновь позабыть про разницу между шпильками и болтами.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/koleso_ru/pochemu-na-odnih-avtomobiliah-shpilki-a-na-drugih-bolty-5f914019c2b29d2294dcb251

ЧТО ТАКОЕ СТУПИЦЫ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ

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).
Читайте также:  Сделать накопитель для автомобиля

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?

Верный признак неисправности ступицы — сильный гул, доносящийся со скорости 40 км/ч. Интенсивность гула увеличивается пропорционально скорости. Автомобиль необходимо отправить на диагностику, где путем вывешивания колеса, вращающимися движениями, а также толчками определят сторону и степень износа. Самостоятельно можно раскачать колесо, вывесив машину домкратом.

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.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/avtotachki/chto-takoe-stupicy-i-dlia-chego-nujny-5e8da4ce41638c101f61f744