Колесо автомобиля

Колеса – составляющие ходовой части, обеспечивают связь автомобиля с дорогой, причем это единственные элементы в конструкции машины контактирующие с дорожной поверхностью. Основная функция колес – обеспечение движения авто. Именно они за счет взаимодействия с дорожным полотном преобразуют вращение, полученное от силовой установки и трансмиссии, в перемещение автомобиля.

Назначение, функции

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.

Грузовые авто предназначены для транспортировки грузов и для снижения нагрузки на ведущие и управляемые колеса, в конструкцию ходовой части добавлены поддерживающие. Они не приводят в движение авто, не участвуют в обеспечении маневрирования, их задача – принятие части нагрузки «на себя».

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.

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.

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.

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.

Хамп предназначен для фиксации шины в ободе и предотвращает ее уход к центру обода. Полка выступает в качестве посадочной площадки для борта ската. Борт обода удерживает шину на полке и не дает ей «слезть».

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).

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.

Разновидности шин

Поскольку автомобили эксплуатируются при разных дорожных условиях, то производителями выпускаются различные виды шин автомобиля. Это позволяет обеспечить оптимальные ходовые качества при тех или иных условиях. Достигаются необходимые показатели двумя факторами – материал изготовления и рисунок протектора.

В целом, все выпускаемые шины можно разделить на две категории по таким критериям как сезонность использования и характер дорожного полотна.

По сезонности использования шины делятся на:

При изготовлении летнего варианта используется твердая резина, что обеспечивает отличное сцепление с дорогой. Предназначены они для использования по твердому сухому покрытию.

Зимние делаются мягкими чтобы в условиях пониженных температур обеспечивалась должная эластичность изделию. Также такие шины отличаются глубоким рисунком протектора. Помимо этого, многие модели оснащаются стальными шипами, обеспечивающими хорошее сцепление колеса на ледяной поверхности.

Что касается всесезонных шин, то в мире такой тип используется только в некоторых северных странах. Эти шины делаются из резины средней жесткости, что обеспечивает приемлемое сцепление с дорогой летом и сохраняет эластичность зимой.

Что касается типов шин, разделяющихся по характеру дорожного полотна, то они делятся на:

Дорожный вариант предназначен для использования на твердом покрытии. Внедорожные шины, отличающиеся более развитым протектором с сильными грунтозацепами, позволяют передвигаться на рыхлых поверхностях – песок, грязь. Универсальные же совмещают в себе качества дорожных и внедорожных шин.

Помимо этих двух критериев шины можно разделить еще по одному критерию – рисунку протектора. Он бывает симметричным, направленным и ассиметричным.

Симметричные шины обладают хорошими ходовыми качествами на сухой поверхности и имеют рисунок, который позволяет устанавливать колеса любым способом (менять местами, перекручивать на 180 град.).

Направленный рисунок обеспечивает самые лучшие ходовые качества в условиях движения по мокрой поверхности, но их ставить нужно только в строго определенном направлении.

Ассиметричные шины отличаются тем, что одна часть протектора обладает направленным рисунком, а вторая – симметричным. Это обеспечивает таким колесам неплохие показатели во время движения как по сухой, так влажной дороге.

Напоследок отметим, что при своей внешней простоте колеса автомобилей играют очень важную роль в обеспечении безопасности движения, поэтому подходить к их выбору следует очень тщательно.

Рисунок протектора: основные виды

Шины в автомобиле играют очень важную роль, так как именно от них зависит управляемость и сцепление с дорогой. Современная промышленность выпускает огромное разнообразие покрышек.

Одной из ключевых характеристик является рисунок протектора. Протектор – это наружный элемент шин, главная цель которого – создание оптимального пятна соприкосновения с дорожным покрытием. К его выбору необходимо подойти со всей серьезностью, так как конкретный тип рисунка протектора предназначен для определенных условий.

Классификация рисунков протектора

На рынке вы сможете найти сотни разнообразных рисунков, однако все они имеют общие характеристики, которые условно можно поделить на две группы:

• симметричные или несимметричные;
• направленные и ненаправленные.

Таким образом, если рассмотреть все возможные варианты получается четыре комбинации рисунка протектора. Рассмотрим каждую разновидность более подробно.

Симметричный ненаправленный: свойства

Это один из самых популярных вариантов протектора для покрышек. Ключевой особенностью является то, что рисунок имеет зеркальное отражение на второй половине шины. Это позволяет устанавливать ее на диск вне зависимости от направления вращения. Помимо этого, подобные типы рисунков протектора шин обладают максимально сбалансированными характеристиками. Сюда относится плавность хода и высочайший комфорт. Также это один из самых дешевых вариантов.

Особенности симметричного направленного

Данные шины (в отличие от предыдущих) имеют направление вращения. На боковой поверхности, как правило, располагается надпись «Rotation». Также благодаря направленности обеспечивается качественный отвод воды и практически полностью исключается аквапланирование. Это особо актуально, если такие шины установлены на передней оси. Они отводят воду, при этом «расчищают» дорожное полотно для задних колес. Такие шины имеют высокоскоростные индексы, поэтому идеально подойдут для спорткаров. На сухой дороге при использовании таких покрышек у вас не возникнет проблем с курсовой и поперечной устойчивостью.

Ассиметричный ненаправленный рисунок

Подобные шины имеют разную геометрию узора с правой и левой части покрышки. Симбиоз направленного и ненаправленного рисунков позволяет достигнуть отличных ходовых качеств. При перестроении или смене рядности на высоких скоростях они гарантируют лучшее сцепление с дорогой.

Также рынок предлагает линейку спортивных шин с ассиметричным ненаправленным протектором, которая имеет усиленные боковины. Благодаря такому конструктивному решению, здесь снижается издаваемый шум во время езды. Монтаж таких покрышек осуществляется с учетом маркировки — «Outer» (для внешней стороны) и «Inner» (для внутренней стороны диска).

Ассиметричный направленный

Данные шины практически полностью идентичны предыдущему варианту. Однако, благодаря уменьшенной ширине протектора на внутренней стороне, у авто появляется дополнительное сцепление. На боковинах шин также имеются надписи «Rotation», «Inner» и «Outer», поэтому установка происходит строго в определенном положении. Подобные шины имеют самую высокую стоимость за счет сложности производства.

Классификация летних шин

Покрышки разделяют на летние и зимние. Из-за особенностей погодных условий каждого периода существуют дополнительные виды рисунка протектора шин. При покупке вы можете встретить три основных вида:

Первая группа шин предназначена для эксплуатации на твердой поверхности: асфальте или бетоне. Шина имеет неглубокие вырезы, за счет чего достигается высокое сцепление с дорогой и низкий уровень шума. Данный рисунок также хорошо справляется с отводом воды и пыли от пятна контакта. Это самый оптимальный вариант для городских условий.

Универсальные покрышки используются не только в черте города, но и за его пределами. По устойчивости и шумности они уступают шоссейным, но позволяют без проблем ездить по гравию или мокрой траве. Это отличный вариант для тех, кто еженедельно выезжает на дачу или в загородный дом.

Грязевые покрышки предназначены для бездорожья. Они отлично справляются с грязью и камнями. Протектор характеризуется большим расстоянием между секциями и большой высотой. В некоторых моделях протектор также имеется и на части боковины, что обеспечивает максимальное сцепление. Крайне не рекомендуется использовать грязевые шины на трассе.

В зависимости от условий эксплуатации транспорта, необходимо подобрать соответствующий рисунок. Также следует постоянно контролировать уровень износа протектора, так как сильно изношенные шины будут малоэффективны на дороге.

Зимние шины: какой бывает рисунок

Существуют собственные виды рисунков протектора и для зимних шин. Различие не только в самом рисунке, но и конструкции. Можно выделить три самых распространенных типа:

• европейские;
• скандинавские;
• скандинавские шипованные.

Продукция из первой группы предназначена для эксплуатации в условиях мягкой зимы на дорогах без большого слоя снега и льда. По составу резины такие шины мягче летней и, как правило, имеют направленный симметричный рисунок протектора.

Скандинавские шины подразделяются на два типа: «липучки» и шипованные. Первые изготавливаются из мягкой резины, которая сохраняет свою эластичность даже при больших морозах. Высота протектора достигает 10 миллиметров. Используются для езды по снегу. Если на дороге достаточно большой слой льда, тогда оптимальным являются шины с шипами. При этом они не предназначены для эксплуатации по асфальту, так как при торможении металлические шипы вылетают из своих посадочных мест.

Современный рынок также предлагает специальные шины, которые позволяют выполнять дополнительно нарезку протектора. Такие модели в своей маркировке имеют латинскую букву «U» или слово «Regroovable». Нарезка позволяет продлить срок службы.

Правильно подобранный рисунок протектора шин легкового автомобиля значительно улучшает управляемость транспортного средства, курсовую устойчивость, при этом значительно преумножает эффективность торможения.

Разный рисунок протектора на разных осях

Многие автолюбители постоянно экспериментируют, устанавливая разный рисунок протектора на разных осях. Происходит это либо по причине любопытства, либо банальной экономии. При этом далеко не каждый водитель знает, как такой ход крайне негативно влияет на безопасность вождения, ведь отрицательного эффекта сразу можно и не почувствовать.

Законодательная база строго запрещает установку покрышек с одним типом протектора только на одну сторону автомобиля. Об этом гласят «Правила дорожного движения», в частности, статья 12.5; пункт 5.5. Причина этому – различные скоростные показатели во время процесса торможения. Машину может увести в сторону, например, на встречную полосу. Если во время дождливой погоды на одной стороне будут шины для мокрого покрытия, а на другой для сухого, то сцепление с дорогой будет однозначно неравномерным. Автомобиль будет постоянно уводить в сторону. Последствия во всех подобных ситуациях будут самыми плачевными.

Если говорить об установке разных шин на переднюю и заднюю оси, то здесь ограничений со стороны государства нет. При этом необходимо учитывать несколько особенностей. Во-первых, различный тип рисунка протектора допустим в том случае, если шины близки по своим характеристикам. В ином случае, естественно, заднюю ось будет постоянно уводить, возможно, машина фактически полностью потеряет свою управляемость.

Также многие автолюбители совмещают летние и зимние покрышки. Это решение будет безопасным только на заднеприводном автомобиле, так как вся масса равномерно распределена. Для машины с передним приводом это небезопасно, поскольку может привести к дорожно-транспортному происшествию. Во избежание аварийных ситуаций, конечно же, рекомендуется не экспериментировать, а всегда устанавливать все четыре покрышки с одинаковым рисунком протектора.

Как правильно установить колеса по рисунку протектора

Многие новички задают вопрос, как правильно поставить колесо по рисунку протектора. Здесь необходимо обратиться к самой первой классификации. Проще всего с шинами, которые имеют симметричный ненаправленный рисунок. Их можно устанавливать в любом положении. Симметричные направленные покрышки следует устанавливать по направлению вращения, основываясь на стрелке рядом с надписью «Rotation» Монтаж ассиметричных ненаправленных производится с учетом надписей «Inner» и «Outer (внутренняя и внешняя стороны соответственно). Для ассиметричных направленных колес следует учитывать все вышесказанное (надписи «Rotation», «Inner» и «Outer»).

Выводы

Представленная классификация рисунков протектора позволит вам с легкостью подобрать необходимые шины, которые будут максимально эффективны, ведь так они гарантируют большую безопасность на дороге.