С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » На чем держится колесо автомобиля

На чем держится колесо автомобиля


Устройство автомобиля — познаем то, на чем ездим

Так оказалось, что управлять каким-либо механизмом, не зная как он устроен, попросту невозможно. Предлагаю вашему вниманию ознакомиться с устройством автомобиля. В механику вдаваться не буду, а лишь расскажу общие принципы устройства. Заметка пишется как вводная для группы заметок об устройстве автомобиля.

Кузов

Кузов это та делать, на которой держатся все остальные детали. Кузова бывают трех конструкций:

В рамной конструкции все детали автомобиля держатся на раме, которая выглядит как две паралельных «рельсы» соединены поперечинами. Такая конструкция достаточно тяжелая, но при этом достаточно прочная. Рамная конструкция характерна для тяжелых грузовиков и джипов.

В несущей конструкции кузов выполнен в виде своеобразной «ванной», спереди к которой прикреплены две балки, которые называются лонжероны. На лонжеронах висит двигатель и подвеска — да в общем вся передняя часть. Внутри самой ванной расположен салон автомобиля. Вес при этом ниже, чем у рамной конструкции, но это в ущерб прочности.

В скелетной конструкции кузов сварен из своеобразных «косточек». При этом фактическая его прочность будет ниже, чем у несущей и рамной конструкции, однако при таком подходе у инженеров появляется простор для создания областей программируемой деформации. Еще одним преимуществом скелетной конструкции является малый вес, от которого в свою очередь зависит расход топлива. При достаточно серьезном ДТП кузов может повести гораздо раньше, чем несущую конструкцию и тем более рамную. Если кузов повело, машину уже не починить.

То, что было описано выше называется остовом кузова(фундамент, основание). К остову приварены различные дуги, на которые в последствии будут прикреплены двери, крылья и крыша. Так же к остову и лонжеронам крепится двигатель и подвеска автомобиля.

Подвеска

Как уже было написано ранее, подвеска колес крепится к остову кузова и лонжеронам. Общего правила крепления подвески не существует. Можно только выделить, что передняя подвеска крепится к лонжерону сверху и к подрамнику снизу, который в свою очередь прикреплен к остову кузова и лонжеронам.  Передняя подвеска на современных автомобилях, как правило, имеет рычажный тип, тоесть с одной стороны крепится к кузову через специальные резиновые детали, которые именуются сайлент блоки. Как понятно из названия, задачей сайлент блока является снижение уровня шума при работе подвески. Сайлент блок похож на цилиндт, в центре которого просверлено отверстие и вставлена металлическая втулка. Именно эту втулки и крепят к кузову. Снаружи же сайлент блок обнимает кольцом ухо рычага. Таким образом толстый слой резины становится посредником между кузовом и повеской. С другой стороны рычагов находится шаровый наконечник. Похож он на чупачупс, который вставили в полусферу с отверстием для палочки, а с другой стороны затянули другой полусферой. В итоге «чупачупс» оказался внутри сферы, из которой торчит только палочка. Понятно, что двигая шарик за палочку, он будет крутиться. На конце палочки нарезана резьба, которой рычаг притягивают к стойке или поворотному кулаку. К стойке же или поворотному кулаку крепится колесо и тормозная система.

Задняя подвеска бывает зависимая(в этом случае задние колеса очень плотно друг с другом связаны и совершают похожие движения по вертикали), полузависимая(в таком случае связь между колесами не так сильна и они в определенных пределах могут двигаться независимо друг от друга) и независимая(как понятно из названия, задние колеса никак не связаны друг с другом и могут совершать несинхронные движения). Однако даже самую сильную независимость сглаживает специальная деталь — стабилизатор. Его задачей является синхронизация колес в случае кренов. Если машина начала кренииться налево, при этом левое колесо уходит глубже в арку, а стабилизатор тащит туда же правое колесо, что препятствует крену и дальнейшему перевороту автомобиля. Стабилизаторы ставятся на передние подвески, а так же на задние подвески, если задняя подвеска независимая. Это был стабилизатор крена. Есть так же поперечные и продольные стабилизаторы, задачей которых является удерживать ось в продольном или поперечном положении(другими словами, чтобы сразу пара колес не пыталась сдвинуться вперед или в бок относительно кузова).

Передние и задние колеса упираются сверху в пружины (пружины могут быть или обычные спиральные или ряд пластинок, именуемый ресорами, или эластичные пластинки, которые работают на скручивания, называемые торсионами ), которые создают мягкость автомобиля. В противовес пружинам, чтобы предотвратить их раскачивание и резкое проседания в глубоких кочках ставятся амортизаторы. Задача амортизатора не дать раскачаться колесу, а так же ограничить резкость вертикальных движений.

Двигатель

Если рассказывать примитивно, то двигатель устроен просто. Есть ряд поршней которые то поднимаются то опускаются. При этом они прикреплены к валу(грубо говоря оси) хитрой коленчатой формы. При взрыве топлива внутри камеры сгорания, когда поршень обязательно находится в самой верхней точки своей траектории, воздух начинает расширяться и таким образом толкает поршень вниз, а поршень при этом крутит свой коленчатый вал. Вот и весь двигатель)

К коленчатому валу прикрепляется большая тяжелая шестеренка, которая называется маховик. На самом деле это диск, по краю которого расположены зубцы. Потому он и похож на шестеренку. Сам маховик нужен для того, чтобы сохранять энергию вращения двигателя между взрывами в камере сгорания. А зубцы нужны для того, чтобы электромотор (стартер) в момент запуска двигателя мог расркутить маховик и дать начало серии взрывов внутри камеры сгорания. Как только двигатель начинает крутиться быстро, стартер отключается.

Трансмиссия

Вот и двигатель у нас крутится, но диапазон оборотов двигателя достаточно ограничен, ровно как и его мощность, поэтому, чтобы разогнать автомобиль, необходимо сначала сделать упор на силе, передаваемой колесам, а потом на скорости. Вот тут коробка передач и пригождается. Вспомните курс физики, когда маленькая шестеренка крутила большую. Приложив к маленькой шестеренке диаметром 1 сантиметр силу 1 килограмм, и передавая эту силу на шестеренку диаметром 5 сантиметров, на валу(оси) большой шестеренки мы получил силу 5 килограмм(расчеты и цифры взяты грубо приблизительно, чтобы показать порядки). Можно еще сказать что передаточное число равно 1/5. Это будет первая передача. Однако на первой передаче на один оборот маленькой шестеренки будет приходиться примерно 1/15 оборота большой. Тоесть крутим ось второй шестеренки медленно но сильно. Первая шестеренка, как уже можно догадаться это условно наш маховик. Но маховик же большой, куда еще больше шестеренку то — спросите вы. Да. Я уже говорил, что маховик служил лишь для сохранения энергии вращения двигателя. Однако у него есть еще одна функция. К нему прижимается диск сцепления, в который вставлена как раз ось маленькой шетеренки. Эта ось называется первичный вал. Ось второй шестеренки это вторичный вал. На вторичном валу находится несколько шестеренок разного размера. Это и есть вторые шестеренки. Разным размер нужен для разных передаточных чисел и для управления соотношением сила/скорость. Переключая передачи, маленкая шестеренка переходит с одной шестеренки вторичного вала на другую. Чем меньше вторая шестеренка, тем выше передача(так как выше передаточное число). Вторичный вал жестко сцеплен с колесами. Однако в повороте внешние колеса проходят большее расстояние, чем внутренние. Если левые и правые колеса будут сидеть на одной шесткой оси, в повороте будет повыенный износ резины, а так же снижена управляемость автомобиля. Чтобы этого избежать, в цепь между колесами и коробкой передач включен специальный механизм, именуемый дифференциал. Дифференциал передает вращение двигателя на то колесо, которое легче крутить, в итоге внешнее колесо будет вращаться быстрее, чем внутреннее. Кстати, благодаря дифференциалу, достаточно заехать в глубокую ямку одним ведущим колесом можно в принципе лишиться возможности передвигаться, так как проще всего буде крутить то колесо, которое висит, а все остальные будут стоять на месте. Чтобы этого избежать, инженеры придумали блокировку дифференциала, или другими словами жесткое соединение левого и правого колес одной оси. Если машина полноприводная, то между осями так же есть дифференциал, но логика его работы несколько сложнее и у всех машин разнится. Однако если вывесить одно колесо полноприводного автомобиля, можно так же лишься возможности двигаться и тут так же может пригодиться блокировка меж осевого дифференциала.

Ну и осталось по трансмиссии рассмотреть только способ передать вращение с дифференциала на колеса. Колеса на ямках прыгают, а ось должа передавать вращение жестко. Для этого ось разделили на приводные валы(по сути это круглая палка), на концах которой находятся детали, называемые гранаты(справедливо для передних ведущих колес и задних колес с независимой подвеской). Граната это скорее сленг, правильное же название трипоид или шрус. Это два разных узла. Принцип работы одинаков(два цилиндра один внутри другого), но у трипоида между цилиндрами находятся ролики(или роликовые подшипники), а у ШРУС(шаровая равных угловых скоростей) шарики. У шрус больший угол поворота по сравнению с трипоидом, поэтому как правило трипоиды ставят с внутренней стороны оси или на задних колесах (если они не подруливают и имеют небольшой диапазон вертикальных колебаний). Трипоиды более надежны, но имеют бОльшие ограничения по сравнению со шрусом.

Вот такой автомобиль уже условно может ехать. Если есть вопросы — не стесняйтесь, задавайте.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Крепление колес автомобиля

1754 Просмотров

Содержание

  • 1 Общие сведения
  • 2 Советы и рекомендации
  • 3 Подводя итоги

Без автомобиля своей жизни не представляют как жители крупных мегаполисов, так и сельские обитатели. Одной из ключевых составляющих железного коня являются колеса. Это не удивительно, ведь именно от веса, состава и их расположения на ступице зависит срок службы большинства элементов подвески и, что немаловажно, безопасность передвижения по дорогам.

Общие сведения

Чтобы выяснить, насколько качественные колеса установил на машину владелец, стоит понять, как устроено обыкновенное автомобильное колесо. Принцип работы автомобильного колеса достаточно прост: конструкция, имеющая равномерно распределённый вес, вращается вокруг оси и осуществляет движение машины. Принцип работы не зависит от того, о передней или задней оси идет речь, — расположение креплений и различных подвижных частей в обоих случаях одинаково.

Чтобы колесо не нагружало ось чрезмерно или неравномерно, при каждом шиномонтаже производят тщательный контроль распределения веса. Зачем это нужно?

Если баланс нарушен, то при движении будет чувствоваться биение, а управляемость машины станет хуже в несколько раз.

Вообще говоря, состав колеса не так прост, как это может показаться на первый взгляд. Так, список всех составляющих достаточно широк и занимает несколько десятков строчек, с учетом всех креплений и их элементов.

В составе колеса одной из самых важных частей является диск. Он может быть выполнен как из металла, так и особого состава, включающего в себя несколько различных сплавов. При этом стальной диск обладает самым большим весом и не выглядит привлекательно. Вес кованых и литых дисков значительно ниже, благодаря облегченному составу, а их прочность в несколько раз выше.

Шина — это еще одна часть, которая входит в конструкцию колеса современного автомобиля. В отличие от старых моделей, покрышка не имеет камеры. Шины, в зависимости от типа и размера, имеют различный вес и строение, а потому их срок службы может разниться. Так, грузовые покрышки изготовлены из более прочного и жесткого сплава и обладают большим весом, а потому имеют повышенный срок службы и готовы выдерживать сотни тысяч километров пробега без риска преждевременного износа.

Принцип работы подобной системы достаточно прост. Так, диск осуществляет равномерное распределение нагрузки на обод при движении и соединяет ступицу автомобиля непосредственно с колесом сборе. Работа покрышки заключается в том, чтобы обеспечивать надежное сцепление машины с дорогой. Схема работы зимней резины — в том, чтобы обеспечивать управляемость в лед, а летней — в дождь и влажную погоду, при сохранении высокого срока службы.

Советы и рекомендации

Надежная работа автомобиля — залог уверенности за рулем и максимальной безопасности даже при движении на больших скоростях.

Грамотное и своевременное обслуживание колес, знание их строения и принципа работы помогут не только избежать большинства проблем на дороге, но и оградить владельца от недобросовестных сотрудников киномонтажей, которые нередко предлагают ненужные и весьма дорогостоящие работы.

Срок службы покрышки, в среднем, составляет порядка 50 тысяч километров. Как правило, этого пробега достаточно, чтобы осуществился полный износ протектора и его стирание. По приезде в шиномонтаж, владельцу может быть предложена услуга по восстановлению протектора, однако от нее все же стоит отказаться.

Чтобы определить, каков срок до замены резины на новую, стоит обратить внимание на его протектор. Зачем же стоит смотреть именно на него? Как правило, протектор состоит из системы индикаторов, которые явно дадут знать владельцу о остаточной высоте объемного рисунка. Так, если протектор в средней части стерся до индикатора наибольшей толщины, срок до замены составляет порядка 5 тысяч километров.

Итак, зачем стоит избегать услуг по восстановлению структуры протектора? Строение покрышки таково, что при первом стирании протектора нарушается сама структура, и восстановить ее уже невозможно. Если все же придется прибегнуть к услуге восстановления протектора, то срок службы восстановленной резины окажется крайне малым, и в итоге потраченные деньги окажутся выброшенными на ветер.

Еще одна немаловажная часть обслуживания колеса автомобиля — это грамотное обслуживание колесного диска. От качества этой части колеса зависит безопасность вождения, поскольку наличие повреждений и трещин вполне может привести к потере управления на высокой скорости.

Для стального диска алгоритм обслуживания достаточно прост. Необходимо внимательно осмотреть всю конструкцию с обеих сторон и определить, имеют ли место значительные сколы краски, ржавчина или иные признаки того, что деталь имеет значительный износ.

Чтобы этого избежать, производят регулярную проверку и балансировку колесных дисков автомобиля при помощи балансировочных весов. Для этого применяется специальное оборудование, которое с высокой точностью может выдавать информацию о том, какие дефекты имеет деталь. Если в качестве краски появляются сомнения, лучшим решением будет немедленное ее восстановление.

Это действительно важно, поскольку металл, подверженный эрозии, станет разрушаться достаточно быстро. В конечном счете, подобный процесс приведет к разрушению структуры самого диска, и на высоких скоростях он может попросту треснуть.

Для литого диска важно отсутствие трещин, которые нередко появляются при проезде ухабов и попадании в ямы. При обнаружении подобного дефекта, следует незамедлительно заменить деталь на новую, во избежание риска аварии и потери управления.

Грамотное обслуживание колес автомобиля — это залог безопасного и комфортного вождения. Зная расположение и назначение всех составляющих колеса, владелец убережет себя от недобросовестных сотрудников шиномонтажей, будет способен производить начальную диагностику самостоятельно и, в конечном счете, экономить немалые средства на услугах специализированных сервисов.

Получи ПРАВА в Ташкенте

Колеса являются принимающей стороной крутящего момента от двигателя. Путем сцепления с дорогой они способствуют движению автомобиля, принимают удары и толчки из-за неровностей, а затем сглаживают их. Торможение, разгон зависят также от колес. Устройство колес представлено на рисунке 16.1. Оно включает в себя диск с ободом и шины. Рис. 16.1. Колесо легкового автомобиля a) устройство колеса б) уплотняющий буртик на ободе бескамерной шины 1 - диск колеса; 2 - обод; 3 - борт; 4 - камера; 5 - боковина; 6 - корд; 7 - протектор

Диск. К диску крепится обод, сам диск прикреплен к ступице колеса коническими болтами или гайками.

Шина. Различают два типа шин: шина камерная и шина бескамерная. Если шина камерная, то ее камера заполняется воздухом. Бескамерная шина – это покрышка авто.

В свою очередь сама покрышка состоит из каркаса, проектора, боковин и бортов.

Каркас шины - силовая основа покрышка. Каркас состоит из нескольких слоев корда (специальный материал). Этот держит давление сжатого воздуха изнутри и нагрузку от дороги наружи.

Протектор. Самый последний слой покрышки. Он непосредственно соприкасается с дорогой. На протекторе выдавлен определенный рисунок.

Рисунки протектора также бывают разных типов: дорожный, универсальный и специальный. В зависимости от условий эксплуатации автомобиля (зима, лето), выбирают покрышки с разным рисунком. Рис. 16.2. Расположение нитей корда а) диагональное б) радиальное

Тип шин также можно разделить в зависимости от корда. Нити корда могут быть расположены диагонально и радиально.

Если нити имеют диагональное расположение, угол их наклона равен 35-38о. Такое расположение позволяет соединить боковины покрышек по диагонали. Если же нити расположены радиально, то угол их наклона почти прямой. Борта покрышки соединены прямыми нитями. Различное расположение нитей представлено на рисунке 16.2.

Шины для автомобиля необходимо покупать в соответствие с рекомендациями завода-изготовителя.

Основные неисправности подвески и колес

Шум и стуки в подвеске. Причина: ослабление болтов крепления, износ шарниров, поломка пружины, неисправность амортизатора. Способ устранения: подтянуть болты, заменить неисправные детали.

Повышенный и неравномерный износ шин. Причина: износ шаровых шарниров подвески, дисбаланс колес, нарушение углов установки передних колес. Способ устранения: регулировка углов установки передних колес, замена изношенных деталей, восстановить баланс колес.

Увод автомобиля в сторону от прямолинейного движения. Причина: нарушение углов установки передних колес, неодинаковое давление воздуха в шинах, деформация рычагов передней подвески, разная жесткость пружин, неисправность верхней опоры одной из телескопических стоек, поломка стабилизатора. Способ устранения: регулировка углов установки передних колес, давления воздуха в шинах, замена неисправных деталей.

Повышенные вибрации при движении. Причина: дисбаланс колес, вздутие на боковине шины, повреждение дисков колес, износ подшипников ступиц колес, шаровых опор рычагов подвески. Способ устранения: восстановление баланса колес, замена неисправных механизмов.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости