Колеса легкових і вантажних автомобілів

Колеса забезпечують безпосередній зв'язок автомобіля з дорогою, беруть участь у створенні й зміні напряму його руху, передають на­вантаження від ваги автомобіля на дорогу.

Залежно від призначення колеса автомобіля поділяють на: • ведучі; • керовані; • комбіновані (ведучі й керовані); • підтри-мувальні.

Ведучі колеса перетворюють крутний момент, що передається від трансмісії, на силу тяги, завдяки чому забезпечується поступальний рух автомобіля.
Керовані колеса сприймають через підвіску штовхальні зусилля від кузова й за допомогою рульового керування задають напрям руху.

Комбіновані колеса виконують функції ведучих і керованих коліс водночас.
Підтримувальні колеса створюють опору кочення для задньої час­тини кузова або рами автомобіля, перетворюючи штовхальні зусилля на кочення коліс.
Колесо автомобіля (рис. 5.8Ї, як правило, кріпиться до маточи­ни 3, встановленої на підшипниках 2, на балці моста 7. Основними частинами колеса є диск 4 з ободом 8 і пневматична шина 5. Шина характеризується основними розмірами: зовнішнім діаметром D, по­садковим діаметром В і висотою Япрофі-ю шини.

Диск і обід колеса штампують зі спеціальної сталі, надаючи їм форми, яка сприяє збільшенню жорсткості й полегшує монтаж шини на обід. У місцях посадки шини обід має полички 7, що закінчуються бортами 6. Диск і обід колеса з'єднують зварюванням, а для кріплен­ня колеса до маточини в диску просвердлюють отвори, якими колесо встановлюється на шпильки й закріплюється гайками.
Залежно від конструкції обода та його з'єднання з ма­точиною всі колеса поділяють на: • дискові; • бездискові. Дискові колеса встановлюються на всіх легкових автомобілях і більшості вантажних, а бездискові— на великовантажних автомобілях МАЗ, КамАЗ та ін. На автомобілях підвищеної прохідності ГАЗ та ЗИЛ застосовують дискові колеса з рознімним ободом.
Дискові колеса з а формою внутрішньої частини обо­да поділяють на два види: • з глибоким ободом; • із плоским ободом.
Глибокий обід застосовують у колесах легкових автомобілів (рис. 5.8). Його характерна особливість полягає в тому, що в середній частині профілю є заглиблення, призначене для полегшення монтажу по­кришки на обід. Нерозбірна конструкція обода дає змогу максималь­но полегшити й спростити колесо. На таких колесах можна монтува­ти шини порівняно невеликого розміру — шини легкових автомо­білів.
Плоский обід у колесах вантажних автомобілів виготовляється в кількох варіантах, найчастіше з нерозрізним бортовим кільцем 7 (рис. 5.9), яке править за закраїну обода. В цьому варіанті обід 3 з диском 4 становлять нерозбірну зварну конструкцію, що має одну посадкову поличку із закраїною для борта шини, а друга посадкова поличка утворена на внутрішній поверхні пружинного розрізного замкового кільця 2.
Під час монтажу колеса шину вільно надягають на обід, установ­люють бортове кільце й у канавку обода закладають розрізне замкове кільце 2, фіксуючи цим бортове кільце на ободі. Після накачування шини завдяки тиску повітря в ній борти шини щільно притискають­ся до закраїн обода й бортового кільця, замикається замкове кільце в канавці обода й забезпечується щільна посадка шини на обід.

В інших конструкціях дискових коліс із плоским ободом застосо­вують розрізне бортове кільце, яке водночас виконує функції замко­вого кільця, або плоский обід роблять рознімним з двох частин. Че­рез велике навантаження на задній міст у вантажних автомобілів зад­ні колеса здвоєні. При цьому внутрішнє колесо кріплять на маточину шпильками й ковпачковими гайками з внутрішньою і зовнішньою різьбою, а зовнішнє колесо — гайками з конусом.
Бездискові колеса (рис. 5.10, а) закріплюють на маточині, викори­стовуючи для цього деталі самої маточини. Характерна особливість конструкції обода бездискового колеса (рис. 5.10, а, б) — виконання його з трьох секторів 1, що з'єднуються в єдине кільце за допомогою вирізів на їхніх торцях. Під час монтажу колеса на автомобіль секто­ри 1 закладають у шину в ненакачаному стані, потім складене колесо насувають на конічні посадкові поверхні спиць маточини 2 й закріп­люють притискачами 3 на шпильках 4 гайками 5. АВТОМОБІЛЬНІ ШИНИ
Пневматична шина — найважливіша частина автомобільного ко­леса. Вона вбирає невеликі поштовхи та удари від нерівностей доро­ги під час руху. Це забезпечується еластичністю шини й пружністю повітря, яким її заповнено.
А втомобільна шина (рис. 5.11) складається з покришки 3, каме­ри 4 з вентилем 5 і ободової стрічки 2, надітої на обід 1 колеса. Шина захищає камеру від пошкоджень і тертя об обід колеса й борти по­кришки. Покришка утворює зовнішню несучу оболонку шини, а ка­мера — її внутрішню порожнину. Іноді на легкових автомобілях за­стосовують шини без камери (безкамерні). Герметичність у них досягається нанесенням спеціального герметизувального шару на внутрішню поверхню покришки й щільною посадкою покришки на полички обода. Безкамерні шини легші, менше нагріваються, але потрібна більша точність виготовлення обода, трудомісткіше техніч­не обслуговування цих шин.

^ П о кришка (рис. 5.12) складається з каркаса 3, бортів 7, брекера (подушкового шару) 4, боковин 5 і протектора 6.

Каркас 3 слугує основою для покришки, надає їй потрібних міцності й гнучкості. Він складається з кількох шарів прогумованого корду. Залежно від розташування ниток корду в каркасі шини по­діляються на: • діагональні (рис. 5.12, а); • радіальні (рис. 5.12, б).
У каркасі діагональних шин нитки сусідніх шарів корду перетина­ються під певним кутом (95... 115°) і кількість шарів завжди парна. Під час контакту шини з дорогою змінюється кут перехрещування ниток корду, що призводить до підвищених деформації й теплоутво­рення, а також знижує термін служби шин.
У радіальних шин (типу Р) нитки корду в каркасі розташовуються від борта до борта (по радіусу) й не перетинаються одна з одною. Та­ка конструкція каркаса більш прогресивна: менша кількість шарів корду, зменшуються теплоутворення й опір коченню. Термін служби радіальних шин набагато більший, ніж діагональних.
Борти 7 (рис. 5.12) призначаються для кріплення покришки на ободі колеса. Борт складається з шарів корду, загорнутих навколо дротяного кільця 2, що створює нерозтяжну конструкцію й надає жорсткості посадковій поверхні покришки.
Брекер 4 — це гумотканинний прошарок, прокладений між каркасом Зй протектором б по всьому обводу покришки. Брекер по­м'якшує дію протектора на каркас. Для радіальних шин наявність брекера особливо важлива, оскільки він сприймає окружні зусилля й обмежує розтягання ниток корду.
Протектор б становить бігову частину шини. Ззовні він має жсунок у вигляді виступів і канавок між ними. Завдяки рисунку протектора забезпечується потрібне зчеплення коліс із дорогою, тому для різних покриттів доріг застосовують різні рисунки протек­тора.
Боковини 5 наносяться у вигляді тонкого еластичного шару гуми на бічні стінки каркаса й призначаються для захисту шин від механічних пошкоджень, проникнення вологи й т. д. На боковинах наносять позначення покришок.
Камери для автомобільного колеса виготовляють з еластичної повітронепроникної гуми. Розмір камери завжди дещо менший від розміру порожнини покришки, щоб у накачаному стані не утворю-
валися складки. Повітря в камеру подається через вентиль, що ста­новить зворотний клапан, який дає змогу нагнітати повітря всереди­ну й автоматично перекривати його вихід назовні. Вентиль скла­дається з корпусу, золотника й ковпачка. Корпус роблять із латуні у вигляді трубки й закріплюють у стінці камери за допомогою гайки або вулканізацією.

Д ля підвищення прохідності автомобілів в умовах бездоріжжя (розмоклі ґрунти, засніжені дороги, зоране поле) використовують спеціальні шини — аркові й пневмокотки (рис. 5.13, а, б відповідно).
Позначення и маркування шин. На ооковині кожної покришки наносять позначення (основні розміри) й маркування: товарний знак заводу-виготовлювача; дату виготовлення; порядковий номер; індекс максимально допустимої швидкості (L відповідає 120 км/год, р — 150, Q— 160, S — 180 км/год); індекс вантажопідйомності (для шин легкових автомобілів 75 відповідає 387 кг, 78 — 425, 80 — 450, 82 — 475, 84 — 500 кг і т. д.); балансувальну мітку, яка показує най­легшу частину шини; норму шаровості для шин вантажних автомо­білів.
Основні розміри шини (див. рис. 5.8) позначають двома групами цифр через риски. Перша група цифр означає ширину профілю ^ В, _Дру_га _ посадковий діаметр d на обід колеса. Ці розміри зазначають у міліметрах чи дюймах або мішаними. Наприклад, 8, 40 = 15; 215 =380. Тут у першому позначенні ширину профілю В і діаметр d дано в дюй­мах, а в другому позначенні ці самі розміри зазначено в міліметрах. Для позначення радіальних шин у кінці ставлять літеру Р, наприклад 185= 15Р.
Дату виготовлення й завод-виготовлювач шини позначають циф­рами та літерами, тут же зазначають номер покришки. Наприклад, 287Нк169527: число 287 (28-й тиждень 1987 р.); Нк — Нижньокамсь-кий шинний завод; 169527 — порядковий номер шини.
На боковинах покришок зазначають також модель, номер держав­ного стандарту, штамп ВТК, сортність виробу. Для безкамерних шин роблять напис «Безкамерна», для морозостійких — «Північ».
Основні розміри покришки (В і d), зазначені на її боковині, да­ють змогу приблизно визначити зовнішній діаметр D за формулою D = d + 2Н, вважаючи, що висота профілю Ядорівнює його шири­ні В.

Для шин легкових автомобілів, що мають низький профіль, у по­значенні розмірів зазначають відношення висоти профілю до шири­ни в процентах. Наприклад, для автомобіля ВАЗ-2108 розмір шини показують так: 165/70 R13. Тут 165 — ширина профілю (165 мм), 70 — відношення висоти профілю до ширини в процентах, R — радіальна, 13 — посадковий діаметр обода в дюймах.
Порядок монтажу й демонтажу шин. До експлуатації приймаються шини, які не мають дефектів і точно відповідають вимогам держав­них стандартів і технічних умов на шини. Автомобілі комплектують­ся шинами за рекомендацією шинної промисловості на підставі тех­нічної документації на автомобіль і з урахуванням дорожньо-кліма­тичних умов. Відповідно до цих рекомендацій заборонено ставити на колеса одного мосташини діагональної й радіальної конструкцій, а та­кож шини з різним рисунком протектора.

М онтаж шини виконують на чистий і справний обід. При цьому перевіряють, щоб на внутрішній поверхні покришки не було пошкоджень, протирають від вологи й посипають тальком. Після цього в покришку закладають камеру, злегка підкачують її повітрям, щоб набрала круглої форми. Потім шину надягають на обід колеса, виводячи в паз обода вентиль камери. Далі між ободом і бортом ши­ни вставляють знімне бортове кільце, а в канавку обода встановлю­ють замкове кільце. Розглянута технологія застосовується для коліс вантажних автомобілів, що мають плоский обід.
Демонтаж шини (рис. 5.14) здійснюють у такій послідовнос­ті: повністю випускають повітря з камери; відтискують борт покриш­ки від диска колеса, користуючись прямою лопаткою й лопаткою з кривим захватом; спочатку прямою, а потім обома лопатками відтис­кають замкове кільце й виймають його; далі, перевернувши шину, виймають із неї диск колеса.
Монтаж і демонтаж шин легкових автомобілів здійснюють в умо­вах станцій технічного обслуговування на спеціальних верстатах. Для індивідуального розбирання й складання шин можна користуватися також монтажними лопатками. Головне правило: починати монтаж треба з боку шини, протилежного вентилю, а демонтаж — з боку вентиля, послідовно відокремлюючи спочатку зовнішній борт покришки, а потім внутрішній.
ТЕХНІЧНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ ХОДОВОЇ ЧАСТИНИ
Основні несправності: • биття (коливання) передніх коліс, особли­во на великих швидкостях руху; • відведення автомобіля в бік від прямолінійного руху; • підвищене або нерівномірне спрацювання протектора шин; • сильні удари кузова об буфер під час руху по не­рівній дорозі; • скрипіння листів або осідання ресор (пружин).

Биття передніх коліс при швидкості руху автомобіля 60...80 км/год може бути наслідком:
- спрацювання кульових з'єднань рульових тяг і поворотних сто­яків, а також втулок маятникового важеля;
- порушення балансування коліс;
- підвищеного люфта в підшипниках маточин коліс.

Для усунення несправності треба оглядом перевірити стан шар­нірних з'єднань рульових тяг, різко повертаючи рульове колесо пра­воруч і ліворуч, а також перевірити люфт у підшипниках маточин по­хитуванням передніх коліс у поперечному напрямі в піднятому стані. Несправні кульові з'єднання підлягають заміні, а люфт у підшипни­ках можна усунути, підтягнувши регулювальну гайку маточини ко­леса.

Відведення автомобіля в бік від прямолінійного руху може бути наслідком:
- неоднакових кутів розвалу й поздовжнього нахилу поворотних стояків;
- різниці тиску повітря в шинах лівого й правого передніх коліс;
- неправильного зазору в підшипниках передніх коліс;
- деформування поворотного кулака або важелів підвіски;

/ великої різниці у спрацюванні шин; / підвищеного дисбалансу передніх коліс; / неоднакової пружності пружин підвіски. Для усунення цієї несправності треба перевірити й відрегулювати _кут установлення передніх коліс, довести тиск повітря в шинах до нормального й однакового значення, замінити деформовані й не­справні деталі та спрацьовані шини, збалансувати колеса. Якщо кути встановлення коліс не піддаються регулюванню, то це, як правило, пов'язане з деформуванням осі нижнього важеля або поперечини підвіски в зоні передніх болтів кріплень осей нижніх важелів, а також із підвищеним спрацюванням гумометалевих шарнірів. У цих випад­ках треба замінити деформовані або спрацьовані деталі, після чого здійснити регулювання.
Рівномірне підвищене спрацювання протектора в середній його частині (рис. 5.17, ж} свідчить про підвищений тиск повітря в шині. Якщо тиск у шині недостатній, спрацьовуються крайні частини про­тектора (рис. 5.17, є). В обох випадках треба довести тиск повітря в шинах усіх коліс до нормального.
До швидкого спрацювання протектора призводять неправильне регулювання сходження й розвалу коліс, а також збільшені зазори в підшипниках маточин (рис. 5, 17, б— д). Слід своєчасно перевіряти й регулювати кути встановлення коліс і затягування підшипників.
Нерівномірне спрацювання протектора (в одному місці або пляма­ми) характерне в разі порушення балансування коліс (особливо вна­слідок погнутості їхніх ободів). Сильні удари кузова є наслідком: / руйнування гумових буферів; / несправності амортизаторів; / осідання ресор (пружин); / поломки листів ресор.
Непридатні деталі, осілі ресори (пружини) й зламані листи ресор замінюють новими. З несправностей амортизаторів слід звернути увагу на течу рідини, що найчастіше виникає внаслідок: спрацюван­ня або руйнування сальника штока; усадки або пошкодження ущіль­нювального кільця резервуара; послаблення затягування гайки ре­зервуара; надмірної кількості рідини в амортизаторі (спостерігається підвищений опір амортизатора, особливо наприкінці такту стискан­ня). В усіх випадках необхідно визначити причину течі й усунути її.
Скрипіння ресор найчастіше виникає внаслідок спрацювання пластмасових шайб, установлених між їхніми листами. Для усунення несправності треба замінити шайби.
ЩТО Перед кожним виїздом перевіряти оглядом стан шин і тиск повітря в них (за зминанням шини), а через кожні 500 км пробігу автомобіля перевіряти тиск шинним ма­нометром і доводити його до нормального (також і в запасному ко­лесі).
ТО Через 10 тис. км пробігу автомобіля переставляти колеса для рівномірного спрацьовування шин. Од­ночасне переставляння всіх коліс доцільне за умови однакового нор­мального спрацьовування шин. У практиці слід керуватися також технічною необхідністю. Наприклад, якщо відбувається підвищене спрацьовування одного з коліс порівняно з рештою, то достатньо за­мінити тільки спрацьоване колесо або переставити колеса, користу­ючись таким правилом: у кращому стані мають бути колеса на перед­ньому мосту автомобіля. Періодично підтягувати кріплення деталей і вузлів передньої підвіски: корпусів кульових пальців до важелів під­віски; стяжних болтів поворотних стояків; різьбових втулок верхніх важелів; амортизаторів; стабілізатора поперечної стійкості; верхніх і нижніх поздовжніх та поперечної штанг задньої підвіски; дисків коліс.
Через 10 тис. км пробігу автомобіля перевірити кути встановлен­ня передніх коліс і, якщо треба, відрегулювати їх.
Через 20 тис. км пробігу автомобіля замінити консистентне мас­тило в маточинах передніх коліс (на автомобілі ЗАЗ — передніх і зад­ніх коліс), для чого зняти маточину, промити підшипники та внут­рішню порожнину маточини гасом або бензином, протерти ганчір­кою, покласти мастило «Литол-24» (замінники: мастило 1-13 жирове або ЯНЗ-2) на зовнішні кільця підшипників і, не заповнюючи внут­рішню порожнину маточини, змастити сильно підшипники, скласти маточину й відрегулювати затягування підшипників.

Через ЗО тис. км пробігу автомобіля перевірити справність амор­тизаторів за ступенем гасіння ними коливань кузова. Якщо аморти­затори справні, кузов не піддається сильному розгойдуванню, а за один подвійний хід амортизаторів повністю заспокоюється. Для більш ретельної перевірки треба звільнити з одного боку кріплення амортизаторів від деталей підвіски (в задніх амортизаторів — зверху, а в передніх — знизу). Після цього за звільнений бік переміщати шток або резервуар амортизатора вгору та вниз. Рух униз має відбу­ватися з більшим зусиллям, ніж угору.