Колеса і шини автомобілів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Колеса і шини автомобілів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

1. Призначення, види і будова коліс

2. Призначення і види шин

3. Позначення і маркування шин

4. Види і  причини спрацювання покришок

5. Охорона праці під час ТО та ремонту автомобіля

Список використаної літератури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Призначення, види і будова коліс

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);

• підтримувальні.

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. 1), як правило, кріпиться до маточини 3, встановленої на підшипниках 2, на балці моста 1. Основними частинами колеса є диск 4 з ободом 8 і пневматична шина 5. Шина характеризується основними розмірами: зовнішнім діаметром D, посадковим діаметром d на обід колеса, шириною В і висотою H профілю 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.

Рис. 1. Колесо автомобіля з глибоким ободом:

1 – балка моста; 2 — підшипники; 3 — маточина; 4 — диск;

5 — шина; 6 — бopти поличок; 7 — полички; 8 — обід

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 за формою внутрішньої частини обода поділяють  на два види:

• з глибоким ободом;

• із плоским ободом.

Глибокий обід застосовують у колесах легкових автомобілів (рис. 2). 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 1 (рис. 2), 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.

 

Рис. 2. Колесо автомобіля з плоским ободом:

1 — нерозрізне бортове кільце;

2 — розрізне замкове кільце;

3 — обід; 4 — диск

 

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. 3, а) закріплюють на маточині, використовуючи для цього деталі самої маточини. Характерна особливість конструкції обода бездискового колеса (рис. 3, а, б) — виконання його з трьох секторів 7, 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.

Бездискове колесо іншої  конструкції (автомобілі КамАЗ) має  нерозбірний обід, знімне бортове  кільце й замкове розрізне кільце, які за будовою аналогічні деталям колеса, зображеного на рис. 3. На маточину колесо встановлюють притискачами з центруванням по внутрішньому конусу, виконаному під канавкою для замкового кільця. Бездискові колеса порівняно з дисковими мають меншу (на 10...15 %) масу, зручніші при монтажі й демонтажі на випадок виконання ремонтних робіт із шинами, забезпечують кращі умови охолодження гальмових механізмів. Тепер такі колеса дедалі ширше застосовують на великовантажних автомобілях та автобусах.

Рис. 3. Бездискове колесо:

1 — сектори; 2 — маточина; 3 — притискач; 4 — шпилька; 5 — гайка

 

 

 

 

2. Призначення і види шин

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.

 

Рис. 4. Автомобільна шина у зборі з колесом:

1 — обід колеса; 2 — ободова стрічка;

3 — покришка; 4 — камера; 5 — вентиль

 

Автомобільна шина (рис. 4) складається з покришки 3, камери 4з вентилем 5 і ободової стрічки 2, надітої на обід 7 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.

Покришка (рис. 5) складається з каркаса 1, бортів 7, брекера (подушкового шару) 4, боковин 5 і протектора 6.

Каркас 3 слугує основою для покришки, надає їй погрібних міцності й гнучкості. Він складається з кількох шарів прогумованого корду. Залежно від розташування ниток корду в каркасі шини поділяються на:

• діагональні (рис. 5, а);

• радіальні (рис. 5, 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.

Рис. 5. Поперечні розрізи покришок шин: а — діагональної; б — радіальної, 

1 — борти; 2 — дротяне кільце; 3 — каркас; 4 — брекер (подушковий шар);

5 — боковини, 6 — протектор

 

 

 

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 1 (рис. 5) 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 3 й протектором 6 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 6 становить бігову частину шини. Ззовні він має рисунок 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 утворювалися 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.

 

Рис. 6. Спеціальні шини:

а — аркова; б — пневмокоток

 

 

Для підвищення прохідності автомобілів в умовах бездоріжжя (розмоклі ґрунти, засніжені дороги, зоране поле) використовують спеціальні шини — аркові й пневмокотки (рис. 6, а, б відповідно).

Аркова шина має профіль у вигляді арки, відношення Н/В = 0,3...0,4, що створює велику площину контакту, зменшує питомий тиск на ґрунт, а загалом сприяє підвищенню прохідності. Аркові шини встановлюють замість здвоєних задніх шин на спеціальний обід.

Пневмокотки мають П-подібний профіль перерізу, відношення Н/В — 0,2...0,3, характеризуються підвищеною еластичністю й дуже малим тиском на ґрунт, тому призначаються для транспортних засобів, які працюють на сніговій цілині, сипких пісках або в заболоченій місцевості. Спеціальні шини виготовляють в обмеженій кількості.

3. Позначення і маркування шин

На боковині 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 позначають двома групами цифр через  риски. Перша група цифр означає  ширину профілю В, друга — 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 - Нижньокамський 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 + 2Е, вважаючи, що висота профілю Н дорівнює 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 моста шини діагональної й радіальної конструкцій, а також шини з різним рисунком протектора.

Монтаж 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.

Рис. 7. Послідовність демонтажу шини:

а—в — відтискання борта покришки; г, д — відтискання й зняття замкового кільця з канавки; с — зняття ободу з диском

 

Демонтаж шини (рис. 7) 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.

Система централізованого регулювання тиску повітря в  шинах, що застосовується на вантажних автомобілях підвищеної прохідності (ГАЗ-66, ЗИЛ-131 та ін.), дає змогу підвищити прохідність автомобіля під час руху по м'яких дорогах зменшенням тиску повітря, що здійснює водій зі своєї кабіни. При цьому збільшується площа контакту шин із поверхнею дороги, знижується питомий тиск і підвищується прохідність автомобіля. Після подолання важкої ділянки дороги водій знову підвищує тиск у шинах, контролюючи його за допомогою манометра й підтримуючи в заданих межах.

Повітря до системи регулювання  надходить від компресора, що приводиться  в дію двигуном автомобіля ГАЗ-66 (рис. 8, а).

Рис. 8. Система централізованого регулювання тиску повітря в шинах:

а — схема (1 — компресор; 2 — регулятор тиску; 3 — повітряний балон;

4 — запобіжний клапан; 5 — манометр; 6 — кран керування; 7 — трубопровід); б — кран керування тиском (1 — корпус; 2, 4 — манжети; 3 — втулка;

5 — гайка; 6 — золотник)

 

Компресор 1 поршневий, одноциліндровий із повітряним охолодженням приводиться двома клиноподібними пасами від шківа колінчастого вала. Регулятор тиску 2, приєднаний до компресора, забезпечує тиск повітря, що розвивається компресором, у межах 0,5...0,55 МПа. Запобіжний клапан 4 в балоні 3 відрегульовано на тиск спрацювання 0,6 МПа.

Кран керування золотникового  типу (рис. 8, б) слугує для подавання стисненого повітря з повітряного балона в камери шин і випускання з них в атмосферу. Він складається з корпусу 1 із розташованим усередині золотником 6, двох гумових манжет 2, 4, втулок 3 і гайки 5. Золотник може перемішуватися вздовж осі крана й своєю кільцевою проточкою приєднувати нагнітальну порожнину крана з трубопроводом 7 до камер коліс і манометра 5 або випускати з них повітря в атмосферу (показано стрілками).

Повітря з трубопроводів, установлених на балці моста, підводиться до камери, що обертається разом із колесом, через блок сальників, які утворюють перехідну порожнину для повітря, що надходить далі крізь просвердлену в півосі до шинного крана й у камеру колеса. Шинні крани встановлюються на кожному колесі й дають змогу в разі потреби від'єднувати шини від системи регулювання, наприклад, під час тривалої стоянки автомобіля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Види і  причини спрацювання покришок

 

Рис. 9. Види та причини спрацювання покришки:

а — нормальне рівномірне спрацювання покришки; б — підвищене спрацювання зовнішніх доріжок правого переднього колеса — збільшений кут сходження коліс; в — підвищене спрацювання внутрішніх доріжок правого переднього колеса — від'ємний кут сходження коліс; г — підвищене спрацювання внутрішніх доріжок зі східцями між ними правого переднього колеса (вигляд ззаду) — від'ємний кут розвалу коліс; д — підвищене східчасте спрацювання внутрішньої доріжки правого заднього колеса — від'ємний кут розвалу задніх коліс (погнуто задню балку); є — місцеве спрацювання у вигляді окремих плям (на будь-якому колесі) — порушено балансування колеса; є — підвищене спрацювання крайніх доріжок без східців — експлуатація шини з недостатнім тиском повітря; ж — підвищене спрацювання середини протектора — експлуатація шини з підвищеним тиском повітря

 

5. Охорона праці під час ТО та ремонту автомобіля

• Технічне обслуговування й ремонт автомобілів виконують у призначених для цього місцях (на постах). На робочих місцях мають забезпечуватися безпечні умови для проведення робіт; обладнання, інструмент та прилади мають відповідати характеру виконуваної роботи й унеможливлювати травматизм.
• У разі примусового переміщання автомобілів з поста на пост потокової лінії передбачають світлову або звукову сигналізацію. Після сигналу про початок пересування конвеєра робітники повинні покинути робочі місця, вийти з оглядової ями й відійти від конвеєра. Для екстреного зупинення конвеєра на кожному посту є кнопки «Стоп».
• Електричне обладнання діагностичного стенда з біговими барабанами (пульт керування, апаратні шафи, блоки барабанів тощо) має бути надійно заземлене.
• Наприкінці зміни слід вимкнути рубильник стенда, закрити крани паливних баків, перекрити вентиль подачі стисненого повітря.
• Під час роботи під перекинутою кабіною автомобіля положення обмежувача треба зафіксувати защіпкою, в разі опускання кабіни — надійно закрити запірний механізм і правильно встановити запобіжний крюк у пазу опорної балки.
• Пуск двигуна треба здійснювати стартером, як виняток — пусковою рукояткою. Аби уникнути травмування кисті, рукоятку слід брати так, щоб всі пальці правої руки розташовувалися по один бік ручки. Повертати колінчастий вал треба тільки знизу вгору, довкола — забороняється.
• Пускати газовий двигун, якщо є витікання газу, не допускається.
• Регулювальні роботи з двигуном, що працює, слід виконувати на спеціальному посту з місцевою вентиляцією для видаляння відпрацьованих газів.
• Забороняється підтягувати деталі газобалонного обладнання автомобіля й виконувати інший ремонт, якщо у вузлах і трубопроводах є газ під тиском.
• У приміщеннях для ТО й ремонту автомобілів забороняється залишати порожню тару з паливом та мастильними матеріалами. Розлите паливо або оливу слід негайно прибрати, використовуючи пісок чи тирсу. Після завершення роботи всі використані ганчірки слід скласти у спеціальну тару.
• Технічне обслуговування й ремонт приладів системи живлення, знятих з автомобіля, виконують у цеху (на дільниці). Біля ванни для миття деталей системи живлення, біля верстаків для розбирання-складання, перевірки й регулювання приладів, а також біля токарного верстата мають бути вентиляційні відсмоктування.
• Роботи, пов'язані із зачищанням деталей перед паянням та лудінням, виконують на робочих місцях, обладнаних місцевою вентиляцією. Паливні баки й тару з-під пальних сумішей перед ремонтом треба промити гарячою водою, пропарити гострою парою, промити каустичною содою та просушити гарячим повітрям. Перед паянням і заварюванням слід відкрити пробки.
• Займання треба гасити за допомогою вогнегасників, піском або струменем розпиленої води. Балони з газом слід поливати холодною водою, щоб запобігти підвищенню тиску в них.

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури

 

1. Боровських Ю. І., Буральов Ю. В., Морозов К А. Будова автомобілів. — К.: Вища шк., 1991. — 304 с
2. Калисский В. С, Манзон А. И., Нагула Г. Е. Учебник водителя (категории «С»). — М.: Транспорт, 1985. — 334 с.
3. Кленников В. М., Ильин Н. М., Буралев Ю. В. Учебник водителя (категории «В»). — М.: Транспорт, 1980. — 254 с.
4. Михайловский Е. В., Серебряков К. Б., Тур Е. Я. Устройство автомобилей. — М: Машиностроение, 1981. — 344 с.
5. Резник А. М.,   Орлов В. П.  Электрооборудование  автомобилей.  —  М.: Транспорт, 1983. — 254 с.
6. Румянцев С. И., Синельников А. Ф., Штолъ Ю. Л. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. — М.: Машиностроение, 1989. — 310 с.
7. Сабинин А. А. Автомобили с дизельными двигателями. — М.: Высш. шк., 1981. - 263 с.
8. Шестопалов К С, Чиняев В. Г. Устройство и эксплуатация автомобиля. — М.: Изд. ДОСААФ, 1974. - 286 с.
9. Ютт В. Е. Электрооборудование автомобилей. — М.: Транспорт, 1989. — 286 с.