Чем опасен перетянутый крепеж колеса? 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:

1. Рамная
2. Несущая
3. Скелетная

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:

myautoexp.ru

НА ЧЕМ ДЕРЖИТСЯ ЖИЗНЬ АВТОМОБИЛЯ

Вопрос это не праздный, ведь куда ценнее любой престижной иномарки жизнь тех людей, которые в ней едут.Поговорим о контакте шины с дорогой и безопасности движения автомобиля.олщина обычной радиальной низкопрофильной шины легкового автомобиля в самом тонком ее месте составляет примерно 5 мм, а на самых современных шинах — еще и того меньше. Даже у грузовых шин она редко превышает величину в 10 мм. И вот на этот тонкий слой давит многокилограммовой тяжестью и сам автомобиль, и все, что в нем находится. И при резком разгоне, и при резком торможении все усилия от двигателя и трансмиссии через диск колеса передаются к протектору, «держащемуся» за дорогу, именно через эту тонкую боковину.В нормальных условиях она свое предназначение честно выполняет: заложенная при изготовлении прочность и давление воздуха, закачанного в нее (для легковых автомобилей это 2,1–2,3 bar), обеспечивают ей требуемую надежность. Но если давление воздуха не поддерживается на требуемом уровне, если часты удары шины о бордюрный камень тротуара, то обнажение металлических нитей корда, появление вздутий или даже разрыв шины во время движения автомобиля — далеко не полный список неприятностей, которые могут приключиться с шиной из–за неправильной ее эксплуатации.

Привычное устойчивое движение автомобиля по дороге может вдруг внезапно измениться, потому что шины из–за стечения ряда неблагоприятных факторов вышли из–под контроля водителя. Вот наиболее характерные случаи.

Автомобиль с большой скоростью движется по дороге, покрытой слоем воды (например, при сильном дожде). В какой–то момент шины могут потерять контакт с дорогой и «всплыть». Такое явление называется аквапланированием. Происходит это в условиях, когда шина уже не успевает выдавливать из–под себя в стороны слой воды. Чем толще этот водяной слой, чем меньше расчлененность рисунка протектора, его остаточная высота, чем ниже давление воздуха в шинах, тем меньше скорость движения, при которой наступит аквапланирование.

Испытания показали, что шина на мокрой дороге гонит перед собой вал воды, и давление в нем доходит до 2 bar. Высота его может быть от 1 до 3 см. При ширине протектора легковой шины примерно 15 см усилие, с которым водяной клин вдавливается между шиной и дорогой, может достичь 30–40 кг.

На изношенных шинах при толщине водяной пленки на дороге всего 1 мм аквапланирование может наступить при скорости около 100 км/ч. Экстренное торможение автомобиля к мгновенному прекращению этого явления не приводит. Да и не до торможения уже, потому что автомобиль «крутит» по дороге как попало.

У заднеприводного автомобиля аквапланирование, как правило, вначале происходит с передними колесами. Опытный водитель момент, предшествующий этому, может почувствовать. Руль становится «мягким», упругости (реакции дороги) не ощущается.

Скорость можно и не увеличивать, но достаточно на дороге встретить лужу чуть поглубже — и… читай все вышесказанное с начала.

У переднеприводного автомобиля (примем для простоты, что шины на нем стоят те же, что и на заднеприводном) аквапланирование, как правило, начинается с задних колес. Поскольку передние колеса являются ведущими и «вытягивают» автомобиль, водитель ничего подозрительного может сразу и не заметить — и даже без особых последствий продолжать увеличивать скорость. Но достаточно при этом незначительного притормаживания автомобиля — можно даже просто «сбросить газ» — как машину развернет на дороге.

Для предотвращения аквапланирования — хотя любая шина в предельных условиях входит в этот режим — разработчики изготавливают шины с большим расчленением рисунка протектора, с направленностью вращения, с изменением его поперечной профильности. Все это дает положительный эффект. Но на обычных дорогах эксплуатационные характеристики этих шин (темп износа, тормозной путь, расход топлива) зачастую бывают хуже.

Следует также предостеречь тех, кто по ошибке или из–за халатности установит шину с направленным рисунком против рекомендуемого направления движения. По канавкам протектора, — которые при контакте с дорогой становятся водоотводными, дренажными, — вода будет принудительно «закачиваться» в центр пятна контакта, а не отводиться оттуда.

На сухой дороге при пониженном давлении воздуха в шине и большей скорости движения возможно вхождение шины в режим критической скорости качения. Иногда достаточно нескольких минут движения в этом режиме, чтобы совершенно нормальная шина разорвалась на части.

Процессы, происходящие в шине, весьма сложны. Очень упрощенно их можно попытаться объяснить следующим образом. Когда шина входит в контакт с дорогой, она деформируется. Это происходит до середины пятна контакта, и на этот процесс расходуется часть мощности двигателя. После прохождения шиной центра пятна контакта она «раздеформируется» на дорогу, отталкивается от нее. Большая часть затраченной энергии возвращается. Остальная тратится на внутреннее трение в шине. Чем ниже давление воздуха в шине, тем больше потери: накат автомобиля меньше, расход топлива больше.

При скоростях, на которые шина не рассчитана, она не успевает раздеформироваться на дорогу. Произойдет это в свободное пространство. А поскольку шина — элемент упругий, возникают колебания, усиливаемые каждым следующим элементом протектора, выходящим из пятна контакта. Вся оболочка шины входит в резонанс, на ней появляются стоячие волны. Быстро повышается температура шины до 100 и более градусов, ослабевает прочность резины, ее связь с кордом. В конце концов шина разрушается.

Скоростные свойства шины заложены в ее конструкции. К каждой модели автомобиля шины подбираются, наряду с другими характеристиками, и по скоростному режиму. Но если давление воздуха в шине ниже нормы, критическая скорость наступает при скорости меньшей, чем та, которая указана на шине. С целью обеспечения большей безопасности движения согласно ГОСТ 4754 рекомендуется, например, для легковых автомобилей при предстоящем длительном движении на повышенных скоростях давление воздуха в шинах по сравнению с нормативом повысить на 0,03 МПа (0,3 bar).

Большое влияние на безопасность движения автомобиля, на его управляемость оказывают процессы, связанные с возникновением бокового увода, т. е. отклонения автомобиля от заданного передними колесами направления движения. Чаще всего боковой увод является следствием повышенной эластичности шин при сниженном давлении и действия на автомобиль боковой силы — например, сильного бокового ветра в местах разрыва зеленых насаждений (лесополос) вдоль дорог, на перекрестках, путепроводах и так далее.

Шина деформируется в поперечном сечении относительно первоначального положения пятна контакта. И хотя прямолинейное положение передних колес не меняется, автомобиль сносит в сторону. Для водителя это может оказаться неожиданностью.

Вероятность бокового увода автомобиля возрастает при повышенной эластичности шин передних колес по сравнению с задними. Поэтому не рекомендуется устанавливать на переднюю ось автомобиля радиальные шины, а на заднюю — диагональные. По этой же причине недокачанность передних шин опаснее, чем задних.

При больших скоростях движения даже на сухих дорогах в задней части пятна контакта шины начинается проскальзывание элементов протектора относительно дороги. Темп износа протектора возрастает, а устойчивость автомобиля ухудшается.

При большой скорости на сухой дороге задняя часть пятна контакта держит дорогу плохо. Автомобиль попадает в полосу начавшегося дождя, и под шину начинает проникать водяной клин. Держит теперь дорогу только центральная часть пятна контакта. Начало дождя, как правило, сопровождается сильными порывами ветра, и, если шины недокачаны, снос автомобиля уже вероятен. При интенсивном движении это может иметь печальные последствия.

При этом следует знать, что если на мокрой дороге по сравнению с сухой коэффициент сцепления шины ниже примерно на 25%, то в первые минуты дождя он снижается на 50% — сказывается действие смоченной водой пыли.

Чистой дороги тебе, водитель!

Пожалуйста, оцените эту страницу

sanekua.ru

расположение и крепление колес автомобиля, срок службы, принцип работы

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.

Подводя итоги

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.

portalmashin.ru

К чему может привести перетянутый крепеж колеса? — журнал За рулем

Недотянули болты крепления колеса или, наоборот, закрутили их с чрезмерным моментом? А знаете, чем неправильная установка колеса может обернуться впоследствии?

Эту простейшую и самую распространенную операцию — установку колеса на автомобиль — наверняка выполнял или как минимум видел, как это делается, каждый автомобилист. Идеально ее проводят на конвейере. На это и будем ориентироваться.

Представьте — вы конвейерный рабочий и занимаетесь этим по восемь часов ежедневно! Что, тяжко? Согласен, спина будет болеть, и вас моментально скрючит от непрерывного тягания тяжелой обувки автомобиля. На конвейере колесо в сборе весь путь от стеллажа до ступицы проделывает на специальной тележке. Рабочий лишь перекатывает его с одной ячейки в другую. Это не только забота о здоровье человека, но и обеспечение скорости и качества операции на протяжении смены. Без нее к концу рабочего дня усталые руки и спины были бы способны лишь на черепашью скорость. Тележка — с регулировкой по высоте, что позволяет не держать колесо на весу, а совместить отверстия и надеть его прямо на ступицу.

Далее вручную, чтобы не сорвать резьбу, наживляются гайки или болты. Операция требует определенной сноровки, поскольку делать это приходится в перчатках. Таково требование техники безопасности в массовом производстве. Работать голыми руками здесь категорически запрещено.

И, наконец, финальная операция — затяжка крепежа. Это делается не поочередно электрическим гайковертом, а с помощью специального оборудования. Все гайки или шпильки заворачиваются одновременно одинаковым моментом. Причем люди не бегают вокруг автомобиля. Операцию выполняют два человека, и каждый отвечает за свой борт.

Материалы по теме

Имея представление о конвейерной технологии, нетрудно применить знания на практи

www.zr.ru

• 
  Что такое слесарные работы
• 
  Соболь пикап
• 
  Плановый ремонт это
• 
  Надежность автомобиля
• 
  Гидравлический тормозной привод служит
• 
  Такелажная цепь
• 
  Камера для шин
• 
  Рено кенго технические характеристики
• 
  Реле прерыватель указателей поворота
• 
  Тракторный генератор
• 
  Тракторный генератор