3.2 Колеса и шины автомобиля
а) Назначение шины
Смягчить толчки и удары, передаваемые на подвеску автомобиля, обеспечить надежное сцепление колеса с дорожным покрытием, управляемость, передать на дорогу тяговые и тормозные силы. В значительной степени от шины зависит коэффициент сцепления, проходимость в различных дорожных условиях, расход топлива и шум, создаваемый автомобилем во время движения.
Шина состоит из каркаса, брекера, протектора, боковин, бортов, камеры или герметизирующего слоя, ободной ленты и вентиля.
б) Требования, предъявляемые к шинам.
К шинам автомобилей предъявляются следующие требования:
соответствие упругих свойств ГОСТ 4754—80 и ГОСТ 5513—86, а нормальной, боковой, крутильной и угловой жесткостей, тангенциальной эластичности параметрам автомобиля и условиям движения;
камерные и бескамерные шины, смонтированные на ободе, должны быть герметичными и обеспечивать заданную стабильность внутреннего давления по времени;
сцепление шины с покрытием дороги должно быть достаточным, а сопротивление качению — минимальным;
шина должна обеспечивать низкую удельную нагрузку в контакте с дорогой;
рисунок протектора должен соответствовать дорожному покрытию;
по статическому и динамическому дисбалансу шины должны соответствовать нормам ГОСТ;
биение шин не должно превышать: для радиальных шин с посадочным диаметром 13 и 14 дюймов — радиальное 1, боковое 1,5 мм; для радиальных шин с посадочным диаметром 15 дюймов — радиальное 1,5, боковое 2 мм; для диагональных шин - радиальное 2, боковое 3 мм;
уровень шума при движении должен быть в пределах допустимого;
шина должна обладать достаточной прочностью (противостоять проколам и другим видам повреждений), износостойкостью протектора и должна обеспечивать заданную долговечность;
удобство монтажа и демонтажа и ремонтопригодность.
Требования к безопасности шины предусматривают:
исключение разрыва (возможен при возрастании давления до 2...2,5 МПа, а эксплуатационное давление, при котором гарантирован запас прочности на разрыв, составляет примерно 0,2 МПа);
надежность прилегания бортов к закраинам обода;
предотвращения смещения бортов шины при понижении давления;
замедление или предотвращение падения давления при проколе шины (в этом случае наиболее безопасна бескамерная шина, так как герметизирующий слой заполняет прокол);
передачу тяговых и тормозных сил без проскальзывания;
скоростную прочность, т. е. возможность разрыва шины под действием центробежной силы; для высокоскоростных автомобилей (при скорости свыше 200 км/ч) опасность разрыва шин становится реальной, а для гоночных автомобилей может быть даже катастрофической;
снижение возможности повреждений боковых стенок;
малый нагрев.
Требования к экономичности предусматривают:
низкую стоимость комплекта шип, износостойкость (продолжительное сохранение глубины рисунка протектора 8...9 мм);
малое сопротивление качению;
приемлемый дисбаланс и ремонтопригодность.
Рисунок 18 - Рисунки протектора шин
а) - дорожный, б) – универсальный; в) – повышенной проходимости;
г) – зимний; д) – карьерный; е) – асимметричный.
в) Назначение колеса.
Колесо предназначено для удержания шины, восприятия и передачи нагрузки от шины на ступицу.
Колесом называется конструкция, состоящая из обода и соединительного элемента (диска) с деталями крепления. На колесо монтируют пневматическую шину и затем закрепляют ее на ступице.
г) Требования, предъявляемые к колесам.
Требования, предъявляемые к конструкции колеса:
полное соответствие применяемой шине по размерам, жёсткости и конструкции обода;
надёжное крепление к ступице;
прочность и долговечность;
минимальное биение и дисбаланс;
минимальные массы и момент инерции;
лёгкость монтажа и демонтажа шины;
При применении бескамерных шин возникают дополнительные требования:
одинаковые посадочные размеры для камерной и бескамерной шин;
надёжная герметизация шины без применения дополнительных уплотняющих деталей;
возможность установки камерной шины;
обеспечение первоначальной герметизации при накачивании шины;
герметичное соединение шины с ободом в условиях эксплуатации, включая движение с минимальным давлением воздуха в шине;
коррозионно-стойкое покрытие для защиты металла и для облегчения монтажно-демонтажных работ;
технологичность;
ремонтопригодность
минимальная трудоёмкость;
минимальная себестоимость;
низкая стоимость;
простота устройства и обслуживания.
д) Классификация заданной конструкции.
На автомобиль Лада Приора:
Колесные диски – стальные штампованные или литые легкосплавные.
Ширина диска – 5,0 – 6,0 J
Шины: радиальные, низкопрофильные, бескамерные.
Размер – 185/65R14 или 185/60 R14
Индекс скорости – H (210 км/ч).