Колеса и шины

Колесные диски различаются по технологии изготовления: стальные сварные (штампованные, прокатные), литые, кованые. Существуют так же литые и кованые диски, выполненные из магниевых сплавов. Стальные диски Возможность отрихтовать стальной диск после деформации, а так же тот факт, что при ударе такие диски не трескаются, а мнутся, является основным достоинством стального колеса. Более низкая стоимость стального диска также является неоспоримым преимуществом.

К недостаткам стальных колес можно отнести низкую коррозийную стойкость, большой вес (около 6–6,5 кг) и невыразительный дизайн. Литые диски Вес литого диска на 15–30% легче, чем у аналогичного стального. Это приводит к тому, что неподрессоренная масса становится меньше, что благоприятно сказывается на работе подвески. Литой диск, имеет меньший момент инерции, колесо быстрее реагирует на возвратные действия амортизатора, тем самым быстрее восстанавливая контакт с дорогой. Легкие сплавы обладают хорошей теплопроводностью. Таким образом, легкосплавные диски обеспечивают лучшее охлаждение тормозных дисков и суппортов. Основными недостатком литых дисков является их хрупкость. При сильном ударе литой диск может просто расколоться. Также к недостатку можно отнести и относительно большую стоимость таких дисков. Кованые диски Процесс изготовления кованых дисков использует технологию горячей объемной штамповки, называемой иначе ковкой. Кованые диски легче и прочнее литых – это их главное достоинство. Но в то же время, они и дороже. При сильных ударах кованый диск не мнется и не трескается, так как в диске отсутствуют скрытые раковины и поры как у литого диска. Литые и кованые диски из магниевых сплавов Магниевые диски легче и прочнее чем диски из алюминиевых сплавов. Но их основной недостаток, из-за которого они не нашли широкого применения, это – низкая коррозионная стойкость. На такие диски не рекомендуется ставить стальные балансировочные грузики, так как образовавшаяся химическая пара “магний-сталь” приводит к ускорению процесса разрушения диска. Для защиты диска от окружающей среды, весь диск покрывается защитными лаками или красками, а это приводит к увеличению стоимости магниевого колеса.

Внимание! К основным недостаткам кованых и литых дисков, как ни странно, можно отнести их прочность, поскольку при сильных ударах на плохой дороге такие диски не гнутся, тем самым не “амортизируя” удар, а просто двигаются в направлении удара, ломая ступицу и, таким образам, разбивая ходовую часть машины. Так что, если вы хотите застраховаться от таких неприятностей, следуйте одному простому совету: выбрав литые или кованые диски, выбирайте дороги, по которым вы ездите. Таблица 5.5 Сравнительные характеристики автомобильных дисков Подбор дисков При покупке диска необходимо учесть целый ряд параметров, а именно: диаметр центров крепежных отверстий количество и диаметр крепежных отверстий диаметр отверстия под ступицу – DIA вылет колеса – ЕТ. Характеристика диска задается строкой вида: 5.5Jx15H2ET31 где 5.5 – ширина обода в дюймах (стандартный ряд: 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0 …); J – форма бортовой закраины обода (может быть: JJ, JK, K или L); 15 – диаметр обода в дюймах (стандартный ряд: 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20); H2 – код конструкции хампов (может быть: H, FH, AH …); ET31 – вылет колеса в мм (может обозначаться: E, OFFSET(смещенный), DEPORT (выступающий)); DIA Диаметр центрального отверстия под ступицу (DIA) указывается в мм. При несоответствии диаметра центрального отверстия диск не одевается на ступицу. Если отверстие меньше, его можно расточить (только доверить эту операцию нужно квалифицированным специалистам, т. к. требуется высокая точность расточки). Как правило, диски выпускаются с большим отверстием центрального отверстия под ступицу и комплектуются специальными переходными кольцами. PCD Показатель PCD (Pitch Center Diameter. диаметр делительной окружности центральных точек, центров, иногда переводится как Pitch Circle Diameter – диаметр начальной окружности). Формула колеса (PCD) включает в себя количество крепежных отверстий (рис. 5.31) и диаметр расположения центров крепежных отверстий колеса в мм. Так, обозначение PCD 4/100 (или 4х100) указывает, что крепежных отверстий – 4, а диаметр центров крепежных отверстий 100 мм. Параметр PCD обязательно должен соответствовать автомобилю! Чтобы определить параметр PCD, нужно измерить расстояние между отверстиями и умножить его на коэффициент: для трех отверстий – 1,555; для четырех отверстий – 1,414; диаметр отверстия под ступицу – DIA для пяти отверстий – 1,701. Стоит заметить, что если диаметр расположения отверстий будет отличатся на 2–3 мм, то колесо при движении будет вызывать биение, что может привести к его отрыву от ступицы.

Внимание! Болты крепления для легкосплавных дисков длиннее, чем для стальных. ЕТ Вылет колеса (ЕТ) – расстояние от плоскости симметрии обода до плоскости прилегания к фланцу ступицы. Вылет может быть как положительным, так и отрицательным, и указывается в мм. Параметр рассчитывается производителем для каждой модели автомобиля индивидуально. Возможно, но не рекомендуется, устанавливать на автомобиль диск с нештатным значением вылета, получая при этом увеличение колеи и повышая этим устойчивость в повороте. Установка диска с уменьшенным вылетом приводит к увеличению нагрузки на подвеску и уменьшению ресурса ступичных подшипников. На некоторые автомобили, с тормозным суппортом большого размера, установка диска с уменьшенным вылетом может привести к тому, что суппорт не уберется внутрь диска. Допускается уменьшение вылета на 5–7 мм. Термин «вылет» настраивает на то, что колесо «вылетает», т. е. выступает наружу. В действительности при увеличении вылета колесо сдвигается к середине автомобиля (больше прячется внутрь колесной ниши), а при уменьшении – выдвигается наружу. Этот показатель вместе с шириной диска влияет не только на возможность «поместить» колесо в штатную колесную нишу, но и изменяет некоторые характеристики подвески: ход, радиус поворота колеса, плечо обкатки (ПО), и влияет на управляемость автомобиля. Главная проблема при установке колесных дисков с отличными от «родных» вылетом – иное поведение рулевого управления, подвески и автомобиля в целом из-за изменения плеча обкатки, т. е. расстояния от линии пересечения центрапьной плоскости вращения колеса с дорогой до точки пересечения с ней оси поворота колеса. Если точка пересечения оси поворота колеса с дорогой находится с внутренней стороны от плоскости вращения колеса, то говорят, что плечо обкатки положительное, если с наружной – отрицательное. Величина и знак плеча обкатки влияют на усилие на рулевом колесе и способность машины «держать курс», т. е. устойчиво двигаться по прямой. Поэтому вылет не должен отличаться более чем на 5 мм от «родного».

Другие плюсы и минусы: при использовании дисков с уменьшенным вылетом увеличивается колея, машина увереннее стоит на дороге, лучше проходит повороты. Так как общий ход колеса при равных размерах рычагов и пружин подвески немного увеличивается, несколько повышается комфортность. Меньший вес колеса дает возможность немного улучшить динамику и сократить расход топлива в переменных режимах. Но чрезмерно выступающие из колесных арок покрышки будут забрасывать боковину кузова и боковые стекла грязью. Могут уменьшиться углы поворота управляемых колес, так как шины будут задевать за колесные арки. Несколько увеличится нагрузка на подшипники ступиц и детали подвески, что сокращает срок их службы. Увеличение вылета приводит к смещению колеса внутрь арки. В результате диск может упереться в тормозной суппорт или детали подвески, и колесо просто не встанет на место. Если же оно все-таки установится, уменьшится колея, а значит, снизится устойчивость и, опять же, при предельных углах поворота колесо может задевать детали подвески или подкрылки. Чтобы автомобиль был не только красивым, но и безопасным, лучше не злоупотреблять шириной диска и уменьшенным вылетом.

В любом случае, соблюдая меры предосторожности, нужно провести основательный «тест-драйв» новых дисков, чтобы почувствовать, как изменилось поведение машины. Таблица 5.6 Параметры колес (дисков) и шин автомобилей «Lanos» Колеса (диски) Шины Давление в шинах при полной загрузке, кПа (атм) 5J13 155/80R13 240 (2.4) 5J13 175/70R13 220 (2.2) Таблица 5.7 Параметры колес (дисков) и шин автомобилей «Lanos» и их взаимозаменяемость с другими моделями Daewoo Так же на автомобиль «Lanos» подойдут диски с таких автомобилей «Opel»: Corsa A/B/C (1987–2006); Kadett (1984–1991); Astra F/G (1991–2004); Vectra A/B (1988–2002). Автомобильные шины Безопасная езда на автомобиле во многом зависит от правильного выбора шин. Правильно подобрав покрышки можно значительно улучшить ходовые качества автомобиля, а также достичь высокой степени безопасности. Процесс подбора покрышек значительно упрощают имеющиеся на них обозначения основных эксплуатационных и технических характеристик. Виды шин По классификации шины делятся на следующие виды: легковые; легкогрузовые; грузовые; специальные. В зависимости от условий эксплуатации и от назначения шины также подразделяются на: дорожные (летние); зимние; всесезонные; повышенной проходимости. Основные конструкции шин По способу герметизации внутреннего объема шины делятся на: камерные; бескамерные. Бескамерные шины имеют меньшую массу, лучше балансируются, а при проколах, особенно небольших, теряют воздух не так быстро, как камерные шины. ! Внимание! Установка камер в шины бескамерной конструкции запрещена, т.к. это приводит к существенному изменению поведения шины на дороге и опасности перегрева и разрушения шины при движении с высокой скоростью. Маркировка шин Радиальная шина: Радиальная шина имеет смешанное миллиметрово-дюймовое обозначение, например: 185/60R14 82Н 185 – условная ширина профиля шины в мм; 60 – отношение высоты профиля шины к ширине в % (т. е. высота профиля шины составляет 60% от 185 мм, в данном случае 111 мм); Если процентное отношение в маркировке шины отсутствует, например 185R14, значит оно равно 0,82. И в данном случае высота профиля шины составит 82% от 185 мм, т. е. 151,7 мм. R – радиальная шина; 14 – посадочный размер шины в дюймах; 82 – условный индекс грузоподъемности шины (см. табл. 5.8); Н – индекс скорости шины (см. табл. 5.9). Таблица 5.8 Индексы грузоподъемности шин Индекс грузоподъемности Грузоподъемность, кгс 65 290 66 300 67 307 68 315 69 325 70 335 71 345 72 355 73 365 74 375 75 387 76 400 77 412 78 425 79 437 80 450 81 462 82 475 83 487 Таблица 5.9 Буквенные обозначения индекса скорости шин Буквенное обозначение Максимальная скорость, км/час Q 160 R 170 S 180 T 190 U 200 H 210 V 240 Z свыше 240 W 270 Y 300 На боковину шины наносятся и дополнительные обозначения. Например, кроме индекса грузоподъемности, часто обозначается максимальная нагрузка (Maximum Load) и соответствующее этой нагрузке внутреннее давление в шине (Maximum Pressure). При этом нагрузка указывается в фунтах (LBS), а давление в – фунтах на квадратный дюйм (PSI) для шины в «холодном» состоянии (1 LBS=0.4536 кг, а 1PSI=0,0069 МПа). Таблица 5.10 Некоторые обозначения на боковинах шин Обозначение Пояснение AS, All season, AW, Any weather, Tours terrain* Всесезонная шина M+S, RW Зимняя, универсальная шина DA, Second, Secunda Есть второстепенные дефекты, не влияющие на прочность Inside, Side facing inwards Внутренняя сторона шины Outside, Side facing outwards Наружная сторона шины P (Passenger) Легковая шина (амер.) LT (Light Truck), C (com­mer­cial), Reinforced, RF, XL Шина для легких грузовых автомобилей (с усиленной несущей способностью) Tubeless, TL Бескамерное исполнение шины Tube type, TT , Mit Schlauch Шины, работающие с камерой Steel Radial Радиальная шина с металлическим кордом Rotation + стрелка или просто стрелка* Направление вращения (для шин с направленным рисунком) TWI Индикатор мин. допустимой глубины рисунка протектора Retread Восстановленная шина * На шинах некоторых фирм вместо надписей или букв используются символы – рисунки: солнце, дождь, снежинка, лед, снежинка в кристалле льда. Условия эксплуатации, влияющие на износ шин.

Основными факторами, влияющими на износ шины, являются: величина и тип нагрузки; величина внутреннего давления шины; скорость и способ езды; дорожные и климатические условия. Влияние нагрузки на срок службы шины Чтобы увеличить пробег шин, нужно строго соблюдать максимальную грузоподъемность допустимую для данной шины. Перегрузка шин имеет место не только в случае чрезмерной нагрузки, но и тогда, когда: груз неравномерно расположен в транспортном средстве; транспортное средство эксплуатируется на дорогам с некачественным покрытием (ухабы, неровности); автомобиль проезжает повороты с большой скоростью; парные колеса имеют разные диаметры или разное давление. Перегрузка шины вызывает увеличение ее деформации, что ведет к повышению температуры внутри шины. Результат этого – ослабление шины (увеличение напряжения каркаса) и снижение удароустойчивости и прочности на прокол. Вследствие перегрузки шин возникает, прежде всего, расслоение каркаса и потертость протектора. Износ резины лобовой зоны протектора – ускоренный и неравномерный. В этом случае скорость износа шины аналогична износу при езде с большими скоростями. Таблица 5.11 Влияние перегрузки на пробег шины Величина нагрузки нормальная +20% +60% +100% Пробег шины 100% 75% 50% 25% Влияние внутреннего давления на срок эксплуатации шин При эксплуатации шины с номинальным давлением, соответствующим нагрузке, износ протектора шины оптимален. В случае, когда давление в шинах не соответствует рекомендуемому в инструкции по эксплуатации транспортного средства (т.е. высокое или низкое), сокращается срок службы шины и она может выйти из строя. В результате эксплуатации шины с низким давлением возникает чрезмерная деформация шины и увеличивается её температура. Вследствие этого, происходит ослабление шины, обрыв ниток каркаса и местный перелом слоев каркаса. Шина соприкасается с покрытием дороги только с наружных сторон протектора, что является причиной ускоренного износа наружной зоны беговой дорожки протектора. Кроме того, возникает большой изгиб шины, что разрушает внутреннюю конструкцию шины.

Надо помнить, что шина, эксплуатирующаяся с низким давлением, подвержено механическим повреждениям. Увеличивается также сопротивление качению и расход топлива. Высокое давление является причиной быстрого и чрезмерного износа резины протектора. Уменьшается пятно контакта беговой дорожки протектора с покрытием дороги. В результате этого снижается сцепление покрышки с дорогой и увеличивается износ центральной части протектора. Высокое давление вызывает увеличение внутреннего напряжения каркаса и протектора, приводящие к излому каркаса. Кроме того, уменьшается сцепление шины с покрытием дороги, и ухудшаются амортизационные свойства шины. Низкое давление является более опасным, чем высокое давление. Таблица 5.13 Влияние давления в шине на износ Нормаль­ное давле­ние Шина соприкасается с дорожным покрытием всей шириной. Износ протектора равномерный Высокое давление Шина соприкасается с дорожным покрытием только центральной частью протектора. Ускоренный износ центральной части протектора Низкое давление Шина соприкасается с дорожным покрытием наружными частями протектора. Ускоренный износ наружных частей протектора. Разрушение внутренней конструкции шины. Таблица 5.14 Влияние низкого давления на пробег шины Давление Нормальное, 100% 80% 70% 45% Пробег шины 100% 75% 50% 25% Влияние скорости и манеры езды на износ шин Одним из важнейших факторов, влияющих на пробег и прочность шины, является скорость и способ езды. Езда с большими скоростями способствует ускоренному износу протектора. Кроме того, повышенное выделение тепла (в зоне плеча) влияет на снижение устойчивости покрышки к повреждениям (расслоение каркаса). Особенно большое влияние на износ резины протектора имеет манера езды. Так езда с резкими ускорениями и торможениями, а также прохождение поворотов со скольжением, приводит к быстрому износу протектора, сопоставимое со стиранием резины шлифовальным диском.

Взаимозаменяемость шин.

В Руководстве по эксплуатации каждой модели автомобиля обязательно указаны допустимые к применению размеры шин и колес. Поэтому новые шины, приобретаемые владельцем, должны строго соответствовать параметрам автомобиля: –максимальной скорости; –грузоподъемности и др. Кроме того, новые шины должны примерно (лучше – максимально) соответствовать габаритам стандартных шин – прежде всего, наружному диаметру или статическому радиусу. Необходимо помнить, что любые отклонения от обозначенной производителем автомобиля нормы неизбежно проявятся при движении автомобиля – пусть незначительно, хотя бы в погрешности показаний спидометра. Расширение и понижение профиля шины связано с установкой колес иного размера, например, с увеличенной шириной обода, что может привести к задеванию колесом или шиной элементов подвески и кузова в повороте, а изменение вылета колеса проявится в существенном изменении поведения автомобиля на дороге. Десятки фирм во всем мире выпускают колеса и шины, предназначенные строго для определенных марок, моделей и даже отдельных модификаций автомобилей. Так, например, на автомобиль Mazda 323 можно ставить вместо штатных шин 175/70R13 низкопрофильные шины 205/50R16, естественно, на колесных дисках увеличенного диаметра. Однако еще раз нужно напомнить: все возможные для применения колеса и шины строго оговорены в Руководствах по эксплуатации автомобилей.