Крепление шины в диске. Обод и фланец

Внешняя часть колеса - обод - это та часть колеса, на которую устанавливается шина, форма и размеры которого позволяют ее надёжно на нём закрепить. Представляет собой цилиндр сложного профиля, предназначенный для установки на нем шины. Эластичные и высокие борта покрышек легковых автомобилей позволяют использовать неразъемные обода - наиболее технологичные, жесткие, обладающие малой массой и легко поддающиеся герметизации.

Обод состоит из закраин, полок и ручья. Закраины фиксируют положение шины, ограничивая ее перемещение. Они обладают достаточной жесткостью и прочностью, чтобы воспринимать усилия, создаваемые бортами шины, а также нагрузки от монтажного инструмента и от дефектов трассы (при наезде на препятствия, с пробоем). Полки, на которые шина опирается, выполняют обычно под углом в 5 градусов, что конструктивно улучшает плотность посадки шины.

Для безопасного использования бескамерных шин полки снабжают специальными кольцевыми выступами - хампами, имеющими округлый профиль. Этот элемент предохраняет борта от соскакивания в ручей при интенсивном повороте или при пониженном давлении накачки (частичной разгерметизации). Подкаты на обеих полках увеличивают безопасность, но затрудняют перебортовку колеса. По этой причине один из парных хампов зачастую имеет несколько меньшую высоту, чем его сосед.

Ручей, облегчающий монтаж и демонтаж шины, исполняют достаточно глубоким. Это, в свою очередь, увеличивает поперечную жесткость обода. Хотя наиболее технологичным является симметричное расположение ручья, однако чаще всего по компоновочным соображениям его несколько смещают относительно продольной плоскости симметрии наружу. Такая конструкция дает больший простор для размещения тормозных механизмов колеса.

Фланец - представляет собой диск в центральной части обода, с помощью которого данное колесо закрепляется на ступице оси транспортного средства. Фланец диска закрепляется на ступице оси с помощью крепежных элементов (шпильки, гайки, шайбы), имеющих свои размеры и форму исполнения. Поверхность фланца, которая соприкасается со ступицей называется привалочной.

Фланцы стальные представляют собой металлические диски или кольца плоской формы, которые имеют также дополнительное отверстие под шпильку или болт. Они позволяют создать прекрасное герметичное соединение на трубах, также фланцы стальные могут понадобиться при необходимости соединения стальных труб к разным устройствам. Благодаря подобному соединению возможно обеспечивают надежное и долговечное соединение, которое не требует значительных финансовых затрат и большого количества времени и сил.

Фланцы стальные включают дополнительно и набор крепежных изделий - болты, гайки или иные специальные крепления, которые позволяют надежно зафиксировать соединение. Используют стальные специальные прокладки или прокладки из фторопласта, графита, который предварительно расширяется термическим способом или прокладки из прочих материалов.

Фланцы выделяют двух типов – это фланцы стальные и фланцы воротниковые. Фланцы стальные используют при температуре от -70 и до + 450 градусов, поэтому их часто используют для труб с высоким давлением. Присоединяются фланцы стальные с использованием двух сварных швов. Воротниковые фланцы присоединяют при помощи сварного шва одного. Их используют при более высоких и более низких температурах, чем фланцы стальные. В целом оба вида фланцев широко используются при построении трубопроводов разнообразного назначения. Они прекрасно позволяют соединять разные участки на трубопроводе и помогают обеспечить отличное соединение труб с насосами, емкостям и другим рабочим элементам.

Рис. 3. Конструкция штампованного колеса.

Ширина обода - посадочная ширина обода (измеряется в дюймах).

Монтажный диаметр (посадочный) - диаметр кольцевой части обода, на которую опирается шина (измеряется в дюймах).

ЕТ - (вылет) - данным обозначением указывают вылет диска. Вылет - это размер между посадочной (привалочной) плоскостью диска колеса, прилегающей к ступице автомобиля, и воображаемой плоскостью симметрии обода. Если привалочная плоскость находится «снаружи» относительно плоскости симметрии, вылет колеса называется положительным, например, ЕТ 35; если «изнутри» (ближе к автомобилю) – вылет отрицательный, например, ЕТ-20.

Иными словами, чем больше колесо выступает из колесной арки, тем меньше величина вылета. Часто встречаются колеса с обозначением ЕТ0 (вылет равен нулю, т. е. привалочная плоскость колеса и плоскость его симметрии геометрически совпадают). В редких случаях вместо обозначения ЕТ встречаются обозначения DEPORT или OFFSET (в зависимости от страны).

Не устанавливают на автомобиль колеса с нештатным вылетом. Уменьшение вылета делает колею колес шире, что немного повышает курсовую устойчивость автомобиля и придает ему стильный гоночный вид, но вместе с тем резко перегружает подшипники ступиц и подвеску. Увеличить же вылет, т. е. сузить колею, как правило, невозможно — диск упрется в тормозной механизм.

DIA - диаметр центрального отверстия (измеряется в миллиметрах).

PCD - диаметр окружности центров крепёжных отверстий (измеряется в миллиметрах).

Маркировка стальных штампованных колес.

Обозначение (маркировка), по которой специалист понимает, подходит ли данный диск на тот или иной автомобиль, выглядит следующим образом:

7,5J x16 Н2 5/112 ET 35 d 66.6. Это обозначение нанесено на внутреннюю поверхность диска и может присутствовать на его упаковке (коробке) или в сопроводительном буклете, наклейке и др. Разберем маркировку по значениям.

7,5 - ширина обода в дюймах. Данный размер соотноситься с шириной шины. Слишком узкая или слишком широкая шина могут при движении соскочить с несоответствующего обода. Специалисты шиномонтажных центров подбирают подходящие шины, руководствуясь специальными таблицами.

J- закодированная информация о конструктивных особенностях бортовых закраин обода (углы наклона, радиусы закругления и т.п.).

x- данный знак между условными обозначениями ширины и посадочного диаметра указывает на то, что обод колеса неразъемный.

16 – посадочный диаметр обода колеса в дюймах, который соответствует посадочному диаметру шины. На легковых автомобилях применяются колеса диаметром от 12 до 32 дюймов, наиболее распространенные диаметры – 14 -16 дюймов.Ни при каких обстоятельствах на большое колесо (например, 16 - дюймовое) нельзя натянуть шину меньшего диаметра (например, 15 - дюймовую).

Н2- буква Н (сокр. от Hump) указывает на наличие кольцевых выступов (хампов) на полках обода, которые удерживают бескамерную шину от соскакивания с диска. В большинстве случаев на колесе встречаются два хампа (обозначение Н2), но хамп может быть и один(Н), иметь плоскую форму (FH – Flat Hump), быть асимметричным (AH – Asymmetric Hump), комбинированным (CH – Combi Hump)… Бывают колеса и без хампов вообще.

5/112 – PCD (Pitch Circle Diameter). Цифра 5 - количество крепежных отверстий в диске для болтов или гаек (наиболее часто встречаются колеса с количеством крепежных отверстий от 4 до 6, реже их бывает 3, 8 или 10). 112 – диаметр окружности в мм, на которой расположены центры крепежных отверстий.Существует ограниченное число таких диаметров (примеры – 98, 100, 112, 114,3, 120, 130, 139,7 и некоторые другие, они применяются автопроизводителями либо по традиции, либо как наиболее подходящие для определенных типов автомобилей – так, размер 139,7 характерен для пикапов и внедорожников).Изредка встречаются колеса с двумя «наборами» по 4 или 5 крепежных отверстий, расположенными на двух разных диаметрах. Крепежные отверстия колеса выполняют с допуском в плюс по диаметру. Поэтому можно ошибиться в выборе PCD, если он отличается от штатного на пару миллиметров.

Например, на ступицу с PCD 100/4 (размер, характерный для автомобилей Opel и Daewoo) часто пытаются установить колесо PCD98/4 (ВАЗ, ФИАТ) - 98 мм от 100. В этом случае из всех гаек только одна будет затянута полностью, остальные же отверстия "уведет", и крепеж окажется недотянутым или затянутым с перекосом – посадка колеса на ступицу будет неполной. На ходу такое колесо будет очень сильно "бить", кроме того, не полностью затянутые гайки будут откручиваться сами собой. Нельзя пытаться «подогнать» крепежные отверстия колеса с помощью сверла или круглого напильника – этим портится колесо, и его можно будет только сдать в утиль. Крепежные отверстия выполняются с высокой точностью, которую без специального станка обеспечить невозможно.

ЕТ - (вылет) - расстояние между крепёжной (привалочной) плоскостью колёсного диска (плоскость которой прижимается диск к ступице) и серединой ширины диска (измеряется в миллиметрах). Чем размер вылета ближе к "0"-ю, тем колесо (визуально) дальше от кузова.

d – диаметр ступицы или диаметр центрального отверстия в мм. Обычно данный размер лежит в пределах от 50 до 70 мм. В идеале он соответствует диаметру посадочного пояска на ступице автомобиля. Если диаметр посадочного пояска больше d, установить колесо будет невозможно. Если диаметр пояска меньше, применяют центрирующее посадочное кольцо, которое облегчит крепление колеса, особенно при отсутствии вспомогательных шпилек. Данное кольцо – не обязательный элемент при установке колеса, оно не центрирует колесо относительно ступицы. Колесо центрируется на ступице крепежными болтами или шпильками с гайками.

На диске также указывают:

- Дата изготовления, год и неделя. Например: 0403 означает, что диск выпущен в 4 неделю 2003 года.

– SAE, ISO, TUV, РСТ - клеймо контролирующего органа. Маркировка свидетельствует о соответствии колес международным правилам или стандартам.

– MAX LOAD 2000LB - очень часто встречается обозначение максимальной нагрузки на колесо (обозначают в килограммах или фунтах). Здесь указана максимальная нагрузка в 2000 фунтов (908кг).

- MAX PSI 50 COLD – означает, что давление в шине не должно превышать 50 фунтов на квадратный дюйм (3,5кгс/кв. см), COLD (холодный) напоминает, что измерять давление следует в холодной шине.

Рис. 4. Конструкция колеса.

1 – обод; 2 – диск; D – посадочный диаметр обода; А – ширина обода; В – ширина закраины обода; Р – ширина посадочной полки обода; Н – глубина монтажного ручья; L – вылет обода (ET); d – диаметр крепежного отверстия; d1 – диаметр расположения крепежных отверстий; d2 – диаметр центрального отверстия диска (PCD); t – толщина диска.

Протектор

Как правило, европейские и японские зимние шины выпускают без шипов, т.к. шипы не только способствуют утяжелению колес, но и повреждают дорожное покрытие, хуже – автомобиль, которые едет сзади. Однако отсутствие шипов оправдано грамотным рисунком протектора и качественной резиновой смесью.

Рис.5. Протектор.

1. Бортовое проволочное кольцо

2. Боковина

3. Продольная канавка протектора

4. Плечевая часть протектора

5. Центральное ребро протектора

6. Протектор

7. Нейлоновый слой брекера

8. 2-й слой стального брекера

9. 1-й слой стального брекера

10. 2-й слой текстильного каркаса

11. 1-й слой текстильного каркаса

12. Бортовая лента

13. Пятка борта

14. Основание борта

15. Носок борта

16. Наполнительный шнур

17. Герметизирующий слой

18. Подканавочный слой протектора

Протектор – это толстый слой высокопрочной резины, обеспечивающий сцепление резины с дорогой, и называется «беговой» частью покрышки.

Главной характеристикой протектора является рисунок. Расположение канавок задает рабочее направленное вращение. Направленный рисунок протектора имеет хорошую способность к аквапланированию и снегопланированию. Шины такого рода менее шумны.

Ассиметричный

Ненаправленные

Направленные

Рис.6. рисунок протектора

Ассиметричный рисунок протектора обеспечит отличное сцепление с дорожным полотном, сводя эффект аквапланирования и снегопланирования к минимуму. Протектор может быть направленным и ассиметричным одновременно.

Рисунки протектора могут быть универсальными, внедорожными (повышенной проходимости), дорожными и зимними. Применение шин с несоответствующим рисунком протектора на определенном дорожном покрытии, как правило, приводит к потере управляемости и снижению безопасности – об этом не стоит забывать.