Колеса и шины автомобиля. Их устройство и маркировка

Что такое колеса?

Колесо — это вращающийся и передающий элемент ходовой части, расположенный между шиной и ступицей.

Колеса транспортных средств подразделяются на одинарные и сдвоенные. Одинарное колесо устанавливается на одной ступице и несет одну шину, а сдвоенное имеет два обода, смонтированных на одной ступице и несущих две шины.

На автомобилях применяются следующие виды колес:

• дисковые колеса
• колеса с разборным ободом
• составные колеса

Дисковое колесо — это неразборный узел, состоящий из обода колесного диска. Дисковое колесо грузового автомобиля может иметь составной обод, один из бортов которого состоит из съемного разрезного замочно-посадочного кольца и съемного бортового кольца, которые в сборе образуют обод. Варианты исполнения дисковых колес представлены на рисунке:

Рис. Исполнения дисковых колес:
а — колесо с цельным неразборным ободом (1 — посадочная полка; 2 — монтажный ручей; 3 — диск колеса); б — колесо со вставным ободом (1 — бортовое кольцо; 2 — замочно-посадочное кольцо; 3 — диск колеса)

Колесо с разборным ободом — это колесо, в котором один или два разборных обода крепятся непосредственно на ступице, развитой до размера обода. Такие колеса широко применяются на тяжелых автомобилях и автобусах.

Составное колесо состоит из двух элементов, каждый из которых включает часть обода. После сборки элементы образуют обод с двумя закраинами. Такие колеса применяются для крупногабаритных широкопрофильных шин и шин с регулируемым давлением.

Типоразмер колесного диска может быть обозначен следующим образом:

5,5 J x 15 H2 ET30

Здесь: 5,5 — указание ширины обода в дюймах. Данное значение выбирается из стандартного ряда: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0 дюймов (размер а на рисунке);

J — тип конструкции боковых закраин обода диска (может быть J, JJ, JK, К или L);

15 — монтажный диаметр обода в дюймах. Стандартный ряд для легковых автомобилей — 10; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; l9 дюймов, для грузовых автомобилей и прицепов — 16; 20; 22,5; 24 дюйма (размер dM на рис. 4.25);

H2 — тип конструкции кольцевых выступов на посадочных полках обода, служащих для надежного удержания бескамерной шины на диске (например, Н, Н2, FH, АН и др.);

ET30 — вылет колеса в миллиметрах. Вылет — это расстояние между продольной плоскостью симметрии обода и привалочной плоскостью ступицы колеса.

Рис. Колесо с разборным ободом: 1 — обод, 2 — прижим; 3 — ступица

Соединение колеса со ступицей обеспечивает передачу крутящего момента и центрирование колеса на ступице. Крепление штампованных дисковых колес легковых автомобилей производится, как правило, с помощью болтов или гаек, имеющих коническую центрирующую поверхность. Центрирование литых дисков колес осуществляется по посадочному пояску ступицы. Узел крепления включает шпильки и унифицированные гайки, снабженные свободно вращающимися шайбами, которые исключают возможность повреждения диска. Вместо шпилек и гаек могут использоваться болты.

Соединение дискового колеса со ступицей грузовых автомобилей осуществляется с помощью шпилек и гаек со сферической опорной поверхностью или шпилек и унифицированных гаек со свободно вращающимися шайбами.

Крепление колес с разборным ободом производится специальными крепежными элементами (прижимами), которые прижимают коническую посадочную поверхность обода к соответствующей поверхности ступицы, имеющей угол наклона 28°.

Пневматическая шина — это упругая оболочка, предназначенная для установки на ободе колеса и заполняемая воздухом под давлением. Основным элементом шины является покрышка, непосредственно воспринимающая нагрузки на шину со стороны дороги. Она состоит из каркаса, протектора, брекера, бортов и боковин.

Каркас — это силовая часть покрышки, состоящая из одного или нескольких слоев корда, закрепленных на боковых кольцах.

Протектор — наружная резиновая часть покрышки с рельефным рисунком, обеспечивающая сцепление шины с дорогой предохраняющая каркас от повреждений.

Брекер — часть покрышки, состоящая из слоев корда или резины и способствующая более равномерному распределению по поверхности колеса действующих на него нагрузок.

Борта — это жесткие части покрышки, служащие для крепления шины на ободе.

Боковины — резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и проникновения влаги.

По конструкции каркаса и брекера различают диагональные и радиальные шины. По способу герметизации внутренней полости (при сборке с ободом) шины бывают камерные и бескамерные.

Рис. Типы рисунков протектора шин

По типу рисунка протектора различают шины:

• с дорожным рисунком в виде шашек или ребер, разделенных канавками; предназначены для эксплуатации преимущественно на дорогах с усовершенствованным капитальным покрытием
• с универсальным рисунком в виде шашек и ребер в центральной зоне беговой дорожки и грунтозацепами по ее краям; предназначены для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным и облегченным покрытием
• с рисунком повышенной проходимости, в котором имеются высокие грунтозацепы, разделенные выемками; предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья и на мягких грунтах
• с зимним рисунком, имеющим острые кромки выступов; предназначены для эксплуатации на заснеженных и обледенелых дорогах и могут оснащаться шипами противоскольжения
• с направленным рисунком, не симметричным относительно радиальной плоскости колеса
• с всесезонным рисунком

Маркировка автомобильных шин

При изготовлении шины легкового автомобиля на ее борт может наноситься следующая маркировка:

175 / 70 R 13 82 Т

Здесь: 175 — ширина профиля шины в миллиметрах;

70 — высота профиля шины, выраженная как процентное отношение к ширине. В указанном случае высота составляет 70 % от ширины (175 мм), т.е. 122,5 мм. Часто высоту профиля называют серией. Иногда в обозначениях шины номер серии отсутствует. Эти шины называют полнопрофильными. Отношение высоты к ширине такой шины составляет 80…82 %;

R — буквенный индекс радиальной шины (R). В диагональных шинах буквенный индекс отсутствует;

13 — обозначение посадочного диаметра шины, соответствующее монтажному диаметру обода в дюймах;

82 — индекс или коэффициент нагрузки. Это условный показатель, указывающий на допустимую нагрузку на шину. Иногда нагрузка указывается на самой шине. Например, за надписью Max Load
следуют два числа: первое — в килограммах, второе — в фунтах;

T — индекс скорости. Данный показатель указывает на максимально допустимую скорость, при которой производитель гарантирует сохранение заложенных эксплуатационных характеристик шины. Соответствие скоростей и индексов приведено на рисунке.

Рис. Соответствие индексов предельно допустимой скорости шины

Помимо типоразмера на боковине покрышки обязательно указываются товарный знак, наименование фирмы-производителя и название модели шины.

Кроме перечисленных на шину могут быть нанесены другие обозначения:

• TUBE TYPE — камерная конструкция шины
• TUBELESS — бескамерная конструкция шины
• Е — знак официального утверждения типа с номером страны, выдавшей такое утверждение в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН № 30 и № 54
• DOT — соответствие шины стандартам США
• MAX LOAD — максимальная нагрузка, кг (фунты)
• MAX PRESSURE — максимальное внутреннее давление в шине, кПа
• ROTATION > — направление вращения (иногда указывается в виде стрелки)
• LEFT — шина устанавливается на левую сторону автомобиля
• RIGHT — шина устанавливается на правую сторону автомобиля
• OUTSIDE (Side Facing Out) — внешняя сторона установки
• INSIDE (Side Facing Inwards) — внутренняя сторона установки
• TWI — указатель расположения индикатора износа протектора
• REGROOVABLE — шина допускает углубление рисунка протектора нарезкой
• M+S, M*S, WINTER — обозначение шины с зимним типом рисунка протектора
• ALL SEASONS — обозначение шины со всесезонным типом рисунка протектора
• TEMPERATURE — температурный режим, характеризующий способность шины противостоять температурным воздействиям. Подразделяется на три категории: А, В и С

Шины грузовых автомобилей и автобусов могут обозначаться следующим образом:

Здесь: 10,00 — ширина профиля шины в дюймах
R — буквенный индекс радиальной шины
20 — обозначение посадочного диаметра обода колеса
146/143 — индексы несущей способности шины для одинарных и сдвоенных колес
j — индекс скорости

Широкопрофильные шины с регулируемым давлением могут иметь следующую маркировку:

Здесь: 1300 — условный наружный диаметр шины, мм
530 — условная ширина профиля шины, мм
533 — условный диаметр обода, мм

На восстановленных покрышках и бескамерных шинах должна быть сохранена или восстановлена первоначальная маркировка.

На боковине должны быть дополнительно обозначены:

• наименование или товарный знак предприятия, проводившего восстановление
• класс восстановления
• дата восстановления (месяц и год)
• штамп ОТК
• заводской номер шины
• балансировочная метка (для шин, проходивших балансировку)

Обзор видов автомобильных шин: полная классификация с фото

Устройство автомобильной шины

Конструкция практически всех шин одинаковая:

В разрезе можно заметить, что структура покрышки многослойная. Так сделано для обеспечения одновременной эластичности и прочности конструкции. Именно поэтому в основе – каучуковая смесь с армированной тканью, пронизанной стальной проволокой.

Немного отличается конструкция разве что у гоночных шин, для которых важны теплоотвод и высокая степень сцепления с дорожным покрытием. А вот устойчивость к трению у них низкая, поэтому в той же «Формуле-1» за один рейс каждый автомобиль меняет по 3–4 комплекта шин, ведь каждый изнашивается буквально за 30–40 километров езды.

Видео «Разновидности автомобильных шин»

В этом видеосюжете представлено несколько классификаций автомобильных покрышек.

Классификация шин

Условно шины разделяют по следующим критериям:

• сезон;
• рисунок протектора;
• конструкция слоев;
• тип профиля;
• назначение.

Также шины делятся на легковые, грузовые, специализированные. В этом случае они различаются только размером и схемой протектора. В той же строительной технике, к примеру, устанавливают толстую резину со специальными «зацепами», которые позволяют передвигаться тяжелой машине даже в условиях сильно размытой глины.

Сезонность покрышек

По сезонности автомобильные покрышки бывают:

1. Летние. Подходят для эксплуатации при температуре окружающей среды +7 °C или выше. В более холодных условиях становятся слишком твердыми, не обеспечивают нормальной сцепки с дорожным полотном.
2. Зимние. Подходят для эксплуатации при температуре окружающей среды +7 °C или ниже. Имеют выраженный рисунок протектора, чтобы через специальные ложбинки выводить из-под колес снег и воду.
3. Всесезонные. Своего рода смесь летней и зимней резины. Специалисты не рекомендуют их активно использовать, так как они не обеспечивают такую хорошую сцепку, как летние или зимние.

Всесезонные покрышки актуальны для тех регионов, где зимой снег редкость, а средняя суточная температура в январе или феврале не опускается ниже 0 °C.

Отличия в протекторном рисунке

По рисунку протектора бывают следующие разновидности покрышек:

1. Ненаправленные. Самые распространенные и дешевые в производстве. Просто обеспечивают неплохую сцепку с дорожным покрытием.
2. Направленные. В отличие от ненаправленных, в них рисунок сделан таким образом, чтобы через сформировавшиеся ложбинки из-под колеса при движении отводилась вода или снег. Отлично подходят для эксплуатации по мокрой дороге.
3. Асимметричные. Дорогие, но обеспечивают лучшую сцепку с дорожным покрытием. Колесо в авто не устанавливается абсолютно вертикально, оно держится под уклоном. Несимметричный рисунок обеспечивает правильное прилегание резины к дорожному полотну, за счет чего маневренность авто увеличивается, вероятность заноса даже на мокрой дороге минимальная.

Отличия в конструкции шин

По конструкции автошины разделяются следующим образом:

1. Диагональные. Более простые, имеют многослойную структуру из армированной ткани. Менее долговечные.
2. Радиальные. Стоят дороже, состоят не из множества слоев, а из непересекающихся проволочных колец, утопленных в резиновую основу. Обеспечивают лучшую эластичность и надежность.

Что касается сцепки с дорогой, то у диагональных и радиальных покрышек этот показатель практически идентичный. Ключевое отличие – в долговечности.

Виды профилей

Для тех, кто интересуется вопросом, какие бывают шины по типу профиля, отвечаем: низкопрофильные и широкопрофильные.

Первые подходят больше для скоростной, динамической, маневренной езды. Отличаются они минимальной толщиной боковины. И именно за счет этого пятно контакта протектора с дорогой увеличивается.

Широкопрофильные – это более привычные шины, являются универсальными в плане используемой техники управления. Стоят тоже дешевле.

Следует заметить, что у низкопрофильных и широкопрофильных покрышек кардинально различается конструкция колесного диска, поэтому они несовместимы.

Для внедорожников и кроссоверов

Их лишь недавно выделили в отдельную категорию, так как от обычных шин они мало чем отличаются. Разделяют на следующие виды:

1. Шоссейные. Более жесткие, чем для легковых авто, состав резины также устойчив к абразивному воздействию.
2. Грязевые. Протектор у них с глубоким рисунком, с так называемыми зацепами. За счет них и обеспечивается хорошая сцепка с грязью.
3. Универсальные. Самые простые по конструкции, хорошо подходят для езды по асфальту, по бездорожью – умеренно.

Беспрокольная технология RunFlat

Относительно недавно такие шины стали использовать в Европе, сейчас они завоевывают все большую популярность. Ключевое отличие таких покрышек – наличие ребер жесткости в боковине, с внутренней стороны. За счет этого при отсутствии давления шина позволяет проехать еще порядка 80–100 километров. И при этом она не испортится, ее не разорвет, рисунок не затрется. Покрышка будет выдерживать свою рабочую форму именно за счет ребер жесткости.

Сейчас часто встречаются шины с маркировкой, указывающей на соответствие RunFlat, хотя таковыми они не являются. Делают это с целью привлечения потенциального покупателя, хотя это обман со стороны производителя.

Если уж и покупать автошины такого типа, то доверять только проверенным производителям. Стоят они недешево, но в критических случаях хорошо выручают, когда вблизи нет никаких шиномонтажных мастерских.

Типы гоночных шин

Ключевое отличие гоночных шин – рисунок протектора и ширина профиля. Главное требование к ним – обеспечение хорошей сцепки и устойчивость к очень высоким скоростям. Поэтому поверхность у них практически гладкая. Это обеспечивает самое большое пятно соприкосновения с асфальтом, однако нормально управлять автомобилем получится разве что на сухой качественной дороге, без повреждений, изъянов и мусора. Кстати, такие покрышки эксплуатировать не допускается на дорогах общего значения.

Гоночные шины дополнительно разделяют на слики, у которых гладкий протектор без рисунков, и полуслики, у которых есть рисунок протектора, с помощью которого отводится вода из-под колес.

Маркировка автомобильных шин

Для более точного определения типа шин производители наносят на боковину специальную маркировку, на которой указываются:

• размер;
• сезонность;
• тип рисунка;
• конструкция;
• посадочный диаметр;
• предел максимальной скорости;
• предел нагрузки;
• ширина профиля;
• дополнительные функции.

Отечественных производителей

Ранее использовалась упрощенная маркировка, сейчас же даже в России принято указывать дюймовую, являющуюся общепринятой во всем мире. В упрощенной же покрышки обозначались как 165­­-330Р, что расшифровывается следующим образом:

• 165 – ширина профиля в миллиметрах;
• 330 – посадочное место в миллиметрах;
• Р – радиальная конструкция, если данная буква отсутствует, значит, это диагональная шина.

Зарубежных производителей

Традиционная маркировка имеет вид типа LT 195/55R18 91V, где:

• LT – это общий тип назначения, в данном случае для легких грузовиков;
• 195 – ширина профиля, пятна контакта;
• 55 – отношение высоты профиля к ширине, указывается в процентном соотношении;
• R – тип каркаса, в данном случае радиальный;
• 18 – посадочный диаметр;
• 91 – индекс допустимой максимальной нагрузки;
• V – максимальный предел скорости.

В некоторых странах применяется дюймовая система маркировки. Вид аналогичный, но все показатели указываются в дюймах.

Предел максимальной скорости – относительный показатель. Это лишь гарантия того, что на заданной скорости покрышка сохраняет свойства, заданные ей производителем. Но эксплуатация на скорости, близкой к максимальной, все равно ускоряет износ протектора.

Практические советы по выбору резины

Можно долго спорить относительно того, как правильно выбирать резину для авто. На тематических форумах по этому поводу встречаются десятки дискуссий.

Бывалые автомобилисты сходятся на том, что оптимальными для авто являются те шины, которые рекомендует сам производитель транспортного средства.

Отступать от данного совета не стоит. Концерны имеют возможность провести десятки испытаний, на основе которых выбрать те покрышки, которые обеспечат и хорошую маневренность, и безопасность на дороге. Профессионалы же дополнительно рекомендуют следовать следующим советам:

1. Низкопрофильные шины в РФ – не лучший вариант. Они подойдут разве что для поездок в городах, где дороги действительно качественные. Но уже в пригороде все их преимущества исчезают, а вот недостатки проявляются. И главный среди них – плохая амортизация при езде по дорогам не лучшего качества.
2. Отдавать предпочтение только проверенным брендам и отказаться от покупки уже эксплуатированных шин. Среди производителей советуют покупать автошины от Nokian, Yokohama, Michelin, Pirelli, Goodyear, Bridgestone, Continental. Вот только многие бренды сейчас подделывают. Поэтому покрышки следует покупать только у официальных представителей. Их список всегда можно найти на официальном сайте производителя.
3. Для внедорожников лучше отдавать предпочтение шинам с отметкой XL, что указывает на их устойчивость к очень высоким динамическим и статическим нагрузкам. Стоят недешево, но не подводят в самый ответственный момент.
4. Не использовать всесезонные шины. Хоть и кажется, что таким образом можно сэкономить, на деле их приходится часто менять. А вот качественной сцепки с дорогой они не обеспечивают. Лучше по традиции владеть двумя отдельными комплектами – для зимы и лета.
5. RunFlat покупать, если автомобиль часто используется для длительных междугородних или даже международных поездок. У производителей требования к качеству таких шин высокое, проверка также многоуровневая. Они полностью окупают свою стоимость.

Именно за шинами приходится тщательнее всего следить. То же давление, например, следует проверять не реже 2 раз в неделю, а при ежедневном использовании авто – и того чаще! За использование слишком изношенных покрышек штрафы небольшие, но не забывайте, что речь идет в первую очередь о безопасности самого автовладельца.