Вахламов В.К., Шатров М.Г., Юрчевский А.А. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя

Подождите немного. Документ загружается.

ратурных

условиях по сравнению с другими элементами шины

(до

110...

120

°С).

Боковины

предохраняют каркас от повреждений и дей-

ствия влаги. Их обычно изготовляют из протекторной резины тол-

щиной

1,5...3,5

мм.

Борта

надежно укрепляют покрышку на ободе. Снаружи бор-

та имеют один-два слоя прорезиненной ленты, предохраняющей

их от истирания об обод и от повреждений при монтаже и демон-

таже шины. Внутрь бортов заделаны стальные проволочные сер-

дечники, которые увеличивают прочность бортов, предохраняют

их от растягивания и предотвращают соскакивание шины с обода

колеса. Шина с поврежденным сердечником непригодна для экс-

плуатации.

Камера удерживает сжатый воздух внутри шины. Это эластич-

ная резиновая оболочка в виде замкнутой трубы. Для плотной по-

садки (без складок) внутри шины размеры камеры несколько

меньше, чем внутренняя полость покрышки. Толщина стенки ка-

меры обычно составляет 1,5

...2,5

мм для шин легковых автомоби-

лей и

2,5...

5 мм для грузовых автомобилей и автобусов. На наруж-

ной поверхности камеры имеются радиальные риски, которые

способствуют отводу наружу воздуха, остающегося между каме-

рой и покрышкой после монтажа шины. Камеры изготовляют из

высокопрочной резины.

Для накачивания и выпуска воздуха камера имеет специаль-

ный клапан — вентиль. Он позволяет нагнетать воздух внутрь ка-

меры и автоматически закрывает его выход из камеры.

Ободная

лента, устанавливаемая между ободом колеса и каме-

рой шины, предохраняет камеру от повреждений и трения об обод

колеса и борта покрышки. Лента исключает также возможность

защемления камеры между бортами покрышки и ободом. Она вы-

полнена из резиновой профилированной ленты и имеет форму

кольца, внутренний диаметр которого несколько больше диаметра

обода колеса. Толщина ленты в средней части составляет

3...

10 мм и

уменьшается к краям до 1 мм. Такой поперечный профиль ленты

обеспечивает лучшее прилегание ее к бортам покрышки и ободу.

В ободной ленте имеется отверстие для вентиля камеры. На обод-

ных

лентах указаны размеры, соответствующие шинам, для кото-

рых они предназначены.

Бескамерная шина (рис. 38.5, б) по устройству близка к по-

крышке камерной шины и по внешнему виду почти не отлича-

ется от нее. Особенностью бескамерной шины является отсут-

ствие камеры и наличие на ее внутренней поверхности гермети-

зирующего воздухонепроницаемого резинового слоя

толщи-

ной

1,5...

3 мм, который удерживает сжатый воздух внутри шины.

На бортах шины, кроме того, имеется уплотняющий резино-

вый слой, обеспечивающий необходимую герметичность в

мес-

520

rax соединения бортов и обода колеса. Материал каркаса шины

также характеризуется высокой воздухонепроницаемостью, так

как для него используют вискозный, капроновый или нейло-

новый корд.

Посадочный диаметр бескамерной шины уменьшен, ее мон-

тируют на герметичный обод. Вентиль 12 шины посредством гай-

ки с шайбой герметично закреплен на двух резиновых уплотняю-

щих шайбах непосредственно в ободе колеса.

Бескамерные шины по сравнению с камерными повышают

безопасность движения, легко ремонтируются, во время работы

меньше нагреваются, более долговечны, проще по конструкции,

имеют меньшую массу.

Повышение безопасности движения объясняется меньшей чув-

ствительностью бескамерных шин к проколам и другим повреж-

дениям. При повреждении камерной шины камера не охватывает

прокалывающий предмет, так как находится в растянутом состо-

янии. Воздух через образовавшееся отверстие поступает внутрь

покрышки и свободно выходит через неплотности между ее бор-

тами и ободом колеса. При повреждении бескамерной шины про-

калывающий предмет плотно охватывается нерастянутым герме-

тизирующим слоем резины, и воздух выходит из шины очень мед-

ленно. В результате этого обеспечивается возможность остановки

автомобиля. В некоторых случаях, когда проколовший предмет

остался в шине, воздух из нее вообще не выходит.

Легкость ремонта бескамерных шин объясняется тем, что мно-

гие повреждения могут быть устранены без снятия шины с коле-

са, что особенно важно в дорожных условиях. При ремонте в

место повреждения вводят посредством специальной иглы уплот-

нительные

пробки. Меньший нагрев бескамерных шин объяс-

няется лучшим отводом теплоты через обод колеса, который не

закрыт

камерой, и отсутствием трения между покрышкой и ка-

мерой, характерного для обычных шин. Улучшение теплового ре-

жима является одной из причин повышенной долговечности бес-

камерных шин, срок службы которых на

10...20%

больше, чем

для камерных шин. Однако стоимость бескамерных шин выше. Они

требуют специальных ободьев, монтаж и демонтаж их сложнее —

для этого нужны специальные приспособления и устройства.

38.4. Рисунок протектора шины

Большое влияние на движение автомобиля оказывает рисунок

протектора

шины.

Дорожный рисунок протектора (рис. 38.6, а) имеют шины, пред-

назначенные для работы на дорогах с твердым покрытием. Он обыч-

но

представляет собой продольные зигзагообразные ребра и ка-

нанки.

Рисунок такого типа придает протектору высокую износо-

521

стойкость, обеспечивает бесшум-

ность

работы шины и достаточ-

ную сопротивляемость заносу.

Кроме того, легковые шины

могут иметь дорожный направлен-

ный рисунок протектора и дорож-

ный асимметричный рисунок.

Шины с направленным рисун-

ком протектора лучше отводят

воду и грязь из места контакта их

с дорогой, чем шины с обычным

дорожным рисунком. Эти шины

создают меньше шума. Однако ри-

сунок запасного колеса при его ус-

тановке совпадает по направлению

вращения только с рисунком ко-

лес одной стороны

автомобиля.

Временная установка его против

указанного направления вращения

допустима только при условии

движения с меньшей скоростью.

Шины с асимметричным ри-

сунком протектора хорошо рабо-

тают в различных условиях экс-

плуатации. Так, наружная сторо-

на этих шин лучше работает на твердой дороге при положитель-

ной температуре, а внутренняя — в зимних условиях при пони-

женной температуре.

Универсальный рисунок протектора (рис. 38.6, б) используют для

шин автомобилей, эксплуатируемых на дорогах смешанного типа

(с твердым покрытием и грунтовых). Протектор с таким рисунком

имеет мелкую насечку в центральной части и более крупную —

в боковой. При движении по плохим дорогам боковые выступы

входят в зацепление с грунтом, в результате чего улучшается про-

ходимость. Однако при таком рисунке повышается изнашивание

протектора во время движения по сухим твердым дорогам. Рисунок

обеспечивает хорошее сцепление на грунтовых дорогах, а также на

мокрых, грязных и заснеженных дорогах с твердым покрытием.

Универсальный рисунок протектора также называется

всесе-

зонным,

а шины с универсальным рисунком —

всесезонными.

Рисунок повышенной

проходимости

(рис. 38.6, в) имеют шины,

предназначенные для эксплуатации в тяжелых дорожных услови-

ях и в условиях бездорожья. Он характеризуется высокими

грунто-

зацепами. Протектор с таким рисунком обеспечивает хорошее сцеп-

ление с грунтом и хорошее самоочищение колес от грязи и снега

между

грунтозацепами.

При движении по дорогам с твердым

по-

522

Рис. 38.6. Рисунки протектора

шин

(а...д)

и шипы противо-

скольжения (е):

—-

сердечник; 2 — корпус

крытием

ускоряется изнашивание шин с этим рисунком протек-

гора, возрастает шум, ухудшаются плавность хода и устойчивость

автомобиля.

Карьерный рисунок протектора (рис. 38.6, г) имеют шины, пред-

назначенные для работы в карьерах, на лесозаготовках и т. п. Этот

рисунок аналогичен рисунку повышенной проходимости, но име-

ет более широкие выступы и более узкие канавки. Выступы выпол-

няются массивными, широкими в основании и суживающимися

кверху. Карьерный рисунок протектора обеспечивает высокое

сопротивление шины механическим повреждениям и изнашиванию.

Зимний рисунок протектора (рис. 38.6, д) предназначен для

шин,

эксплуатируемых на заснеженных и обледенелых дорогах. Он со-

стоит из отдельных резиновых блоков угловатой формы, расчле-

ненных

надрезами, и достаточно широких и глубоких канавок.

Площадь выступов зимнего рисунка составляет

60...70

% площа-

ди беговой дорожки протектора. Протектор с зимним рисунком

обладает хорошей самоочищаемостью и интенсивным отводом

вла-

и и грязи из зоны контакта. При движении по сухим дорогам с

пюрдым

покрытием, особенно в летнее время, шины с зимним

рисунком протектора ускоренно изнашиваются, имеют значитель-

ное

сопротивление качению и большую

шумность.

Эти шины до-

пускают

движение с максимальной скоростью на

15...35

% ниже,

чем обычные шины.

Зимний рисунок протектора обеспечивает возможность уста-

новки

шипов противоскольжения для повышения безопасности

движения на обледенелых и укатанных заснеженных дорогах. С этой

ислью

в протекторе шины делают гнезда для шипов. Ошипован-

ные

шины повышают сцепление колес на скользких и обледене-

иых

дорогах, на

40...50

% сокращают тормозной путь, значитель-

но

повышают безопасность криволинейного движения и сопро-

швление

заносу. Ошипованные шины следует применять на всех

колесах

автомобиля, частичная установка их приводит к наруше-

нию

безопасности движения. Давление в шинах с шипами на

0,02 МПа выше, чем в обычных шинах.

Шипы

противоскольжения (рис. 38.6, е) применяют на совре-

менных пневматических шинах. Шип состоит из корпуса 2 и сер-

дечника 7. Сердечник делают из твердого сплава, обладающего

нысокой

износостойкостью и вязкостью, корпус — обычно из

сплава

стали и свинца. Его оцинковывают, хромируют для защи-

от коррозии. Иногда корпус шипа изготовляют пластмассовым.

Диаметр шипа зависит от его назначения: для шин легковых авто-

мобилей применяют шипы диаметром

8...9

мм.

Длина шипа в зависимости от толщины протектора шин со-

ставляет

10 мм и более.

Число шипов, устанавливаемых в шине, зависит от массы лег-

коного

автомобиля, мощности двигателя и условий эксплуатации.

523

В месте контакта шины с дорогой должно быть

8...

шипов. Наи-

большая эффективность достигается, если длина выступающей

части шипов составляет

1...

1,5 мм для шин легковых автомобилей.

38.5. Профиль шин

Применяемые на автомобилях шины могут иметь различную

форму (профиль) поперечного сечения.

Шины обычного профиля

(тороидные)

выполняют камерными и

бескамерными. Их профиль близок к окружности. Отношение вы-

соты Я профиля шины к его ширине В составляет 0,9... 1,0. Эти

шины распространены в наибольшей мере. Их устанавливают на

легковых и грузовых автомобилях, автобусах, прицепах и полу-

прицепах, эксплуатируемых преимущественно на благоустроен-

ных дорогах.

Широкопрофильные шины (рис. 38.7,

а,

б) имеют профиль оваль-

ной формы, отношение

Н/В=

0,6...0,9.

Такие шины также могут

быть камерными и бескамерными. Они работают как с постоян-

ным, так и с переменным давлением воздуха. Выполняют их с

одной или двумя выпуклыми беговыми дорожками. Нормальное

внутреннее давление воздуха для широкопрофильных шин при-

мерно в 1,5 раза ниже, чем для обычных.

Широкопрофильные шины с регулируемым давлением и од-

ной беговой дорожкой применяют на автомобилях для повыше-

ния их проходимости, а с постоянным давлением и двумя бего-

выми дорожками — на автомобилях ограниченной проходимости

для замены обычных шин сдвоенных задних колес. При этом до-

стигаются снижение расхода материалов на

10...20

% и уменьше-

ние массы колес на 10... 15

По сравнению с обычными шинами

широкопрофильные имеют повышенную грузоподъемность и по-

ниженное сопротивление качению. Они улучшают управляемость,

Рис. 38.7. Широкопрофильные шины с двумя (а) и одной (б) беговыми

дорожками

524

устойчивость и повышают проходимость автомобиля, а также

уменьшают расход топлива. Недостатком широкопрофильных шин

является необходимость использования на одном автомобиле шин

двух типов (обычных и широкопрофильных) и соответственно двух

запасных колес (для переднего и заднего мостов) в тех случаях,

когда они устанавливаются на сдвоенные задние колеса вместо

обычных шин.

Низкопрофильные шины имеют

Н/В=

0,7...0,88,

а сверхнизко-

профильные — не более 0,7. Те и другие шины повышают устой-

чивость и управляемость автомобиля. Они предназначены глав-

ным образом для легковых автомобилей и автобусов.

Арочные шины (рис. 38.8, а) получили свое название от формы

профиля — арки переменной кривизны с низкими мощными бор-

тами

(И/В-

0,35...0,5).

Каркас шин прочный, тонкослойный, об-

ладает малым сопротивлением изгибу. Арочные шины выполняют

бескамерными. Внутреннее давление воздуха составляет 0,05...

0,15 МПа. Ширина профиля арочных шин в

2,5...3,5

раза больше,

чем у обычных, а радиальная деформация выше в 2 раза. Протек-

тор арочной шины имеет рисунок повышенной проходимости с

мощными расчлененными

грунтозацепами

эвольвентной формы

почти на всю ширину профиля шины. Высота грунтозацепов со-

ставляет

35...40

мм, а шаг между ними —

100...250

мм. В средней

части рисунка протектора по окружности шины находится специ-

альный пояс, состоящий из одного или двух рядов расчлененных

грунтозацепов и предназначенный для уменьшения изнашивания

протектора шины при движении по дороге с твердым покрытием.

Широкий профиль с высокими грунтозацепами, эластичность

шины и низкое давление воздуха обеспечивают большую площадь

контакта протектора с опорной поверхностью, малое удельное

давление, небольшое сопротивление качению и возможность ре-

ализации большой тяговой силы на мягких грунтах. При качении

по мягкому грунту арочные шины интенсивно уплотняют его в

Рис. 38.8. Специальные шины:

а — арочные; б —

пневмокаток;

в — с регулируемым давлением

525

направлении к центру контакта шин с опорной поверхностью.

Вследствие этого значительно повышается проходимость авто-

мобиля в условиях бездорожья (по размокшим грунтам, засне-

женным дорогам и т. п.). Арочные шины используют как сезон-

ное средство повышения проходимости автомобилей. Их уста-

навливают вместо обычных шин — сдвоенных задних колес на

специальном ободе. По сравнению с обычными шинами ароч-

ные имеют более высокую стоимость, повышенный износ про-

тектора на дорогах с твердым покрытием и более сложные мон-

таж и демонтаж.

Пневмокатки

(рис. 38.8, б) представляют собой высокоэлас-

тичные оболочки бочкообразной формы. Ширина

П-образного

профиля составляет

1...2

наружных диаметра пневмокагка, а от-

ношение

Н/В

0,25...0,4.

Протектор снабжен невысокими, редко

расположенными

грунтозацепами,

которые наряду с основным

своим назначением повышают прочность пневмокатка и обеспе-

чивают сохранность (устойчивость) его формы. Эластичность пнев-

мокатков в

3...4

раза выше, чем у обычных шин,

ив

1,5...

2 раза

выше, чем у арочных. Пневмокатки изготовляют бескамерными.

Внутреннее давление воздуха в них 0,01

...0,05

МПа. Высокая эла-

стичность и малое внутреннее давление воздуха обеспечивают

пневмокаткам очень низкое давление на грунт, хорошую приспо-

собляемость к дорожным условиям и высокую сопротивляемость

к проколам и повреждениям. В случае прокола воздух из пневмо-

катка выходит очень медленно из-за незначительного внутренне-

го давления. Однако по этой же причине пневмокатки при доста-

точно больших размерах имеют относительно малую

грузоподъ-

емность. Значительная ширина и малая

грузоподъемность

ограни-

чивают применение пневмокатков на автомобилях. Кроме того,

на ровных дорогах с твердым покрытием пневмокатки имеют от-

носительно низкий срок службы.

Пневмокатки предназначены для автомобилей, работающих в

особо тяжелых условиях. Их монтируют на ободьях специальной

конструкции. Автомобили с пневмокатками

могут

двигаться по

снежной целине, сыпучим пескам, заболоченной местности и т, п.

38.6. Диагональные и радиальные шины

Конструкции каркаса диагональной и радиальной шин различны.

В каркасе 2 (рис. 38.9,

а)

диагональной шины нити корда располо-

жены под углом

50...52°

к оси колеса и перекрещиваются в смеж-

ных слоях. Нити корда подушечного слоя 7 также расположены

под некоторым углом к оси колеса. Каркас диагональной шины

менее подвержен повреждению от ударов, порезов и т. п.

Радиальная шина (рис. 38.9,

б)

отличается от диагональной рас-

положением нитей корда в каркасе, формой профиля, слойно-

526

Рис. 38.9. Диагональная (а) и радиальная (б) шины:

1 — подушечный слой; 2 — каркас

стью, особенностями подушечного слоя, бортовой части и про-

тектора, качеством применяемых материалов.

Нити корда шины расположены

радиально,

идут параллельно

друг другу от одного борта шины к другому. Число слоев корда

вдвое меньше, чем у диагональной шины. Подушечный слой 7

изготовлен из металлического или вискозного корда. Высота про-

филя шин несколько снижена —

Н/В=

0,7...0,85.

Шины бывают

камерными и бескамерными. Радиальные шины по сравнению

с диагональными характеризуются большей грузоподъемностью

(на

15...20

%),

большей радиальной эластичностью (на

30...35

%),

меньшим сопротивлением качению (на 10

%),

меньшим нагревом

(на

20...30°С).

Они лучше сглаживают микронеровности дороги,

улучшают управляемость автомобиля, уменьшают расход топлива

и обладают большей износостойкостью. Срок службы шин в 1,5...

2 раза выше, их пробег составляет

75...80

тыс. км. Однако шины

имеют высокую стоимость и повышенную боковую эластичность.

38.7. Шины с регулируемым давлением

Шины с регулируемым давлением (см. рис. 38.8, в) могут быть

камерными и бескамерными. По сравнению с обычными шинами

они имеют увеличенную ширину профиля (на

25...40%),

мень-

шее число слоев корда каркаса (в

1,5...2

раза), мягкие резиновые

прослойки между его слоями, увеличенную площадь опоры на

грунт (в

2...4

раза при снижении давления), меньшее удельное

давление на грунт, хорошее сцепление с ним и большую эластич-

ность. Протектор шин также отличается повышенной эластично-

стью и имеет специальный рисунок с крупными, широко расстав-

ленными грунтозацепами, допускающими большие деформации.

Высота

грунтозацепов

15...

30 мм. Вентиль шин не имеет золотни-

ка. Такие шины могут работать с переменным давлением воздуха

0,05...0,35

МПа, значение которого выбирает водитель в соответ-

527

ствии с дорожными условиями. Давление воздуха в шинах регули-

руют с помощью специального оборудования, которое позволяет

не только поддерживать в шинах требуемое давление в зависимо-

сти от условий

эксплуатации,

но и непрерывно подавать воздух в

шины при проколах и мелких повреждениях.

Шины с регулируемым давлением применяют на автомобилях

высокой проходимости для работы на дорогах всех категорий в

любых климатических зонах страны при температурах от -60 до

+55

°С.

При прохождении тяжелых участков пути — заболоченной

местности, снежной целины, сыпучих песков — давление воздуха

в шинах снижают до минимума, а на дорогах с твердым покрыти-

ем доводят до максимального значения. В связи с тем что они

работают в более тяжелых условиях и при пониженных давлениях

воздуха, срок их службы в

2...2,5

раза меньше, чем у обычных

шин. Кроме того, эти шины имеют пониженную грузоподъем-

ность по сравнению с обычными шинами того же размера.

38.8. Обод, ступица и соединитель колеса

У колес автомобиля могут быть глубокие неразборные или раз-

борные ободья, служащие для установки пневматической шины.

Они имеют специальный профиль, их обычно штампуют или про-

катывают из стали, а также отливают совместно с диском из лег-

ких сплавов (алюминиевых, магниевых).

Глубокий обод 2 (рис. 38.10, а) выполнен неразборным. В сред-

ней части обода сделана выемка В (симметричная или несиммет-

ричная), которая облегчает монтаж и демонтаж шины. По обе

стороны выемки расположены конические полки, которые закан-

чиваются бортами. Угол наклона полок обода составляет

°, вслед-

ствие чего улучшается посадка шины на ободе.

Рис,

38.10.

Дисковые (а, б) и

спицевое

(в) колеса легковых автомобилей:

7 — диск; 2 — обод; 3 — спица; А и Б — отверстия; В — выемка

528

1 2

Рис.

38.11.

Дисковое колесо грузового автомобиля:

1 — бортовое кольцо; 2 — разрезное кольцо; 3 — обод

Глубокие ободья отличаются большой жесткостью, малой мас-

сой и простотой изготовления. Однако на них можно монтировать

шины сравнительно небольших размеров с высокой эластично-

стью бортовой части. Поэтому глубокие ободья используют только

в колесах легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой

грузоподъемности.

Разборные ободья применяют для колес большинства грузовых

автомобилей. Их конструкции весьма разнообразны. Разборный обод

с конической посадочной полкой (рис.

38.11)

наиболее часто ис-

пользуют для камерных шин грузовых автомобилей. Обод 3 имеет

неразрезное съемное бортовое кольцо

с конической полкой, ко-

торое удерживается на ободе с помощью пружинного разрезного

кольца 2. Разборные ободья облегчают монтаж и демонтаж шин,

имеющих большие массу, размеры и жесткую бортовую часть.

Для шин с регулируемым давлением воздуха, широкопрофиль-

ных, арочных, а также некоторых шин грузовых автомобилей боль-

шой грузоподъемности применяют разборные ободья с разбор-

ными кольцами. Такой обод состоит из двух частей, соединяемых

между собой болтами. Разборные ободья обеспечивают надежное

крепление шины независимо от внутреннего давления воздуха в

ней.

529

Ступица обеспечивает установку колеса на мосту и дает воз-

можность колесу вращаться. Ступицы делают обычно из стали или

ковкого чугуна, монтируют на мосту с помощью конических ро-

ликовых подшипников. Кроме колес к ступицам также крепят тор-

мозные барабаны и фланцы полуосей (ведущие мосты грузовых

автомобилей).

Ступица переднего колеса автомобиля ВАЗ повышенной проходи-

мости (см. рис. 37.5) фланцевая, изготовлена из легированной стали.

Ступица 3 установлена в поворотном кулаке 10 на двух коничес-

ких роликовых подшипниках 8. Наружные кольца подшипников

запрессованы в поворотном кулаке, а внутренние кольца уста-

новлены на хвостовике ступицы, который имеет внутренние шли-

цы и соединен с хвостовиком 7 корпуса наружного шарнира при-

вода передних колес автомобиля. Конусная втулка 5 обеспечивает

правильную установку хвостовика 7 относительно ступицы коле-

са. Положение подшипников

#на

ступице фиксируется гайкой. С

ее помощью регулируют осевой зазор в подшипниках,

равный

0,025...0,08

мм. Подшипники смазывают при сборке. Для защиты

подшипников от пыли, грязи и влаги, а также для удержания

смазки в поворотном кулаке установлены манжеты 9 и защитные

кольца, а с наружной стороны — штампованный декоративный

колпак 6. С помощью сферических гаек и шпилек 4 к ступице при-

крепляют колесо и диск 2 тормозного механизма, закрытый тор-

мозным щитом 1. Ступица задних колес отсутствует. Ее заменяет

фланец полуоси, который является вращающейся посадочной

частью колеса. С помощью сферических гаек и шпилек к фланцу

полуоси прикрепляют колесо и тормозной барабан.

Ступица

переднего

колеса переднеприводного автомобиля ВАЗ (см.

рис. 37.6) установлена в поворотном кулаке 12 на двухрядном

шариковом подшипнике 19 закрытого типа. Подшипник фикси-

руется в поворотном кулаке стопорными кольцами 14. Ступица 75

с помощью внутренних шлицев соединена с хвостовиком

7 кор-

пуса наружного шарнира привода передних колес и крепится на

нем гайкой, которая закрыта декоративным пластмассовым кол-

паком 16. К ступице крепится направляющими штифтами 18 тор-

мозной диск 13. Штифты центрируют относительно ступицы ко-

лесо, которое крепится к ней сферическими болтами. Этими же

болтами дополнительно присоединяется к ступице тормозной диск.

Ступица 7 заднего колеса (см. рис. 37.8) установлена на оси

на

закрытом двухрядном шариковом подшипнике

18,

который фик-

сируется в ступице стопорным кольцом 20. Ступица крепится на

оси с помощью гайки 77, закрываемой декоративным пластмас-

совым колпаком 16. Ось 75

ступицы

колеса вместе с тормозным

щитом 19 крепится болтами к фланцу 21 продольного рычага 2 зад-

ней подвески. К ступице сферическими болтами прикрепляют тор-

мозной барабан и колесо.

530

Соединитель колеса чаще все-

го выполняется в виде диска. Та-

кие колеса называются дисковы-

ми. Диск 7 (см. рис.

38.10,

а),

штам-

пованный из листовой стали и

выгнутый для увеличения жест-

кости, имеет вырезы или отвер-

стия

Б, которые уменьшают мас-

су колеса, облегчают монтажно-

демонтажные

работы,

улучшают

охлаждение тормозных механиз-

мов и шин. Диски присоединяют

к ободьям колес сваркой. Для

крепления колеса к ступице в дис-

ке имеются отверстия А со сфери-

ческими фасками. В литых колесах

(см. рис.

38.10,

б) диск отливают

вместе с ободом. В спицевом коле-

се (см. рис.

38.10,

в) роль диска вы-

полняют проволочные спицы.

Бездисковые колеса имеют со-

единительную часть, изготовлен-

ную совместно со ступицей. Ко-

леса делают

разъемными

в про-

дольной или поперечной плоско-

сти. Бездисковое колесо с разъе-

мом в поперечной плоскости (рис. 38.12) состоит из трех секто-

ров 7, которые соединены в единое кольцо с помощью специаль-

ных вырезов (скосов), выполненных в торцах секторов. При мон-

таже секторы колеса устанавливают в определенной последова-

тельности в лежащую шину, а затем вместе с шиной прикрепля-

ют к ступице 2 специальными прижимами 3 со шпильками 4 и

гайками 5. Бездисковые колеса широко применяют на грузовых

автомобилях и автобусах.

5 4

Рис.

38.12.

Конструкция (а) и креп-

жим;

шпилька;

гайка

Контрольные вопросы

Сформулируйте определение колес автомобилей. Каковы их назна-

чение и типы?

2. Назовите основные размеры и обозначения шин.

3. Каковы основные части автомобильного колеса и их назначение?

4. Как устроены камерная и бескамерная шины? Назовите их характе-

ристики.

5. Как устроены диагональные и радиальные шины? Каковы их харак-

теристики?

6. Какие профили могут быть у шин? Назовите их характеристики.

Глава 39

КУЗОВ

39.1. Назначение и типы

Кузов автомобиля предназначен для размещения водителя, пас-

сажиров и различных грузов, а также для защиты их от внешних

воздействий. Кроме того, несущий кузов служит для крепления

всех агрегатов и механизмов автомобиля, он воспринимает все

нагрузки и усилия, которые действуют на автомобиль при движе-

нии. Это важнейшая конструктивная, наиболее ответственная,

материалоемкая

и дорогостоящая часть автомобиля. На него при-

ходится около половины массы и стоимости автомобиля.

Кузов обеспечивает безопасность, обтекаемость, комфортабель-

ность и внешний вид автомобиля. Конструкция кузова

его пара-

метры оказывают серьезное влияние на эксплуатационные свой-

ства, обеспечивающие движение автомобиля

(тягово-скоростные,

топливная экономичность, маневренность, устойчивость, плав-

ность хода, проходимость), и на эксплуатационные свойства, не

связанные с движением (вместимость, прочность, долговечность,

ремонтопригодность, приспособленность к погрузке и выгрузке).

На автомобилях применяют различные типы кузовов (рис.

39.1).

Грузовой кузов предназначен для размещения всевозможных гру-

зов, пассажирский (легковой и автобусный) — людей, грузопас-

сажирский — людей и грузов, а специальный — для различного

оборудования (лабораторного, медицинского и др.).

Несущий кузов не имеет рамы и воспринимает все

силы

и на-

грузки, действующие на автомобиль. Большинство

сорременных

По назначению

Легковые

Автобусные

Грузопассажирские

Специальные

Кузова

По

конструкции

[

По

нагрущетюсти

Каркасные

Полукаркасные

Бескаркасные

Полунесущие

Разгруженные

Рис.

39.1.

Типы автомобильных кузовов

532

легковых автомобилей (кроме высшего класса) и автобусов обо-

рудованы несущими кузовами.

Полунесущий

кузов,

жестко соединенный с рамой, восприни-

мает часть нагрузки, приходящейся на раму. Такие кузова приме-

няют на автобусах.

Разгруженный кузов жесткого соединения с рамой не имеет. Он

устанавливается на раме на резиновых и других прокладках, по-

душках и, кроме нагрузки от перевозимого груза, никаких других

нагрузок не воспринимает. Применяют его на грузовых автомоби-

лях, а также на легковых автомобилях высшего класса и повы-

шенной проходимости.

Каркасный кузов имеет жесткий пространственный каркас, к

которому прикреплены наружная и внутренняя облицовки, и вос-

принимает все нагрузки автомобиля. Облицовки нагрузок не не-

сут. Кузов применяют на современных автобусах и некоторых лег-

ковых автомобилях.

Полукаркасный (скелетный) кузов имеет только отдельные час-

ти каркаса (стойки, дуги, усилители), которые соединяются между

собой наружными и внутренними облицовками. Все нагрузки ку-

зова воспринимаются совместно частями каркаса и облицовками.

Такие кузова применяют на легковых автомобилях и автобусах.

Полукаркасными также выполняют цельнометаллические каби-

ны грузовых автомобилей.

Бескаркасный (оболочковый) кузов жесткого пространственного кар-

каса не имеет. Он представляет собой корпус (оболочку), состоящий

из больших штампованных частей и панелей, соединенных между собой

сваркой в пространственную систему. Для того чтобы такой кузов

обладал необходимой жесткостью, частям и панелям придают опре-

деленные форму и сечение. Все нагрузки воспринимаются корпусом.

Бескаркасными выполняют кузова современных легковых автомо-

билей, так как они очень технологичны при производстве (автома-

тическая сварка панелей кузова может производиться на конвей-

ере), а также цельнометаллические кабины грузовых автомобилей.

39.2. Кузов легкового автомобиля

Кузовом легкового автомобиля называется одна из его основ-

ных частей,

объединяющая

пассажирский салон с отделениями

для двигателя и багажа.

Кузов легкового автомобиля служит для размещения водителя,

пассажиров, багажа и защиты их от внешних воздействий (дождь,

пыль, ветер, снег, удары при столкновениях и

т.д.).

На легковых автомобилях применяют различные типы кузовов

(рис. 39.2). Тип кузова легкового автомобиля определяется его на-

груженностью, количеством составляющих объемов и конструк-

тивным выполнением.

533

ЛЬ

числу объемов

По конструкции

Трехобъемные

Двухобъемные

Однообъемные

Лимузин

Седан

Купе

Универсал

Хэтчбек

Фаэтон

Кабриолет

Рис. 39.2. Типы кузовов легковых автомобилей

По числу объемов наиболее распространены на легковых авто-

мобилях трех- и

двухобъемные

кузова.

Трехобъемный

кузов имеет три видимых объема и состоит из пас-

сажирского салона, отделения двигателя и багажного отделения.

Двухобъемный

кузов имеет два видимых объема и состоит из

отделения двигателя и пассажирского салона, объединенного с

багажником, т. е. у кузова нет выступающего отдельным объемом

багажного отделения. Двухобъемный кузов по сравнению с

трехобъемным

позволяет уменьшить длину и массу автомобиля

без ухудшения его комфортабельности.

Однообъемный кузов имеет один видимый объем, представляю-

щий собой пассажирское отделение, объединенное с отделением

двигателя и багажником. По внешнему виду

однообъемный

кузов

напоминает кузов микроавтобуса.

В зависимости от числа дверей и конструкции крыши различа-

ют следующие легковые кузова:

лимузин (рис. 39.3, а) —

трехобъемный

закрытый

четырехдвер-

ный

кузов с двумя или тремя рядами сидений (третий ряд сиде-

ний откидной); за передним рядом сидений расположена подъем-

ная стеклянная перегородка, служащая при необходимости для

отделения водителя от задних пассажиров; применяется на легко-

вых автомобилях высшего класса;

седан (рис. 39.3, б) — трехобъемный закрытый

четырехдвер-

ный

кузов с двумя (реже тремя) рядами сидений (третий ряд от-

кидной); наиболее распространен на легковых автомобилях;

купе (рис. 39.3,

в}

— трехобъемный закрытый двухдверный ку-

зов с одним или двумя рядами сидений; для доступа к задним

сиденьям необходимо откидывать передние, что ухудшает усло-

534

Рис. 39.3. Конструктивные схемы кузовов легковых автомобилей:

а — лимузин;

б—

седан; в — купе; г — универсал; д —

хэтчбек;

е — фаэтон; ж —

кабриолет

вия посадки пассажиров; применяют на легковых автомобилях

особо малого класса;

универсал (рис. 39.3, г) — Двухобъемный закрытый трех- или

пятидверный кузов с двумя рядами сидений;

дополнительная

дверь

находится в задней стенке кузова; при складывании заднего ряда

сидений увеличивается багажное отделение, в результате чего ку-

зов превращается из пассажирского в грузопассажирский; приме-

няют на легковых автомобилях малого и среднего классов;

хэтчбек (рис. 39.3,

д)

— Двухобъемный закрытый трех- или

пятидверный кузов с двумя рядами сидений, занимает промежу-

точное положение между седаном и универсалом; дополнитель-

ная дверь находится в наклонной задней стенке кузова; кузов мо-

жет быть легко переоборудован из пассажирского в грузопасса-

жирский при снятии съемной складной полки, которая установ-

лена за задним рядом сидений и закрывает багажное отделение;

при складывании заднего ряда сидений площадь багажного отде-

ления увеличивается; применяют на легковых автомобилях особо

малого, малого и среднего классов;

фаэтон (рис. 39.3,

е}

— полностью открывающийся двух- или

трехобъемный кузов; имеются две или четыре двери, два или три

ряда сидений, мягкий складывающийся верх и съемные бокови-

ны с окнами; устанавливают на легковых автомобилях среднего и

высшего классов;

535

кабриолет (рис. 39.3, ж) — открывающийся

трехобъемный

че-

тырехдверный

кузов с двумя или тремя рядами сидений (третий

ряд откидной); имеются жесткий или мягкий убирающийся верх

и опускающиеся стекла в дверях и боковинах; применяют на лег-

ковых автомобилях среднего и высшего классов.

Кузов легкового автомобиля ВАЗ (рис. 39.4, а) типа седан

трехобъемный. Он имеет отделение двигателя, пассажирский са-

лон и багажное отделение, две передние двери и две задние. Сталь-

ной неразъемный корпус 7 состоит из основания (пола) с пере-

дней и задней частями корпуса, левой и правой боковин с задни-

ми крыльями, крыши и передних крыльев. На корпусе установле-

ны капот 2, передние 5 и задние 4 двери, крышка багажника 3 и

декоративные детали (передний и задний бамперы, облицовка ра-

диатора и др.). Детали кузова отштампованы из листовой малоуг-

леродистой стали толщиной

0,7...2,5

мм. Конструкция кузова вы-

полнена неравнопрочной. Отдельные его части имеют различную

жесткость и, следовательно, разную сопротивляемость ударам при

дорожно-транспортных происшествиях. В результате при столкно-

вениях автомобиля (рис. 39.4, б) за счет деформации передней

задней

/частей

кузова гасится энергия удара и пассажирский са-

лон 8 предохраняется от деформации. Это обеспечивает сохране-

ние пространства выживания людей при столкновениях.

Передние двери не имеют форточек и выполнены с од-

ним опускным стеклом. Задние двери имеют опускное и неподвиж-

ное стекла. Стеклоподъемники дверей тросовые. Двери оборудова-

Рис. 39.4. Кузов легкового автомобиля ВАЗ ограниченной проходимости:

— общий вид; б — деформации кузова при столкновениях; 1 — корпус; 2 —

капот; 3 — крышка багажника; 4 и 5 — двери; 6 и 7 — части кузова; 8 — салон

536

ны

ограничителями открывания, утопленными наружными ручка-

ми и роторными замками, исключающими самопроизвольное от-

крывание при авариях. На передних дверях установлены наружные

зеркала заднего вида, управление которыми расположено внутри

салона кузова: водитель может устанавливать зеркало в удобное для

обзора положение, не открывая окна передней двери.

Ветровое и заднее стекла панорамные, безопасные,

полированные. Ветровое стекло выполнено трехслойным (типа

«триплекс»), заднее стекло, закаленное, изготовлено с электро-

обогревателем, предохраняющим стекло от запотевания и обмер-

зания. Боковые стекла, безопасные, закаленные, полированные,

выполнены плоскими.

Капот

открывается вперед по ходу автомобиля для повыше-

ния безопасности движения. Он установлен на регулируемых пет-

лях, позволяющих изменять его положение в проеме отделения

двигателя. Замок удерживает капот в закрытом положении, капот

отпирается изнутри кузова специальной рукояткой, соединенной

с замком тросом.

Крышка

багажника установлена на регулируемых пет-

лях с торсионным механизмом. Петли позволяют регулировать по-

ложение крышки относительно проема багажника. Торсионный

механизм облегчает открывание крышки и фиксацию ее в откры-

том положении. Крышка багажника оборудована замком, кото-

рый открывается ключом.

Передний и задний

бамперы

полированные, изго-

товлены из алюминиевого сплава. В средней части по всей длине

они имеют резиновые накладки. На концах бамперов установлены

резиновые накладки с металлическим каркасом. Бамперы крепят-

ся к кронштейнам кузова с помощью трубчатых удлинителей, ко-

торые имеют специальные проушины для буксировки.

Сиденья в зависимости от типа и назначения автомобиля мо-

гут быть установлены в кузове в один или два ряда. Двухрядные

сиденья обычно применяют в легковых автомобилях малого и сред-

него классов общего назначения. В автомобилях большой вмести-

мости (высшего класса) дополнительно имеется третий (средний)

ряд сидений, которые при необходимости могут быть сложены.

Переднее сиденье обычно двухместное, сплошное или раздель-

ное. Для удобства посадки водителя и пассажира сиденье делают

регулируемым в продольном направлении и по наклону спинки.

При раздельной конструкции сидений водитель и пассажир регу-

лируют их самостоятельно. Для посадки трех человек на раздель-

ное переднее сиденье между его подушками и спинками могут

быть установлены специальные съемные вкладыши.

Заднее сиденье двух- или трехместное, сплошное (диванного

типа). В средней части его спинки часто имеется подлокотник,

при откидывании которого сиденье превращается в двухместное.

537

Передние и задние сиденья обычно состоят из пружинных ме-

таллических каркасов, подушек и спинок, покрытых формован-

ной губчатой резиной и специальной декоративной обивкой.

Переднее сиденье легкового автомобиля ВАЗ (рис. 39.5, а) состо-

ит их двух отдельных сидений, оборудованных съемными, регули-

руемыми по высоте подголовниками 4 с каркасами 5. Каждое си-

денье имеет регулировку в продольном

направлении

и по углу

наклона спинки. Это обеспечивает удобство посадки водителя и

Рис, 39.5. Сиденья

переднее

(а) и заднее (б) легкового автомобиля ВАЗ:

— основание; 2 и 21 — подушки; 3 и 16 — спинки; 4 — подголовник; 5 и 7 —

каркасы; 6, 8,

10vi

/4—

рукоятки; 9 — салазки;

— стойка;

12—

кронштейн; 13 —

торсион;

75—

замок;

17—

обивка;

18^

22 — петли;

19—

набивка; 20 — привод

538

переднего пассажира. При необходимости спинки сидений могут

наклоняться вперед, а для образования спальных мест — раскла-

дываться в горизонтальное положение. Сиденье установлено на

специальных салазках

Ри

качающейся стойке 77. Стойка крепится

к полу кузова через кронштейны 12 и имеет два торсиона 13,

облегчающих перемещение сиденья вперед. Салазки обеспечива-

ют перемещение сиденья в требуемое положение при повороте

рукоятки 10 механизма передвижения. Сиденье имеет отштампо-

ианное

из листовой стали основание 1 подушки и пружинный

металлический каркас

/спинки.

Основание и каркас шарнирно

соединены между собой, что обеспечивает изменение наклона

спинки сиденья путем вращения рукоятки 8 механизма регулиро-

вания наклона. Рукоятка 6 служит для управления механизмом

опрокидывания спинки сиденья. Подушка 2 и спинка 3, имеющие

пенополиуретановую

набивку и декоративную обивку, установ-

лены соответственно на основание 1 и каркас 7

Заднее

сиденье

(рис. 39.5,

б),

трехместное, нерегулируемое, со-

стоит из подушки 21, спинки 16 и их оснований, которые выпол-

нены из листовой стали. Подушка и спинка изготовлены из пено-

полиуретановой

набивки 19, обтянутой декоративной обивкой

Петли 18 и 22 служат для крепления к полу кузова и складывания

сиденья. При складывании подушка откидывается к спинкам пе-

редних сидений, а спинка укладывается на место подушки. Спин-

ка сиденья в нормальном положении удерживается двумя замка-

ми 75, управляемыми рукояткой 14, а подушка сиденья фиксиру-

ется замком с приводом 20.

Ремни безопасности применяют на легковых автомобилях для

предохранения водителя и пассажиров от тяжелых травм и гибели

при наездах автомобиля на неподвижные препятствия и при столк-

новении с другими транспортными средствами. Ремни передних

сидений состоят из лямок, регулятора длины ремня (втягиваю-

щего устройства) и языка, который вставляется в замок передне-

го сиденья. Ремни регулируются по длине в зависимости от комп-

лекции пассажиров и водителя. Ремни заднего сиденья имеют та-

кое же устройство, как и ремни передних сидений (лямки, регу-

лятор длины ремня, язык, вставляемый в замок заднего сиденья).

Задние ремни регулируются в зависимости от комплекции пасса-

жиров.

39.3. Кузов автобуса

Кузов автобуса предназначен для размещения пассажиров при

их массовой перевозке.

Кузов автобуса представляет

собой

сложную конструкцию (око-

ло 3000 деталей). Масса и стоимость такого кузова составляют бо-

лее половины соответственно массы и

стоимости

автобуса,

539