Колесо ходовое - конструкция

Колесо ходовое (или автомобильный диск) состоит из двух конструктивных частей:

  • Диск - центральная часть колеса с посадочными и крепежными отверстиями, посредством которой ходовое колесо прилегает к ступице автомобиля (позиция 1 на рисунке);
  • Обод - цилиндрическая часть колеса специального профиля, которая расположена по окружности диска и предназначена для монтажа шины (позиция 2 на рисунке);

По способу соединения диска с ободом различают неразборные, составные и бездисковые конструкции ходовых колес:

  • Неразборное колесо - диск и обод соеденены между собой сваркой (стальные штампованные диски), или изначально являются цельной конструкцией (например литые или кованные диски);
  • Составное колесо - диск и обод конструктивно крепятся между собой посредством разборного болтового или заклепочного соединения;
  • Бездисковое колесо - дисковая часть колеса отсутствует, ее роль выполняет ступица автомобиля; обод в этом случае крепится к ступице автомобиля за специальные проушины на внутренней части обода (примером может служить диски для автомобилей ЗАЗ 1102 "Таврия").

Конструкція автомобільного диска

 

Конструктивные элементы ходового колеса.

1 – Диск;  (описание выше); конструктивно в плоскости диска делают ряд вентиляционных отверстий для уменьшения массы колеса и для вентиляции тормозного механизма; при значительной величине окон (обычно на литых и кованых колесах) промежутки между ними именуют спицами;
2 – Обод
а – бортовая закраина фиксирует положение шины, ограничивая ее перемещение; бортовую закраину выполняют различной конструкции и соответственно обозначают буквами J (загиб как на рисунке), JJ (двойной загиб), K (прямая);
б – посадочная полка предназначена для опоры шины на обод;  полку обычно выполняют под углом 5%, что улучшает плотность и гермитичность посадки шины на обод; 
в – кольцевой выступ (хамп);   хамп предохраняет шину от соскакивания в монтажный ручей при интенсивном повороте или при пониженном давлении накачки (частичной разгерметизации); хампы на обеих полках увеличивают безопасность, но затрудняют монтаж шины, по этой причине один из парных хампов зачастую имеет несколько меньшую высоту, чем его сосед;
г – монтажный ручей представляет собой углубление в которое помещается бортовая зона шины при монтаже;
С – привалочная плоскость диска; 
А – ширина обода;  использование как слишком широких, так и слишком узких дисков (относительно ширины профиля шины) нежелательно т.к. нарушается проектный профиль шины (боковины либо сжаты закраинами обода, либо растянуты на нем), из-за чего ухудшаются ее ездовые характеристики - реакция на поворот, сопротивление уводу, боковая жесткость.
D – посадочный диаметр обода;
B – ширина бортовой закраины;  G – высота бортовой закраины; 
d – диаметр крепежного отверстия под болт или шпильку;
d1- диаметр расположения крепежных отверстий PCD (Pitch Circle Diameter)  
d2 – диаметр центрального отверстия диска DIA
t – толщина диска;
L – вылет колеса ET;
T – боковое биение колеса;
P – радиальное биение колеса

Нюансы и тонкости подбора ходовых колес

Візначення радіусу отворів для кріплення колеса (PCD)

В случае, когда величина PCD неизвестна (размер d1 на рисунке) ее можно определить самостоятельно при помощи линейки или рулетки. Для этого нужно либо измерить расстояния между центрами диаметрально противоположных отверстий (если их количество четное), либо измерить расстояние между центрами соседних отверстий (N) и воспользоваться простейшими геометрическими формулами (если количество нечетное). Так, например, для трех отверстий PCD = N x 1,155, для пяти - PCD = N x 1,701.

Поскольку диаметр крепежного отверстия выполняют с допуском в плюс, можно ошибиться в выборе PCD, если он отличается от штатного на пару миллиметров. Например, на ступицу с PCD100/4 часто надевают колесо PCD98/4 (98 мм от 100 на глаз не отличишь). В этом случае из всех гаек (или болтов) 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 "бить", кроме того, не полностью затянутые гайки будут самопроизвольно откручиваться.

Диаметр центрального отверстия DIA  должен соответствовать диаметру ступицы автомобиля. Точное сопряжение этих размеров упрощает монтаж колеса, а главное предотвращает смещение и/или срыв шпилек (или болтов) при сильном ударе. Следует помнить, что центрирование колеса осуществляется по крепежным отверстиям PCD, а не по ступице. Допуски на ступичные размеры мение точны в сравнении с допуском размера PCD. По этой причине одно и то же колесо иногда можно использовать на меньших ступицах, но при этом следует обязательно применять переходные проставочные кольца, которые устанавливаются перед монтажом колеса на автомобиль. Внутренний диаметр такого кольца соответствует присоединительному размеру ответной части на автомобиле.

Вплив вильоту колеса на плече обката автомобіля Вылет колеса ET (размер L на рисунке) - это растояние между привалочной плоскостью диска (плоскость С на рисунке) и воображаемой плоскостью симетрии, проходящей посередине обода паралельно диску. Вылет называют "положительным", если привалочная плоскость не переходит за плоскость симетрии. Соответсвенно вылет будет "отрицательным", если привалочная плоскость переходит за плоскость симетрии. Наиболее распространенные обозначения: OFFSET, ET или DEPORT
Вылет для колеса рассчитывается производителем автомобиля и является важным условием безопаснй эксплуатации автомобиля. Ширина обода и вылет ET тесно связаны с таким параметром передней подвески автомобиля, как плечо обката (смотри рисунок ). У переднеприводных автомобилей плечо обката, как правило, отрицательное. Изменение его путем установки колес с увеличенной шириной обода или с уменьшенным вылетом обода (как, например, при установке на ВАЗ-2108...2109 колес от ВАЗ-2106) приведет к неуправляемости автомобиля на дороге: он начнет охотнее следовать за колесами, самопроизвольно меняющими направление движения при переезде неровностей, при этом руль будет попросту вырываться из рук водителя. Кроме того, существенно возрастет нагрузка на подшипники ступиц автомобиля, что приведет к их скорому износу и выходу из строя. Положительное плечо обката характерно для двухрычажных подвесок передних колес заднеприводных автомобилей.
Уменьшение вылета делает колею колес шире, это хоть и повышает устойчивость автомобиля и придает ему стильный гоночный вид, но вместе с тем увеличивает нагрузку на подшипники ступицы и подвеску. Увеличить же вылет, т. е. сузить колею, как правило, невозможно - диск может упереться в аммортизаторы.