Как крепятся колеса в автомобилях

Колеса крепятся к ступицам автомобиля болтами или шпильками с гайками (рис. 1). Во втором случае шпильки жестко закреплены в ступице. Наиболее распространенные диаметры резьбы колесного крепежа — 12 и 14 мм с шагом 1,25 или 1,5 мм.

Рис. 1. Разновидности колесного крепежа: а – болт и гайка с конической прижимной частью без подголовка, грани головки выходят на конус; б – болт и гайка с конической прижимной частью и подголовком; в – болт и гайка со сферической прижимной частью и подголовком. Прижимные части болтов и гаек крепления колес могут быть конусными или сферическими и должны обязательно совпадать с профилем отверстий в диске колеса, так как обеспечивают правильную центровку колеса на ступице. Это особенно важно при креплении колеса гайками. Если закрепить колесо только торцами гаек (рис. 2), диск при движении может выскользнуть из-под них, крепление колеса ослабнет, а отверстия и шпильки будут разбиты. В худшем случае автомобиль «потеряет» колесо — надо ли говорить, как опасно это на высокой скорости?

Рис. 2. Неправильное крепление колеса. Диск, зажатый торцом гайки, а не конусом, едва держится и выскальзывает, стоит автомобилю поехать.

С колесами, крепящимися болтами, эта ошибка практически исключена. Однако установить такое колесо труднее, чем крепящееся гайками. В помощь водителю в ступицы таких колес ввернуты 1-2 направляющих штифта, а если их нет, колесо центрирует поясок ступицы, который входит в центральное отверстие диска.

Перед установкой колес посадочные поверхности ступиц и дисков следует очистить от грязи и нанести на них тонкий слой пластичной или графитовой смазки. Нелишне смазать и резьбу гаек (шпилек) и болтов крепления колес. Болты и гайки со смятыми гранями и поврежденной резьбой лучше своевременно заменить новыми, обязательно аналогичными штатным не только по размеру резьбы, но и по прочности, т.е. не кустарного, а заводского изготовления.

Диск легкосплавного колеса всегда зачастую толще, чем диск стального штампованного, поэтому для крепления литых или кованых колес используют более длинные болты (рис. 3). Длина их резьбовой части (А) должна быть не меньше глубины резьбового отверстия в ступице, но и не больше, иначе болты при вращении колеса могут задевать за детали неподвижного тормозного механизма.

Рис. 3.Стандартные болты не подходят для крепления легкосплавных колес: нужны удлиненные. Размер А должен быть равен толщине фланца ступицы.

Твердость материала легкосплавных колес ниже, чем стальных, поэтому микронеровности диска в зонах контакта с головками стальных болтов или ступицами при установке колеса через некоторое время сминаются и соединение ослабляется. Чтобы избежать повреждения дорогостоящих колес, советуем через некоторое время после их установки на автомобиль подтянуть болты крепления.

Болты или гайки крепления колес обычно затягивают моментом около 10-11 кгс/м, если в Руководстве по эксплуатации автомобиля не указано другое. При перетяжке болтов диск колеса деформируется, профиль отверстия нарушается, и колесо перестает удерживаться на ступице с необходимой силой. Излишним усилием можно также смять грани головки болта и даже оборвать головку. А при перетяжке гайки шпилька может провернуться в отверстии ступицы, и тогда гайку вообще невозможно будет отвернуть без специального инструмента или услуг автосервиса.

Для защиты колес от кражи иногда применяют так называемые «секретные» болты (или гайки). Как правило, чтобы не повредить секретный болт или гайку, при их затяжке применяется меньшее усилие. Поэтому ими заменяют только один болт (гайку) крепления каждого колеса.

«Секретный» крепеж предназначен для отворачивания только особым, индивидуальным ключом, который, как предполагается, имеется только у владельца автомобиля.

Конструкции подобного рода встречаются в продаже, а также изготавливаются умельцами. Что надо помнить при их покупке? Во-первых, действительно ли головка «секретки» недоступна для отворачивания — причем не только штатными ключами, но, к примеру, мощными клещами или молотком и зубилом. Во-вторых, не способен ли оригинальный крепеж выйти из строя от воздействия воды и грязи, а главное, из-за поломки ответной части — ключа. Наконец, особо громоздкий болт способен нарушить балансировку колеса.

Вопрос о совместимости крепежа чаще всего возникает в случае установки «запаски» с диском, отличающимся от остальных, имеющихся на автомобиле. Нет ничего проще, чем возить в багажнике необходимое количество болтов или гаек именно для него. Если же вы переходите на другие диски с целью, например, улучшения внешнего вида автомобиля, то вместе с ними необходимо грамотно подобрать и приобрести соответствующие болты или гайки.

Подготовлено по материалам журнала «За рулем».

Устройство автомобильного колеса

Устройство автомобильного колеса:
1 — шина;
2 — обод;
3 — ступица

Колесо автомобиля состоит из пневматической шины, обода, соединительного элемента (диска), ступицы и пневматических шин.
В зависимости от конструкции обода и соединительного элемента колеса могут быть разборными и неразборными, дисковыми и бездисковыми. Ступица колеса обеспечивает его свободную установку на оси автомобиля.

Неразборное колесо с глубоким ободом

Обод служит для соединения шины с колесом. С этой целью ему придается специальная форма. Колесо в сборе должно быть сбалансировано, балансировочные грузики крепятся к ободу с помощью пружинных зажимов или клея. На большинстве легковых автомобилей и грузовых небольшой грузоподъемности используются глубокие, неразборные ободья.
Глубокий обод жестко соединяется с диском, который служит для крепления колеса к ступице с помощью болтов или гаек со шпильками. Полки глубокого обода имеют конусную форму для плотной посадки шины на обод. Угол наклона полок составляет, как правило (5±1)°. Полки обода заканчиваются закраинами, имеющими определенную форму и служащих боковыми упорами для шины.
Расстояние между закраинами называется шириной профиля обода. В средней части обода имеется углубление, необходимое для облегчения монтажа и демонтажа шины на обод. Это углубление (ручей) может быть расположено симметрично относительно плоскости колеса или со смещением.

Размеры и профиль обода регламентированы соответствующими стандартами. На каждый обод наносится соответствующая маркировка, из которой можно узнать размеры и профиль. Основные размеры обода, ширину профиля и диаметр, как правило, все изготовители указывают в дюймах, за исключением компании Michelin, которая применяет для этого миллиметры.
Пример маркировки: 5J × 13H2 ET 30, где:
5 — ширина обода в дюймах;
13 — диаметр обода в дюймах;
J и H2 — конструктивные особенности профиля обода;
ET 30 — вылет (от немецкого слова Einpresstiefe — ET) 30 мм.

Положительное (а) и отрицательное (б) плечо обката управляемого колеса

Вылет колеса (выступ) является важным параметром. Любое колесо должно «охватывать» ступицу, к которой оно крепится, потому что центр пятна контакта шины с дорогой смещается относительно вертикальной оси, проходящей через центр ступицы на небольшую величину, которая рассчитывается при конструировании подвески и рулевого управления автомобиля.
Величина вылета особенно важна для управляемых колес, потому что положение пятна контакта относительно оси поворота колеса играет важную роль в определении характеристик поворота автомобиля.

Неразборные колеса с глубоким ободом обычно центрируются на ступице с помощью центрального отверстия. Если диаметр центрального отверстия больше, чем у посадочной части ступицы, то центрирование осуществляется по коническим (или сферическим) поверхностям в отверстиях диска, предназначенных для крепления болтами или гайками. Иногда для лучшего центрирования и облегчения монтажа используют пластмассовые кольца, которые устанавливаются перед монтажом колеса на ступицу в центральное отверстие диска.
Колесные диски легковых автомобилей изготавливаются штамповкой из стали с последующей сваркой обода и диска или из легких сплавов (алюминиевых или магниевых). Наиболее прочные колеса из легких сплавов — кованые. Они имеют мелкозернистую структуру и высокую прочность при малой массе. Легкосплавные колеса дороже стальных, но эстетически привлекательнее. Колеса изготавливались и из композитных материалов: например, еще в 70-е гг. фирма Citroёn выпускала армированные углепластиковые колеса, которые весили в два раза меньше металлических. Однако из-за высокой стоимости таких колес они устанавливаются только на дорогих спортивных автомобилях.

Конструкция разборного обода грузового автомобиля:
1 — закраина;
2 — обод;
3 — разрезная часть обода;
М — ширина обода;
D — диаметр обода

Разборные ободья применяют для колес большинства грузовых автомобилей и автобусов. Разборные ободья могут быть дисковыми и бездисковыми. Наиболее часто используются разборные ободья с коническими посадочными полками.

Бездисковое колесо, его общий вид (а) и крепление колеса (б):
1 — секторы колеса;
2 — ступица;
3 — крепление;
4 — шпилька;
5 — гайка

Шины грузовых автомобилей имеют большие размеры и высокую жесткость, поэтому монтаж таких шин на неразборные ободья затруднен. Разборные ободья позволяют облегчить эту задачу. Для некоторых шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности применяют разборные ободья с распорными кольцами. Такие ободья состоят из двух частей, соединяемых между собой болтами. Такая конструкция надежно удерживает шину на колесе независимо от значения давления воздуха в шине.
Ступицы колес изготавливают из стали или ковкого чугуна. К ним крепятся элементы тормозных механизмов, диски и барабаны. Ступица устанавливается на подшипниках, которые должны воспринимать не только радиальные, но и осевые усилия от действия боковых сил. В ступицах устанавливают конические роликовые или шариковые радиально-упорные подшипники.
В подшипники колес закладывается смазка, выдерживающая высокие температуры. Для предотвращения вытекания смазки и попадания грязи подшипники уплотняются сальниками.

Как правильно поменять колеса на машине

Одной из проблем, с которой водителя могут столкунться на дороге, — повреждение шины. В таких случаях крайне необходимо знать как поменять колесо на машине. Рассмотри подробную инструкции как самому поменять колесо.

Необходимые инструменты

Для того чтобы начать работу по замене шины, в первую очередь необходимо отметь инструмент, ведь «голыми» руками это сделать не удастся. Для пригодится ремонта:

• колесо которое будут устанавливать,
• домкрат,
• баллонный ключ, соответствующий параметрам гаек на колесе,
• лучше чтобы были перчатки.

В некоторых случаях (зависит от марки автомобиля) нужны будут:

• регулирующие шпильки,
• секретный ключ
• торцевой ключ со сменными головками.

Не лишним будет и аэрозоль, которые водителя называют «ведешкой».

Лучше использовать ключи с длинной ручкой, позволяют приложит больше усилий и демонтировать сильно загрязнённые и заржавелые гайки.

Подготовительный этап

Если менять шины пришлось в дороге, в первую очередь нужно остановить транспортное средство и заглушить двигатель. Если ремонт происходит на проезжей части, обязательно установите аварийный знак, если вдруг такого нет, включите аварийный свет.

При этом необходимо придерживаться требований:

• если автомобиль стоит на своей полосе, знак ставят за автомобилем на дистанции 15 метров;
• если авто на встречной полосе, знак устанавливают перед ним, тоже через 15 метров.

Достаньте все необходимые инструменты и запаску. Нельзя опирать её о машину, так как она может повредить покраску или же просто покатиться.

Снятие колпаков с дисков

Чтобы добраться до сердцевины, нужно снять колпак. Для этого возьмите отвёртку или специальную лопатку. Найти специальные отверстия «замки», и подцепить колпак. Далее по краям аккуратно снять весь колпак.

Ослабляем крепежные гайки колеса

1. Установите на колесный болт ключ до конца.
2. Возьмитесь за конец ключа и поверните его на один оборот. Обратите внимание, в какую сторону откручивать – против часовой стрелки.Больше не поворачивайте — можно получить травму.

Установка домкрата и подъем автомобиля

При смене шины транспортное средство в любом случае нужно поднять. Помогает это осуществить домкрат, который нужно правильно ставить под машину, что можно посмотреть в инструкции.

На этом этапе, его нужно установить так, чтобы верхняя часть упиралась в специальное гнездо. Оно находится под порогом и предназначено специально для установки домкрата.

Поднимайте колесо до тех пор, пока колесо полностью не оторвется от земли.

Инструкция по замене

Как снять старое колесо:

1. После поднятия авто домкратом, нужно открутить гайки до конца.
2. Снять старую шину, которае повреждена и поставить на его место запаску.Водитель должен поставить запаску на ступицу и тыльной стороной направить к автомобилю.
3. Следующий этап, объединить диск запаски с болтами и затянуть гайки. Будет лучше, если затягивать их по очереди, чтобы давление распределялось в колесах равномерно. Полностью затягивать гайки нужно только в тот момент, как машина опустится с домкрата, и будет стоять на всех колесах.

Есть вариант установки полноценного колеса, а есть докатки. Ее установить проще, хотя безопаснее управлять машиной на всех полноразмерных. Докатка — запасное колесико, которое предназначено для того, чтобы добраться транспортному средству до СТО.

Перестановка колес местами

Замена колес на автомобиле долгий, тяжелый, но эффективный процесс. Перестановка колес местами предусматривает отсрочку покупки новых и равномерный износ резины на текущих.

При этом, существует схема замены колес, которой нужно точно придерживаться. Это поможет сэкономить деньги из вашего бюджета. Такой процесс осуществляют, в основном, во время смены сезонной резины та станциях техобслуживания.

Что понадобится для перестановки шин

В данном случаи понадобятся такие же инструменты, как и при замене колеса: домкрат, баллонный и секретный ключи, перчатки. Как открутить гайки ключами, описывали раннее в статье.

Схемы перестановки колес

Правильная схема поможет сделать перестановку колес безопасной. В случаи неправильной схемы машину будет тянуть в сторону.. Нужно понимать, какая машина переднеприводная, заднеприводная или полноприводная, так как к каждой существует своя схема. При перестановке, мастера рекомендуют пометить шины, чтобы в процессе роботы не перепутать ничего. Также нужно помнить, о том что передние колеса стираются быстрее чем задние, ведь перед авто занимает около 60% всего веса. Ротацию по инструкциям необходимо делать каждые 10 тысяч километров.

Для переднеприводных машин с ненаправленным рисунком

• В переднеприводных автомобилях с ненаправленным дизайном существует два способа, сделать ротацию:
• перекрещивающийся: переднее правое колесо поменяется с задним левым, а переднее левое — с задним правым;
• крестовидный в направлении передней оси: передние колеса становятся назад по своим сторонам, а задние стают на перед, но по другие стороны (заднее правое – на переднее правое, переднее правое на заднее правое).

Для заднеприводных машин и полноприводных маш

Если машина заднеприводная или полноприводная с ненаправленным рисунком, тогда:

• передние и задние колеса переставляют по диагонале;
• крестовидный в сторону хвостовой оси: задние шины становятся вперед по своим сторонам, а передние ставятся назад по другие стороны.

В случаи полноприводной машины с ненаправленными колесами используют перекрестный способ. С направленным дизайном протектора, нужно передние шины переставить на задние по одной стороне.

Советы от специалистов

На спортивных машинах рокировка шин между осями не делается, так как имеют разную ширину протектора и их можно переставлять на одной оси.
Покрышки, рекомендуется менять местами по количеству пробега, даже если невооруженным глазом следы износа не видно.
Если Вы не уверены как правильно менять колеса, служба техпомощи не откажет Вам в подобной услуге.