На что крепится колесо
Особенности креплений колес легкового автомобиля
Каждому автомобилисту нужно уметь выполнять крепеж колес на своем автомобиле и знать, как работает механизм крепления запасного колеса. Пробой может произойти далеко от автосервиса. В таком случае возможность и безопасность дальнейшего движения будет зависеть от того, насколько правильно установлена запаска.
Виды и особенности крепления колес на ступице
Перед установкой колеса обязательно нужно очистить от грязи место посадки.
Диск крепится к ступице двумя способами:
На ступице имеется 2 или 3 специальных штифта. Соответственно, на диске для них предусмотрены отверстия. После размещения диска на штифтах, колесо отцентрируется.
Болты для крепления колес должны соответствовать марке авто.
Колесный крепеж с использованием шпилек более прост в применении. Он дает возможность уменьшить количество деталей. К ступице шпильками крепится тормозной диск и колесо. Различают три типа шпилек по способу крепления в ступице:
Шпильки с резьбой на двух концах (вворачиваемые) могут иметь ограничительный буртик со стороны короткой резьбы. Шпилька вворачивается в ступицу короткой резьбой. Заменить ее не сложно даже своими силами.
Запрессованную шпильку снять гораздо сложнее. Она имеет резьбу с одной стороны. Для запрессовки на нее нанесены шлицы и ограничительная шляпка.
Закладные шпильки также имеют резьбу с одного конца. С внутренней стороны находится специальная головка. Шпилька вставляется с обратной части ступицы, головка удерживает ее от проворачивания.
На шпильки надевается тормозной барабан и колесный диск. Затягивание производится гайками.
Шпильки могут иметь два вида резьбы. Правую, или нормальную резьбу. И левую, обратную резьбу. Производители устанавливают на ступицы правой стороны шпильки с правой резьбой. На левую сторону монтируют шпильки с левой резьбой. Это повышает безопасность и надежность крепления.
Гайки-секретки и болты-эксцентрики
Выбор крепежных элементов желательно производить в специализированных магазинах. Прижимная сторона гаек и болтов имеет форму конуса или сферы и должна соответствовать профилю отверстия в диске. Гайки можно разделить на:
Стандартные гайки имеют форму шестигранника и закручиваются обыкновенным баллонным ключом. Они имеют сквозную резьбу.
Нестандартные гайки могут иметь закрытую резьбу, они выполнены в форме колпачков. Их откручивают внутренним шестигранником, обыкновенным ключом, или ключами TORX.
Крепеж колес также выполняется с помощью гаек-секреток. Данный тип гаек и болтов производится под специальный ключ. Делается это с целью предотвращения хищения. Гайки-секретки и болты-эксцентрики устанавливаются по одной штуке на колесо.
Следует обратить внимание на диаметр и шаг резьбы. Традиционно используется крепеж диаметром 12 и 14 мм. Шаг резьбы может быть 1,25 или 1,5 мм.
Использование проставок
Проставки устанавливаются между ступицей и диском и выполняют две цели:
Почему может ослабнуть крепление колеса
Ослабление крепежа приводит к обрезанию шпилек или болтов, повреждению колесных дисков. Основные причины:
Отдельные водители считают запаску не слишком важной деталью: на нее можно поставить резину похуже и диск особого внимания не требует. Это опасное заблуждение. Все без исключения диски нужно осматривать на наличие трещин и раковин. На скорости при эксплуатации поврежденного диска возникает биение. Если вовремя не остановиться, можно спровоцировать аварию.
При затяжке болтов или гаек следует обратить внимание на силу затяжки. Большинство водителей притягивают гайки на глаз. Даже в автосервисах динамометрический ключ используется редко. Проехав десяток километров после ремонта, следует перетянуть крепление колес.
Каждому виду диска соответствует свой крепеж. Диски бывают трех видов:
Литые и кованые диски толще штампованных. Для их установки применяются более длинные шпильки или болты крепления колес. Если при установке железного диска использовать болт большей длины, он будет выступать с обратной стороны ступицы и задевать детали тормозного механизма. Также опасно использовать короткий болт при установке литого диска. Резьбовая часть болта должна входить в ступицу на всю толщину фланца.
Конструктивные особенности крепления запасного колеса на легковых автомобилях
Отдельные европейские производители вместо запаски комплектуют автомобили компрессором и баллоном герметика. В лучшем случае авто снабжается «докаткой». Это уместно при наличии широкой сети автосервисов. На российских дорогах запаска просто необходима, ведь можно не просто поймать шиной гвоздь, но и повредить диск, когда до автосервиса больше сотни километров. Места крепления запасок варьируются, в зависимости от конструкции машины и ее предназначения.
В багажнике
В авто семейства ВАЗ (классика) запаска крепится в багажнике с левой стороны, в специальном кармане. Она фиксируется ремнем, извлечь ее очень просто. Минус – занимает 1/3 и без того небольшого багажника. Во многих современных марках автомобилей в багажнике имеется углубление для запаски. Недостаток – чтобы достать ее, нужно освободить багажник.
Под капотом
Крепление под капотом (Лада 4×4) очень удобно. Нужно просто открыть капот и открутить болт крепления запасного колеса. К сожалению, шина подвергается большим колебаниям температуры. Это снижает срок ее годности. В японском заднеприводном автомобиле Ниссан Серена такое крепление более оправданно.
На задней двери автомобиля
Возможно, самое удобное крепление запасного колеса – на заднюю дверь. Таким способом производится крепеж в автомобилях Шевроле Нива и УАЗ Патриот.
На багажнике на крыше
При установке газового оборудования владельцы автомобилей вынуждены искать место для крепления запаски. Иногда ее размещают на багажнике, на крыше автомобиля.
Под днищем, сзади
Крепление запасного колеса на Лада Ларгус, на внедорожниках Киа и Хендай предполагает размещение запаски под днищем, сзади автомобиля.
В Ларгусе для снятия запаски нужно отвернуть болт в багажнике и снизу отстегнуть кронштейн. Такое же крепление предусмотрено на Рено Дастер. Чтобы положить запаску обратно, придется стать на колени, что особенно нежелательно в дождливую погоду.
На внедорожниках такое расположение запаски удобно только при ремонте на ровной площадке. Подъем и опускание колеса водитель выполняет с помощью лебедки. На бездорожье или в снегу без помощи лопаты достать запаску очень трудно.
Еще один недостаток такого расположения – запаску очень легко похитить. Трос лебедки перекусывается за несколько секунд. Учитывая, что запаску практически не видно из-под машины, пропажу часто не сразу замечают. Поэтому разработана и устанавливается специальная механическая защита. Кожух закрывает трос лебедки и крепится срывными болтами. Это позволяет предотвратить вандальный демонтаж.
Необходимо в обязательном порядке обращать внимание на место крепления запаски при выборе автомобиля. Ведь в городе можно обойтись и «докаткой», а на бездорожье и пара запасных колес не помешает.
Устройство автомобилей
Ободья, ступицы и соединители колес
Обод колеса
Обод служит для установки пневматической шины. По профилю обод может быть глубоким неразборным (рис. 1), который применяется на легковых автомобилях, и плоским, разборным (рис. 2), который устанавливается на большинстве грузовых автомобилей средней грузоподъемности (например, марок ЗиЛ, ГАЗ и т. п.).
Для облегчения монтажа и демонтажа шины в средней части глубокого обода выполняется выемка В. По обеим сторонам обода расположены конические посадочные полки, на которые монтируют борта шин. Наклоны посадочных полок на угол примерно 5˚ обеспечивает плотную посадку шины на ободе.
Обод для бескамерной шины должен иметь на своих посадочных полках специальные кольцевые выступы 4 (рис. 1) тороидальной формы («хэмпы»), предотвращающие самопроизвольное соскальзывание бортов шины (саморазбортовку) в случае критической ситуации во время движения.
Среди разборных ободьев наиболее распространен обод с конической посадочной полкой (рис. 2). Этот обод характеризуется сравнительной простотой монтажа и демонтажа шин грузовых автомобилей, которые имеют большие массы, размеры и жесткость. Бортовое кольцо 1 имеет коническую посадочную полку, которая прижимается к борту шины. Пружинное распорное кольцо 2 устанавливается между ободом и бортовым кольцом, фиксируя последнее.
Шины широкопрофильные, арочные и с регулируемым давлением имеют разборные ободья с распорными кольцами. Распорное кольцо устанавливается по центру плоского обода и обеспечивает надежное зажатие бортов шины между ним и закраинами обода, что исключает проворачивание шины на ободе при снижении давления в ней.
Ступица колеса
Ступица конструктивно объединена с мостом автомобиля, но традиционно считается элементом колеса. Она служит для установки колеса на балке моста и обеспечения его вращения. Ступица устанавливается на мосту посредством конических роликовых или шариковых (на некоторых легковых автомобилях) подшипников. К ней также крепятся тормозные барабаны и фланцы полуосей ведущих мостов грузовых автомобилей.
Ступица передних колес, показанная на рисунке 3, установлена в поворотном кулаке 10 на двух конических роликовых подшипниках 1. Наружные кольца (обоймы) подшипников запрессованы в ступицу, а внутренние установлены в цапфу 5. Регулировочная гайка 3 через шайбу 4 обеспечивает нормативный зазор в подшипниках. Подшипники смазываются при сборке, а для защиты их от пыли и грязи с внутренней стороны в ступицу запрессовывается уплотнительная манжета, а с наружной стороны устанавливается защитный колпак 2.
Ступица передних колес переднеприводного легкового автомобиля установлена в поворотном кулаке на двухрядном шариковом подшипнике закрытого типа. Подшипник фиксируется в поворотном кулаке стопорными кольцами.
Ступица с помощью внутренних шлицов соединена с хвостовиком корпуса наружного шарнира привода передних колес и крепится на нем гайкой, которая закрывается пластмассовым колпаком.
К ступице крепится направляющими штифтами тормозной диск. Штифты центрируют относительно ступицы колесо, которое крепится к ней сферическими болтами. Этими же болтами к ступице крепится тормозной диск.
Ступица задних колес у заднеприводных легковых автомобилей обычно отсутствует. Ее заменяет фланец полуоси, которая устанавливается на подшипниках в балке моста.
Соединитель колеса
Соединитель колеса обычно выполняется в виде диска. Такие колеса называются дисковыми. Стальной штампованный диск 1 (рис. 1) для увеличения жесткости выполняется выгнутым с выемками В или отверстиями Б. Вырезы и отверстия облегчают колесо и улучшают охлаждение тормозных механизмов. Отверстия А для крепления колеса имеют сферические фаски. Крепление производится с помощью сферических болтов или сферических гаек.
Бездисковые колеса имеют соединитель, изготовленный совместно со ступицей. Они могут быть разъемными в продольной и поперечной плоскостях. Бездисковое колесо (рис. 4) с разъемом в поперечной плоскости состоит из трех секторов 1, которые соединены в единое кольцо с помощью специальных вырезов (скосов), выполненных на торцах секторов 1. При монтаже секторы колеса устанавливаются в определенной последовательности в лежащую шину, а затем вместе с шиной прикрепляются к ступице 2 специальными прижимами 3, шпильками 4 и гайками 5. Такие колеса устанавливаются на грузовые автомобили и автобусы.
По технологии изготовления колеса легковых автомобилей могут быть обычными стальными сварными (из прокатного обода и штампованного диска), литыми и кованными.
Литые колеса изготовляют из сплава алюминия с кремнием путем обтачивания посадочных поверхностей отливок и сверления в них отверстий. Основное преимущество литых колес – их небольшая масса. Малая масса колеса положительно влияет на плавность хода автомобиля и облегчает его обслуживание. Кроме того, применение литых колес позволяет эффективнее охлаждать колесные тормозные механизмы.
Недостатками литых колес являются чрезмерно толстые стенки, возможность появления скрытых пор и раковин, недостаточная прочность при ударной нагрузке и сложность восстановления при повреждении.
Кованые колеса выполняют методом ковки с последующей обработкой. При ковке (или объемной штамповке) из заготовки выковывают поковку, которая затем обрабатывается на токарном станке. Такая технология сложна и дорога, однако кованые диски прочнее и легче литых. Например, 13-дюймовое кованое колесо весит примерно 4,5 кг, а литое колесо такого же размера – почти 6 кг. При этом толщина стенок у кованого колеса составляет 3 мм, а у литого – 5,5 мм. Немаловажным преимуществом кованых колес является большая стойкость к ударным нагрузкам.
Основные размеры обода колес : посадочный диаметр под покрышку и ширина. Например, обычное дисковое колесо для автомобиля ВАЗ-2109 обозначается как 114J-330 (в миллиметрах) или 4 1/2J-13 (в дюймах). Первые цифры обозначают ширину обода, буква J – форму профиля обода, а последние цифры – монтажный диаметр колеса.
Легкосплавные литые или кованые диски обычно имеют дюймовое обозначение. Например, колесо автомобиля ВАЗ-2110 обозначается 5 1/2J13Н2, где дополнительная маркировка Н2 означает наличие на ободе «хэмпов» определенного профиля.
Так как колеса и шины изготовляются со значительными допусками, колесо в сборе может обладать значительной неуравновешенностью (дисбалансом), приводящей к осевому и радиальному биению при вращении колеса. В результате возрастает вибрация, сокращается срок службы шин, амортизаторов, рулевого управления, снижается комфортность езды и т. п.
Для устранения неуравновешенности колес их подвергают балансировке на специальных балансировочных стендах, закрепляя в определенных местах балансировочные грузики. Особенно это актуально для автомобилей, передвигающихся с большими скоростями, поскольку инерционные нагрузки дисбаланса возрастают в квадратичной зависимости от частоты вращения колес.
Как крепятся колеса в автомобилях
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.
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».
Колесный крепёж. Разновидности и правила подбора.
Для крепления колёс (колесных дисков) используется 2 вида колёсного крепежа с разными характеристиками длины и формы. Эта статья поможет вам выбрать подходящий крепёж. В статье содержится таблица соответствия крепежа маркам автомобилей.
Колесный крепёж. Разновидности, правила подбора.
Для крепления колёс (колесных дисков) используется 2 вида колёсного крепежа: колёсные болты и колёсные гайки. Вид крепежа определяется конструкцией автомобиля, как правило, крепления с помощью колёсных болтов более распространено для автомобилей европейских марок, крепления с помощью колёсных гаек распространено для автомобилей японского и американского производства.
Резьба колёсного крепежа
Большая часть колёсного крепежа имеет метрическую резьбу с мелким шагом (М12х1,25/М12х1,5/М14х1,25/М14х1,5), что должно соответствовать резьбе резьбовых шпилек или резьбовых отверстий в ступице колеса.
Форма головки колёсного крепежа
 |  |
 | Это правило особенно важно при креплении с помощью колёсных гаек. В случае, когда форма прижимной поверхности гайки не совпадает с формой отверстия диска, фиксация происходит только торцами гайки, и в этом случае при движении автомобиля диск может проскользнуть под гайкой, крепление колеса может ослабнуть, отверстия и резьбовые шпильки при этом получат повреждения. В худшем случае автомобиль может даже «потерять» колесо на скорости. |
Выбор длины колёсного болта
Выбор длины колёсного болта определяется, прежде всего, типом колёсного диска. Как правило, стальные штампованные диски тоньше литых легкосплавных дисков, поэтому для них используется более короткие колёсные болты.
 | В общем случае, болт обеспечивает взаимное затягивание трёх элементов: колёсный диск – тормозной диск – ступица. В ступице есть отверстия, в которых резьба нарезана по всей длине. Правильно подобранный по длине болт должен заходить на всю длину резьбового отверстия в ступице и выступать из неё не больше чем на 1-2 мм, для того, что бы при вращении колеса не повредить детали тормозной системы. Размер А на рисунке должен равняться толщине фланца ступицы (длине резьбового отверстия). |
При затруднении подбора длинны колесного крепежа, можно руководствоваться следующим правилом – длина резьбовой части болта, который закручивается в ступицу, должна иметь не менее 6 полных витков резьбы и быть не короче 10 мм, это же правило касается и гайки, которая навинчивается на шпильку. В случае, если количество полных витков меньше шести, необходимо заменить болт (шпильку) на более длинный размер.
Подбор колёсного крепежа по моделям автомобилей
Достаточно часто подбор колёсного крепежа происходит по конкретной модели автомобиля, но в этом случае необходимо принимать во внимание, что такой подбор возможен только при использовании на автомобиле оригинальных заводских дисков. Если диски менялись – может меняться и длина крепежа. Так же, нужно учитывать, что размер колёсного крепежа может зависеть не только от марки и модели легкового автомобиля, а и от года его изготовления.