Колесный движитель состоит из ведущих и ведомых колес, с помощью которых осуществляется движение автомобиля.
Ведущими называют колеса, к которым через трансмиссию подводится крутящий момент от двигателя. Ведущие колеса преобразуют этот момент в тяговое усилие, а вращательное движение колеса – в поступательное движение автомобиля.
К ведомым колесам крутящий момент не подводится. Они предназначены для передачи веса машины на опорную поверхность, снижения динамических нагрузок на остов при движении по неровной опорной поверхности и снижения скорости движения машины при ее торможении.
Ведущие и ведомые колеса могут быть управляемые, при повороте которых осуществляется движение автомобиля по криволинейной траектории.
Трансмиссии современных полноприводных автомобилей позволяют при движении машины в хороших дорожных условиях часть колес отключать от двигателя и ведущие колеса использовать в качестве ведомых.
Колеса состоят из пневматической шины, обода, соединительного элемента и ступицы, которая может быть с подшипниками и без них.
Обод колеса и соединительный элемент образуют металлическое колесо.
Соединительный элемент обычно представляет собой профилированный диск, приваренный к ободу, либо является непосредственной частью обода. В последнем случае металлические колеса называют бездисковыми.
Шины. Шина является упругим элементом колеса и взаимодействует с опорной поверхности пути, по которому движется машина. Все современные автомобили оснащаются пневматическими шинами.
Шины подразделяют по размерам, конструкции и назначению. По форме профиля шины подразделяются в зависимости от отношения высоты профиля Н шины к ее ширине B.
Различают шины
-обычного профиля (Н / В = 0,9...1,1);
-широкопрофильные (Н / В = 0,75...0,85);
-арочные (Н / В = 0,4...0,6);
-пневмокатки (Н / В = 0,1...0,4).
а-обычного профиля (тороидная);
б – широкопрофильная;
в – арочная;
г – пневмокаток;
d – посадочный диаметр обода колеса;
b – ширина обода колеса;
D – наружный диаметр шины;
В – ширина профиля шины;
Н – высота профиля шины
Рис .2 Пневматическая шина:
а - камерная; б - бескамерная; 1 – протектор; 2 – брекер; 3 – каркас; 4 – боковина; 5 – бортовые кольца; 6 – борт; 7 – вентиль; 8 – диск колеса; 9 – обод колеса; 10 – уплот- няющий резиновый слой; 11 – герметизирующий резиновый слой
Покрышка шины (рис.2) состоит из каркаса 3, брекера (подушечного слоя) 2, протектора 1, боковин 4, бортов 6 и бортовых колец 5.
Каркас шины ограничивает объем накаченной камеры и передает нагрузки, действующие со стороны почвы или дороги на обод колеса. Он состоит из нескольких слоев (2-14) прорезиненного корда, наложенных друг на друга. По конструкции шины подразделяются на диагональные и радиальные. В диагональных шинах нити смежных слоев корда каркаса перекрещены между собой под углом 95…115 о, образуя сетку. В результате за счет трения между слоями каркаса диагональные шины имеют большее сопротивление качению, чем радиальные. В радиальной шине нити корда лежат практически в радиальных плоскостях, проходящих через ось колеса. На современных автомобилях применяют радиальные шины, так как они обладают повышенной износостойкостью и меньшими значениями сопротивления боковому уводу и качению.
В качестве материала для изготовления корда используется хлопчатобумажная ткань, вискоза, полиамидные смолы и стальная проволока. При использовании в шине металлического корда его число слоев уменьшают. Такие шины имеют высокую грузоподъемность и износостойкость и менее склонны к прокалыванию при наезде на острые предметы. Иногда металлический корд комбинируют с неметаллическим.
Брекером называют резиновый или резинокордный слой между каркасом и протектором. Он служит для усиления каркаса, снижения на него ударных нагрузок и более равномерного распределения тягового, тормозного и поперечного усилий.
Протектор - толстый слой резины, расположенный по короне покрышек. Он служит для обеспечения хорошего сцепления шины с опорной поверхностью, ослабления толчков и ударов на каркас и предохранения каркаса и камеры от механических повреждений.
Боковины образует резиновый слой, покрывающий каркас сбоку и предохраняющий последний от влаги и механических повреждений.
Бортом называется жесткая часть покрышки, служащая для крепления ее на ободе колеса. Он образуется из крыльев, обернутых концами слоев корда. В зависимости от числа слоев корда в борте применяют одно, два или три крыла. Крыло изготовляют из бортового кольца, выполненного из стальной проволоки, твердого профильного резинового шнура, обертки и усилительных ленточек
К а м е р а представляет собой тонкостенную резиновую оболочку в виде тора, в которую накачивается воздух. Для впуска и выпуска воздуха на камере имеется вентиль, снабженный обратным клапаном.
О б о д н а я л е н т а имеет вид кольца плоского сечения и устанавливается между камерой и ободом колеса для предохранения камеры от истирания об обод и от ее защемления между покрышкой и ободом.
Бескамерная шина. В ней пространство, заполняемое воздухом, образуется при герметичном соединении обода с покрышкой, а вентиль при этом размещен на ободе. Бескамерные шины могут быть обычного типа, арочными и пневмокатками.
Шины характеризуются рядом геометрических параметров и грузоподъемностью, которая зависит от внутреннего давления воздуха.
Для накачивания и выпуска воздуха камера имеет специальный вентиль. Он позволяет нагнетать воздух внутрь камеры и автоматически закрывает его выход из камеры.