Проверка технического состояния колёс и шин
1 Общие положения
Колесом называется вращающийся и передающий элемент ходовой части, расположенный между шиной и ступицей.
Колёса транспортных средств подразделяются на одинарные и сдвоенные. Одинарное колесо устанавливается на одной ступице и несёт одну шину, а сдвоенное имеет два колеса, смонтированных на одной ступице и несущих две шины.
На автомобилях применяются дисковые колёса, колёса с разборным ободом и составные.
Дисковое колесо - это неразборный узел, состоящий из обода и колёсного диска. Дисковое колесо грузового автомобиля может иметь составной обод, один из бортов которого состоит из съёмного разрезного замочно-посадочного кольца и съёмного бортового кольца, которые в сборе образуют обод. Варианты исполнения дисковых колес представлены на рис. 1.
Рис. 1 Исполнения шин и дисковых колес:
А - колесо с цельным неразборным ободом; Б - колесо с
составным ободом.
1 - диск колеса; 2 -
замочно-посадочное кольцо; 3 - бортовое кольцо; 4 - бортовая закраина; 5 -
посадочная полка; 6 - монтажный ручей.
Колесо с разборным ободом - это колесо, в котором один или два разборных обода крепятся непосредственно на ступице, развитой до размера обода. Такие колёса широко применяются на тяжёлых автомобилях и автобусах (рис. 2).
Рис. 2 Колесо с разборным ободом.
1 - ступица; 2 - прижим; 3 - обод.
Составное колесо состоит из двух элементов, каждый из которых включает часть обода. После сборки элементы образуют обод с двумя закраинами. Такие колёса применяются для крупногабаритных широкопрофильных шин и шин с регулируемым давлением.
Обод колеса включает в себя боковую закраину, образующую боковой упор для шины, посадочные полки для бортов покрышки и монтажный ручей – кольцевое углубление с отверстием под вентиль. Обода бывают цельными и разборными.
Цельный обод используется для установки на автомобилях шин с высокоэлластичными бортами и боковинами.
Разборный обод применяется для шин, для которых сборка через закраины невозможна из-за высокой жёсткости бортов и боковин. Для бескамерных шин между основанием обода и посадочным кольцом устанавливается уплотнительное резиновое кольцо. На отдельных моделях грузовых автомобилей и автобусов применяются также разборные обода с поперечными разъёмами.
Типоразмер колёсного диска может быть обозначен следующим образом, например:
5,5 Jх15 H2 ET30
1 2 3 4 5
1 - Указание ширины обода в дюймах. Данное значение выбирается из стандартного ряда: 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0 дюймов (размер «а» на рис. 4.4.1.).
2 - Тип конструкции боковых закраин обода диска (может быть J; JJ; JK; K или L).
3 - Монтажный диаметр обода в дюймах. Стандартный ряд для легковых автомобилей: 10; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19 дюймов, для грузовых автомобилей и прицепов: 16; 20; 22,5; 24 дюйма (размер «dм »на рис. 1).
4 - Тип конструкции кольцевых выступов на посадочных полках обода, служащих для надёжного удержания бескамерной шины на диске (например: H; H2; FH; AH и другие).
5 - Вылет колеса в миллиметрах. Вылет - это расстояние между продольной плоскостью симметрии обода и привалочной плоскостью ступицы колеса (размер «е» на рис. 1, 2).
Соединение колеса со ступицей обеспечивает передачу крутящего момента и центрирование колеса на ступице. Крепление штампованных дисковых колёс легковых автомобилей производится, как правило, при помощи болтов или гаек, имеющих коническую центрирующую поверхность. Центрирование литых дисков колёс осуществляется по посадочному пояску ступицы. Узел крепления включает шпильки и унифицированные гайки, снабжённые свободно вращающимися шайбами, которые исключают возможность повреждения диска. Вместо шпилек с гайками могут использоваться болты.
Соединение дискового колеса со ступицей грузовых автомобилей осуществляется при помощи шпилек и гаек со сферической опорной поверхностью или при помощи шпилек и унифицированных гаек со свободно вращающимися шайбами.
Крепление колёс с разборным ободом производится при помощи специальных крепёжных элементов (прижимов), которые при помощи гаек прижимают коническую посадочную поверхность обода к соответствующей поверхности ступицы, имеющей угол наклона 28º. Варианты такого крепления изображены на рис. 2.
Пневматическая шина - это упругая оболочка, предназначенная для установки на ободе колеса и заполняемая воздухом под давлением.
Основным элементом шины является покрышка, непосредственно воспринимающая нагрузки на шину со стороны дороги. Она состоит из каркаса, брекера, протектора, боковин и бортов.
Каркас – это силовая часть покрышки, состоящая из одного или нескольких слоёв корда, закреплённых на боковых кольцах.
Протектор – наружная резиновая часть покрышки с рельефным рисунком, обеспечивающим сцепление шины с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений.
Брекер – часть покрышки, состоящая из слоёв корда или резины, которая способствует более равномерному распределению по его поверхности действующих на колесо нагрузок.
Борта – это жёсткие части покрышки, служащие для крепления шины на ободе.
Боковинами называется резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и проникновения влаги.
По конструкции каркаса и брекера различают диагональные и радиальные шины. По способу герметизации внутренней полости, при сборке с ободом, шины бывают камерные и бескамерные.
По типу рисунка протектора различают шины:
с дорожным рисунком, в виде шашек или рёбер, разделённых канавками, которые предназначены для эксплуатации преимущественно на дорогах с усовершенствованным капитальным покрытием;
с универсальным рисунком, в виде шашек и рёбер в центральной зоне беговой дорожки и грунтозацепами по её краям, предназначенные для эксплуатации на дорогах с усовершенствованным и облегчённым покрытием;
с рисунком повышенной проходимости, имеющим высокие грунтозацепы, разделённые выемками, предназначенные для эксплуатации в условиях бездорожья и на мягких грунтах;
с зимним рисунком, имеющим острые кромки выступов, предназначенные для эксплуатации на заснеженных и обледенелых дорогах и которые могут оснащаться шипами противоскольжения;
с направленным рисунком, не симметричным относительно радиальной плоскости колеса, применяемым в условиях бездорожья и на мягких грунтах;
с всесезонным рисунком.
Образцы типов рисунков протектора представлены на рис. 3.
Рис. 3 Типы рисунков протектора шин.
При изготовлении шины легкового автомобиля на её борт может наноситься наносится следующая маркировка, например:
175 / 70 R 13 82 T
1 2 3 4 5 6
1 - Ширина профиля шины в миллиметрах.
2 - Высота профиля шины, выраженная, как процентное отношение к ширине. В указанном случае высота составляет 70% от ширины (175 мм), т.е. 122,5 мм. Часто высоту профиля называют серией. Иногда в обозначениях шины номер серии отсутствует. Такие шины называют полнопрофильными, а отношение высоты к ширине такой шины составляет 80…82%.
3 - Буквенный индекс радиальной шины (R). В диагональных шинах буквенный индекс отсутствует.
4 - Обозначение посадочного диаметра шины, соответствующее номинальному диаметру обода в дюймах.
5 - Индекс или коэффициент нагрузки. Это условный показатель, указывающий на допустимую нагрузку на шину в кг. Расшифровка индексов нагрузки приведена в Приложении 6. Иногда нагрузка указывается на самой шине: за надписью Max Load следуют две цифры - первая в кг, вторая в фунтах.
6 - Индекс скорости. Данный показатель указывает на максимально допустимую скорость, при которой производитель гарантирует сохранение заложенных эксплуатационных характеристик шины. Расшифровка индексов приведена на рис. 4.
Рис. 4 Соответствие индексов предельно-допустимой
скорости шины.
Помимо типоразмера на боковине покрышки обязательно указывается товарный знак, наименование фирмы-производителя и название модели шины.
Кроме перечисленных, на шине могут наноситься также другие обозначения:
TUBE TYPE - камерная конструкция шины;
TUBE LESS -бескамерная конструкция шины;
E - знак официального утверждения типа с номером страны, выдавшей такое утверждение в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН №30 и №54;
DOT - соответствие стандартам США;
MAX LOAD -максимальная нагрузка, кг (фунты);
MAX PRESSURE - максимальное внутреннее давление в шине, кПа (psi);
ROTATION > - направление вращения (иногда указывается в виде стрелки);
LEFT - шина устанавливается на левую сторону автомобиля;
RIGHT - шина устанавливается на правую сторону автомобиля;
OUTSIDE (Side Facing Out) - внешняя сторона установки;
INSIDE (Side Facing Inwards) - внутренняя сторона установки;
TWI - указатель расположения индикатора износа протектора;
REGROOVABLE - шина допускает углубление рисунка протектора нарезкой;
M+S, M*S, WINTER - обозначение шин с зимним типом рисунка протектора;
ALL SEASONS - обозначение шины с всесезонным типом рисунка протектора;
TEMPERATURE - температурный режим, характеризующий способность шины противостоять температурным воздействиям. Подразделяется на три категории A, B и C.
Шины грузовых автомобилей и автобусов обозначаются следующим образом, например:
10,00 R 20 146 / 143 J
1 2 3 4 5
1 - Ширина профиля шины в дюймах;
2 - Буквенный индекс радиальной шины;
3 - Обозначение посадочного диаметра обода колеса;
4 - Индексы несущей способности шины для одинарных и сдоенных колёс, согласно Приложению 3;
5 - Индекс скорости.
Широкопрофильные шины с регулируемым давлением могут иметь следующую маркировку, например:
1300 x 530 - 533
1 2 3
1 - Условный наружный диаметр шины в мм;
2 - Условная ширина профиля шины в мм;
3 - Условный диаметр обода в мм.
На восстановленных покрышках и бескамерных шинах должна быть сохранена или восстановлена первоначальная маркировка. Кроме того, на боковине должны быть обозначены:
наименование или товарный знак предприятия, проводившего восстановление;
класс восстановления;
дата восстановления (месяц и год);
штамп ОТК;
заводской номер шины;
балансировочная метка (для шин, проходивших балансировку).
2 Нормативные требования к комплектованию транспортных средств шинами и техническому состоянию шин
Нормативные требования к шинам транспортных средств установлены в России ГОСТ Р 51709-2001, а также Правилами эксплуатации автомобильных шин.
Согласно этим требованиям выбор шин по размерам, моделям, грузоподъёмности, типу рисунка протектора для каждой модели транспортного средства должен производиться согласно рекомендациям их производителей. При этом в инструкции по эксплуатации транспортного средства должны быть указаны размеры применяемых шин и рекомендуемые режимы их работы.
Шины, восстановленные по первому классу, применяются без ограничений на всех осях транспортных средств, за исключением междугородных автобусов.
Шины, восстановленные по второму классу, применяются на колёсах всех осей грузовых автомобилей и прицепов (полуприцепов), а также автобусов, кроме междугородных, и задних осях легковых автомобилей.
Запрещается установка:
шин, восстановленных по первому классу, на передние оси междугородных автобусов;
шин, восстановленных по второму классу, на передние оси легковых автомобилей, а также на передние и задние оси междугородных автобусов;
шин, восстановленных по классу «Д», на междугородных автобусах, передней оси легковых автомобилей, на передней и средней осях автобусов, грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов.
В целях обеспечения безопасности движения запрещается устанавливать шины с отремонтированными местными повреждениями на передних осях механических транспортных средств.
Для улучшения сцепных качеств шин и повышения безопасности движения на заснеженных и обледенелых дорогах могут применяться шины с шипами противоскольжения. Данные шины должны быть установлены на всех колёсах (в том числе запасное) транспортного средства.
Не допускается установка:
на одну ось легковых автомобилей, автобусов и прицепов (полуприцепов) к ним шин различных размеров, конструкций (радиальной, диагональной, камерной, бескамерной), моделей с различными рисунками протектора, ошипованных и неошипованных, морозостойких и неморозостойких;
на одну ось грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов к ним шин различных размеров, конструкций (радиальной, диагональной, камерной, бескамерной), с различными типами рисунками протектора, ошипованных и неошипованных, морозостойких и неморозостойких.
Шины не должны иметь местные повреждения (пробои и порезы, сквозные и несквозные), которые обнажают корд, а также местные отслоения протектора.
Не допускается наличие инородных предметов между сдвоенными колёсами.
Давление воздуха в шинах должно соответствовать значениям, установленным Правилами эксплуатации автомобильных шин, или руководством по эксплуатации транспортного средства.
Не допускается замена золотников заглушками, пробками и другими приспособлениями.
Высота рисунка протектора должна быть не менее:
1,6 мм – для легковых автомобилей;
1,0 мм – для грузовых автомобилей;
2,0 мм – для автобусов;
для прицепов и полуприцепов – тех же значений, что и для тягачей.
Шина считается непригодной к эксплуатации, если на ней имеется участок беговой дорожки с размерами, указанными на рис. 5, высота рисунка протектора на котором меньше нормативных значений.
Рис. 5 Зона измерения износа протектора шины.
R - наружный радиус шины; а - длина зоны измерения; б - ширина беговой дорожки шины; в - ширина зоны измерения.
Шина считается непригодной к эксплуатации, если
появился один индикатор при равномерном износе или два индикатора в каждом из
двух сечений – при неравномерном износе беговой дорожки.
Наличие трещин и отсутствие хотя бы одного болта или гайки крепления дисков и ободьев колёс или ослабление момента их затяжки не допускается.
3 Порядок проверки технического состояния шин и колёс транспортного средства
1. Осмотреть колёса транспортного средства. Оценить соответствие дисков и способов их крепления конструкции транспортного средства. При необходимости обеспечения доступа к элементам крепления колёс, демонтировать декоративные защитные колпаки дисков. При установке на транспортное средство дисков, не предусмотренных документацией предприятия-изготовителя, проверить отсутствие выступания наружного края диска за габариты транспортного средства, а также отсутствие касания внутреннего края диска элементов тормозной системы, рулевого управления и подвески при максимальных углах поворота управляемых колёс. Визуально проверить надёжность крепления колёс и наличие всех крепёжных элементов. Осмотреть диски и ободья колёс на предмет отсутствия повреждений, трещин, неправильной установки замковых колец.
2. Осмотреть шины транспортного средства. При помощи маркировки шин определить соответствие установки шин на осях транспортного средства, а также соответствие размера и конструкции шин документации предприятия-изготовителя транспортного средства. При установке шин, не предусмотренных документацией, проверить отсутствие выступания боковин шин, расположенных с наружной стороны, за габариты транспортного средства, отсутствие касания частей шин, расположенных с внутренней стороны, элементов тормозной системы, рулевого управления и подвески при максимальных углах поворота управляемых колёс, а также касания беговых дорожек шин элементов кузова, шасси и оперения при максимальных ходах подвески вверх. Проверить отсутствие повреждений шин, обнажающих корд, а также отслоений протектора. При наличии на транспортном средстве ошипованных шин проверить наличие таких шин на всех осях и на запасном колесе, а также установку опознавательного знака «Шипы».
3. Проверить давление в шинах транспортного средства. Проверка проводится при помощи шинного манометра, соответствующего по пределам измерения максимальному давлению, указанному на шине. Если максимальное давление шины указано в psi следует перевести его значение в кПа по соотношению:
1 psi = 6,895 кПа
Величина измеренного давления в шине не должна превышать максимально допустимого, указанного на шине, и должна соответствовать нормативным значениям, указанным в эксплуатационной документации транспортного средства.
4. Определить величину износа протектора шин. Предельным износом рисунка протектора шины считается такой износ, когда остаточная высота выступов протектора имеет минимально допустимую величину на площади, ширина которой равна половине ширины беговой дорожки протектора, а длина равна 1/6 длины окружности шины по середине беговой дорожки или, при неравномерном износе, на суммарной площади такой же величины (на рис. 5 зона измерения заштрихована). Длина зоны a должна быть не более 1/6 длины окружности, т.е.
, (1)
где R – свободный радиус шины (1/6 длины окружности равна длине дуги, хорда которой равна радиусу).
Ширина зоны b≤0,5B.
Замер остаточной высоты протектора не должен производиться в местах расположения уступов у основания элементов рисунка протектора и полумостиков в зоне пересечения канавок (рис. 6 А).
Рис. 6 Места измерения износа шины.
А - обычной шины; Б -
шины, имеющей сплошное ребро по центру беговой дорожки; В
- для шины, имеющей индикаторы износа.
b - зона
измерения глубины рисунка; h ост
- остаточная высота рисунка; h пр - предельная высота рисунка
Для шин, имеющих сплошное ребро по центру беговой дорожки, измерение высоты рисунка протектора производится по краям этого ребра (рис. 4.29 Б).
Для шин повышенной проходимости измерение высоты рисунка протектора производится между грунтозацепами по центру или в местах, наименее удалённых от центра беговой дорожки, но не по уступам у основания грунтозацепов и не по полумостикам.
Замер остаточной высоты рисунка протектора может производиться при помощи глубиномера, которым оборудован штангенциркуль, а также при помощи специального шаблона-измерителя глубины рисунка протектора.
На шинах с индикаторами износа предельно допустимая высота рисунка протектора определяется по появлению индикаторов (рис. 6 В).
Индикатором износа называется элемент конструкции
беговой дорожки шины, указывающий на предельное состояние её протектора по
износу беговой дорожки. Индикаторы износа располагаются обычно в поперечной плоскости
беговой дорожки в шести радиальных сечениях. Места расположения индикаторов
обозначаются на боковине различными значками, в основном аббревиатурой ТWI (Tread Wear Indicator).