Новости    Библиотека    Карта сайтов    Ссылки    О сайте



предыдущая главасодержаниеследующая глава

Одна из основ автомобиля - шина. От правильного ее выбора зависят почти все качества будущего автомобиля

- Красота, конечно, очень важна для автомобиля. О французах даже говорят, что красивый автомобиль они ценят выше, чем красивую женщину.

- Трудно предположить, что французы так отзываются о женщинах.

- Так что же все-таки главное в автомобиле?

- В автомобиле все главное. Если уж устанавливать очередность, то первое место займет колесо.

Нет автомобиля без колеса. Можно построить автомобиль без источника энергии на нем самом. Можно свести к минимуму детали трансмиссии. Устранить рессоры, если автомобиль рассчитан на движение исключительно по идеальным дорогам. Совместить тормоза с трансмиссией и даже с двигателем, а рулевой привод встроить в колеса. Но нельзя устранить сами колеса, без них автомобиль перестает быть автомобилем.

От правильного выбора шины и колеса зависят все качества будущего автомобиля: динамика, расход топлива, плавность хода, проходимость, устойчивость, безопасность движения. С характеристикой колеса теснейшим образом связана конструкция трансмиссии и даже двигателя, мостов, подвески, тормозов. Размеры колес определяют объем колесных кожухов, а значит, и планировку кузова, и удобства для пассажиров, и обтекаемость формы автомобиля.


На первых автомобилях устанавливали деревянные колеса кареты, затянутые в железный обод, или велосипедные огромного диаметра. Потом пришли к мысли штамповать их из тонкого стального листа с ребрами для повышения прочности и отверстиями для снижения массы или отливать из легкого сплава, формовать из пластиков.

Улучшение дорог, стремление к уменьшению высоты и массы автомобиля и многое другое вызвали постепенное сокращение диаметра колеса. Более чем метровый (вместе с шиной) диаметр первых легковых автомобильных колес сократился к нашему времени почти вдвое.

С развитием колеса неразрывно связано развитие шины. Даже самые хорошие дороги не могут гарантировать легкому автомобилю с жесткими колесами такой плавности хода, какую обеспечивают, например, тяжелому поезду стальные рельсы, уложенные на прочном, массивном основании. Даже при установке очень мягких рессор механизмы первых, не снабженных пневматическими шинами автомобилей не были защищены от непрестанных ударов при езде по дорогам того времени. Автомобили начинали разваливаться на части: рассыпались колеса, ломались рессоры, рули "били по рукам", ослаблялось крепление двигателей, трещали по швам кузова. Конструкторы пытались усиливать, утолщать части автомобиля, и он становился тяжелее. Чтобы привести его в действие, ставили более мощный двигатель, масса машины возрастала еще больше, а удары колес на выбоинах и ухабах становились еще сильней, чем до этого.

"Заколдованный круг" удалось разомкнуть только тогда, когда на колеса автомобиля надели пневматические шины. Это способствовало уменьшению массы автомобиля примерно в полтора раза, удлинило срок его службы, сделало езду спокойной и удобной, дало ему возможность передвигаться со скоростью, о которой в XIX веке и не мечтали. Пневматические шины были теми семимильными сапогами, без которых современный автомобиль оставался бы механической телегой.

Конструкторы долго бились над созданием надежной шины. Первые шины лопались буквально на каждом шагу. В начале XX века самые лучшие, сделанные на заказ для гонок, приходилось менять на протяжении двух-трех сотен километров десятки раз. Можно без преувеличения сказать, что современные шины сделали бы самый тихоходный автомобиль начала века победителем любой гонки того времени.

Сначала шина была попросту кольцом из пожарного рукава, наполненным водой или накачанным воздухом. Кольцо (камеру) заключили в покрышку, защищавшую его от подковных гвоздей. Чтобы облегчить смену шин, снабдили колесо съемным ободом, а затем сделали легкосъемными и колеса. Теперь отказываются от отдельной камеры; ею становится сама покрышка, плотно прилегающая к ободу колеса. Изменяется конструкция самой покрышки. Словом, идет непрерывный процесс совершенствования шины, но одно в ней остается неизменным - это воздух. Он-то главным образом и несет нагрузку от автомобиля. И поэтому существует единый для всяких пневматических шин - старых, новых и будущих, высокого и низкого давления, малых и больших, камерных и бескамерных, кордовых, диагональных и радиальных - закон грузоподъемности шины.

В основе этого закона лежит предпосылка, что на единицу количества воздуха, находящегося в шине, должно приходиться всегда одинаковое количество килограммов нагрузки. Другими словами, отношение нагрузки, приходящейся на колесо, к количеству сжатого воздуха в камере шины должно быть постоянным. Чем больше нагрузка, тем большим должен быть внутренний объем шины при определенном давлении в ней. Увеличивая объем, можно уменьшить давление, и наоборот. Изменять объем не обязательно за счет общего наружного диаметра колеса с шиной, можно делать ее шире, сохранять диаметр обода, причем последняя мера более эффективна. Именно она способствует уменьшению диаметра и массы колеса.

Теория шин сейчас уже хорошо разработана, и конструктор располагает подробными о них сведениями, номограммами и стандартами для выбора их параметров. Ход его действий примерно таков.

На основе предварительных расчетов и наметок он устанавливает желательный по компоновочным соображениям диаметр колеса, приходящуюся на него нагрузку и давление в шине, которое обеспечивало бы требуемые плавность хода автомобиля и сопротивление качению. Потом подсчитывает объем камеры.

В свое время противники малого колеса утверждали, что оно будет оказывать сильное сопротивление движению машины, застревать в рытвинах и вообще не годится для плохой дороги, что тряска возрастет, а устойчивость автомобиля ухудшится.

Конечно, речь не идет о тяжелом бездорожье, для движения по которому существуют вездеходы. Но если высота неровности, даже порога, не превышает примерно половины радиуса колеса, то оно не остановится. Для преодоления порога потребуется лишь большее усилие. А удар малого колеса о порог будет относительно слабее, чем удар большого, поскольку колесо отделено рессорой от всей массы автомобиля.

Есть у малого колеса еще одно достоинство - его соответствие современному автомобильному двигателю. Оно до некоторой степени компенсирует его быстроходность. Но об этом особый разговор.

Перечень причин, вынуждающих уменьшать колеса, не исчерпан. Есть еще такое понятие, как момент инерции вращающихся масс. Это значит, что чем больше масса колеса, тем труднее его "раскрутить" или затормозить. А от этого зависит и быстрота разгона автомобиля (и потребная для этого мощность!), и, значит, средняя скорость движения.

Разумеется, детали малого колеса должны быть прочными; с этим приходится считаться.

предыдущая главасодержаниеследующая глава














© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://motorzlib.ru/ 'Автомобилестроение, наземный транспорт и организация движения'