Илья Мельников - Грузовые автомобили. Колеса
Рулевое управление , нужно для управления ходом движения автомобиля и для изменения направления движения. Рулевым управлением изменяют направление движения автомобиля путем поворота передних колес.
Тормозная система служит для замедления скорости движения и остановки автомобиля, а также удержание автомобиля в неподвижном состоянии длительное время.
Ходовая часть служит для перемещения автомобиля. Вращательное движение ведущих колес при их сцеплении с дорожным покрытием, преобразуется в поступательное движение автомобиля. Ходовая часть автомобиля состоит из рамы, передней и задней осей, соединяемых с рамой подвеской, в которую входят упругие элементы (рессоры, цилиндрические пружины или пневматические баллоны) и амортизаторы. У большинства легковых автомобилей роль рамы выполняет несущий кузов.
Трансмиссия состоит из:
1. сцепления,
2. коробки передач,
3. карданной передачи,
4. ведущего моста (главной передачи, дифференциала и полуосей-приводных валов).
Трансмиссия представляет собой совокупность механизмов, передающих крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля, а также изменяющих вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по величине и направлению. Сцепление служит для кратковременного отъединения коробки передач от двигателя, плавного их соединения при трогании автомобиля с места и переключения передач.
Коробка передач предназначена для изменения вращающего момента на ведущих колесах, скорости и направления движения автомобиля путем ввода в зацепление различных пар шестерен. Коробка передач позволяет разобщать на длительное время двигатель от ведущих колес и обеспечивать движение автомобиля задним ходом.
Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к главной передаче под изменяющимися углами.
Ведущий мост состоит из механизмов, с помощью которых происходит увеличение вращающего момента и вращение валов передается к ведущим колесам под прямым углом.
Изобретение колеса
Современные автомобили в том виде, в котором мы привыкли их видеть, сконструированы несколько десятков лет назад, история их изобретения насчитывает несколько сотен лет, а история изобретения колесных повозок несколько тысячелетий.
А до этого прошли годы, века, столетия и тысячелетия, пока 4 тыс. лет до нашей эры человек не изобрел колесо. Это самое замечательное изобретение в истории человечества. Мельница, гончарный круг– все великие изобретения человечества. По прошествии стольких лет трудно судить и говорить, что же повлияло на процесс изобретения, однако по результатам археологических раскопок, можно с уверенностью сказать, что первое колесо было изобретено в Древнем Востоке и изготавливалось из дерева и камня и представляло собой диск, вращающийся на оси. Обод со спицами появился значительно позже. Однако с уверенностью можно сказать, что изобретение колеса повлияло на историю человечества и дало толчок научно – техническому прогрессу, оказало огромное влияние на развитие средств транспортировки и передвижения.
Считается, что прообразом колеса являлись катки, которые подкладывались под тяжелые стволы деревьев, под камни, лодки и другие тяжелые предметы, которые надо было переместить с одного места на другое. Возможно тогда же проводились первые опыты над свойствами вращающихся тел. Было замечено, если каток внутри более тонкий, чем по краям, вращение предмета более равномерное. И люди уже сознательно обжигали каток и счесывали, чтобы средняя часть стала тоньше.
В ходе дальнейшего усовершенствования остались только два валика по бокам и ось, соединяющая их. Устройство было названо «скатом». Позднее валики стали изготавливать отдельно и жестко соединять их между собой осью. Так появилось первое колесо и первая повозка.
Крупным изобретением было изобретением ступицы, при которой колесо насаживалось на неподвижную ось и могло вращаться само по себе. Для уменьшения веса колеса в нем делались вырезы, после обнаружения металла научились изготавливать колеса с металлическим ободом и спицами, что значительно облегчило вес повозки и увеличило скорость передвижения.
Первые дороги появились только через 5000 лет после изобретения колеса. Интерес вызывает то, что при раскопках города Помпеи, на каждом перекрестке были три углубления одинаковой ширины, две полоски для колес, и одна для лошади в плитах, которые соединяли две пешеходные дорожки. Отсюда можно сделать вывод, что в Римской империи существовал стандарт, который регламентировал расстояние между колесами, а еще обеспечивал безопасность пешеходам, так как такой перекресток без торможения не проскочишь.
Римские дороги сохранились и до наших дней, разве что раньше по ним ездили повозки, а теперь ходят люди.
С той давней поры колесо значительно изменило свой внешний образ и нашло свое применение в различных машинах и механизмах созданных человеком.
В первое время на автомобиле использовали колеса, изготовленные из дерева, доставшиеся в наследство от конных экипажей. Затем на колесо начали надевать металлический обод, но все равно комфорт поездки на автомобиле от этого не увеличился.
Автомобильные колеса – это колеса из сплава алюминия или магния, иногда применяются оба металла сразу, предназначены для мотоциклов, грузовиков, легковых автомобилей. Автомобильные колеса отличаются от обычных стальных колес весом, они более легкие, что улучшает скорость автомобиля и его регулирование. Но встречаются автомобильные колеса и более тяжелые, чем их стальной эквивалент. Автомобильные колеса сделаны из такого материала, который помогает рассеивать высокую температуру от тормозов, и уменьшают риск отказа тормозов в экстремальных условиях. Автомобильные колеса более привлекательны с эстетической точки зрения, чем их близкие сородичи. Колеса изготавливаются из сплавов металлов и покрыты специальным сплавом, предохраняющим их от коррозии. Лишь после использования шин, изготовленных из резины, автомобильное колесо приобрело современный вид. Но перед этим автомобильную резину еще надо было изобрести.
Изобретатель резины Чарльз Гудьир родился в США, в 1900 году. Уже в 30 лет он начал изготавливать и продавать резиновые игрушки, обувь и одежду. Рекламируя свою продукцию, он носил костюм из резины, которая в жаркую погоду плавилась, превращаясь в сплошную черную массу. В 1839 году проводя очередной эксперимент, Чарльз Гудьир изобрел новый способ термической обработки каучука, названный впоследствие вулканизацией. В свое время не получив патент, на изобретение, он вынужден был в судебном порядке доказывать свою правоту. За две недели до регистрации изобретения в США, англичанин Томас Хэнкок получил патент в Англии. Чарльзу Гульдиру только после длительного судебного разбирательства удалось доказать свой приоритет.
21 ноября 1898 года на заводах Сиберлинга начался массовый выпуск шин для экипажей и велосипедов. Шинный бум привел к тому, что сумма продаж в первый же год превысила миллион долларов.
В начале 20 века автомобильная шина представляла собой увеличенный вариант велосипедной покрышки. Но шина, хорошо зарекомендовавшая себя при езде на велосипеде, не выдерживала новых скоростей и более высоких нагрузок, плохо держала воздух.
Такие шины часто лопались и повреждались внутренними частями обода обращенными внутрь. Такая конструкция была необходима, чтобы удерживать шину на диске. Большинство производителей очень долго продолжало выпускать шины именно такой конструкции, возможно потому, что их приходилось достаточно часто менять.
Все об автомобильных колесных дисках
Автомобильные колесные диски бывают нескольких видов:
– стальные штампованные,
– стальные сварные,
– литые,
– кованые.
Cтальные штамповочные диски надежные, прочные, дешевые. Стальные диски отличаются высокой пластичностью, при ударе колесом такой диск не раскалывается, а мнется и принимает на себя основную силу удара, деформируясь он защищает подвеску автомобиля. Стальной диск можно восстанавливать. К достоинствам стального диска относится его низкая стоимость, а также возможность восстановления после деформации.
К недостаткам относится большой вес и малая сопротивляемость коррозии. Стальная штамповка не позволяет кардинально изменять дизайн диска, поэтому стальные диски похожи друг на друга, как братья близнецы, у них довольно скучный вид. Интерес автовладельцев к этим дискам постепенно уменьшается. Стальные диски постепенно уходят с рынка, заменяются легкосплавными.
У легкосплавных дисков интересный внешний вид, большое разнообразие видов, большая разница в весе, а это значит, что меньше нагрузка на тормоза, подшипники ступицы, трансмиссию. Благодаря высокой теплопроводности легких сплавов и возможности делать диски с большими отверстиями и лопастями, которые направленно гонят воздух на тормоз – очень эффективное охлаждение тормозного узла. Большая точность балансировки также относится к достоинствам легкосплавных дисков.
