5. Колеса

Колесом є металевий диск поєднаний з пневматичною (безповітряною) шиною. Колеса здійснюють зв'язок автомобіля з дорожнім покриттям.

Найбільш оптимальний варіант руху колеса, що зменшує зношування шин, опір руху та покращує стійкість руху автомобіля, це кочення коліс по паралельних траєкторіях при прямолінійному русі автомобіля, або по концентричних колах під час руху на повороті.

В автомобілях з залежними підвісками взаємне розташування задніх коліс не змінюється.

Керовані колеса автомобіля, особливо з незалежною підвіскою, в процесі руху через зношення деталей підвіски та прикладання сили ваги, можуть змінювати своє взаємне розташування і котитися по непаралельним траєкторіям, що приводить до бічного ковзання шин по опорній поверхні дороги та посиленому зносу шин.

Для усунення руху коліс по розбіжним траєкторіям та посиленого зносу шин, керовані колеса встановлюють так щоб площина обертання коліс складала деякий кут з подовжньою вертикальною площиною симетрії автомобіля, який називають кутом розвалу коліс. Кут розвалу вважається позитивним, якщо колесо нахиляється назовні від автомобіля, і негативним при нахилі усередину.

Разом з тим якщо робити тільки розвал коліс, то вони будуть котитися убік вправо та вліво від автомобіля з посиленим ковзанням шин по поверхні дороги і зносом шин. Для усунення цього явища керовані колеса встановлюють зі сходженням, тобто під деяким кутом одне до одного у горизонтальній площині.

В залежності від розміру шин, типу підвіски виробником автомобіля вказуються кути розвалу та сходження керованих коліс.

Ведучі колеса сприймають силу тяжіння від маси автомобіля, перетворюють крутний момент, що підводиться до них від двигуна через трансмісію, у силу, яка забезпечує поступальний рух автомобіля та сприймають і передають сили що виникають при гальмуванні автомобіля.

Ведені колеса сприймають силу тяжіння від маси автомобіля, сили що виникають при гальмуванні автомобіля, штовхаючі зусилля від несучої системи, які забезпечують своє кочення по дорозі.

Керовані колеса забезпечують зміну напрямку руху автомобіля і додатково сприймають крутний момент, що примушує їх повертатися на деякий кут у місці контакту шини з поверхнею дороги.

Сучасні тенденції розвитку конструкції коліс

1. Застосування антиаварійних шин, що забезпечують безпеку руху при проколу, або розриву при великих швидкостях руху. Застосування безповітряних шин.

2. Підвищення надійності та довговічності, у тому числі забезпечення безпеки під час руху автомобіля на високих швидкостях.

3. Зменшення маси та моменту інерції привело до застосування дисків зі сплаву алюмінію, титану тощо.

4. Підвищення швидкості руху автомобілів примусило використовувати шини з мінімальним биттям та дисбалансом, а також знижувати рівень шуму.

5. Розвиток електричних та електромеханічних трансмісій дав поштовх розвитку мотор – коліс

6. Вимоги по зменшенню маси шини привело до все більшого застосування безкамерних шин.

7. За конструкцією: появились бездискові, варіоколеса.

8. Спрощення проведення монтажно-демонтажних робіт.

Рис. 65. Колесо автомобіля високої прохідності ЗИЛ-131:

1-напівглибокий обід колеса з тороїдними посадочними полками; 2-бортове кільце. 3-обідна стрічка; 4-камера пневматичної шини; 5-ущільнювач вентильного паза; 6- пневматична шина з перемінним тиском; 7-замкове кільце; 8-обежувач фіксації захисного кожуха шлагу підкачки повітря;

9-вентиль камери; 10-диск колеса; 11-балансирний вантаж; 12-пружинна скоба кріплення вантажу.

Рис. 66. Колесо з антиаварійною системою РАХ

Компанія Michelin розробила безпечну шину РАХ, яка не боїться проколів і дозволяє рухатись на проколотій шині біля 160 км зі швидкістю до 88 км/г, зберігаючи керованість та стійкість руху автомобіля.

Шина менше деформується при дії бокових сил. Бортова частина має спеціальну конструкцію, яка забезпечує міцне утримання шини на ободі колеса. Несиметричний обод з металевим кільцем покритим еластичним матеріалом призначений тільки для шини РАХ, забезпечує рух автомобіля без повітря в шині.

Рис. 67. Колесо автомобіля з безповітряною шиною

Рис. 68. Конструкція мотор – колеса Mitsubishi Colt EV

Рис. 69. Колесо з електродвигуном

Рис. 70. Безосьове колесо Мотта

Колесо з 2005 року застосовується у двоколісних транспортних засобах (мотоцикл Hubless Monster ).