Почему у грузовых автомобилей на задний мост ставят по два колеса с каждой стороны
Многие автомобилисты обращали внимание на то, что у грузовиков и некоторых автобусов на задней оси стоят двойные колёса. Для сравнения: на отечественной "ГАЗели" стоят 6 колес, а на "Volkswagen Transporter" всего 4. Почему?
Отчасти это сделано для того, чтобы повысить грузоподъёмность или уменьшить давление на дорогу, что позволит улучшить проходимость. Но, с другой стороны, можно поставить вместо двух колес одно, но с более широкой поверхностью. Тем более, одна покрышка, даже более широкая, будет выгоднее по цене, чем два колеса. А, по словам финансистов, цена колес — это около 10 процентов в стоимости автомобиля. Значит, если поставить два колеса, машина станет дороже. Кроме того, одна покрышка легче, чем двойные колеса, а значит даже более широкое колесо могло бы улучшить динамику машины и комфорт при управлении.
Если говорить о грузоподъёмности, спаренные колёса находятся в более выигрышном положении, но дорога для проявления этого должна быть ровной. А бывает так, что грузовик наезжает на препятствие, одно колесо вывешивается, нагрузка идет на другое. Это может вызвать повреждение шины, и в итоге машина потеряет управление. Кстати, на колесе всегда указывают, что допустимая нагрузка на резину, если установлены спаренные колёса, меньше, чем на одиночное.
Как говорят автоэксперты, спаренные колеса — это технологии прошлого, а для модернизации нужны существенные финансовые вливания, вот некоторые производители и оставляют все как есть, без изменений. Так проще, чем вносить дорогостоящие изменения в конструкцию.
Двойные колеса устанавливали потому, что раньше были диагональные шины (а не радиальные, как сейчас), которые отличались дешевизной, меньшим ресурсом и грузоподъёмностью. Именно поэтому сейчас их практически не ставят на автомобили. Тогда альтернативы не было, поэтому и устанавливали двойные колеса, чтобы решить проблему грузоподъёмности.
Стандартная конструкция грузового авто предполагает наличие сдвоенных колёс в задней части транспорта. Данная мера позволяет получить определённые преимущества при эксплуатации машины, о которых не утихают споры. Их причина – расхождение идеальных условий и действительности на дорогах в РФ. В них и разберёмся.
Достоинства конструкции
Среди плюсов добавленных колёс выделяются:
- лучшая проходимость по плохому асфальтированному покрытию или без него;
- сокращение затрат топлива;
- меньшее воздействие на дорогу (увеличивает время эксплуатации) и землю (актуально для грузовиков, используемых в сельхоз работах).
Аналогично и с воздействием на заднюю часть машины: с применением прицепа центр тяжести сдвигается на задние колёса. Применение ещё одной (или большего количества – зависит от грузоподъёмности машины) оси (дополнительных дисков) распределяет нагрузку, что снижает риск преждевременного выхода из строя. Контактная площадь с покрытием возрастает, уменьшая давление в покрышках – это позволяет иметь плавный ход и сокращает износ покрышек.
Постоянная перевозка больших партий груза по автострадам – это обыденное явление, но для маленьких городов заезд большегруза может обернуться необходимостью ремонта дороги из-за других стандартов. Наличие подобного покрытия создаёт ограничения для дальнобойщиков и остальных специалистов, занимающихся перемещением крупных грузов.
Законодательный аспект
Эксплуатация авто такого типа регламентируется пятым разделом Приложения 8 к ТР «Требования к транспортным средствам», где говорится о необходимости монтажа дисков таким образом, чтобы отверстия для прохождения вентилей совпадали. Это позволяет замерять давление и подкачивать шины без лишних действий.
С 2014 года было дополнено новое требование, которое предусматривает монтаж цепей противоскольжения на сдвоенные колёса. При наличии шипов достаточно использовать указанное средство только на двух из них. Учтите, что необходим монтаж покрышек с одинаковыми характеристиками для обеспечения устойчивости авто на любой скорости, а маркировка резины должна быть на внешней стороне для простоты идентификации.
У грузовых автомобилей устанавливают дисковые и бездисковые (автомобиль КамАЗ) колеса с пневматическими шинами. В результате сцепления ведущих колес с дорожным покрытием их вращательное движение преобразуется в поступательное движение автомобиля. Колеса бывают ведущие, ведомые и комбинированные, исполняющие роль ведущих и ведомых колес одновременно. Состоят колеса из диска и обода. Диски у грузовых автомобилей имеют плоский обод, на котором два бортовых кольца. Съемное бортовое кольцо неразъемное и закреплено на ободе разрезным кольцом 2, выполняющим функции замочного кольца.
Рис. Диски колес а – устройство, б – крепление диска переднего колеса, в – крепление заднего колеса. 1 – обод, 2 – бортовое кольцо, 3 – диск тормозного барабана, 4 – диск колеса, 5 – ступица, 6 – шпилька, 7 – гайка, 8 и 9 – диски соответственно наружного и внутреннего колес, 10 – колпачковая гайка.
На дисках колес сделаны конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки 7 колес тоже имеют коническую форму. Соосность конусов гаек с конусными отверстиями на диска обеспечивает точную установку колес.
У грузовых автомобилей на заднюю ось устанавливают по два колеса. Диски внутренних колес 9, закреплены на шпильках колпачковыми гайками 10 с нарезанной внутренней и внешней резьбой, а диски наружных колес 8 – коническими гайками. На гайках правой стороны нарезана правая резьба, а на гайках левой стороны – левая, для предотвращения самоотвертывания гаек при ускорении и торможении автомобиля.
На откидном кронштейне, на раме автомобилей устанавливают запасные колеса для автомобилей ЗИЛ – 130 и ГАЗ – 53А.
Колеса автомобиля КамАЗ устанавливают на конических поверхностях ступиц колес и крепят прижимами, для этого внутренняя поверхность обода колеса имеет конус. Между ободами сдвоенных задних колес устанавливают проставочное кольцо. Шпильки колес автомобиля КамАЗ имеют только правую резьбу.
Запасное колесо КамАЗ устанавливают за кабиной в специальном держателе с устройством для механического подъема и опускания.
Передний мост и подвеска
Подвеска – это система служащая для соединения рамы автомобиля с его колесами, подвеска служит для смягчения ударов от неровностей дороги.
От конструкции подвески зависит комфортность водителя, долговечность крепежных изделий, плавность движения машины. Передняя подвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор 12, работающих в тесном контакте с двумя телескопическими амортизаторами 4. Задняя подвеска автомобилей ЗИЛ – 130 и ГАЗ – 53А состоит из двух продольных полуэллиптических рессор с дополнительными рессорами.
Рис. Передняя подвеска автомобиля ГАЗ
1 – передний кронштейн, 2 – рама, 3 – кронштейн амортизатора, 4 – амортизатор, 5 – втулка амортизатора, 6 – задний кронштейн, 7 – чашка заднего конца рессоры, 8 – резиновая подушка, 9 – буфер, 10 – передняя ось(балка), 11 – стремянка, 12 – рессора, 13 – упорная резиновая подушка.
Рессоры смягчают толчки при езде по дорогам с различными неровностями. Рессоры грузовых автомобилей листовые, состоящие из пакета упругих стальных полос различной длины. Рессоры автомобиля ЗИЛ – 130 закреплены к раме съемными подушками 8 с помощью пальцев. Задние рессоры опираются на съемную подушку и при изменении длины скользят по ней.
Рессоры автомобиля ГАЗ – 53А закреплены к раме кронштейнами с резиновыми подушками. Концы рессор зажаты в кронштейнах рамы. При прогибе рессор удлинение происходит за счет задних концов рессор, а передние концы упираются в дополнительные резиновые подушки 9. Листы рессор крепятся и центрируются стяжными болтами, закреплены хомутиками, чтобы не происходило бокового смещения.
Кроме основных рессор, на автомобилях установлены дополнительные рессоры, которые работают при нагрузке, упираясь концами в кронштейны, несут нагрузку вместе с основными рессорами. В процессе работы, в листовых рессорах возникает сила трения и чтобы уменьшить ее величину, поверхность листов рессор смазывают графитной мазью. Если втулки металлические их также смазывают смазкой УС-1, резиновые втулки не подвергаются дополнительной обработке.
Передний мост автомобиля.
Рис. Передний мост автомобиля ЗИЛ 1 – втулка шкворня, 2 – регулировочные прокладки, 3 – клиновой болт, 4 – балка моста, 5 – поперечная рулевая тяга, 6 – опорный подшипник, 7 – поворотная цапфа, 8 – ступица колеса, 9 – регулировочная гайка, 10 – контргайка, 11 – замочная и стопорная шайбы, 12 – конический подшипник, 13 – тормозной барабан, 14 – шкворень, 15 – продольная рулевая тяга, 16 – поворотный рычаг.
Состоит из балки 2, фасонного профиля изготовленной из кованой стали в виде двутавровой балки с отогнутыми вверх концами. По обеим концам балки на неподвижно закрепляемых шкворнях 14, закреплены шарнирно – поворотные цапфы. Шкворни вставлены в проушины балки и закреплены неподвижно коническим стопорным штифтом 3 с гайкой. Поворотные цапфы имеют две проушины с бронзовыми втулками 1, запрессованными в отверстия проушин. Между проушинами цапфы и концом балки установлен опорный шариковый подшипник 6. Опорный подшипник облегчает поворот колес.
Поворотные рычаги 16 вставлены в конические отверстия проушин цапфы и закреплены гайками.
Осевой зазор между поворотной цапфой и балкой регулируют прокладками 2. К поворотной цапфе болтами прикреплен щит тормозного барабана 13. щит служит опорой колесного тормозного механизма.
Развал колес и угол наклона шкворней на грузовых автомобилях не регулируются. Углы поворота передних колес автомобиля регулируются и ограничиваются упорным болтом.
Задняя подвеска и амортизаторы
Задняя подвеска.
Рис. Задняя подвеска трехосного автомобиля.
1 – средний мост, 2 – рессора, 3 – башмак оси балансирного устройства, 4 – задний мост, 5 – реактивные штанги.
Задняя подвеска автомобилей кроме основных задних рессор имеет дополнительные рессоры. Задняя подвеска автомобиля КамАЗ балансирная на двух полуэллиптических рессорах. Дополнительные рессоры средней частью прикреплены на балке заднего моста вместе с основной рессорой стремянками к опоре оси балансирного устройства. Концы рессор находятся против полок опорных кронштейнов, что дает возможность при прогибе рессор скользить их концам по опорам.
конец ознакомительного фрагмента
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.
Строго говоря, кто сказал, что четыре – это оптимальное число? Колеса, расставленные по углам
автомобиля – суть самое универсальное решение, так или иначе подходящее для любой
ситуации. Два (или четыре) двигают, два (или, опять же, четыре) обеспечивают процесс руления.
Но история мирового автопрома знает немало случаев, когда для разных (чаще всего
специфических) целей особо залихватские конструкторы пристраивали легковушке лишнюю пару
колес. И они явно не были «пятым колесом в телеге».
Автоспорт
Шесть колес не обязательно ведь должны располагаться на трех осях, верно? Еще в начале
прошлого века установкой четырех скатов на заднюю ось некоторые разработчики тогдашних
трековых суперкаров пытались решить проблемы сцепления с покрытием, обеспечить моторам
возможность реализовать свою мощь. Например, известнейший историк Лев Шугуров вспоминает
уникальный аппарат Vauxhall Villiers Special, который при помощи четырех колес на ведущей оси и
250-сильного мотора в 1929 году на одной из европейских трасс проявил себя весьма эффектно. В
1935 году тот же способ помог создателю знаменитой Blue Bird Малькольму Кэмпбеллу
разогнаться до 485 км/ч, что было признано мировым рекордом скорости. Строил подобные
болиды и Фердинанд Порше. Но на извилистых дорожках тех времен, трассах, где разгон и
торможение беспорядочно чередовались друг с другом, двускатные колеса на ведущих осях
только ухудшали поведение спорткара.
Поэтому «шестиколесные» идеологи решили разнести четыре задних колеса на две оси. Первым
эту попытку сделал конструктор Indy 500 Пэт Клэнси, выставив в 1948 году на старт трехосный
болид имени самого себя. Предполагалось, что четыре ведущих колеса улучшат устойчивость
спорткара на скоростном овале, и какое-то время это даже работало – Pat Clancy Spl показывал в
целом неплохие результаты. Однако, постоянные проблемы с карданными передачами привели к
отказу от этой идеи. Тем не менее, через какое-то время шестиколесную концепцию
реанимировали, и именно эта попытка спровоцировала появление на свет самого, пожалуй,
известного болида с тремя осями.
В 1975 году на трассы «королевских гонок» выехал болид Tyrrell P34. Его конструктор и большой
поклонник аэродинамических решений Дерек Гарднер решил, что предельно компактные
передние колеса – это оптимальное решение, так как их легко можно укрыть передним
антикрылом. Однако, придуманные им 10-дюймовые шины вдвоем просто не справлялись с
нагрузкой, поэтому Гарднер и пошел на экстравагантный шаг, удвоив количество передних колес.
Болид Tyrrell практически сразу после начала полноценных выступлений показал, что
неожиданные решения приводят к неожиданным результатам: подиумы последовали один за
другим. Однако, конструкция передней подвески с четырьмя управляемыми колесами оказалась
чересчур сложной, техники команды были просто замордованы тяжелыми пит-стопами, а
компания Pirelli, делавшая 10-дюймовые шины специально для британцев, однажды просто
отказалась продолжать участвовать в проекте. Поговаривают, что сделала она это под давлением
соперников Tyrrell из Ferrari и Mclaren.
Однако, сами итальянцы из Ferrari параллельно начали работу над собственным шестиколесным
болидом. По слухам, они решили обратиться к опыту начала века и использовать сдвоенные
колеса на ведущей оси. Практически в то же время еще один шестиколесный проект – на этот раз
с двумя ведущими осями сзади – начали реализовывать британцы из команды March. Ни тот, ни
другой по разным причинам так и не вышли на старт. Та же самая судьба постигла и проект
команды Williams, начатый в 1981 году, но в этом случае хорошо известно, почему. В 1982 году по
соображениям безопасности чиновники FISA просто запретили появление шестиколесных
болидов на трассе – по соображениям безопасности.
Бездорожье
В этой сфере автомобилей с четырьмя управляемыми передними колесами вы не встретите: две
задних оси призваны обеспечивать шестиколесным внедорожникам сумасшедшую тягу,
превращая их в настоящих монстров. Без сомнения, самым известным проектом среди
внедорожников сейчас считается феерический Mercedes-Benz G 63 AMG 6x6, но и до, и после него
сон разума мирового автопрома рождал подобных чудовищ.
Вот, скажем, шестиколесная версия культового внедорожника Toyota Land Cruiser 70, которую
начали строить в Австралии задолго до появления знаменитого «Мерседеса». Придумали ее в
ателье Multidrive Technology в качестве рабочей лошадки и создали на этой основе множество
«спецтехнических» вариантов. А пару лет назад ателье NSV из Эмиратов придумало изготавливать
при помощи австралийцев особо роскошный (но более доступный, чем мюнхенский) вариант
шестиколесной “семидесятки» для арабских пустынь.
Или, например, знаменитая Toyota Hilux, которую спроектировали спецы из исландского ателье
Arctic Trucks. Нет, это не тот «Хайлакс», на котором штурмовали Северный полюс ребята из Top
Gear – тот был двухосным. Однако, шестиколесные решения для пикапа у исландцев не только
имеются, но и пользуются повышенной популярностью среди тех, кому не просто бездорожье
преодолеть, а переместить некий весомый груз там, где о дорогах вообще никогда не слышали. И
не умереть при этом в процессе поиска в заполярной тундре топливного фильтра или чего там
обычно ищут к дизелям. К слову, такие пикапы собирают и в России – у Arctic Trucks есть
подразделение в Красноярске. И собирают, и продают. Если есть желание стать владельцем
шестиколесного автомобиля, то это самый простой вариант.
А вообще, безусловно, появление Mercedes-Benz G 63 AMG 6x6 спровоцировало настоящий бум
популярности трехосных машин, и свои проекты представляло в свое время практически каждое
ателье, имеющее хоть какой-нибудь опыт механического тюнинга. Наибольшую известность
заслужил не лишенный изящества пикап Land Rover Defender от британцев индийского
происхождения из ателье Kahn, но аналогичными монстрами баловались, к примеру, китайцы из
G. Patton, взявшие за основу для своего чудовища Jeep Wrangler Unlimited, или даже собаку
съевшие на высочайших скоростях американцы из Hennessey, которые пристроили лишнюю пару
колес популярному пикапу Ford F-150 Raptor. Общих веяний не избежали даже румыны из Dacia,
которые не смогли-таки удержаться от строительства шестиколесного «Дастера»…
Дороги общего пользования
Достоинства трехосной формулы применительно к легковому автомобилю бледнеют перед
сложностью конструкции и, как следствие, дороговизной и ненадежностью. Ни один уважающий
себя производитель не станет связываться с подобным непредсказуемым проектом, хотя, по
мнению некоторых дизайнеров, в сегменте суперкаров эдакое сумасбродное решение вполне
способно себя оправдать. Тут тебе и небольшой тираж, и дикий ценник, и снисходительное
отношение к моторесурсу.
Возможно, эти обстоятельства спровоцировали Ферруччо Ковини на создание своего проекта
шестиколесного суперкара с четырьмя передними колесами. Но на самом деле итальянцы
подглядели эту идею у вышеупомянутых ребят из команды Tyrrell, ибо задуман Covini C6W был
еще в семидесятых. Достаточно уточнить, что итальянцы сохранили принципиальную схему:
четыре передних колеса заметно меньше по размеру, чем два ведущих задних. Ковини решил, что
сможет реализовать на дорогах общего пользования то, что проектировали «Тиррелы» —
улучшенную управляемость, повышенную курсовую устойчивость, более эффективное
торможение и тому подобное. Правда, начать серийное производство обещали еще в 2004 году,
убив на разработку больше трех десятков лет. Вы что-нибудь слышали об этом суперкаре? Вот то-
то же.
Примерно в то же время – в конце семидесятых годов прошлого века – один из самых известных
дизайнеров этого времени (известных своим отвязанным подходом к работе) Фрэнко Сбарро
соорудил собственный шестиколесник. Его Sbarro Function Car вполне может считаться одним из
первых функциональных образцов в стиле «офис на колесах», но довольно корявый универсал,
построенный Сбарро, популярности не снискал. По одной из версий, его разрабатывали по заказу
швейцарской часовой компании TAG Heuer, которая тогда подумывала об инвестициях в
автопром. По другой – дизайнер работал по личному заказу саудовского бизнесмена Джозефа
Аджаджа. Ирония состоит в том, что Аджадж в это время как раз и владел компанией TAG Heuer.
Базой для «функционального автомобиля» стал Cadillac Eldorado, которому ушлый швейцарец с
итальянскими корнями добавил два метра длины. Не сработало. Но Фрэнко смог-таки соорудить
сразу после этого еще один трехосный автомобиль – на этот раз эксклюзивный полноприводный
внедорожник Windhawk, причем непосредственно для большого любителя комфортабельной
охоты Халида ибн Абдул-Азиза Аль Сауда, занимавшего тогда должность короля Саудовской
Аравии. Ни больше, ни меньше.
Еще один пример из той же эпохи – Citroen CX Loadrunner, построенный инженером Пьером
Тиссье по совершенно иной концепции. Достаточно упомянуть, что спаренными были задние оси,
а ведущей – передняя. Идеей Тиссье было снабдить вполне комфортабельный и просторный
автомобиль повышенными возможностями грузоперевозки (отсюда и название). Идею оценили,
и Loadrunner использовался не только как машина доставки, но и как спецтранспорт: на нем
возили срочные грузы, почту и даже больных. Просуществовала компания Тиссье до 2007 года.
Вообще же, к идее трехосных легковушек время от времени возвращаются и вполне именитые
производители, которые, впрочем, опираются на имидж шестиколесников, созданный разнокалиберными внедорожниками. Даже тот же Citroen однажды показал концептуальный
шестиколесный пикап, что уж говорить о прочих. Но ярче всех выступили, без сомнения, фрики из Rinspeed при поддержке Smart. Жаль, искренне жаль, что это всего лишь концепт…
На самом деле подъемная ось, или по другому «ленивец», решает в современных грузовиках сразу несколько задач. Но прежде стоит сказать, что это полноценная ось с пневматическими рессорами и тормозной системой. Вот только путать ее с «мостом» не стоит — «ленивец» пассивен, и не имеет какого-либо привода.
Пожалуй, главный плюс подвесной оси — увеличение допустимой грузоподъемности самого тягача либо полуприцепа, где она установлена. Например, при допустимой общей нагрузке на одну ось полуприцепа — в зависимости от подвески — 7—7,5 тонн, наличие «ленивца» существенно прибавляет фуре эффективности.
Согласитесь: одно дело, когда при двух осях на телеге их общая нагрузка не должна превышать 14 тонн, и совсем другое, когда свыше двадцати. Ко всему прочему, дополнительные колеса уменьшают нагрузку на ведущий мост, на ходовую часть в целом, снижает разрушительное влияние на дорожное покрытие, и с ней фура, разумеется, при правильном распределении груза, более устойчива на ходу.
При этом, говоря о максимально допустимой нагрузке, стоит принимать во внимание не только вышеуказанные параметры, но и расстояние между осями, которое может повлиять, как на снижение показателя допустимой нагрузки на одну ось, так и на повышение.
В зависимости от грузовика и степени загрузки, ось опускается автоматически, либо ее активирует водитель. Для этого в кабине есть специальная кнопка, а на самом прицепе — отдельная панель управления.
Когда тягач налегке, она втягивается, и тогда снижается сопротивление качению, а следовательно, и расход топлива, и износ резины, и выбросы CO2 в атмосферу. Также грузовик с поднятой осью заметно лучше управляется и маневрирует. Да и у водителя тягача, помимо традиционных запасок, всегда есть две дополнительных.
Экономическая выгода наличия дополнительной оси тоже очевидна. Она вытекает из увеличения грузоподъемности «фуры». Да, такие грузовики стоят дороже обычных. Но с другой стороны, чтобы перевезти больше грузов, водителю не нужно рисковать здоровьем, жизнью и деньгами, которых придется отдать немало на штрафы в случае обнаружения перегрузки на постах контрольного взвешивания.
Так, согласно ст. 12.21.1. КоАП РФ, «Нарушение правил движения тяжеловесного и (или) крупногабаритного транспортного средства» с превышением допустимых габаритов транспортного средства влечет наложение административного штрафа в размере до 1500 рублей, а на должностных лиц, ответственных за перевозку, — в десять раз больше. Но хуже всего подобное нарушение отразится на юридических лицах, которым грозит до 150 000 рублей штрафа.
Читайте также: