Конструкция элементов крепления колеса должна обеспечивать:
• точность центрирования колес;
• надежность, простоту установки и снятия колеса;
• стабильность затяжки;
• возможность контроля состояния крепления.
Дисковые колеса крепятся к фланцу ступицы гайками на болтах или запрессованных в ее фланец шпильках.
Крепление колес центрируется:
• по сферическим или коническим фаскам крепежных
отверстий;
• по центральному отверстию диска;
• по цилиндрической поверхности крепежных отверстий
диска.

Крепление колеса легкового автомобиля:
1 — ступица; 2 — гайка; 3 — диск колеса; 4 — тормозной
барабан; 5 — болт

На колесах легковых автомобилей выштамповки диска в местах крепежных отверстий  создают упругие деформации от усилия затяжки и обеспечивают стабильность
затяжки.

а — одинарных; б — сдвоенных; 1 — шпилька; 2 — ступица; 3 — диск; 4 — гайка крепления наружного
диска; 5 — гайка типа ДИН; 6 — гайка с завальцованной шайбой; 7 — гайка крепления тормозного барабана;
8 тормозной барабан; 9 — гайка крепления внутреннего диска

Крепление колеса грузового автомобиля усложняется необходимостью установки сдвоенных колес. По стандарту крепление колес грузового автомобиля предусматривает раздельное крепление внутреннего и наружного дисков. Внутренний диск центруется и закрепляется колпачковыми гайками с наружной резьбой, а наружный диск закрепляется гайками, навертываемыми на колпачковые гайки. Такое крепление имеет ряд недостатков. Чтобы предотвратить некоторые из них, рекомендуется наносить на наружную резьбу колпачковой гайки графитосодержащий смазочный материал. Для исключения самоотвинчивания левого колеса закрепляют гайки с левой резьбой.
Крепление одинарных колес грузовых автомобилей выполняют трех типов:
• с фиксацией диска гайками по сферической фаске;
• с фиксацией диска гайками на ступице;
• с фиксацией диска по центральному отверстию и крепление гайками с завальцованной шайбой.
Балансировкой называется процесс устранения неуравновешенности колеса. Существуют следующие виды балансировки:
• статическая — уменьшение главного вектора дисбаланса колеса, когда ось колеса и его главная центральная ось инерции параллельны;
• моментная — уменьшение главного момента дисбалансов, когда ось колеса и его главная центральная ось инерции пересекаются в центре масс колеса;
• динамическая — уменьшение дисбалансов колеса, корректирующих его динамическую неуравновешенность, когда ось колеса и его главная центральная ось инерции пересекаются не в центре масс или перекрещиваются.

Схема образования неуравновешенности колес

Биение и неуравновешенность тесно связаны и наблюдаются совместно. В результате неуравновешенности и биений:
• увеличиваются вибрации кузова;
• ухудшается комфортабельность;
• сокращается срок службы шин, амортизаторов, руле-
вого управления;
• возрастает расход топлива и затраты на обслуживание
автомобиля.
С ростом скорости движения автомобиля влияние этих отрицательных явлений возрастает.
ГОСТ 4754-80 определяет допустимые значения статического дисбаланса при балансировке колес, для каждой шины установлено свое значение.

1 — каркас; 2 — брекер; 3 — протектор; 4 — боковина; 5 — борт;
6 — носок борта; 7 — основание борта; 8 — пятка борта; 9 — бор-
товая лента; 10 — бортовая проволока; 11 — обертка; 12 — напол-
нительный шнур; Η — высота профиля покрышки; Н1 — расстояние
от основания до горизонтальной осевой линии профиля; Н2 —
расстояние от горизонтальной оси до экватора; В — ширина профи-
ля; Вб — корона; R — радиус кривизны протектора; D — наружный
диаметр шины; d — посадочный диаметр шины; h — стрела дуги
протектора; с — ширина раствора бортов; а — ширина борта
Автомобильная шина состоит из:
• каркаса;
• брекера;
• протектора;
• боковин;
• камеры или герметизирующего слоя;
• ободной ленты;
• вентиля.
К шинам автомобилей предъявляются следующие требования:
• соответствие упругих свойств параметрам автомобиля
и условиям движения;
• камерные и бескамерные шины, смонтированные на ободе, должны быть герметичными и обеспечивать заданную стабильность внутреннего давления по времени;
• сцепление шин с покрытием дороги должно быть достаточным, а сопротивления качению — минимальным;
• шина должна обеспечивать низкую удельную нагрузку в контакте с дорогой;
• рисунок протектора должен соответствовать дорожному покрытию (рис.93);
• биение шин не должно превышать допустимых значений по типам шин;
• уровень шума при движении должен быть в пределах
допустимого;
• шина должна обладать достаточной прочностью (противостоять проколам и другим видам повреждений), износостойкостью протектора и должна обеспечивать
заданную долговечность;
• удобство монтажа и демонтажа и ремонтопригодность.
Автомобильные шины классифицируются по назначению:
• для легковых автомобилей;
• для грузовых автомобилей;
• для автомобилей высокой проходимости;
по способу герметизации:
• камерные;
• бескамерные;
по профилю:
• обычного профиля;
• широкопрофильные;
• низкопрофильные;
• сверхнизкопрофильные;
• арочные;
• пневмокаток;
по размерам:
• крупногабаритные В > 350 мм (14”);
• среднегабаритные В = 200...350 мм (7”...14”)
• малогабаритные В < 260 мм (10”);
по конструкции:
• диагональная (угол наклона нити в середине беговой
дорожки 45...60°);
• опоясанная диагональная (в брекере угол наклона нити
больше 60°);
• радиальная (угол наклона нити каркаса 0°, в брекере
65°);
• с регулируемым давлением;
• бескаркасные;
• со съемным протектором в каркасе.

Колесом называется конструкция, состоящая из обода и соединительного элемента (диска) с деталями крепления. На колесо монтируют пневматическую шину и затем закрепляют его на ступице. Колеса автомобиля обеспечивают контакт с дорожным покрытием, участвуют в создании и изменении направления движения, передают нагрузку от массы автомобиля к дороге.
К колесам предъявляют следующие требования:
• полное соответствие применяемой шины по размерам,
жесткости и конструкции обода;
• надежное крепление к ступице;
• прочность и долговечность;
• минимальное биение и дисбаланс;
• легкость монтажа и демонтажа шины.
Колеса по эксплуатационному назначению транспортного средства подразделяются на 7 классов: класс 1 — для внутризаводского транспорта; классы 2...5 — для автомобилей
в зависимости от грузоподъемности; классы 6 и 7 для тракторов и сельскохозяйственных машин. В зависимости от основного назначения колеса делятся на:
• ведущие, преобразующие крутящий момент от трансмиссии в силу тяги, вследствие чего возникает поступательное движение автомобиля;
• управляемые, воспринимающие через подвеску толкающие усилия от кузова и с помощью рулевого управления задающие направление движения автомобиля;
• комбинированные, выполняющие функции ведущих и управляемых колес одновременно;
• поддерживающие, создающие опору качения для задней части кузова (рамы) автомобиля, преобразуя толкающие усилия в качение колес.
В зависимости от конструкции обода и его соединения со ступицей колеса делятся на дисковые и бездисковые. Дисковые колеса устанавливаются на всех легковых и большинстве грузовых автомобилей. Бездисковые колеса применяются на большегрузных автомобилях и автобусах. На автомобилях повышенной проходимости применяют дисковые колеса с разъемным ободом. Типовая конструкция колеса
легковых и грузовых автомобилей грузоподъемностью до 1,5 т выполняется неразъемной, сварной из двух частей — обода и диска.


Конструкция колеса легкового автомобиля:
а — колесо с асимметричным ободом; б — профили посадочных
полок для бескамерных шин; в — симметричный профиль обода;
1 — обод; 2 — диск; 3 — ребра жесткости; 4 — периферийная
часть диска; 5 — выступ для крепления декоративного кольца

Диски выполняются сплошными, с вырезами, с ребрами. Вырезы делаются для охлаждения тормозного механизма и уменьшения массы диска.
Обод состоит из:
• закраин, то есть боковых упоров для бортов шины, расстояние между закраинами и есть ширина обода;
• полок, то есть посадочных мест бортов шины, наклоненных на 5 или 15° для передачи сил в окружном направлении;
• ручья, для облегчения монтажа шины.
Обод со смещением ручья имеет преимущественное распространение из-за удобства компоновки тормозного механизма. Обод обозначается по ширине и диаметру через косой крест при глубоком ручье и через тире — при плоском ободе.
Колеса бескамерных шин должны иметь большую жесткость и лучшую герметичность. При бескамерных радиальных шинах применяют безопасные контуры для предотвращения мгновенного выхода воздуха. Однако это несколько
затрудняет демонтаж шины.
Колеса грузовых автомобилей и автобусов выполняются с разборным ободом дисковые и бездисковые.

Дисковые колеса грузовых автомобилей:
а — двухкомпонентный обод; б — трехкомпонентный обод; 1 —
основание обода; 2 — разрезное замочное кольцо; 3 — неразрез-
ное бортовое кольцо; 4 — диск; 5 — разрезное бортовое кольцо 

Бездисковые колеса грузовых автомобилей:
а и б - разъемные по окружности; в — разъемные в поперечной плоскости; д и г — неразъемные с глубоким
ободом и низкими закраинами для бескамерных шин; 1 — обод; 2 — прижим; 3 — ступица; 4 — распорное
кольцо

Диск колеса должен воспринимать вертикальные,  боковые и продольные силы от дороги и передавать их через крепления на ступицу колеса. Наклон конических по-
лок обода:
5° — для шин общего назначения;
10° — для арочных шин и пневмокатков;
15° — при глубоких ободах для бескамерных шин.
Ступицы имеют 5-6 спиц, их отливают из стали или высокопрочного чугуна.
Бездисковый обод типа «триплекс» состоит из трех секторов — двух малых и одного большого. Замки секторов механически обработаны, что удорожает конструкцию. Обод
имеет две конические поверхности для посадки на ступицу с углом 18 и 75°. Стыки секторов обода располагаются на спицах ступицы. При посадке на конце 18° борт сдвигают до упора с конической поверхностью 75°, создавая натяг бортов и их установку с минимальным радиальным и осевым биением.
Для шин с регулируемым давлением воздуха применяют дисковые колеса с разборным ободом и распорным кольцом.

Распорное кольцо прижимает борт шины к закраинам обода. Для крупногабаритных шин применяют бездисковые колеса.
Ввиду необходимости снижения массы и момента инерции колеса было бы желательно применение на автомобиле колес из легких сплавов или пластических масс. Однако
высокая стоимость алюминия и большая трудоемкость изготовления алюминиевых колес сдерживает их широкое применение. По этим же причинам ограничено применение пластмассовых колес. Кроме того, для них характерны трудности
с упрочнением крепежных отверстий.

Устройство телескопического амортизатора.

Амортизатор состоит из:
• кожуха (цилиндрического резервуара);
• цилиндра с днищем;
• поршня со штоком;
• направляющей втулки с уплотнениями;
• впускного клапана;
• клапана сжатия с пружиной;
• клапана отдачи с пружиной;
• перепускного клапана.
При прогибе рессоры (сжатии пружины) происходит сжатие амортизатора, поршень под действием штока перемещается вниз, и жидкость через перепускной клапан перетекает
в полость над поршнем. Так как в этой полости находится шток, занимающий определенный объем, и вся жидкость здесь поместиться не может, то часть ее из полости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет кла-
пан сжатия и перетечет в полость между кожухом и стенкой
цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает необходимое сопротивление амортизатора при сжатии.
При ходе отдачи (рессоры или пружины) амортизатор
растягивается, и в полости над поршнем создается давление, под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открывается клапан отдачи, часть жидкости поступает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости из резервуара поступает в ту же полость через впускной клапан. Сопротивление перетеканию жидкости при ходе отдачи больше, чем при сжатии, в 2-3 раза, что достигается
подбором сечения отверстий клапанов и силы сжатия их пружин.
Амортизаторы для передней и задней подвесок одного и
того же автомобиля не имеют принципиальных отличий, но могут различаться ходом и длиной штоков, а также конструкцией крепления амортизатора к деталям кузова и под-
вески.
Для заполнения амортизаторов применяют: масло АУ, или смесь из 50% трансформаторного и 50% турбинного масла, или амортизационную жидкость АЖ-12Т.

При наезде колес автомобиля на неровности дорожного покрытия возникают колебания кузова, которые продолжаются некоторое время после соприкосновения колеса с препятствием. Для гашения этих колебаний в конструкции подвески предусматриваются амортизаторы, преимущественно жидкостные телескопического типа.
Принцип работы амортизатора основан на сопротивлении протеканию жидкости из одной полости амортизатора в другую через узкие каналы. Применяются телескопические
амортизаторы двойного действия, которые оказывают сопротивление (гасят колебания) при сжатии и ходе отдачи рессор (пружины).
 

На легковых автомобилях применяется независимая подвеска передних колес, когда вертикальное перемещение одного из колес не зависит от другого. На автомобилях с классической схемой компоновки устанавливаются рычажно-пружинные бесшкворневые (ВАЗ, АЗЛК) или шкворневые (ГАЗ) подвески.
Двухрычажная бесшкворневая подвеска (рис. 82) передних колес состоит из:
• верхнего и нижнего рычагов, крепящихся с одной стороны на осях к кузову автомобиля (ВАЗ) или к опоре поперечины (АЗЛК) и к поперечине подвески, а с другой стороны — при помощи верхнего и нижнего шаровых шарниров к поворотной стойке колеса;
• спиральной цилиндрической пружины, которая размещена между нижним рычагом и кузовом (ВАЗ) или поперечиной подвески (АЗЛК);
• амортизатора, установленного внутри пружины;
• стабилизатора поперечной устойчивости, который ограничивает боковой крен и поперечные колебания кузова автомобиля. При возникновении бокового крена
кузова стержень стабилизатора закручивается и силой упругости стремится выправить положение кузова.
Однорычажная подвеска типа «Мак-Ферсон» применяется на переднеприводных автомобилях.

Состоит из:
• телескопической гидравлической амортизационной стойки, которая является основным элементом подвески, она выполняет функции направляющего устройства, определяющего перемещение колеса относительно кузова, а также амортизатора, гасящего колебания
кузова;
• спиральной цилиндрической пружины;
• поперечного рычага;
• стабилизатора поперечной устойчивости.
Преимуществами подвески передних колес типа «Мак-Ферсон» является простота ее конструкции, компактность, значительное расстояние между опорами пружин, снижаю-
щее передаваемое от них на кузов усилие, минимальное число шарнирных соединений в подвеске.
Характерной особенностью передней подвески переднеприводных автомобилей является близкое к нулю или даже отрицательное (автомобили АЗЛК) значения углов развала и схождения колес. Расположение передних колес под таки-ми углами обеспечивает их параллельность при движении, когда на них передается крутящий момент от двигателя автомобиля.
В отличие от переднеприводных подвеска колес автомобилей с классической схемой компоновки имеет положительное значение развала и схождения колес.

В качестве упругих элементов используются продольныеполуэллиптические рессоры, работающие совместно с гидравлическими амортизаторами.
Рессора передней подвески состоит из пакета стальных упругих листов различной длины, скрепленных между собой хомутами и прикрепленных к балке переднего
моста стремянками. К лонжерону рамы концы коренного листа прикреплены с помощью кронштейнов с резиновыми подушками. Для облегчения вертикального хода подвески
передний конец рессоры зафиксирован в кронштейне, а задний конец рессоры имеет возможность перемешаться при ее прогибах продольно в резиновой подушке кронштейна.
Рессора задней подвески крепится к лонжерону рамы иначе, чем передняя. Передний конец рессоры шарнирно через палец соединен с рамой. Такое соединение обеспечивает передачу продольных усилий при движении автомобиля. Задний конец рессоры свободно перемещается в продольном направлении между сухарями кронштейна при
прогибах рессоры. На верхнюю часть основной рессоры стремянками закреплена дополнительная рессора, концы которой располагаются возле опорных кронштейнов. В нагруженном состоянии концы дополнительной рессоры упираются в
кронштейны основной рессоры, и они вместе несут нагрузку
на автомобиль. Без нагрузки дополнительные рессоры не работают. На легковых автомобилях с рессорной подвеской дополнительные рессоры не применяют.

Подвеска автомобиля обеспечивает упругое соединение несущей системы (рамы, кузова) с колесами автомобиля. К подвескам автомобиля предъявляют следующие требования:
• обеспечение плавности хода;
• обеспечение движения по дорожному полотну без ударов в ограничитель;
• ограничение поперечного крена автомобиля;
• согласование перемещения управляемых колес;
• обеспечение затухания колебаний кузова и колес;
• постоянство колеи, углов установки колес;
• надежная передача от колес к кузову продольных и
поперечных сил.
По характеру взаимодействия колес и кузова при движении автомобиля все подвески делятся на зависимые и независимые.

Зависимая подвеска имеет жесткую связь между колесной парой, в результате чего перемещение одного из колес в поперечной плоскости автомобиля передается другому и вызывает крен автомобиля.
Независимая подвеска характеризуется отсутствием жесткой связи между колесами одного моста (оси), каждое колесо подвешено к раме (кузову) независимо от другого. В результате наезда одного колеса на неровности дорожного
полотна поперечные перемещения его не передаются другому колесу, тем самым уменьшается возможность наклона кузова и повышается в целом устойчивость автомобиля при движении.
Зависимые (автономные) подвески применяют для двухосных автомобилей и автобусов, редко для легковых автомобилей. Зависимые (балансированные) подвески применяют для подрессоривания двух близко расположенных мостов, например, на трехосных автомобилях.
При установке пневматических и гидравлических подвесок создаются условия для возможности регулирования высоты пола или дорожного просвета. Комбинированные подвески состоят из основного и дополнительного элементов для
корректирования упругой характеристики. Например, листовая рессора и пружины, резиновые или пневматические дополнительные элементы.
В самом общем случае подвеска автомобиля состоит из:
• упругого элемента, в роли которого используются: металлические — листовые рессоры; цилиндрические пружины; стержни, работающие на скручивание (торсионы) или неметаллические элементы, обеспечивающие работу подвески за счет упругости резины, сжатого воздуха или жидкости; комбинированные упругие элементы, состоящие из металлических и неметаллических материалов;
• направляющего устройства, обеспечивающего передачу толкающих, тормозных и боковых усилий от колес на раму (кузов) автомобиля. При пружинной подвеске — это рычаги и штанги; при рессорной — сама листовая рессора;
• гасящего элемента, предназначенного для гашения
амплитуды колебаний кузова и колес при наезде на
неровности дорожного полотна, с этой целью на автомобилях применяют жидкостные амортизаторы.

Задняя ось (мост) воспринимает на себя и передает через подвеску на раму (кузов) автомобиля толкающие усилия от ведущих колес в режиме движения и тормозные усилия
при торможении.
Состоит задняя ось автомобилей из картера главной передачи и кожухов полуосей. Картер и кожухи отлиты из ковкого чугуна или выштампованы из стали. В трехосных автомобилях картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных элементов, к которым приварены крышки картеров, фланцы крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, кронштейны для крепления реактивных штанг и опоры рессор.
Ступицы колес устанавливаются на полуоси через два конических роликовых подшипника и крепятся гайкой, которая шплинтуется или стопорится.

Передняя ось (мост) грузовых автомобилей служит для установки управляемых колес. Передает от колес через подвеску на раму автомобиля продольные и боковые силы, возникающие при движении автомобиля. Представляет собой стальную балку двутаврового сечения с отогнутыми вверх концами.

На концах оси к проушинам шкворнями закреплены поворотные цапфы, на оси которых устанавливаются ступицы колес через два конических роликовых
подшипника и крепятся гайкой со стопорным шплинтом. Для
облегчения управления автомобилем шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклоны, что позволяет колесам автомобиля занять положение, соответствую-
щее движению по прямой.

Для разгрузки наружного подшипника ступицы колеса оси цапф наклонены концами вниз (развал колес). Чтобы не допустить проскальзывания колес при движении, их устанавливают с некоторым схождением, то есть расстояние между ободами
колес спереди должно быть меньше, чем расстояние на обо-
де сзади оси.

На легковых автомобилях с классической компоновкой трансмиссии с независимой подвеской передний мост образуется короткой балкой, прикрепленной к кузову, которая
служит и для крепления двигателя.

Кузова грузовых автомобилей, как правило, состоят из двух раздельных элементов: кабины водителя и кузова для груза. В зависимости от компоновки автомобиля существуют капотные и бескапотные кабины. Кабина закрепляется на раме так, чтобы перекосы рамы не вызвали ее разрушения. На современных грузовых автомобилях крепление кабины водителя выполняется с рессорами и амортизаторами.
Кабины массового производства изготовляют штампованными из листовой стали толщиной до 1 мм. Панели армируются ребрами жесткости и свариваются точечной сваркой.
Грузовые кузова имеют основание, соединенное с полом и образующее собственно платформу и откидные борта, а также жестко закрепленный передний борт. Боковые борта могут быть расчленены на 2...3 секции в зависимости от габаритных размеров грузовой платформы. Кузова изготовляют из древесины хвойных пород, из стали, дюралюминия и комбинированные.
Фургоны изготовляют обычно по рамно-разделенной схеме, и они имеют основание, каркас и облицовку. Для облицовки фургонов используются сталь, дюралюминий, слоистый пластик и фанера.
Кузова легковых автомобилей. В США большое распространение получили рамные конструкции, которые позволяют широко варьировать модели кузовов и обеспечивают лучшую изоляцию кузова от вибрационных нагрузок. В Европе наиболее распространены безрамные силовые схемы, обеспечивающие наименьшую массу автомобиля.
Кузова легковых автомобилей классифицируют на:
• каркасные, выполняемые из массивных открытых или закрытых профилей, облицовка формирует объем кузова и повышает его жесткость;
• скелетные, имеющие каркас, образованный из прокатных профилей облегченного типа, приваренных к облицовке;
• оболочковые, выполняемые из крупных штампованных деталей, наружных и внутренних панелей, соединенных точечной сваркой в замкнутую силовую систему из стального листа толщиной до 0,8 мм. Кузова такого типа наиболее распространены, так как обладают технологическими преимуществами в изготовлении.
Тип кузова легковых автомобилей определяется числом
объемов функциональных отсеков и конструктивным выполнением. По числу объемов кузова выполняются:
• трехобъемные: моторный отсек, салон, багажник;
• двухобъемные: моторный отсек, салон;
• однообъемные: объединены все три функциональных
объема.
Легковые автомобили имеют следующие типы кузовов:
• закрытый кузов;
• полностью открывающийся кузов;
• грузопассажирский кузов.