Koła i ogumienie
Koła jezdne samochodów są osadzo-
ne na wszyst
tkie reakcje drogi - pionowe, styczne
i boczne — na elementy nośne po-
jazdu. Zależnie od usytuowania i funk-
cji, jaką spełniają koła jezdne, dzieli się je na napędzane i nienapędzane, kierowane i niekierowane oraz pojedyncze i bliźniacze. W samochodach wszystkie koła są z reguły takie same, co zapewnia ich wymienność. Natomiast w ciągnikach rolniczych oraz niektórych pojazdach przeznaczonych do jazdy w szczególnie ciężkim terenie koła tylne mają inną konstrukcję niż koła przednie.
Kołami napędzanymi nazywamy te koła pojazdu, do których za pośrednictwem półosi napędowych i piast doprowadzany jest moment obrotowy. Koła toczące się swobodnie — nie połączone z układem napędowym — nazywamy kołami nienapędzanymi. Konstrukcję piast kół napędzanych oraz nienapędzanych omówiono w rozdz. 14.4 i 15. Zależnie od konstrukcji układu napędowego napędzane mogą być koła tylne, przednie lub jednocześnie i tylne i przednie.
Kołami kierowanymi nazywamy te koła, których piasty osadzone są na czopach zwrotnic. Kierowane są z reguły koła przednie, a w niektórych przypadkach, np. w autobusach przegubowych, oprócz kół przednich także koła tylnej osi. Koła kierowane mogą być napędzane lub nie-napędzane.
Pod pojęciem koła bliźniaczego rozumie się dwa koła pojedyncze osadzone na wspólnej piaście. Kola bliźniacze stosuje się zwykłe jako tylne koła napędzane samochodów ciężarowych i autobusów.
Koło składa się z obręczy, elementu łączącego obręcz z piastą — najczęściej tarczy — oraz z osadzonego na obręczy ogumienia. Zarówno ogumienie, jak i całe koła powinny być tak mocowane, aby kierowca mógł je łatwo zdemontować i wymienić.
Ze względu na ich znaczny wpływ na własności trakcyjne pojazdu koła muszą odznaczać się:
odpowiednią nośnością, a więc zdolnością przenoszenia odpowiednich dla danego pojazdu obciążeń;
możliwie dużą przyczepnością do nawierzchni i odpornością na boczne znoszenie w różnych warunkach drogowych i atmosferycznych ;
małymi oporami toczenia;
zdolnością tłumienia drgań i wstrząsów;
odpornością na zużycie i uszkodzenia.
Ponadto nieoczekiwane uszkodzenie koła podczas jazdy powinno stanowić jak najmniejsze zagrożenie bezpieczeństwa pojazdu. Decydujący
wpływ na spełnienie tych warunków ma ogumienie kół samochodu.
Na rys. 18.1 przedstawiono cztery różne rodzaje kół jezdnych. Są to koła tarczowe. Tarcze mogą być przy spawane, zgrzane lub przynitowane do obręczy. Obecnie koła nitowane
(rys. 18. la) wyszły już
niemal zupełnie z użycia. Stosowane dawniej koła, w których elementem łączącym obręcz z piastą były szprychy (rys. 1.8.2), spotyka się obecnie tylko w motocyklach oraz, niekiedy, w samochodach sportowych.
Obręcze kół muszą mieć kształt ściśle dopasowany do osadzonego w nich ogumienia. Opona musi być tak osadzona, żeby po napełnieniu ogumienia powietrzem wytworzyła się dostateczna siła tarcia między oponą a obręczą, wystarczająca do przeniesienia działających na koło sił. Kształty i wymiary obręczy są znormalizowane i odpowiadają znormalizowanym kształtom i wymiarom opon. Normy przewidują rozmaite typy obręczy. Do kół samochodów osobowych są stosowane jednolite obręcze wgłębione,
profilu jak na rys. 18.1 a i b. Do kół samochodów ciężarowych stosuje się obręcze dzielone płaskie, o profilu płaskim lub zukosowanym (rys. 18.1 c
d oraz 18.3 a i b). Przykłady obręczy dzielonych przedstawia rys. 18.4.
Obręcze przeznaczone do współpracy z oponami bezdętkowymi są ukształtowane w sposób umożliwiający stosowanie dużych nacisków miejscowych, sprzyjających zachowaniu szczelności. Przylgnie takich obręczy są najczęściej zukosowane pod kątem ok. 15°. W obręczach stosuje się specjalne gumowe pierścienie uszczelniające. Na rys. 18.5 przedstawiono typowe sposoby uszczelniania połączenia obręcz—opona bezdętkowa.
Stosowane w Polsce znormalizowane oznaczenia obręczy, zgodnie z powszechnie przyjętym systemem ISO, składają się z liczby, litery, znaku łączącego i znów liczby, np. 4.00 K x 16. Pierwsza liczba (4.00) odpowiada
szerokości obręczy wyrażonej w calach. Litera określa rodzaj profilu. Znak „x" oznacza obręcz wgłębioną, a znak „—" obręcz płaską. Ostatnia liczba (16) określa średnicę obręczy w calach. Liczby wchodzące w skład oznaczenia nie określają dokładnie wymiarów obręczy, lecz stanowią jedynie wyróżnik informujący o ich przybliżonej wartości. Dokładne wymiary obręczy (wyrażone w milimetrach), odpowiadające poszczególnym oznaczeniom, podane są w normach i katalogach fabrycznych.
Tarcze kół przeważnie są tłoczone z blachy, a czasem odlewane (staliwne). W większości samochodów tarcze kół są połączone z obręczą nierozłącznie. Najczęściej stosuje się obecnie połączenia spawane i zgrzewane. Natomiast do piast tarcze kół przykręcane są śrubami. Połączenie to musi być trwałe i zapewniać dokładne środkowanie kół. Jest to bardzo istotne ze względu na wyrównoważenie kół. Stosuje się różne sposoby łączenia tarczy z piastą. Przykłady takich połączeń ilustruje rys. 18.6. Z reguły nie środkuje się kół na wewnętrznej średnicy tarczy, lecz za pomocą śrub i nakrętek o stożkowo ukształtowanych powierzchniach, odpowiadających powierzchniom otworów w tarczy.
W dużych samochodach ciężarowych spotyka się koła rozbieralne, w których zadanie tarczy spełnia specjalnie ukształtowana piasta. Piasty takie, odlewane ze stali lub (rzadziej) z żeliwa ciągliwego, mają promieniowe występy, do których przykręcana jest śrubami obręcz. Koła rozbieralne są lżejsze i łatwiej je wymieniać. Obręcze tych kół mogą być jednolite (rys. 18.7 a) lub dzielone — składające się z trzech części (rys. 18.7 b).