Ширина колеи передних и задних колес

Размеры и вес автомобиля

Все явления, происходящие во время движения автомобиля, в очень большой мере зависят от его общих размеров, веса, формы, положения центра тяжести, расположения кузова, т.е. от его общего строения или, как говорят, компоновки. Получить представление об этих общих, исходных данных по автомобилю удобнее, когда автомобиль стоит.

Рис. Основные размеры автомобиля дают первоначальное представление о его компоновке.

Посмотрим на автомобиль сбоку. Чтобы нарисовать или начертить его, нужно было бы прежде всего наметить несколько основных размеров:

• длину и высоту автомобиля
• продольное расстояние между осями колес (так называемую колесную базу или просто базу)
• просвет между автомобилем и дорогой
• передний и задний свесы, т. е. расстояния от оси передних или задних колес до, соответственно, переднего или заднего конца (буфера) автомобиля

Если смотреть на автомобиль спереди, сзади и сверху — главными размерами являются ширина автомобиля, колея передних и задних колес, т. е. расстояния между серединами шин одной оси.

Габаритными размерами называют крайние, самые большие размеры автомобиля по длине, ширине и высоте.

Отечественные легковые и грузовые автомобили различны по компоновке. Чем современнее автомобиль, тем большую часть его общей длины занимает пассажирское помещение или платформа для груза, тем больше подвинуты эти полезные площади автомобиля вперед. Отношение базы автомобиля и его высоты к длине становится все меньшим, а полезная длина, используемая по прямому назначению (для пассажиров, багажа или груза), все больше.

Отношение полезной длины легкового автомобиля Lк к его общей длине L1 или полезной площади платформы грузового автомобиля Sк к его общей площади S1 называют показателем использования габарита n (греческая буква «эта» с индексами «дл» — длина или «пл» — площадь):

nдл = Lк/L1
nпл = Sк/S1

Чем больше показатель n, тем совершеннее компоновка автомобиля.

Прежде чем поставить автомобиль на весы, нужно определить, в каком весовом состоянии он находится. Если все механизмы автомобиля заполнены смазкой и другими жидкостями (вода, жидкости для амортизаторов и тормозов и т. д.), автомобиль укомплектован запасным колесом и набором инструмента, а бак наполнен топливом, то вес такого автомобиля называют весом в снаряженном состоянии или собственным весом.

Если автомобиль не заправлен бензином, водой, маслом и другими жидкостями, вес его называют сухим. Сухой вес определяет количество металла и других материалов в конструкции автомобиля, а также важен с точки зрения транспортировки автомобиля (на железнодорожной платформе или краном). Иногда сухим весом называют такой вес, когда с автомобиля сняты также запасное колесо и инструмент.

Если автомобиль — с водителем, пассажирами (по числу мест в кузове) и грузом, его вес называют полным.

Когда взвешивают автомобиль с нагрузкой, т. е. когда определяют полный вес, загружают кузов мешками с песком или чугунными болванками, причем вес пассажира принимают равным 75 кг.

Рис. Развитие компоновки легкового автомобиля.

Рис. Автомобили АМО-3 и ГАЗ-51А имеют кузова одинаковой длины, но у ГАЗ-51А кабина сдвинута вперед, поэтому база короче, чем у АМО-3, на 510 мм, длина — на 425 мм.

Отношение веса полезной нагрузки Ge к собственному весу автомобиля G0 называют удельной грузоподъемностью автомобиля nг:

Удельная грузоподъемность грузовых автомобилей близка к единице, т. е. автомобиль весит примерно столько же, сколько он может перевезти на себе. У легковых автомобилей этот показатель колеблется между 0,20 и 0,40, так как пассажиры размещаются в кузове свободно, причем у маленьких автомобилей (более легких, с тесным кузовом) показатель выше, чем у больших.

Так как мы рассматриваем автомобиль в движении, из перечисленных весовых состояний в расчет надо принять только полный вес автомобиля. Ведь автомобиль в снаряженном состоянии (без водителя и нагрузки) и, тем более, в состоянии, соответствующем «сухому весу», не может двигаться. Но в дополнение к полному весу в отдельных случаях принимают весовое состояние автомобиля, которое условно называют ходовым, когда на автомобиле находится водитель, но нет ни пассажиров, ни груза. Автомобиль может передвигаться, но он не загружен.

Рис. Так взвешивают автомобиль.

Для взвешивания автомобиль вкатывают на большие весы либо целиком, либо по очереди передними и задними колесами. Во втором случае можно, сложив два результата взвешиваний, получить вес автомобиля и одновременно узнать, какая часть веса приходится на передние колеса и какая на задние, т. е., каково распределение веса по колесам у данного автомобиля, каков передний и задний осевой вес и какова нагрузка на каждое колесо и шину. Все эти данные крайне важны для оценки всех качеств автомобиля: его устойчивости, плавности хода, проходимости по плохим дорогам, экономичности по расходу топлива, способности брать разгон и подъемы, развивать наибольшую скорость.

Рис. При изменении числа пассажиров или заполнении платформы грузом изменяется распределение веса по колесам.

У современных легковых автомобилей в ходовом состоянии на передние колеса приходится от 50 до 55% веса, на задние — 45—50%; с полной нагрузкой отношение меняется на обратное—45—50% и 50—55 %. У автомобилей прежних выпусков со сдвинутым назад пассажирским помещением наблюдалась заметная перегрузка задних колес в ходовом и в груженом состоянии автомобиля.

У грузовых автомобилей на передние колеса приходится 25—35% полного веса, на задние—65—75%. Собственный вес грузовых автомобилей распределяется между осями почти поровну: 40—50% на передние колеса и 50—60% на задние. Отсюда видно, что основная часть веса полезной нагрузки передается через задние колеса.

Требования к распределению веса по колесам, как увидим дальше, весьма противоречивы. Для улучшения тягозых качеств, проходимости автомобиля и для облегчения управления желательно нагрузить ведущие (задние) колеса и разгрузить направляющие (передние); для повышения устойчивости и плавности хода целесообразно равное распределение нагрузки или некоторая перегрузка передних колес. Для повышения срока службы всех шин необходима равномерная их нагрузка, которая получается при таком распределении веса по осям:

• 50%:50% для легковых автомобилей
• 33%:67% для грузовых (с учетом двух скатов шин на задних колесах)

Такое распределение веса следует считать наиболее приемлемым или, как говорят, оптимальным.

Рис. Складывая силы от веса отдельных частей машины, получаем силу от полного веса, приложенную в центре тяжести.

Особенно важно постоянство распределения веса по колесам (не веса, а распределения веса!), т. е. сохранение процента общего веса, приходящегося на передние или задние колеса, во всех весовых состояниях. К сожалению, большинство современных автомобилей не обладает этим качеством. Оно может быть достигнуто, если центр тяжести нагрузки находится вблизи центра тяжести автомобиля без нагрузки.

Распределение веса по колесам зависит от веса механизмов и полезной нагрузки и от их расположения по длине автомобиля (считается, что автомобиль более или менее симметричен относительно своей продольной оси и нагрузка на левые и правые колеса — одинаковая. Поэтому распределение веса на левые и правые колеса не рассматривают.). Особенно существенно последнее, так как самые главнее составляющие веса автомобиля — двигатель, кузов, полезная нагрузка — могут быть по-разному расположены по отношению к точкам опоры (т. е. к передней и задней осям) и имеют различный вес. При проектировании автомобиля вес каждого агрегата автомобиля (как и вес частей самого агрегата) можно представить в виде силы, направленной к поверхности дороги. Можно рассматривать агрегаты по-очереди, взяв их попарно, и находить для каждой пары равнодействующую; затем взять найденные равнодействующие попарно и так далее, пока не будет получена равнодействующая всех этих сил, равная по величине весу автомобиля и приложенная в точке, которую называют центром тяжести.

На практике это делается несколько иначе, с применением уравнения моментов, в котором веса всех механизмов учитываются одновременно.

Колесная база

Колесная база автомобиля — это одна из массово-габаритных характеристик автомобиля. Возьмите любую модель, например Chevrolet Niva, и в описании к ней вы увидите:

• длина — 4048 мм;
• ширина — 1800 мм;
• высота — 1680мм;
• клиренс — 220 мм;
• колесная база — 2450 мм.

Важными характеристиками являются также колея передняя, колея задняя, масса, масса полностью укомплектованного автомобиля.

Классическое определение колесной базы — это расстояние между передней и задней осью автомобиля, или расстояние между центральными точками переднего и заднего колеса.

Исходя из данного определения, можно выделить автомобили с короткой или длинной колесной базой. Понятно, что компактные хэтчбеки класса А или В-класса имеют короткую базу, тогда как автомобили представительского класса E имеют более длинную колесную базу:

• Daewoo Matiz класс А — 2340 мм;
• Chevrolet Aveo класс В — 2480 мм;
• Toyota Corolla С-класс — 2600 мм;
• Skoda Superb D-класс — 2803 мм;
• BMW 5-Series Е-класс — 2888 мм.

Самая короткая колесная база на сегодняшний момент у двухместного Smart Fortwo — чуть больше 1800 миллиметров. Самая длинная — у пикапа Ford F-350 Super Duty Crew Cab — 4379 миллиметров, то есть более четырех метров.

Стоит отметить, что в истории встречались автомобили с еще большей или меньшей колесной базой, но они выпускались ограниченными партиями, а то и в единичных экземплярах.

Нужно также сказать, что в зависимости от типа подвески длина колесной базы может быть как постоянной, так и переменной величиной. Например в 60-70-х годах была очень популярной подвеска на продольных рычагах, обычно она устанавливалась на заднюю ось и задние колеса могли смещаться относительно кузова в продольной плоскости, тем самым изменяя геометрию колесной базы. Такой тип подвески можно встретить на многих коммерческих автомобилях, например Volkswagen Multivan.

Были в истории автомобилестроения и модели с неравной колесной базой, то есть расстояние между центрами колес с правой стороны отличалось от расстояния с левой стороны. Самый яркий пример — Renault 16, который выпускался с 1965 по 1980 год. Разница в колесной базе слева и справа составляла 64 миллиметра. Данный автомобиль вначале даже рассматривался как основа для будущего ВАЗ 2101, правда руководство Волжского автозавода остановило свой выбор на Fiat 124, точной копией которого и являются наши современные «Копейки».

Как размер колесной базы влияет на ходовые качества?

Положительные стороны есть как у длинной, так и у короткой колесной базы.

Длинная колесная база

Компоновка таких автомобилей позволяет создавать более комфортные условия для пассажиров. Как мы видим из списка, приведенного выше, автомобили более высоких классов относятся к категории бизнес и представительские. Пассажиры задних сидений могут спокойно разместиться на своих местах, не задевая коленями спинки.

Ходовые характеристики таких автомобилей отличаются плавностью, неровности дорожного покрытия не так сильно чувствуются. Из-за меньшего перераспределения веса такие авто более устойчивые на трассе, проявляют лучшую динамику при разгоне. На поворотах они меньше идут в занос.

Стоит также заметить, что машины с длинной колесной базой, как правило, переднеприводные, поскольку отпадает необходимость проводить длинный карданный вал к задней оси, что неизбежно приведет к увеличению массы, уменьшению комфорта. К тому же, заднеприводные автомобили более сложные в обслуживании.

Короткая колесная база

К преимуществам таких автомобилей можно отнести:

• лучшую управляемость и маневренность в условиях города;
• у них повышенная проходимость — выше угол рампы и угол съезда-въезда;
• их легче вывести из заноса;
• на больших скоростях более устойчивые и управляемые.

Действительно, если мы посмотрим практически на все SUV, SAV, CUV — то есть городские кроссоверы, паркетники, а также внедорожники, относящиеся к J-классу по европейской классификации, то увидим, что у них оптимальное соотношение колесной базы и общей длины кузова. Именно такая компоновка предполагает наличие всех типов привода: передний, задний, полный.

Благодаря высокому клиренсу, отсутствию больших передних и задних свесов, сравнительно короткой колесной базе и широкой колее, внедорожники и кроссоверы с легкостью могут ездить как по плохим городским дорогам (а их хватает на бескрайних просторах России, достаточно свернуть в сторону с федеральной трассы), так и по легкому бездорожью.

Для опытных водителей не секрет, что представительская Toyota Camry со своей базой в 2800 мм сядет на брюхо на самой простой горке, которую даже китайские псевдокроссоверы Lifan X60 или Geely MK Cross переедут с легкостью.

Однако, нужно понимать, что наличие короткой или длинной колесной базы еще ни о чем не говорит, поскольку ходовые характеристики той или иной модели в равной степени зависят от многих других параметров:

• отношение колесной базы и общей длины кузова:
• передняя и задняя колея;
• дорожный просвет.

К примеру, автомобили с более широкой колеей более устойчивые на дороге, с легкостью входят и выходят в сложные повороты, при этом комфорт пассажиров страдает в наименьшей степени. Но все имеет свой предел — если расстояние между левым и правым колесом увеличить до определенного значения, то на комфорте или устойчивости можно ставить крест — автомобиль будет чаще уходить в занос при наезде левой или правой частью на заснеженный участок или на лед. Даже если вы просто во время маневра съедете правой стороной на обочину, то очень велика вероятность оказаться в кювете.

На самом деле автомобильные инженеры уже давно определили оптимальное соотношение ширины колеи и длины колесной базы.

Если вы возьмете любой автомобиль, то увидите, что оно составляет 1,6-1,8. Например ВАЗ 2101 — база 2424 мм делим на колею переднюю 1349, получаем 1,79. Именно такое соотношение обеспечивает наилучшую управляемость. Интересно также и то, что такое соотношение лежит в пределах «Золотого Сечения» — пропорция типа 5/3, 8/5, 13/8 и так далее — и придумал все это никто иной, как Леонардо да Винчи. Вернее не придумал, а сформулировал, поскольку данный принцип использовался задолго до него в архитектуре и искусстве.

Обратите также внимание, что соотношение полной длины автомобиля и колесной базы измеряется в литрах — например в характеристиках многих машин так и пишут:

Acura TLX 2015 года:

• длина 4834;
• колесная база 2776;
• отношение длины к базе 1,74 литра.

Как видим данное значение тоже попадает в пределы Золотого Сечения Леонардо да Винчи. Понятно, что автомобиль тем комфортнее и безопаснее, чем все эти значения ближе к идеалу.

Ширина колеи автомобиля

Под термином колея автомобиля подразумевается ширина между колесами расположенными на одной оси. Рассчитывается она от середины рисунка протектора левого колеса до середины правого. Когда у автомобиля сдвоенные колеса, ширина так же рассчитывается от середины отпечатков левой и правой пар колес. Существует и другое определения данного выражения.

В простонародье колея — это след автомобиля, оставляемый им при движении. Колея образуется там, где машины ездят одна за другой, след в след. Современный асфальт прекрасно демонстрирует, насколько глубокой может быть такая колея. Несколько лет назад, на многих перекрестках города и остановках общественного транспорта, колеи в асфальте достигали такой глубины, что можно было спокойно проскрести днищем, угодив в одну из таких.

Каждый автолюбитель знает, особенно начинающий, что такое зимняя колея во дворах, и как сложно бывает из нее выбраться. Но сегодня речь идет не об этой колее, а о колее автомобиля.

Различная ширина колеи

Как правило, ширина между колесами на передней и задней оси одинаковая, но бывают и исключения. Если передняя и задняя отличаются, это может привести к определенным трудностям. Например, при движении по бездорожью, по сугробам и так далее. В случае с одинаковой шириной, сопротивление при прокладывании колеи испытывают лишь передние колеса, а задние едут уже по накатанной. При разной же ширине, задней паре колес, так же как и передней, приходится прокладывать новую колею, а возможно, что и рушить старую (это зависит уже от разницы в ширине).

Это, несомненно, отрицательно сказывается на таких характеристиках как:

• проходимость автомобиля;
• количество потребляемого топлива;
• снижается маневренность.

Все это может оказаться не столь существенно для автомобиля SUV класса, который изначально сконструирован для езды по бездорожью, имеет мощный двигатель, и другие соответствующие характеристики. А вот для других автомобилей разная ширина колеи передней и задней осей может стать большим минусом на бездорожье.

Почему машина переворачивается

Стоит упомянуть о том, какие преимущества имеет автомобиль с широкой колеей, перед своим собратом с узкой. Чем шире колея автомобиля, тем он становится устойчивей, и в меньшей степени подвержен переворачиваемости на склонах и крутых виражах. Чем выше центр тяжести и уже колея, тем больше шансов у машины перевернуться. На уклоне на нее действуют центробежная сила, а так же сила тяжести. Масла в огонь подливает сила сопротивления скольжению. Пример показан на рисунке ниже. Все эти факторы вместе, с легкостью могут привести к тому, что машина перевернется.

Конечно, на устойчивость влияет еще рад факторов, таких например как:

1. центр тяжести автомобиля, его вес, база и загруженность;
2. состояние шин и их размеры;
3. скорость с которой машина движется по уклону, входит в повороты ;
4. состояние дороги;
5. профессионализм водителя, умение управлять транспортным средством в экстремальных ситуациях.

Производитель изначально проводит все необходимые расчеты, чтобы ваше авто было устойчивым. От вас лишь требуется не испытывать его в чересчур экстремальных условиях.
” alt=””>

Колея автомобиля

Содержание статьи:

Согласно информации из Википедии, колея авто — это расстояние между центрами следов, образованных шинами на дороге. Это технически важное понятие, поскольку от колеи, наряду с просветом и колесной базой, зависят устойчивость автомобиля, плавность движения, эффективность тормозов, способность справляться с трудными дорожными участками.

Как измеряется показатель

Как измерить ширину переднего и заднего мостов:

• Можно сделать это веревкой (натянуть между серединами покрышек, сделать отметку, затем измерить).
• Проехать по снегу и провести измерение по следам.
• Выровнять передние колеса, натянуть 2 нитки по касательной вдоль бортовых колес. Осмотреть на наличие угла. Если угол будет, то натянуть нитку от более широкой колеи параллельно бортам, измерить разницу на меньшей колее.
• Взять две рейки, вставить в распор между колесами, затем вытащить и измерить длину рулеткой. Можно провести несколько замеров, перемещая автомобиль, чтобы убедиться, что неровности дисков не влияют на результат.

Точность до миллиметра здесь не требуется, поскольку не влияет на проходимость.

На что влияет колея колес

Важно, чтобы колея автомобиля и колесная база находились в строгом соотношении друг к другу — нормальным считается отношение 1,7-1,8. Ниже 1,6 параметр опускаться не должен. А если соотношение будет выше, то ездить станет комфортнее — машина будет вести себя более устойчиво даже при сильном разгоне.

При разной колейности передних и задних колес возникают сложности во время передвижения по грязи, снегу, мягкому грунту, поскольку необходимо прокладывать сразу две колеи. Соответственно, авто должно обладать производительным двигателем, потребляющим большое количество топлива. Проходимость транспорта несколько снижается.

Изменения ширины колеи автомобиля

Параметр задается изначально конструкцией автомобиля, которую предусмотрел производитель. Исходя из данной ширины рассчитываются размеры и расположение ключевых узлов авто и элементов подвески. Однако некоторые автомобильные владельцы производят тюнинг, в процессе которого выносят колеса за границы колесной арки, вследствие чего колея становится шире.

Такие изменения влияют на характеристики легкового или грузового автомобиля, увеличивая нагрузку на подвеску. Наиболее явно это выражается в момент торможения: стандартная тормозная система становится менее эффективна. Чтобы избежать аварийной ситуации, необходимо заменить также и тормозную систему на более мощную. Также необходимо участь, что срок службы подшипников ступиц значительно сокращается.

Стандартная ширина колеи в России — 1520 мм, но в отдельных случаях может быть меньше, в диапазоне 1270-1350 мм.

• Уменьшение задней колеи автомобиля без затрагивания передней приводит к чрезмерной поворачиваемости транспорта.
• Увеличение колеи передних колес автомобиля без затрагивания задней приводит к тяжелой поворачиваемости транспорта.

Плюсы и минусы увеличения колеи базы автомобиля

Если увеличение будет не слишком сильным, то проблем возникнуть не должно. Увеличение сразу передней колеи и задней колеи на равную ширину только повысит устойчивость автомобиля на ровной поверхности трассы, управляемость останется прежней. Основной минус: усиливающаяся степень износа ступичного подшипника.

При увеличении поперечное расстояния только между задними колесами машину будет сильнее заносить при повороте. При увеличении только переда поворачиваемость станет либо избыточной, либо нейтральной. В идеале нужно стараться добиться нейтральной поворачиваемости, чтобы машина одним и тем же образом уходила в поворот задом и передом. Следует учесть, что поворачиваемость зависит от скорости: на медленной контроль всегда лучше и заносы минимальны.

Для увеличения колеи обычно используют специальные проставки на колеса. Деталь представляет собой диск небольшого размера с отверстиями, изготовленный из металлического сплава. Проставки служат не только для расширения колеи, но и позволяют установить более мощную тормозную систему за счет увеличения количества свободного места.

Часто встречающиеся проблемы

Бросает машину в колее

Часто встречается ситуация, когда автомобиль становится плохо управляемым в колее, руль самостоятельно вращается, в результате транспорт кидает то влево, то вправо (машина «рыскает», или «плавает»).

• Использование низкопрофильной широкой резины.
• Использование однонаправленной резины, которая установлена неправильно (не той стороной).
• Использование разношироких колес, когда размеры колес на задних и передних осях различаются.
• Проблемы в сход-развале.

Первое, что нужно попробовать сделать — это сменить резину.

Машина ловит колею

Автомобиль остро реагирует на любую неровность на дороге, постоянно съезжает в ямы, вплоть до выбивания руля. Езда становится сложной и напряженной, повышается аварийность.

• Неисправный сход-развал.
• Неисправная рулевая тяга или передние стойки.
• Неподходящая форма резины.

Летняя резина зачастую имеет округлое сечение, по бокам отсутствует протектор. Зимняя — более мягкая, с квадратным сечением, ее пятно контакта хорошо входит в свою колею и крепко в ней держится.

Почему машину выбрасывает из колеи

При езде по продолжительным участкам с колеей автомобиль пытается выскочить из нее. Из-за этого приходится непрерывно контролировать руль в летний период, а в зимний, если авто выбросит на встречную полосу, возможна авария.

• Шины с развитыми боковыми грунтозацепами.
• Чрезмерно перекачанные шины.
• Железные диски с отрицательным вылетом.
• Неисправные амортизаторы, стойки, сход-развал.

Как видно, много на что влияют выбранные для автомобиля шины. Чтобы решить проблему, воспользуйтесь услугами шиномонтажа, приобретя покрышки другого типа и габаритов. Наш сервис «Мастер глушителей» профессионально выполнит работу — приглашаем всех жителей и гостей СПб.