Техническое обслуживание автомобильных колес и шин

Цель работы — изучить основы Правил эксплуатации автомобильных шин АЭ 001-04, перечень операций по ТО и применяемое оборудование, причины преждевременного изнашивания шин и получить практические навыки по проведению визуального контроля шин и колес при ТО.

Общие сведения и основные понятия

Доля расходов на работы по ТО и ремонту автомобилей, связанные с эксплуатацией колес и шин, достигает 10% себестоимости автомобильных перевозок. Учитывая, что удельный вес комплекта шин в стоимости автомобиля составляет от 7 до 12% и более, а за период эксплуатации до списания заменяется свыше шести комплектов, проблема снижения затрат на шины становится одной из самых актуальных.

Основной путь решения этой задачи — более полное использование заложенных в шине потенциальных возможностей по ресурсу за счет исключения причин преждевременного их износа. Недостаточное внимание к уходу за шинами в процессе эксплуатации, исключение возможности восстановления изношенных шин методом наложения протектора приводит, по оценкам специалистов, к недоиспользованию 5...20% их ресурса.

Вместе с тем увеличение ресурса шин на 1,5...2% в масштабах Российской Федерации позволит экономить в год примерно 1 тыс. т каучука, 0,5 тыс. т технического углерода, 1,8 млн м² текстильного и синтетического корда, что эквивалентно экономии 5 тыс. т нефти (на изготовление среднестатистической шины расходуется примерно 28 л сырой нефти). Повышенная долговечность шин снижает удельные затраты на их утилизацию, что является существенной экономической и экологической проблемой.


Поскольку повышенная интенсивность изнашивания протектора шин, вызванная нарушениями правил их эксплуатации, требует дополнительной энергии в виде большего расхода топлива двигателем автомобиля, то очевидно, что мероприятия, направленные на полную реализацию потенциального ресурса шин в процессе эксплуатации, способствуют экономии энергоресурсов и охране окружающей среды.

Повышенный интерес и внимание к надежности шин вызван и тем, что их конструктивные особенности и техническое состояние в значительной мере определяют безопасность, управляемость, устойчивость и комфортабельность движения, долговечность деталей ходовой части, топливную экономичность и уровень шума колес автомобиля. На долю повреждений, дефектов и других причин, связанных с техническим состоянием шин, приходится 3...5% дорожно-транспортных происшествий. Почти 3/4 несчастных случаев могли быть предотвращены своевременным техническим контролем шин.

Таким образом, вопросы правильной технической эксплуатации шин тесно связаны с эффективным использованием автомобиля. Ответы на многие из них можно найти в основном нормативном документе — Правилах эксплуатации автомобильных шин АЭ 001-04.

Настоящее методическое руководство определяет общую стратегию выполнения планово-предупредительных воздействий при эксплуатации автомобильных шин. В результате выполнения данной лабораторной работы студент должен:

• получить представление об общем устройстве и принципе действия оборудования, применяемого при проведении операций ТО автомобильных шин;
• знать правила эксплуатации шин, причины преждевременного износа протектора и общие сведения о технологии проведения всех видов ТО;
• уметь определять причины неравномерного износа протектора и выполнять работы по ТО автомобильных шин.

Порядок выполнения работы

Техническое обеспечение — автомобиль ВАЗ, колеса и шины автомобилей КАМАЗ, ЗИЛ, ГАЗ, ВАЗ (грузовые и легковые) с различными видами износа протектора (не менее семи), воздухораздаточная колонка С-401, клеть для накачки шин, гайковерт, комплект слесарного инструмента, учебные плакаты по устройству шин и правил их эксплуатации.


Место выполнения — пост ТО автомобиля ВАЗ, оборудованного подъемником.

Занятия проводятся под руководством преподавателя с подгруппой студентов из 5—7 человек.

Успешное выполнение работы возможно после ознакомления с методическими указаниями по проведению лабораторной работы и при условии строгого соблюдения правил техники безопасности:

• во время лабораторных работ запрещается включать стенды без руководителя занятия;
• не проводить регулировочные и монтажные работы при вращающихся деталях стендов;
• работать только исправным инструментом;
• после монтажно-демонтажных работ накачку шин грузового автомобиля осуществлять только в специальной предохранительной клети.

После изучения методических указаний каждый студент получает персональное задание на проведение конкретных шинных работ из перечня практических заданий и в присутствии всей подгруппы под руководством преподавателя выполняет их, отвечая в процессе работы на контрольные вопросы в пределах материала, изложенного в настоящем руководстве.

По окончании учебных занятий оформляется отчет по всем заданиям лабораторной работы.

Продолжительность работы — 4 ч.

Задание 1. Изучить факторы, определяющие ресурс шин

Предельная остаточная высота рисунка протектора для шин грузовых автомобилей равна 1 мм, легковых — 1,6 мм, автобусов — 2 мм. Шина считается непригодной к эксплуатации, если при равномерном износе протектора «оголился» один, а при неравномерном изнашивании — два индикатора износа протектора (в разных сечениях шины). При отсутствии индикаторов износа шина снимается из эксплуатации, если площадь изношенной поверхности протектора больше произведения половины ширины беговой дорожки на 1/6 ее длины при равномерном износе, а при неравномерном износе — по такому же значению суммарной площади всех предельно изношенных участков.


Интенсивный неравномерный износ протектора или другие виды повреждений, приводящие к недоиспользованию ресурса шин, связывают либо с недостаточным качеством изготовления (причины производственного характера), либо с неправильной эксплуатацией (повреждения эксплуатационного характера).

При надлежащем качестве изготовления ресурс шин определяется правильной их комплектацией (в зависимости от условий эксплуатации), техническим состоянием элементов автомобиля, мастерством вождения, организацией ухода за шинами.

Факторы, вызывающие преждевременное изнашивание и разрушение шин эксплуатационного характера, по отношению к возможности воздействия на них со стороны технической службы АТП (управляемые и неуправляемые) представлены в табл. 2.30.

Таблица 2.30. Факторы, определяющие ресурс шин

Любые отклонения технического состояния элементов ходовой части автомобиля от нормативных значений вызывают возрастание нормальных сил и возникновение касательных усилий в пятне контакта шины с дорогой, что приводит к увеличению интенсивности их изнашивания. Знание взаимосвязи неисправностей автомобиля с конкретным видом неравномерного износа протектора шин (рис. 2.29) позволяет своевременно устранить причину интенсивного их износа.




Наиболее значимыми факторами, влияющими на износ протектора, являются изменения нормативных значений внутреннего давления воздуха в шине и угла схождения колес. Особенно нежелательно пониженное давление (рис. 2.29, з). Из-за прогиба центральной беговой дорожки интенсивному износу подвергаются края протектора. Уменьшение давления воздуха на 25...30% от нормативного настолько снижает напряженность нитей каркаса шины, что увеличивает ее деформацию и нагрев, а следовательно, усталостные напряжения, которые сопровождаются разрывом нитей корда каркаса и брекера.

По этой причине контроль давления воздуха в шинах необходимо проводить не реже одного раза в неделю; резиновые камеры и бескамерные шины не являются идеально герметичными. Диффузионное проникновение воздуха через резину идет непрерывно и достаточно заметно (0,01...0,03 МПа за месяц).

Задание 2. Определить причину преждевременного списания шин

Для представленного ассортимента бывших в эксплуатации шин грузовых и легковых автомобилей с характерным неравномерным видом износа протектора необходимо определить причину преждевременного списания каждой из них. При оценке вида износа протектора использовать данные рис. 2.29. В характеристике износа рисунка протектора обязательно указать наличие (отсутствие) остаточной глубины протектора по трем поясам, равномерности изнашивания протектора по ширине, гладкого или пилообразного одностороннего износа рисунка протектора, пятнистого износа, внешних повреждений и проколов, а также состояние индикаторов износа.

Результаты исследования видов и причин преждевременного износа протектора шин отразить в протоколе (табл. 2.31).

Таблица 2.31. Протокол анализа причин преждевременного списания шин

Обозначение шины	Характеристика износа протектора	Причины преждевременного списания шин

Задание 3. Проверить техническое состояние шин

Выполнить на посту ТО с легковым и грузовым автомобилями шинные работы в объеме ЕО, ТО-1 и ТО-2.

При ЕО: проверить техническое состояние шин, ободов и дисков колес; застрявшие в протекторе, боковинах и между сдвоенными шинами камни, гвозди, стекла и другие предметы удалить; проверить наличие колпачков вентилей, гаек крепления колес и момент их затяжки.

При ТО-1: манометром проверить давление воздуха в шинах; при необходимости довести давление в шинах до нормы с помощью воздухораздаточной колонки мод. С-401; нормативные значения давления воздуха для различных шин и автомобилей приведены в табл. 2.32; нормы внутреннего давления должны соблюдаться для новых и отремонтированных шин в течение всего срока их эксплуатации с точностью до±0,01 МПа для легковых и±0,02 МПа для грузовых автомобилей и автобусов.

Таблица 2.32. Нормативные значения воздуха в шинах

Марка автомобиля	Обозначение шин	Давление воздуха в шинах, МПа
		переднего моста	среднего и заднего мостов
ГАЗ-3302	195/75R16C	0,475	0,475
ЗИЛ-4331	260R508	0,45	0,60
КАМАЗ-5320	260-508Р, 9.00R20	0,70	0,43
ВАЗ-2110	175/70R13	0,18	0,19
ВАЗ-2112	175/65R14	0,18	0,20

При ТО-2: определить с помощью линейки, штангенциркуля или специального нутромера величину износа протектора в нескольких равномерно удаленных друг от друга точках по центру беговой дорожки; определить разность износа шин сдвоенных колес.

Все замечания, результаты осмотра и измерений необходимо занести в протокол (табл. 2.33) и сделать заключение о техническом состоянии шин.

Таблица 2.33. Протокол проверки технического состояния шин

Обозначение шины и ее позиция на оси автомобиля	Давление воздуха в шине, МПа	Остаточная глубина рисунка протектора, мм	Техническое состояние шины, обода или диска	Заключение

Задание 4. Изучить требования к комплектованию и монтажно-демонтажным работам колес автомобиля

Большое влияние на ресурс шин и безопасность движения автомобиля имеют правильное комплектование шин и аккуратное выполнение монтажно-демонтажных работ.

Автомобиль комплектуется исправными шинами соответствующего размера, конструкции, модели и типа (указаны в технической документации фирмы-изготовителя). Шины на одной оси должны быть одинаковыми во всех отношениях и иметь идентичный рисунок протектора. При комплектовании шин сдвоенных колес на оси дополнительно установлена максимальная разница в износе (глубине) их рисунка протектора, которая не должна превышать 3 мм.

При необходимости установки на автотранспортное средство шин с шипами противоскольжения все без исключения колеса должны быть укомплектованы идентичными шинами.

Комплектация шин, перестановка, балансировка, ремонт колес сопровождаются демонтажно-монтажными работами.

Монтажно-демонтажные операции в АТП производят на специальных стендах, так как пользование ручными лопатками-монтировками — трудоемкий процесс и может привести к повреждению бортов шины, а для бескамерных шин — к повреждению герметизирующего слоя резины.

Основная сложность демонтажных работ — отжать борта шин от закраин обода. Расчетные усилия при этой операции для стендов грузовых шин достигают 25 кН, легковых — 2...3 кН.

Для грузовых шин наибольшее распространение получили стенды Ш-509, Ш-513, Ш-515 с гидравлическими устройствами одновременного отжатия борта шины по всей окружности; для легковых шин — УШ-1, Ш-501 М, Ш-514, Ш-516Н с пневматическими нажимными устройствами. Шиномонтажные стенды, предназначенные для легковых шин, используются как для демонтажа, так и для монтажа, в то время как шины грузовых автомобилей обычно монтируют вручную, так как при этом не требуется больших физических усилий и сохраняется высокая производительность.

При монтаже шины с направленным рисунком протектора (повышенной проходимости) необходимо, чтобы направление стрелки на боковинах шины совпадало с направлением вращения колеса.

Шины с асимметричным рисунком протектора требуют установки на диске в соответствии с надписью на боковинах: «OUTSIDE» или «Side Facing Out» должна быть обращена к внешней стороне автомобиля; «INSIDE» или «Side Facing Inwards» — к внутренней. Надпись на боковине «LEFT» означает, что шина устанавливается только на левую сторону автомобиля, a «RIGHT» — на правую.

Правилами проведения работ предусмотрено, что после монтажа камерную шину накачивают воздухом до нормативного давления, затем полностью спускают из нее воздух и вторично накачивают. Такая операция обеспечивает правильное (без складок) положение камеры в покрышке.

Бескамерные шины наполняют воздухом при вывернутом золотнике до двойного нормативного давления (в целях лучшей герметизации сопряжения борт шины — закраина обода). Затем ввинчивают золотник и доводят внутреннее давление в шине до нормативного значения при температуре 15...25°C.

Задание 5. Изучить устройства для шиномонтажных работ и выполнить демонтаж колес и шин

В зонах ТО и ТР для отвертывания и завертывания гаек крепления колес грузовых автомобилей и автобусов обычно используют гайковерты. Гайковерт (рис. 2.30) состоит из тележки, на которой находятся электродвигатель, торцовый ключ с набором сменных торцовых головок и механизмы управления. Подъем и опускание гайковерта осуществляется винтовым телескопическим механизмом подъема. Переставлять ключ от одной гайки колеса к другой можно как за счет поворота колеса автомобиля, так и за счет вертикального перемещения механизма гайковерта.



Стенды демонтажа и монтажа шин грузовых и легковых автомобилей (рис. 2.31) конструктивно устроены одинаково и состоят из каркаса, вращающегося рабочего стола и демонтажных приспособлений — стойки с винтом и нажимными роликами. Внутри каркаса установлен электродвигатель, который через червячный редуктор приводит во вращение рабочий стол со скоростью 10 мин^-1. Колесо, которое необходимо демонтировать, закрепляют на рабочем столе с помощью запорного устройства.



Демонтажные работы колес и шин следует выполнять в следующем порядке:

• автомобиль, с которого предстоит снять колеса, надежно затормозить стояночным тормозом:
• ослабить гайки крепления колес гайковертом;
• вывесить колесо домкратом или подъемником;
• отвернуть гайки крепления колес к ступице;
• снять колесо.

Для демонтажа камерной шины с колеса на стенде необходимо:

• выпустить из камеры воздух;
• нанести мелом на шину и диск метки их взаимного расположения и метки расположения балансировочных грузиков;
• снять балансировочные грузики;
• установить колесо на ступицу стенда демонтажа шин и закрепить гайкой;
• включить электродвигатель (при этом колесо начнет вращаться), повернуть рычаги с отжимными роликами в рабочее положение и, вращая маховичок, сблизить верхний и нижний нажимные ролики. После того как борта покрышки отделятся от стенок диска колеса и сдвинутся в его углубленную часть, следует отключить питание от электропривода стенда;
• раздвинуть нажимные ролики стенда и отвести их в сторону на 90°;
• ввести под верхний борт покрышки демонтажную лопатку, частично вывести борт шины над закраиной обода колеса и опереть лопатку серединой — о центр ступицы, а другим концом — о стойку стенда;
• включить электропривод стенда и после одного оборота колеса, когда весь борт покрышки окажется над бортом, остановить электродвигатель;
• протолкнуть вентиль внутрь покрышки и вынуть камеру;
• ввести конец монтажной лопатки под нижний борт и теми же приемами отделить его от обода, снять покрышку.

Монтаж шин производится в порядке, обратном демонтажу. При этом необходимо:

• проверить техническое состояние всех элементов колеса (должны быть чистыми, хорошо окрашенными, не иметь механических повреждений, заусенцев, коррозии);
• припудрить тальком внутреннюю часть покрышки, камеру и ободную ленту;
• убедиться, что монтаж покрышки с направленным рисунком протектора выполнен в соответствии с указателем на боковине шины (стрелкой) и направлением вращения колеса. Если монтаж колеса осуществляется с новой шиной, имеющей балансировочную метку, то ее следует монтировать так, чтобы метка находилась напротив вентиля;
• осуществить монтаж колеса на стенде.

После монтажа необходимо накачать шину с камерой воздушной колонкой С-401, а бескамерную — на стенде модели С-414. При накачке шин грузового автомобиля во избежание несчастного случая необходимо, чтобы колесо было повернуто замковым кольцом вниз или защищено предохранительным устройством — клетью для накачки шин.

После монтажа и накачки шины, особенно легкового автомобиля, необходимо провести балансировку колеса в сборе.

При постановке колеса на автомобиль гайки следует затягивать в несколько приемов через одну («крестообразно»), обращая внимание на то, чтобы они центрировались своими фасками в гнездах диска. Затягивать гайки следует предназначенным для этой цели ключом или гайковертом. Момент затяжки гаек колес легковых автомобилей составляет примерно 75 Н·м, грузовых — 250...300 Н·м.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен отражать наиболее важные положения о правилах эксплуатации автомобильных шин с обязательным включением следующих сведений:

• название и цель работы;
• техническое обеспечение;
• факторы, влияющие на интенсивность изнашивания протектора шин;
• требования к комплектации шин и колес автомобиля;
• протоколы основных контрольных операций по ТО шин автомобиля (см. табл. 2.32 и 2.34);
• основные выводы по выполнению операций ТО в составе учебной подгруппы и индивидуального задания.

Контрольные вопросы

1. В каком нормативном документе отражен свод правил по ТО и ТР автомобильных шин?

2. Перечислите факторы, влияющие на ресурс шин.

3. При каких неисправностях шин и колес запрещена эксплуатация автомобиля?

4. Назовите характерные виды неравномерного и интенсивного изнашивания протектора шин и причины, их вызывающие.

5. Приведите перечень основных операций шинных работ при ЕО, ТО-1, ТО-2, СТО.

6. Какова технологическая последовательность операций при выполнении демонтажно-монтажных работ колес и шин?

7. Укажите предельные значения допустимого износа протектора шин легковых, грузовых автомобилей и автобусов.