Для чего на грузовые авто устанавливают двойные колеса вместо одинарных?
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.
При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DriveNN
Для чего нужна спарка колес
При конструировании автомобиля рассчитывается давление веса авто и груза на каждое колесо. Как правило, оно одинаковое на пару передних или задних колес, левое и правое. Но нагрузка на задние и передние оси складывается по-разному.
В легковых моделях вес как пустого, так и авто с пассажирами и багажом, распределяется относительно равномерно на все 4 колеса, передних и задних. На более мощном транспортном средстве с большими габаритами на заднюю часть приходится большая часть нагрузки.
Это касается троллейбусов и автобусов (100 пассажиров вес 70-80 кг= 7-8 тонн), и большая часть этой нагрузки на задние колеса. Такая же особенность у грузовиков. У полностью загруженного самосвала грузоподъёмностью 10 тонн на задние колеса давит вес самого грузовика и груза. Удвоение числа колес снижает давление на каждое колесо вдвое.
Для это ставят не только спаренные колеса (скаты), но и дополнительные задние мосты. На дорогах можно увидеть грузовики и тягачи с 2-мя и даже 3-мя задними мостами, со спаренными колесами.
Многомостовыми делают также аппарели – прицепы для перевозки тяжеловесной техники (экскаваторов, бульдозеров и т.д.)
Зачем нужна спарка
Сдвоенные колёса в два раза увеличивают площадь контакта с дорожным покрытием по сравнению с одинарными. Это даёт ещё некоторые преимущества.
В сумме это повышает безопасность движения, что крайне важно для общественного транспорта – автобусов и троллейбусов.
Спаренные колеса уменьшают не только давления веса и авто на каждый скат, но и на дорожное покрытие. Поэтому такой транспорт меньше разрушает дорожные покрытия, что особенно заметно в летнюю жару, когда размягченный асфальт продавливается колесами авто.
Это также важно для грузовиков, которые работают по доставке материалов на стройплощадки. Часто им проходится преодолевать участки бездорожья или временных дорог, просто отсыпанных щебнем. Равномерное распределения давления на грунт помогает тяжело груженому самосвалу не провалиться в зыбкий грунт.
Интересно, что далеко не все 2-3 мостовые грузовики и тягачи оснащены спаренными задними колесами. Есть множество моделей автотранспорта военного, гражданского и универсального назначения, у которых на всех мостах стоят по одному скату одинаковых размеров (ГАЗ 66, ЗиЛ 157, некоторые модели Краз, КАМАЗ и т.д).
Но это касается в первую очередь полноприводных вездеходов. При движении по пересеченной местности, бездорожью, односкатный вариант, наоборот, имеет ряд преимуществ. Колею пробивают колеса ведущего переднего моста. Задние колеса, тоже ведущие такого же размера, идут по следу передних, не проминая нового следа вторым скатом. Это облегчает движение по грязи.
Почему у грузовиков, автобусов и троллейбусов задние колёса двойные?
Здравствуйте. Объясните, почему у грузовых автомобилей, автобусов и троллейбусов задние колёса двойные? Почему у них не могли сделать задние колёса тоже одинарными?
Для бОльшей грузоподъёмности.
У легкового автомобиля при полной загрузке, (5 чел. + полный бак) нагрузка на колёса распределяется более-менее равномерно, что на переднюю ось, что на заднюю. Поэтому в спаренных колёсах нет нужды.
Кроме того, спаренные колёса оказывают меньшее удельное давление на дорогу, т.е.: меньше продавливают асфальт, хуже проваливаются в грязь, и при гололёде с ними проще.
Для того что бы одинарные колоса у грузовиков и автобусов выдерживали рекомендованную нагрузку, их нужно было бы сделать размером с пару колес. Но это не практично, так как проколов одно колесо, машина может дойти и на втором.
Сдвоенные колеса называют «двускатными»
Для того что бы выдерживать большие грузы.Они ещё называются 3,4,5,6-осные
Сделать можно и одинарными, но по ряду причин: Малая площадь сцепления с грунтом, повышенное давление на колесо и т.д. все это при неблагоприятных условиях превратит транспорт в груду безжизненного металла
Это связано с большой нагрузкой на заднюю ось. Кроме того, такие колеса обспечивают лучшее сцепление с дорогой.
Потому что нагрузка на заднюю ось у них значительная.
Чтобы повысить грузоподъёмность транспортного средства.
Ну и плюс площадь двух колёс больше чем у одного колеса, давление на дорожное покрытие более равномерное.
Здесь ответ лежит на поверхности.
Так как грузовики перевозят грузы. И существенная (б0льшая ее часть) приходится именно на заднюю ось. Поэтому с целью снизить нагрузку в первую очередь на шины и делают колеса сдвоенными. Бывает и так, что помимо сдвоенных колес сзади не одна, а две, три группы колес. Особенно это актуально для аппарелей, которые перевозят строительную технику: бульдозеры, экскаваторы, строительные вагончики и т.п.
Встречный вопрос: а так ли сильно изменились автомобили за предыдущие 30 лет?
4+2: зачем машине два лишних колеса
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 6×6, 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 6×6 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…
Почему у трактора задние колеса больше передних? Дело в безопасности и не только
Как разноразмерные колеса тракторов защищают от опрокидывания
Если оглянуться вокруг и присмотреться к другим автомобилям — грузовым, легковым, квадроциклам и даже мотоциклам и велосипедам, — почти нигде не встретить ничего аналогичного. Да, задние колеса могут быть где-то немного больше передних, но разница в 99% случаев не будет столь разительной, и в некотором роде даже критичной.
Мы подобрали ряд интересных ответов на этот очевидный вопрос. Действительно, как это получилось?
Колеса большого диаметра для преодоления бездорожья и сложного рельефа
Первый ответ будет очевидным. Если вы тракторист, то вам будет нужна шина большего размера только потому, что ваш трактор будет работать, скорее всего, на грунте, на раскисших лесных тропках, на весенних полях, в снегах и других вариантах, где нет асфальта. Трактор нуждается в большой шине с достаточно большой площадью контакта, с мощными грунтозацепами. Следовательно, более широкое колесо используется для лучшего контакта с поверхностью земли, что, в свою очередь, позволяет трактору лучше вспахивать поле.
Кстати, передние колеса такие маленькие также абсолютно не просто так. Они сделаны небольшими и легкими для того, чтобы помочь облегчить управление даже в грязи и плотном снегу. Если бы на всех тракторах использовались колеса, соразмерные с диаметром задних колес, управлять такой махиной было бы практически невозможно физически, а диаметр разворота был бы просто феноменально огромным.
фото: Wikipedia (на фотографии трактор «Кировец», модель К-701, с соразмерными передними и задними колесами. Для улучшения маневренности используется две полурамы, соединенных шарнирным устройством. Полурамы могут поворачиваться относительно друг друга вокруг горизонтального шарнира на угол до 16° и вокруг вертикального шарнира — до 35°)
Но все же почему колесо такое большое?
фото: unsplash.com / Vasile Valcan
1. Все дело в том же пятне контакта
Улучшить сцепление шины с грунтом можно, не только увеличив ее ширину. Аналогично работает и увеличение внешнего диаметра шины. Этого можно достичь либо увеличением диаметра колеса, либо увеличением высоты покрышки. Это еще одно объяснение, почему колеса на многих тракторах такие высокие. Не забудем и о протекторе. Он на тракторных покрышках очень «злой».
2. Дорожный просвет выше, и это очень важно для трактора
Он как раз достигается за счет использования колес большего диаметра, позволяющих преодолевать не только целину после дождя, но даже не очень топкие болота, пески, бурелом и другие виды бездорожья. А еще мосты универсальных, пропашных машин должны располагаться над землей так высоко, чтобы не повреждать растения, над которыми проезжает трактор.
3. В большие колеса можно залить балласт
Не менее важна для сцепления на влажных и скользких грунтах возможность нагружать колеса балластом. Обычно для этого через специальную воронку в огромные шины вливают воду, десятки и десятки литров. Этот балласт позволяет снизить возможность буксования на десятки процентов. Главное, чтоб воду не забыть слить зимой!
4. Что касается крутящего момента…
Еще один большой плюс, по мнению пользователей форумов с техническим уклоном, это то, что крутящий момент, приложенный к земле, с такими большими колесами будет более плавным. Если бы задние колеса были маленькими (с малым радиусом), то аналогичные обороты мотора заставили бы вращаться их быстрее, чем если бы такое же количество крутящего момента было приложено к большим, более тяжелым колесам. Благодаря этому усилие на колесах становится более управляемым, повышается проходимость.
Кроме того, максимальный крутящий момент обычно создается двигателем на более высоких оборотах, чем на холостом ходу. Небольшое увеличение крутящего момента для колес с небольшим диаметром значительно увеличит скорость их вращения по сравнению с колесами большего диаметра, что также приведет к пробуксовке шин или рывкам при буксировке.
Итого большие задние колеса:
Хоть очень редко, но и среди автомобилей есть подражатели тракторов, у которых задние колеса больше передних. Это драгстеры (гоночные автомобили для драг-рейсинга), автомобили Smart ForTwo, Tata nano — самый дешевый автомобиль в мире и некоторые другие.
Большие задние колеса и безопасность
С одной стороны, большие по диаметру задние колеса сами являются причиной того, что ездить на тракторах неумелому оператору небезопасно. Может произойти следующее ЧП:
Несмотря на всю кажущуюся комичность, происшествие смертельно опасно. Немалое количество трактористов покалечилось или даже погибло после таких кульбитов. Вот лишь один из примеров происшествия давно минувших времен:
«У меня был разговор с фермером, и он поведал, как 50 лет назад один молодой человек, выйдя холодным утром, завел трактор, чтобы переместить прицеп с навозом. Ночью сильно подморозило. Грязь, на которой был припаркован трактор, замерзла. Когда водитель отпустил сцепление, чтобы двинуться вперед, задние колеса не сдвинулись с места, оставаясь приклеенными к земле, передняя часть поднялась, машина перевернулась. Парень погиб.
Произошедшее наблюдали два свидетеля. Оба они заявили, что машина перевернулась в одно мгновение.
Из-за этого, подчеркнул фермер, крайне важно, что если есть подозрения на ночные заморозки, всегда нужно сначала сдать задним ходом, чтобы освободить шины, прежде чем двигаться вперед.
С тракторами связано множество опасностей. Никогда не следует недооценивать проблемы, которые он может доставить».
фото: unsplash.com / Randy Fath
Но поскольку у инженеров, разрабатывавших трактора, выбора и особых компромиссов не было, пришлось идти на подобные жертвы. Со временем у тракторов появилась травмобезопасная кабина с мощными дугами безопасности и многие другие системы антиопрокидывания наряду с разработанной методикой инструктирования водителя по правильному управлению машиной.
Но вот что удивительно: большие колеса не только являются главным плюсом в проходимости и главным минусом в безопасности, они также защищают от опрокидывания (но только в том случае, когда тракторист четко следует правилам инструкции по управлению тракторами).
Поскольку под ведущим (задним) мостом располагается внушительный клиренс, инженерам удалось рассчитать места крепления прицепов оптимально, озаботившись не только возможностью расположения навесного и дополнительного оборудования, но и безопасностью передвижения с дополнительным грузом. Не будь у тракторов таких высоких колес, сделать это было бы просто невозможно.
Так, один из важнейших факторов безопасности заключается в том, что когда вы прикрепляете тяжелый прицеп или тракторные сани-волокуши — в общем, некий груз, который вам придется тянуть с большим усилием, — при буксировке крепление должно выполняться НИЖЕ задней оси (как показано на рисунке выше).
Таким образом, нагрузка, передаваемая на трактор, будет опускать нос трактора вниз, а не задирать его вверх. Если нагрузка находится на задней оси или выше ее, она может подтянуть переднюю часть трактора вверх, и весь трактор может очень быстро перевернуться назад (скорость переворачивания — секунда или полсекунды). И лишь благодаря большим задним колесам рабочая зона, которая находится под задней осью, позволяет производить крепеж в различных точках и главное — позволяет сделать это безопасно, при этом не жертвуя проходимостью трактора.