Цапфа ступицы колеса: Что такое цапфа ступицы колеса автомобиля

Содержание

Что такое цапфа ступицы колеса автомобиля

Что такое цапфа в автомобиле? Это механизм представляющий собой часть вала или ось, на которой расположен подшипник. Данная деталь, называется по-разному, зависит это от места расположения. Если располагается на краю вала, то называется шип. Деталь, которая в середине вала называется шейкой. Если же цапфа концевая и принимает на себя осевые нагрузки, то носит название пята.

Устройство поворотной цапфы

Что же такое цапфа в машинах с полным приводом и чем она отличатся от обычной? Данная деталь, имеет несколько конструктивных особенностей по сравнению с обычной цапфой. В полноприводном автомобиле она состоит из двух частей: шаровая опора и собственно сама деталь.

Шаровая опора перекрывает собой внутреннюю полость, мусор не попадает внутрь, при этом делает возможным поворот. Сама поворотная цапфа играет роль связующего звена, между ступицей и шаровой опорой. Некоторые машины оснащены системой накачки колес, в них используются специализированные цапфы, оснащённые отверстием, по которому, осуществляется подкачка.

У детали такого вида характерная резьбовая часть, посадочная поверхность под подшипник, втулка под сальник, втулка вилки наружной полуоси и, конечно, опорная шайба.

Функции:

Резьбовая часть обеспечивает нужный натяг во время регулировки подшипников ступицы, удерживает колесо на положенном ему месте. Мастер нарезает резьбу с шагом в два миллиметра, чтобы поверхность выполнила положенные ей функции.
Посадочная поверхность под подшипники обеспечивает натяг нужный для установки подшипников, защищает его от проскальзывания в будущем и держит под контролем люфт в самой ступице.
Специальная втулка под сальник сэкономит хозяину автомобиля некоторое количество денежных средств. Без этой части придётся делать дополнительную наплавку на рабочую поверхность, а потом ещё обтачивать и шлифовать, а так замена старой втулки на новую спасёт положение.

Втулка вилки наружной полуоси выполняет такие же функции. Единственное отличие заключается в том, что к этой детали предъявляются более высокие требования. Это делается для того, чтобы сделать зазор в паре трения минимальным.
Опорная шайба исключает возможные утечки воздуха, уплотняя шаровую и цапфу. Она играет не такую важную роль, как другие детали, так что к ней в основном предъявляются требования повышенной износоустойчивости во время продолжительной работы.

Состав стали цапфы

Когда делается новая цапфа поворотного кулака, то очень большое внимание уделяют размеру и качеству обработки. Мастера используют литьё при изготовлении запчасти и применяют сталь 35ХГСА.

В состав такой стали входят:

Углерод содержится в металле для получения стали, именно в сплаве с ним железо становится сталью и получает положенные ей свойства во время термической обработки.

Сера с фосфором играют роль вредных примесей, которые остаются в металле. Из-за них материал твердеет и во время обработки образуются горячие трещины. Примеси снижают вязкость в твёрдом состоянии и делают металл хрупким при минусовых температурах. Поэтому содержание серы и фосфора строго ограничено.
Кремний и марганец литейщик добавляет в жидкий металл. Примеси играют роль раскислителей во время выплавки. Эти примеси полезны и остаются в стали, так происходит частичное удаление серы.

С другой стороны, цапфа ступицы колеса может быть изготовлена из легированной или углеродистой стали это повысило бы безопасность и ощутимо увеличило срок службы детали. Но так не делается, потому что при изготовлении материал проходит многоступенчатую термообработку. Таким образом, даже сталь 35 ХГСА получает хорошую твёрдость и прочность, и при этом стоит намного меньше легированной или углеродистой.

Цапфа изготовлена для ступицы мостов УАЗ с соблюдением линейных размеров из высокопрочных материалов.

Особенности цапфы

При производстве цапф Соболь использовалась высококачественная легированная сталь, что значительно увеличило ресурс изделия.
Цапфа изготовлена из монолитной кованой заготовки
Втулка цапфы центрирует вилку крестовины привода, что ощутимо снижает вибрации передних приводов, препятствуя износу его деталей.
Цапфа Соболь позволяет установить на ступицу хабы, что снижает нагрузку на элементы трансмиссии и значительно уменьшает вибрации и шумы. Так же Цапфа от ИЖ-ТЕХНО позволяет перейти на конические, регулируемые подшипники, которые в условиях бездорожья обладают почти безграничным ресурсом.
Рабочая поверхность сальника термообработана и шлифована, что делает нашу цапфу практически «не убиваемой».
Посадочные диаметры подшипников шлифованы для идеальной посадки.
При производстве втулки цапфы использовалась безоловянная алюминиевая бронза. Винтовые маслосгонные канавки, на втулке, обеспечивают постоянную подачу смазки между трущимися поверхностями усиленной цапфы.
Цапфа обработана антикоррозийным покрытием.

Особенности установки

Для установки цапфы Соболь 4х4, на одно колесо, необходимо докупить следующие детали.

1. При условии покупки Ступицы УАЗ военный мост ИЖ-ТЕХНО

– 1 шт.

В остальных случаях вам необходимо докупить следующие детали.

Ступица УАЗ военный мост – 1 шт.
Тормозной диск остается штатный, его необходимо доработать под посадочный размер ступицы
Конический подшипник (Артикул: 127509) – 2 шт.
Сальник (Размер: 90х60х10) – 1 шт.
Шайба упорная сальника ступицы (Артикул: 469-3103032) – 1 шт.
Хаб УАЗ типа Aisin с втулкой Хаба ИЖ-ТЕХНО – 1 шт.
Шпилька ступицы УАЗ/Соболь – 5 шт.
Прокладка ступицы (Артикул: 3151-2407048) – 1 шт.
Комплект фиксации ступичного узла УАЗ ИЖ-ТЕХНО – 1 шт.
Болт М10х1,5х25 – 6 шт.
Кольцо стопорное подшипника (Артикул: 69-310-30-24) – 2 шт.

Для установки отключения переднего моста вам необходимо докупить комплект отключения переднего моста Соболь.

Комплектация

Цапфа состоит из следующих комплектующих:

Цапфа передняя – 1 шт.
Втулка бронзовая – 1 шт.
Сальник 35х48х8 – 1 шт.

Применяемость

Соболь 4х4
Баргузин 4х4

11. 15. Цапфа ступицы задней подвески

1. Поднимите заднюю часть автомобиля и зафиксируйте на подставках. Снимите соответствующее заднее колесо.

2. На автомобилях с ABS отвинтите болт крепления датчика, установленного на колесе, и извлеките его из цапфы.

3. Снимите заднюю ступицу колеса.

4. Используя G-образный зажим, пережмите тормозной шланг в месте, наиболее близком к рабочему тормозному цилиндру.

5. Очистите следы грязи вокруг подсоединения тормозной трубки к рабочему тормозному цилиндру. Отвинтите соединительную гайку и извлеките тормозную трубку из тормозного цилиндра.

6. Отсоедините трос привода ручного тормоза.

Отвинтите 4 болта крепления тормозного щита в сборе к цапфе и снимите щит с автомобиля.

7. Установите домкрат под наружный конец нижнего рычага и поднимите домкрат настолько, чтобы задняя пружина слегка сжалась.

8. Отвинтите гайку и освободите кулису стабилизатора поперечной устойчивости от цапфы.

9. Отвинтите гайку и снимите шаровой шарнир направляющего рычага с поворотной цапфы.

10. Отвинтите болты и гайки крепления внешних шарниров нижнего и верхнего рычага.

11. Отвинтите гайку и извлеките болт крепления тяги к цапфе. Снимите цапфу с автомобиля.

12. Проверьте состояние цапфы и, при наличии дефектов, замените ее.

Поворотная цапфа ваз 2107

ПЕРЕДНЯЯ ПОДВЕСКА ВАЗ 2107: УСТРОЙСТВО, НЕИСПРАВНОСТИ И МОДЕРНИЗАЦИЯ

Самым нагруженным элементом автомобиля ВАЗ 2107 является передняя подвеска. Действительно, она берёт на себя практически все механические нагрузки, возникающие во время движения. По этой причине важно обращать тщательное внимание на этот узел, своевременно проводить ремонт и дорабатывать его, по мере возможности устанавливая более прочные и функциональные элементы.

НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ

Подвеской принято называть систему механизмов, обеспечивающих упругую связь между шасси и колёсами автомобиля. Основное предназначение узла — снижать интенсивность вибраций, ударов и толчков, возникающих при движении. Динамические нагрузки машина испытывает постоянно, особенно во время передвижения по дорогам низкого качества и при перевозке грузов, т. е. в экстремальных условиях.

Именно спереди подвеска чаще всего принимает на себя удары и толчки. По праву она является самой нагруженной частью всего автомобиля. На «семёрке» передняя подвеска сделана лучше и надёжнее, чем задняяя — производитель, безусловно, принял во внимание высокую загруженность узла, но это не единственная причина. На заднеприводных автомобилях передняя подвеска имеет меньше деталей, чем задняя, поэтому её устройство менее затратно.

Схема передней подвески на ВАЗ 2107 включает важные детали, без которых плавное передвижение машины было бы невозможным.

Стабилизатор или балка поперечной устойчивости.

Стабилизатор поперечной устойчивости при поворотах перераспределяет нагрузку на колёса и удерживает автомобиль параллельно дороге

Двухрычажная подвеска — главный узел ходовой спереди, состоящий из верхнего и нижнего независимого рычага. Один из них фиксируется длинным болтом через стойку брызговика, другой — крепится болтами к поперечине подвески.

Верхний рычаг (поз. 1) крепится к стойке брызговика, а нижний — к поперечине подвески

Шаровые опоры — соединяются со ступицами колёс через системы поворотного кулака с цапфой.
Ступицы колёс.
Сайлентблоки или втулки — предназначены для свободного хода рычагов. Они имеют упругий полиуретановый (резиновый) вкладыш, значительно смягчающий удары подвески.

Сайлентблок служит для смягчения ударов, передаваемых элементами передней подвески

Амортизационная система — включает пружины, чашки, гидроамортизаторы. На моделях ВАЗ 2107 последних годов выпуска и на тюнингованных «семёрках» применяются стойки.

ПЕРЕДНЯЯ БАЛКА

В задачи передней балки входит стабилизация машины, проходящей повороты. Как известно, при манёвре возникает центробежная сила, которая может стать причиной опрокидывания автомобиля. Чтобы этого не было, конструкторы придумали балку поперечной устойчивости.

Основное назначение детали — скручивать с помощью торсионного упругого элемента противоположные колёса ВАЗ 2107. Крепится стабилизатор с помощью хомутов и вращающихся резиновых втулок прямо к кузову. С элементами подвески штанга соединяется через двойные рычаги и амортизаторные стойки или, как их ещё называют, косточки.

РЫЧАГИ

Передние рычаги являются направляющими компонентами ходовой части ВАЗ 2107. Они обеспечивают гибкое соединение и передачу колебаний на кузов.

Рычаги непосредственно связаны с колёсами и кузовом машины. Принято различать оба рычага подвески «семёрки», так как их замена и ремонт проводится по-разному:

верхние рычаги крепятся на болтах, снимать их легче;
нижние рычаги привинчиваются к поперечине, соединённой с лонжероном, связаны они ещё с шаровой опорой и пружиной — их замена несколько сложнее.

Верхние и нижние рычаги непосредственно связаны с колёсами и кузовом машины

СТОЙКА АМОРТИЗАТОРА ПЕРЕДНЯЯ

Владельцы ВАЗ 2107 узнали о существовании стоек, когда появилась модель ВАЗ 2108. Производитель с этого времени стал постепенно устанавливать новые механизмы и на «семёрки». Кроме того, стойки были облюбованы специалистами, проводящими модернизацию классического автомобиля.

Передняя стойка амортизатора штатно устанавливалась на последние модели ВАЗ 2107

Стойка является частью амортизационной системы, в задачи которой входит гасить вертикальные колебания кузова, принимая на себя часть ударов. От технического состояния стойки зависит устойчивость машины на дороге.

Передняя стойка амортизатора включает несколько отдельных элементов:

стакан или верхнюю упорную чашку с подшипником. Принимает нагрузку от амортизатора и рассеивает его по всему корпусу. Это самое прочное место стойки, в которое упирается верхняя часть амортизатора. Фиксируется стакан довольно сложно, состоит из особого упорного подшипника, гаек и шайб;

Стакан амортизатора принимает ударную нагрузку и рассеивает её по корпусу

амортизатор. Представляет собой двухкамерный цилиндр, по которому передвигается поршень. Внутри ёмкость заполняется газом или жидкостью. Таким образом, рабочий состав циркулирует по двум камерам. Первоочередная задача амортизатора — гасить вибрации, исходящие от пружины. Это происходит за счёт повышения давления жидкости в цилиндрах. Кроме того, предусмотрены клапаны, снижающие давление, когда это нужно. Располагаются они непосредственно на поршне;
пружину. Это ключевой элемент стойки, призванный устранять вибрационные дорожные огрехи. Даже передвигаясь по бездорожью, можно практически не ощущать ударов и толчков в салоне благодаря пружине стойки. Очевидно, что металл пружины должен быть максимально упругим. Сталь подбирают тщательно, учитывая общую массу автомобиля и его предназначение. Одной стороной своей пружина упирается в стакан, другой — в кузов через резиновую проставку.

ШАРОВАЯ ОПОРА

Шаровая опора — это элемент передней подвески, обеспечивающий довольно жёсткое крепление нижних рычагов к ступице машины. С этими шарнирами автомобиль на дороге способен обеспечить ровное движение и необходимые манёвры. Кроме того, благодаря этим деталям водитель легко управляет колёсами.

Шаровая опора обеспечивает жёсткое крепление рычагов к ступице машины

Состоит шаровая опора из пальца с шаром, резьбы и корпуса с выемкой. На пальце предусмотрен защитный пыльник, который является важной частью элемента. Регулярная проверка пыльников шаровых водителем позволяет избежать поломок — как только на этом защитном элементе обнаруживается трещина, надо срочно осматривать шарнир.

Вспоминаю, как я первый раз в жизни менял шаровые. Это произошло неожиданно — поехал в село к другу. Ожидалась увлекательная рыбалка. На пути к озеру пришлось резко затормозить и повернуть руль. Раздался хруст, потом стук, машину стало тянуть влево. «Шаровая полетела» — с видом знатока произнёс Толя (мой товарищ). Действительно, когда подняли машину на домкрат, оказалось, что «яблочко» выскочило из гнезда — это какой силы должен был быть удар! Видимо, шаровая до этого тоже подвергалась сильным нагрузкам — я часто выезжал на грунтовку, да и не жалел «семёрку», порой ездил по полю, камням и ямам. Толя пешком отправился за новыми шарнирами. Поломанную деталь заменили на месте, вторую я после установил у себя в гараже. Рыбалка не удалась.

СТУПИЦА

Ступица находится в центре конструкции передней подвески и представляет собой округлую деталь, связанную с валом. Она имеет подшипник, модель и прочность которого зависит от поставленных конструкторских задач.

Ступица передней подвески имеет специальный ступичный подшипник

Таким образом, ступица состоит из корпуса, металлических шпилек для колёс, подшипников и датчиков (устанавливаются не на все модели).

Поворотный кулак является важной частью ступицы, ведь благодаря этому компоненту с ней интегрируется вся передняя подвеска. Фиксируется элемент с помощью шарниров к ступице, рулевым наконечникам и стойке.

Поворотный кулак играет важную роль, связывая ступицу с подвеской

НЕИСПРАВНОСТИ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ

Неполадки с подвеской ВАЗ 2107 возникают из-за плохих дорог. Первым делом страдают шаровые опоры, затем выходят из строя стойки и другие элементы амортизационной системы.

СТУК

Довольно часто владельцы «семёрки» жалуются на стук при езде со скоростью 20–40 км/ч. Затем по мере ускорения глухой звук исчезает. Район шума — передняя подвеска.

Первым делом рекомендуется поставить машину на подъёмник и проверить, как работают шаровые, амортизаторы, сайлентблоки. Возможно, что вырабатываются подшипники ступицы.

Опытные владельцы ВАЗ 2107 утверждают, что стук на малой скорости, исчезающий по мере ускорения, связан с амортизаторами. Они получают вертикальный удар снизу, когда движение машины слабое. На высокой скорости автомобиль выравнивается, стуки исчезают.

Подробная инструкция действий водителя, заметившего стук, приведена ниже.

Осмотреть бардачок, элементы щитка приборов и другие детали салона, которые могут стучать. Проверить стоит также защиту двигателя и некоторые детали под капотом — может, что-то ослабло.
Если всё в порядке, надо переходить к проверке подвески.
Первым делом надо проконтролировать состояние сайлентблоков — резиновые втулки на обоих рычагах проверить обязательно. Стучат втулки, как правило, при трогании с места или резком торможении. Проблема устраняется затяжкой болтов и гаек или заменой элементов.
Диагностировать опорный подшипник амортизационной стойки. Многие делают так: открывают капот, ставят одну руку на опорный подшипник, другой качают машину. Если элемент выработался, сразу почувствуются толчки и стуки.

Для проверки опорного подшипника амортизационной стойки надо положить руку сверху и проверить наличие вибрации при раскачивании автомобиля

Осмотреть шаровые опоры. Стук этих элементов характеризуется металлическим глухим звуком, его надо научиться определять на слух. Чтобы не снимать шарниры, но удостовериться, что они неисправны, поступают так: автомобиль загоняют на яму, разгружают переднюю подвеску, снимают колесо и вставляют между корпусом верхней опоры и цапфой ломик. Монтировку покачивают вниз/вверх, проверяя люфт шарового пальца.

Проверку шаровой опоры можно провести и без демонтажа элементов, вставив монтировку и проверив люфт пальца шаровой опоры
Проверить стойки. Они могут начать стучать из-за слабого крепления. Возможно также, что износились втулки амортизатора. Шуметь может и стойка, если она пробита и подтекает — это легко определить по следам жидкости на её корпусе.

ВИДЕО: ЧТО СТУЧИТ В ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКЕ

МАШИНУ ТЯНЕТ В СТОРОНУ

Если машину начинает тянуть в сторону, возможно, деформирован поворотный кулак или рычаг подвески. На старых автомобилях ВАЗ 2107 не исключена потеря упругости пружины стойки.

В основном, если машину тянет в сторону, это бывает связано с тормозными колодками, люфтом рулевой и другими сторонними причинами, не относящимися к подвеске. Поэтому рекомендуется действовать методом исключения, а уже потом тестировать подвеску.

ГУЛ ПРИ ПОВОРОТАХ

Гул при поворотах происходит вследствие износа подшипника ступицы. Характер шума таков: наблюдается с одной стороны, появляется до скорости 40 км/ч, после исчезает.

Вот как надо проверять ступичный подшипник на люфт.

Вывесить переднее колесо на домкрате.
Взяться за верхнюю и нижнюю часть колеса руками, начать качать его от себя/к себе.

Для проверка ступичного подшипника нужно взяться за колесо обеими руками и начать качать его от себя/к себе

Если наблюдается люфт или стук, значит, подшипник надо менять.

МОДЕРНИЗАЦИЯ ПОДВЕСКИ

Штатная подвеска «семёрки» считается мягкой и несовершенной. Поэтому многие решаются на тюнинг и доработки. Это помогает существенно улучшить управляемость и общий уровень комфорта, а также увеличить срок службы пружин, шаровых, втулок и других элементов.

УСИЛЕННЫЕ ПРУЖИНЫ

Пружины — основной элемент, отвечающий за плавность хода, курсовую устойчивость и хорошую управляемость. При их ослаблении или проседании подвеска не в состоянии компенсировать нагрузки, поэтому случаются пробои её элементов и другие неприятности.

Владельцам «семёрки», часто передвигающимся по плохим дорогам или ездящим с загруженным багажником, однозначно надо подумать о модернизации штатных пружин. Кроме того, есть два основных признака, по которым можно судить, что нужна замена элементов.

При визуальном осмотре было обнаружено, что на пружинах есть повреждения.
Заметно уменьшился дорожный просвет автомобиля, так как пружины со временем или от чрезмерной нагрузки просели.

При постоянной интенсивной нагрузке пружины передней подвески могут потерять свою упругость и просесть

Проставки — это первое, что приходит на ум владельцам ВАЗ 2107. Но такой вывод не совсем правильный. Да, они восстановят жёсткость пружин, однако скажутся отрицательно на ресурсе элементов. Вскоре на усиленных этим способом пружинах можно будет обнаружить трещины.

Поэтому единственно верным решением станет замена обычных пружин на усиленные или доработанные от ВАЗ 2104. Одновременно надо поменять и амортизаторы на более мощные, иначе усиленные пружины легко повредят штатную систему.

Перед тем как начать процедуру замены, надо вооружиться следующими инструментами.

Подъёмником.
Набором различных ключей, включая баллонный.
Монтировкой.
Бруском.
Проволочным крюком.

Теперь подробнее о замене.

Автомобиль поставить на домкрат, снять колёса.
Демонтировать стойки или обычные амортизаторы.
Фиксаторы верхнего рычага ослабить.
Установить под машину брусок, поднять домкратом нижний рычаг.
Открутить крепление стабилизаторной балки.

Гайка стабилизаторной балки откручивается ключом на 13

Убрать подъёмник.
Ослабить гайки нижнего и верхнего шарового шарнира, но полностью не откручивать.

Гайки нижнего и верхнего шарового шарниров полностью откручивать не нужно

Выбить палец опоры из поворотного кулака, действуя монтировкой и молотком.

Палец опоры нужно выбивать из поворотного кулака молотком, придерживая другую часть монтировкой

Зафиксировать верхний рычаг проволочным крюком, а нижний опустить.

Для снятия пружины нужно закрепить верхний и отпустить нижний рычаг подвески

Поддеть пружины монтировкой снизу и снять их.

Затем нужно освободить обе пружины от прокладок, проверить состояние последних. Если они в хорошем состоянии, установить на новую пружину, используя изоленту. Поставить усиленные пружины на места штатных.

Усиленная пружина ставится на место штатной в обратном порядке

ПНЕВМОПОДВЕСКА

«Семёрка» имеет большой потенциал в плане модернизации передней подвески. И многие владельцы автомобиля решаются на установку пневмоподвески с электрическим компрессором, шлангами и блоком управления.

Комплект элементов пневмоподвески включает компрессор, шланги, трубки, стойки и другое оборудование

Это настоящий электронный помощник, дающий возможность менять величину дорожного просвета в зависимости от условий движения. Благодаря такому нововведению повышается устойчивость машины на больших скоростях, поездки на дальние расстояния становятся комфортными, автомобиль мягче проходит неровности, одним словом, становится похожим на иномарку.

Модернизация системы проходит так.

ВАЗ 2107 устанавливается на яму.
Обесточивается аккумуляторная батарея.
С автомобиля демонтируются колёса.
Передняя подвеска целиком разбирается, на её место устанавливаются элементы пневмоподвески.
Под капотом размещают блок управления, компрессор и ресивер. Затем элементы соединяются между собой трубами и шлангами.

Элементы пневмоподвески под капотом соединяются через шланги и интегрируются с бортовой системой

Компрессор и БУ интегрируются с бортовой сетью автомобиля.

ВИДЕО: ПНЕВМОПОДВЕСКА НА ВАЗ, СТОИТ ИЛИ НЕТ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПОДВЕСКА

Ещё один вариант модернизации подразумевает использование электромагнитной подвески. Она представляет собой совокупность механизмов и компонентов, выполняющих функции связующего звена между дорогой и кузовом. Благодаря применению этой разновидности тюнинг-подвески обеспечивается плавность хода, высокая устойчивость, безопасность и комфортабельность. Автомобиль не будет «проседать» даже во время длительной стоянки, а благодаря встроенным пружинам подвеска сохранит работоспособность и при отсутствии команд от бортовой сети.

Электромагнитная подвеска работает под управлением микроконтроллера и обеспечивет более высокую плавность хода и безопасность

На сегодняшний день самыми известными производителями электромагнитных подвесок являются компании Delphi, SKF, Bose.

Передняя подвеска ВАЗ 2107 требует своевременного ухода и контроля над основными узлами. Помните, что от этого зависит безопасность на дорогах.

Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем форуме.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Журнал ступиц колеса

Корзина 0 Войти в систему Мой счет Подписывайся Сделки! Предыдущие выпуски Главная Журнал Халява Связаться с нами Назад Где купить Печатать разные Внутри хаба Наш взгляд Жужжание Войти в систему Мой счет Корзина 0 Подписывайся Предложения! Журнал Где купить Печатать разные Внутри хаба Наш взгляд Жужжание SwagКонтакт

Свиток

при поддержке BirdEye

Ступица колеса на GearZ TV!

Смотрите обзор!

Как работают бесщеточные мотор-редукторы?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 21 августа 2020 г.

Мы настолько привыкли к мысли, что автомобили имеют форму автомобиля, что находим любую другую компоновку кузова необычной. Но нет реальной причины, по которой машина должна иметь двигатель спереди, багажник сзади и пассажира отсек застрял посередине. Также нет веских причин, почему пассажирская зона — самая важная часть автомобиля для большинства из нас — имеет занимать только половину общей площади. Машины выглядят так, как они во многом по историческим причинам: они всегда строились таким образом.Что, если бы мы могли полностью отказаться от громоздкого бензинового двигателя и выделить больше места для пассажиров и их груза? Это один из захватывающие возможности, которые открываются при использовании ступичных (колесных) двигателей (в каждое колесо встроены компактные электродвигатели) вместо двигателей. Давай ближе смотреть!

Фото: Одно из алюминиевых сетчатых колес лунного вездехода НАСА, электромобиля, использовавшегося на Луне в начале 1970-х годов, с шинами из цинк и сталь. Хотя это и не были точно ступичные двигатели как таковые, каждое колесо, тем не менее, приводилось в движение отдельным электродвигателем со скоростью вращения 10000 об / мин.Фото любезно предоставлено Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

Что такое ступичные двигатели?

Если вы читали нашу основную статью об электрических двигателей, вы узнаете основную идею поворота накопленное электричество в движущую силу: подавать электрический ток через плотно скрученный провод, который проходит между полюсами магнита и катушка вращается, создавая силу, которая может повернуть колесо и водить машину.

Большинство электромобилей (электромобили, электровелосипеды и инвалидных колясок) использовать бортовые аккумуляторы и холост, довольно обычный электродвигатель для двух или четырех колес.Но некоторые из последние электромобили и электровелосипеды работают иначе. Вместо того, чтобы приводить в действие все колеса одним двигателем, используя шестерни или цепи, они встраивают двигатель непосредственно в ступицу каждого колеса, поэтому двигатели и колеса это одно и то же. Вот что мы подразумеваем под концентратором мотор.

Фото: Слева: ступичный двигатель электрического велосипеда. Справа: Разберите его, и вы увидите этот бесщеточный двигатель от вентилятора охлаждения ПК. Обратите внимание на толстые витки медного провода, которые преобразуют электроэнергию от батареи в движение, которое толкает вас вперед.

Чем ступичный двигатель отличается от обычного двигателя?

Основная идея осталась прежней. В обычном моторе у вас есть полый внешний постоянный магнит кольцевой формы, который остается статичным (иногда называемый статором), и внутренний металлический сердечник, который вращается внутри него (называемый ротором). В вращающийся ротор имеет ось, проходящую через середину, которую вы используете для водить машину. Но что, если вы держите ось крепко, чтобы она не могла вращаться и включить мотор? Тогда ротору и статору ничего не остается, кроме как поменять ролями: обычно статический ротор остается неподвижным, а статор вращается вокруг него. Попробуйте с электрическим зубная щетка. Вместо держа пластиковый футляр вашего зубная щетка (которая, в общем, подключается к статической части электродвигателя), попробуйте удерживать только щетина, а затем включите питание. Это довольно сложно сделать, потому что кисть движется так быстро, но если вы сделаете это правильно, вы найдете ручка медленно качается взад и вперед. По сути, это то, что происходит в ступичный мотор. Вы подключаете центральную нормально вращающуюся ось к статическая рама велосипеда или шасси автомобиля.Когда вы включаете мощность, внешняя часть мотора вращается, превращаясь в колесо (или колеса), который приводит автомобиль в движение.

Как работает бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC)?

Фотография: Маленький бесщеточный двигатель постоянного тока, взятый из дисковода гибких дисков компьютера и вид снаружи (вверху) и изнутри (внизу). Более крупные версии этих изображений доступны на нашем Страница Flickr.

В обычных электродвигателях используется механическое устройство, называемое коммутатором. и два контакта называемые угольные щетки для реверсирования электрического тока периодически и убедитесь, что ось продолжает вращаться в одном направлении.

Ступичные двигатели обычно представляют собой бесщеточные двигатели (иногда называемые бесщеточными двигателями прямого текущие двигатели или BLDC), которые заменяют коммутатор и щетки полдюжиной или более отдельных катушек и электронная схема. Схема включает и выключает питание в катушках, в свою очередь, создавая силы в каждой из них, которые заставляют двигатель вращение. Поскольку щетки прижимаются к оси обычного двигателя, они создают трение, замедляют его, создают определенный шум и тратят впустую. энергия. Вот почему бесщеточные двигатели часто более эффективны, особенно на низких скоростях.Избавление от щеток также избавляет от необходимости часто менять их, когда их изнашивает трение.

Вот несколько фотографий типичного бесщеточного двигателя постоянного тока. Сначала посмотрите на полностью собранный двигатель, показанный на верхнем рисунке. В обычном двигателе вы ожидаете, что внутренняя катушка будет вращаться (она называется ротором), а внешний магнит останется неподвижным (это называется статором). Но в этом двигателе роли поменялись местами: внутренняя часть с катушками статична, и серый магнит вращается вокруг нее.Теперь загляните внутрь, и вы можете точно увидеть, как это работает: электронная схема поочередно передает энергию на девять медных катушек, заставляя серый внешний корпус (который представляет собой магнит, разделенный на несколько секций, изогнутых в круг) вращается вокруг медные катушки и печатная плата (которые остаются статичными).

Как схема узнает, какую из девяти катушек включать и выключать и когда? На этой фотографии вы этого не видите, но есть несколько крошечных датчиков магнитного поля. (известные как датчики на эффекте Холла), расположенные между некоторыми катушками.Когда постоянные магниты на внешнем роторе проходят мимо них, датчики на эффекте Холла определяют, где находятся северный и южный магнитные полюса ротора и какие катушки активировать, чтобы он продолжал вращаться. Проблема в том, что это означает, что двигателю действительно нужна электронная схема для его работы, а для обычного двигателя постоянного тока это не нужно.

Фото: двигатель вентилятора ПК (тот же, что показан на фотографии выше) имеет более простую, грубую и дешевую конструкцию, чем тот, который используется в дисководе гибких или жестких дисков: статическая часть имеет всего четыре катушки.Все, что от него требуется, — это обдувать чип процессора компьютера прохладным воздухом, чтобы не беспокоиться о позиционировании и точном контроле; поэтому на плате нет датчиков Холла.

Видеоролики Ступица колеса

и видеозаписи

Ступица колеса и видеозаписи | Depositphotos®3D ШИНЫ НА ЧЕРНОМ ФОНЕКолесо обозрения в Зимней стране чудес в Гайд-паркеВращающееся велосипедное колесоРоскошные и современные колеса автомобиля Tesla3D ШИНЫ НА ЧЕРНОМ ФОНЕ Во время потока старинных велосипедных колес.Профессиональный механик HD 1080A ремонтирует двигатель автомобиля. Автосервис, автосервис, ремонт.

Персональная мойка шин и дисков автомобилей, припаркованных во дворе. Закройте мокрого и мыльного автомобильного колеса. Мужчина ремонтирует автомобильный прицеп. Снятие барабана со ступицыМужские руки затягивают болты Старое красное колесо фургонаКрупным планом вид зеленого ретро-велосипеда, закрепленного на треке, на велодромеРоскошные и современные колеса автомобиля Тесла Мужчина ремонтирует автомобильный прицеп. Снятие барабана со ступицы Велосипедная ступица крупным планом. Вращающееся колесо bmx или mtb3D ШИНЫ НА ЧЕРНОМ ФОНЕ3D ШИНЫ НА ЧЕРНОМ ФОНЕМужская рука заводит болтыКрупным планом колеса старого велотренажера, велосипед едет на одном месте с помощью специального самодельного приспособления, установка.Закройте ступицу колеса автомобиля. Гусеничный велосипед, закрепленный в стартовых воротах на велодроме. Ретро-байк. ВелоспортВелосипедное колесоКрупным планом ступица велосипеда. Вращающееся колесо bmx или mtb Мужчина ремонтирует автомобильный прицеп. Снятие барабана со ступицы тормозного башмака.

Ремонт автомобильной тормозной системыАвтомобильный тормозной диск и тормозной суппортВтулка велосипеда крупным планом Вращающееся колесо BMX или MTB Комплект велосипедных цепей в стиле ретро. Старый велосипед на роликовом тренажере Синяя линия Значок часов и шестеренки на сером фоне. Символ управления временем. Бизнес-концепция.Ступица, спицы и часы сплошной значок. 4K Видео анимация графикиЧеловек красит в черный цвет ржавчину тормозной суппорт перед заменой колеса.Деталь колеса обозренияДиагностика и балансировка колес автомобиляРоскошные и продвинутые колеса автомобиля TeslaТормозная система суппорта и металлический тормозной диск на велосипед, фон, макроНовый диск Тормоз и ступица колеса. Крупным планом колеса старого велотренажера, велосипед едет в одном месте с помощью специального самодельного приспособления, установка. Современная велосипедная покрышка с электрическим колесом, светодиодная подсветка и мотор на размытом фоне , на улице в летний день Разобранная металлическая ступица автомобиля с наклеенной наклейкой с надписью «Ремонт меня» Колесо трактора вращается в воздушном тракторе, приподнятом над землейКрупный план ступицы велосипедаВращающееся колесо BMX или MTB Механическое крепление колеса к машине, висящей на лифте.

Разное