Автомобиль колеса – КОЛЕСА.ру – автоновости, тест-драйвы, каталог авто, отзывы, дилеры, общение

Колесо автомобиля

Колеса – составляющие ходовой части, обеспечивают связь автомобиля с дорогой, причем это единственные элементы в конструкции машины контактирующие с дорожной поверхностью. Основная функция колес – обеспечение движения авто. Именно они за счет взаимодействия с дорожным полотном преобразуют вращение, полученное от силовой установки и трансмиссии, в перемещение автомобиля.

Назначение, функции

В целом, колеса автомобиля делятся на три категории, в зависимости от выполняемой ими функции, — ведущие, управляемые, поддерживающие. На ведущие колеса подается вращение и благодаря контакту с дорогой они заставляют автомобиль двигаться. Но в процессе передвижения авто необходимо изменять направление движение, маневрировать и за это отвечают управляемые колеса.

Грузовые авто предназначены для транспортировки грузов и для снижения нагрузки на ведущие и управляемые колеса, в конструкцию ходовой части добавлены поддерживающие. Они не приводят в движение авто, не участвуют в обеспечении маневрирования, их задача – принятие части нагрузки «на себя».

В легковых авто используется 4 колеса, в грузовиках же их количество может достигать и 12, а в спецтехнике – до 24. Примечательно, что на грузовиках обычно колеса разделены по категориям – одни из них ведущие, вторые – управляемые, остальные – поддерживающие.

Привод легковых автомобилей

Что касается легкового транспорта, то у них используемые виды колес автомобиля могут делиться как по назначению, так и быть совмещенными. К примеру, в заднеприводных моделях колеса, установленные на задней оси – ведущие, а на передней – управляемые. А вот в переднеприводных версиях – колеса передней оси являются одновременно и ведущими, и управляемыми, задние же выполняют лишь поддерживающую функцию.

Требования к колесам. Составные элементы

Конструкция этих составляющих ходовой части включает в себя два компонента – диск и шину. Но несмотря на это, устройство колеса автомобиля – достаточно сложное и к ним выдвигается немало требований:

• быть прочными;
• обеспечивать хорошее сцепление с дорожным покрытием;
• надежно крепиться к ходовой части;
• поглощать воздействия от мелких неровностей дороги;
• служить длительный срок.

Колесный диск выступает в качестве посадочной основы для шины и одновременно обеспечивает крепление колеса к ходовой части. На эту составляющую воздействуют значительные нагрузки во время движения, поскольку они первые принимают на себя колебания от неровностей дороги и передают их на подвеску.

Диск

Колесный диск состоит из двух элементов – самого диска и обода. Выпускается четыре вида автомобильных дисков – стальные сварные (штампованные), цельнолитые (легкосплавные, кованные), комбинированные и композитные. В первом виде диск и обод – два разных элемента, соединенных между собой при помощи сварки. В литых дисках его составляющие – единая неразъемная конструкция.

Третий тип – это так называемые комбинированные или разборные диски, бывают двух- или трехсоставными. Являются лучшими дисками по всем характеристикам, поскольку центральная секция обычно выполняется литой и соответственно можно получить любой дизайн, а обод выполняется методом штамповки. Четвертый и самый редкий тип – композитные, стоимость их просто запредельная из-за сложной технологии производства и поэтому увидеть их можно только на спорткарах.

Диск – элемент обеспечивающий крепление колеса. Для этого в нем по центру проделано посадочное отверстие, по окружности которого расположены крепежные отверстия. Количество крепежных отверстий на легковых авто варьируется от 3 до 5, на грузовых же их обычно 6-8. Фиксация диска на ступице осуществляется либо болтами, либо шпильками с гайками.

Конструкция литого диска

Обод предназначен для установки шины. Он обладает сложным поперечным профилем, которое необходимо для правильной и надежной посадки ската. Если рассматривать обод в профиль, то он имеет ступенчатую форму.

Центр обода представлен в виде утопленной площадки, к которой примыкается диск. С обоих сторон от центра сделаны ступеньки, которые сформированы кольцевым выступом (хампом), полкой и бортом.

Хамп предназначен для фиксации шины в ободе и предотвращает ее уход к центру обода. Полка выступает в качестве посадочной площадки для борта ската. Борт обода удерживает шину на полке и не дает ей «слезть».

Отметим, что это самый распространенный тип диска. Но на грузовых авто и спецтехнике можно встретить иные виды дисков авто – с фиксирующим кольцом, разборные (диск состоит из двух половин, стягивающихся болтовым соединением).

Устройство шины

Шина – вторая составляющая колеса. Она также обладает достаточно сложной конструкцией, поскольку в ее задачу входит обеспечение сцепления с дорожным полотном, принятие и гашение колебаний от мелких неровностей, удержание веса. Для выполнения своих функций шина должна быть прочной, но при этом и эластичной. Отметим, что шина является своего рода оболочкой, которая заполняется наполнителем – воздухом или специальными газами.

Шина состоит из эластичного радиального каркаса, задающего форму изделию, на который последовательно нанесены резиновая прослойка, брекер (силовой металлический корд), бандаж из нитей (капроновый корд) и протектор. По внутренней окружности радиальный каркас формирует посадочный борт шины, в который для жесткости установлено проволочное кольцо.

Одна из схем шины

Видимыми элементами шины являются протектор, выступающий в качестве основной рабочей поверхности (он контактирует с дорожным полотном) и боковины. Переход между этими элементами получил название – плечо.

Для обеспечения сцепления с дорогой, протектор обладает сложным узором, который формируется ребрами, блоками с канавками и ламелями.

Разновидности шин

Поскольку автомобили эксплуатируются при разных дорожных условиях, то производителями выпускаются различные виды шин автомобиля. Это позволяет обеспечить оптимальные ходовые качества при тех или иных условиях. Достигаются необходимые показатели двумя факторами – материал изготовления и рисунок протектора.

В целом, все выпускаемые шины можно разделить на две категории по таким критериям как сезонность использования и характер дорожного полотна.

По сезонности использования шины делятся на:

1. Летние
2. Зимние
3. Всесезонные

При изготовлении летнего варианта используется твердая резина, что обеспечивает отличное сцепление с дорогой. Предназначены они для использования по твердому сухому покрытию.

Зимние делаются мягкими чтобы в условиях пониженных температур обеспечивалась должная эластичность изделию. Также такие шины отличаются глубоким рисунком протектора. Помимо этого, многие модели оснащаются стальными шипами, обеспечивающими хорошее сцепление колеса на ледяной поверхности.

Что касается всесезонных шин, то в мире такой тип используется только в некоторых северных странах. Эти шины делаются из резины средней жесткости, что обеспечивает приемлемое сцепление с дорогой летом и сохраняет эластичность зимой.

Что касается типов шин, разделяющихся по характеру дорожного полотна, то они делятся на:

1. Дорожные
2. Внедорожные
3. Универсальные

Дорожный вариант предназначен для использования на твердом покрытии. Внедорожные шины, отличающиеся более развитым протектором с сильными грунтозацепами, позволяют передвигаться на рыхлых поверхностях – песок, грязь. Универсальные же совмещают в себе качества дорожных и внедорожных шин.

Помимо этих двух критериев шины можно разделить еще по одному критерию – рисунку протектора. Он бывает симметричным, направленным и ассиметричным.

Симметричные шины обладают хорошими ходовыми качествами на сухой поверхности и имеют рисунок, который позволяет устанавливать колеса любым способом (менять местами, перекручивать на 180 град.).

Направленный рисунок обеспечивает самые лучшие ходовые качества в условиях движения по мокрой поверхности, но их ставить нужно только в строго определенном направлении.

Ассиметричные шины отличаются тем, что одна часть протектора обладает направленным рисунком, а вторая – симметричным. Это обеспечивает таким колесам неплохие показатели во время движения как по сухой, так влажной дороге.

Напоследок отметим, что при своей внешней простоте колеса автомобилей играют очень важную роль в обеспечении безопасности движения, поэтому подходить к их выбору следует очень тщательно.

Из чего состоит автомобильное колесо, описание конструкция колеса

Конструктивно колесо это ходовая часть транспортного средства, с помощью колес осуществляется передвижение и выполняется передача вертикальных нагрузок. Помимо того, они смягчают механические воздействия и колебания в момент соприкосновения с дорожным полотном, обеспечивая маневренность и тяговое усилие. От них зависит аэродинамика и управляемость автотранспорта.

Итак, что такое колесо, разобрались. теперь о его составляющих. Колесо включает в себя две конструктивные части: покрышку и диск.

Автомобильный диск

Автодиск – это основной конструктивный элемент для монтажа автомобильной покрышки, передающий на нее вращения от оси. В конструктивном плане диск соединяется с ободом.

Эти колесные изделия могут быть стальными или легкосплавными. В стальных моделях обод приварен к металлической конструкции с помощью сварки. Во втором случае диски имеют целостную структуру.

Автомобильный диск монтируется на ось при помощи ступицы. В качестве элементов крепежа используются болты для легковых авто и шпильки для грузового транспорта. Крепежные отверстия выполняются для соединения колеса со ступицей.

Обычно используется около 4-6 отверстий. Внутренний объем может различаться в зависимости от тормозной системы.

Обод выполняет функцию соединяющего элемента между покрышкой и диском. Как правило, эта деталь представлена в поперечной форме для монтажа колес соответствующих размеров. На легковых авто эта деталь представлена с углубленным центром, а по краям от нее установлены выступы и полки (борта).

С помощью кольцевого выступа покрышка устанавливается на обод. Закраины автошины расположены на полке. Колесо монтируется на внешнюю часть полки. Однако существует конструкции, где колесо охватывает внутреннюю полку.

То есть покрышка захватывает обод. Принято выделять расширенные и стандартные полки. Эти классификации применяются в стандартах Run Flat.

Параметры автомобильного диска:

• Дистанция между закраинами или ширина обода;
• Диаметр, определяется по фиксации полок;
• Колесный выступ, или вылет, представляет собой дистанцию от центровки диска до поверхности соприкосновения со ступицей.

Конструкция автомобильной покрышки

Шина для легкового автомобиля выполняет такую функцию, как сцепление с дорожным покрытием. Это во многом влияет на управляемость и аэродинамику транспортного средства. Кроме того, она способна удерживать общую массу авто.

Как правило, для легкового транспорта используют покрышки без камер. Герметичность в них стабилизируется за счет конструктивных особенностей. В состав бескамерных шин входят:

1. закраины,
2. каркасы,
3. боковины,
4. протекторы,
5. брекеры.

Каркас представляет собой силовой элемент автомобильной шины. В его структуру входят до 10 слоев кордовых нитей на прорезиненной основе. Кордовые нити создаются на основе искусственных волокон, стекловолокна или металла.

Нить натягивают от одного края покрышки к другому, то есть радиально. В результате это позволяет уменьшать нагрузку на кордовые слои и обеспечивать стабилизацию качения. Практически любые виды легковых автомобилей комплектуются радиальными шинами.

Брекер – это кордовый слой, располагающийся между каркасом покрышки и ее протектором. Он не дает протектору отслаиваться, позволяет смягчать механические нагрузки и усиливать прочность конструкции шины.

Протектор представляет собой внешнюю часть автошины. Этот элемент улучшает сцепление с дорожным покрытием и предохраняет шину от ударов и механических воздействий. Его создают из прорезиненного слоя с рельефным узором на внешней стороне.

Рисунок протектора указывает на способность эксплуатации покрышки в тех или иных условиях.

Протектор на колесе плавно соединяется с боковинами. Зона, где соприкасаются эти два составных элемента, называется плечом протектора. За счет плеча увеличивается жесткость шины и устойчивость к боковым нагрузкам.

Не рекомендуется ездить на автомобиле с изношенными покрышками. Если точнее – то на таких, у которых высота протекторного рисунка составляет 1,6 мм. Этот показатель имеет отношение к легковым автомобилям.

Автошина устанавливается на закрепленный к оси диск или колесную ступицу. Отметим тот факт, что крутящий момент колеса поступает на металлический диск. Легковые автомобили имеют 4 колесных отверстия для крепления болтов. Более габаритные авто комплектуются 5 болтами.

Шины должны иметь одинаковый уровень давления. В противном случае автомобиль теряет дисбаланс и устойчивость на трассе. Стабильный показатель давления воздуха в покрышке – 2 атмосферы.

Для измерения рекомендует применять манометр: в начале, снимается колпак с ниппеля и вставляется насадка прибора. После сильного нажатия манометр снимается и на приборе указывается давление в шине. Если показатель, менее 2 атмосфер, тогда колесо следует подкачать.

Корд

Корд представляет собой несущую конструкцию автошины. Его внешний вид напоминает металлическую ткань, сплетенную из проволоки. Главная функция корда заключается в уменьшении давления на внутреннюю поверхность шины. Это происходит методом сжатия воздуха и давления с внешней стороны покрышки.

Корды могут иметь радиальное и диагональное расположение. Радиальные нити расположены прямолинейно по отношению к бортам. Таким образом, они позволяют стабилизировать качение и улучшать сцепление с дорожным покрытием.

Диагональные корды соединяются межу собой и боковины соответственно также перекрещиваются друг с другом. Стоит отметить тот факт, что диагональные нити более подвержены к износу.

Поэтому на колесе в результате повреждений может появиться вздутость в форме «шишки». Это может привести к тому, что колесо лопнет в момент передвижения на автомобиле.

Также вулканизаторщики не рекомендуют использовать колеса, у которых корд имеет расслоения, трещины и разрывы. Категорически запрещается использовать на одной оси шины с радиальными и диагональными рисунками протектора.

Теперь каждый автолюбитель будет знать конструкцию и составные части колеса. Запомните! От качества резины и рисунка протектора зависит безопасность в момент передвижения!

Бездисковое колесо — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Alfa Romeo 85 c бездисковыми колёсами. 1934 год.

Бездисковое колесо — особый вид автомобильного колеса, которое не имеет диска, а обод такого колеса крепится непосредственно к ступице колеса. Как правило, такие колёса используются на грузовых автомобилях или спецтехнике большой грузоподъёмности, а также на автобусах и троллейбусах большой или особо большой вместимости.

Бездисковые колёса начали появляться ещё в 1920-х годах XX века, однако своё распространение стали получать ближе к 1940-м годам. Наиболее распространенным типом такого колеса стала конструкция стала типа «Трилекс» (TRILEX), разработанная в Швейцарии в 1929 году^{[источник не указан 91 день]}. Их начали применять на грузовых автомобилях грузоподъёмностью свыше 6-8 тонн и общей массой свыше 10-12 тонн, то есть у тех, у которых номинальная нагрузка на колесо превышала 20 кН, а также на автобусах или троллейбусах, созданных на шасси или агрегатной базе таких грузовиков. В Европе и США массовое применение бездисковых колёс на тяжёлом автотранспорте получило широкое распространение к 1950-м годам.

В СССР первым серийным дорожным грузовым автомобилем, получившим бездисковые колёса, стал МАЗ-500, а внедорожными — полноприводные армейские грузовики ЯАЗ-214 и МАЗ-502. Позднее бездисковые колёса стали применять и на тяжёлых грузовиках КамАЗ и КрАЗ. С начала 1960-х такой тип колёс стали устанавливать и на новые модели советских автобусов и троллейбусов. Например, на троллейбусах ЗиУ-5 (с 1963 года), на автобусах ЛАЗ-699 и ЛиАЗ-677 — машинах, имевших полную массу более 12-14 тонн. Широко бездисковые колёса применялись и на автобусах Ikarus, особенно на моделях, предназначенных для экспорта в СССР.

К 1980-ым годам на Западе, постепенно, начали отказываться от широкого применения бездисковых колёс на автомобильном транспорте. В странах постсоветского пространства отказ от использования типа таких колес начался, примерно, с конца 1990-х. Большая часть современного грузового автотранспорта вновь использует колёса с дисками.

Переднее бездисковое колесо на троллейбусе ЗиУ-682. КамАЗ-5320. Хорошо видны ступицы бездисковых колёс.

Бездисковые колёса состоят из:

• 1. Обода колеса
• 2. Ступицы
• 3. Крепления (прижимы)
• 4. Шпилек
• 5. Гаек

Бездисковые колёса закрепляют на самой ступице. На спицах ступицы расположены шпильки. Обычно количество спиц и шпилек на них не превышает 5-6, но может быть и более, если автомобиль имеет сверхнагрузку на свои колёса. Сам обод может быть как разборным (состоящим из разъёмных секторов), так и неразборным (например у автомобилей КамАЗ). При разборном ободе колесо монтируют, собирая секторы обода в ненакачанную шину, затем собранное колесо надвигают на конические посадочные поверхности спиц ступицы, закрепляют специальными прижимами на шпильках и гайками. Ступицы колёс изготавливают из стали или ковкого чугуна. К ним крепятся элементы тормозных механизмов — диски и барабаны. Ступица устанавливается на подшипниках, которые должны воспринимать не только радиальные, но и осевые усилия от действия боковых сил. В ступицах устанавливают конические роликовые или шариковые радиально-упорные подшипники.

В подшипники колёс закладывается смазка, выдерживающая высокие температуры. Для предотвращения вытекания смазки и попадания грязи подшипники уплотняются сальниками.

Ещё в СССР на автомобилях УралАЗ , КамАЗ и автобусах ЛАЗ начался переход на так называемую евроступицу, классическое дисковое колесо с креплением на 10 шпилек . КАМАЗ полностью отказался от бездисковых колёс в 2000 году , ЛИАЗ в 1995 , МАЗ в 2001, Икарус в 1996 .

Автомобиль с открытыми колёсами — Википедия

Автомобиль с открытыми колёсами (монопост, одноместный автомобиль) — тип гоночного автомобиля, представляющий собой одноместный^[1] автомобиль с колёсами, вынесенными из кузова. Этот тип, появившийся в начале XX века — ныне один из самых распространённых типов гоночных автомобилей.

Этот тип имеет два названия, указывающие на его конструктивные особенности — в Америке укоренилось название open-wheel car — автомобиль с открытыми колёсами, тогда как в Европе указывают на его одноместную конструкцию — монопост (англ. single seater, нем. monoposto, итал. monoposto, чеш. monopost). В Америке же технические требования к таким автомобилям начали сводить в специальные документы, получившие название «формул». Постепенно слово «формула» стало фигурировать в названии большинства чемпионатов и серий монопостов, начиная с Формул-1, −2, и −3, что дало повод называть такие гонки «гонками формульного типа». В России слово «формула» все чаще стало применяться и к самим машинам, участвующим в таких гонках. Также и в Западной Европе все шире распространяется термин «formula car».

Первые автомобили данного типа появились в США в начале XX века, и поначалу были вовсе не одноместными, вместе с водителем в гонке участвовал механик, так как дистанции были большими, а надежность машин невысока. Постепенно гонки переместились на закрытые трассы относительно небольшой длины, а надежность машин выросла, после чего механик переместился на обочину, а позже в специальную зону технического обслуживания. Результаты гонок на «больших автомобилях» начали идти в специальный зачет, который проводила Американская автомобильная ассоциация. Так родился первый чемпионат. Технические требования стали сводиться в специальные документы, получившие название «формул».

В Европе гонки на автомобилях с открытыми колёсами стали проводиться в 20-х гг. Новые машины получили название монопостов и они начали участвовать в престижных гонках Гран-При. С 1930 г. результаты некоторых Гран-При стали заноситься AIACR в отдельный зачет, создав личный чемпионат Европы, а в 1946 г. была создана FIA, которая определила основные классы монопостов — Формула-1, −2 и −3. В 1950 г. был организован чемпионат мира, проводившийся ежегодно на машинах Ф1 (за редким исключением 1952—53 годов, когда он проводился на машинах Ф2).

Ходовая часть[править | править код]

Mercedes-Benz W196 — один из немногих монопостов с закрытыми колёсами

Согласно названию, колёса автомобилей должны находиться вне корпуса. Впрочем, бывали и исключения — в 1954 г. команда Ф1 Мерседес, воспользовавшись лазейками в регламенте, выставляла на некоторые гонки, преимущественно скоростные, машины с колёсами, закрытыми лёгким кузовом. В дальнейшем регламент Ф1 был пересмотрен с целью исключения подобных случаев.

Также вне корпуса находятся и некоторые элементы подвески. Сейчас это двойной поперечный рычаг с толкаемой либо тянущей штангой (push-rod и pull-rod, соответственно).

Число колёс, как правило, не превышает 4, хотя были случаи применения и 6-колёсных автомобилей — впервые такой появился в 1948 г. в Национальном чемпионате ААА^[en], в 1976 г. команда Ф1 Тиррелл также представила автомобиль с шестью колёсами, однако попытка команды Ф1 Уильямс выставить в 1982 г. шестиколёсный болид натолкнулась на запрет. С тех пор все автомобили с открытыми колёсами имеют их не больше четырёх^[2].

Расположение колёс вне корпуса позволяет сравнительно легко организовать подвод охлаждающего воздуха к тормозным системам (а также отвод нагретого), что обуславливает их повышенную эффективность.

Двигатель[править | править код]

Двигатель долгое время находился впереди гонщика, приводя в движение заднюю ось посредством карданного вала, так или иначе проходившего через кабину. Впервые иное расположение двигателя — позади кабины — было предложено немецким инженером Фердинандом Порше в 1920-х гг., но реализовано в металле было лишь в 1934 г. в гоночных автомобилях Ауто Унион, построенных под руководством того же Порше. Впоследствии эта схема получила развитие на автомобилях Ауто Унион, но Вторая мировая война приостановила её эволюцию, и после войны она некоторое время не использовалась. Вновь эта схема была применена уже в 1950-х гг. Эшли Купером. В 1961 г. автомобили заднемоторной схемы дебютировали в США, в 1965 г. выиграли гонку Инди-500, и с тех пор заднемоторная схема стала стандартом для автомобилей с открытыми колёсами, за исключением спринт-каров^[en], используемых для гонок по грунтовым овалам.

Сами двигатели — почти исключительно четырёхтактные поршневые, работающие по циклу Отто, атмосферные или с наддувом. В первые годы существования гонок двигатели были сплошь атмосферные, достигая порой огромных величин рабочего объёма, до 20-30 литров. После Первой Мировой войны, когда были опробованы механические компрессоры, с приводом от самого двигателя, то, переместившись на гоночные трассы, они вызвали существенное падение рабочих объёмов (а следовательно и массы) до 1,5-2 литров в Европе, и 3 литров в Северной Америке. Во время Второй Мировой войны моторостроители освоили производство турбокомпрессоров, с приводом от турбины отработавших газов, но свою дорогу на гоночные трассы они нашли не сразу. Турбокомпрессоры имели турболаг — задержку в раскрутке при изменении режимов работы двигателя, что затрудняло управление ими, уменьшало их надежность. Оборотистые безнаддувные моторы вновь получили широчайшее распространение. Однако моторостроители справились с турболагом, сначала в США, где гонки по овалам не предъявляли больших требований по приёмистости двигателя, а затем и в Европе — с 1977 года команда «Рено» начала активное использование турбокомпрессоров, вначале ненадежных. Но затем, в благодаря в том числе турбокомпрессорным двигателям, был завоеван титул сначала в командном (в 1982-м, командой «Феррари»), а затем и личном зачете (в 1983-м, командой «Брэбем» с двигателями БМВ), положив начало так называемой «турбоэре» в Формуле-1, продлившейся до конца десятилетия, когда турбонаддув был запрещен в рамках борьбы за повышение безопасности и снижение стоимости участия для команд^[3]. В Северной Америке CART использовал турбодвигатели до самого конца своего существования в 2008 г. В начале XXI столетия прогресс в технологиях и рост цен на нефть привели к росту спроса на двигатели с турбокомпрессором, более дешевые и экономичные по сравнению с прежними моделями.

В американском чемпионате проводили опыты с дизельными двигателями (долгие гонки по овалам благоприятствуют дизелям с их узким рабочим диапазоном и меньшим удельным расходом топлива), Фред Агабашьян даже выиграл поул на Инди-500 1952 года^[4]. Также в Америке и в Европе были попытки применения газовых турбин. При этом если на американских овалах турбина продемонстрировала все свои положительные качества — турбинный автомобиль едва не выиграл Инди-500 1967 года, после чего турбина попала под запрет — то на европейских трассах, с частыми разгонами и торможениями, турболаг оказался неистребимым недостатком^[5].

Топливо долгое время (В Формуле-1 до 1958 года^[6]) никак не регламентировалось, что привело к использованию сложных алкогольных смесей, порой настолько токсичных, что требовался полный слив по окончании квалификации, иначе на следующий день двигатель оказывался безнадежно испорчен. Однако такие смеси повсеместно оказались под запретом, уступив место «коммерческому» бензину (предполагалось, что бензин с октановым числом 100 можно найти в коммерческой продаже), к которому разрешались некоторое количество присадок (до 1 %). В США бензин в 1960-х гг. уступил место менее взрывоопасному метанолу, а в 2000-х гг его сменил, в свою очередь, этанол, в рамках борьбы за экологичность и безопасность (метанол горит практически бесцветным пламенем, а потому тушение возгорания может быть начато с задержкой^{[источник не указан 455 дней]}).

Дополнительные источники энергии встали на повестку дня в конце 90-х гг., когда команда Ф1 Макларен начала разработку системы рекуперации энергии торможения, однако FIA быстро запретила это, но десять лет спустя, в связи с ростом технологий и цен на бензин, подобные системы были вновь разрешены, хотя их использование, в силу дороговизны, ограничено лишь сериями высшего уровня, вроде Ф1.

В 2012 году была создана первая серия полностью электрических машин с открытыми колёсами — Формула Е — с первым гоночным сезоном в 2014 году. Невзирая на применение самых современных технологий, энергетические характеристики новых монопостов пока ещё сильно уступают сериям высшего уровня, находясь на уровне молодёжных «формул».

Аэродинамика[править | править код]

Впервые вопросом аэродинамики озаботился Фердинанд Порше на машине Бенца «Падающая капля» (1923), которая, однако, участвовала всего в 1 гонке. Спринт-кары для гонок на грунтовых овалах полагаются на механическое сцепление широких шин Маломощные монопосты могут обходиться и без антикрыльев (Автомобиль Формулы 500^[en])

В начале XX столетия вопросы аэродинамики не сильно волновали конструкторов массовых автомобилей, которые ещё не развивали высоких скоростей. Гоночные конструкции тех лет уже достигали скоростей, на которых влияние характера обтекания воздухом кузова автомобиля становилось заметно, однако представление об аэродинамике их конструкторы имели как правило довольно смутное: например, кузову придавали сигарообразные обводы, а затем устанавливали его на совершенно открытую угловатую раму, которая сводила на нет весь достигаемый за счёт обтекаемости такого кузова эффект.

Первая Мировая война дала толчок исследованиям в области аэродинамики, и с возобновлением в 1920-х годах гонок Гран-При некоторые инженеры (как, например, Фердинанд Порше) решили применить каплевидные обтекаемые кузова с закрытыми колёсами. Между тем, основная масса гоночных автомобилей этого периода всё ещё имела открытые колёса. Их создатели исходили из ложной предпосылки — полагали, что снижение сопротивления воздуха за счёт уменьшения лобовой площади (миделя) автомобиля с открытыми колёсами может быть более весомым, чем преимущество имеющего ощутимо большую площадь миделя полностью закрывающего шасси кузова в обтекаемости. Дальнейшие исследования показали обратную картину — уже к началу пятидесятых годов стало понятно, что аэродинамическое совершенство формы кузова намного важнее величины его лобовой площади. После этого автомобили с открытыми колёсами окончательно выделяются в отдельный класс, а полностью закрывающими шасси кузовами снабжаются в основном рекордно-гоночные машины, рассчитанные не на соревнование друг с другом, а на достижение наилучших скоростных характеристик в абсолютном измерении.

С середины 1950-х — 1960-х годов требования аэродинамики все больше учитываются при создании гоночных автомобилей, конструкторы стараются добиваться не только уменьшения лобового сопротивления, как раньше, но и увеличения прижимной силы — лёгкие машины не могли реализовать всю мощь своих моторов из-за пробуксовки в поворотах. Монопосты начинают обрастать теми или иными аэродинамическими приспособлениями. Наиболее часто встречаются переднее и заднее антикрылья, прижимающие к дороге соответственно переднюю и заднюю часть автомобиля. Поначалу, в 1968—1969 гг., крылья крепились непосредственно к подвеске на высоких стойках, и снабжались средствами механизации, однако ненадежность таких конструкций (вибрации передавались прямо на крыло) привела к нескольким тяжелым авариям, после чего антикрылья были ограничены в размерах, конструкции и способе крепления к кузову^[7].

В 1977 г. команда Лотус представила новое решение — граунд-эффект, заключающийся в ограничении доступа воздуха под днище, посредством особой формы корпуса и заградительных эластичных юбок по бокам. В Северную Америку это решение попало уже на следующий год, на машинах Chapparal^[en]. К началу 80-х автомобили Ф1 обходились без передних крыльев, прижимная сила была столь высока, что приводила к повреждению колесных дисков^[8], а боковые перегрузки выматывали гонщиков до потери сознания. Малая изученность граунд-эффекта приводила к его нестабильной работе — машина колебалась в продольной плоскости. Для борьбы с этим явлением использовали более жесткие настройки подвески, что приводило к весьма некомфортной езде. В итоге в 1982 г. граунд-эффект в Формуле-1 был запрещен по соображениям безопасности — он требовал строго фиксированного положения корпуса, что было невозможно обеспечить при подскоках автомобиля на препятствиях, и на неровной трассе. В эти моменты происходил прорыв воздуха под днище, с полным исчезновением прижимной силы, отрывом автомобиля от трассы и его неуправляемым движением (в том числе с подлетом) по прямой, в ограждения. В CART граунд-эффект продержался дольше, в силу особенностей овальных трасс, не требующих атак поребриков с последующим подскоком машины, и со значительно более гладким покрытием. Сейчас граунд-эффект в чистом виде практически везде запрещён, а прижимную силу (основной вклад в аэродинамику монопостов) создаёт диффузор — расположенная в задней части днища открытая сужающаяся П-образная полутруба, ускоряющая протекающий под профилированным днищем воздух (Эффект Вентури). Тем не менее, использование граунд-эффекта по-прежнему рассматривается в качестве перспективного решения, при условии реализации его на новом техническом уровне. Это помогло бы обеспечить большую аэродинамическую устойчивость машин при преследовании соперника — высокая аэродинамическая загруженность монопостов порождает высокий уровень аэродинамических возмущений, приводящий к невозможности плотного преследования и обгона. С 2018 года машины Indycar вновь широко используют граунд-эффект^[9].

Открытые колёса являются важным аэродинамическим элементом — они имеют большую ширину, а их верхний край движется навстречу набегающему потоку. В итоге они производят серьёзные воздушные завихрения, сильно ухудшающие аэродинамическую эффективность автомобиля (коэффициент лобового сопротивления достигает 0,65-0,85^[10]) и, таким образом, не может сравниться со спортпрототипами, у которых колёса закрыты (коэффициент лобового сопротивления 0,3-0,4). Предпринимавшиеся различные попытки закрыть колёса от набегающего потока пресекаются контролирующими органами.

Маломощные монопосты, а также спринт-кары (используемые для гонок на грунтовых овалах) могут вообще не иметь аэродинамических элементов — развиваемые ими скорости не столь велики, механическое сцепление полностью обеспечивается шинами (в случае спринт-каров весьма широкими).

Корпус[править | править код]

Лотус 25 1963 г. ввел в широкий обиход монокок Lotus 72 1970 г. с радиаторами в боковых понтонах Американские родстеры Supermodified — одни из немногих переднемоторных монопостов.

Корпус монопоста имеет минимальное поперечное сечение, с тем чтобы только закрывать пилота. С 1962 года команда Ф1 Лотус (модель 25) применяет новую конструкцию корпуса с использованием монококов — жёстких пространственных конструкций, более устойчивых к кручению и ударам. Тогда же гонщик изменил свою позицию в кокпите — он больше не сидел более-менее прямо, а занял практически полулежачую позицию. Это не только уменьшило лобовое сопротивление, но и улучшило переносимость перегрузок^[11]. В первой половине 80-х в Формуле-1 появились углепластиковые монококи, которые затем широко распространились на все остальные серии. В монококе располагается кокпит — открытая кабина пилота (хотя предпринимались и продолжают предприниматься различные попытки закрыть пилота^[12], а в случае использования трубчатых пространственных рам пилот располагается в специальной капсуле безопасности (roll-cage)). Сразу за кабиной располагается дуга безопасности, призванная принимать удары при переворотах машины, нередко дуга интегрирована в верхний воздухозаборник, расположенный над головой пилота с целью обеспечения двигателя невозмущенным потоком воздуха, а также динамического наддува двигателя^[13]. Спереди к монококу крепится передняя подвеска и передние аэродинамические элементы, сзади — двигатель, к которому крепится коробка передач, а к той — задняя подвеска и задние аэродинамические элементы. Однако не всегда силовая установка включается в силовую конструкцию кузова, варианты с двигателем в раме, к которой крепятся задние подвеска и аэродинамические элементы также существуют. С 1970 г. команда Ф1 Лотус располагает радиаторы в боковых понтонах, что позволило придать носу машины максимально эффективную с точки зрения аэродинамики форму, в случае использования граунд-эффекта там же располагаются и воздухозаборники двигателя, что позволяет заднему крылу работать в невозмущенном потоке воздуха. Переднемоторные родстеры, использующиеся в американских чемпионатах, имеют асимметричную конструкцию, вызванную особенностями овальных гонок, с поворотами только налево — в частности, часть или все агрегаты смещены на левый борт, для компенсации асимметричных нагрузок на шины.

Трансмиссия[править | править код]

Полноприводный Cosworth F1, 1969 г.

Привод, независимо от расположения двигателя, чаще всего делался задний, хотя в серии Индикар были попытки использования переднеприводных автомобилей (с целью снижения центра тяжести), а полный привод использовался и в Индикаре, и в Формуле 1. Переключение передач всегда ручное, хотя в последнее время повсеместное распространение получили разработанные ещё для Формулы 1 секвентальные полуавтоматические коробки в 1989 году^[14], с переключением кнопками на руле и подрулевыми переключателями.

Автомобили с открытыми колёсами обычно имеют наименьшую массу среди всех гоночных машин своего класса мощности и наибольшую концентрацию мощности среди автомобилей своего веса. Массы монопостов находятся в пределах 455—700 килограммов, а мощности могут достигать и превосходить 1 000 лошадиных сил. Это, а также высокая аэродинамическая оснащенность, определяет их наибольшие возможности по ускорению в поворотах и делает их наиболее быстрыми среди всех гоночных автомобилей.

Прототипы в принципе отличаются лишь закрытыми колесами, а потому теоретически тоже могут достигать таких динамических показателей, но на данный момент такие машины используются лишь в гонках на выносливость, а потому не могут сравниться с монопостами в скорости^[15]. В то же время возможна постройка прототипа из монопоста путём установки на него легкого кузова, закрывающего колёса — именно так были построены прототипы Can-Am^[en] второй половины 70-х.

Высокие динамические характеристики монопостов накладывают повышенные требования к физической подготовке пилотов. Также автомобиль с открытыми колёсами даёт небольшое преимущество, так как пилоту проще строить траекторию движения из-за того, что он видит колеса авто. Кроме того, пилотирование требует большей аккуратности, монопосты практически не способны переносить без повреждений контакты, а контакт колесо-на-колесо очень опасен ввиду того, что один из автомобилей может взлететь и перевернуться.

Производители машин с открытыми колёсами[править | править код]

Участники гонок на машинах с открытыми колёсами могут строить их сами (так в чемпионате мира Формулы-1), а могут закупать у стороннего производителя (в большинстве остальных случаев). Современные производители монопостов:

Международные чемпионаты на автомобилях с открытыми колёсами[править | править код]

Автомобили с открытыми колесами участвуют практически исключительно в кольцевых гонках на трассах с твердым покрытием — стационарных, временных или трассах овального типа. Спринт-кары и миджеты используются в гонках по коротким гаревым трекам. Также списанные из других серий монопосты могут использоваться в соревнованиях по подъёму на холм.

Действующие[править | править код]

В прошлом[править | править код]

Колеса — Легковые автомобили — OLX.kz

Колёса Легковые автомобили » Mitsubishi 6 600 000 тг. Договорная Талдыкорган, Еркин 5 янв.