Jakie są najpopularniejsze konstrukcje piast i łożysk stosowane przez producentów samochodów?

Piasta koła wraz z łożyskiem to podstawowe elementy łączące koła z samochodem, dzięki którym koło może się swobodnie obracać. Koła samochodowe od samego początku rozwoju motoryzacji montowano na osiach za pomocą piast. Obecnie, pod względem konstrukcyjnym, można wyróżnić dwa podstawowe rodzaje piast i łożysk kół samochodowych. Jakie to rodzaje?

Początki

Patrząc przez pryzmat historii, montaż kół jezdnych w samochodach był na początku wzorowany na konstrukcji powozów konnych. Takie rozwiązanie opierało się na piastach z łożyskami ślizgowymi. Jednak z biegiem czasu tego rodzaju konstrukcja nie sprawdziła się, ponieważ przy większych prędkościach łożyska ślizgowe stawiały zbyt duży opór, a ich trwałość również pozostawiała wiele do życzenia. Dopiero pod koniec XIX wieku wprowadzono do produkcji piasty kół z łożyskami tocznymi. Pierwsza fabryka wytwarzająca tego rodzaju podzespoły powstała w 1899 roku w Stanach Zjednoczonych, a jej założycielem był Henry Timken.

Podstawowe rozwiązania

Dziś można podzielić piasty i łożyska kół na dwa zasadnicze rodzaje. Pierwszy, jest najczęściej stosowany w prostej konstrukcji tylnej osi, gdzie piasty i łożyska montowane są do nieruchomej osi koła, na której końcu znajduje się gwint. Piastę z łożyskiem przykręca się centralną nakrętką do osi koła. W takim rozwiązaniu elementem nieruchomym jest bieżnia wewnętrzna łożyska, natomiast elementem ruchomym jest jego bieżnia zewnętrzna, na której opiera się piasta. Podobna sytuacja ma miejsce w konstrukcji, w której łożysko jest scalone z bębnem hamulcowym. Wówczas bęben wprawia w ruch zewnętrzną bieżnię łożyska, pełniąc jednocześnie funkcje piasty koła.

Tylna oś

W samochodach wyposażonych na tylnej osi w hamulce tarczowe i niezależne zawieszenie, piasta z łożyskiem jest przymocowana do zawieszenia jako całość. W tym rozwiązaniu zewnętrzna bieżnia łożyska jest elementem nieruchomym, za to w wewnętrznej bieżni zamontowana jest oś piasty koła, do której z kolei montuje się koło jezdne.

Napęd przedni

W przypadku samochodów przednionapędowych wyposażonych w kolumny MacPhersona, piasta wraz z łożyskiem montowana jest w otworze zwrotnicy. W przypadku takiego rozwiązania łożysko opiera się przede wszystkim na nieruchomej bieżni zewnętrznej. Ruchoma częścią jest bieżnia wewnętrzna, przez której środek przechodzi czop przegubu półosi. Półoś zakończona jest frezem i gwintem, do którego dokręcana jest nakrętka ściskająca łożysko, spajająca całość konstrukcji.

Zalety

We współczesnych samochodach z napędem na tylną lub przednia oś, od kilku już lat wykorzystuje się do łożyskowania kół przede wszystkim piasty zespolone. Ich dużą zaletą jest to, że w większości przypadków są one uszczelnione i nasmarowane na cały okres użytkowania, a także ustalony luz wzdłużny łożyska, mały ciężar masy nieresorowanej oraz prosty montaż.

FAQ

Jakie są podstawowe rodzaje piast i łożysk kół stosowanych w samochodach?

Wyróżnia się dwa główne rodzaje: tradycyjne piasty z łożyskami montowanymi na nieruchomej osi z dokręcaną nakrętką oraz nowoczesne piasty zespolone (zintegrowane łożyska toczne) montowane jako cały element przy zawieszeniu.

Czym charakteryzuje się rozwiązanie dla tylnej osi na sztywnej osi?

W prostych tylnych osiach łożysko montowane jest na nieruchomej osi z gwintem; piasta przykręcana jest centralną nakrętką. Zewnętrzna bieżnia porusza piastą, a wewnętrzna pozostaje nieruchoma (lub odwrotnie przy bębnie).

Jak montowane są piasty w samochodach z niezależnym tylnym zawieszeniem?

W autach z niezależnym zawieszeniem i hamulcami tarczowymi piasta z łożyskiem jest przykręcona jako całość do elementu zawieszenia; zewnętrzna bieżnia jest wtedy nieruchoma, a wewnętrzna współpracuje z osią piasty.

Jak wygląda konstrukcja piasty w samochodach przednionapędowych z kolumną MacPhersona?

Piasta z łożyskiem osadzona jest w otworze zwrotnicy; zewnętrzna bieżnia zwykle jest nieruchoma, wewnętrzna obraca się wokół przelotu półosi, która przechodzi przez środek łożyska i jest dokręcana nakrętką.

Jakie są zalety piast zespolonych i łożysk tocznych we współczesnych autach?

Piasty zespolone są często uszczelnione i nasmarowane na cały okres eksploatacji, mają ustalony luz, niższą masę nieresorowaną i prosty montaż, co poprawia trwałość i komfort użytkowania.