Монтаж колес, смазывать поверхность или нет?

Начинается летний сезон, все переобуваются, некоторые, возможно, задаются вопросом, нужно ли смазывать поверхности при монтаже колес или нет? Я наткнулся нa ветку в немецком форуме, где один комрад на пальцах и цифрах поясняет что to do, а что not to do. Перевод текста — авторский. Возможно кому-то будет интересно.

saftpresse123
Я припоминаю, что при замене тормозных дисков, на контактную поверхность ступицы колеса с тормозным диском, нужно наносить медную или керамическую пасту.
Однако так же часто в сети пишут, что контактная поверхность должна оставаться чистой. Так как правильно? Нужно ли снова все разбирать и удалять пасту?

Superwetter
Дело в том, что прижимное усилие, создаваемое болтами на поверхности среза, всегда должна быть настолько велико, чтобы сила сцепления этих поверхностей (ступица/тормозной диск/диск колеса/головка болта) была достаточно велика, чтобы не происходило их сдвига по отношению друг к другу. Иначе это приводит к поперечным нагрузкам на болты, которые для этого не предназначены. Смазочные материалы любого типа уменьшают трение, поэтому они «имеют тенденцию» вредить.

А теперь к описанному случаю – соединение между ступицей и тормозным диском. Какие силы здесь действуют? Ступица колеса легко вращается благодаря подшипникам, поэтому сил вращения между тормозным диском и ступицей не существует. Нагрузка на колесо передает на подшипник только небольшие силы наклона колеса при отклонении колеса от вертикали. И даже они действуют вдоль болтов, поскольку центр вращающегося ступичного подшипника имеет прямое соединение с отверстием колесного диска, так что последний радиально опирается на подшипник. Суть, в итоге, в том, что нет сомнений, что смазка на стыке между ступицей и тормозным диском совершенно некритична. Плюс ее наличия — это предотвращение заклинивания тормозного диска на ступице колеса.

Между тормозным диском и ободом это выглядит иначе. При резком торможении тормозной диск останавливается, а колесо пытается продолжить вращение. Поэтому здесь действуют сильные поперечные силы, которым противодействует только трение покоя между поверхностью тормозного диска и колесного диска.
Рассмотрим твой случай, где используются 5 колесных болтов М14х1,5 и момент затяжки на каждый составляет 110 Nm. По этой таблице видно, что при моменте затяжки 145 Nm создается усилие предварительной прижима в 58500 N на каждый болт. Пересчитываем пропорционально на 110 Nm и получаем 58500 N x 110 Nm/145 Nm = 44 380 N (на один болт) или, для всего винтового соединения на 5 винтов, 44380 N x 5 = 221900 N. На твоем авто болты расположены на болтовой окружности D = 112 мм, а коэффициент трения между незакаленными стальными поверхностями равен 0,15. Таким образом, винтовое соединение может удерживать 221900 N x 0,15 x 0,056 m = 1864 Nm тормозного крутящего момента.

Далее, согласно спецификациям, допустимая осевая нагрузка твоего автомобиля составляет 1100 kg, т.е. 550 kg на колесо. Таким образом, каждое колесо может нести максимальную радиальную силу 550 kg x 9,81 N/kg = 5400 N (округленно). Диаметр колеса (пример для шины 195/65R15) = 15 x 25,4 mm + 2 x 0,65 x 195 mm = 635 mm. Таким образом, радиус шины = 635 mm/2 = 318 mm, что, примерно, является расстоянием от центра колесного диска до точки контакта с дорожным покрытием.

Как видно из таблицы выше, коэффициент статического трения обычных автомобильных шин составляет около 0,9. Таким образом, тормозной момент, который может передаваться шиной, равен = осевое усилие x плечо рычага x сила сцепления = 5400 N x 0,318 m x 0,9 = 1545 Nm. И это примерно на 20% меньше, чем может передать правильно затянутое колесное болтовое соединение (1864 Nm).

В ситуациях экстренного торможения с полностью загруженным автомобилем поверхность сдвига между тормозным и колесным дисками сильно нагружена и, при сниженном трении между поверхностями сдвига, часть этой нагрузки передастся в виде поперечных сил на болты, которые для этого не предназначены. Вот почему важно, чтобы колесные болты были затянуты с указанным крутящим моментом, а контактные поверхности колесного и тормозного дисков были чистыми.