Автомобиль / Колеса и шины / Крепление колес / Шпилька колесная

Шпилька колесная

Шпилька колесная, английское название Wheel Stud, - силовой элемент крепления колеса, постоянно или полупостоянно установленный в ступице, фланце или другой предусмотренной конструкцией детали. На наружную резьбовую часть шпильки наворачивается гайка колесная, которая прижимает диск к ступице.

В большинстве систем с колесными шпильками сама шпилька не снимается при каждой замене колеса. Она остается в ступице, а отворачивается только гайка. Этим такая система отличается от крепления болтами колесными.

Надежность шпильки определяется не только резьбой. Важны общая и рабочая длина, диаметр, шаг резьбы, прочность, посадочная часть, диаметр и форма накатки или шлицев, головка и совместимость с конкретной ступицей колеса.

Главное правило TESMA: шпильку колесную подбирают по VIN/OE, конструкции ступицы, диску и гайке. Шпилька с правильной резьбой может быть непригодной при неправильной посадочной части или длине.

Назначение колесной шпильки

образует резьбовую пару с колесной гайкой;
обеспечивает прижим диска к ступице;
воспринимает предварительный натяг;
удерживает гайку в заданном положении;
упрощает установку колеса в части конструкций;
остается частью ступичного узла при снятии колеса.

Как шпилька удерживает колесо

При правильной затяжке гайки шпилька упруго удлиняется. Созданный предварительный натяг прижимает диск к монтажной плоскости ступицы.

Если крепеж ослаблен, диск начинает перемещаться относительно ступицы, а шпильки получают ненормальные циклические и ударные нагрузки.

Основные способы установки

прессовая посадка во фланец;
фиксация шлицевой или накатанной частью;
резьбовая установка;
интеграция в отдельный ступичный или фланцевый узел.

Запрессованная шпилька

Распространенная конструкция имеет головку с внутренней стороны фланца и рифленую посадочную часть.

Накатка фиксирует шпильку от проворачивания при затяжке гайки.

Накатка и шлицы

Посадочный диаметр должен точно соответствовать отверстию ступицы.

Проверяют:

наружный диаметр накатки;
ее длину;
форму шлицев;
размер отверстия ступицы;
толщину фланца;
положение головки после установки.

Почему одинаковой резьбы недостаточно

Шпильки с одинаковой наружной резьбой могут отличаться:

диаметром накатки;
длиной посадочной зоны;
головкой;
общей длиной;
длиной резьбы;
прочностью.

Резьба шпильки

Резьба должна точно соответствовать гайке колесной по диаметру и шагу.

Признаки повреждения резьбы

гайка не наворачивается рукой;
с первых оборотов идет туго;
видны смятые витки;
есть металлическая стружка;
гайка заклинивает;
есть сильные задиры;
резьба глубоко повреждена коррозией.

Почему гайку начинают рукой

Это позволяет обнаружить несовместимость или перекос до применения большого усилия.

Гайковерт способен быстро разрушить резьбу неправильно установленной гайкой.

Длина шпильки

Она должна соответствовать диску, гайке и требуемому резьбовому зацеплению.

Особенно проверяют длину после установки:

других дисков;
проставок;
закрытых гаек;
удлиненных ремонтных или спортивных шпилек.

Слишком короткая шпилька

При недостаточной длине гайка работает на малом числе витков.

Возможны:

перегрузка резьбы;
срыв витков;
ослабление колеса;
повреждение шпильки.

Универсальное число рабочих витков TESMA не устанавливает.

Слишком длинная шпилька

С открытой гайкой она может выступать наружу. С закрытой гайкой конец способен упереться во внутреннее дно до фактического прижима диска.

При этом динамометрический ключ может показать момент, хотя колесо нормально не зажато.

Закрытая гайка и длинная шпилька

После установки удлиненных шпилек обязательно проверяют внутреннюю глубину закрытых гаек.

Шпилька и колесная проставка

Проставка уменьшает доступную для гайки длину штатной шпильки.

Проверяют:

толщину проставки;
длину шпильки;
резьбовое зацепление;
тип гайки;
центрирование;
техническую допустимость модификации.

Удлиненные шпильки

Кроме длины, проверяют посадочный диаметр, головку, прочность, пространство с внутренней стороны ступицы и совместимость с гайками.

Головка шпильки

После установки она должна полностью и ровно прилегать к фланцу.

Не допускаются:

зазор;
перекос;
контакт с движущимися деталями;
деформация фланца.

Шпилька проворачивается

Причины:

повреждена накатка;
разбито отверстие ступицы;
неправильный посадочный диаметр;
коррозия;
деформация фланца;
ошибка предыдущего ремонта.

Почему новой шпильки может быть недостаточно

Если посадочное отверстие уже увеличено, новая штатная шпилька также может проворачиваться.

Тогда проверяют ступицу колеса и допустимую технологию ремонта.

Обрыв шпильки

Возможные причины:

перетяжка;
многократная затяжка гайковертом;
ослабленное колесо;
коррозия;
повреждение резьбы;
перекрестно установленная гайка;
неправильная шпилька;
предыдущая пластическая деформация.

Почему ослабленное колесо повреждает шпильки

При потере нормального прижима диск начинает ударно перемещаться относительно ступицы, а шпильки получают ненормальные изгибающие и циклические нагрузки.

Почему перетяжка тоже опасна

При слишком большом натяге возможны:

пластическое удлинение;
локальное уменьшение диаметра;
повреждение резьбы;
снижение усталостной прочности;
последующий обрыв.

Можно ли ездить без одной шпильки

Нормальная эксплуатация предполагает полный штатный комплект исправного колесного крепления.

После обрыва также проверяют остальные шпильки.

Почему проверяют соседние шпильки

Если причиной была перетяжка, коррозия или движение с ослабленным колесом, остальные детали могли работать в тех же условиях.

Коррозия

Шпильку заменяют при:

глубоких раковинах;
повреждении резьбы;
уменьшении сечения;
коррозии посадочной части;
сомнениях в прочности.

Можно ли смазывать шпильки

Не как универсальное правило. Смазка изменяет трение и фактический натяг шпильки при заданном моменте.

Используют процедуру производителя автомобиля.

Anti-seize

Антипригарную пасту также не применяют автоматически без соответствующего требования.

Замена запрессованной шпильки

До ремонта устанавливают:

можно ли заменить шпильку без снятия ступицы;
есть ли место для ее выхода;
нужно ли снимать тормозной диск;
мешает ли защитный щиток;
как исключить повреждение подшипника;
какой способ установки предусмотрен производителем.

Почему опасно бездумно выбивать шпильку

Сильные удары через фланец могут передаваться на ступичный подшипник.

Возможны:

повреждение подшипника;
деформация фланца;
повреждение элементов ABS;
появление биения.

Установка новой шпильки

При прессовой посадке шпилька должна войти прямо и полностью.

Контролируют:

соосность;
посадочный диаметр;
полное прилегание головки;
отсутствие задиров;
состояние фланца.

Можно ли втянуть шпильку гайкой

Такой метод не является универсальной правильной процедурой.

Он может:

перегрузить резьбу;
повредить гайку;
создать неправильную посадку;
нагрузить подшипник;
оставить зазор под головкой.

Почему головка должна сесть полностью

Если шпилька доседает уже после установки колеса, предварительный натяг гайки уменьшается.

Поврежденное отверстие ступицы

Проверяют:

овальность;
сорванные шлицы;
трещины;
задиры;
увеличение диаметра;
деформацию фланца.

Ступичный подшипник

Подшипник ступицы нельзя подвергать ненормальным ударным или осевым нагрузкам при замене шпильки.

Шпилька и ABS

В ступичном узле могут находиться:

магнитный энкодер;
импульсное кольцо;
датчик ABS;
его проводка.

Перед силовым демонтажем нужно знать конструкцию узла.

Шпилька и тормозной механизм

Для доступа иногда снимают суппорт, скобу, тормозной диск, барабан или элементы стояночного тормоза.

Недостаточно места для демонтажа

Не следует без необходимости гнуть защитный щиток или изменять форму новой шпильки. Используют предусмотренную процедуру.

Подбор шпильки

Учитывают:

VIN;
OE-номер;
модификацию;
дату производства;
рынок;
ось;
конструкцию ступицы;
диаметр и шаг резьбы;
диаметр накатки;
длину посадочной части;
общую длину;
гайку;
диск;
проставки.

Почему старая шпилька не всегда эталон

Предыдущий ремонт мог быть выполнен неправильной деталью. Применяемость подтверждают по техническим данным.

Правильная замена - 25 шагов

Надежно зафиксировать автомобиль.
Снять колесо.
Осмотреть гайку.
Осмотреть резьбу.
Определить конструкцию ступицы.
Определить способ фиксации шпильки.
При необходимости снять тормозные детали.
Получить доступ к головке шпильки.
Поддержать фланец по процедуре.
Удалить старую шпильку допустимым способом.
Осмотреть отверстие.
Сравнить старую и новую детали.
Проверить резьбу.
Проверить посадочный диаметр.
Проверить длину.
Установить шпильку соосно.
Запрессовать предусмотренным способом.
Проверить полную посадку головки.
Исключить контакт с соседними деталями.
Собрать тормозной механизм.
Установить диск.
Проверить гайку.
Навернуть гайку рукой.
Затянуть колесо по процедуре производителя.
Проверить остальные шпильки и результат ремонта.

Восемь практических случаев

Случай 1 - шпилька сломалась при демонтаже

Резьба была повреждена коррозией и предыдущей перетяжкой.

Вывод: обрыв часто является последним этапом накопленного повреждения.

Случай 2 - новая шпилька проворачивается

Диаметр накатки оказался меньше требуемого.

Вывод: резьба не определяет посадку шпильки в ступице.

Случай 3 - правильная шпилька тоже не держится

Отверстие ступицы было ранее разбито.

Вывод: дефектуют посадочное место, а не только крепеж.

Случай 4 - после проставок мало резьбы

Штатные шпильки стали слишком короткими.

Вывод: проставка изменяет рабочую геометрию крепления.

Случай 5 - после длинных шпилек колесо имеет люфт

Закрытые гайки упирались во дно.

Вывод: большой момент не всегда означает прижим диска.

Случай 6 - после замены гайка ослабла

Головка шпильки не была полностью посажена и досела при эксплуатации.

Вывод: полную посадку проверяют до установки колеса.

Случай 7 - после одной шпильки сломалась следующая

Колесо раньше эксплуатировалось ослабленным.

Вывод: проверяют весь комплект.

Случай 8 - после замены появился гул

Старую шпильку выбивали сильными ударами без правильной опоры фланца.

Вывод: при демонтаже нельзя повреждать ступичный подшипник.

25 типичных ошибок

Подбирать только по резьбе.
Не проверять диаметр накатки.
Не проверять посадочную длину.
Не учитывать общую длину.
Игнорировать форму головки.
Не учитывать прочность.
Ставить шпильку меньшего посадочного диаметра.
Насильно устанавливать чрезмерно большую шпильку.
Не осматривать отверстие ступицы.
Ставить новую шпильку в разбитое отверстие.
Начинать гайку гайковертом.
Продолжать затяжку поврежденной резьбы.
Перетягивать крепление.
Использовать универсальный момент.
Смазывать без требования производителя.
Наносить anti-seize автоматически.
Выбивать шпильку без оценки конструкции.
Не поддерживать фланец.
Считать втягивание гайкой универсальной процедурой.
Не проверять посадку головки.
Не проверять подшипник после жесткого демонтажа.
Устанавливать проставки без проверки длины шпилек.
Ставить длинные шпильки без проверки закрытых гаек.
После обрыва проверять только одну шпильку.
Продолжать нормальную эксплуатацию с отсутствующим креплением.

Когда эксплуатацию нужно прекратить

шпилька сломана;
шпилька проворачивается;
резьба критически повреждена;
гайку невозможно правильно затянуть;
видна деформация шпильки;
есть глубокая коррозия;
посадочное отверстие разбито;
повреждено отверстие диска;
колесо имеет люфт;
после движения с ослабленным колесом крепеж еще не проверен.

Безопасность

Автомобиль надежно фиксируют.
Не работают под автомобилем, удерживаемым только домкратом.
Перед демонтажем определяют конструкцию ступицы и подшипника.
Не применяют сильные удары без оценки последствий.
Не используют шпильку неизвестной применяемости.
Не устанавливают ее в поврежденное отверстие.
Гайку начинают рукой.
Не смазывают резьбу без требования производителя.
Момент затяжки берут из документации автомобиля.
После обрыва проверяют весь колесный крепеж.

Товарные группы TESMA

Комплектующие ступицы - монтажные и сопутствующие компоненты ступичного узла.
Ступица - ступицы и ступичные модули соответствующей применяемости.
Подшипник ступицы - подшипники и ступичные узлы, состояние которых проверяют при повреждении колесного крепления.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Что такое шпилька колесная?

Это силовой крепеж, установленный в ступице или фланце, на который наворачивается колесная гайка.

Чем шпилька отличается от колесного болта?

Шпилька остается в ступице, а болт полностью снимается вместе с крепежом колеса.

Как подобрать шпильку?

По VIN/OE, резьбе, длине, посадочному диаметру, головке и конструкции ступицы.

Достаточно ли одинаковой резьбы?

Нет. Посадочная часть также должна соответствовать.

Почему шпилька проворачивается?

Из-за повреждения накатки, отверстия ступицы, неправильного диаметра или деформации фланца.

Можно ли поставить более толстую шпильку?

Только если такая ремонтная технология предусмотрена для конкретной ступицы.

Почему шпилька ломается?

Из-за перетяжки, ослабленного колеса, коррозии, усталости, поврежденной резьбы или неправильного крепежа.

Может ли слабая затяжка привести к обрыву?

Да. Ослабленное колесо создает ненормальные циклические нагрузки.

Можно ли ездить без одной шпильки?

Нормальную эксплуатацию восстанавливают с полным штатным комплектом крепления.

Нужно ли проверять остальные шпильки?

Да, особенно после обрыва или движения с ослабленным колесом.

Можно ли выбивать шпильку молотком?

Только если это допускается процедурой конкретного ступичного узла.

Можно ли втягивать шпильку гайкой?

Не как универсальный способ. Используют предусмотренный метод установки.

Как проверить полную посадку?

Головка должна прилегать к фланцу без зазора и перекоса.

Чем опасен зазор под головкой?

После досадки шпильки уменьшится предварительный натяг гайки.

Можно ли смазывать шпильки?

Только если это прямо предусмотрено производителем.

Можно ли применять anti-seize?

Не как универсальную практику.

Для чего нужны длинные шпильки?

Например, для технически допустимых проставок или специальных дисков.

Чем опасна короткая шпилька?

Недостаточным резьбовым зацеплением.

Чем опасна длинная шпилька?

Она может упереться во дно закрытой гайки.

Когда шпильку нужно заменить?

При обрыве, деформации, повреждении резьбы, сильной коррозии, повреждении посадки или проворачивании.

Вывод

Шпилька колесная - критически важная силовая деталь крепления колеса. Ее надежность определяется правильной резьбой, длиной, прочностью и особенно точной посадкой в ступице.

Обрыв или проворачивание нельзя рассматривать изолированно. Причиной могут быть неправильная гайка, перетяжка, ослабленное колесо, поврежденное отверстие ступицы или ошибка предыдущего ремонта.

Правило TESMA: шпильку колесную подбирают по VIN/OE и конкретной ступице, устанавливают только предусмотренным способом, проверяют полную посадку головки и состояние отверстия, а после обрыва или проворачивания обязательно дефектуют гайку, диск, ступицу и соседние шпильки.