оптовое подразделение компании "Байкал-Шина"
оптовое подразделение компании "Байкал-Шина"

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СТАТЬИ

Легкосплавные диски

15 Июля 2016

Говорят, легкосплавные колеса — едва ли не самый значимый элемент экстерьера, способный скорректировать внешность сколь угодно некрасивого автомобиля. Утверждение спорное, однако не лишенное определенного смысла. И правда, кто из нас, если речь шла не о чисто «хозяйственной» машине или конкретной развалюхе, не думал «подправить» дизайн симпатичным литьем? Причем, выбирая–покупая, отталкивался, прежде всего, от его облика, а не от фактических требований производителя автомобиля.


Эффект визуализации как ни в каких других аспектах эксплуатации здесь превалирует над здравым смыслом. Не зря на российских, совсем не приспособленных для того дорогах так много машин на 17-х и 18-х дисках. Что говорить, «любит наш народ»... Впрочем, автокомпании за последние 10-15 лет тоже, кажется, приобрели некие зачатки обывательского разума. А как еще на моделях, далеких от всякого GT, да к тому же ориентированных на российский рынок, объяснить появление больших колес с низкопрофильной «резиной»? Или все же дело не в киче, не в маркетинге — в инженерной необходимости?

Из всех, ставших уже привычными атрибутов автомобиля, колесо древнейшее — как-никак знакомы с ним несколько тысячелетий. И, вместе с тем, в пересчете на свою долгую биографию оно эволюционировало чересчур неспешно. Так, еще до нашей эры деревянный кругляк трансформировался в составную из обода, спиц и ступицы конструкцию. Примерно тогда же (пара столетий не срок) колесо стали обивать металлом. Чуть позже его начали использовать и для основных деталей. Тем не менее момент отказа от деревянных спиц настал только в современной истории — в 1802 году, когда были запатентованы металлические проволочные аналоги. Впрочем, еще долго, до 20-х годов прошлого века, на моделях массовых, недорогих использовалось дерево.

На Ford Model T использовались колеса разной конструкции — как с металлическими, так и с деревянными спицами. Причем непонятно, каким образом они применялись. Ясно, что в 1908-09 гг. уже были колеса с проволочными спицами. В то же время во второй половине 20-х годов, когда выпуск модели T прекратился, некоторые модификации все еще имели частично деревянные колеса. Известно лишь, что первые использовались преимущественно на легких версиях. Любопытно, что снять колесо для демонтажа покрышки было нельзя — не позволяло крепление его к ступице. Процедура шиномонтажа осуществлялась прямо на автомобиле. Позже появились съемные ободы. Такие, очевидно, как на этом Speedster 1912-15 гг.

В конце 20-х уже появляется привычная нам «штамповка». Все-таки обод и приваренная к нему средняя часть, выдавленные прессами из листового металла, — это и технологично, и куда прочнее всего того, что было прежде. Что удивительно, легкосплавные колеса дебютировали даже раньше. С 1924 года на них щеголял легендарный Bugatti Type 35.

Type 35 выпускался семь лет и за это время собрал массу регалий и наград. Конструкция машины была своеобразной — рессорная подвеска, рядная «восьмерка» мощностью 99 л.с. и тормоза с тросовым приводом на задних колесах. А вот о снижении неподрессоренных масс инженеры думали — на это работали алюминиевые колеса и полая передняя ось

Впрочем, спорт и массовое использование — не одно и то же. Легкосплавные колеса оказались недостаточно прочными и с невысоким ресурсом, что объяснялось несовершенством технологии литья. К концу 60-х годов литейные производства уже смогли обеспечивать достойное качество, и «крылатый металл» стал основным материалом, венчающим ступицы автомобилей. Несколько позже в мир гражданского транспорта пришли оборонные технологии. А именно метод горячей объемной или изотермической штамповки, в ходе которого получаются так называемые кованые колеса. На рубеже 90-х годов потребитель узнал о магниевых и титановых сплавах, используемых при изготовлении дисков. Так что выбрать?

Металлургия

Качества, плюсы и минусы колес, получаемых из разных материалов и различными способам

Читать полностью:http://info.drom.ru/misc/33583/и, известны хорошо. Поэтому лишь подытожим уже и так известное. Магниевые и титановые: дорогая экзотика, в первом случае еще и подверженная электрохимической коррозии, способной превратить колесо в магниевую пыль. Отсюда и требования к эксплуатации (отсутствие повреждений, крепление только через специальные проставки), и узкая специализация — спорт, тюнинг. С литыми алюминиевыми все понятно — красивые, легкие. Будучи созданными по всем правилам, должны при ударах деформироваться ободом меньше, чем стальные штампованные, и сохранять давление в шинах.

С их коваными аналогами не все так просто. В некотором смысле это колесная элита, позволить себе которую... может едва ли не любой россиянин. Дело в том, что выпуск такой продукции энергозатратен, металлоемок, требует серьезного оборудования и площадей. Чего только стоят прессы, поэтапно «обрабатывающие» заготовки и их давление — 5-20 тыс.тонн. На западе такие колеса — дорогой эксклюзив. А мы можем отдать должное Союзу и его ВПК, который разбросал по всей стране мощные металлургические предприятия. В 90-х от недостатка оборонных заказов они переходили на гражданские рельсы, искали альтернативные виды заработка. Одним из таковых стал выпуск кованых колес. Их делают на металлургических гигантах в Красноярске (КраМЗ), Верхней Салде (ВСМПО), Каменск-Уральске (КУМЗ) и в Ступино (бренд MK). Правда, подобрать колеса понравившегося дизайна и нужного типоразмера удастся разве что в Интернет-магазинах или шинных центрах самых крупных городов. Для указанных предприятий колеса — лишь одно из направлений работы, причем не основное. Прокат и профили из разных сплавов идут в различные отрасли от авиастроения до медицины и нефтедобычи. Диски — так, приработок. Да и спрос — при том что цены на отечественную «ковку» не намного выше, чем на «литье» (или даже одинаковые) — невелик. Тут играет роль внешний вид — изотермической штамповкой не получить столь любимых потребителем вычурных форм (хотя сейчас благодаря современным обрабатывающим станкам эта ситуация меняется в лучшую сторону). Зато механизмы так спрессовывают структуру алюминия, что она начинает повторять обводы колеса, делая его значительного прочнее литого или стального штампованного. И вес их в теории за счет более тонких (но прочных) элементов должен быть ниже. Однако металлурги не дизайнеры и не маркетологи. В производстве и продаже до сих пор полно моделей, разработанных десять и больше лет назад — с «жирными» спицами и ступицей. Такие кованые диски вряд ли легче литых. Бывают и сборные конструкции, где, например, ступица и спицы выполнены литыми, а обод кованый. И все это соединено болтами, утяжеляющими диск. Но к массе колес мы еще вернемся.

 
Слева алюминиевый блин, полученный разрезкой прутка и предварительной объемной штамповкой. Справа поковка, которую еще нужно механически обрабатывать
 
«Полуфабрикаты» кованых колес выглядят неприглядно. И именно их обработка на станках (в центре) делает подобное производство металлоемким — в стружку уходит едва ли не 50% алюминия. Справа магниевые заготовки, которые отправляются в Европу. Фирмы Старого света активного сотрудничают с российскими предприятиями, экономя на предварительных стадиях производства

Цифры

А как же основные параметры, по которым подбираются колеса? Тоже достаточно лишь освежить знания. С количеством отверстий под болты-шпильки все понятно. Цифра, стоящая за ним (например, 5х114,3), говорит о диаметре окружности, на которой находятся центры крепежа. Так называемый PCD (Pitch Circle Diameter) — понятно, что соблюдать его нужно строго (скажем, есть 110 и 112 мм). Формулы расчета для пяти и шести отверстий имеются, однако любой продавец, конечно, с поправкой на местную специфику, владеет этой информацией. Ширина диска должна быть меньше ширины шины примерно на 20%. Но здесь допустимы небольшие вольности. Так, 195-мм покрышка встанет и на 6-, и на 6,5-дюймовые колеса, а для 215-мм «резины» подойдут диски в 6,5 и 7 дюймов. Можно поэкспериментировать и с вылетом (расстоянием между плоскостями симметрии колеса и привалочной) — в пределах 10-15 мм. Только стоит помнить, что значительное его увеличение может привести к контакту колеса с тормозным суппортом или деталями подвески. А уменьшение вплоть до отрицательного излишне нагрузит эти самые детали и ступичный подшипник. Сила на плечо, знаете ли, курс термеха... По этой же причине не стоит бездумно увлекаться проставками-адаптерами, позволяющими менять PCD и даже сверловку. То есть это, конечно, возможно, однако с учетом толщины этой проставки и вылета диска.

 
Информацию о количестве отверстий под крепеж и PCD можно найти с тыльной стороны диска, однако любой продавец знает это назубок. Нередко, особенно среди азиатского «литья», встречаются так называемые универсальные колеса (справа), которые имеют одновременно четыре и пять отверстий под болты-гайки
 
На европейских (в основном немецких) и российских колесах вылет колеса обозначается буквами ET, например ET35. Иногда встречаются слова Offset и Deport. Азиатские производители предпочитают просто ставить цифры
На этом рисунке хорошо видно, отчего получается отрицательный, нулевой или положительный вылет. В первом случае диск можно будет отличить по широкой внешней полке
 
Проставки-адаптеры позволяют сменить родной PCD для того, чтобы была возможность использовать диски с другим, зачастую оригинальным дизайном. Речь может идти о сохранении сверловки — например, изменении 5х100 на 5х114,3. Или о переходе с четырех на пять болтов. В таком случае помимо самой проставки изготавливаются специальные болты-эксцентрики, позволяющие связать ступицу с нештатным колесом (справа)

Еще один параметр, на который нужно обращать внимание — DIA, внутренний диаметр центрального отверстия диска или внешний — посадочного буртика на ступице автомобиля. Не купить бы колеса, которые не встанут на него. Но нет ничего хорошего и в бОльшем размере, поскольку диск должен центроваться на ступице. Это может происходить и по шпилькам-болтам — если их форма совпадает с таковой в отверстиях колеса. Если же с одной стороны конус, а с другой плоскость... В общем, лучше подстраховаться и установить кольцо-адаптер, которое компенсирует разницу диаметров и снимет нагрузку с болтов или шпилек. В иных случаях можно даже ожидать разрушения колеса в области межболтовых отверстий или изменения самой геометрии диска.

Центровочные кольца-переходники, вставляющиеся с тыльной стороны в центральное отверстие диска, могут быть пластиковыми, алюминиевыми и стальными. Редко встречающиеся металлические после первой зимы вряд ли (при необходимости) захотят покидать колесо. Пластиковые в этом отношении лучше.
 
На снимках видно, какой формы может быть область болта, контактирующая с колесом. Сочетать, например, сферу на болте-гайке и конусообразную выемку в отверстии не стоит. Последствия могут проявиться не сразу, но они будут
 
Буквы J, JJ или JK в маркировке колеса, пожалуй, лишняя для потребителя информация — указывают на форму закраины. На ту, что слева, пружинный грузик поставить можно. На правую — нет

Наконец, стоит крепко подумать над тем, надо ли увеличивать штатный посадочный диаметр дисков. Для многих моделей подойдут колеса от 15-ти до 17-ти и даже 18 дюймов. Но ведь мы же живем в России! Во-первых, это уменьшение профиля шин и снижение их демпфирующих способностей, что обязательно скажется на ресурсе подвески. Во-вторых, это увеличение неподрессоренных масс минимум на 1-2 кг. Мелочи? Однако чувствующиеся мелочи — даже водителями-новичками, даже с пассажирского сиденья. По обретенной при переходе, скажем, с 17-ти на 16 дюймов плавности хода. Не говоря уже о том, что от уменьшения этого значения опять же зависит живучесть ходовой. А в-третьих, увеличение и внешнего диаметра, и массы колеса неизбежно (и не в лучшую сторону) влияет на экономичность и динамические характеристики. Правда, в малозаметных нюансах. Тем не менее все это вкупе ставит целесообразность использования колес побольше под вопрос. Ответом-то ему служит лишь «красиво смотрятся».

Странно, что в последнее время сами автокомпании тяготеют к таким «дешевым понтам». Если 15-20 лет назад на каком-нибудь представителе E-класса могли стоять 16-е и даже 15-е колеса, то теперь первые можно встретить на моделях сегмента B и тем более C. Удар по «чувству прекрасного» потенциальных клиентов, маркетинг? Не без этого. Хотя видится здесь и конструктивная необходимость, обоснованная экономическими расчетами. Не секрет, что значительная часть средств при разработке автомобиля идет на доводку шасси, причем не виртуальную — натуральную, на автодромах и обычных дорогах. А что как не низкопрофильные шины способно снизить расходы на настройку ходовой части? Снизив до минимума боковые уводы шин, можно сократить дорогостоящую программу тестов. Фантазии? Но почему же тогда на некоторых абсолютно беззубых моделях появляются 17-дюймовые колеса с тоненькой резиновой прослойкой? И их подвеска при этом совершенно не готова бороться с нашей дорожной средой.

В ряде случаев при родных 16-х или 17-х колесах удастся установить 15-дюймовые. Автомобиль обязательно станет мягче, но, безусловно, утратит остроту реакций. Выбирать владельцу. Иной раз, как на снимке, перейти на меньший посадочный диаметр не получится — помешает поворотный кулак с креплением стойки и тормозной суппорт

Исправленному — верить?

Остро стоит проблема выбора производителя легкосплавных колес. Если в начале века конкуренцию российским и европейским компаниям составляли турецкие металлурги, то сейчас прилавки магазинов заполонила продукция китайских литейщиков. Покупка ее — та еще лотерея. Всяческие сертификаты, в том числе на соответствие ГОСТу Р 50511-93 (колеса из легких сплавов для пневматических шин), приобрести не проблема. А тесты в СМИ редки и, само собой, не могут охватить весь ассортимент. И все-таки кое-какие выводы сделать можно.

Так, в тех же тестах колеса из Поднебесной чаще разрушаются при всех видах испытаний — при динамических нагрузках на скорости, косом ударе в обод или в приложении вращающего момента к ступице. Да и шиномонтажники отмечают — нередко новые китайские диски уже имеют кривизну и радиальное с осевым биение. Какое уж тут соответствие ГОСТам! Кстати, подтверждают это и отечественные производители, периодически закупающие продукцию конкурентов.

Другое дело колеса из Европы и Японии. Высокое и стабильное качество! То же самое скажем и о российских, как минимум красноярских литых дисках и вообще об отечественной «ковке». Несмотря на то что многие (видимо, по привычке) все еще ругают наших литейщиков и «кузнецов», рост качества налицо. Не зря, повторимся, отечественные изделия идут на экспорт, достойно проходят испытания и поставляются для первичной комплектации на конвейеры российских СП.

Есть ли у легкосплавных колес определенный ресурс? Сказать сложно, поскольку наши дороги ставят крест на каких-либо подсчетах. Можно лишь отметить, что из Европы или Японии приходят в очень неплохом состоянии диски выпуска 90-х годов, а порой и 80-х. Какой у них там пробег был, кто знает... Что касается местных условий, то они способны подвести черту под эксплуатацией любых колес. Мнется и ломается и «литье», и «ковка». Восстанавливается?

Мастерские по ремонту легкосплавных дисков бывают разной специализации. В одних есть балансировка колес и шиномонтаж. Другие имеют узкую специализацию — готовы заниматься только восстановлением безо всякой сезонной стахановщины. Есть сервисы, где предлагают полный цикл реабилитационных работ — восстановление и покраску. Но в одном все ремонтники, с которыми приходилось общаться, единодушны. За ремонт возьмутся, если нет повреждений на ступице и спицах. Обод же ремонтируют — заваривают трещины, правят вмятины и даже наваривают вырванные, обломанные куски металла. И выглядит все это потом отлично! Отмечают, что европейские и японские литые колеса в работе тяжелы, поскольку структура материала у них однородна. А китайский алюминий «мягкий». Неохотно берутся за кованые изделия — правятся они тяжело. Однако «заплатки» на них все же наплавляют. При этом куски берут от «литья». Правильно ли это?

Восстановление лакокрасочного покрытия — довольно частая операция. Эти диски отпескоструены и готовы к покраске

Вообще подобное восстановление представляется достаточно сомнительным процессом. Нет, какие-то незначительные повреждения — слегка погнутый обод, небольшие трещины — устраняют. Но, думается, для того, чтобы воссоздать колесо с изначальной прочностью, необходимо сымитировать заводские условия. В обычной мастерской при использовании газовой горелки это как минимум проблематично. Так что же, выбрасывать?

Такое повреждение восстановят. Без ударных нагрузок будет работать. Но как определить ту яму и ту скорость, на которых это колесо не правильно помнется — опять разрушится

На вопрос о том, сколько проходят колеса после такой реинкарнации, ремонтники обычно отвечают «ну, ездят же». Да, все верно, ездят. Вот только внешний лоск и изменившиеся характеристики сплава — не одно и то же. И если их не выбрасывать, то хотя бы поставить назад, сменить стиль езды и помнить о том, что в ходовой части теперь есть слабое звено. В крайнем случае, восстановленные колеса можно трансформировать в дизайнерские вещи для интерьера, к примеру, журнальные столики. За рубежом сейчас такие в моде.

Как правильно выбрать ремонтную мастерскую, где грамотно и качественно... хотя бы проверят состояние колес? Нужно обратить внимание на наличие измерительного инструмента. Часто мастера оценивают потерю геометрии на глазок
 
Если добавить немного фантазии, колесные диски можно легко использовать и в качестве мебели