Интернет журныл о промышленности в Украине

Легкосплавні колеса: Крутяться диски, трощать диски

  1. металургія
  2. цифри
  3. Виправленому вірити?

Кажуть, легкосплавні колеса - чи не найбільш значимий елемент екстер'єру, здатний скорегувати зовнішність як завгодно некрасивого автомобіля. Затвердження спірне, проте не позбавлене певного сенсу. І правда, хто з нас, якщо мова йшла не про чисто «господарської» машині або конкретної руїні, не думав «підправити» дизайн симпатичним литтям? Причому, вибираючи-купуючи, відштовхувався, перш за все, від його вигляду, а не від фактичних вимог виробника автомобіля. Ефект візуалізації як ні в яких інших аспектах експлуатації тут превалює над здоровим глуздом. Не дарма на російських, зовсім не пристосованих для того дорогах так багато машин на 17-х і 18-х дисках. Що говорити, «любить наш народ» ... Втім, автокомпанії за останні 10-15 років теж, здається, придбали якісь зачатки обивательського розуму. А як ще на моделях, далеких від будь-якого GT, та до того ж орієнтованих на російський ринок, пояснити появу великих коліс з низькопрофільною «гумою»? Або все ж справа не в кіче, не в маркетингу - в інженерної необхідності?

З усіх, що стали вже звичними атрибутів автомобіля, колесо найдавніше - як-не-як знайомі з ним кілька тисячоліть. І, разом з тим, в перерахунку на свою довгу біографію воно еволюціонувало надто неспішно. Так, ще до нашої ери дерев'яний кругляк трансформувався в складову з обода, спиць і маточини конструкцію. Приблизно тоді ж (пара століть не термін) колесо стали оббивати металом. Трохи пізніше його почали використовувати і для основних деталей. Проте момент відмови від дерев'яних спиць настав тільки в сучасній історії - в 1802 році, коли були запатентовані металеві дротяні аналоги. Втім, ще довго, до 20-х років минулого століття, на моделях масових, недорогих використовувалося дерево.

Втім, ще довго, до 20-х років минулого століття, на моделях масових, недорогих використовувалося дерево

На Ford Model T використовувалися колеса різної конструкції - як з металевими, так і з дерев'яними спицями. Причому незрозуміло, яким чином вони застосовувалися. Ясно, що в 1908-09 рр. вже були колеса з дротяними спицями. У той же час у другій половині 20-х років, коли випуск моделі T припинився, деякі модифікації все ще мали частково дерев'яні колеса. Відомо лише, що перші використовувалися переважно на легких версіях. Цікаво, що зняти колесо для демонтажу покришки було не можна - не дозволяла кріплення його до маточини. Процедура шиномонтажу здійснювалася прямо на автомобілі. Пізніше з'явилися знімні ободи. Такі, очевидно, як на цьому Speedster 1912-15 рр.

В кінці 20-х уже з'являється звична нам «штампування». Все-таки обід і приварена до нього середня частина, видавлені пресами з листового металу, - це і технологічно, і куди міцніше за все того, що було раніше. Що дивно, легкосплавні колеса дебютували навіть раніше. З 1924 року на них красувався легендарний Bugatti Type 35.

Type 35 випускався сім років і за цей час зібрав масу регалій і нагород. Конструкція машини була своєрідною - на ресорах, рядна «вісімка» потужністю 99 л.с. і гальма з тросовим приводом на задніх колесах. А ось про зниження безпружинних мас інженери думали - на це працювали алюмінієві колеса і порожниста передня вісь

Втім, спорт і масове використання - не одне й те саме. Легкосплавні колеса виявилися недостатньо міцними і з невисоким ресурсом, що пояснювалося недосконалістю технології лиття. До кінця 60-х років ливарні виробництва вже змогли забезпечувати гідну якість, і «крилатий метал» став основним матеріалом, що вінчає маточини автомобілів. Трохи пізніше в світ цивільного транспорту прийшли оборонні технології. А саме метод гарячого об'ємного або ізотермічного штампування, в ході якого виходять так звані ковані колеса. На рубежі 90-х років споживач дізнався про магнієвих і титанових сплавах, що використовуються при виготовленні дисків. Так що вибрати?

металургія

Якості, плюси і мінуси коліс, одержуваних з різних матеріалів і різними способами, відомі добре. Тому лише підсумуємо вже і так відоме. Магнієві і титанові: дорога екзотика, в першому випадку ще й схильна до електрохімічної корозії, здатної перетворити колесо в магниевую пил. Звідси і вимоги до експлуатації (відсутність пошкоджень, кріплення тільки через спеціальні проставки), і вузька спеціалізація - спорт, тюнінг. З литими алюмінієвими все зрозуміло - красиві, легкі. Будучи створеними за всіма правилами, повинні при ударах деформуватися ободом менше, ніж сталеві штамповані, і зберігати тиск в шинах.

З їх кованими аналогами не все так просто. У певному сенсі це колісна еліта, дозволити собі яку ... може чи не будь-який росіянин. Справа в тому, що випуск такої продукції енерговитрат, металлоемок, вимагає серйозного устаткування і площ. Чого тільки варті преси, поетапно «обробні» заготовки та їх тиск - 5-20 тис.тонн. На заході такі колеса - дорогий ексклюзив. А ми можемо віддати належне Союзу і його ВПК, який розкидав по всій країні потужні металургійні підприємства. У 90-х від нестачі оборонних замовлень вони переходили на цивільні рейки, шукали альтернативні види заробітку. Одним з таких став випуск кованих коліс. Їх роблять на металургійних гігантах в Красноярську (КраМЗ), Верхній Салде (ВСМПО), Каменськ-Уральську (КУМЗ) і в Ступіно (бренд MK). Правда, підібрати колеса вподобаного дизайну і потрібного типорозміру вдасться хіба що в Інтернет-магазинах або шинних центрах найбільших міст. Для зазначених підприємств колеса - лише один із напрямів роботи, причому не основне. Прокат і профілі з різних сплавів йдуть в різні галузі від авіабудування до медицини і нафтовидобутку. Диски - так, приробіток. Та й попит - при тому що ціни на вітчизняну «ковку» не набагато вище, ніж на «лиття» (або навіть однакові) - невеликий. Тут грає роль зовнішній вигляд - ізотермічної штампуванням не одержати настільки улюблених споживачем вигадливих форм (хоча зараз завдяки сучасним обробним верстатів ця ситуація змінюється в кращу сторону). Зате механізми так спресовують структуру алюмінію, що вона починає повторювати обводи колеса, роблячи його значного міцніше литого або сталевого штампованого. І вага їх в теорії за рахунок більш тонких (але міцних) елементів повинен бути нижче. Однак металурги не дизайнери і не маркетологи. У виробництві і продажу досі повно моделей, розроблених десять і більше років тому - з «жирними» спицями та маточиною. Такі ковані диски навряд чи легше литих. Бувають і збірні конструкції, де, наприклад, маточина і спиці виконані литими, а обід кований. І все це пов'язано болтами, утяжеляются диск. Але до маси коліс ми ще повернемося.

цифри

А як же основні параметри, за якими підбираються колеса? Теж досить лише освіжити знання. З кількістю отворів під болти-шпильки все зрозуміло. Цифра, що стоїть за ним (наприклад, 5х114,3), говорить про діаметр окружності, на якій знаходяться центри кріплення. Так званий PCD (Pitch Circle Diameter) - зрозуміло, що дотримуватися його потрібно строго (скажімо, є 110 і 112 мм). Формули розрахунку для п'яти і шести отворів є, однак будь-який продавець, звичайно, з поправкою на місцеву специфіку, володіє цією інформацією. Ширина диска повинна бути менше ширини шини приблизно на 20%. Але тут допустимі невеликі вольності. Так, 195-мм покришка встане і на 6, і на 6,5-дюймові колеса, а для 215-мм «гуми» підійдуть диски в 6,5 і 7 дюймів. Можна поекспериментувати і з вильотом (відстанню між площинами симетрії колеса і привалочной) - в межах 10-15 мм. Тільки варто пам'ятати, що значне його збільшення може призвести до контакту колеса з гальмівним супортом або деталями підвіски. А зменшення аж до негативного надмірно нагрузить ці самі деталі і ступичний підшипник. Сила на плече, чи знаєте, курс термеха ... З цієї ж причини не варто бездумно захоплюватися проставкамі-адаптерами, що дозволяють змінювати PCD і навіть сверловку. Тобто це, звичайно, можливо, однак з урахуванням товщини цієї проставки і вильоту диска.

Тобто це, звичайно, можливо, однак з урахуванням товщини цієї проставки і вильоту диска

На цьому малюнку добре видно, від чого виходить негативний, нульовий або позитивний виліт. У першому випадку диск можна буде відрізнити по широкій зовнішньої полиці

Ще один параметр, на який потрібно звертати увагу - DIA, внутрішній діаметр центрального отвору диска або зовнішній - посадкового буртика на ступиці автомобіля. Чи не купити б колеса, які не встануть на нього. Але немає нічого хорошого і в більшому розмірі, оскільки диск повинен Центрованим на ступиці. Це може відбуватися і по шпильок-болтів - якщо їх форма збігається з такою в отворах колеса. Якщо ж з одного боку конус, а з іншого площину ... Загалом, краще підстрахуватися і встановити кільце-адаптер, яке компенсує різницю діаметрів і зніме навантаження з болтів або шпильок. В інших випадках можна навіть очікувати руйнування колеса в області межболтових отворів або зміни самої геометрії диска.

Центрувальні кільця-перехідники, що вставляються з тильного боку в центральний отвір диска, можуть бути пластиковими, алюмінієвими і сталевими. Рідко зустрічаються металеві після першої зими навряд чи (при необхідності) захочуть покидати колесо. Пластикові в цьому відношенні краще. І дешевше - комплект залежно від зовнішнього і внутрішнього діаметра варто 150-800 руб.

Нарешті, варто добре подумати над тим, чи треба збільшувати штатний посадковий діаметр дисків. Для багатьох моделей підійдуть колеса від 15-ти до 17-ти і навіть 18 дюймів. Але ж ми ж живемо в Росії! По-перше, це зменшення профілю шин і зниження їх демпфуючих здібностей, що обов'язково позначиться на ресурсі підвіски. По-друге, це збільшення безпружинних мас мінімум на 1-2 кг. Дрібниці? Однак почуття дрібниці - навіть водіями-початківцями, навіть з пасажирського сидіння. За знайденої при переході, скажімо, з 17-ти на 16 дюймів плавності ходу. Не кажучи вже про те, що від зменшення цього значення знову ж таки залежить живучість ходової. А по-третє, збільшення і зовнішнього діаметра, і маси колеса неминуче (і не в кращу сторону) впливає на економічність і динамічні характеристики. Правда, в малопомітних нюансах. Проте все це вкупі ставить доцільність використання коліс побільше під сумнів. Відповіддю-то йому служить лише «красиво виглядають».

Дивно, що останнім часом самі автокомпанії тяжіють до таких «дешевих понтів». Якщо 15-20 років тому на якомусь представника E-класу могли стояти 16-е і навіть 15-е колеса, то тепер перші можна зустріти на моделях сегмента B і тим більше C. Удар по «почуття прекрасного» потенційних клієнтів, маркетинг ? Не без цього. Хоча бачиться тут і конструктивна необхідність, обгрунтована економічними розрахунками. Не секрет, що значна частина коштів при розробці автомобіля йде на доведення шасі, причому не віртуальну - натуральну, на автодромах і звичайних дорогах. А що як і низькопрофільні шини здатне знизити витрати на настройку ходової частини? Знизивши до мінімуму бічні відведення шин, можна скоротити дорогу програму тестів. Фантазії? Але чому ж тоді на деяких абсолютно беззубих моделях з'являються 17-дюймові колеса з тоненькою гумової прошарком? І їх підвіска при цьому абсолютно не готова боротися з нашої дорожньої середовищем.

І їх підвіска при цьому абсолютно не готова боротися з нашої дорожньої середовищем

У ряді випадків при рідних 16-х або 17-х колесах вдасться встановити 15-дюймові. Автомобіль обов'язково стане м'якше, але, безумовно, втратить гостроту реакцій. Вибирати власнику. Інший раз, як на знімку, перейти на менший посадковий діаметр не вийде - завадить поворотний кулак з кріпленням стійки і гальмівний супорт

Виправленому вірити?

Гостро стоїть проблема вибору виробника легкосплавних коліс. Якщо на початку століття конкуренцію російським і європейським компаніям становили турецькі металурги, то зараз прилавки магазинів заполонила продукція китайських ливарників. Купівля її - та ще лотерея. Усілякі сертифікати, в тому числі на відповідність ГОСТу Р 50511-93 (колеса з легких сплавів для пневматичних шин), придбати не проблема. А тести в ЗМІ рідкісні і, само собою, не можуть охопити весь асортимент. І все-таки деякі висновки зробити можна.

Так, в тих же тестах колеса з Піднебесної частіше руйнуються при всіх видах випробувань - при динамічних навантаженнях на швидкості, косому ударі в обід або в додатку крутного моменту до маточини. Та й шиномонтажники відзначають - нерідко нові китайські диски вже мають кривизну і радіальне з осьовим биття. Яке вже тут відповідність ГОСТам! До речі, підтверджують це і вітчизняні виробники, періодично закуповують продукцію конкурентів.

Інша справа колеса з Європи і Японії. Висока і стабільна якість! Те ж саме скажемо і про російських, як мінімум красноярських литих дисках і взагалі про вітчизняну «куванні». Незважаючи на те що багато (мабуть, за звичкою) все ще лають наших ливарників та «ковалів», зростання якості в наявності. Не дарма, повторимося, вітчизняні вироби йдуть на експорт, гідно проходять випробування і поставляються для первинної комплектації на конвеєри російських СП.

Чи є у легкосплавних коліс певний ресурс? Сказати складно, оскільки наші дороги ставлять хрест на будь-яких підрахунках. Можна лише відзначити, що з Європи або Японії приходять в дуже непоганому стані диски випуску 90-х років, а часом і 80-х. Який у них там пробіг був, хто знає ... Що стосується місцевих умов, то вони здатні підвести риску під експлуатацією будь-яких коліс. Мнеться і ламається і «лиття», і «кування». Відновлюється?

Майстерні по ремонту легкосплавних дисків бувають різної спеціалізації. В одних є балансування коліс і шиномонтаж. Інші мають вузьку спеціалізацію - готові займатися тільки відновленням без будь-якої сезонної стахановщини. Є сервіси, де пропонують повний цикл реабілітаційних робіт - відновлення і фарбування. Але в одному всі ремонтники, з якими доводилося спілкуватися, одностайні. За ремонт візьмуться, якщо немає пошкоджень на ступиці і спицях. Обід ж ремонтують - заварюють тріщини, правлять вм'ятини і навіть наварюють вирвані, обламані шматки металу. І виглядає все це потім відмінно! Відзначають, що європейські та японські литі колеса в роботі важкі, оскільки структура матеріалу у них однорідна. А китайський алюміній «м'який». Неохоче беруться за ковані вироби - правляться вони важко. Однак «заплатки» на них все ж наплавляют. При цьому шматки беруть від «лиття». Чи правильно це?

Чи правильно це

Відновлення лакофарбового покриття - досить часта операція. Ці диски отпескоструени і готові до фарбування

Взагалі подібне Відновлення здається Досить сумнівною процесом. Ні, якісь незначні пошкодження - злегка погнутий обід, невелікі тріщіні - усувають. Але, думається, для того, щоб відтворити колесо з початкової міцністю, необхідно зімітувати заводські умови. У звичайній майстерні при використанні газового пальника це як мінімум проблематично. Так що ж, викидати?

Таке пошкодження відновлять. Без ударних навантажень буде працювати. Але як визначити ту яму і ту швидкість, на яких це колесо не правильно помнеться - знову зруйнується

На питання про те, скільки проходять колеса після такої реінкарнації, ремонтники зазвичай відповідають «ну, їздять же». Так, все вірно, їздять. Ось тільки зовнішній лиск і змінилися характеристики сплаву - не одне й те саме. І якщо їх не викидати, то хоча б поставити назад, змінити стиль їзди і пам'ятати про те, що в ходової частини тепер є слабка ланка. В крайньому випадку, відновлені колеса можна трансформувати в дизайнерські речі для інтер'єру, наприклад, журнальні столики. За кордоном зараз такі в моді.

Як правильно вибрати ремонтну майстерню, де грамотно і якісно ... хоча б перевірять стан коліс? Потрібно звернути увагу на наявність вимірювального інструмента. Часто майстри оцінюють втрату геометрії на вічко

І правда, хто з нас, якщо мова йшла не про чисто «господарської» машині або конкретної руїні, не думав «підправити» дизайн симпатичним литтям?
А як ще на моделях, далеких від будь-якого GT, та до того ж орієнтованих на російський ринок, пояснити появу великих коліс з низькопрофільною «гумою»?
Або все ж справа не в кіче, не в маркетингу - в інженерної необхідності?
Так що вибрати?
Дрібниці?
Удар по «почуття прекрасного» потенційних клієнтів, маркетинг ?
А що як і низькопрофільні шини здатне знизити витрати на настройку ходової частини?
Фантазії?
Але чому ж тоді на деяких абсолютно беззубих моделях з'являються 17-дюймові колеса з тоненькою гумової прошарком?
Чи є у легкосплавних коліс певний ресурс?