TECHNOLOGY - познавательный журнал

Technology - Познавательный Журнал
20 июля 2015

Колесные диски

Колесные диски делятся на две большие группы: стальные и сделанные из легких сплавов.

Стальные диски

Стальные диски, точнее, их части, штампуют из листа, а потом эти части соединяют сваркой. Получается предельно дешево и достаточно качественно — именно поэтому подавляющее большинство автомобилей на заводском конвейере оснащают стальными дисками.

Достоинства:

• Невысокая цена;
• Довольно высокая прочность и возможность восстановления даже в случае очень сильного смятия закраин.

Недостатки:

• Большая масса;
• Невысокая точность изготовления (а значит, возможны проблемы с балансировкой) и устаревший дизайн;
• Невысокая коррозионная стойкость, во многом обусловленная качеством покрытия. При этом самая низкая коррозионная стойкость у дисков, покрытых эмалью и электрофорезом.

Легкосплавные диски

Легкосплавные диски по многим свойствам лучше стальных. Они допускают любые игры с дизайном, у них высочайшая точность изготовления, они прекрасно отводят тепло от тормозного узла, но главное — они легкие (чем легче диски, тем меньше общая масса неподрессоренных частей автомобиля, а значит, меньше нагрузка на подвеску). Это общие достоинства. Уточненно же судить об их плюсах и минусах можно, лишь учитывая, каким способом и из какого именно сплава они сделаны — тут много нюансов, колесо колесу рознь. По способу изготовления легкосплавные диски делятся на литые и кованые.

Литой диск имеет зернистую внутреннюю структуру металла, и в этом его основной минус: при долгой езде по колдобинам в металле идет процесс накопления микротрещин (невидимых и потому опасных), которые рано или поздно проявят себя - от сильного удара диск может расколоться. Чтобы обеспечить достаточную механическую прочность, приходится увеличивать толщину стенок, а это снижает столь желанный выигрыш в весе. Литой диск требует защиты поверхности, без этого он быстро покрывается белесой оксидной пленкой и теряет товарный вид.

Ковка обеспечивает исключительно высокую прочность и жесткость конструкции. Кованый диск держит сильнейшие удары; в крайнем случае он не лопается, как литой, а гнется без образования трещин, что, безусловно, безопаснее. Кроме того, он очень легкий. Сравните: стальной штампованный диск в среднем весит 9 кг, литой алюминиевый - 7,8 кг, а кованый алюминиевый - 6,8 кг. Помять его теоретически можно, но скорее разлетится подвеска, чем помнется закраина кованого колеса. Коррозионная стойкость кованого диска значительно выше, чем литого, а значит, ниже требования к защите поверхности. Если бы не высокая стоимость, обусловленная сложностью технологии, кованые диски, наверное, давно бы вытеснили все остальные - по большинству характеристик кованым нет равных.

Льют и куют диски из алюминиевых и магниевых сплавов. Если расположить легкосплавные диски в порядке «от минуса к плюсу» по чисто техническим параметрам, то ряд будет таким: литой магниевый (легкий, но капризный, быстро растрескивается), литой алюминиевый (нормальный по совокупности качеств), кованый алюминиевый (прочный и легкий) и кованый магниевый (сверхпрочный и легкий). Но при выборе дисков, понятно, не только технические параметры играют роль. Советуем сразу отбросить крайности: магниевые диски, как литые, так и кованые, — большая редкость, их, как правило, делают только на заказ для спортивных машин.
Как выбрать автомобильные диски

Ширина обода. Есть золотое правило: она должна быть на 25-30% меньше ширины профиля шины. Допустим, Вы ищете под шину 195/70 R15. Ширина ее профиля 195 мм. В дюймах это будет 7,68 (надо 195 разделить на 25,4). Отнимите от этой величины 25% или 30% и полученное число округлите до ближайшего значения из стандартного ряда. Получите 5,5 дюйма - обод именно такой ширины нужен для шины 195/70R15.

Использование как слишком широких, так и слишком узких дисков (относительно ширины профиля шины) нежелательно: нарушается проектный профиль шины (боковины либо сжаты закраинами обода, либо растянуты на нем), из-за чего ухудшаются ее ездовые характеристики - реакция на поворот, сопротивление уводу, боковая жесткость. Допустимое отклонение ширины обода от нормы составляет 0,5 - 1,0 дюйма для дисков с монтажным диаметром до 14 дюймов; и 1,0 - 1,5 дюйма - для дисков с диаметром 15 дюймов и более. Но лучше, конечно, брать диск точно под шину.

Диаметр диска. Полный ряд монтажных диаметров легковых и внедорожных дисков:10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 и 19 дюймов. Подавляющее большинство современных автомобилей бегает на 13-, 14-, 15- и 16-дюймовых дисках. В последнее время наблюдается стойкая тенденция к увеличению монтажного диаметра; машины для которых штатными являются, например, 13-дюймовые диски, переводят на 14 дюймовые, 15 на 16 и т.д. Это объясняется стремлением использовать шины низких и сверхнизких серий, поскольку их ездовые качества лучше, чем шин высокого профиля. А чем ниже серия шины, тем меньше в колесе резины и, соответственно, больше металла - ведь наружный диаметр колеса остался неизменным. При использовании стальных дисков монтажный диаметр особо не увеличишь - это приведет к возрастанию массы колеса, что нежелательно. А применение легкосплавных дисков позволяет увеличивать монтажный диаметр диска, не утяжеляя колесо в целом.

На спортивных версиях автомобилей тормозные механизмы больше, чем на неспортивных, - следовательно, и диски должны быть больше его монтажного диаметра, иначе тормоз упрется в обод. Например, 15-или 16-дюймовый хотя на тюнинговых, спортивных и внедорожных автомобилях могут использоватся и более широкие диски - до 13,5 дюйма.

Диаметр расположения отверстий крепления (обозначается PCD - Pitch Circle Diameter) и количество этих отверстий. Например, PCD100/4 - 4 отверстия на диаметре 100 мм.

Поскольку отверстия крепления делают с солидным допуском в плюс по диаметру, можно ошибиться в выборе PCD, если он отличается от штатного на пару миллиметров. Например, на ступицу с PCD100/4 часто надевают колесо PCD98/4 (98 мм от 100 на глаз не отличишь). Это недопустимо. В этом случае из всех гаек (или болтов) только одна будет затянута полностью; остальные же отверстия 'уведет' и крепеж останется недотянутым или затянутым с перекосом - посадка колеса на ступицу будет неполной. На ходу такое колесо будет 'бить', кроме того, не полностью затянутые гайки будут откручиваться сами собой.

Диаметр центрального отверстия диска. У штатных колес автомобиля центральное отверстие, как правило, точно подогнано к ступице оси; на заводах принято центрировать колесо именно по нему - его диаметр является посадочным. Но если Вы покупаете диск в магазине, не удивляйтесь тому, что центральное отверстие может оказаться больше положенного. Производители запчастей часто делают отверстие заведомо увеличенного диаметра и снабжают диск набором переходных колец, что позволяет использовать его на разных моделях автомобилей. Колесо в этом случае центрируют по PCD.

Вылет колеса. Это расстояние между привалочной плоскостью колёсного диска (плоскость, которой диск прижимается к ступице) и серединой ширины диска (при совпадении этих плоскостей вылет нулевой). Вылет может быть нулевым, положительным (ступица диска выпячена наружу относительно середины обода) и отрицательным (ступица утоплена). Для каждой модели автомобиля вылет рассчитывается так, чтобы обеспечивались оптимальная устойчивость и управляемость машины, а также наименьшая нагрузка на подшипники ступиц. Немцы обозначают вылет ET (допустим, ET30 (мм), если его величина положительная, или ET-30, если отрицательная), французы - DEPORT, производители из других стран обычно пользуются английским OFFSET.

Не ставьте на автомобиль колеса с нештатным вылетом. Уменьшение вылета делает колею колес шире; хотя это немного и повышает устойчивость автомобиля и придает ему стильный гоночный вид, но вместе с тем резко перегружает подшипники ступиц и подвеску. Увеличить же вылет, т.е. сузить колею , как правило, невозможно - диск упрется в тормоз.

Типоразмеры болтов и гаек крепления колеса. Если Вы меняете стальной штампованный диск на легкосплавный, возможно, придется использовать болты (или шпильки) большей длины, чем штатные, - легкосплавный диск толще стального. Кроме того, старый крепеж не подойдет, если на новом диске предусмотрены отверстия, допустим под затяжку на сферу, а имеющиеся у Вас болты (штатные) затягиваются на конус.
Маркировка дисков

Пример: 6.0x15" 5x112 ET29 d58.6

• 6.0 — ширина диска в дюймах («B» на рисунке)
• 15" — диаметр диска в дюймах («D» на рисунке)
• 5x112 — количество болтов (или гаек), LZ в нашем случае 5 и диаметр, на котором они расположены, называется PCD (Pitch Circle Diameter) и в нашем случае он равен 112 мм. При необходимости PCD можно рассчитать, измерив расстояние между центрами дальних отверстий (это можно сделать обычной линейкой не снимая колеса с автомобиля). У дисков с пятью крепёжными болтами (или гайками) для получения значения PCD расстояние между центрами дальних отверстий нужно умножить на коэффициент 1.051. У дисков с четырьмя крепёжными болтами (или гайками) значение PCD равно расстоянию между центрами дальних отверстий.
• ET29 — вылет (или вынос) диска, измеряется в мм и в нашем случае он равен 29 мм. Чем размер вылета ближе к 0, тем колесо дальше от кузова.
• d58.6 — диаметр центрального отверстия, которое измеряется со стороны привалочной плоскости. Диаметр (DIA на рисунке) измеряется в мм и в нашем случае равен 58.6 мм.