Главная
Статьи
Форум
Колесная азбука

По материалам сайта http://abs-magazine.ru/

Колеса и колеса в сборе

Прежде всего договоримся о терминологии. В автомобильной жизни мирно уживаются два языка: официальный и разговорный. Сравните: в каталогах запчастей пишут «ветровое стекло», а произносят «лобовое». В инструкциях имеется «датчик-распределитель», а на профессиональном жаргоне это «трамблер» – примерам несть числа.

Но статья в профессиональном журнале обязывает пользоваться строгими техническими терминами. Не будем отступать от этого правила.

Итак, терминология. Изделие, в обиходе именуемое колесным диском или просто диском, в конструкторской документации называют колесом. Оно состоит из дисковой части с центральным и крепежными отверстиями и обода, на который монтируется шина (см. рисунок). Колесо, «обутое» в резину, именуется колесом в сборе. А теперь вернемся к сезонным заботам владельцев автомобилей.

Одни поступают так: по весне приезжают в шиномонтажную мастерскую, просят демонтировать зимнюю резину и установить на те же колеса летние шины. Осенью история повторяется – летние шины демонтируются, а зимние устанавливаются. Понятно, что подобные сезонные упражнения не прибавляют жизни ни резине, ни колесам. И в один прекрасный момент эти люди понимают: наибольшей ходимостью обладают колеса в сборе, которые никогда не перебортировали! И экономия, которой они так радовались, – мнимая.

Есть и другие – то ли отчаянные, то ли недостаточно информированные. Они пытаются круглый год ездить на «всесезонке». О возможных последствиях такой беспечности говорилось не раз, поэтому ограничимся одной фразой: это очень опасно, особенно в гололед.

Словом, самое разумное – это обзавестись зимним и летним комплектами колес в сборе: сезонный стоит на машине, а его «коллега» ожидает своей очереди в гараже. А владельцам магазинов впору вывесить лозунг: «Каждой покрышке – свое колесо». И еще один: «Новой резине – новые колеса». Не корысти ради, а для просвещения населения.

Выбрать нужные колеса поможет квалифицированный продавец-консультант. Но чтобы общение с ним было плодотворным, желательно хотя бы немного «войти в тему».

Начнем с факта, всем известного: колеса для легковых автомобилей изготавливают из стали или из легких сплавов. Давайте кратко ознакомимся с теми и другими.

«Сверкая блеском стали…»

Стальными колесами комплектуют многие бюджетные автомобили. Причина проста: они дешевле легкосплавных, а строгое соблюдение технологической дисциплины гарантирует очень хорошие эксплуатационные свойства этих изделий. Но всем ли удается соблюсти эту самую дисциплину? К сожалению, нет.

Если коротко, технология изготовления стальных колес такова:

• штамповка центральной (дисковой) части;

• раскатка фигурной полосы для обода;

• гибка фигурной полосы в кольцо;

• сварка торцов полученного кольца;

• сварка готового обода с диском.

Как видим, называть стальные колеса штампованными неверно – штампуется здесь только диск.



Итак, технология. Казалось бы, ничего особенного… Но обработка металлов давлением – процесс очень сложный. И если производитель неправильно подберет оборудование, установит изношенные штампы и упразднит промежуточный контроль, то и качество получит соответствующее: радиальные и торцевые биения, «восьмерки», разную толщину обода – отбалансировать такие колеса будет невозможно.

К сожалению, подобными дефектами грешат дешевые изделия. А стальные колеса ведущих мировых производителей настолько точны в изготовлении, что не требуют балансировки. Если же такая необходимость возникает, то из-за шин.

Изготовление колеса завершается нанесением трехслойного покрытия: грунтовки, порошковой эмали и лака, обеспечивающих надежную защиту как от коррозии, так и от ударов мелких камешков. Цвет покрытия – черный (такие колеса обычно эксплуатируются с декоративным колпаком) либо серебристый. Так что «блеск стали» в названии данного раздела не более чем метафора.

Легкие колеса

Подобно многим автокомпонентам, легкосплавные колеса пришли к нам из спорта – там их достоинства были выигрышными в прямом смысле слова.

Что же за достоинства такие? Прежде всего, назовем снижение массы неподрессоренных частей – а чем меньше ее доля в общей массе автомобиля, тем выше плавность хода.



Кроме того, легкие колеса требуют меньшей мощности для раскрутки. Следовательно, уменьшается нагрузка на двигатель, трансмиссию, подшипники ступиц, улучшается разгон, снижается расход топлива. Все перечисленное подтверждается не только ощущениями водителя – в конце концов, это дело субъективное, но и контрольными приборами. В результате подвеска служит дольше, вероятность ее пробоя уменьшается, а углы установки колес нарушаются реже.

Современные машины динамичные, для лучшей устойчивости и управляемости конструкторы «обувают» их в низкопрофильные шины. Увеличиваются и посадочные диаметры колес. Понятно, что масса и, следовательно, момент инерции стальных колес при этом возрастают. А вот легкосплавные позволяют достичь нужной размерности без особого увеличения веса. Добавим к сказанному, что геометрическая точность легкосплавных колес выше, чем у ширпотребовских стальных.

И еще: легкосплавные колеса обеспечивают хороший отвод тепла от тормозных механизмов. Причин здесь как минимум две: высокая (почти в 7 раз больше, чем у стали) теплопро­водность сплавов и улучшенное охлаждение узла воздухом через окна в колесе – как правило, они больше, чем у стальных. Для усиления этого эффекта спицам колеса иногда придают форму вентиляторных лопаток.

«Льем, куем, штампуем…»

По способу изготовления легкосплавные колеса подразделяются на литые, кованые и сборные. Что такое «литые колеса», надеемся, понятно всем, а вот термин «кованые» требует уточнения.

Классическая свободная ковка на паровоздушном молоте тут ни при чем – эти колеса изготавливают на мощных прессах методом горячей объемной штамповки. Поэтому признаем: термин несколько условен, – но изделия от этого хуже не становятся.

Кованые колеса отличаются от литых меньшей массой и увеличенным запасом прочности. Объясняется это следующим: при пластическом деформировании зерна металла вытягиваются в нужном направлении, происходит текстурирование материала. Поэтому штампованная деталь всегда прочнее литой. А улучшенные механические характеристики позволяют уменьшить толщину стенок и облегчить колесо на 15–25%.

Выше говорилось, что обработка металлов давлением – процесс сложный. Теперь придется уточнить: пластическое деформирование легких сплавов – это вершина, апогей, искусство. Подобные технологии относятся к разряду высоких.

Алюминий или магний?

А теперь поговорим о материалах для изготовления легких колес. Наибольшее распространение получили сплавы на основе алюминия с изрядной порцией кремния – он повышает литейные свойства сплава. В рецептуре присутствуют также небольшие добавки никеля, цинка и некоторых редкоземельных металлов.

На стадии подготовки сырья делается все возможное, чтобы уменьшить содержание посторонних примесей – например, железа. Если его доля в сплаве достигнет 0,3%, изделие получится хрупким. Поэтому в производстве колес категорически запрещается использовать вторичное сырье. Применяется лишь так называемый первичный алюминий, полученный из бокситов.

Легкие колеса отливают также из магниевых сплавов. Что ж, прекрасный материал: малая плотность, высокая демпфирующая способность, отменная прочность. Однако, как показала практика, без соответствующей защиты магниевые сплавы довольно быстро начинают корродировать. Причины очевидны: контакты с солью на дорогах, кислотосодержащие осадки и образование гальванических пар. Так, пара «железо – магний» возникает при контакте с крепежной скобой балансировочного грузика. А поскольку в ряду электрохимических напряжений металлов магний стоит довольно далеко от железа, парочка получается весьма агрессивной.

Поэтому магниевые колеса защищают специальными полимерными лаками. Это покрытие долго сохраняет свои свойства – но лишь на хороших дорогах. А балансировочные грузики на магниевых колесах рекомендуется не крепить скобами, а приклеивать.

«Что в имени тебе моем?»

На каждом колесе, если только оно не «левое», имеется маркировка. Давайте посмотрим: что в ней «зашифровано»? Лучше всего сделать это на конкретном примере.

Допустим, перед нами следующий набор символов: 51/Jx13Н2-S. Первые две цифры подсказывают, что ширина обода данного колеса равна 5,1 дюйма. Что такое «13», знают все – это монтажный диаметр 13 дюймов.

Буква «J» означает, что высота закраины обода равна 17,3 мм. Могут встречаться и другие значки: «В» – 14,0 мм, «С» – 15,9 мм, «JК» – 18,0 мм и «К» – 19,6 мм.

Значок «х» указывает на глубокий обод с монтажным ручьем если же вместо него стоит значок «-», то перед нами разборное колесо с плоским ободом.

Буква «Н» говорит о наличии круглого выступа – хампа (от англ. hump – горб, холм). Напомним, что хампы нужны для бескамерной резины: если из шины выходит воздух, кольцевые хампы удерживают ее борта на полках обода. Здесь могут встречаться варианты: «FH» (flat hump) – плоский хамп, «CH» (combi hump) – комбинированный хамп, а идущая следом цифра говорит об их количестве.

Выпускаются также колеса без хампов, имеющие дополнительную маркировку «SL» (special ledge). Если глубокий обод с монтажным ручьем сделан симметричным, проставляют дополнительное обозначение «S». Ну вот, надпись мы расшифровали.

Однако на колесе могут маркироваться и другие данные: вылет (расстояние между плоскостью симметрии обода и привалочной плоскостью колеса); предельная нагрузка на колесо в фунтах или килограммах; клеймо рентгеноскопии; фирменный знак производителя; клеймо, подтверждающее соблюдение стандартов (TUV, SAE и других); дата изготовления.

Несколько слов о вылете. Немецкие производители обозначают его ЕТ, французские – DEPORT, остальные OFFSET. Цифры, идущие за буквами, означают его величину. Например, «29» – положительный вылет 29 мм, «-17» – отрицательный вылет 17 мм.

Кроме того, на колесе могут присутствовать количество и диаметр расположения отверстий для крепления. Обычно это аббревиатура PSD (pitch circle diameter) с цифрами, разделенными косой чертой. Например, PSD4/98 означает «четыре отверстия на диаметре 98 мм».

Бывает, что указывают предельное давление, на которое рассчитано колесо. Так, надпись MAX PSI 55 COLD означает, что давление, измеренное на холодной шине, не должно превышать 55 фунтов на квадратный дюйм, что примерно соответствует 3,8 атмосферы. Проставляют и способ изготовления: если колесо кованое, то FORGED.

Маркировку наносят так, чтобы ее можно было прочитать даже на колесе в сборе.

И в заключение раздела об одной распространенной ошибке. Иногда приходится видеть в продаже колеса с этикеткой, на которой, к примеру, написано R16. Напомним, что буква R означает «радиальная шина» и к колесам, будь они стальные или легкосплавные, не имеет никакого отношения! А 16 – это посадочный диаметр, а вовсе не радиус.

Рядом на дорогах

Приведенные рассуждения могут навести на мысль, что легкосплавные колеса в скором времени вытеснят традиционные стальные. Однако специалисты полагают, что такого не случится – причем не по техническим, а по экономическим причинам.

Дело в том, что цены на первичный алюминий из природного сырья растут как на дрожжах, а производить колеса хорошего качества из вторичного сырья пока не представляется возможным. Но в любом случае изделия из стали останутся более дешевыми.

Так что стальные и легкосплавные колеса еще долго будут катиться рядом – в том числе и по российским дорогам. Но тем не менее дальнейший рассказ мы посвятим легкосплавным колесам.

Осень – самое время поговорить о зимних напастях. Наши автомобилисты ездят на легкосплавных колесах круглый год, не опасаясь ни соли, ни слякоти, ни прочих зимних угроз. Денег, что ли, не считают или секрет знают, как сохранить колеса до весны в первозданной свежести?

А может, нет никакой разницы между летним и зимним сезонами, и нечего носиться с легкосплавными колесами как с писаной торбой? Может, все страхи продавцы выдумали, чтобы автомобилисты покупали по два комплекта колес в сборе с шинами – один на лето, другой на зиму?

В общем, принимая решение в пользу зимней эксплуатации легкосплавных колес, надо крепко подумать, стоит ли игра свеч. С одной стороны, легкосплавные колеса дороже стальных. Но в то же время при установке менее увесистых колес автомобиль приобретает ряд эксплуатационных преимуществ. Например, уменьшается расход горючего.

Однако риск попасть в выбоину на полном ходу зависит не от технологии изготовления колес, а от того, насколько хорошо видны на дороге мелкие и крупные неровности. Зимой это событие более вероятно, чем летом. Во-первых, чаще приходится ездить в темное время, во?вторых, заснеженная дорога даже днем выглядит более ровной, чем на самом деле. Следовательно, деформации колес зимой возникают чаще, чем летом.

Можно ли править поврежденные легкосплавные колеса? И вообще, целесообразно ли эксплуатировать их зимой? С этими вопросами мы обратились к руководителю сертификационной испытательной лаборатории колес автомобилей (ИЛКА) канд. техн. наук, доценту Александру Вахромееву. Вот его комментарий.



–?На хороших легкосплавных колесах можно и нужно ездить круглый год. Только делать это надо цивилизованно. Помните, как рвался Левша к государю императору после поездки в Англию? Он увидел, что англичане «ружья кирпичом не чистят», и хотел предупредить своих соотечественников: «чтобы и у нас не чистили». Примерно то же самое можно сказать о предмете нашего разговора.

Почистить колесо щеткой – это полбеды. Гораздо опаснее, когда берутся выправлять вмятины на ободе. Ямы, колдобины, а то и открытые колодцы на наших дорогах далеко не редкость. И любителей «прохватить с ветерком» тоже предостаточно. Влетит такой скоростник в яму, а потом из экономии отправляется в мастерскую.

Ни в коем случае нельзя править литые колеса, структура сплава которых уже нарушена в деформированных участках. Повторная деформация только усугубляет ослабление структуры, вплоть до образования микротрещин. Это граната, из которой выдернуто кольцо. Рано или поздно она взорвется. Вполне вероятно механическое разрушение колеса, и никто не знает, когда это случится.

Новое легкосплавное колесо из алюминиевого сплава, которое соответствует нормам российского стандарта и Правилам ЕЭК ООН, не должно разрушаться с образованием хрупких изломов. Оно имеет право только пластически деформироваться – за этим в нашей стране следят строго. Прежде чем колесо сертифицируют, оно проходит усталостные, ударные и статические испытания. Нигде в мире не применяют таких суровых тестов. Наши специа­листы подошли к делу творчески. Они обобщили международный опыт и выбрали наиболее строгие и адекватные испытания.

Эффект конструктивных изменений налицо: колесо справа прошло испытание на косой удар в отличие от «коллеги» слева
Эффект конструктивных изменений налицо: колесо справа прошло испытание на косой удар в отличие от «коллеги» слева

Между прочим, в свое время оценка несущей способности колес по нашему ГОСТу побудила немцев включить в свои стандарты (TUV) испытания на удар. Но немцы это немцы. А в России надо иметь в виду: гарантией, что колесо прошло необходимые испытания, является сертификат со ссылкой на наш Испытательный центр.

В заключение дадим совет автолюбителям. Переходя на легкосплавные колеса, обзаведитесь динамометрическим ключом и затягивайте колесные болты с предписанным усилием. Обычно это 130 Н•м. В килограммометрах цифра будет на порядок меньше (если точно, то 130 надо разделить на 9,8).

Вы спросите: а что, стальным колесам динамометрический ключ не нужен? Строго говоря, нужен. Но есть одна особенность. В отверстии под болт или гайку стальной диск имеет изгиб, работающий как пружинная шайба. Благодаря этому крепеж имеет мало шансов открутиться в пути. У легкосплавного колеса такого «гровера» нет, и болт удерживается лишь благодаря силе трения.

  • Юрий Буцкий, канд. техн. наук


Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок
 








Рейтинг@Mail.ru