Колесные диски
Существует две системы автомобильной терминологии, одна бытует в индустрии автомобилестроения, вторая - среди автолюбителей и простого люда.
Условимся, что словом "колесо" мы будем называть автомобильное колесо в сборе - металлическая и резиновая составляющие. В данном разделе речь пойдет о металлической части - между ступицей автомобиля и шиной, условно назовем этот элемент конструкции "диском" или "дисковым колесом".
Для справки: "часто дисковое колесо называют просто диском (очевидно, во избежание путаницы между колесом в сборе и колесом как элементом конструкции автомобиля), что конечно, неверно. Ибо, на самом деле бывают разборные колеса, где обод и диск скреплены резьбовыми соединениями, а так же бездисковые колеса (например, на грузовиках "КамАЗ") или колеса с дисками в виде кольцевых фланцев (автомобили ЗАЗ)."
Дисковое колесо состоит из двух элементов — обода и диска, соединенных между собой точечной контактной сваркой, или цельноотлитых.
1. Обод — это кольцеообразная (определенного профиля) часть колеса, на которую монтируется и опирается шина.
2. Диск — это центральная часть дискового колеса, несущая обод. Диск крепится к ступице при помощи посадочных отверстий.
Для справки: ступица - центральная обычно утолщенная часть вращающейся детали (маховика, шкива, колеса и т.д.), имеющая отверстие для посадки на вал или ось, соединена с ободом колеса диском.
Типы дисковых колес
В данном разделе речь идет о дисковых колесах неразборной конструкции для камерных и бескамерных шин.
По технологии изготовления дисковые колеса делятся на стальные сварные (прокатный обод и штампованый диск), лекосплавные (литые, кованые).
Стальные диски
Части стальных дисков штампуют из листа и соединяют сваркой. Эта технология дешева и дает достаточно качественный продукт.
Достоинства:- довольно высокая прочность;
- возможность восстановления даже в случае очень сильного смятия закраин.
- большая масса;
- невысокая точность изготовления (а значит, возможны проблемы с балансировкой);
- устаревший дизайн.
Легкосплавные диски
Легкосплавные диски производятся из алюминиевых и магниевых сплавов. Они лучше отводят тепло от тормозных механизмов и ступиц автомобиля, предотвращая снижение эффективности тормозов при их частом использовании.
Достоинства:- обладают меньшей массой по сравнению со стальными;
- улучшают условия работы подвески;
- быстрее восстанавливает контакт с дорогой;
- широкие возможности вариаций дизайна;
- высокая точность изготовления;
- хорошо отводят тепло тормозного узла.
- Высокая коррозийность легких сплавов вынуждает производителей покрывать диски специальным лаком, который в случае повреждения очень трудно восстановить.
- Большая, по сравнению со стальными, толщина легкосплавных дисков требует применения специальных удлиненных крепежных болтов.
- При сильных ударах диски практически не деформируются, на элементы подвески передаются повышенные нагрузки, что может привести к их повреждению, а сами диски при этом могут разрушиться.
- Поврежденные легкосплавные колеса как правило не подлежат восстановлению.
Литые диски
При изготовлении литых дисков расплавленный металл (алюминиевый или магниевый сплав) заливают в форму, металл остывает, после чего посадочные поверхности обтачиваются, в полученной отливке сверлятся отверстия.
Недостатки:- зернистая структура металла;
- возможность наличия скрытых микротрещин;
- недостаточную прочность (при ударе они деформируются и даже раскалываются);
- сложность (часто невозможность) восстановления;
- чрезмерно толстые стенки.
- Легче стальных;
- Высокая короззийная стойкость.
Кованые диски
При ковке (или объемной штамповке) из заготовки выковывают поковку многослойной волокнистой структуры, которая затем обрабатывается на токарном станке.
Недостатки:- дороговизна технологии.
- исключительная прочность;
- легкость;
- лучше переносит удары.
Например: 13-дюймовое кованое колесо весит 4.9 кг против 6.0 кг у литого, а толщина стенок составляет только 3.0 мм против 5.5 мм у литого. При этом кованый диск лучше переносит удары. Поэтому для российских дорог кованые диски предпочтительнее несмотря на их дороговизну.
Сопоставив достоинства и недостатки литых и кованых легкосплавных дисков, выявили следующую градацию:
- литой магниевый - легкий и непрочный;
- литой алюминиевый - нормальные показатели;
- кованый алюминиевый - легкий и прочный;
- кованый магниевый - легкий и сверхпрочный.
Полезно: уменьшение массы колеса обеспечивает снижение неподрессоренных инерционных масс автомобиля, что улучшает условия работы его подвески. Это способствует повышению комфортабельности езды, улучшению тормозной динамики и управляемости автомобиля.
Магниевые диски, как правило, дорогостоящи и производятся на заказ. Надо заметить, что кованые диски российского производства, не уступая по качеству западным, стоят на порядок дешевле.
Сборные диски
Сборные дисковые колеса состоят из легкосплавной центральной части и стального обода. Достаточно редки и дороги.