Колеса являются неотъемлемой частью в конструкции любого автомобиля, который невозможно представить без этой детали. Машина без них, впрочем, как и без двигателя, просто-напросто не поедет. Сила тяги, обеспечивающая движение авто, возникает тогда, когда крутящий момент подводится от мотора к ведущим колесам. Становится очевидным важность такой составляющей транспортного средства. Колесные диски подразделяются на две большие группы: сделанные из легких сплавов и стальные. В этой статье мы более подробно поговорим о первом виде.

Литые алюминиевые диски

Такие колеса являются на настоящее время самым распространенным видом. Они изготавливаются методом литья из легких сплавов на основе алюминия. Достоинством их по сравнению со стальными колесами является меньший вес, а именно они легче их на 20-30 %. В этом заключается их основное преимущество. Данный фактор заметно влияет на динамику разгона, плавность хода, а также на расход топлива. Отмечается, что чем меньше по весу диск, тем лучше становится управляемость автомобиля.

Ко всему прочему, снижается износ деталей ходовой системы в результате меньшей нагрузки. Также, что немаловажно, благодаря использованию алюминия агрессивное воздействие окружающей среды на колесные диски будет существенно ниже, чем на стальные. Это происходит по той причине, что на поверхности алюминия образуется оксидная пленка, а для того чтобы вид колес из-за этого не портился, на них наносится лакокрасочный материал. В целом такой легкосплавный диск обладает привлекательным видом и отличными эксплуатационными параметрами, а также имеется возможность более широкого выбора относительно его внешнего оформления. Несмотря на большинство плюсов, он имеет и ряд минусов по сравнению со стальным.

Как же делают литые диски?

Литье колесных дисков в кокиль

Вообще говоря, литье под давлением, когда металл закачивается в в литейную форму, является более предпочтительным, чем простая заливка в нее под действием силы тяжести. Однако литье в кокиль еще остается вполне релевантным литейным процессом для производства колесных дисков. Литье в кокиль является более дешевым, его применяют в основном тогда, когда не гонятся за снижением веса, а хотят получить оригинальный дизайн. Поскольку этот процесс при заполнении литейной формы полагается только на силы гравитации, то литейная структура обычно имеет больше дефектов (например, пористости), чем та, которая получается при литье под давлением. Поэтому диски, отлитые в кокиль, обычно имеют больший вес для того, чтобы обеспечить требуемую прочность.

Литые магниевые диски

Диски из магниевых сплавов встречаются гораздо реже. Впервые подобные колеса появились в 1980 году на Alfa Romeo Spider. Если на автомобиль устанавливаются подобные ободы, то при их изготовлении кроме магния используются, как правило, также алюминий и некоторые другие металлы. По сравнению с алюминиевыми данные колесные диски более легкие, и, пожалуй, это единственное их преимущество. Они обладают довольно существенным минусом – у них низкая коррозийная стойкость, по этой причине такие колеса требуют тщательного ухода за ними и применения особых защитных средств.

Требования к алюминиевым сплавам для колесных дисков

К материалам для колесных дисков предъявляется ряд требований, которые могут противоречить друг другу.

Литейный сплав должен обладать хорошими литейными свойствами:

• безупречное заполнение литейной формы,
• отсутствие налипания металла на литейную форму,
• минимальная склонность к горячему растрескиванию и усадке.

Материал должен иметь

• высокую способность выдерживать механические удары (пластичность, ударная прочность).

Материал колесного диска должен иметь

• высокое сопротивление коррозии как в нормальной, так и в солевой атмосфере.

Материал диска должен иметь

• высокую усталостную прочность.

Ремонт литых дисков

Если такой легкосплавный диск подвергся деформации, то для восстановления его уже будет невозможно применить прокатывание с предварительным нагревом, в этом случае устранение вмятин необходимо будет проводить на специальном стенде. В том случае, если возникли трещины, применяют аргонно-дуговую сварку. При этом следует отметить, что деформации литого диска возникают достаточно редко, ведь, чтобы это случилось, необходимо воздействие на него большой силы. Для сравнения: чтобы возникли повреждения на колесе, изготовленном на легкосплавной основе, потребуется сила удара в 3-5 раз большая, нежели та, под воздействием которой деформируется стальной штампованный диск. Но есть и минус, заключающийся в том, что литые диски практически не поддаются ремонту, а вот кованые наряду со штампованными довольно легко восстановить.

Главные отличия литых типов дисков от остальных

Какие диски лучше стальные или легкосплавные? Этот вопрос часто интересует начинающих автомобилистов, однако вскоре все становится очевидным. Легкосплавные диски для авто имеют меньший вес и отличаются техническими характеристиками, прочностью и эстетическими качествами.

Примечательно, что литые типы дисков автомобиля в среднем на 40% легче своих стальных аналогов. От этого не только повышается качество управляемости авто, но и удается минимизировать нагрузку на подвеску.

Визуально литые диски для авто смотрятся очень привлекательно, поэтому молодежь часто отдает предпочтение именно этому варианту. Как видите, преимуществ достаточно много, и именно поэтому цена за один литой диск может в разы отличаться от стоимости стального аналога.

Не только вес играет здесь решающую роль. Существует масса отличий, которые могут проявить себя непосредственно в ходе эксплуатации транспортного средства. Например, когда отливка будет завершена, диски будет подвергаться процедуре каления, что позволит добиться от изделия максимальных показателей прочности и жесткости. Многим известно, что легкосплавные типы дисков для авто при сильном ударе не гнутся, а сразу раскалываются.

Кованые диски

Данные ободы изготавливаются, как правило, методом горячей штамповки легкосплавной заготовки. При их изготовлении применяются иные формы, чем у стальных колес, а также сплавы подвергаются более высокой температуре. Такие диски получаются с меньшей толщиной стенок, но при этом плотность их гораздо выше, чем у литых дисков. Материал становится более эластичным, напоминая, таким образом, по свойствам диски из стали, и при этом изделие получается существенно легче. Стоит отметить, что материалы используются такие же, как и при производстве литых дисков, разница заключается лишь в технологии. Это самые дорогие «катки», так как при их производстве применяется высококлассное оборудование.

Алюминиевый сплав AlSi11Mg

Вплоть до 80-х годов в Германии и Италии применяли близкий к эвтектическому составу сплав AlSi11Mg с содержанием кремния 11-12 %. Этот сплав обладает очень хорошими литейными свойствами, особенно в отношении к заполнению литейных форм и минимальной усадки. С другой стороны, этот химический состав алюминиевого сплава не обеспечивает ему достаточно высокой прочности и предела усталости, которые бы позволили далее уменьшать вес колесного диска.

Рисунок 5 – Литой колесный диск из алюминиевого сплава AlSi11Mg

Разница между литыми и коваными дисками

Если сравнить эти два варианта, то можно сказать следующее: кованые диски прочнее своих собратьев, так как литые имеют повышенную зернистость, соответственно, они в результате ударов могут получать трещины. В общем, они больше подходят для поездок по хорошим дорогам, а вот для бездорожья лучше выбирать кованые диски или же штампованные стальные. У кованых ободов имеется минус, который заключается в том, что из-за их повышенной жесткости и прочности при получении серьезного удара или попадании в серьезную яму энергия удара приходится на элементы подвески.

Легкосплавные колесные диски благодаря небольшому весу легче разогнать и остановить, облегчается работа подвески, и происходит лучший контакт с дорожным покрытием. Такие диски отводят тепло от тормозов, предотвращая их перегревание, таким образом, увеличивается и безопасность движения. Литье смотрится гораздо презентабельнее «штампов», а что касается стоимости, они, конечно же, дороже, но все же цена на них приемлемая. Литые диски отечественного производства 15-го радиуса стоят приблизительно 2-3 тысячи рублей. Импортное литье обойдется уже в 3500 рублей и выше, цена может быть и в несколько раз больше, в зависимости от покрытия диска и сложности исполнения.

Кованые диски являются самыми дорогими, несмотря на то, что при их производстве используются те же материалы, что и в литье. Но более высокая цена обусловливается их лучшими характеристиками, полученными за счет особой технологии, применяемой при производстве. Диск на 15 дюймов, например, весит около 6-7 кг, а литой — на 2-3 кг больше. При этом кованые диски не изобилуют разнообразием форм и сложностью рисунков. Такие диски производства России обойдутся в 3-3,5 тысячи рублей, а импортные стоят гораздо дороже.

Алюминиевый сплав AlSi7Mg0,3 (A356)

В настоящее время стандартным сплавом для изготовления колесных дисков является литейный алюминиевый сплав AlSi7Mg0,3, который более известен как сплав A356, с дополнительным модифицированием стронцием. Впервые этот сплав применялся для изготовления колесных дисков во Франции, причем термическая обработка не применялась.

Однако преимуществом этого сплава AlSi7Mg0,3 является именно то, что он является термически упрочняемым, а это позволяет обеспечивать дискам дополнительную прочность. В Соединенных Штатах и Японии этот сплав с самого начала применяли с термической обработкой Т6, то есть в состоянии после закалки и искусственного старения.

Легкосплавные диски на ВАЗ

На ВАЗ-2109 и 2110 можно, допустим, установить литые диски радиусом 13, 14 и 15 дюймов. Можно пробовать установить и «катки» большего размера, но при этом необходимо будет внести определенные изменения в конструкцию автомобиля. Самым популярным размером литых дисков, которые устанавливаются на ВАЗ, является 14-й радиус. Поэтому, устанавливая колеса большего размера, необходимо учитывать ширину и вылет, которые определены производителем. Литые диски, отличающиеся по диаметру от заводских, могут конфликтовать с деталями подвески авто и колесными арками. На «восьмерки» и «девятки» можно поставить также диски 15-го радиуса с низкопрофильной резиной.

Диски на 15 дюймов часто применяются на автомобилях легкового класса, то есть в этом сегменте они являются стандартными по размеру. Кроме этого используются легкосплавные диски 16, 17, 19 R. Как правило, это низкопрофильные колеса. По желанию можно установить и кованые диски, но из-за дороговизны на таких автомобилях их применяют гораздо реже, чем легкосплавные и стальные.

В статье мы сделали обзор разных дисков, более подробно остановившись на таком варианте, как легкосплавный диск, который на настоящее время все более находит применение.

Правила подбора дисков – параметры и обозначения

При выборе дисков на автомобили важно учитывать несколько геометрических параметров:

• ширина обода;
• диаметр диска;
• вылет диска;
• разболтовка – количество отверстий для крепления, а также их диаметр расположения;
• диаметр центрального отверстия.

Чтобы избежать технических проблем, сэкономить время и деньги владельцы авто необходимо знать какие бывают параметры, их обозначения и особенности.

Диаметр

Диаметр диска. Посадочный размер под покрышку измеряется по уровню полок. Размерный ряд варьируется в пределах от 10 до 22 дюймов, но наиболее распространенными считаются 13 до 16 дюймов.

Ширина

Ширина профиля резины может быть больше ширины диска на 1–2 дюйма. Эксплуатация широких или узких дисков опасна и не целесообразна. За счет нарушения размерного соответствия ухудшаются ходовые характеристики транспортного средства. Допустимое отклонение в расстоянии между полками – 0,5-1,0 дюйм для дисков диаметром до 14 дюймов, 1-1,5 дюйма для дисков диаметром более 15 дюймов.

Крепежные отверстия PCD

PCD – расположение крепежных отверстий, где первая цифра это диаметр, расположения отверстий, а остальные обозначают расстояние между ними. Стандартный ряд начинается с отметки 98 и достигает 148 мм, число отверстий – 4-6 штук. Несоответствие величин приводит к перекосу колеса, к его биению.

Форма крепежных отверстий

Форма крепежных отверстий. В качестве крепежа литых дисков используют колесные гайки, которые фиксируют колесо на ступице. Обычно они имеют шестиугольную форму, различную по размеру и форме резьбы. Поэтому при покупке стоит уточнить у продавца, какую лучше гайку выбрать для конкретного автомобиля.

Диаметр центрального отверстия

Диаметр центрального отверстия ориентировочно составляет 50-70 мм. Выбирать диск стоит в строгом соответствии с конкретным размером. Для компенсации зазора производители комплектуют диски наборами переходных колец для центрирования.

Вылет диска

Вылет диска – это расстояние от вертикальной оси симметрии диска до привалочной плоскости соприкосновения со ступицей колеса. Вылет бывает нулевым и положительным, когда ступица выходит за пределы оси симметрии диска. Если ступица утоплена относительно середины колеса, вылет будет отрицательным. Нейтральное положение называется нулевым.

Хампы

Хампы маркируются символом «Н». Такое обозначение говорит, что на полках обода имеются кольцевые выступы – хампы, удерживающие бескамерную шину от соскальзывания с диска. Буквенное обозначение «Н» свидетельствует об одинарном хампе. «Н2» – обозначение двойного выступа.

Существуют следующие виды хампов: плоский хамп – Flat Hump, комбинированный –Combi Hump, асимметричный – Asymmetric Hump. Встречается между обозначениями ширины диска и его посадочным диаметром символ «Х», который обозначает, обод диска неразъемный, то есть без выступов.

Диски, которые удивляют

Само собой, энтузиасты экспериментировали и продолжают экспериментировать с автомобильными дисками. Здесь каждый сходит с ума по-своему: кто-то инкрустирует элемент драгоценными камнями, кто-то изобретает колесо без ступицы, а кто-то «дорабатывает» старенький Oldsmobile Cutlass

50-дюймовыми колесами.

Компания Porsche

, например, в 2021 году показала карбоновые диски, сплетенные из углеродного волокна. Технология их производства чрезвычайно сложна, а материал дорог; для плетения используется особая машина диаметром почти 10 метров. Каждое колесо сделано из восьми квадратных метров карбонового материала. Диски получаются прочнее и легче аналогов почти на 20%, но один комплект обойдется почти в 18 тыс. долларов.

Иногда конструкторов посещают совсем уж неожиданные идеи. Здесь можно вспомнить, к примеру, прозрачные колеса от итальянцев Forgiato Radurr

a. Смотрелось это необычно, но стоило баснословно дорого, а еще на дисках моментально скапливалась грязь, поэтому особого спроса на новинку не было.

А можно обойтись и совсем без диска. Чтобы понять, как это выглядит, нужно взглянуть на покрышки Michelin Tweel
(на фото внизу)
, у которых вообще нет воздуха в шинах, а сами колеса специфического вида и формы сделаны из прочного полимера и выдерживают серьезную нагрузку. И их совсем не страшно проколоть.

Подобные идеи круты, но совершенно неприменимы в массовом автомобилестроении из-за сложности и дороговизны. А значит, для личного автомобиля выбор все-таки неизменно встает между «штамповкой» и «литьем».