Колесо - штука сложная
Прежде всего нужно сразу оговориться. То, что мы обычно называем колесным диском, таковым не является. По всем канонам правильно говорить: колесо. Надетый на него кусок резины, накачанный воздухом, более известный как «шина», лишь прослойка, предохраняющая колесо от непосредственного контакта с дорогой, и не более того.
Колесо– это то, что находится непосредственно между ступицей и шиной. И оно уже в свою очередь состоит из обода и диска. Обод – это некий сложной формы цилиндр, на который надевается шина. Он имеет ряд конструктивных деталей. Сперва закраины. Эти элементы призваны фиксировать шину. Они должны быть достаточно крепкими, чтобы удержать борта шины и противостоять нагрузкам от инструментов при монтаже-демонтаже. Закраины первыми встречаются также с дорогой или препятствием при пробое колеса. Поэтому их прочность и жесткость должны быть очень высокими. Шина на диске опирается на специальные полки, и, как правило, они выполняются под небольшим углом (около 5о), что несколько повышает плотность посадки шины. Специально для бескамерных шин полки имеют так называемые подкаты, или хампы (от англ. hump – возвышение, бугор). Эти бугорки позволяют зафиксировать борт покрышки и не дать ему соскользнуть в глубь диска и разгерметизировать колесо. Особенно часто это происходит при совершении резких маневров и в случае, когда шина частично спущена. Обод может иметь 1 или 2 хампа, а поскольку они несколько усложняют перебортовку колеса, иногда их выполняют слегка усеченными по высоте, плоскими (как правило, хамп на внутренней стороне обода внутренний). Далее по всей окружности обода имеется углубление – ручей. Ручей нужен в первую очередь для облегчения монтажа и демонтажа шины. Кроме того, этот элемент призван увеличить жесткость обода. Диск соединяет обод со ступицей. В диске делаются окна, выполняющие роль вентиляционных отверстий и призванные облегчить массу всего колеса. Эти окна также позволяют воплотить различные дизайнерские решения (особенно на легкосплавных колесах). Ближе к ступице в диске расположены центральное и крепежные отверстия для закрепления колеса на ступицу.
Маркировка
Принята международная практика маркировки колес. За основу принимаются геометрические характеристики обода: посадочный диаметр и ширина обода (и тот и другой размер в дюймах). Однако это не вся информация, которую можно найти на колесе. К примеру, подобное обозначение 7Jx15H2 содержит в себе следующее: 7 – ширина обода по посадочным полкам между закраин (в дюймах); J – форма закраины (существуют закраины различных размеров, J – самый распространенный тип); x – тип обода («x» – неразъемный, «-» разъемный); 15 – посадочный диаметр – диаметр по полкам обода (в дюймах); H2 – информация о наличии хампов (в данном случае 2). На колесе присутствуют и данные о производителе (наименование или товарный знак), дата изготовления (обычно год и неделя), клеймо контроля качества (типа ОТК), на литых дисках встречается клеймо рентгеноконтроля (знак отсутствия внутренних дефектов, таких, как литьевые раковины), также важно присутствие клейма госстандарта (в России это знак РОСТЕСТ). Некоторые производители указывают на колесах MAX LOAD – предельную весовую нагрузку на диск (в килограммах или фунтах). А у американцев можно встретить еще и обозначение максимально допустимого давления в холодной шине, к примеру: MAX PSI 50 COLD (50 фунтов на квадратный дюйм, или 3,5 кгс/кв. см).
Геометрия
Свой диаметр и ширина колеса рекомендуются для каждого автомобиля. В последнее время стало модным ставить на автомобили колеса больших размеров. При выборе того или иного колеса лучше исходить из размеров шины. К примеру, известно, что в автомобиль может быть установлено колесо с шиной общим диаметром 600 мм. Произведя несложные подсчеты, можно определить, что под этот размер подходят (с некоторым отклонением) следующие шины: 205/60R14, 205/55R15, 195/50R16, 215/40R17. В принципе, список можно еще продолжить. Что из этого исходит? Диаметр колеса можно выбрать различный. Главное – чтобы остальные параметры подходили (PCD, ET, DIA). Что касается массы всего колеса, так это вопрос спорный. С одной стороны, больше колесо – больше масса, но с другой стороны – колесо увеличилось, уменьшилась шина, а масса резины – довольно существенная составляющая. С шириной колеса дело обстоит несколько сложнее. Ширина обода относительно ширины профиля шины не должна быть слишком большой или маленькой. В противном случае нарушается проектный профиль шины (боковины либо сжаты закраинами обода, либо растянуты на нем). Это приводит к ухудшению ездовых характеристик колеса, меняется боковая жесткость, реакция на поворот, сопротивление уводу. Существует определенная закономерность: ширина обода должна быть на 25-30% меньше ширины профиля шины. Допустимое отклонение от нормы 0,5-1,0 дюйма для колес R14 и меньше и 1,0-1,5 дюйма – для R15 и более. Хотя любое допущение все же хуже, чем стандарт.
Шина на диске опирается на специальные полки, и, как правило, они выполняются под небольшим углом (около 5о), что несколько повышает плотность посадки шины.
Специально для бескамерных шин полки имеют так называемые подкаты, или хампы (от англ. hump – возвышение, бугор). Эти бугорки позволяют зафиксировать борт покрышки и не дать ему соскользнуть в глубь диска и разгерметизировать колесо. Особенно часто это происходит при совершении резких маневров и в случае, когда шина частично спущена. Обод может иметь 1 или 2 хампа, а поскольку они несколько усложняют перебортовку колеса, иногда их выполняют слегка усеченными по высоте, плоскими (как правило, хамп на внутренней стороне обода внутренний).
ET – Вылет колеса
Прежде чем объяснить понятие вылета колеса, следует уточнить один момент. У каждого колеса существует так называемая привалочная плоскость. Это та часть колеса, которой оно прижимается к ступице. Так вот, вылет – это размер между привалочной плоскостью и воображаемой плоскостью, делящей колесо по ободу пополам. Вылет может быть положительным, отрицательным и нулевым. Последний встречается редко, а отрицательный – в основном на внедорожниках. На маркировке вылет колеса обозначается как ET, E, OFFSET или DEPORT. К примеру: ЕТ25 (вылет положительный 25 мм) или ЕТ-15 (вылет отрицательный 15 мм). Американцы (в отличие от европейцев) значение вылета на своих колесах не указывают. Каждый автомобиль имеет свой параметр вылета колеса, определяемый производителем исходя из конструкции подвески. Его несоблюдение может иметь ряд чаще всего отрицательных последствий. Меньший вылет ставит колеса шире, увеличивается колея, машина становится более устойчивой, увереннее чувствует себя в поворотах, но! Колесо может вступить в контакт с крылом, изнашивая и его, и резину, увеличивается плечо, что отрицательно сказывается на работе ступичных подшипников, деталей подвески и рулевого управления (для управляемых колес), увеличивая их износ. Больший вылет, как правило, невозможен, потому что такое колесо на ступицу, случается, что и вовсе невозможно надеть, так как оно может упереться в детали подвески, тормозной механизм и т. п. Но даже если такое колесо удастся закрепить, несомненно, сократится радиус поворота управляемых колес, так как колесо будет упираться в стенки колесной арки.
PCD – диаметр крепежных отверстий 
Другой важнейший показатель колеса – PCD (Pitch Center Diameter). Этот параметр характеризует диаметр расположения крепежных отверстий, и, как правило, он указывается вместе с числом, показывающим количество этих отверстий. Например: PCD 5/108. Соблюдать этот размер очень важно! Дело в том, что очень часто автовладельцы пытаются установить колеса, у которых PCD отличается от «родного» на каких-то 1-2 миллиметра (к примеру, 100 мм на 98 мм), – несмотря на столь малую разницу, делать это категорически нельзя. Диск на ступице крепится болтами (или гайками), имеющими центрирующую (коническую или сферическую) юбку. Во время затяжки эти юбки точно центруют колесо на ступице. Если PCD будет иным, то в результате полностью затянутым окажется лишь один болт или гайка. Остальные же останутся недотянутыми, появится перекос, и, казалось бы, идеально отбалансированное колесо будет «бить», а это снова повышенный износ ступичных подшипников. А может и вообще происходить самооткручивание крепежа.
DIA – диаметр ступицы
У каждого автомобиля есть диаметр посадочного цилиндра ступицы, на которую колесо должно надеваться с минимальным зазором. Именно DIA и является параметром, характеризующим диаметр центрального отверстия колеса. Этот размер замеряется со стороны привалочной плоскости. Иногда можно встретить маркировку HUB. Если DIA окажется меньше, такое колесо попросту не налезет на ступицу. В последнее время многие производители в целях унификации выпускают колеса с заведомо большими значениями DIA, а для установки таких колес на разные автомобили предлагаются центровочные переходные кольца.
Даниил Шургальский
Источник: http://auto-tuning.in.ua/
штамповка, литье или ковка?
Есть мнение, что причинами всех проблем в России, кроме дураков, являются плохие дороги. Когда речь идет о выборе дисков для автомобиля, это действительно так. Чаще всего вопрос выбора новых дисков встает после внезапно погнутого в большо-о-ой яме штатного диска. Кто-то его снимает и выправляет, а другой решает «заодно» прикупить новые, "покрасившей".
Особенности технологии
Выбор есть: штампованные стальные, литые алюминиевые и кованые алюминиевые. В таком порядке уменьшается их вес и растут динамические характеристики автомобиля. В таком же порядке увеличивается их стоимость.
Стальные диски штампуют при невысоком давлении. Сам материал пластичен, и при попадании автомобиля в яму штампованный диск согнется, «гася» удар и защищая подвеску и кузов автомобиля от излишних нагрузок. Стальной диск на 20-30 % тяжелее алюминиевого.
Литые диски выливают в специальных формах, придающих витиеватый внешний вид диску. Процесс изготовления идет без давления, и литой диск получается более хрупким и жестким, с возможным нарушением внутренней структуры материала. Пластичность литого диска невысока. Они практически не деформируемы, и при сильном ударе диск совсем не гнётся и может даже треснуть. Технология их изготовления обеспечивает несравненно более высокую точность, отсутствие радиальных и осевых биений и лучшую балансировку по сравнению со сталью. Форм для литья огромное множество, и у покупателя появляется возможность подобрать себе дизайн индивидуально, под машину.
Кованые диски менее разнообразны. Их линии более строги, гранены. Заготовку штампуют под большим давлением и температурой. Потом обрабатывают на металлорежущем станке, вырезая «спицы» и декоративные отверстия. Кованый диск поддается строгому прочностному расчету и не имеет «лишней» массы, из-за чего он легче литого на 20-25 %. Кованый диск ударопрочен и имеет более высокую демпфирующую способность. При сильном ударе такой диск не ломается, а гнется, как стальной, потому что металл при штамповке обретает волокнистую структуру, очень стойкую к разрыву. Но деформируется он меньше, чем стальной штампованный диск, поскольку вязкость алюминия выше, чем стали, и деформация будет направлена внутрь диска, не затрагивая посадочного места покрышки.
Магниевые и титановые диски – большая редкость и используются, главным образом, в спорте. Первые из-за своей низкой коррозионной стойкости, другие – ввиду высочайшей стоимости.
Особенности качества
Главный недостаток стального диска – большой вес, который влияет на динамику автомобиля. Автомобиль теряет в разгоне и торможении. Тяжёлый диск становится подобием маховика, который тяжело раскрутить и тяжело остановить. Увеличивается неподрессоренная масса (шина, колесо, тормозной диск, колодки и др.) автомобиля, которая отрицательно влияет на работу подвески и комфорт. Тем не менее, недорогие штампованные диски пользуются большой популярностью, особенно в зимний сезон, где динамические свойства автомобиля не так важны.
Литые колеса меняют облик автомобиля, добавляя спортивности и легкости. За счет больших вентиляционных отверстий в диске улучшается охлаждение тормозов. Легкосплавные колеса легче стальных, значительно сокращают неподрессоренные массы и снижают момент инерции колес, что положительно сказывается на динамике и тормозных характеристиках автомобиля. На данный момент, это одни из самых распространенных выпускаемых дисков, которые отвечают одному из главных требований – цена/качество.
Кованые колеса еще больше добавляют динамичности автомобилю. Именно поэтому они получили широкое распространение на спортивных и околоспортивных авто. Недостатками кованых дисков является высокая стоимость и более простые дизайны диска, которые обусловлены сложным процессом их изготовления. Кстати, во всем мире кованые диски не пользуются такой высокой популярностью, как в России. Высокое качество дорог делает ненужным их основное преимущество – прочность. А вот в плане дизайнерских возможностей «кованые» диски серьезно уступают «литым».
Особенности выбора
Выбирая диски для своего автомобиля, учтите одну особенность эксплуатации. Если ваш стиль - езда на скоростях, гораздо выше разрешенных, вам стоит обзавестись колесами с большим (не менее семи) количеством спиц. Объясняется это возникающими при меньшем количестве спиц вибрациями подвески и кузова авто. Резонанс грозит элементам ходовой части многократно возросшими нагрузками вплоть до поломки.
Необходимо следить за совпадением крепежных отверстий. Новые «самостоятельные» отверстия под болты или переходники ослабят конструкцию диска. Это чревато грустными последствиями, особенно в поворотах, где нагрузки на крепежные болты дисков перераспределяются и значительно усиливаются.
Меняя диски на легкосплавные, ожидается, что ходовые характеристики автомобиля заметно улучшатся. Однако произойдет это только в том случае, если при замене диаметр колеса останется прежним. Установка «переразмеренных» колес увеличит их вес, и вряд ли Вы почувствуете улучшения разгона-торможения.
Если Вы не можете определиться, какую технологию предпочесть, то можно выбрать колесо, где присутствуют технологии и литья, и штамповки. Например, некоторые фирмы выпускают трехчастичное колесо: диск – кованый, внешний обод – катаный, внутренний обод – литой, – и все это скручено титановыми болтами.
Если вы ездите аккуратно со средними скоростями и по относительно приличным дорогам, технология производства колеса не играет никакой роли. Главные критерии в этом случае – дизайн и стоимость.