Выбираем автомобильные колеса

Выбираем автомобильные колесаКолеса - важный атрибут современного автомобиля. В этом обзоре речь пойдет о том, какие виды автомобильных колес предлагает современный рынок и каковы критерии выбора дисков.

Виды автомобильных колес

Тема нашего разговора - автомобильные колеса. Начнем с того, какими они бывают. Начнем с самых распространенных колес - стальных штампованных. Исторически именно они получили самое большое распространение. Это объясняется двумя факторами. Первый - сталь является самым распространенным и дешевым конструкционным материалом. Второй - дорогой в тридцатые годы XX века алюминий применялся для изготовления колес практически вручную для очень дорогих автомобилей - Hispano-Suiza, Bugatti, Buccialli. Суть производственного процесса получения такого колеса заключается в соединении сваркой штампованного из стального листа диска и обода, полученного методом проката. Относительно простой технологический процесс позволял довольно просто его автоматизировать и обеспечить крупносерийный выпуск стальных колес.

При всех производственных преимуществах стальные колеса обладают тремя органическими недостатками. Сталь не отличается высокими антикоррозионными свойствами, и она имеет достаточно высокий удельный вес. С первым недостатком борются, надежно грунтуя, крася и лакируя готовые колеса. Со вторым недостатком вынуждены мириться. Как, впрочем, и с третьим. Дело в том, что относительно большая масса стальных штампованных колес и погрешности геометрии, полученные в ходе их производства, вызывают значительные динамические нагрузки на подвеску автомобиля во время езды, так как колеса входят в состав неподрессорен- ных частей автомобиля.

Вместе с тем, у стальных колес есть большое преимущество - пластичность. При ударе о препятствие они не раскалываются, а мнутся, обеспечивая безопасность. Большинство повреждений стальных колес легко правятся. Этими свойствами, да еще заметной дешевизной, объясняется их популярность.

Технология крупносерийного производства колес из алюминиевых сплавов впервые была применена более полувека назад, и она коренным образом отличалась от того, как алюминиевые колеса делали раньше. Основной плюс таких колес - снижение их массы на 15-20 % по сравнению со стальными, что обеспечивает снижение неподрессоренных масс и уменьшение динамической нагрузки на подвеску.

Кроме этого, меньшая масса колес обеспечивает сокращение времени разгона и торможения и заметную экономию топлива.

Литые колеса из алюминиевых сплавов можно получить методом литья по выплавляемым моделям, центробежного литья и литья под давлением, но в настоящее время наибольшее распространение получило литье под низким давлением с противодавлением и последующей механической обработкой заготовки на токарных и фрезерных станках. Такая технология позволяет создавать колеса на любой вкус, любых, даже замысловатых, рисунков.

Кроме высоких эстетических качеств, литые колеса обладают хорошей теплопроводностью, что обеспечивает отличный отвод тепла от тормозной системы. Еще одно преимущество литых колес - высокая коррозионная стойкость, которая обеспечивается постоянным наличием оксидной пленки на поверхности, которая сохраняется даже в случае повреждения лакокрасочного покрытия до металла. Для улучшения коррозионной стойкости колес, их покрывают порошковой эмалью в электрическом поле. В результате образуется прочный защитный слой, выдерживающий весь жизненный цикл колеса. При больших механических нагрузках (наезд на препятствие) литые колеса пластично деформируются, в отличие от штампованных, которые склонны к раскалыванию из-за своей структуры.

Сегодня литые колеса из алюминиевых сплавов широко применяются в конвейерном производстве многих автомобилестроительных компаний. На вторичный рынок в России поступают литые колеса производства Италии, Германии, Голландии. Среди наиболее популярных марок - AEZ, Alessio, BBS. В России по этой технологии работают компании «Мегалюм», СКАД, «ПРОМА колеса из легких сплавов».

Технология изготовления колес из легких сплавов методом горячей объемной штамповки впервые была разработана в России в середине 1980-х во Всесоюзном институте легких сплавов. Суть ее заключается в получении заготовки колеса методом поэтапного формирования с ее последующей обработкой на металлорежущих станках. Предназначались такие колеса для использования в самолетных шасси и в качестве опорных катков гусеничных машин: танков, бронетранспортеров и самоходных артиллерийских установок. История отечественных штампованных колес из легких сплавов начиналась на Опытном заводе ВИЛС, а крупносерийное производство началось на Верхнесалдинском металлургическом производственном объединении.

Высокая прочность штампованных колес объясняется направленной мелкозернистой структурой металла, которая формируется в процессе штамповки. Их прочность в 2,5 раза выше, а масса на 20-25 % ниже, чем стальных, и на 15-20 % меньше по сравнению с литыми «собратьями».

Отличие штампованного алюминиевого колеса от стального состоит в том, что оно представляет собой единую деталь, а стальное сваривается как минимум из двух деталей: обода и диска. Коррозионная стойкость - очень высокая благодаря мелкозернистой структуре сплава. Когда литое колесо деформируется пластично, штампованное остается целым и при правильной конструкции демпфирует удар за счет упругой деформации. Разрыв материала штампованного колеса происходит при значительно больших нагрузках, чем литого, и в этом его преимущество!

За все эти неоспоримые преимущества приходится платить относительно небольшим выбором стиля колес, что связано с высокой стоимостью пресс-форм и сложностью механической обработки поковок. К недостаткам штампованных колес можно отнести ограниченный дизайн, а также дорогостоящее производство, примерно на 50 % поднимающее стоимость такого изделия в сравнении с литым.

Старейшим и крупнейшим изготовителем штампованных колес из легких сплавов является американская компания ALCOA. В России штампованные колеса из легких выпускают компании MK-Design, «Авиатехнология», ВСМПО-Ависма, К&К. Кстати, ВСМПО-Ависма - один из немногих изготовителей штампованных алюминиевых колес для большегрузных автомобилей.

Выбираем автомобильные колеса

Прежде всего нужно правильно выбрать поставщика. Цена стальных штампованных колес неразрывно связана с качеством изделия. Под качеством следует, прежде всего, понимать точность их изготовления. Штампованные колеса не обладают особым качеством, и цена у них соответственная - в среднем не больше 1300 руб. для отечественных автомобилей. А вот цены на литые колеса из легких сплавов имеют огромный разброс. Здесь главную роль играет не только точность, но и процесс ее получения. Технологически одну и ту же точность можно получить, используя как металлорежущие станки, так и специальное оборудование, где заготовка раскатывается роликами.

Колеса из легких сплавов выпускают десятки компаний по всему свету. Среди европейцев наибольшим авторитетом пользуются итальянцы и немцы. За последние годы значительно повысилось качество китайских колес. Не стоит пренебрегать колесами, выпущенными на Тайване, тем более, что некоторые серьезные компании используют для производства колес российский алюминий. Самого пристального внимания заслуживают изделия российских компаний. Дело в том, что наши стандарты жестче и, следовательно, колеса, выпускаемые в России по ним, прочнее.

Следующий этап - выбор модели. При выборе штампованных колес важное значение имеет дизайн модели. Важно научиться видеть возможности колеса работать с упругой деформацией. Такое колесо легче перенесет критические нагрузки и, приняв их на себя, защитит подвеску. Необходимо обращать внимание на конструкцию обода и профиль «спиц». Место прилегания «спицы» к ободу должно как можно дальше отстоять от его кромки. Эта «полка» обеспечит свободную деформацию обода и «спицы» по отдельности. Лучше, если сама «спица» будет вогнутой или выгнутой - такой профиль, в отличие от простого плоского, дает «спице» возможность «играть», более равномерно распределять нагрузку по всему колесу.

Основным показателем качества колес является гарантия. В зависимости от фирмы это может быть и полгода, и год, и полтора. Чем гарантия дольше, тем больше список требований, предъявляемых компанией-производителем к эксплуатации не только колес, но и самого автомобиля. Цены на литые колеса в зависимости от размера, фирмы-изготовителя и модели колеблются в пределах 2000-20000 руб. за штуку.

Наценка на нестандартную отделку (полировка, окраска «металликом») в среднем оборачивается удорожанием на 3000-4000 руб. Изысканные американские титанированные или хромированные диски могут обойтись и в 30000-40000 руб. за штуку без учета доставки. Штампованные колеса западных производителей имеют достаточно высокие цены, а российские производители могут похвастаться невысокой ценой и хорошим качеством. Дизайн при этом, правда, будет не самым впечатляющим, однако сумма в 5000-8000 руб. подкупает.

Но, даже обладая знаниями о том, где и как были сделаны колеса, какие нормы и правила соблюдались при их изготовлении, выбрать колесо и понять, почему сделан именно такой выбор, покупателю непросто. Существует целый ряд особенностей и параметров, о которых следует знать при выборе, покупке и монтаже купленного колеса, чтобы не нарушить условия гарантии как самого автомобиля (если он новый), так и колеса. При покупке колеса рано или поздно встанет вопрос: «Оригинал или неоригинал?». Многие автопроизводители, являющиеся, по сути, только сборщиками, ставят задачи производства колес перед сторонними фирмами. В каждом конкретном задании будут учитываться конструктивные особенности автомобиля (количество крепежных отверстий, отверстие под ступицу, вылет, ширина и диаметр колеса и пр.). Такие колеса уже автоматически отвечают требованиям и стандартам производителя автомобилей и идут с логотипами этой же марки. Подобные колеса называются оригиналами, они также поставляются дилерам.

Существуют стандарты, которые определяют качество той или иной продукции и колес в том числе: ГОСТ Р 50511-93 (ISO 3006- 76, ISO 3894-77, ISO 7141-81), TUV. Следует понимать, что данные стандарты относятся к неоригинальным или идентичным колесам. Основные требования и стандарты к оригинальным колесам задаются заводами-производителями.

За последние годы в ситуации с выбором и покупкой колес из легких сплавов произошли значительные изменения. Если 10 лет назад они приобретались, в основном, самим автомобилистом, теперь проще заказать автомобиль с такими колесами непосредственно у дилера. У него же можно прикупить и второй комплект, чтобы при сезонной смене покрышек менять их сразу с колесами. Популярность такой покупки покоится, как водится, на трех китах. Первый -  удобство сезонной смены уже смонтированных колес, второй -  безусловно, лучший внешний вид автомобиля, третий - снижение его массы.

Технологии производства красивых и прочных колес

А можно найти такую технологию, которая позволит получить колесо, обладающее одновременно всеми положительными качествами литого (низкой ценой и разнообразием красивых форм) и штампованного (высокой прочностью) колеса? Выход есть!

Путем добавления в сплав для литого колеса легирующих элементов на основе Mg, Mn, Zn (доли процентов) и последующей термической обработкой (процесс Т2 или Т4), можно добиться получения мелкозернистой структуры металла и поднятия прочности изделия с 16-18 кг/мм2 до 22 кг/мм2, а это на 30 % выше, чем при обычной литьевой технологии. Это позволяет производить литые, по сути, колеса, по весовым и прочностным характеристикам сопоставимые со штампованными. Это еще не полноценная «ковка», но уже и не простое «литье». Это очень прочные, легкие и красивые литые колеса. Для определения новой технологии специалисты ввели термин semi forged - полуковка.


Все они прошли тестирование по нормативам VIA, JWL - Независимой Японской Ассоциацией Автоинспекции и Японского национального обязательного стандарта для легкосплавных колес, которые считаются самыми экстремальными и тщательными в мире. Это очень жесткие испытания на прочность при косом ударе. Кроме этого, колеса проходят и весь цикл испытаний на соответствие требованиям технического регламента - подтверждено сертификатом Ростеста.

Отдельно стоят колеса из магниевых сплавов. Их по праву можно считать верхом легкосплавной технологии - их вес почти в полтора раза меньше, чем у литых алюминиевых колес при аналогичной прочности. Несмотря на явные преимущества, они так и не получили широкого распространения, и вот почему. Составляющий основу сплава магний крайне чувствителен к внешней агрессивной среде. К полному разрушению колеса может привести проти- воледный реагент, попавший на сплав через повреждение лакокрасочного слоя. Колеса из магниевых сплавов, тем не менее, находят применение на дорогих спортивных автомобилях и на гоночных болидах.

Не получили широкого распространения и титановые колеса. При невероятной прочности и малом весе, которые почти втрое ниже такого же стального, делать их очень сложно и дорого. Такие колеса «по карману» только заказчикам специальной и военной техники.

Кроме описанных колес, выполненных из алюминиевых сплавов по монолитной технологии, существуют комбинированные конструкции, где обод и диск являются самостоятельными деталями. В этом случае обод может быть как литым, так и штампованным, а очень прочные и надежные в плане безопасности диски разнообразного дизайна - штампованными. Существуют и более сложные сборные конструкции: диск (штампованный), внешний обод (катаный) и внутренний обод (литой) скрепляются титановыми болтами, равномерно распределенными по периметру обода.

Ремонт автомобильных колес

С момента выхода легкосплавных колес на рынок не утихает дискуссия вокруг темы их ремонта. Мнения «за» и «против» делятся практически поровну.

Изготовители литых колес считают, что за последние годы заметно возросла пластичность колесных сплавов, в производстве колес применяются новые методы литья, что позволяет выпускать колеса, способные выдерживать большие ударные нагрузки и восстанавливаться в процессе ремонта. Они, например, допускают устранение деформации внутреннего борта обода при условии, что она не превышает 5 мм. По их мнению, дефекты такого типа можно выправить на любом качественном колесе. Все остальное - за пределами здравого смысла, безопасности и целесообразности, потому что литые колеса не проходят термообработку, и любая попытка выправить их с помощью нагрева приводит к непоправимой деформации. Ни о какой «доварке» недостающих элементов не может быть и речи.Что касается колес, изготовленных методом объемной штамповки, здесь все проще и сложнее - считают те, кто выпускает их. Проще потому, что игроков в этом секторе рынка всего 3-4, и легче обеспечить и контролировать единую технологию. Сложнее потому, что технология построена на изменении структуры металла на молекулярном уровне, и любая попытка ее повторного изменения невозможна в принципе. Ударная нагрузка изменяет саму структуру металла. Технология производства предусматривает термообработку и искусственное старение колес, что придает им дополнительную прочность, но они одновременно становятся чувствительными к резким ударам. При ударе происходит пластическая деформация металла, и шансы штампованных колес уцелеть намного ниже, чем у литых. Попытка править их с помощью молотка приведет к образованию трещин, при этом, внутренняя трещина не оставит водителю никаких шансов на благополучный исход в случае разрыва колеса.

Малейший нагрев даже при повторной окраске колеса приведет к выгоранию магния и необратимым процессам в структуре металла. Однако и с коваными колесами кое-что все же можно делать. Например, пользуясь стапелем или стендом для правки кузовов с подходящим гидроцилиндром и «елочкой», можно вытягивать дисковую часть колеса. Но говорить о качественно выполненной работе с полным восстановлением можно только после точнейшей проверки геометрии выправленной поверхности.

Штампованные колеса, как и литые, можно красить, но «в холодную», без нагрева, даже небольшого. Можно заделывать глубокие царапины и сколы, применяя технологию, сходную с процессами локального ремонта Chips Away.

У руководителя лаборатории «ИЛКА-МАДИ» - ведущего российского сертификационного органа по колесам из легких сплавов - Александра Вахромеева, мнение по поводу ремонта колес из легких сплавов однозначное: «Восстановление и ремонт колес из легких сплавов невозможны ни в каком случае, и вот почему. Физика легких сплавов допускает лишь однократную пластическую деформацию - ту самую, которая имеет место при ударе колеса о препятствие, и эта деформация носит необратимый характер. Таков закон природы. Следовательно, любой ремонт колес из легких сплавов противоречит физике легких сплавов. В крайнем случае, возможно обновление лакокрасочного покрытия, но только без нагрева».

В Европе, к стандартам которой мы так стремимся, ремонт легкосплавных колес запрещен законодательно. Пойманные на его нарушении лишаются лицензии на все виды автосервиса.

И все же алюминиевые колеса несут в ремонт - люди верят рекламе и испытывают желание увидеть чудо собственными глазами. Но вот чего они не увидят, так это микро-, а то и просто трещин, размеры и количество которых, собственно, и определяют долговечность отремонтированного колеса. Не видно трещин - значит, их нет, а ровное колесо - вот оно.

Избавиться от многих проблем с ремонтом колес можно, если правильно выбрать их поставщика и научиться оценивать качество.

Терминология

Профессиональные термины и выражения или, иначе, профессионализмы - хорошо это или плохо? Когда как. Прежде всего, давайте разберемся, что такое «профессионализмы». Профессионализмы - слова и выражения, свойственные речи представителей той или иной профессии или сферы деятельности, проникающие в общелитературное употребление (преимущественно в устную речь).

Всезнающий Интернет говорит, что профессионализмы употребляются в неофициальной устной речи, и их не должно быть в деловой документации, технической, художественной и периодической литературе, поскольку они относятся к разряду профессиональных жаргонизмов. Но в теме нашего сегодняшнего разговора присутствует такое количество профессионализмов, что они зачастую просто искажают суть вещей. Ну, начнем, хотя бы со слова «диск» применительно к обычному автомобильному колесу. Не бывает дисков спицованных, спортивных, стальных, кованых или литых. Господа профессионалы, давайте, наконец, станем называть колесо колесом, а не диском. Ведь диск - всего лишь деталь колеса, расположенная между ступицей и ободом, в котором покоится покрышка. Покрышка, а не «резина». В мое время «резиной» называли незабвенное изделие Ваковской фабрики предметов гигиены. А вот колеса могут быть штампованными, литыми из легких сплавов или полученными из них же методом объемной штамповки. Коваными колеса тоже могут быть, но увидеть их можно только под железнодорожными вагонами, платформами и цистернами - это колеса для подвижного железнодорожного состава. То, что легковерным автомобилистам продают как «ковку», называется «штамповка».

Надо сказать, что колесам вообще фатально не везет с терминологией. Ну, кто из нас не читал на красочной вывеске шиномонтажа про то, сколько стоит монтаж колес «тринадцатого радиуса»? Интересно, кому первому пришло в голову, что если в маркировке покрышки стоит R13, то это обозначает ее радиус? Ведь буква R обозначает не величину radius, а конструкцию покрышки (radial - радиальная) и не имеет никакого отношения к размеру колеса. С легкой руки какого-то Митрофанушки, блеснувшего когда-то «знанием» английского языка, безграмотность пошла гулять по бескрайним просторам России. И вот уже субтильная обладательница розового «пыжика» или голубого «жука» с гордостью рассказывает, что ей поставили «резину четырнадцатого радиуса», которая «гребет» снег. Круто и непонятно! Я согласен с тем, что в каждом деле бывают свои профессионализмы, но чтобы в ранг профессиональных выражений возводили безграмотность, да еще предоставляли ей место в рекламе и прессе... Нет уж, увольте.

Леонид Круглов, журнал "Автокомпоненты"