Виды и параметры колесных дисков

Колесный диск является одним из составляющих элементов колеса автомобиля. Он служит основой для крепления шины, а также для передачи на нее крутящего момента от приводных валов. В зависимости от технологии и применяемого материала различают несколько видов дисков колес, каждый из которых имеет как преимущества, так и недостатки. А параметры колесных дисков, такие как: их диаметр, ширина и прочие показатели определяют выбор в пользу того или иного варианта.

Назначение и конструкция колесных дисков

Колесные диски помимо того, что улучшают внешний вид колеса, также являются необходимым элементом для движения автомобиля по дороге. Непосредственно на них одевается сама шина. А диск с надетой на него шиной представляет собой автомобильное колесо, закрепленное на ступице.

Шина на диске фиксируется за счет кольцевого выступа. Борт шины располагается на полке, отличающейся тремя размерностями: стандартной, плоской и расширенной. Посадка шины, как правило, происходит на внешнюю полку. Полка плавно переходит в борт, имеющий различную форму профиля.

Главным назначением диска колес является обеспечение правильной посадки шины и ее эффективной работы во время движения. Именно поэтому основными требованиями, предъявляемыми к диску, являются прочность и жесткость. Также диск должен иметь относительно небольшую массу и геометрические параметры, заданные производителем. Это связано с тем, что колеса, как неподрессоренная масса, оказывают влияние на динамику движения автомобиля и на его управляемость.

Виды колесных дисков

В зависимости от материала изготовления и технологии производства существует следующая классификация колесных дисков:

Штампованные или стальные диски

Считаются самыми простыми и доступными. Конструктивно они представляют собой сваренные друг с другом стальные штампованные детали.

Плюсы этого типа:

1. Приемлемая цена.
2. Относительно высокая прочность.
3. Возможность восстановления даже в случае сильного удара.

К минусам можно отнести:

1. Непритязательный дизайн.
2. Большая масса.
3. Невысокая стойкость к коррозии.

Литые диски

Литые диски (иногда их еще называют легкосплавными) изготавливаются из алюминиевых или магниевых сплавов. Эти диски обладают высокой прочностью и хорошей балансировкой. Кроме того, они отличаются красивым внешним видом. Если в стальном диске сам диск соединен с ободом сваркой, то легкосплавный диск – это единое изделие.

Литой диск на автомобиле

К общим преимуществам легкосплавных дисков относятся:

1. Высокая точность изготовления.
2. Различные варианты дизайна дисков.
3. Легкость.
4. Хорошо отводят тепло от тормозных механизмов.

Среди недостатков литого диска можно отметить его относительную хрупкость. Такой диск имеет зернистую внутреннюю структуру металла, которая плохо сопротивляется ударам. В процессе движения по неровностям накапливаются микротрещины, в результате которых диск рано или поздно может расколоться. Как вариант – увеличение толщины стенок, что приведет к увеличению веса. Также его дорого и трудно восстанавливать.

Кроме того, этот тип диска нуждается в защите поверхности. В противном случае литье потеряет свой товарный вид.

Кованые диски

Дальнейшее совершенствование литых дисков привело к появлению кованых дисков или “ковки”. Производится этот тип штамповкой алюминиевых сплавов с добавлением магния и титана и последующей механической обработкой. Это обеспечивает волокнистую структуру диска, состоящую из нескольких слоев. В результате изделие отличается высокой прочностью, низкой массой и устойчивостью к ударным нагрузкам.

Главный минус “ковки” – высокая цена.

Комбинированные или составные диски

Этот тип дисков сочетает в себе прочность “ковки” и дизайн “литья”. В основе изделия литая конструкция с коваными ободьями, прикрученными болтами. Высокая стоимость дисков перекрывает множество их достоинств.

Параметры колесных дисков

Колесные диски характеризуются следующими параметрами:

• шириной обода (расстоянием между полками);
• диаметром дисков;
• вылетом диска;
• количеством отверстий для крепления и диаметром их расположения;
• диаметром центрального отверстия диска.

Ширина обода

Ширина обода должна быть на 25-30% меньше ширины профиля шины. Эксплуатация слишком широких (равно как и слишком узких) дисков нежелательна. За счет нарушения проектного профиля шины ухудшаются ездовые характеристики автомобиля.

Допустимое отклонение от нормы в расстоянии между полками составляет 0,5-1,0 дюйм для дисков диаметром до 14 дюймов и 1-1,5 дюйма – для дисков диаметром более 15 дюймов.

Диаметр диска

Монтажный диаметр диска или размер посадочного обода колесного диска под шину измеряется по уровню полок. Существует размерный ряд дисков диаметром от 10 до 22 дюймов. Наибольшее распространение получили средние его показатели: от 13 до 16 дюймов.

Вылет диска

Вылет диска или его выступ представляет собой расстояние от вертикальной оси симметрии диска до привалочной плоскости контакта со ступицей колеса.

Вылет диска может быть нулевым и положительным, когда ступица диска выступает наружу относительно оси симметрии диска. В случае, при котором ступица утоплена относительно середины диска, вылет будет отрицательным.

Величина вылета выражается в миллиметрах и обозначается как ET. При положительном вылете максимальное значение ET составляет 30 мм. В случае с отрицательным вылетом критическая величина ET составит также 30 мм, но с отрицательным знаком.

Данный показатель должен соответствовать указаниям производителя автомобиля. В противном случае управляемость автомобиля может измениться в худшую сторону, а также может снизиться ресурс элементов подвески и трансмиссии (приводных валов, ступицы и т.д.). Это происходит, поскольку изменение вылета влечет за собой изменение плеча действия сил и моментов, приложенных к колесу во время движения. Также в зависимости от вылета может изменяться плечо обкатки, что негативно сказывается при торможении.

Диаметр расположения отверстий для крепления и их количество

Этот показатель имеет обозначение PCD. Первая цифра в показателе указывает на диаметр расположения отверстий, а вторая – на их количество.

Стандартными значениями диаметра считаются от 98 до 140 мм, а количество отверстий колеблется в пределах от 4 до 6.

Очень трудно на глаз определить соответствие размера диска и ступицы. А установка диска неверного диаметра может привести к перекосу колеса, что приведет к его «биению».

Диаметр центрального отверстия диска

Диаметр центрального или посадочного отверстия диска колеблется от 50 до 70 мм. Точность подбора диска в соответствии со ступицей является очень важной. Но это относится к штатным колесам автомобиля. Производители запчастей часто изготавливают отверстие чуть большего диаметра, а в комплекте с диском предлагают набор переходных колец. В этом случае колеса будут центрироваться по PCD.

Расшифровка маркировки дисков

Маркировка дисков характеризует его размерность. Наносится она, как правило, на внутреннюю часть ступицы литого диска. Представим обозначение каждого из показателей следующим примером: 5.0×16″ 4×113 ET28 d58.4, где

• 5,0 – ширина диска в дюймах;
• 16″ – диаметр диска в дюймах;
• 4×113 – количество отверстий крепления и их диаметр;
• ET28 – вылет диска;
• d58.4 – диаметр центрального отверстия.

Заключение

При выборе колесных дисков необходимо учитывать как их технические характеристики (такие, как: диаметр, ширина диска и прочие показатели), так и качество и происхождение самих дисков. В остальном покупка зависит от предпочтений автолюбителя и его готовности, приобретая диски, расстаться с той или иной суммой.

Строение автомобильных шин

Благодаря колесам автомобиль имеет возможность передвигаться по дороге. На них подается вращение от двигателя через трансмиссию, а за счет сил трения колеса отталкивается от поверхности, и авто движется.

Автомобильные колеса состоят из двух компонентов – шины и диска. Основным рабочим элементом колеса является шина или по-другому скат, а диск выступает в роли посадочного места для нее, а также обеспечивает крепление колеса к ступицам.

• Сцепление с дорожным полотном;
• Сглаживание мелких неровностей дороги;
• Возможность движения по поверхностям с разными характеристиками;
• Управляемость авто.

Также от этих элементов зависит шумность при движении.

Внутреннее устройство

Устройство автомобильной шины – сложное, несмотря на простой внешний вид. В поперечном сечении скат имеет С-образную форму, которая формируется рядом слоев.

Одна из схем шины

Эти слои имеют свое название:

Дополнительно может использоваться подложка между последними слоями.

Кордовый каркас – основа шины. Основой каркаса выступает корд – прорезиненные слои нитей (из хлопка, вискозы, капрона, стальной проволоки), покрывающих всю площадь каркаса и расположенных определенным образом. Каркас может состоять из одного или нескольких кордовых слоев.

По расположению нитей каркаса шины делятся на диагональные и радиальные. В первом случае используется перекрестное расположение слоев корда. В радиальных шинах нити проходят перпендикулярно направлению вращения колеса. Диагональные шины сейчас практически не выпускаются.

Брекер – еще один слой корда, но он располагается не по всей площади каркаса, а лишь на рабочей поверхности. Помимо этого, в брекере используются более прочные нити, что обеспечивает повышение прочности и устойчивости каркаса к повреждениям. По сути, брекер выступает в качестве армирующей соединительной прослойки между каркасом и протектором. Кордовые нити брекера располагаются исключительно диагонально.

Протектор – внешняя рабочая часть шины. Представляет собой достаточно массивный резиновый слой из высококачественных материалов и с нанесенным узором, формируемым углублениями в резине. Этот узор получил название «беговой дорожки», которой контактирует с дорогой. Протектор не только обеспечивает нужное сцепление с поверхностью, он также выступает и в качестве защитного слоя, предохраняющего каркас от повреждения. Тип рисунка, наносимого на протектор, влияет на сцепные качества шины и подразделяет их на дорожные, универсальные, повышенной проходимости.

Внешнее устройство

Если рассматривать устройство автомобильной шины только снаружи, то она состоит из:

Борта обеспечивают надежную посадку шины на диск. Жесткость этих элементов обеспечивается силовыми кольцами из металлической проволоки, вплавленными в каркас по окружности. Если рассматривать поперечное сечение шины, то борта – это вершины в С-образной форме.

От бортов отходят боковины – боковые части каркаса, покрытые дополнительно защитным слоем резины, предотвращающим повреждение кордового каркаса.

Плечи обеспечивают переход от боковин к беговой дорожке. Помимо этого, при деформации (при наезде на препятствие, вхождении в поворот) плечи принимают участие в обеспечении сцепления с дорогой.

К плечам подходит беговая дорожка, являющаяся основной рабочей поверхностью, поэтому именно она имеет наиболее многослойную структуру.

В поперечном сечении устройство шины такое: имеется два борта, соединенных с двумя боковинами, которые переходят к плечам, а те – подходят к краям одной беговой дорожки, что и формирует С-образную форму.

Классификация

Существует несколько критериев, по которым делится автомобильная «резина»:

• Способ герметизации внутреннего пространства;
• Сезонность использования;
• Тип протектора;
• Сфера использования.

Все эти критерии достаточно важны и учитываются при выборе авторезины.

Метод герметизации

По способу герметизации, существующие виды автошин делятся на камерные и бескамерные.

В камерных воздух, обеспечивающий необходимое давление внутри, закачивается в специальный резиновый баллон – камеру. Основным недостатком таких колес является легкость повреждения, поскольку даже незначительный прокол камеры приведет к спусканию колеса. Но с другой стороны, изгибы обода диска при сильных ударных нагрузках не приводит к спусканию. На легковых авто камерный тип сейчас используются очень редко.

В бескамерных воздух закачивается в пространство, образованное внутренней поверхностью шины и диском. Они менее «чувствительны» к проколам и способны выдержать до 7-8 пробитий (при условии, что элемент, проколовший шину, остается в ней). Но даже незначительный изгиб обода приведет к «отслаиванию» борта и колесо стравит воздух.

Сезонность использования

По сезонности использования шины делятся на летние, зимние и всесезонные. Отличия между ними сводятся к материалу изготовления (в летних используется жесткая резина, а зимних – мягкая), форме рисунка и глубине протектора. Всесезонный вариант является промежуточным, и должных сцепных качеств не обеспечивает ни зимой, ни летом. Оптимальный период использования такой резины – ранняя весна и поздняя осень.

Тип протектора

По типу протектора виды автошин бывают дорожными, повышенной проходимости и универсальными. Первые предназначены для эксплуатации по твердой поверхности. Шинам повышенной проходимости характерны глубокий протектор и ярко выраженные грунтозацепы, обеспечивающие отличные ходовые качества авто по пересеченной местности. Универсальные колеса подходят как для движения по дороге, так и по бездорожью, но не сильному, поскольку грунтозацепы в них есть, но они не очень «мощные».

Сфера использования

По сфере использования шины бывают общего назначения и спортивные. Все виды автошин общего назначения обладают определенным соотношением высоты профиля к ширине, что обеспечивает необходимый объем для закачки воздуха.

К спортивной резине относятся низкопрофильные шины, слики и полуслики. Низкопрофильные отличаются небольшой высотой боковин. Но для обеспечения нужного объема для закачки воздуха, конструкторы увеличили ширину шин. В результате площадь контакта беговой дорожки возросла, поэтому низкопрофильные шины отличаются улучшенными сцепными качествами. Предназначены они для езды только по твердой поверхности. Благодаря наличию протектора, допускается их использование на дорогах общего назначения.

Слики – исключительно спортивные шины. Их особенность – полное отсутствие рисунка протектора, что обеспечивает максимальное пятно контакта колеса с дорогой. Они применяются только на сухих твердых покрытиях.

Полуслики отличаются от сликов наличием небольшого протектора, в центральной части беговой дорожки, по краям же на поверхности узора нет. Несмотря на имеющийся протектор, использовать такую резину на дорогах общего назначения нельзя, на них можно ездить только по автотрекам.

Самая частая проблема, связанная с шинами во время эксплуатации авто, — проколы, в результате которых воздух их колеса выходит и дальнейшая его эксплуатация невозможна.

Частично эта проблема решилась с появлением бескамерных шин. Как уже указывалось, они способны выдержать определенное количество проколов.

Технология Flat

Попытки решить эту проблему привели к появлению так называемой «беспрокольной» резины, она же – Run Flat шина.

Существует две технологии Run Flat, применяемых на автомобилях. Первая из них – усиление боковин. Благодаря увеличению жесткости боковин, при стравливании воздуха вес авто начинает на себе удерживать именно боковины. Благодаря этой технологии на колесе без воздуха можно преодолеть до 100 км пути при сравнительно неплохой скорости – до 80 км/ч.

Технология run flat

Вторая технология – использование поддерживающего кольца. Это кольцо, изготовленное из высокопрочного пластика или металла, устанавливается и фиксируется на диске внутри шины. В случае прокола колеса, при стравливании воздуха, колесо начинает опираться на кольцо, что позволяет продолжать движение без возможного повреждения диска. Несмотря на то, что кольцо изготовлено из твердых материалов, шумность при движении повышается не сильно, поскольку между дорогой и кольцом постоянно находится прослойка резины.

Технология Run Flat действительно позволяет решить проблему с проколами. Но в случае с колесами, имеющими усиленные боковины, то они не помогут при сильном порезе боковины. А колеса с поддерживающим кольцом стоят дорого и для обслуживания требуют специализированное оборудование.

Стоит отметить, что Run Flat – это общее обозначение технологии беспрокольных шин. Производители же зачастую используют свое обозначение такой резины, что создает определенную путаницу.

«Самолечащиеся шины»

Но существует еще одна технология «беспрокольных» шин – «самолечащихся». Она к Run Flat не относится.

Суть этой методики сводится к нанесению на внутреннюю поверхность шины специального вязкого материала. Он в случае прокола полученное отверстие закупоривает и не дает воздуху стравливаться. Эта технология является самой простой и при этом дешевой. Стоимость шин с таким внутренним покрытием практически не отличается от обычной бескамерной резины.

Кстати, на рынке автоаксессуаров сейчас можно встретить специальные составы, которые позволяют из обычных бескамерок сделать «самолечащиеся». И для этого достаточно через вентиль закачать состав внутрь колеса, а в процессе эксплуатации залитый материал равномерно распространяется по внутренней поверхности шины, минус этого способа в том что и вся внутренняя поверхность диска покроется этим составом.