23.09.2020 - Радио Комсомольская Правда

Ведущий программы Александр Пикуленко

Колесо в какой-то мере – метафора вечности. Придуманное, как считают, еще шумерами в IV тысячелетии до н.э., сегодня оно превратилось в высокотехнологичное изделие, вобравшее в себя достижения нашего времени. Отрадно, что в этой области Россия представлена достойно.

Из истории колеса

Древнейшие глиняные игрушки с колесами обнаружены при раскопках в румынском жудеце Яссы, и датируются V тысячелетием до н.э. У польской деревни Броньочице выкопаны черепки горшка с изображением четырехколесной телеги, а это 4000 лет до н.э. Из болот вблизи словенской Любляны в 2002 году поднято колесо возрастом 5000 лет. Археолог Алексей Резепкин в Адыгее нашел колесо, относящееся к середине IV тысячелетия до н.э. В Грузии, в районе Лагодехи, при исследовании кургана Бронзового века археолог Зураб Махарадзе обнаружил хорошо сохранившиеся деревянные колеса. Колеса Бронзового века найдены в Запорожье. Раскопки, проведенные на Южном Урале, помогли установить, что современные элементы – обод, ступицу и спицы колесо обрело во II тысячелетии до нашей эры. Зачем? Спицы не только облегчили колесо. Взявшись за них, погонщики помогали вытянуть увязшую в грязи повозку. Обод начали скреплять металлическим бандажом – прообразом современной шины.

В начале 20 века французская компания Michelin предложила заменить деревянные и проволочные спицы стальным штампованным диском: идею «запасное колесо Michelin» подхватили производители первых массовых автомобилей. А в 1924 году великий Этторе Бугатти внедрил на своих спортивных автомобилях литые колеса из алюминиевого сплава, да к тому же еще и со спицами, направлявшими поток воздуха для охлаждения тормозов.

Локти и пяди, аршины и сажени, линии и дюймы, а также ведра, чарки, шкалики... Такие знакомые слова. Но кто скажет, что они на самом деле значат? Переход от архаичной системы измерений к метрической провозгласило в 1917 году Временное правительство, дав ход закону 1899 года, составленному еще Дмитрием Ивановичем Менделеевым.

Метрическая система измерений, используемая в России и ряде европейских стран повсеместно, тем не менее, делает исключение для указания размеров колес. Это привело к курьезной ситуации, когда посадочный диаметр и посадочная ширина диска указываются в дюймах, а такие параметры как вылет, диаметр центрального отверстия и окружность крепежных отверстий (так называемая «разболтовка») – в миллиметрах.

О достоинствах алюминиевых дисков

Вообще-то колесные диски – это визитная карточка автомобиля. Их конструкция и дизайн должны отвечать назначению машины: автоспорт, внедорожные экспедиции, тюнинг-шоу… Для современного легкового автомобиля литые фасонные колеса – не просто опора и движитель, но и довершающий образ аксессуар. Как галстук и часы состоявшегося в жизни мужчины, они могут быть строгими или броскими, классическими или спортивными.

Основные достоинства колесных дисков из алюминиевого сплава – они легкие, стойкие к коррозии и имеют оригинальный дизайн. Разберем подробнее, почему автолюбители, руководители парков коммерческих автомобилей и автоспортсмены выбирают легкосплавные колеса.

Во-первых, колесные диски, как и шины, ступицы колес, тормозные диски или барабаны, рессоры, рычаги подвески, амортизаторы и пружины – относятся к неподрессоренным массам. Чем меньше неподрессоренная масса, тем плавнее и комфортнее ход машины. Поэтому конструкторы современных автомобилей стремятся максимально снизить величину неподрессоренных масс.

Среднее соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1 к 15. Числовое значение неподрессоренных и подрессоренных масс необходимо для расчета характеристик колебаний автомобиля, которые определяют плавность его хода и, соответственно, комфортабельность.

Есть расчеты, согласно которым, если при замене дисков вы снижаете вес каждого колеса на четыре килограмма (что в сумме дает 16 килограммов), то ваша машина будет ехать также плавно, как если бы в нее сели четыре пассажира, но при этом нисколько не потеряет в своих разгонных характеристиках.

Во-вторых, «это просто красиво». Посмотрите крупнейшие мировые тюнинг-шоу – колесным дискам различных дизайнов и размерностей посвящены крупнейшие стенды и целые павильоны. Ничто так не преображает автомобиль, как колесные диски. Специалисты подтвердят, что замена дисков со стандартных на тюнинговые обычно происходит в первый же год владения автомобилем – как новым, так и купленном на вторичном рынке.

В-третьих, легкосплавные колесные диски востребованы в современном городском автотранспорте. Например, установка легких колес позволяет существенно экономить энергию электробусов, которая расходуется во время разгона транспортного средства

А как же делают литые колесные диски?

На одном из лучших российских предприятий в этой области красноярском КиК (теперь оно объединилось с другим, расположенным неподалеку, заводом СКАД) – диски производятся по технологии литья под низким давлением в автоматических литейных машинах с последующей подачей металла в пресс-форму.

На предприятии используют технологию Flow Forming вытягивания обода колеса на обкатном вальцовочном станке. Заготовку зажимают в патроне станка, раскручивают, и с помощью нажимных роликов формируют переднюю и заднюю кромки обода. Процесс чем-то похож на труд гончара, выдавливающего пальцами глину на гончарном круге. Flow Forming делает колесо на 25% легче и существенно (до 200%) прочнее обычных.

Единомышленники и коллеги по производству дисков с не менее продвинутого завода СКАД, что в соседнем Дивногорске, в свою очередь используют линию термоупрочения колес, аналогов которой в России пока нет.

Достойный внешний вид колесным дискам придают во время окрашивания на автоматической линии всемирно-известного производителя Eisenmann. При этом применяется передовая технология грунтования SAM, «самоопределяющиеся молекулы»), при которой происходит соединение грунта с поверхностью диска на молекулярном уровне.

На всех этапах производства строжайше следят за соблюдением качества изделия. Химический состав кремний-алюминиевого сплава проверяют спектрометром. Автоматическая рентгеновская установка выявляет скрытые дефекты в готовых отливках. Из каждой партии дисков один образец распиливают и анализируют в лаборатории металлографический шлиф на структуру сплава.

Регулярно колеса помещают на стенд для оценки отклонения от заданных геометрических параметров в осевом и радиальном направлении К слову, при допустимом отклонении в 15 микрон колеса красноярского завода показывают результат 4 микрона. Лакокрасочное покрытие колес также регулярно проверяют на стойкость к механическому и химическому воздействию.

А какими диски будут в будущем, ближайшем и не очень?

Вне всякого сомнения, именно у алюминия большие перспективы. Сплавы на его основе отличаются легкостью, стойкостью к коррозии, есть обширный опыт обработки этого материала и эксплуатации дисков из него.

За последние годы «крылатый металл» стал неотъемлемой частью автомобилестроения. Сегодня это самый быстро растущий материал по сравнению с аналогами. Среднее содержание алюминия в автомобиле увеличилось с 50 кг в 1990 году до 150 кг в настоящее время. Эксперты полагают, что этот показатель составит 200 кг в 2025 году. Поэтому можно с уверенностью говорить о том, что за низкоуглеродным алюминием будущее, если речь идет об автомобилях.

Что касается производства дисков, как считают эксперты, будущее за новыми технологиями, которые уже нашли применение в мире. Речь о производстве дисков горячей штамповкой с последующей раскаткой – на данный метод приходится 75-80% мирового производства штампованных колес, но не надо путать их со штампованными стальными дисками!

Благодарю за помощь в создании материала: Петра Лихолитова, Дмитрия Онищенко и Дениса Орлова.