Колесные диски из легких сплавов (легкосплавные)

В зависимости от технологии изготовления легкосплавные колеса подразделяют на: литые, кованые (изготовленные методом горячей объемной штамповки) и комбинированные. 

    Для их производства повсеместно широко применяют алюминиевые сплавы разных марок, реже магниевые сплавы, еще реже – титановые.

  

Типичные легкосплавные колёса

Конструкция литого, кованого колеса

1 – диск; 2 – обод; а – закраина обода»; б – посадочная полка обода; в – кольцевой выступ (хамп); г – монтажный ручей; С – привалочная плоскость диска; А – ширина обода; D – посадочный диаметр обода; B – ширина бортовой закраины; G– высота бортовой закраины; d – диаметр крепежного отверстия; d1- диаметр расположения крепежных отверстий; d2 – диаметр центрального отверстия диска; t – толщина диска; L – вылет обода; T – боковое биение колеса; P – радиальное биение колеса

    Литые и кованые колеса по Рис.5 и 6 изготавливаются как одно целое и состоят из обода и диска как одного компонента, они отличаются простотой конструкции и высокими прочностными свойствами.

    Другой вариант легкосплавных колес – колеса, состоящие из двух частей: профилированного обода из стальной или легкосплавной полосы и приваренного к нему литого диска. Преимуществом этой конструкции является возможность изготовления колес с различным вылетом обода за счет изменения расположения диска относительно обода. Однако, у нее имеются и недостатки: более высокая стоимость; низкая коррозионная стойкость в зоне сварного шва между стальным ободом и диском из легкого сплава; возможность смятия бортовых закраин стальных ободьев при эксплуатации по российским дорогам.

Двухкомпонентное колесо

Существует и третий вариант, когда колесо выполняется из трех частей: литого или кованого диска, соединенного с помощью стальных болтов с разъемным ободом, в свою очередь состоящим из двух частей.

Трёхкомпонентное колесо

1, 2 – части обода; 3 – диск; 4 - болт

Части обода такого колеса могут быть изготовлены профилированием или штамповкой из различных материалов. Одну и ту же модель колеса можно исполнить с различными шириной и вылетом обода, изменяя ширину его внешней части.

    Трехкомпонентные колеса имеют «престижный» внешний вид, они ремонтопригодны в эксплуатации: любую из поврежденных частей можно заменить, а стальные части обода – выправить. К недостаткам этих колес по сравнению с двумя предыдущими вариантами можно отнести более высокую стоимость, меньшие прочностные свойства, особенно если обод выполняется из алюминиевого сплава.

    Как правило, в комплект колеса входят специальные декоративные колпак или крышка, которые изготавливают из тонкой листовой стали, алюминиевых сплавов или пластмассы. Колпаки и крышки имеют наружное крепление винтами или крепеж специальными замками.

    Независимо от того, каким способом и из какого материала выполнены колеса, их конструктивные параметры, такие как ширина и посадочный диаметр обода, размеры и профиль его бортовых закраин, вылет обода, диаметр и фаски крепежных отверстий должны быть одинаковы для конкретного типа колеса.

    Легкосплавные колеса предназначены для бескамерных шин, поэтому на посадочных полках обода у них предусмотрены специальные кольцевые выступы – хампы, различные по форме (полукруглые, плоские или комбинированные), но предназначенные исключительно для надежной посадки бортов шины и в случае потери давления в шине - для удержания ее бортов от сдвига с полок обода.

    Помимо этого, у колес, изготавливаемых из магниевых сплавов, в просверленные под крепежные болты или шпильки отверстия в диске запрессовывают кадмированные стальные или алюминиевые втулки.

    Известно, что для оснащения некоторых марок автомобилей разных фирм требуются колеса одной и той же размерности, (то есть, посадочного диаметра и ширины обода), но с различными диаметрами центрального отверстия диска. Поэтому, чтобы сделать свою продукцию более универсальной, многие колесные фирмы производят специальные переходные пластмассовые кольца, которые вставляют в центральное отверстие диска перед установкой колеса на ступицу. Внутренний диаметр такого кольца соответствует наружному посадочному диаметру ступицы, что облегчает центрирование колеса при установке.

    Еще надо учитывать, что колеса из легких сплавов по сравнению со стальными имеют большую толщину диска в зоне привалочной плоскости. Поэтому для их крепления следует использовать удлиненные болты или шпильки.

    Размер колеса тесно связан с таким параметром передней подвески автомобиля, как плечо обката (Рис. 9). У переднеприводных автомобилей плечо обката, как правило, отрицательное. Изменение его путем установки колес с увеличенной шириной обода или с уменьшенным вылетом обода (как, например, при установке на ВАЗ-2108...2109 колес от ВАЗ-2106) приведет к неуправляемости автомобиля на дороге: он начнет охотнее следовать за колесами, самопроизвольно меняющими направление движения при переезде неровностей, при этом руль будет попросту вырываться из рук водителя. Кроме того, существенно возрастет нагрузка на подшипники ступиц автомобиля, привыкших "работать" с иначе расположенной плоскостью вращения колеса, что приведет к их скорому износу и выходу из строя. Положительное плечо обката характерно для двухрычажных подвесок передних колес заднеприводных автомобилей.

Положительное (а) и отрицательное (б) плечо обката управляемого колеса