Влияние веса дисков на динамику и другие параметры автомобиля
Один из главных параметров, который напрямую влияет на скорость и динамику любого автомобиля, – это вес дисков колес. Каждый опытный автовладелец хорошо знает, что за счет уменьшения массы дисков можно добиться поразительного эффекта: повысить плавность хода, увеличить максимальную скорость и сделать управляемость авто более легкой и безопасной. Но для того, чтобы сделать эффект улучшения динамики более привлекательным, нужно понимать, каким образом вес диска влияет на каждый из вышеперечисленных параметров.
Подрессоренная и неподрессоренная масса
Для лучшего понимания закономерности между весом колеса автомобиля и его динамическими характеристиками необходимо учитывать все силы, которые воздействуют на транспортное средство во время движения. Опытные инженеры и конструкторы на автомобильных заводах всегда обращают внимание на один важный показатель – на разницу между неподрессоренной и подрессоренной массами авто.
С точки зрения инженерной науки к подрессоренной массе относятся все элементы и детали транспортного средства, которые располагаются между рессорой и кузовом (т.е. отделены от дорожного полотна). И наоборот, неподрессоренная масса – это все то, что располагается между дорогой и рессорой автомобиля. Если грамотно перераспределить пропорцию этих двух показателей, то можно увеличить эффективность торможения, улучшить плавность хода и увеличить динамические качества автомобиля.
Динамические характеристики
Любой двигатель способен производить лишь определенное количество энергии в момент времени. Чем тяжелее при этом будут колеса автомобиля, тем большая мощность будет расходоваться для их раскручивания, а значит, на быстрый разгон будет оставаться минимальное количество свободной энергии. Если взять конкретную статистику, то уменьшение массы колес на один килограмм увеличивает мощность автомобиля примерно на 1%. Многие автовладельцы, зная это, а также что кованые диски легче литых, выбирают их, чтобы увеличить производительность авто и снизить время разгона.
Управляемость
Если вы наезжаете на препятствие на дороге, то максимальная сила удара приходится не на кузов, а на колесо. Лишь затем через амортизатор остаточная сила доходит до кузова, а колесо возвращается в первоначальное состояние. Практика показывает, что с уменьшением неподрессоренной массы автомобиля снижается сила удара на кузов, а маневрирование становится более плавным и удобным. Но не стоит злоупотреблять уменьшением веса: если неподрессоренная масса будет слишком мала в сравнении с массой кузова, то для возврата колеса в первоначальное положение понадобится больше времени. При езде в идеальную погоду это не отразится на безопасности, но вот на мокром или скользком асфальте вероятность ухода в занос существенно увеличится.
Плавность хода
Расчеты показывают, что снижение массы каждого колеса хотя бы на один килограмм равнозначно уменьшению веса в салоне на 40 килограммов. На практике можно привести такой пример: если уменьшить массу каждого колеса на четыре килограмма (сделать это несложно, учитывая, сколько весит один кованый диск), то плавность хода будет такой же, как если бы в салоне у вас было четыре пассажира. Разгонные характеристики при этом останутся на прежнем уровне.
Ответ на вопрос «Какие диски легче, кованые или же литые?» знают все. Например, один оригинальный 20-дюймовый литой диск для Range Rover весит около 25 килограммов. Кованый аналог с максимальной статической нагрузкой для этого же автомобиля – около 13 килограммов. Каждое колесо оказывается легче примерно на 12 кг. В результате кованые диски позволяют уменьшить неподрессоренную массу почти на полтонны, причем улучшенная плавность хода достигается без потери динамики и разгонных характеристик.
Вес дисков, правильный подбор: ЕT, вылет и прочее
Виды автомобильных дисков
Колесные диски делятся на две большие группы: стальные и сделанные из легких сплавов.
Стальные диски, точнее, их части, штампуют из листа, а потом эти части соединяют сваркой. Получается предельно дешево и достаточно качественно — именно поэтому подавляющее большинство автомобилей на заводском конвейере оснащают стальными.
Достоинства:
— невысокая цена;
— довольно высокая прочность и возможность восстановления даже в случае очень сильного смятия закраин.
Основные недостатки:
— большая масса,
— невысокая точность изготовления (а значит, возможны проблемы с балансировкой) и устаревший дизайн.
— невысокая коррозионная стойкость, во многом обусловленная качеством покрытия. При этом самая низкая коррозионная стойкость у дисков, покрытых эмалью и электрофорезом.
Легкосплавные диски по многим свойствам лучше стальных. Они допускают любые игры с дизайном, у них высочайшая точность изготовления, они прекрасно отводят тепло от тормозного узла, но главное — они легкие (чем легче диски, тем меньше общая масса неподрессоренных частей автомобиля, а значит, тем лучше). Это общие достоинства. Уточненно же судить об их плюсах и минусах можно, лишь учитывая, каким способом и из какого именно сплава они сделаны — тут много нюансов, колесо колесу рознь.
По способу изготовления легкосплавные диски делятся на литые и кованые.
Литой диск имеет зернистую внутреннюю структуру металла, и в этом его основной минус: при долгой езде по колдобинам в металле идет процесс накопления микротрещин (невидимых и потому опасных), которые рано или поздно проявят себя — от сильного удара диск может расколоться.
Недостатки:
— литой диск требует серьезной защиты поверхности, без этого он быстро покрывается белесой оксидной пленкой и теряет товарный вид.
— он довольно хрупкий; при очень сильном ударе раскалывается, что на высокой скорости чрезвычайно опасно. Чтобы обеспечить достаточную механическую прочность, приходится увеличивать толщину стенок, а это снижает столь желанный выигрыш в весе.
Ковка обеспечивает исключительно высокую прочность и жесткость конструкции. Кованый диск держит сильнейшие удары; в крайнем случае он не лопается, как литой, а гнется без образования трещин, что, безусловно, безопаснее. Кроме того, он очень легкий. Сравните: стальной штампованный диск, допустим, для 7-й модели ВМW весит 9 кг, литой алюминиевый — 7,8 кг, а кованый алюминиевый — 6,8 кг.Помять его теоретически можно, но скорее разлетится подвеска, чем помнется закраина кованого колеса.
Коррозионная стойкость кованого диска значительно выше, чем литого, а значит, ниже требования к защите поверхности. Если бы не высокая стоимость, обусловленная сложностью технологии, кованые диски, наверное, давно бы вытеснили все остальные — по большинству характеристик кованым нет равных.
Льют и куют диски из алюминиевых и магниевых сплавов. Если расположить легкосплавные диски в порядке «от минуса к плюсу» по чисто техническим параметрам, то ряд будет таким: литой магниевый (легкий, но капризный, быстро растрескивается), литой алюминиевый (нормальный по совокупности качеств), кованый алюминиевый (прочный и легкий) и кованый магниевый (сверхпрочный и легкий). Но при выборе дисков, понятно, не только технические параметры играют роль. Советуем сразу отбросить крайности: магниевые диски, как литые, так и кованые, — большая редкость, их, как правило, делают только на заказ для спортивных машин.
Как выбрать автомобильные диски
Если вы определились с типом диска (литой или кованный и т. д.), то теперь нелишне будет определиться со следующими моментами.
Запомните! Есть золотое правило: она должна быть на 25-30% меньше ширины профиля шины. Допустим, Вы ищете под шину 195/70 R15. Ширина ее профиля 195 мм. В дюймах это будет 7,68 (надо 195 разделить на 25,4). Отнимите от этой величины 25% или 30% и полученное число округлите до ближайшего значения из стандартного ряда. Получите 5,5 дюйма — обод именно такой ширины нужен для шины 195/70R15.
Предупреждение!
Использование как слишком широких, так и слишком узких дисков (относительно ширины профиля шины) нежелательно: нарушается проектный профиль шины (боковины либо сжаты закраинами обода, либо растянуты на нем), из-за чего ухудшаются ее ездовые характеристики — реакция на поворот, сопротивление уводу, боковая жесткость. Допустимое отклонение ширины обода от нормы составляет 0,5 — 1,0 дюйма для дисков с монтажным диаметром до 14 дюймов; и 1,0 — 1,5 дюйма — для дисков с диаметром 15 дюймов и более. Но лучше, конечно, брать диск точно под шину.
Полный ряд монтажных диаметров легковых и внедорожных дисков:10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 и 19 дюймов. Подавляющее большинство современных автомобилей бегает на 13-, 14-, 15- и 16-дюймовых дисках. В последнее время наблюдается стойкая тенденция к увеличению монтажного диаметра; машины для которых штатными являются, например, 13-дюймовые диски, переводят на 14 дюймовые, 15 на 16 и т.д. Это объясняется стремлением использовать шины низких и сверхнизких серий, поскольку их ездовые качества лучше, чем шин высокого профиля. А чем ниже серия шины, тем меньше в колесе резины и, соответственно, больше металла — ведь наружный диаметр колеса остался неизменным. При использовании стальных дисков монтажный диаметр особо не увеличишь — это приведет к возрастанию массы колеса, что нежелательно. А применение легкосплавных дисков позволяет увеличивать монтажный диаметр диска, не утяжеляя колесо в целом.
Предупреждение! На спортивных версиях автомобилей тормозные механизмы больше, чем на неспортивных, — следовательно, и диски должны быть больше его монтажного диаметра, иначе тормоз упрется в обод. Например, 15-или 16-дюймовый хотя на тюнинговых, спортивных и внедорожных автомобилях могут использоватся и более широкие диски — до 13,5 дюйма
3. Диаметр расположения отверстий крепления (обозначается PCD — Pitch Circle Diameter) и количество этих отверстий. Например, PCD100/4 — 4 отверстия на диаметре 100 мм.
Предупреждение! Поскольку отверстия крепления делают с солидным допуском в плюс по диаметру, можно ошибиться в выборе PCD, если он отличается от штатного на пару миллиметров.
Например, на ступицу с PCD100/4 часто надевают колесо PCD98/4 (98 мм от 100 на глаз не отличишь). Это недопустимо. В этом случае из всех гаек (или болтов) только одна будет затянута полностью; остальные же отверстия ‘уведет’ и крепеж останется недотянутым или затянутым с перекосом — посадка колеса на ступицу будет неполной. На ходу такое колесо будет ‘бить’, кроме того, не полностью затянутые гайки будут откручиваться сами собой.
4. Диаметр центрального отверстия диска. Обозначается в маркировке дисков как DIA**, где ** — диаметр отверстия в милиметрах.
У штатных колес автомобиля центральное отверстие, как правило, точно подогнано к ступице оси; на заводах принято центрировать колесо именно по нему — его диаметр является посадочным. Но если Вы покупаете диск в магазине, не удивляйтесь тому, что центральное отверстие может оказаться больше положенного. Производители запчастей часто делают отверстие заведомо увеличенного диаметра и снабжают диск набором переходных колец, что позволяет использовать его на разных моделях автомобилей. Колесо в этом случае центрируют по PCD.
5. Вылет колеса.
Это расстояние между продольной плоскостью симметрии обода и крепежной плоскостью колеса. Вылет может быть нулевым, положительным (ступица диска выпячена наружу относительно середины обода) и отрицательным (ступица утоплена). Для каждой модели автомобиля вылет рассчитывается так, чтобы обеспечивались оптимальная устойчивость и управляемость машины, а также наименьшая нагрузка на подшипники ступиц. Немцы обозначают вылет ET (допустим, ET30 (мм), если его величина положительная, или ET-30, если отрицательная), французы — DEPORT, производители из других стран обычно пользуются английским OFFSET.
Предупреждение! Не ставьте на автомобиль колеса с нештатным вылетом.
Масса колёсных дисков (мифы и реальность).
Давно написал в интернете тему «10 недостатков легкосплавных колёсных дисков» www.drive2.ru/b/1752639/. Эта тема оказалась прям таки «красной тряпкой» для всякого «творческого» народа, который неравнодушен к красоте колёс и прочим ожидаемым от колёс «преимуществам». Каждый пытался опровергнуть всё сказанное, прямо по всем 10 пунктам списка недостатков.
Но больше всего возмущений у народа вызвал пункт о том, что легкосплавный диск, не редко, оказывается может быть тяжелее стального штампованного диска. Ну никак не верит в это народ, потому что уже четверть века льётся в широкие массы пропаганда о том что легкосплавные диски типа всегда легче и это типа очень хорошо.
!Уточняю, что речь не идёт о том, что любой легкосплавный диск тяжелее любого стального штампованного диска, а о том, что КАКАЯ ТО ЧАСТЬ «ЛИТЬЯ» ТЯЖЕЛЕЕ КАКОЙ ТО ЧАСТИ «ШТАМПОВ»!
Вот и сегодня опять нарисовался какой то спорщик, который разорвал свой шаблон, когда узнал что «литьё» может быть тяжелее «штампа». И решил я дать народу чуть больше инфы на эту тему (предоставить доказательства).
Нашел в интернете фотки, где добрый человек www.drive2.ru/b/476055275674010266/ не поленился взвесить диски и сфоткать результат.
Вот он взвешивает стальной штампованный колёсный диск размером 15″ от немецкого бренда Mefro. Не факт, что это сделано в Европе, но бренд не самый плохой. Есть кстати бренды и покруче, которые делают стальные легкосплавные диски относительно легкими и прочными kolesadom.ru/rejting-shta…-luchshih-proizvoditelej/
И вот что показало взвешивание штампа от Mefro:
А потом я зашел в первый попавшийся интернет-магазин колёсных дисков и глянул там массу «литья» аналогичных размеров 15″ (как у этого «штампа»). Кстати, не все производители публикуют массу своих дисков (по понятным причинам). Но те диски которые имели характеристику массы, я собрал тут несколько штук:
Как видите, полно легкосплавных дисков 15″, которые на самом деле тяжелее, чем стальной штампованный диск 15″ от европейского производителя.
А тот добрый человек, из интернетаwww.drive2.ru/b/476055275674010266/, взвесил ещё стальной штампованный колёсный диск (того же размера 15″)от отечественного производителя ТЗСК. Отечественный штамп оказался тяжелее импортного штампа:
Но и для этой массы нашлись аналоги среди легкосплавных дисков. Оказалось что легкосплавные диски 15″ могут быть тяжелее, чем даже тяжелый отечественный штампованный диск такого же размера 15″. Вот их несколько штук из тех, которые опубликовали таки свою массу:
Вывод очевиден: моё утверждение в той теме (про 10 недостатков литья) подтверждается реальными фактами.
Это знают все кто работает с колёсами — нам приходится таскать эти колёса в руках и ощущать все эти массы много раз в день. Но народ, я смотрю, упрямый — мастерам не верит, фактами не интересуется. а охотно верит всяким там маркетинговым сказкам.
Как правильно выбрать диски для автомобиля
Независимо от того, какой у вас автомобиль, при выборе новых дисков нужно учесть следующие параметры:
• тип диска;
• монтажный (или посадочный) диаметр;
• крепёжные отверстия;
• ширина диска;
• вылет диска (ET);
• диаметр центрального (ступичного) отверстия;
Оговоримся сразу: если к этому моменту у вас отпало желание разбираться со всеми этими параметрами, при выборе дисков просто воспользуйтесь помощью наших менеджеров. Сообщив данные о своей машине (марка, модель, год выпуска и модификацию самой модели) вы получите исчерпывающую подборку в нужном вам размере, цвете и дизайне. Ну а если решимость все узнать по-прежнему с вами, то давайте приступим!
ТИП ДИСКА – КАКИЕ ОНИ БЫВАЮТ
Все диски представленные в нашем магазине по типу изготовления в целом делятся на три типа: литые флоу-форм и кованые. Вопрос выбора конкретного типа – тема для отдельного материала, но здесь мы приведем основные различия.
• Литые диски. Они изготавливаются из легкого сплава – как правило, алюминиевого. Благодаря технологии изготовления литые диски могут иметь самую разнообразную форму, что в совокупности с меньшим, чем у «штампов» весом и обеспечивает им популярность. Из недостатков литых дисков можно выделить самый большой вес среди трех представленных видов, а так же литые диски при сильном ударе не мнутся, а трескаются. Разумеется, технология сварочного ремонта и прокатки давно освоена, но гарантировать сохранение изначальных свойств после ремонта невозможно.
• Флоу-форм («Flow Forming») — одна из самых передовых технологий, применяемых при производстве колёс. После окончания процесса литья колёсный цилиндр раскручивают, оказывая равномерное давление на его внутреннюю поверхность. В результате алюминий спрессовывается, становясь в то же время более эластичным и приобретая более высокий предел прочности. По сути, данный процесс наделяет металл теми же свойства, что и ковка. В результате колесо становится легче, прочнее, устойчивее к ударам, долговечнее, а также получает повышенную грузоподъёмность.
Преимущества технологии «Flow Forming»
Лёгкость. В применения технологии FF колесо становится значительно легче, чем при обычной плавке. Облегчённые колёса пользуются особенной популярностью у гонщиков, стремящихся снизить безрессорный вес, но разница будет заметна на абсолютно любом автомобиле. Лёгкие колёса не только увеличивают скорость разгона, но и снижают расход топлива. Технология «Flow Forming» делает колесо на 25% легче аналогов с таким же дизайном и характеристиками.
Прочность. Колёса, изготовленные по технологии «Flow Forming», значительно прочнее обычных. В среднем их предел прочности выше на 20-30%. Это помогает как во время автогонок, так и при решении повседневных задач.
Устойчивость к ударам. Повышенная удароустойчивость также немаловажное преимущество, существенно повышающее срок службы колеса при езде по плохим дорогам.
Эластичность. В плане эластичности колёса, произведённые с использованием технологии «Flow Forming», очень сильно превосходят обычные. Такие изделия можно значительно сильнее изогнуть прежде, чем они сломаются. Данная технология повышает эластичность колёсного цилиндра как с внешней, так и с внутренней стороны, обеспечивая преимущество во время автогонок и при решении повседневных задач.
• Кованые диски – наиболее качественный и дорогой вариант. Изготавливаются они совершенно другим методом, болванку, заранее выкованную из алюминия 6061 обрабатывают с помощью фрезерного станка с ЧПУ, который придает диску нужный дизайн, форму, вытачивает нужные отверстия под болты и ЦО. Обратная сторона такого метода – малая распространенность изделий и высокая цена.
В основном кованые диски производятся на заказ «с нуля» полностью под ваше авто, что дает возможность подобрать с точностью до миллиметра нужные параметры и учесть все особенность вашего проекта (большие тормоза, необычная разболтовка, широкий обвес и тд.)
За счёт того, что лицевая часть диска обрабатывается с помощью ЧПУ станка, выбор дизайна становится почти безграничным, так как применение этой технологии даёт возможность наиболее точно «вырезать» из болванки нужный будущему владельцу дизайн.
Если кратко подытожить, кованые диски — это определенно лучший выбор для тех, кто ценит наилучшее качество и нуждается в эксклюзивном решении, будь-то повседневный автомобиль или же большой тюнинг проект.
Монтажный (или посадочный) диаметр.
Это, очевидно, значение диаметра самого диска, его диаметр. Чем больше становится диаметр диска, тем меньше должна быть высота резины, и наоборот, делается это для соблюдения общего размера колеса (диска+резины надетой на неё), его увеличение/уменьшение может привести к ряду проблем (большой погрешности спидометра, уменьшении клиренса авто, затирание о внутренние части авто или колесные арки).
У наших специалистов под рукой всегда есть база данных с допустимыми размерами под ваш авто и они всегда помогут вам подобрать оптимальный вариант «комофорт/эстетика», для того что бы оставить плавность хода авто на прежнем, а чаще и более высоком уровне, при переходе на бОльший диаметр диска.
Крепёжные отверстия.
Это так называемая «разболтовка»: число отверстий и диаметр окружности, на которой они расположены (к слову, английское PCD – это как раз диаметр окружности, «Pitch Circle Diameter»). Число крепежных болтов может быть разным и увеличивается с ростом массы и скорости автомобиля: обычно их 4-6, но может быть и больше, и меньше (минимум 3). У большинства автомобилей BMW разболтовка 5×120, исключение составляют новые авто c маркировкой кузова «G», у них «разболтовка» уже совпадает с той же, что и у большинства автомобилей VAG группы и Mercedes-Benz (5×112).
Разболтовку диска нужно соблюдать: несмотря на то, что некоторые диски – например, 5×112 и 5×114.3 – кажутся взаимозаменяемыми, это не так. Кажущиеся незначительными 2.3 миллиметра разницы в диаметре окружности, на которой лежат крепежные отверстия, сильно отразятся на установке: правильно затянутым окажется лишь одно крепление из четырех, а остальные будут смещены относительно центра, вызывая биение колеса. Отчасти проблему можно решить использованием болтов с «плавающим конусом» (о них чуть ниже), но в целом применения дисков с неподходящими параметрами разболтовки нужно избегать.
Ширина диска.
Этот параметр так же прост, как и диаметр: это ширина диска в дюймах. Обычно в списке параметров она стоит рядом с буквой «J»: например, 5,5J – это диск шириной пять с половиной дюймов. Буква «J» в данном случае обозначает тип посадочного места под резину на диске, так что не совсем верно говорить ширина диска «8.5J», верно — «8.5 дюймов»
Ширина диска, как и допустимый посадочный диаметр, вам всегда помогут подобрать наши специалисты, но не стоит отклоняться от заводских более чем на 2-3 дюйма, если у вас только не стоят расширенные арки иначе диск может выйти слишком наружу, или же наоборот- слишком «углубиться» внутрь арки и задевать какие-либо части подвески/кузова. Кроме геометрических параметров для автомобиля, ширина диска важна и при выборе шин: шина рассчитана на использование с диском определенной ширины, но с некоторой допустимой погрешностью. Преимущество более широкого диска — возможность поставить более широкую резину, что даёт больше «зацепа» для спортивных авто, а так же улучшает комфорт и внешний вид, авто кажется более агрессивным и спортивным.
Вылет диска (ET).
Вылет диска – это расстояние от привалочной плоскости крепления диска к ступице до продольной оси симметрии диска. Скажем проще: центральная ось симметрии – это линия, делящая диск пополам по вышеописанной ширине, а привалочная плоскость – точка, где диск соприкасается со ступицей и прикручивается к ней.
Вылет может быть положительным, нулевым и отрицательным: если ось симметрии лежит ближе к автомобилю, чем привалочная плоскость, то вылет положительный, если они на одной оси – то вылет нулевой, а если ось симметрии отдалена от автомобиля больше, чем привалочная плоскость – то отрицательный. Иными словами, чем больше вылет, тем глубже сидит диск в колесной арке, а чем он меньше, тем больше диск выступает наружу.
Например: et45 значит, что если провести линию центра (средины) диска, то привалочная плоскость (плоскость которая соприкасается со ступицей авто) будет находиться от неё на удалении 45мм в сторону лицевой части диска. Вылет – довольно важный параметр, именно от него в наибольшей степени зависит «конкейв» (вогнутость) диска, а так же его правильное расположение внутри колесной арки.
Диаметр центрального отверстия.
Диаметр центрального отверстия – параметр, не нуждающийся в дополнительном объяснении. В списке характеристик диска он обычно обозначается как «Dia», «DIA» или «D». Это тоже крайне важный показатель: в случае, если центральное отверстие диска будет меньше требуемого, диск попросту нельзя будет установить, а если оно будет больше, то для центровки диска на ступице обязательно потребуются центровочные кольца.
Многие ошибочно полагают, что при установке диск со слишком большим центральным отверстием сам отцентруется на ступице за счет затяжки болтов, но это не так. Соответственно, биение и вибрация, не исчезающие после балансировки колес – это повод проверить совпадение диаметров центрального отверстия диска и ступицы и наличие при необходимости центровочных колец.
Небольшой тест по прочитанной информации.
Попробуйте «расшифровать» — что написано ниже, а затем сверьтесь с ответом, если все совпало- поздравляем, вы действительно внимательно прочли выше изложенную информацию!
Наш диск: 19×9,5J et45 DIA 66.56
Ответ: Диск диаметром 19 дюймов, шириной 9,5 дюймов, вылетом 45 мм и центральным отверстием под ступицу 66,56 мм.