Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Литые диски на Mercury Grand Marquis

В автомобильной промышленности, диски являются колеса , которые сделаны из сплава из алюминия или магния . Сплавы - это смеси металла и других элементов. Как правило, они обладают большей прочностью по сравнению с чистыми металлами, которые обычно намного мягче и пластичнее. Сплавы алюминия или магния обычно легче при той же прочности, обеспечивают лучшую теплопроводность и часто улучшают внешний вид по сравнению со стальными колесами. Хотя сталь , наиболее распространенный материал, используемый при производстве колес, представляет собой сплав железа и углерода.термин «легкосплавный диск» обычно используется для обозначения колес из цветных сплавов.

Первые легкосплавные диски изготавливались из магниевых сплавов. Хотя они утратили популярность в обычных автомобилях, они оставались популярными в течение 1960-х годов , хотя и в очень ограниченном количестве. В середине-конце 1960-х годов усовершенствования при литье алюминия позволили изготавливать более безопасные колеса, которые не были такими хрупкими. До этого времени большинство алюминиевых колес страдали от низкой пластичности , обычно в пределах 2-3% удлинения. Поскольку легкосплавные диски в то время часто делались из магния (часто называемые «магнези»), эти ранние поломки колес позже были приписаны низкой пластичности магния, когда во многих случаях эти колеса были плохо литыми дисками из алюминиевого сплава. Когда-то эти алюминиевые отливкиУлучшения получили более широкое распространение, алюминиевые колеса заменили магниевые в качестве недорогих высокопроизводительных колес для автоспорта .

Характеристики [ править ]

Сверхпрочные легкосплавные диски Alcoa для автобусов и грузовиков.

Более легкие колеса могут улучшить управляемость за счет уменьшения неподрессоренной массы , позволяя подвеске более точно следовать рельефу и, таким образом, улучшать сцепление с дорогой, однако не все легкосплавные диски легче своих стальных эквивалентов. Уменьшение общей массы автомобиля также может помочь снизить расход топлива .

Лучшая теплопроводность и более открытая конструкция колес помогают отводить тепло от тормозов , что улучшает тормозные характеристики в более сложных условиях вождения и снижает вероятность ухудшения характеристик тормозов или даже отказа из-за перегрева.

Колесо из алюминиевого сплава, напоминающее скрещенные спицы проволочного колеса.

Литые диски также покупают в косметических целях, хотя используемые более дешевые сплавы обычно не устойчивы к коррозии . Сплавы позволяют использовать привлекательную металлическую отделку, но ее необходимо покрыть краской или покрыть колеса . Даже если они защищены таким образом, используемые колеса в конечном итоге начнут подвергаться коррозии через 3-5 лет, но сейчас ремонт широко доступен по цене. Производственные процессы также позволяют создавать сложные и смелые конструкции. Напротив, стальные колеса обычно прессуют из листового металла , а затем сваривают (часто оставляя неприглядные неровности) и должны быть окрашены во избежание коррозии и / или скрыты колпаками колес / колпаками ступиц.

Легкосплавные диски склонны к гальванической коррозии , которая может вызвать утечку воздуха из шин, если не будут приняты соответствующие профилактические меры. Кроме того, легкосплавные диски труднее ремонтировать, чем стальные, когда они гнуты, но их более высокая цена обычно делает ремонт дешевле, чем замена.

Литые диски Chrysler

Легкосплавные диски дороже в производстве, чем стандартные стальные, и поэтому часто не входят в стандартное оборудование, а продаются как дополнительные надстройки или как часть более дорогого комплекта отделки . Однако, литые диски стали значительно более распространены с 2000 года [ править ] , в настоящее время предлагается по экономике и малолитражки автомобилей, по сравнению с десятью годами ранее , когда литые диски часто не фабричные варианты на недорогих автомобилях. Легкосплавные диски долгое время входили в стандартную комплектацию дорогих автомобилей класса люкс или спортивных автомобилей, при этом в качестве опций использовались легкосплавные диски большего размера или «эксклюзивные». Высокая стоимость литых дисков делает их привлекательными для воров; чтобы противостоять этому, автопроизводители и дилеры часто используют стопорные гайки или болты, для снятия которых требуется специальный ключ.

Большинство легкосплавных дисков изготавливаются методом литья , но некоторые из них кованые . Кованые диски обычно легче, прочнее, но намного дороже литых. Кованые диски бывают двух типов: цельные и модульные. Модульные кованые диски могут иметь двух- или трехчастную конструкцию. Типичные составные колеса состоят из внутреннего основания обода, внешней кромки обода и центральной детали колеса с отверстиями для гаек. Все части модульного колеса удерживаются болтами. BBS RS - одно из самых известных кованых колес, состоящих из трех частей. [1]

Послепродажные колеса [ править ]

Значительный выбор легкосплавных дисков доступен для владельцев автомобилей, которые хотят более легкие, более привлекательные, более редкие и / или большие колеса на своих автомобилях, начиная со стандартных 14 и 15 дюймовых колес до 16, 17, 18, 19, 20, Размер колес 21, 22, 24, 26 и 28 дюймов. [2] Вместе с более крупными легкосплавными дисками появились легкосплавные Tru-Spinners, которые были неотъемлемой частью легкосплавного диска, которые могли свободно вращаться и продолжать вращаться после остановки самого легкосплавного диска. [ необходима цитата ]Некоторые легкосплавные диски Tru-Spinner также вращались назад, когда легкосплавные диски катились вперед. Хотя замена стандартных стальных колес и комбинаций шин на более легкие легкосплавные диски и потенциально более низкопрофильные шины могут привести к повышению производительности и управляемости, это не обязательно будет выполняться при использовании все более крупных колес. Исследование Car and Driver, проведенное с использованием ряда легкосплавных дисков разного размера от 16 до 19 дюймов (от 41 до 48 см), оснащенных шинами одной марки и модели, показало, что при использовании колес большего размера страдают как ускорение, так и экономия топлива. [3] Они также отметили, что на комфорт и шум при движении отрицательно сказались большие колеса.

Колеса из магниевого сплава [ править ]

Основная статья: Магниевое колесо
Колесо из магниевого сплава на Porsche Carrera GT
Кованые легкосплавные диски из магния на автомобиле BMW для автоспорта

Колеса из магниевого сплава были первыми колесами, изготовленными из литого под давлением, и их часто называли просто «магнитными колесами». Магниевые колеса первоначально использовались для гонок, но их популярность в 1960-х годах привела к разработке других литых под давлением колес, особенно из алюминиевых сплавов. Термин «магнитные колеса» стал синонимом литых под давлением колес из любого материала, от современных колес из алюминиевого сплава до пластиковых и композитных колес, используемых на велосипедах , инвалидных креслах и скейтбордах . [4] [5]

Однако колеса из чистого магния больше не производятся, их можно найти только на классических автомобилях. Чистый магний страдает множеством проблем. Винтажные магниевые диски были очень подвержены точечной коррозии , растрескиванию и коррозии. Магний в массе трудно воспламеняется, но колеса из чистого магния могут воспламениться из-за горящей шины или длительного царапания колеса о поверхность дороги после прокола. Позже были разработаны сплавы магния , чтобы облегчить большинство этих проблем. [6] Фактически, Федеральное управление гражданской авиации США провело обширные испытания за последнее десятилетие и пришло к выводу, что потенциальная воспламеняемость магния больше не вызывает беспокойства. [7] Современные технологии обработки поверхности обеспечивают защиту от коррозии и значительно продлевают средний срок службы магниевых дисков.

Методы производства [ править ]

Ковка [ править ]

Ковка может производиться одно- или многоступенчатой ковкой из различных магниевых сплавов, чаще всего AZ80, ZK60 (MA14 в России). Колеса, изготовленные этим методом, обычно обладают более высокой прочностью и пластичностью, чем алюминиевые, хотя их стоимость намного выше. [8] Ковка - это сложный процесс, который включает в себя такие процессы, как нагрев, прокатка, приложение высокого давления, удар молотком и / или их сочетание. [9] В результате изменяется молекулярная структура сплава, и в результате материал становится более прочным и легким.

Сборка [ править ]

Колеса бывают одно-, двух- и трехкомпонентные. Каждая деталь изначально представляет собой заготовку из сплава, которая затем превращается в колесо в случае цельных кованых колес или в деталь колеса в случае составных колес.

Литье под высоким давлением [ править ]

В этом процессе используется матрица, расположенная в большой машине, которая имеет высокое усилие закрытия, чтобы зажать матрицу в закрытом состоянии. Расплавленный магний заливается в заправочную трубку, называемую гильзой для дробления. Поршень проталкивает металл в матрицу с высокой скоростью и давлением, магний затвердевает, матрица открывается, и колесо отпускается. Колеса, произведенные этим методом, могут предложить снижение цены и повышение коррозионной стойкости, но они менее пластичны и обладают меньшей прочностью из-за характера литья под высоким давлением.

Литье под низким давлением [ править ]

В этом процессе обычно используется стальная фильера, она расположена над тиглем, заполненным расплавленным магнием. Чаще всего тигель плотно прилегает к фильере, и смесь сжатого воздуха и покровного газа используется для выталкивания расплавленного металла по напольной трубке в форме соломки в фильеру.

Велосипедное колесо из литого под действием силы тяжести. Цикл складывания ботинок 1960-х годов

При обработке с использованием передовых методов, колеса для литья под давлением под низким давлением могут предложить более высокую пластичность по сравнению с колесами из магния и любых литых алюминиевых колес, они остаются менее пластичными, чем кованые диски из магния.

Гравитационное литье [ править ]

Колеса из магниевого сплава, отлитые под действием силы тяжести, производятся с начала 1920-х годов и обеспечивают хорошую пластичность и относительные свойства, превосходящие те, которые можно получить с помощью алюминиевого литья. Затраты на инструментальную оснастку для литых самотеком колес одни из самых дешевых из всех процессов. Это позволило производить мелкосерийное производство, гибкость в проектировании и короткие сроки разработки.

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Брэд Боулинг (27 февраля 2004 г.). Полное руководство покупателя колес и шин . КП Книги. п. 95. ISBN 978-0873496612.
  2. ^ "Самая большая база данных колес в мире" . Wheel-Size.com . Проверено 1 января 2020 .
  3. ^ «Влияние увеличенных колес и шин, испытанных - Технический отдел - Автообзоры» . Автомобиль и водитель . Проверено 8 августа 2011 .
  4. ^ Конечной хотрод словарь: а-бомбы в zoomies Джефф Брайтенстайна, Трой Паива - MBI Publishing 2004 Page 130
  5. ^ Биомедицинская инженерия Справочник Джозеф Д. Бронзино - CRC Press 2000 Page 141-4
  6. ^ Автомобильная детализация: Полное руководство по уходу за автомобилем для автолюбителей и профессионалов в области детализации. Автор Дон Тейлор - HP Books 1998, стр. 72
  7. ^ «Оценка воспламеняемости различных магниевых сплавов во время лабораторных и полномасштабных испытаний самолета на пожар» (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации .
  8. ^ https://f1wheels.com
  9. ^ "Что такое ковка?" . Thomasnet.com. Апрель 2018.

Внешние ссылки [ править ]

]