Диаметр расположения крепежных отверстий (PCD, LK) измеряется в мм, должен точно соответствовать диаметру окружности, на которой расположены центры крепежных (резьбовых) отверстий или шпилек ступицы.
Диаметр центрального отверстия (ЦО) должен соответствовать (с минимальным зазором) диаметру центрирующего выступа на ступице автомобиля (измеряется в миллиметрах). Допускается отклонение его величины в большую сторону. В этом случае для установки колеса можно использовать переходные центровочные кольца (иногда входят в комплект легкосплавных колес). Максимальная статическая нагрузка на колесо должна быть не менее 1/4 разрешенной максимальной массы автомобиля (в кгс), указанной в паспорте или свидетельстве о регистрации транспортного средства.
Крепление колеса к ступице осуществляется болтами или гайками, имеющими коническую, сферическую или плоскую прижимную части. Наиболее распространенные диаметры резьбы —12 и14 мм, с шагом 1,25 или 1,5 мм. Каждый элемент крепления должен заворачиваться не менее чем на 5-6 оборотов. Крепежные элементы (болты), завернутые более чем на 6-10 оборотов, могут задевать за детали барабанных тормозных механизмов.
У легкосплавных колес ступица толще, чем у стальных, и требует более длинных болтов или шпилек. Болты и гайки для таких колес должны иметь подголовок, исключающий «фрезерование» краев крепежного отверстия колеса гранями головки.
Центрирование колеса — обеспечение совпадения оси его вращения с осью вращения ступицы автомобиля или фланца балансировочного стенда.
Способ центрирования закладывается при конструировании автомобиля. Как правило, оно осуществляется прижимной частью крепежа и кромками крепежных отверстий колеса. Поэтому недопустимо использовать крепеж с неподходящей прижимной частью.
Все колеса должны пройти сертификацию и соответствовать требованиям ОСТ 37.001.429-98 и ГОСТ 5.0511-93.
На каждом колесе на видном месте должна быть выполнена литая или четкая нестирающаяся маркировка со следующими данными:
1 - товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;
2 - дата (год и месяц) изготовления отливки и номер плавки (для легкосплавных);
3 - условное обозначение профиля обода;
4 - максимальная статическая нагрузка, кгс.
В зависимости от применяемого материала колеса для автомобильного транспорта разделяются на два основных вида: стальные и легкосплавные.
Стальные колеса изготавливают из листового металла методом штамповки и вальцовки с последующей сваркой составляющих деталей. Благодаря оптимальному соотношению эксплуатационных свойств и себестоимости, этими колесами комплектуется основная часть выпускаемых в мире автомобилей.
К бесспорным достоинствам стальных колес можно отнести их доступную цену, достаточные эксплуатационные свойства при применении высокопрофильных шин.
К недостаткам — невозможность свести к минимуму биение и геометрические отклонения, недостаточную упругую деформацию при сильном ударе колеса о препятствие, ведущую иногда к быстрой потере давления в бескамерной шине.
Наряду с отечественными стальными колесами, в продаже встречаются зарубежные, отличающиеся более высокой точностью изготовления и качеством покрытия, а также разнообразием дизайна.
Легкосплавные колеса делятся на два вида, принципиально различающихся по способу изготовления: литые и кованые. Основным материалом для их производства являются сплавы на основе алюминия, реже магния, крайне редко титана.
Легкосплавные колеса обрабатываются на высокоточных металлорежущих станках, что практически исключает их биение после установки на автомобиль. Защитное покрытие таких колес не уступает по стойкости лакокрасочным или хромированным покрытиям стальных, а нередко и превосходит их. Легкосплавные колеса имеют более жесткую, чем стальные, конструкцию и поэтому реже деформируются.
Все легкосплавные колеса, изготовленные и допущенные к продаже в нашей стране, отличаются повышенной прочностью, так как система их сертификации более жесткая, чем в европейских странах.
Особенностью технологического процесса изготовления литых колес является получение отливки, максимально приближенной по размерам к заданной конструкции. Последующая механическая обработка сведена к минимуму, а все решения дизайна заложены при проектировании литейной формы.
Различные способы литья имеют свои особенности, достоинства и недостатки, влияющие на образование той или иной структуры сплава.
При изготовлении каждой партии литых колес делается контрольная отливка, которая подвергается резке и разрушению для оценки структуры и механической прочности. Рентгеновский контроль проходит каждое колесо.
Из всех выпускаемых в мире легкосплавных колес подавляющее большинство — литые и лишь незначительная часть — кованые. Объясняется это несоизмеримыми различиями в сложности производственных процессов.
Изготавливать литые колеса можно в условиях небольших производств, а кованые под силу только крупным металлургическим заводам с мощным прессовым оборудованием.
При производстве кованых колес в России используется технология объемной (горячей) штамповки. В других странах применяют метод раскатки (холодное формование). Принципиально это два разных процесса, но перевод обоих терминов на русский язык означает "кованый", что и отражается в названии изделий.
При изготовлении колеса заготовку подвергают поэтапной штамповке с промежуточным нагревом перед каждой деформацией. Такая технология обеспечивает получение волокнистой структуры материала изделия и увеличение его прочности. Усилие, развиваемое прессом при штамповке, может достигать 20 тысяч тонн, а штамп весить 10 тонн. Все особенности дизайна (форма спиц, окон, переходов и т.д.) достигаются обработкой заготовки на металлорежущих станках, при этом "переводится в стружку" более половины ее веса.
Некоторые заводы для уменьшения себестоимости изготовления используют технологию выштамповки окон между спицами.
Колеса, изготовленные на основе алюминия и магния, обязательно защищают от воздействий внешней среды специальными защитными покрытиями. Если при использовании алюминиевых сплавов урон наносится внешнему виду колеса, то магниевые — подвержены глубокому корродированию, вплоть до разрушения отдельных участков.
Дляобеспечения адгезии (сцепления) защитного покрытия с окрашиваемой поверхностью колесо перед окраской обязательно подвергают электрохимической (гальванической) или химической обработке.
Для каждого автомобиля завод-изготовитель указывает допустимые типоразмеры шин. Информация о них содержится в инструкции по эксплуатации автомобиля, а у большинства иномарок — в наклейке или табличке на тыльной стороне лючка топливного бака или на центральной стойке кузова.
Вылет приобретаемого колеса должен соответствовать заложенному в конструкцию подвески. Установка колес с вылетом, меньшим допускаемого заводом-изготовителем, приводит к снижению управляемости автомобиля, повышенной чувствительности рулевого управления к дорожным неровностям, износу шин, а при больших ходах подвески — к касанию шинами колесных арок. У колеса с вылетом, большим рекомендованного, возможно касание внутренней частью шины деталей подвески. Применение колес с вылетом, меньше установленного заводом-изготовителем на 7-10 мм, как правило, не приводит к ухудшению управляемости или усилению износа деталей ходовой части [3].
Библиографический список
1) Васильева Л. С. Автомобильные эксплуатационные материалы: учебник для вузов. – М.: Транспорт, 1996.
2) Топливо, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справ./ под ред. В. М. Школьникова. – М.: Техинформ, 1999.
3) Сидоркин В. И., Янчеленко В. А. Эксплуатационные материалы: Письменные лекции. – СПб.: СЗТУ, 2001.
4) Мотовилин Г. В., Масино М. А., Суворов О. М. Автомобильные материалы: Справ. – М.: Транспорт, 1989.
5) Кириченко Н. Б. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. Пособие. – М.: Академия, 2003.
6) Павлов В. П., Заскалько П. П. Автомобильные эксплуатационные материалы. – М.: Транспорт, 1982.