Литые колеса
Когда-то колеса автомобилей делали из американской акации: деревянные спицы в деревянной оправке, на которую напрессован обод из стальной ленты. Для более легких моделей применяли конструкцию, уже освоенную в велосипедном производстве: между ступицей и ободом из стальной ленты натягивали стальные же спицы.
Изготовление колес, с деревянными и проволочными спицами было очень трудоемким, особенно при сборке. Поэтому, когда в 20-е годы начался массовый выпуск автомобилей, нашли более технологичное и дешевое решение. Диски колес штамповали из стального листа и соединяли, вначале заклепками, а позже электросваркой с ободьями, прокатанными из стальной ленты. Такая технология применяется и поныне.
Наряду со спицованными (деревянными и проволочными), а также стальными штампованными колесами довольно давно стали применять и литые стальные. Прочные, и в то же время довольно тяжелые, они встречались лишь на грузовиках и автобусах. В частности, ими были оснащены американские «уайты», которые в сравнительно больших количествах закупили в годы первой мировой войны для русской армии.
Попытка изготовления колес, отлитых не из стали, а из алюминиевого сплава, относится к 1927 году. Именно тогда они впервые появились на гоночных и спортивных машинах «Бугатти». Это стало возможным благодаря успехам, достигнутым в технологии литья, и созданию высокопрочных сплавов алюминия с кремнием, медью и другими компонентами. В дальнейшем колеса начали отливать также из магниевого сплава — электрона. Литыми колесами из этих сплавов стали комплектовать почти все гоночные автомобили. С 1970 года они появились и на машинах «Эстония—16М».
С гоночных конструкций литые колеса перекочевали на спортивные и на отдельные обычные легковые модели, где их ставили, как правило, за дополнительную плату. Впервые изготовление таких колес в широких масштабах развернула фирма «Готти» (Италия). Было это в 1958 году. В настоящее время только в Европе около двадцати фирм предлагают десятки самых разнообразных литых колес, а общий объем их производства исчисляется несколькими миллионами. Чем же можно объяснить такую популярность?
Прежде всего важными преимуществами перед обычными колесами, сваренными из стальных штампованных частей. Начать с того, что они на 25—45% легче. Один пример: масса стального колеса с размером обода 5,5—14 дюймов для «Лянча-Бета» составляет 8,4 кг, а отлитого из алюминиевого или магниевого сплава — соответственно 6,5 и 5,2 кг. Столь существенное снижение позволило сократить величину неподрессоренных масс, в результате стала выше плавность хода машины, улучшилась комфортабельность и возрос срок службы подвески. Литые колеса имеют более высокую жесткость, чем обычные. Следовательно, они под действием одной и той же нагрузки меньше деформируются, чем стальные штампованные и, тем более, спицованные. Это свойство создает возможность для более точного прохождения поворотов. Во время испытаний легковой автомобиль с литыми колесами преодолел специальную слаломную трассу со скоростью на 13% выше, чем с обычными колесами.
Обычно диски литых колес имеют ажурную форму с многочисленными ребрами, приливами, отверстиями. Это позволяет увеличить поверхность, через которую быстрее отводится тепло, образующееся при работе тормозов, да и сами отверстия в дисках способствуют их интенсивному естественному обдуву. Испытания тормозных качеств автомобиля «Фольксваген-гольф» с такими колесами показали, что нагрев их тормозных дисков на 40° ниже, чем при наличии стальных колес. Литые алюминиевые не подвержены к тому же коррозии. Наконец, довольно важное их достоинство — привлекательный внешний вид и большое разнообразие предлагаемых форм.
Применяются как целиком литые колеса типа «моноблок», так и разборные. Последние состоят из обода и сменных штампованных или литых дисков. Разборная конструкция намного облегчает ремонт колес, удешевляет производство, позволяя из ряда унифицированных элементов подбирать нужные разновидности. Однако она тяжелее и дороже. Обычно в комплекте с литыми колесами используются бескамерные широкопрофильные шины.
Теперь о недостатках. Главный из них — более высокие себестоимость и, соответственно, цена, чем стальных штампованных. Так, отлитое под давлением колесо из алюминиевого сплава почти вдвое дороже аналогичного стального. Именно это препятствует пока их всеобщему распространению.
Другой серьезный минус — хрупкость отливки, что весьма опасно при случайном касании колесом бордюрного камня, например при парковании в городе. Усилиями металлургов и технологов сегодня уже подобраны и внедрены в производство такие алюминиевые сплавы, отливки из которых по пластическим свойствам мало уступают стальным штампованным деталям.
В Европе самая большая доля легковых автомобилей с литыми колесами приходится на автомобильный парк ФРГ — 13,5% от общего количества. В других западноевропейских странах — от 4 до 7%. К 1985 году производство литых колес, по прогнозам специалистов, удвоится и ими будут комплектовать до одной четверти всех европейских легковых автомобилей.