Колесо должно быть круглым и прочным. Это знают все. Но еще в глубокой древности люди знали, что чем легче колесо, тем быстрее поедет повозка и тем легче будет ее вести. И они не жалели сил, создавая все более сложные, но более легкие по весу колеса. Преимущество легкого колеса со спицами по сравнению с цельнодеревянным или каменным было огромным и очевидны и ни у кого не вызывало сомнения. В наше время, когда под капотом каждой машины скрываются десятки лошадиных сил, может показаться, что качество колеса уже не имеет того значения, которое оно имело для конной повозки. Да и конструкция колеса доведена почти до совершенства. Поэтому большинство автовладельцев считают, что легкосплавные колеса несут больше декоративно-эстетическую нагрузку, чем реально влияют на ходовые качества. Действительно, требования к весу колеса не указывается ни одним производителем автомобилей, он не упоминается и в технической документации самих колес. Давайте разберемся, как обстоят дела на самом деле. Стальное колесо, хорошо нам всем знакомое, было очень технологично, то есть его можно было изготавливать дешево и в больших количествах, оно обладало рядом положительных качеств – способностью к упругой деформации, ремонту, служило долго, не имело склонности к внезапным поломкам и трещинам. Литые легкосплавные колеса начали применяться на гоночных и спортивных автомашинах, где всегда ценилось даже самое небольшое уменьшение массы автомобиля, особенно неподрессоренной, и повышение мощности двигателя. Первые легкосплавные колеса были на 20-30% легче стальных, постепенно за счет совершенствования технологии литья удалось еще более снизить их вес и добиться большого разнообразия в дизайне. Значительно снизилась их стоимость и резко возрос выпуск. В наши дни на производство колес расходуется около одной десятой части мирового выпуска алюминия, а ежегодный выпуск составляет более 100 млн. штук. За последние двадцать лет автомобили развивались преимущественно в направлении большей безопасности, экономичности и экологичности. Это потребовало не только существенной модернизации двигателя, использования компьютеров, инжекторов, совершенной аэродинамики и т.д., но и использования сверхнизкопрофильных шин, обеспечивающих большую безопасность при проколах, особенно при движении на большой скорости, лучшую управляемость и сцепление с дорогой. Соответственно увеличился и диаметр колес. Если всего 20 лет назад самым массовым колесом было 13-ти дюймовое, то сейчас 15-ти для малолитражек и 17-ти дюймовое для машин среднего класса. На машины представительского класса и на спортивные устанавливаются колесные диски 18 и более дюймов в диаметре. И тут выяснилось, что традиционная технология литья при переходе на увеличенный диаметр колес стала давать сбой. Для обеспечения нужной прочности колес пришлось непропорционально увеличить их вес, что привело к увеличению их жесткости. Пришлось использовать более сложные технологии литья и ввести 100% рентген контроль качества колес и проверку их герметичности. Все это привело к росту стоимости и веса колеса, который уже не намного отличался от стального. Если тяжелое колесо еще можно было терпеть на машинах представительского класса, которые за счет собственного большого веса и совершенной подвески эффективно погашали удары и вибрацию, то на спортивных машинах, максимально облегченных за счет применения новых материалов, тяжелое колесо было совершенно неприелимо. Отскакивая от неровностей дороги, оно наносило такие удары, которые подвеска сдержать уже не могла, ухудшалась управляемость, падала динамика разгона и торможения. Это вынудило конструкторов искать пути снижения веса колеса. Самым естественным и простым было применение более легких материалов – магния и композитов. Другим способом снижения веса является замена литья ковкой. Это и было сделано в Формуле-1. Эти меры позволили снизить вес колеса почти в 2 раза. Но о массовом производстве речи идти не могло, композиты очень дороги, для ковки колес большого диаметра нужны очень мощные прессы, которых в мире не так уж и много. Для более масштабного производства на Западе избрали гибридную технологию, которая подразумевает использование колес, состоящих из нескольких частей – катаного литого обода и кованого диска, соединенных между собой титановыми болтами. Конечно, такие колеса гораздо дороже литых, но существеннее легче. Таким образом, ситуация на сегодняшний день состоит в следующем. Все современные автомобили среднего класса конструируются под колеса увеличенного диаметра – 17-18 дюймов. Литые колеса такого диаметра, изготовленные по традиционной технологии слишком тяжелы, а составные – слишком дороги для массового автомобиля. Некоторые производители «втихую» уже начали комплектовать свои автомобили среднего класса стальными колесами, которые равны по весу или даже немного легче литых алюминиевых и намного дешевле. Так за что, в конечном счете, идет такая борьба? Изучим вопрос с конкретными цифрами в руках. Стальное колесо для автомобиля весом в 2 тонны 18х8,5 дюйма весит 16 – 18 кг. и стоит 80-90 долларов, обычное литое колесо весит 15-16 кг. и стоит 250-300 долларов, высококачественное литое колесо весит 13 кг. и стоит 350-450 долларов, составное колесо весит 10 - 11 кг. и стоит 600-800 долларов, кованое алюминиевое колесо весит 8-9 кг., а магниевое – 6,6 кг., (на рынке практически не встречаются). Некачественные литые колеса неизвестных производителей весят более 20 кг и стоят около 200 долларов. Что дает разница в 10 кг. между обычным колесом и лучшим магниевым. Прежде всего, заметно повышается плавность хода. Уменьшение неподрессоренной массы автомобиля на 1 кг. дает такой же эффект, как размещение в салоне автомобиля 20 кг. груза, а как известно, груженая машина всегда движется плавней, чем пустая. Улучшается управляемость автомобиля, так как легкое колесо легче удерживается подвеской и возвращается в соприкосновение с дорогой. Легкое колесо легче раскрутить и затормозить, поэтому улучшается динамика разгона и торможения. Значительно снижается расход топлива и вредные выбросы в атмосферу, особенно в городском цикле. При установлении рекорда скорости на дистанции 1000 км. российский гонщик Сергей Ларин использовал сверхлегкие магниевые колеса весом 6,6 кг. По сравнению с литыми колесами весом 13 кг. использование магниевых колес дало выигрыш в 3 секунды на круг в 14 км. За 3 секунды автомобиль Ларина на скорости 220 км. в час проезжал почти 200 метров, а на 40 кругов выигрыш составил почти 8 км. или 0,8%! На первый взгляд может показаться, что этот результат очень незначительный, но нужно иметь в виду, что автомобиль Ларина двигался с постоянной скоростью по скоростной трассе практически без торможения и разгонов. В городском цикле, где преимущества легких колес реализуются в полной мере, выигрыш в экономии топлива составит уже от 8 до 10%! Специалисты Евросоюза подсчитали, что снижение веса 70% новых автомобилей, выпускаемых в Европе, на 100 кг. за счет использования магния и других легких материалов, позволит экономить в год около 256 млн. литров топлива и значительно снизить вредные выбросы в атмосферу. Массовое применение сверхлегких колес позволит сэкономить значительно больше, учитывая огромный европейский автопарк. К этому нужно приплюсовать и косвенную экономию, связанную с большей «ходимостью» тормозных колодок, шин, деталей подвески и т.д. В России, где производится очень много алюминия и магния, и где сосредоточен самый большой в мире парк тяжелых прессов, общий выпуск легкосплавных колес не дотягивает до 1 миллиона шт. в год, из них кованных меньше половины. Для примера, только один завод в Венесуэле производит колес 2,5 млн. в год, а крупные заводы производят их более 10 млн. штук в год! Россия наводнена импортными колесами низкого качества, очень тяжелыми и не имеющими никаких сертификатов. Жалко, что промышленность России, имеющая и высококачественное сырье, и уникальное оборудование, без боя сдает конкурентам из Турции и Индии такой емкий и прибыльный рынок. А ведь могли бы и на всю Европу колес наковать!
