23.03.2023

Неподрессоренная масса — понятие, применимое к наземным средствам передвижения, имеющим подвеску, которое обозначает массу, включающую массу колес и других деталей, крепящихся непосредственно к ним (дисков, резины, элементов тормозной системы, находящихся на колесе). Масса остальных элементов, удерживаемых над землей подвеской, называется подрессоренной массой.

Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы имеет огромное значение, так как сила, с которой неподрессоренные компоненты воздействуют на автомобиль снизу вверх, должна компенсироваться весом подрессоренной массы. В противном случае автомобиль теряет сцепление с поверхностью дороги, что отрицательно сказывается на его управляемости. Кроме управляемости вес колес влияет и на динамику автомобиля. Так, чем тяжелее колеса, тем больше энергии и времени потребуется, чтобы изменить скорость их вращения. То же относится и к процессу торможения. Для преодоления данной проблемы устанавливают облегченные диски. Соотношение неподрессоренных и подрессоренных масс в автомобиле составляет в среднем 1:15. Меняя это соотношение, можно добиться более высокой плавности хода автомобиля. Это соотношение можно изменить двумя способами: увеличив подрессоренную массу либо уменьшив неподрессоренную.

Однако, если увеличивать подрессоренную массу, к примеру, загрузить по максимуму салон автомобиля, то разгонная динамика снизится. А вот уменьшив неподрессоренную массу, можно сохранить и даже улучшить динамику, добившись при этом высокой плавности хода. И добиться этого можно, только снизив вес колес. Снижение веса каждого из четырех колес на 1 килограмм эквивалентно уменьшению веса в салоне автомобиля приблизительно на 40 килограммов. Таким образом, если при замене дисков вы снижаете вес каждого диска на четыре килограмма (что в сумме дает 16 килограммов), то ваша машина будет ехать также плавно, как если бы в нее сели четыре пассажира, но при этом нисколько не потеряет в своих разгонных характеристиках. Например, один оригинальный литой диск диаметром 20" дюймов от Range Rover весит более 25 кг, а один кованый диск Rocksroad или Solomon Alsberg с максимальной статической нагрузкой для такого тяжелого автомобиля весит менее 13 кг. Таким образом удаётся облегчить каждое колесо более, чем на 12 кг, а это равносильно уменьшению подрессоренной массы на полтонны. Причем основную массу кованого диска удается "собрать" в ступичной части, что позволяет существенно снизить момент инерции в отличии от литых дисков. О моменте инерции еще расскажу в отдельной теме.

Плюсы кованых дисков:

При ковке достигается прочность выше, чем при литье, поскольку происходит измельчение зерен, их деформация и вытягивание в нужном направлении - в результате структура металла становится волокнистой. За счет этого возможно уменьшение толщины стенок кованого диска примерно на 20% по сравнению с литым. Высокая прочность материала дисков обеспечивает им хорошие весовые характеристики: масса кованого диска бмв на 30-50 % меньше массы стального и на 20-30 % аналогичного литого. Благодаря высокой пластичности такой диск не разрушается после сильного удара, а деформируется на подобие стального. Кованые магниевые диски обладают хорошей коррозионной стойкостью, а алюминиевые и вовсе можно использовать без лакокрасочного покрытия. В общем, кованый диск вобрал в себя все преимущества литого и стального штампованного собратьев, при этом избавившись от их недостатков.

Минусы кованых дисков:

Существенным недостатком является очень низкий коэффициент использования материала, составляющий 30-40%, что значительно увеличивает стоимость изделия.

Технология производства кованых дисков: Исходную заготовку разогревают до температуры, при которой сплав приобретает наиболее высокую пластичность (порядка 400-470 0С), затем разогретая «чушка» под действием пресса вминается в специальную форму, и на выходе получается некое подобие колеса - поковка. Изготовляемые таким методом диски могут проходить термическую обработку, а могут и не проходить. Все определяется составом сплава. Часто механические характеристики дисков, прошедших термическую обработку, и без таковой, изготовленные из разных сплавов, практически не отличаются. Если термическая обработка производится, то она включает закалку с последующим старением. После поковка отправляется на механическую обработку, затем осуществляется нанесение декоративных покрытий. Такая технология изготовления позволяет получить диски, материал которых имеет прочность сопоставимую со сталью, и пластичность ниже всего на 20-30 %. При производстве кованых дисков широко применяются сплавы на основе алюминия и магния.