Лучшие диски в мире?

В данной статье рассмотрим преимущества магниевых дисков над алюминиевыми.

В автомобильной промышленности существует огромное количество конструкционных материалов. На сегодняшний день в производстве колесных дисков применяют: стали, алюминиевые сплавы (АЛ4 и AlSi11Mg), магниевые сплавы (МЛ5), а также композитные материалы (углепластик). От выбора материала колесных дисков зависят: плавность хода и динамика автомобиля, правильность работы и надежность ходовой части, эффективность охлаждения тормозной системы и энергоэффективность расхода топлива. Рассмотрим каждую характеристику на примере магниевых и алюминиевых дисков.

Ключевой фактор, влияющий на поведение автомобиля — вес колесных дисков.

Основное преимущество магниевого сплава — меньшая плотность, чем у алюминиевого. На примере сплавов МЛ5 (1,81 г/см^3) и АЛ4(2,7 г/см^3), магниевые диски при той же прочности будут примерно на 33% легче. Таким образом, уменьшая вес колесных дисков, мы уменьшаем неподрессоренную массу автомобиля (это вес элементов ходовой части, то есть колеса, ступицы, амортизаторы, пружины, рычаги подвески, стабилизаторы и т.д.). Вследствие этого улучшаются:

1. Динамические характеристики. По статистике уменьшение массы колесных дисков на 1кг дает прибавку мощности примерно равную 1 проценту.
2. Энергоэффективность расхода топлива. За счет меньшей требуемой мощности на раскручивание колес, расход топлива в городском режиме снижается примерно на 5-10%.
3. Управляемость. При наезде на неровность или препятствие максимальная сила удара приходится на колесо, и лишь остаточная сила доходит до кузова. Чем легче колесо, тем меньший удар доходит до кузова автомобиля и увеличивается сцепление с дорогой на неровностях
4. Плавность хода. В среднем снимая 1кг массы с каждого колеса, по расчетам это равносильно уменьшению массы кузова автомобиля за 30кг (для каждого автомобиля индивидуально). Таким образом, сняв 2 кг с каждого колеса, плавность хода автомобиля будет равносильна, если бы рядом с вами сидел один пассажир.

Отличительным качеством магниевых сплавов является высокая теплопроводность. Благодаря этому свойству увеличивается эффективность охлаждения тормозной системы, за счет рассеивания тепла от нагретых тормозных дисков.

Стоит выделить великолепные демпфирующие способности материала. Под демпфирующими свойствами материала понимают его способность поглощать и гасить удары и вибрации. Магний обладает уникальными демпфирующими свойствами — в 100 раз выше, чем у алюминия. Вследствие этого значительно снижаются вибрационные нагрузки на автомобиль, прежде всего на двигатель, подвеску и трансмиссию, растёт ресурс машины.

При меньшем весе магниевые диски имеют повышенную жёсткость за счёт несколько большей толщины стенок по сравнению с алюминиевыми дисками. Это, а также пружинящие свойства магниевого сплава позволяет сохранять круглую форму диска при самых жёстких ударах о препятствия и значительно увеличить ресурс шин.

Если по удельной прочности (прочности, отнесенной к плотности материала) магниевые сплавы не превосходят хорошие алюминиевые, то по возможности противостоять многократным нагрузкам и концентраторам напряжений магниевые сплавы уверенно обгоняют алюминий и могут конкурировать с лучшими сталями. А ведь в подавляющем большинстве случаев разрушение конструкции обусловлено именно усталостью материала.

При наличии весомых преимуществ, у дисков из магниевых сплавов есть огромные недостатки:

1. Низкая коррозийная стойкость. Не смотря на современные методы защиты от коррозии, магниевые диски даже после летнего сезона могут сильно потерять в целостности поверхности и в конструктивной прочности. Зимнее же время года для этого вида колес настоящая катастрофа – перепады температуры, сырость и солевые реагенты способны очень быстро разрушить структуру металла.
2. Еще одна проблема состоит в том, что магний и сталь легко вступают в реакцию, вследствие чего первый разрушается. Поэтому контакт магниевых дисков со стальными элементами (с крепежными болтами, балансировочными грузиками и т. д.) может привести к плачевному результату. В связи с этим их установка требует особого подхода, а иногда дополнительных затрат на дополнительное усложнение конструкции и специальные комплектующие.
3. Плохая ремонтопригодность. Порой целесообразнее купить новый диск, чем починить старый, так как они плохо варятся и их невозможно прокатать на специальном оборудовании для восстановления геометрии.
4. Возможность использования магния в автомобильной промышленности появилась благодаря удешевлению материала. Не смотря на это, колесные диски из данного материала являются дорогим удовольствием.

Благодаря своим преимуществам и недостаткам диски из магниевого сплава получили широкое распространение среди суперкаров и эксклюзивных автомобилей, где инженеры стараются достигать максимальной эффективности каждого элемента автомобиля. Алюминиевые же диски стали востребованы на гражданском рынке за счет высокой надежности, средней цены и прочности.

И на последок, оставьте свое мнение на счет этого материала. Просто интересно ваше мнение.