Углепластиковые диски на авто
Карбоновые колесные диски
Хочешь ездить быстро – убирай вес везде, где можно. Примерно таким девизом руководствуются разработчики транспортных средств, постоянно находя новые решения, и… новые материалы для различных узлов и деталей. В случае с колесными дисками выбор не так уж велик, ведь кроме малого веса они должны иметь высокий запас прочности.
Одним из «подходящих» вариантов можно назвать карбон – композитный материал из углеродных волокон, сплетенных с резиной или кевларом. Если с велосипедами все просто – хоть весь из него делай, то мотоциклы, а тем более автомобили требуют к себе большего внимания и уважения.
Немного истории.
Первые автомобильные диски из карбона появились еще в 2008 году, их выпустила немецкая компания, специализирующаяся на комплектации гоночных авто. Комплект таких дисков делался под заказ и стоил порядка 15 тысяч зелененьких президентов. Из-за цены, а еще из-за трудоемкости процесса и не всегда гарантированного качественного результата, эти колеса в серию так и не пошли.
К тому же, карбоновыми в полном смысле они не являлись, это было сборное изделие из стали и углеродного влокна, то есть, итоговая разница в весе была не столь большой, чтобы платить за нее такие деньги.
На фото слева изображен диск с карбоновым ободом и основанием (ступичной частью), изготовленным из кованного алюминиевого сплава.
Время шло, карбон «проникал» едва ли не во все узлы автомобилей, даже начали шутить, что пора ожидать появления карбонового двигателя, особенно после того, как на движки стали ставить крышки изготовленные из него, но диски из этого материала все еще оставались мечтой.
И вот в 2012 году, австралийцы «Carbon Revolution» представили первые монолитные диски, получившие название CR9. На презентации было обещано, что это будут не просто первые, полностью карбоновые диски, но и первая серийная модель. Сказано – сделано, правда, пока не до конца. В 2013-ом они начали выпускаться только в двух вариациях – 19х8.5 и 19х12, вес соответственно 7 и 7.9 кг. По внешнему же модельному ряду миру были представлены только девятилучевые классические колеса, со строгим внешним видом и обязательным логотипом компании-производителя на ступице.
На данный момент их выбор стал шире, например изображенный на фото слева монолит фирмы Carbon Revolution.
Достоинства.
Как видим, налицо главное достоинство карбоновых колес – если сравнивать их с литым, и даже кованым алюминием, то получается, что углепластиковые изделия легче на 40-50 %. То есть, вполне очевидно, что они являются самыми легкими из существующих.
Если рассматривать срез карбона под сильным увеличением, то можно рассмотреть множество переплетенных волокон, эта особенность увеличивает физическую прочность на сжатие и растяжение. В итоге, по конструктивной прочности данный материал не уступит ни одному из используемых для автомобильных колес материалов.
Учитывая, что главное предназначение карбоновых дисков, это использование их в качестве детали для скоростных авто, то совсем не лишним будет такой показатель, как высокая температурная стойкость. У данных изделий она достигает 1600 °C, что в сочетании с высокой энергопоглощаемостью обеспечивает долгий срок службы самих дисков и элементов тормозной системы.
В конце концов, внешне они смотрятся просто отлично, и это делает их удачной находкой не только со стороны тюнинга технического, но и внешнего. Что касается коррозийной стойкости, то достаточно вспомнить, что в последнее время пленки именно из углепластиковых материалов используются в качестве защиты лакокрасочного покрытия кузова авто и тему можно закрывать.
Недостатки.
А теперь сравним эту бочищу меда с немаленькой емкостью дегтя. То есть, вспомним, чем карбоновые диски могут расстроить своего владельца, их существенные недостатки.
При высокой общей прочности карбон «не любит» точечных ударов, и при очень сильном ударе может расколоться на множество осколков, что делает невозможным его восстановление. При этом изготовление диска на заказ – это процесс достаточно длительный.
Хотя коррозийная стойкость самого материала на очень высоком уровне, но его прямой контакт с металлическими элементами ходовой в сочетании с соленой средой приводит к быстрому разрушению металла. Чтобы исключить подобную проблему потребуются дополнительные вставки из стеклопластика, между карбоном и металлом.
Также в обязательном порядке требуется дополнительная защита от ультрафиолетовых лучей – карбон быстро выгорает на солнце, теряя всякую привлекательность, а ведь он наиболее внешне привлекателен именно неокрашенном виде.
Ну и, наконец, самая большая проблема – чтобы готовый карбоновый диск имел все те высокие качественные показатели, его изготовление должно вестись в строгом соответствии с предусмотренными технологиями. А это означает высокую цену, настолько высокую, что титановые колеса «нервно курят в стороне». Комплект качественных карбоновых колес «потянет» на целый автомобиль, не «ламборгини», конечно, но на отечественный вполне хватит, быть может, даже не один…
Все, что нужно знать о карбоновых дисках на автомобиль
В большинстве случаев составные части автомобиля изготавливаются из стали или других металлов. И это легко объяснимо: эти материалы высокопрочные, не требуют сложной обработки, а главное без проблем поддаются ремонту.
Но несмотря на эти достоинства, у металлических и кованых дисков на авто есть и свои минусы. К примеру, поклонники спорткаров, которые стремятся улучшить показатели скорости и управляемости своих автомобилей, страдают из-за большого веса металлических деталей. Конечно, можно изготавливать их из современных легких материалов, но, к сожалению, они получатся не такими прочными, как необходимо. Решение данной проблемы есть – изготовление автомобильных дисков из карбона (углепластика). Этот материал не идеален, но его легкость и прочность компенсирует все недостатки.
История появления карбоновых дисков
Самые первые карбоновые диски на авто появились на свет совсем недавно: в 2008 году. Они были изготовлены немецкой компанией, которая специализировалась на производстве деталей для гоночных автомобилей. Стоимость такого комплекта составляла примерно 15 тысяч долларов. По причине дороговизны, сложности процесса производства, а также зачастую плохого качества итоговой продукции, эта серия не получила должной популярности.
Однако созданные этой компанией диски нельзя было назвать полноценно карбоновыми, потому что они представляли собой сборное изделие из углеродного волокна и стали. И в итоге, они не сильно отличались по весу от стальных аналогов.
Через четыре года австралийская компания «Carbon Revolution» представила первые настоящие углепластиковые диски CR9. По сравнению с изделиями из кованого или литого алюминия они имеют массу на 50 процентов меньше. Иными словами, из всех существующих автомобильных дисков карбоновые модели самые легкие.
Как производят карбон
Карбон – это композитный материал, который состоит из таких веществ, как полимерная смола и углеродное волокно. Диаметр волокна не превышает сотой части миллиметра! Основой материала являются атомы углерода, объединенные в форме микроскопических кристаллов. В результате помимо прекрасного внешнего вида мы имеем высокую прочность и надежность.
Процесс работы с углепластиковым материалом гораздо сложнее, чем в случае со сталью или алюминием, но, несмотря на это, современное техническое обеспечение способно справиться с этой непростой задачей. Из углеродного волокна изготавливается ткань, которую укладывают в требуемую форму. Далее, после размещения в полимере, она подвергается давлению под высокой температурой. На выходе мы получаем современный материал, с рядом неоспоримых достоинств – карбон.
Плюсы и минусы карбоновых дисков
Положительные стороны дисков из карбона:
К недостаткам можно отнести следующее:
Стоит ли покупать карбоновые диски?
Карбоновые диски подходят для всех видов автомобилей, в том числе и для Хендай Солярис, потому что колесо из углепластика можно изготовить абсолютно любого размера и формы. Благодаря компьютерному оборудованию достигается высокая точность производства.
На гоночной трассе можно часто встретить болиды, оснащенные карбоновыми дисками. В свою очередь, покупку таких колес для обычной машины сложно назвать рациональной, т.к. цена одного диска измеряется тысячами долларов. А если мы имеем дело с дизайнерскими моделями, то цифры на ценнике увеличатся в разы.
Однако на рынке уже можно встретить легковые машины с углепластиковыми дисками. По мнению специалистов, в ближайшем будущем все автомобили будут оснащены подобными колесами. Таким образом, на данный момент главная область применения колес из углепластика – это производство гоночных автомобилей.
Углеродные диски автомобиля: Будущее сейчас
Насколько лучше колесные диски из углеродного волокна?
Колесные диски можно использовать практически на любом автомобиле. Диски совместимы с функцией OEM (система мониторинга за давлением в шинах). Насколько снижается вес автомобиля? Так при использовании новых Carbon дисков из углеволокна на автомобиле Porsche 911 вес уменьшился на 18.7 кг. На каждое колесо экономия веса составила почти 4.7 кг.
Теперь внимание. ШОК. Стоимость данного комплекта колесных дисков составляет 15000 долларов США. Облегчая вес автомобиля на много больше облегчится и Ваш кошелек. Причем компания Carbon не отметила, что в результате использования этих высокотехнологичных колесных дисков, автомобиль прибавит несколько лошадиных сил мощности, улучшит эффективность тормозов и другие показатели автомобиля.
Высокая стоимость. Так в чем выгода?
Для истинных поклонников спортивных автомобилей и любителей автоспорта выгода на самом деле есть. При использовании углеродных колесных дисков от компании Carbon идет сокращение нагрузки на подвеску, которое дает улучшение управляемости автомобилем, лучшее ускорение при уменьшении шума и вибрации.
P.S. Справка информационного интернет издания 1ГАИ. РУ
«О применении углеродного волокна в автомобильной промышленности»
Автомобильная отрасль в настоящий момент находится в жестких рамках в разработоках по сокращению расхода топлива. Новые технологии и развитие в автомобилестроении в мире достигли своего максимума в отношении сокращения расхода топлива. Всему есть предел. С каждым днем у производителя практически не остается возможностей для создания более экономичных моделей автомобилей. Не много осталось технологий, из существующих на данный момент, чтобы при выпуске новой модельной линейки каждый раз создавать автомобиль с меньшим расходом топлива.
Единственная возможность, которая дает существенную экономию топлива, это уменьшение веса автомашины. Но автопроизводители так-же находятся в узких рамках не позволяющих существенно облегчить кузов автомашины и соответственно расход топлива. Ведь традиционное снижение веса, за счет уменьшения толщины железа в кузове автомобиля не позволяет это делать бесконечно, так как постоянное снижение толщины металла снижает безопасность автомашины.
К счастью благодаря современным разработкам и технологиям появилось углеволокно, которое намного легче металла, но ни чем не уступает по прочности железным конструкциям современных автомобилей. Скорее всего это будущее всего мирового автопрома, который в течении 15-20 лет в любом случае перейдет на глобальное использование углеволокна взамен металла, для использования в конструкции кузова. Рост стоимости нефти так или иначе поспособствует радикальным мерам автопроизводителей по внедрению углеволокна в конструкциях автомашин.
Bentley Bentayga получила рекордные углепластиковые колёса
Модель Bentley Bentayga в виде опции обзавелась самыми большими в мире серийными углепластиковыми колёсными дисками — на 22 дюйма (единичные образцы тюнинга или концепты в расчёт не берём). Они стали результатом кооперации с итальянской фирмой Bucci Composites и будут доступны для заказа через придворное ателье Mulliner позднее в нынешнем году. Основное преимущество этих дисков, помимо экзотического внешнего вида, — высокая жёсткость и снижение неподрессоренной массы в 6 кг на одно колесо, в сравнении с дисками из алюминиевого сплава.
Bentley сообщает, что новые диски стали первыми колёсами из углепластика, прошедшими все испытания по новым стандартам ассоциации TÜV, в том числе тесты на двухосную нагрузку, радиальный и боковой удары, избыточное давление в шинах и чрезмерный крутящий момент. Они показали, например, что при очень сильном ударе на скорости в материале обода появляются небольшие отверстия и шина плавно теряет давление. Алюминиевые диски в аналогичной ситуации могут просто расколоться, а давление в шине исчезнет сразу, с соответствующими последствиями.
Bentayga попадает в интересную компанию моделей, предлагающих углепластиковые колёсные диски в штатном оснащении или в виде заводской опции: Koenigsegg Jesko и Ford Mustang Shelby GT500, Ford GT и BAC Mono, Zenvo TSR-S и Porsche 911 Turbo S Exclusive Series, а также Donkervoort D8 GTO-JD70. Как видим, всё это спорт- супер- и гиперкары.
Леонид Попов, 27 июля в 09:38. Фото: Bentley
Что такое углепластиковые колёса для автомобиля?
Углепластик, как материал, стал настоящим откровением для автомобильного мира. Сейчас этот материал стал именем нарицательным, символом современных автомобильных технологий, мощи и скорости современных спортивных моделей. Этот материал намного шире известен под пафосным названием «карбон», за то, что имеет специфический глубокий естественный чёрный цвет, который придаётся материалу содержанием молекул угля. Данный материал с самого начала создавался для современных спортивных автомобилей с целью добиться увеличения скорости и одновременного повышения безопасности, потому что уменьшение веса автомобиля при облегчении материала, из которого производится корпус, приводит к резкому увеличению эффективности его разгона и отличной управляемости. Но при этом, благодаря тому самому материалу, который при другом расположении атомов в решётке, превращается в неразрушимый алмаз, углепластик обладает ещё и поразительной прочностью. При этом он сохраняет гибкость. Таким образом, был найден почти идеальный на сегодняшний день материал для создания автомобилей. Единственная негативная сторона этого материала – его колоссальная стоимость. Поэтому даже созданные из карбона колёса оказываются доступными исключительно для автомобилей очень дорогих марок и очень богатых людей.
Углепластиковые колесные диски
Сейчас ряд автомобильных компаний подготовили к выпуску углепластиковые колёса, которые должны быть доступны для большинства автомобилистов. Они на 40% оказываются легче даже колёс, сделанных из алюминия, и при этом их прочность выше, чем у стальных штампованных. Естественно, снижение ценовых характеристик требовало и упрощения технологии производства, что также сказалось на качестве. Однако, оно будет всё-равно настолько высоким, что должно привлечь внимание автомобилистов во всех странах. Такие доступные колёса будут частично выпускаться из алюминия, частично – из углепластика. Тестирование новых колёс проводится на автомобилях марки «Фольксваген», и они показывают резкое снижение колебаний автомобиля и величины шумов во время езды в разных условиях. Расход топлива также падает, а управляемость автомобиля увеличивается за счёт уменьшения веса колёс и подвески в целом. На сегодняшний день пока что не известно, когда «карбоновые колёса» станут доступными, но понятно, что это произойдёт в ближайшие годы, когда начнётся активно развитие новой индустрии и выйдут новые марки машин премиум-класса.