Диски Alcoa Старт

Журнал «Рейс» регулярно публикует статьи, освещающие испытания различных автокомпонентов. Важным обстоятельством является то, что нашими партнерами являются транспортные компании, которые не заинтересованы в продвижении каких-либо марок запасных частей и автомобилей. Тем самым гарантируется максимально полная достоверность публикуемой информации. Сегодня мы открываем очередную страничку наших спецпроектов. Под пристальное внимание попадают диски Alcoa.

Что испытываем

На автопоезд мы установили легкосплавные кованые колеса производства американской фирмы Alcoa, которые были изготовлены на венгерском заводе фирмы, что, впрочем, никоем образом не отражается на их качестве и свойствах. При установке легкосплавных колес на оси тягача и полуприцепа мы сразу решили один важный вопрос. Ввиду того, что алюминиевый диск толще стального, длины обычной шпильки не хватает для достаточного зацепления шпильки и гайки. Тут есть два варианта. Первый – заменить шпильки более длинными, благо такие шпильки есть в производственной линейке у всех производителей осевых агрегатов. Преимущество первого варианта – унификация: диски Alcoa будут зафиксированы теми же гайками, что и стальные диски в автопарке. Второй – оставить короткие шпильки и приобрести гайки с муфтой, которые изготавливает Alcoa. Преимущество этого варианта – простота и скорость исполнения: исключен трудоемкий процесс демонтажа стандартных шпилек, который увеличивает простой автопоезда в ремонтной зоне. Для крепления колес мы применили два типа гаек: короткие, предназначенные для крепления колес при односкатной ошиновке осей (всего на автопоезд ушло 80 гаек), и длинные, предназначенные для крепления колес при двускатной ошиновке осей. Нам потребовалось два десятка гаек. Обращаем внимание на то, что при использовании фирменных гаек Alcoa отверстия в дисках должны иметь диаметр 32 мм. В стандартных, стальных дисках диаметры отверстий под шпильку равняются 26 мм. Больший диаметр отверстий необходим для того, чтобы муфта гайки входила в тело диска.
Следующая особенность крепления дисков при двускатной ошиновке, которая вначале смутила перевозчика, – различие диаметров монтажных отверстий диска и шпильки. Компания пояснила, что такая установка является нормой по ряду причин: во-первых, колеса центрируются ступицей, а не шпильками с гайками. Во-вторых, при двускатной ошиновке внешний диск плотно прижимается к внутреннему за счет строго определенного усилия закручивания гаек. Каждая из 10 гаек на колесе прижимает его с усилием 200-220 кН. Роль гайки с муфтой заключается в том, чтобы обеспечить достаточное резьбовое зацепление со шпилькой, и 18 мм резьбы на гайке справляются с этой задачей. Очень важно отметить, что чрезмерное затягивание гаек приводит к пластической деформации шпильки, после чего шпилька непригодна к использованию.
Несколько слов о ковке. Благодаря ей и особому составу сплава на основе алюминия структура металла получается волокнистой, плотной, уже имеющей определенную деформацию. При этом силовое сечение колеса просчитано таким образом, чтобы воспринимаемая колесом нагрузка от дороги распределялась равномерно без образования сильных, локальных концентраторов напряжения. Обращаем внимание на то, что при монтаже колес необходимо проверить шпильки на предмет имеющей место быть пластической деформации металла. Если шпильки вытянулись, их необходимо заменить новыми. В нашем случае этого не потребовалось. Изготовитель колес гарантирует их работоспособность в течение 5 лет без ограничения пробега. Заметим, что данная цифра справедлива для всех рынков сбыта продукции Alcoa, в том числе России, где качество дорог подчас оставляет желать лучшего.
Отметим, что абразивное изнашивание борта обода легкосплавного колеса не является гарантийным случаем и, следовательно, не является поводом к замене колес новыми. При этом перевозчики не должны списывать колеса в утиль, так как запас металла по бортам обода достаточен для того, чтобы в процессе шиномонтажных работ снять абразивным инструментом острую кромку, устранив тем самым следы износа, и при этом сохранить надежность посадки шины на ободе. Для контроля наклона полки обода рекомендуется применять специальные шаблоны, которые можно бесплатно получить у менеджера Alcoa. Примечательно, что для особо сложных условий эксплуатации (например, высокая запыленность или высокий центр масс и ухабистые дороги) у компании Alcoa имеются колеса модели Dura-Flange с защитным слоем, наносимым на зоны борта обода. Такие колеса лучше противостоят абразивному износу, однако и стоимость их выше, чем у других колес аналогичной размерности. Примечательно, что гарантию производитель в данном случае дает не только на колеса, но и на покрытие. Она равна двум годам без ограничения пробега. Отметим, что применять данные колеса в обычных условиях эксплуатации (магистральные перевозки) не имеет смысла.
Теперь о таком важном качестве легкосплавных колес, как меньшая их масса по отношению к стальным, штампованным. Так, если принять к рассмотрению колеса посадочным диаметром 22,5 дюйма, то выигрыш в зависимости от размерности и веса стального колеса может составлять от 17,5 до 21 килограммов на одно колесо. То есть с учетом находящихся на борту запасных колес грузоподъемность нашего автопоезда автоматически увеличивается на 250 килограммов. Какие преимущества дает выигрыш в массе? Помимо возможности банальной дозагрузки полуприцепа полезным грузом перевозчик получает и экономию в расходе топлива ввиду уменьшения неподрессоренных масс. Также выигрыш в массе может быть использован для оснащения автопоезда дополнительным оборудованием, например, газовым, включая баллоны.
Кроме того, вследствие облегчения неподрессоренных масс снижается нагрузка и на подвеску транспортного средства, что положительно сказывается на ходимости ее элементов. А чем выше ресурс узлов и агрегатов, тем меньше простои и затраты на ремонт. И не станем забывать, что благодаря лучшему теплоотводу (алюминий отводит тепло в 3 раза лучше стали) кованых колес шины работают в более благоприятных температурных режимах, и, следовательно, ресурс резины увеличивается. Особенно актуален хороший теплоотвод при движении автопоезда в условиях горной местности, где при торможении помимо вспомогательных систем (ретардер, интардер, моторный тормоз) используется  штатная рабочая тормозная система автомобиля и прицепа. Перегрев колес и шин может происходить также при летней эксплуатации на равнинной местности. Также отметим, что лучший теплоотвод от тормозных механизмов способствует стабильности коэффициента трения колодок и, следовательно, сохранению эффективности рабочей тормозной системы. Не забудем и то, что фрикционы, работающие в оптимальном режиме, изнашиваются менее интенсивно.
По данным производителя, колеса Alcoa дают снижение массы колес до 42% в зависимости от размера, обеспечивают снижение массы автопоезда на 228-394 кг и увеличение полезной нагрузки, способствуют повышению комфорта водителя. Также они в 4 раза прочнее стали и имеют высокую стойкость к коррозии. Позволяют снизить расход топлива, улучшают отвод тепла, уменьшают износ шин, увеличивают срок службы тормозов и подвески, не требуют повторной покраски или применения дисковых колпаков, имеют долгий срок службы (до 20 лет). Ну и, конечно же, алюминиевые колеса Alcoa значительно улучшают внешний вид автомобиля или прицепа. Эти и другие параметры будут проверены в ходе ресурсных испытаний.
Перевозчик, устанавливая диски, смонтировал на них новую резину. На прицепе и рулевой оси тягача стоят шины китайской фирмы Aeolus, а ведущую ось оснастили покрышками Hankook.

Как испытываем

Алюминиевые колеса эксплуатируются на тягаче с прицепом в режиме обычных перевозок. Чтобы иметь возможность следить за тем, как работает автопоезд, где он находится, в каком режиме эксплуатируется и соответствуют ли утверждения производителей фиксируемым данным, мы дооснастили транспортное средство дополнительными системами.
В качестве системы слежения за автопоездом мы применили навигационно-телематический блок Autolocator EGTS – ГЛОНАСС/GPS. Это устройство предназначено для удаленного мониторинга и контроля состояния транспортных средств в режиме реального времени 24/7/365, получения отчетов по эксплуатации ТС, включая резкие ускорения и торможения. Оборудование может использоваться как основа формирования отчетов для сбора данных по стилю вождения водителя – так называемая страховая телематика, или «умное страхование». Навигационно-телематический блок Autolocator EGTS соответствует требованиям, предъявляемым к устройствам, использующимся в системе экстренного реагирования при авариях «ЭРА-ГЛОНАСС». Для обмена данными с сервером, сбора информации устройство использует сервисы подвижной сотовой связи, такие как SMS и GPRS. Отправка сообщений на сервер сбора данных производится преимущественно по каналу GPRS. В случае если устройство фиксирует тревожное событие, то информация об этом, помимо отправки на сервер по GPRS, дублируется отправкой SMS на заранее запрограммированный телефонный номер модема, входящего в состав системы мониторинга. Электронный блок системы предусматривает использование в нескольких режимах энергопотребления: активном и «спящем». Все необходимые настройки производятся посредством программного обеспечения на локальной рабочей станции или удаленно командами из оперативно-диспетчерского центра. Установка устройства Autolocator EGTS на транспортное средство производится только специалистами, имеющими соответствующую квалификацию и сертификат на проведение подобных работ. Последующая эксплуатация устройства производится в автоматическом режиме: встроенное программное обеспечение и аппаратная часть не требуют дополнительных действий по обслуживанию. Срок службы устройства не менее 8 лет.
На автопоезд мы также установили систему контроля давления и температуры воздуха в шинах компании КАРАКС (модификация для коммерческого транспорта). Система модульная, благодаря чему датчиками можно оснастить любой автомобиль с шинами давлением до 13,8 Бар и количеством колес от 4 до 34. Входящий в комплект монитор CRX-1011 отображает информацию о значении давления и температуры воздуха в каждом из колес автопоезда. На ж/к-дисплее отображается актуальная схема сцепки автопоезда с учетом количества колес тягача (4, 6, 8, 10) и прицепа (4, 6, 8, 10, 12). Монитор устанавливается в кабине грузовика, как правило, крепится на присоске к лобовому стеклу и «питается» при помощи специального шнура от гнезда прикуривателя или розетки 12/24 Вольт. Также монитор может работать и от «пальчиковых» батареек. В этом случае, с целью экономии заряда батареек, подсветка будет отключена, что создаст некоторые трудности при контроле ключевых параметров в темное время суток. При любом из этих вариантов подключения в случае возникновения внештатной ситуации система сразу же подаст звуковой сигнал, а также иконка соответствующего колеса изменит свое изображение. Благодаря тому что водитель самостоятельно устанавливает допустимые пределы изменения давления/температуры, информирование происходит на ранней стадии, что позволяет спасти резину и диск, а также избежать аварийной ситуации.
На мониторе расположены три кнопки. Первая предназначена для принудительного отключения звукового сигнала тревоги. Вторая – для переключения между отображением показаний температуры и давления воздуха в шинах. Третья кнопка активирует подсветку жидкокристаллического монитора, например, для лучшего считывания информации в темное время суток. Разумеется, данные кнопки предназначены и для программирования прибора – установка единиц измерения и допустимых пределов давления/температуры, программирование ретрансляторов, датчиков в случае необходимости. Подробный алгоритм и схема настроек указаны в инструкции по эксплуатации, которая прилагается к каждой системе.
Следующими компонентами системы являются ретрансляторы сигнала. На один монитор можно одновременно запрограммировать от 1 до 3 ретрансляторов (тягач плюс 1 или 2 прицепа). Каждый из блоков имеет заводскую прошивку на определенное количество датчиков – от четырех до дюжины (CRX-1012/4, 6, 8, 10, 12, в зависимости от количества колес). Число датчиков определяется колесной формулой транспортного средства. В случае оснащения автопоезда системой КАРАКС необходимо применить два ретранслятора. Первый будет принимать сигналы датчиков, смонтированных на колесах тягача, а второй будет осуществлять взаимосвязь с датчиками колес прицепа. Отметим, что два ретранслятора позволяют тягачу работать с разными прицепами, то есть перевозчик каждый раз имеет возможность формировать автопоезд по своему усмотрению. Примечательно, что питание ретрансляторов, как и в случае с монитором, может осуществляться как от бортовой сети автопоезда 12/24 В, так и от «пальчиковых» батареек. Разумеется, оптимальным вариантом для российских условий эксплуатации будет питание ретрансляторов от бортовой сети. Корпус ретранслятора влагозащищенный, поэтому он устанавливается на раме тягача/прицепа, равноудаленно от соответствующих датчиков. Сами датчики внешней установки, накручиваются на вентиль колеса и рассчитаны на давление до 13,8 Бар, что позволяет использовать их как на небольших грузовиках, так и на тяжелой многоосной технике. Вес датчика (10 грамм) и малые размеры не влияют на балансировку колеса. Все системы КАРАКС работают по радиосигналу, тем самым упрощается процесс установки. Частота и протокол передачи данных подобраны таким образом, что даже размещенные рядом системы не влияют на работу друг друга.