Колесо с центральным замком

Автомобильное колесо крепится одной центральной гайкой.

Гайка от гоночного автомобиля

Колесо с центральным креплением — это тип автомобильного колеса , в котором колесо крепится к оси с помощью одной центральной гайки вместо более распространенного кольца из 4 или 5 болтов или гаек. В основном используется в гоночных и высококлассных спортивных автомобилях.

История

Колесо Rudge-Whitworth и гайка-скоба на Vauxhall 25 1922 года

Система колес и ступиц с центральным замком была впервые представлена ​​Rudge-Whitworth в начале 1900-х годов для использования в автомобильных проволочных колесах . Первоначально названный «QD» (от «быстроразъемный»), основной механизм для ступиц с центральным замком типа «knock-off» был запатентован в 1908 году. Он был быстро принят автопроизводителями и гонщиками. Хотя ступицы Rudge-Whitworth knock-off были исключены из Гран-при Франции 1908 года из-за проблем безопасности, ^[1] к 1913 году эта технология стала повсеместно использоваться в автомобильных гонках Гран-при . ^{[2] [3]}

В 1922 году Карло Боррани получил лицензию на дизайн колес и ступиц Rudge-Whitworth «knock off» и основал собственную компанию по их производству. Первоначально эта компания называлась Rudge-Whitworth Milano, затем в конце 1930-х годов была переименована в Carlo Borrani, SpA. Колеса Borrani с проволочной головкой еще больше популяризировали дизайн колес/ступиц и были замечены во многих успешных гоночных и дорожных автомобилях. В их конструкции использовались диски из алюминиевого сплава вместо стали, что улучшало неподрессоренную массу и, следовательно, общую производительность. Первыми клиентами колес Borrani были Alfa Romeo , Isotta Fraschini , Fiat , Lancia , Porsche , Mercedes-Benz и Auto Union . В послевоенный период эти колеса также устанавливались на многие дорожные и гоночные автомобили Ferrari , среди прочих марок. ^{[2] [3] [4]}

В конце 1960-х годов правила безопасности для дорожных автомобилей в Соединенных Штатах и ​​Германии привели к удалению отличительных крыльев или «ушек» из гаек ступиц. ^[5] Некоторые производители сохранили ту же внутреннюю конструкцию, основанную на шаблоне Раджа-Уитворта, но вместо этого использовали шестигранную гайку для крепления. Конструкция дорожных автомобилей постепенно отошла от ступиц с центральным креплением к системам крепления колес с 4, 5 или 6 гайками . ^[6]

Колеса и ступицы Centerlock продолжали использоваться для гоночных автомобилей, хотя механические детали конструкции постепенно изменились по сравнению с оригинальной моделью Rudge-Whitworth. Формула-1 , гонки на спортивных автомобилях , NASCAR (серия Cup Series седьмого поколения, с 2022 года) и многие другие виды гонок используют форму ступицы Centerlock. По сравнению с зажимными гайками, колеса и ступицы Centerlock лучше подходят для гонок, поскольку их можно снимать и устанавливать быстрее во время пит-стопов , они позволяют создавать конструкции ступиц с большим пространством для больших тормозных дисков и обладают большей прочностью при правильной установке. Из-за постоянной связи Centerlock с гонками и высокими характеристиками некоторые автопроизводители и тюнеры устанавливают системы колес и ступиц Centerlock на дорожные спортивные автомобили. ^{[7] [8]}

Эволюция колес с центральным креплением, использовавшихся на моделях Ferrari с 1960 по 2010 гг.

• 
  Колесо Borrani начала 1960-х годов с поддельной ступицей, такое же, как на моделях Ferrari 250
• 
  Легкосплавный диск Cromodora конца 60-х/начала 70-х годов с поддельной ступицей, как на Ferrari 365 GTB/4
• 
  Ferrari Testarossa середины 80-х годов с колесами с центральным креплением. Хотя механически ступицы шлицевые, как и на более ранних моделях, крепежные гайки восьмиугольные, как предписано правилами безопасности.
• 
  Трехкомпонентное колесо Ferrari F40 1987-1992 годов с современной нешлицевой ступицей centerlock. Эта конструкция включает в себя R-образный зажим для дополнительной безопасности.
• 
  Современная гоночная ступица с центральным креплением от Ferrari F430 Challenge 2007-2010 гг.

Механизм

Поддельные ступицы

Передняя ступица Mercedes-Benz W196R 1954 года , на которой показан вал ступицы типа Rudge-Whitworth.

Начиная с введения типа Rudge-Whitworth в начале 1900-х годов, системы ступиц с центральным замком были типа «knock-off» (также известного как «knock-on»). Они состоят из вала на ступице с внешней винтовой резьбой , прямой внешней шлицевой секцией и коническим интерфейсом у основания ступицы. Центры колес имеют внутренние шлицы и соответствующий конус для выравнивания и центрирования их на ступице. Колеса крепятся к ступице с помощью крыльчатой ​​гайки с резьбой, называемой «knock-off» или «spinner». Обычно она имеет правую резьбу на левой стороне транспортного средства и левую резьбу (поверните по часовой стрелке, чтобы снять) на правой стороне транспортного средства, чтобы навинчивающийся спиннер оставался затянутым, пока автомобиль движется вперед. ^[9] Эта гайка затягивается и ослабляется с помощью ударов молотка по крыльям, что привело к названию «knock-off». Для этой цели обычно использовался тяжелый молоток из мягкого металла, такого как медь или свинец. Инструкции по правильному усилию установки различаются, но следует избегать чрезмерного затягивания механизма, поскольку это может деформировать соответствующие конусы на ступице и колесе, что приведет к повреждению шлицев, избыточному люфту в механизме и/или затруднению снятия и установки колеса. ^[10] После введения правил безопасности в конце 1960-х годов, которые запретили крыльчатые гайки-спиннеры, многие производители использовали тот же базовый механизм с шестигранной гайкой. ^{[5] [2] [3]}

Внешний вид откидной гайки использовался в качестве элемента стиля на колпаках ступиц , которые в основном использовались на американских автомобилях.

Современные ступицы с центральным замком

Современная ступица с центральным замком на болиде McLaren MP4/14 Formula One

Большинство современных колес с центральным замком крепятся к ступице одной большой шестигранной гайкой. ^[7] Полый конический вал центрирует колесо на ступице. Крутящий момент передается штифтами и соответствующими отверстиями на стыке ступицы и колеса. Для фиксации стопорной гайки требуется большой крутящий момент, поэтому для ее затяжки используется динамометрический ключ с длинной ручкой или мощный ударный ключ (также называемый «колесным пистолетом»). Колеса этого типа используются на многих современных гоночных автомобилях, включая NASCAR , Formula One и гоночные спортивные автомобили . ^{[8] [11] [12]}

Некоторые различия в конструкции механизма центрального замка наблюдаются среди производителей. В частности, Porsche разработала фирменную конструкцию центрального замка для использования на гоночных и дорожных автомобилях, таких как RS Spyder и 911 Turbo . ^[13]

В автомобилях Формулы-1 отдельные производители могут использовать фирменные конструкции ступиц и гаек с центральным замком. Они часто имеют уникальные гайки специальной формы, предназначенные для взаимодействия с инструментами, используемыми для затягивания гаек, чтобы улучшить передачу крутящего момента и скорость пит-стопа. Сами гайки могут иметь механизм, который удерживает их внутри колеса после снятия со ступицы, чтобы предотвратить потерю и еще больше упростить замену колес. Правила FIA также предписывают включение дополнительного механизма блокировки в ступицы F1 с центральным замком, который производители реализовали разными способами. ^[12]

Современное колесо с центральным креплением, установленное на Porsche 997 GT3 2009 года , со специфическим креплением Porsche

Адаптеры

Несколько производителей автомобильных деталей продают адаптеры centerlock, предназначенные для преобразования ступиц с системой крепления гайкой-гвоздиком для установки колес centerlock. Они состоят из одного «адаптера centerlock», размещенного за ободом и прикрепленного болтом к ступице, за которым следует стопорная гайка, размещенная перед ободом, и защитный колпачок. ^{[14] [15] [16]}

С 1963 по 1967 год Chevrolet Corvette можно было заказать на заводе с адаптерами ступиц centerlock и поддельными дисками. ^[17]

Использование транспортного средства

Некоторые автомобили на заводе оснащаются колесами с центральным креплением.

• Порше Каррера ГТ ^[7]
• Порше 918 Спайдер ^[7]
• Porsche 997 (GTS, GT3, GT2, опционально) ^[13]
• Porsche 991 (GTS, Турбо, Турбо S, GT3, GT3 RS)
• Porsche 992 (GTS, Турбо, Турбо S, GT3, GT3 RS)
• Кёнигсегг Один:1 ^[18]
• Koenigsegg Regera ^[19]
• Lamborghini Aventador SV и SVJ (опционально)
• Lamborghini Huracán (опция) ^[20]
• Лотос Элан

Ссылки

1. Маттеуччи, Марко (1976). История автомобиля . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Crown Publishers, Inc., с. 250. ИСБН 0-7064-0000-3. OCLC  4168687.
2. Howard, Keith (май 2001). "Rudge-Whitworth hub". Motor Sport . Получено 2020-03-18 .
3. Shea, Terry (2018-09-23). ​​"Rudge-Whitworth". www.hemmings.com . Получено 2020-03-18 .
4. Ши, Терри (2018-09-23). ​​"Borrani". www.hemmings.com . Получено 2020-03-19 .
5. Egan, Peter (2016-03-21). "The Smiting of the Knockoffs". Road & Track . Получено 2020-03-18 .
6. "Ah 100 Technical PDF | PDF | Шина | Цилиндр (двигатель)". Scribd . Получено 2023-10-09 .
7. Дельгадо, Иисус (22.01.2019). "Что такое колеса с центральным замком?". VeloSpinner . Получено 18.03.2020 .
8. Albert, Zack (2020-03-02). "NASCAR переходит на конструкцию с одной гайкой для автомобилей следующего поколения | NASCAR". Официальный сайт NASCAR . Получено 2020-03-18 .
9. Mavrigian, Mike (2008). Высокопроизводительные крепежи и сантехника: руководство по гайкам, болтам, топливным, тормозным, масляным и охлаждающим линиям, шлангам, зажимам, гоночному оборудованию и сантехническим технологиям. Книги HP. ISBN 9781557885234. Получено 14.11.2013 .
10. МакКомб, Уилсон (январь 1992 г.). «Принципы проволочного колеса с центральным замком». Safety Fast .
11. ДеГрут, Ник (2020-03-02). "NASCAR переходит на колеса с центральным креплением в 2021 году". us.motorsport.com . Получено 18.03.2020 .
12. "Wheel Gun & Wheel Nut". www.formula1-dictionary.net . Получено 22.04.2020 .
13. Абуэльсамид, Сэм. "Колеса Porsche RS Spyder с центральным креплением теперь доступны для дорог". Autoblog . Получено 18.03.2020 .
14. "Joy Centerlock" . Получено 2019-02-19 .
15. "Centerlock Wheel Package". Superlite Cars . Получено 2020-03-18 .
16. "Centerlock". Колеса RVL . Архивировано из оригинала 2020-03-18 . Получено 2020-03-18 .
17. Энди Болиг (2019-10-04). "Corvette Chronicles: The Life Of The Corvette Knock-Off Wheels". Chevy Hardcore . Получено 2020-03-18 .
18. "One:1". Koenigsegg . Архивировано из оригинала 2019-09-03 . Получено 2020-04-22 .
19. "Regera". Koenigsegg . Архивировано из оригинала 2018-06-12 . Получено 2020-04-22 .
20. Брюс, Крис (28 июля 2016 г.). «Lamborghini Huracan получает опциональные гоночные полосы и колеса с центральным креплением». Motor1.com . Получено 22 апреля 2020 г.