Колеса с центральной гайкой — как это устроено

Может ли одна гайка удерживать колесо? Технология пришла к нам из гонок, но ее преимущества за пределами трека не так однозначны. Ободья со спицами, штампованные диски из 60-х и откручивающиеся во время гонок колеса — все самое интересное про технологию centerlock собрали в новом обзоре от Гидрач.рф. 

История появления центрогайки для колес

Все началось в 1894 году с появлением британской компании Rudge Whitworth. Дошедшие до наших дней источники утверждают, что колеса с центральной гайкой (QD или быстросъемные) появились совершенно случайно. Однажды Джон Пью, чей отец основал Rudge Whitworth, совершал автомобильную прогулку по городу Ковентри. В машине находился его товарищ Виктор Райли из конкурирующей компании Riley Cycle Co. Внезапно автомобиль проколол покрышку и мужчинам пришлось устанавливать в качестве запаски «колесо Степни». Им нужно было снять обод и шину, а затем при помощи зажимов установить модную в те времена «запаску». Тогда изобретатели решили, что нужно найти более легкий способ для замены колес. Затем они спроектировали колеса с центральным замком, внезапно нащупав золотую жилу.

На этом фоне товарищи даже развязали патентный конфликт. Примирились они лишь в вагоне поезда, который следовал на фронт во время Первой мировой. Изначально технологии, связанные с колесами на одной гайке, были обкатаны на мотоциклах со спицами. К 1913-му крепеж диска, обозначаемый в дни сегодняшние как «centerlock» был омологирован для применения на гоночных треках. В 1913 году в Peugeot предложили заменить неказистую гайку на «ушастый» спиннер, который затягивался несколькими ударами «мягкого» медного молотка. Постепенно колеса со спицами начали отмирать, но технологию подхватили немецкие гиганты Auto Union и Mercedes. Немцы устанавливали классические штампованные диски с модернизированным «пропеллером». Далее технологию подхватили Ferrari, Jaguar и MG. Сегодня гайка centerlock встречается на топовых Porsche и BMW, которые запросто можно встретить на городских улицах. 

Как устроены колеса с центральной гайкой

Очевидно, что центральная гайка должна давать хорошее прижимное усилие. Также очевидно, что колесо не должно проворачиваться и гайка с полуосью должны «держать» весь крутящий момент, передаваемый с двигателя. Базовая конструкция колес на одной гайке отличается простотой и лаконичностью. Ступица снабжена круглым валом, на который устанавливается колесо. В основании вала имеется конус, а также секция с внешними шлицами. На самом колесе присутствует ответная шлицевая часть — именно так происходит «зацеп» между валом и диском. Обратный конус на колесном диске обеспечивает нормальную центровку колеса на валу ступицы. Далее колесный диск зажимается гайкой. В классической схеме гайки с правой стороны автомобиля имеют обратную резьбу. Это нужно для того, чтобы крепеж не ослаблялся при движении колеса вперед. Увы, но к 60-м годам ХХ века конструкция была признана архаичной из-за ушек-крыльев, по которым нужно было колотить медным или обитым кожей молотком. 

Постепенно любители тюнинга и показного лоска начали увеличивать размеры выступающих деталей. Возросло число случаев получения травм пешеходами, также «крылья» могли наматывать на себя тросы, веревки или цепочки, что также влекло дополнительные проблемы. В итоге этот элемент был признан незаконным в США и производители начали переходить на привычные шестигранные гайки. Старая конструкция не соответствовала растущей мощности моторов и крепление колес одной гайкой было вынуждено эволюционировать. Гоночные автомобили теряли колеса прямо на треке и они вылетали на трибуны со зрителями. Также после многократной «переобувки» шлицевое соединение изнашивалось. Сначала появлялись люфты, а затем и вовсе возникало проворачивание колеса на оси. Постепенно на торце оси ступицы появился прочный шплинт, предотвращающий раскручивание центральной гайки ступицы во время езды. Затем на ступицах стали появляться дополнительные штифты, дублирующие функцию шлицевого соединения. Так называемые приводные штифты также отвечали за передачу большего момента на колеса.

Колеса на одну гайку — плюсы и минусы

Диски со спицами являются главной частью классических автомобилей из Европы. Они имеют свой антураж, поэтому детали от Rudge Whitworth оцениваются в тысячи и даже десятки тысяч долларов. Современные диски с центральной гайкой также смотрятся эстетично и придают машине гоночное обличие. Такая конструкция в рамках гоночных заездов позволяет заменить колеса невероятно быстро. Обычно на пит-стопы отводится не более 2-3 секунд. Также крепеж фрезеруется из легких и прочных металлов, что ведет к снижению веса ступицы, а также снижению масс, вращающихся на отдалении от центра ступицы. Все эти плюсы радуют представителей автоспорта, рядовые владельцы спорткаров в обычной жизни быстро знакомятся с минусами ступиц с центральной гайкой.

Цены. Оригинальные диски и гайки стоят очень дорого. Также оригинал нужно заказывать из Европы, в России деталей в наличии практически нет. 

Шиномонтаж. Российские шиномонтажки не знакомы со ступицами с центральным фиксатором. Все обслуживание спорткаров производится у «официалов» или в различных клубных сервисах. Если владелец такого авто решится на самостоятельную замену колеса, то в голове сразу появится фраза «как открутить центральную гайку». Для это потребуется специальная головка centerlock. Затягиваются гайки с серьезным усилием, для этой операции нужен динамометрический ключ, одевающийся на вороток. 

Обслуживание. Вал и гайку нужно периодически смазывать молибденовой смазкой — таковы требования автопроизводителей. При этом гайку нельзя откручивать, если машина стоит на земле. Это не позволяет колесу полностью сесть на конус или затянуться должным образом. Автомобиль нужно поднять на домкрате, прежде чем начать откручивать фиксатор. Если задние колеса можно заблокировать ручным тормозом, то передние удерживаются за счет помощника, нажимающего на педаль тормоза из салона.

К примеру, центральная гайка Porsche затягивается с моментом 500 Нм. Рекомендованный Порше ударный пистолет для снятия центральной гайки колеса от бренда HYTORC оценивается в 5000 долларов. Все это делает диски centerlock достаточно сложной штукой. Если у вас нет своей гоночной команды, то ступицы с центральной гайкой станут лишь еще одним источником затрат. 

Установка centerlock wheels на свой автомобиль

Часто бывает, что водителями овладевает идея фикс после того, как они увидели что-то интересное. Если хочется повторить это на своем автомобиле, то не стоит думать, что это доступно только в других странах или для относительно богатых россиян. Когда покупка машины с заводской моногаечной системой не по карману, то лучше рассмотреть иной вариант. Существуют диски, где колпак центрального отверстия стилизован под фальшгайку, прикрывающую обычные колесные шпильки. Моделей не так много, но выбор на вторичном рынке имеется.

Второй более радикальный вариант — обратиться к токарю или в специальную производственную фирму. Там вытачивается изделие, предельно напоминающее колесную проставку. Сама проставка-переходник прикручивается к заводским шпилькам колеса. Ее суть состоит в наличии вала со шлицевым соединением. Останется только подобрать диски, коих под подобную задачу продается не так уж и много. Диски должны учитывать толщину переходного адаптера, чтобы итоговый вылет был в рамках заводских параметров. Переходник должен производиться из особо прочных видов стали, гайка и контргайка вытачиваются из алюминия. Результат будет топовым, все стилизации из пластика будут стоять далеко в стороне. 

Подводя итоги

В повседневной обстановке шанс столкнуться с дисками на одной гайке немного выше, чем вероятность встретить единорога. Благодаря обзору вы узнали как открутить центральную гайку на колесе и как в целом устроена эта технология. Не так уж и важно сколько гаек на вашей ступице, главное — чтобы они были хорошо протянуты. Если в вашем гараже пока что нет спорткара, предлагаем обратить внимание на обычные диски и шины, которые представлены на сайте Гидрач.рф.