Кованые колеса, сочетающие легкость и прочность, появились в результате использования сложной технологии. Продукция широко используется в соревнованиях, но рекомендуется также для повышения класса лучших спортивных мотоциклов, выпускающихся сериями.
В течение многих лет дорожные и гоночные мотоциклы неизменно оснащались цельными литыми колесами. Редкими исключениями были модели со спицевыми колесами. Последние устанавливались, как и сейчас, из эстетических соображений (кастом, oldstyle, некоторые naked) или предназначались для езды, хотя бы иногда, по бездорожью.
Техническая эволюция, шедшая по пути облегчения колеса, привела к реализации идей высокой ценности - к появлению цельных колес с полой осью. Колеса являются неподрессоренными компонентами и, следовательно, снижение их массы всегда выгодно, поскольку улучшает поведение мотоцикла и условия работы подвесок.
Но это не все, потому что колеса вращаются, и это приводит к важным последствиям.
Начнем с того, что ускорить вращающуюся часть - не то же самое, что ускорить компонент, который не вращается.
К изменению линейной скорости (например, мотоцикла и, следовательно, осей, на которые надеты колеса) добавляется скорость вращения.
Чтобы понять, какую нагрузку может выдержать тело, сопротивляясь изменению скорости, с которой вращается, нужно определить момент инерции,зависящий не только от массы, но и от квадрата радиуса вращения.
При его снижении увеличивается скорость, с которой колесо способно провернуться при той же мощности двигателя.
Имеет значение и расположение материала.
В общем и в целом, при одинаковом диаметре колеса, это больше скорость того колеса, что находится на наибольшем расстоянии от оси, то есть на окружности.
Из двух колес с одинаковым диаметром и массой выигрывает то, у которого меньше инерционный момент.
Следует также учесть гироскопические эффекты, связанные не только с моментом инерции, но и со скоростью колес. Особенно важны в данном случае силы сопротивления изменению наклона мотоцикла.
И в этом случае низкий момент инерции - преимущество; он выражается в большей маневренности и лучшей устойчивости при изменении направления.
Так что прочь масса - там, где она не нужна
Колеса, таким образом, должны обладать прочностью и иметь низкую массу, имея при этом максимально низкое количество материала в наружной части, чтобы снизить момент инерции. И в этом случае особенную важность приобретают конструкция колеса и плотность материала.
Уже течение многих лет колеса гоночных мотоциклов изготавливаются из магниевого сплава (плотность 1,8 кг / дм3), в то время как серийные колеса практически всегда производят из алюминиевого сплава (2,7 кг / дм3). Конструкция колеса и размер его составных частей (ступицы, спиц и обода) значительно зависят от механических свойств используемого материала: чем они лучше, тем меньше может быть сечение, а, следовательно, и масса.
Поэтому большое значение приобретает тип используемого сплава и термообработка, которой он может быть подвергнут.
Еще более важен процесс производства, позволяющий материалу приобрести более высокие характеристики, чем те, что могут быть получены при изготовлении методом литья.
Речь идет о ковке, при которой металл принимает форму с помощью штампа и пресса после нагрева до высокой температуры с целью сделать его пластичным.
После ковки получается сырая заготовка из непористого материала с мелкими и однородными зернами кристаллической решетки.
Кроме того, можно добиться оптимального расположения волокон.
Технология ковки
Более пятнадцати лет колеса Marchesini (Marchesini - торговая марка группы Brembo, лидера в области проектирования, производства и сбыта легкосплавных колес для гоночных и дорожных мотоциклов) производятся как для гоночных, так для высокопроизводительных дорожных моделей только методом ковки.
В последние пять лет мотоциклы, оснащенные коваными колесами Marchesini, четырежды выигрывали чемпионат MotoGP и четырежды - Superbike.
Они имеют различный диаметр и разные конструктивные особенности и изготавливаются как из алюминиевого, так и из магниевого сплава - материалов, которые уже давно являются основными в производстве колес для мотоциклов, участвующих в Гран-при (в 2015 году магниевые кованные колесные диски Marchesini стояли на 14 байках MotoGP), и на супербайках..
При проектировании применяются самые современные методы моделирования и компьютерные расчеты, с использованием данных производителей шин и мотоциклов, а также результатов тензометрических измерений на колесе, оборудованном специальными датчиками.
Многочисленная информация, предоставляемая этими технологиями, затем передается техническим специалистам производителей и команд, с которыми ведется активное сотрудничество.
Большой интерес представляет начавшееся недавно производство гоночных колес,имеющих в ступице датчик оборотов колеса; техники Marchesini могут благодаря ему точно узнать, когда у изделия закачивается технический ресурс.
Процесс производства начинается с изготовления колесных заготовок с помощью передовой технологии под названием multiforging, представляющей собой многонаправленную ковку на нескольких прессах, одновременно обрабатывающих разные части детали.
После термообработки начинается процесс обработки на новейших станках с ЧПУ на заводе в Курно.
В результате обточки на токарном и фрезерном станках, где снимается значительная масса материала, получается готовое колесо. На различных стадиях изготовления производится технический контроль.
Конечный этап - испытания проникающей жидкостью для выявления микротрещин, которые выполняются на всех произведенных колесах.
Колеса из магниевого сплава подвергаются обработке, в результате которой на поверхности образуется тонкий защитный слой, отлично противодействующий коррозии.
После окраски на канал накладывается защита от скольжения, которая препятствует движению шины в критических условиях, например, при максимальном ускорении и резком торможении.
Колеса комплектуются подшипниками (в тех, что предназначены для Moto2 и Moto3 с этого года устанавливаются сферические подшипники из керамического материала) и уплотнения. Почти все задние колеса оснащаются резиновыми упорами перед отправкой на склад для хранения. .
