Kaksiosaisten taottujen vanteiden etujen ymmärtäminen suorituskykyisissä autoissa

Miten kahden osan vanteet on suunniteltu suorituskyvyn vuoksi

Kahden osan vanteiden rakenne: keskiosa ja irrotettava vanteen runko

Kahden osan valetut renkaat koostuvat kahdesta pääosasta: valetusta alumiinikeskiosasta ja erillisestä reiästä, joka on yleensä valmistettu kevytmetalliseoksesta. Keskiosassa on kaikki satulat sekä rengasnavan kiinnityskohta, joka on suunniteltu siten, että se kestää riippuvuuden läpi kulkevat voimat oikein. Tämän jälkeen on itse rengas, joka pitää renkaan tukireunan paikallaan. Valmistajat valmistavat tämän osan huolellisesti, jotta rakenne säilyy vahvana myös sivuttomaisten voimien vaikuttaessa rengaseen mutkissa tai käännöksissä. Näiden rengaiden erikoisuutena on modulaarinen rakenne. Jos jompikumpi osa vaurioituu, mekaanikot voivat korvata vain vaurioituneen osan sen sijaan, että ostettaisiin täysin uusi rengas. Tämä säästää rahaa erityisesti maastossa ajaville tai ajoneuvolla, jolla ajetaan paljon. Joissakin arvioissa todetaan, että omistajat voivat säästää noin 40 prosenttia vaihtokustannuksissa verrattuna perinteisiin yhden kappaleen rengaisiin.

Kuusihöylättyjen alumiiniseosten rooli lujuuden, kestävyyden ja painon keventämisessä

Kun 6061-T6-alumiinia kuumennetaan yli 10 000 psi:n paineessa, se tiivistää metallin sisäistä rakein rakennetta. Tämä johtaa noin 30 %:n parantumiseen vetolujuudessa verrattuna tavallisiin valukappalepyöriin. Tämä tarkoittaa käytännössä, että valmistajat voivat suunnitella huomattavasti ohuemmat pyöränvarret, jopa 3 mm:n levyisiä, säilyttäen silti rakenteellinen eheys. Lopputuloksena jokainen pyörä menettää noin 15–20 %:a pyörivästä painostaan. Kolmannen osapuolen laboratoriotestit ovat osoittaneet, että näillä kuumennetuilla pyörillä kestää lähes kolminkertainen määrä toistuvaa rasitusta ennen kuin ne lopulta pettävät. Kaikille, jotka ajavat aggressiivisesti tai törmäilevät usein reunoja vasten ja joutuvat äkkijarrutuksiin, tämä tekee valtavan eron siinä, kuinka hyvin pyörät kestävät käytön aikana.

Tarkka kokoonpano ja rakenteellinen eheys kahden osan pyörärakenteissa

Titanion kiinnittimet, jotka on arvioitu lentokonekäyttöön, pitävät kaiken yhdessä ja varmistavat keskiosan ja renkaan kiinnityksen tarkan 360 asteen pulttikuvion avulla, joka jakaa painon tasaisesti rengaspyörän yli. Insinöörit suorittavat simulointeja käyttämällä elementtimenetelmää testatakseen, miten nämä komponentit kestävät voimia jyrkissä käännöksissä 2,5 G:n kuormilla. Samaan aikaan erikoissilikonitiivisteet on testattu kovilla painekokeilla estämään ilman vuotoa, vaikka lämpötila nouseisi yli 300 Fahrenheit-astetta. Kaikki tämä huolellinen insinööritaito tarkoittaa, että valmis tuote pysyy suorassa ja vakaassa moottoritien nopeuksilla, jotka saavuttavat 220 mailia tunnissa. Puhumme rengoista, joiden paino on vain 22–26 puntaa yhteensä, mikä tekee niistä noin 35 prosenttia kevyempiä verrattuna nykyisiin valujen vastaaviin markkinoilla.

Suorituskykyedut kevyissä kahden osan valettuihin pyöröihin verrattuna

Epäjousitun massan vähentäminen: vaikutus kiihdytykseen, jarrutukseen ja ajokäyttäytyvyyteen

Vähentämällä pyörivää massaa 20–30 % verrattuna valugyökereisiin, kahden osan kovanpyöräsuunnittelu tarjoaa mittaavia suorituskykyetuja. Epäjousituksen painon vähentyminen 15 % parantaa 60–0 mph-polkaisumatkaa 1,2 auton pituudella ja lisää sivuttaisotaantaa 4,2 % liukutestissä – erot, jotka ovat kriittisiä kilpailullisissa moottoriurheiluympäristöissä.

Parantunut jousitusvaste ja ajoneuvodynamiikka kovanpyöräkevytyksen myötä

Alhaisempi pyörimisjousetus mahdollistaa jousitusjärjestelmien 18 % paremman renkaan kosketuksen epätasaisten pintojen kohdalla. Tämä parantaa tilapäistä vasteisuutta nopeilla manöövereillä ja tuottaa 0,08g:n parannuksen käsittelyyn, renkaat seuraavat tietä tarkemmin, mikä parantaa sekä hallittavuutta että ajomukavuutta vähentämättä rakenteellista lujuutta.

Painojakauman optimointi ja käytännön suorituskykyetuat

Taottujen renkaiden pienempi massa alentaa ajoneuvon painopistettä 12–15 mm. Ratakeskeisissä urheiluautoissa tämä johtaa 0,4 sekunnin vähennyksiin kierrosajoissa ja parantaa renkaan kulumisen tasaisuutta 19 %, tarjoten strategisen edun kestävyysajoissa ja suorituskykyisessä kadunajossa.

Taotut vs. valutut renkaat: miksi materiaalitiede on tärkeää suorituskykysovelluksissa

Taottu vs. valutettu alumiini: vertailua vetolujuudessa, tiheydessä ja väsymiskestävyydessä

Valmistettaessa kovakutoja alumiinipyöriä valmistajat käyttävät kiinteitä alumiinimassatankoja ja kohdistavat suuren paineen niiden tiivistämiseksi samalla kun niiden kuiturakenne kohdistetaan parantaakseen kestävyyttä. Lopputulos? Materiaali, joka on noin 20–30 prosenttia tiheämpää kuin valutetut pyörät. Valutettuja pyöriä valmistetaan kaatamalla kuuma alumiini muotteihin, mutta tässä menetelmässä on usein pieniä ilmataskuja tai halkeamia metalliin. Kovakutujen pyörien lujuus on noin 15–18 prosenttia parempi suhteessa niiden painoon, ja ne kestävät yleensä noin kolme kertaa pidempään ennen kuin rasitustesteissä alkavat ilmetä väsymisrikkeet, kuten Metallurgical Engineering Reviewin vuoden 2023 tutkimus osoitti. Kaikki nämä tekijät tekevät kovakutuista pyöristä erityisen hyvän vaihtoehdon tilanteisiin, joissa on jyrkkiä mutkia korkeilla nopeuksilla tai toistuvaa altistumista lämpötilan vaihteluille.

Kovakutujen pyörien pitkäaikainen kestävyys ja rasitusten sietokyky

Kuusikouristettu alumiini on rakenteeltaan jatkuvaa, mikä kestää taipumista ja murtumista selvästi paremmin kuin valussa tehdyn alumiinin. Kun näitä koukistettuja renkaita testataan iskukestävyydeltään, ne kestävät noin 2,5 kertaa enemmän reunukontakteja ennen kuin niissä ilmenee vakavia vaurioita. Kilpa-autoiluorganisaatiot ovat huomanneet myös mielenkiintoisen asian – renkaiden ongelmat ovat noin 80 prosenttia vähemmän pitkien kilpailujen aikana. Useiden tiimien mekaanikot viittaavatkin siihen, että koukistettu rakenne pitää autot tasapainossa ja rakenteellisesti kunnossa jopa satojen kierrosten jälkeen, vaikka renkaita olisi jatkuvasti koeteltu ääriarvoissa.

Onko koukistettujen renkaiden hankinta kannattavaa verrattuna huippuluokan valukappaleisiin?

Vaanatut renkaat tulevat varmasti kalliimmalla, yleensä noin 50–70 prosenttia enemmän kuin parhaat valutetut renkaat, mutta vakavat kuljettajat tietävät, että ne ovat joka pennin arvoisia, koska nämä renkaat kestävät pidempään ja niiden suorituskyky on parempaa. Ratoja kilpailevat ihmiset huomauttavat, että huoltovälit venyvät noin 40 prosenttia pidemmiksi verrattuna tavallisiin renkaisiin. Ammattimaiset kilpa-autojoukkueet huomaavat myös jotain mielenkiintoista tapahtuvan kierrosajoissa, kun käytetään vaanattuja renkaita – kierrosajat ovat paljon tasaisempia. Tiellä, erityisesti niille jotka ajavat supersporttiautoja, 8–12 punnan painon vähentäminen kustakin renkaasta tekee todellisen eron siinä kuinka herkkä auto tuntuu ajaa ja parantaa myös turvallisuutta. Ja tässä tulee se pointti, jota kukaan ei juuri mainitse: tämä painon säästö ei tarkoita, että renkaat hajoavat muutamassa kuukaudessa kuten jotkut halvemmat vaihtoehdot tekevät.

Kahden osan vaanattujen renkaiden räätälöintimahdollisuudet

Modulaarisen suunnittelun edut: Säiliön leveyksien, etäisyyksien ja viimeistelyjen vaihtokelpoisuus

Kahden osan asetukseen voidaan erikseen säätää keskiosa ja rengas. Leveys vaihtelee 8 tuumasta yli 13 tuuman ja offset-säädöt kattavat plus- ja miinusarvot 15 mm asti. Myös eri pinnankäsittelyvaihtoehdot ovat saatavilla. Tämä tarkoittaa, että kilpailijat voivat säätää tarkasti pyöränsä erityisesti radoille, varmistaa riittävä jarruväli ja saavuttaa täsmälleen oikean suspension kulmat. Monet autojen harrastajat pitävät anodisoitujen keskiosien ja kiillotettujen rengasosien yhdistämisestä, koska se näyttää hyvältä autossa. Moottoraurheilutiimit käyttävät tätä menetelmää melko usein – noin 72 prosenttia vuoden 2023 Performance Wheels Research -tutkimuksen mukaan. Tämä on järkevää, kun halutaan erottua kilpailuissa omilla väreillä.

Mukavuuden ja ulkonäön räätälöinti korkean suorituskyvyn omaaviin kadun- ja rata-autoihin

Kahden osan valssatut pyörät tarjoavat sekä toiminnallista että estetiikkaa mukautettavissa. Hiontaan voidaan säätää:

• Kadun asetukset : Kupera profiili ja hiontapintojen titaanin viimeistely räätälöityihin urheilullisiin sedan-automobileihin
• Rata-asetukset : Tasopohjaiset keskikoot ja beadlock-valmiit renkaat piirikilpailuihin
• Hybridirakennukset : Korroosionesto- ja värikoot pinnat kaikenkäyttöisiin supersampoautoihin

Tämä monikäyttöisyys tuo 34 % painoerottelun verrattuna muihin valukappaleisiin samalla tarjoten 20 % suuremman poikittaisen jäykkyyden (SAE Technical Paper 2022). Vahingossa rengas voidaan korvata ilman koko pyörän vaihtamista, mikä vähentää pitkäaikaisia kustannuksia noin 40 %, etenkin ajajille, jotka vaihtavat kausirenkaita.

Käytännön sovellukset: Kaksiosaiset kovetetut pyörät GT3:ssa, kestävyyskilpailuissa ja ammattilaismoottoriurheilussa

Kovetettujen pyörien käyttö GT3:ssa, kestävyyskilpailuissa ja ammattilaismoottoriurheilussa

GT3-rallissä ja kestävyyskilpailuissa, kuten kuuluisassa Le Mansin 24 tunnin ajossa, kahden osan valettujen renkaiden käyttö on nykyään lähes standardi. Nämä renkaat kestävät ankarien mutkien aiheuttamat voimat ja pysyvät vahvoina myös silloin, kun renkaiden sisällä olevat lämpötilat nousevat todella kuumiksi pitkien kilpailujen aikana. Niiden rakenteen ansiosta tallit voivat vaihtaa renkaan pelkän levyosan välitse tapahtumien välillä, mikä säästää valtavasti aikaa tallipihaossa. Mekaanikot voivat käyttää vähemmän aikaa vaurioituneiden renkaiden korjaamiseen ja enemmän aikaa jokaisen radan erityisuuksien mukaan säätämiseen. Vuonna 2023 SAE Internationalin julkaisemassa hiljattomassa tutkimuksessa havaittiin myös jotain mielenkiintoista. Tallit, jotka siirtyivät näihin kahden osan rakenneratkaisuihin, raportoivat pitstop-ongelmien vähenemisen noin 63 % verrattuna vanhoihin yhden osan rengasiin. Tällainen luotettavuus ratkaisee lopulta kilparadalla, kun jokainen sekunti ratkaisee.

Tapausraportti: Suorituskykyedut rataajoneuvoissa käytettäessä kahden osan valettuja renkaita

Kokeiluissa kuuluisulla Nürburgringin radalla insinöörit huomasivat jotain mielenkiintoista, kun he vaihtoivat prototyyppiautonsa tavalliset renkaat kahdesta osasta valmistettuihin taottuihin rengasiin. Kierrosajat laskivat jopa 1,7 sekuntia per kierros! Tämä johtui siitä, että uudet renkaat vähensivät pyörivää massaa noin 22 %, mikä tekee eron käsittelyssä ja nopeudessa. Todella hienoa taotussa alumiinissa on sen erinomainen lämmönjohtavuus. Kun kuljettajat painoivat jarruja toistuvasti kiihkeiden testien aikana, jarrunesteenä pysyi nestemäisenä eikä höyrystynyt. Tämä tarkoitti, että jarrupedali pysyi vakaana ja ennustettavanaan myös sen jälkeen, kun kymmenen peräkkäistä kuumaa kierrosta oli ajettu lopettamatta. Todella vaikuttavaa kaikille suorituskykynäkökulmista kiinnostuneille.

Kadunkäyttöön sallittujen supersporttiautojen ja suorituskykyautojen mukaan ottaminen lisääntyy

JATO Dynamics raportoi, että noin 78 prosenttia vuonna 2024 valmistetuista supersareista tulee tehtaalta kahden osan kovasta alumiinista valmistettujen renkaiden kanssa standardivarustuksena. Näihin rengasiin voidaan nykyään asentaa leveämpiä renkaita säätelemättä jousituksen asetuksia, mikä tekee niistä lähes täydellisiä suorituskykyä tarjoaviin katulautoihin. Käytännön testit osoittavat, että kuljettajat kokevat 8–12 prosentin parannuksen auton reaktioon ajoissa vuorien kautta ajettaessa. Tämä käytännössä todistaa sen, mitä monet ovat epäilleet kaiken aikaa moottoriratailmiöt toimivat hyvin myös tavallisilla kaduilla.

UKK

Mitkä ovat kahden osan kovasta alumiinista valmistettujen rengaiden pääkomponentit?

Kahden osan kovasta alumiinista valmistetut renkaat koostuvat kovasta alumiinista valmistetusta keskiosasta ja erillisestä kevytmetallitangosta.

Miten kahden osan kovasta alumiinista valistetut renkaat suoriutuvat verrattuna valugi valmistettuihin rengaisiin?

Kahden osan kylmämuovatut renkaat tarjoavat parannettua lujuutta, kestävyyttä ja painon kevennystä verrattuna valuraunoihin, mikä tekee niistä ideaalisen valinnan korkean suorituskyvyn sovelluksiin.

Mikäli ovat kahden osan kylmämuovattujen rengaiden räätälöintivaihtoehdot?

Ne tarjoavat vaihtoehdot kuten modulaariset suunnittelut, vaihdettavat levyjen leveydet, offset-arvot ja viimeistelyt, mikä mahdollistaa niiden räätälöinnin eri suorituskykysuhteisiin.