प्रदर्शन कारों में दो-टुकड़े फोर्ज्ड पहियों के लाभों को समझना

कैसे टू-पीस फोर्ज्ड व्हील्स प्रदर्शन के लिए इंजीनियर किए जाते हैं

टू-पीस फोर्ज्ड व्हील्स की एनाटॉमी: सेंटर सेक्शन और हटाने योग्य बैरल

टू पीस फोर्ज्ड व्हील्स में दो मुख्य भाग होते हैं: एक फोर्ज्ड एल्यूमिनियम केंद्र भाग और एक अलग बैरल, जो आमतौर पर किसी हल्की मिश्र धातु सामग्री से बना होता है। केंद्र में सभी स्पोक्स होते हैं, साथ ही वह स्थान भी शामिल है जहां पहिया हब से जुड़ता है, इसकी डिज़ाइन इस प्रकार की जाती है कि यह निलंबन प्रणाली से होकर गुजरने वाले बलों को ठीक से संभाल सके। फिर बैरल ही वह भाग है जो टायर बीड को स्थिर रखता है। निर्माता इस भाग को बहुत सावधानी से बनाते हैं ताकि मोड़ या कोने पर मुड़ते समय पहिये पर लगने वाले पार्श्व बलों के बावजूद सब कुछ मजबूत बना रहे। हालांकि, इन पहियों को विशेष बनाने वाली बात इसकी प्रणाली की मॉड्यूलर संरचना है। यदि किसी एक भाग को कोई क्षति पहुंचती है, तो मैकेनिक केवल उसी भाग को बदल सकते हैं जिसकी मरम्मत की आवश्यकता है, बजाय इसके कि पूरे पहिये को नया खरीदा जाए। जो लोग ऑफ-रोड गाड़ी चलाते हैं या अपने वाहनों पर लंबी दूरी तय करते हैं, उन्हें समय के साथ यह बचत धन बचाने में मदद करती है। कुछ अनुमानों के अनुसार, पारंपरिक एकल भाग वाले पहियों की तुलना में प्रतिस्थापन लागत पर लगभग 40 प्रतिशत तक बचाया जा सकता है।

आघातित एल्यूमीनियम मिश्र धातुएं और उनकी शक्ति, टिकाऊपन और वजन में कमी में भूमिका

जब 6061-टी6 एल्यूमीनियम को 10,000 पाउंड प्रति वर्ग इंच से अधिक के दबाव में आघातित किया जाता है, तो यह धातु के अंदरूनी अनाज की संरचना को संपीड़ित कर देता है। इसके परिणामस्वरूप सामान्य ढलाई वाले पहियों की तुलना में तन्य शक्ति में लगभग 30% की वृद्धि होती है। वास्तविक पहिया डिज़ाइन के लिए इसका अर्थ है कि निर्माता बहुत पतले स्पोक्स बना सकते हैं, कभी-कभी केवल 3 मिमी चौड़े, और भी संरचनात्मक अखंडता बनाए रखते हुए। अंतिम परिणाम? प्रत्येक पहिया अपने घूर्णन वजन का लगभग 15 से 20% खो देता है। तीसरे पक्ष के स्रोतों से प्रयोगशाला परीक्षणों ने दिखाया है कि ये आघातित पहिया अंततः विफल होने से पहले लगभग तीन गुना अधिक दोहराए गए तनाव का सामना कर सकते हैं। जो लोग आक्रामक रूप से गाड़ी चलाते हैं या अक्सर किनारों से टकराते हैं और अचानक रुकने की आवश्यकता होती है, तो समय के साथ पहियों के रहने की अच्छी तरह से क्षमता में यह बहुत अंतर डालता है।

प्रिज़िशन असेंबली और टू-पीस डिज़ाइन में संरचनात्मक अखंडता

टाइटेनियम फास्टनर्स को विमान अनुप्रयोगों के लिए रेट किया गया है, जो सब कुछ साथ में जकड़े रखते हैं, केंद्र और बैरल दोनों को सटीक 360 डिग्री बोल्ट पैटर्न से सुरक्षित करके, जो पहिया पर भार को समान रूप से वितरित करते हैं। इंजीनियर्स यह परीक्षण करने के लिए घटकों पर बलों का सामना कैसे करते हैं, तीव्र मोड़ पर 2.5G भारों के दौरान सीमांत तत्व विश्लेषण का उपयोग करके सिमुलेशन चलाते हैं। इस बीच, विशेष सिलिकॉन सीलों को वायु को निकलने से रोकने के लिए कठोर दबाव परीक्षणों से गुजारा गया है, भले ही तापमान 300 डिग्री फारेनहाइट से अधिक हो जाए। यह सभी सावधानीपूर्वक इंजीनियरिंग इस बात की गारंटी देती है कि अंतिम उत्पाद राजमार्ग की गति 220 मील प्रति घंटा तक सीधा और स्थिर बना रहे। हम बात कर रहे हैं 22 से 26 पाउंड कुल वजन वाले पहियों की, जो बाजार में आज उपलब्ध समान कास्ट संस्करणों की तुलना में लगभग 35 प्रतिशत हल्के हैं।

हल्के दो-टुकड़ा वाले फोर्ज्ड पहियों के प्रदर्शन लाभ

अनस्प्रुंग मास को कम करना: त्वरण, ब्रेकिंग और हैंडलिंग पर प्रभाव

ढलाई वाले पहियों की तुलना में घूर्णन द्रव्यमान को 20-30% तक कम करके, दो-टुकड़े वाले फोर्ज़ डिज़ाइन मापने योग्य प्रदर्शन लाभ प्रदान करते हैं। अनस्प्रुंग वजन में 15% की कमी 60-0 मील प्रति घंटे की ब्रेकिंग दूरी को 1.2 कार की लंबाई तक सुधारती है और स्किडपैड परीक्षणों में पार्श्व ग्रिप को 4.2% तक बढ़ा देती है - अंतर जो प्रतिस्पर्धी मोटरस्पोर्ट वातावरण में महत्वपूर्ण हैं।

फोर्ज़ व्हील लाइटवेटिंग के साथ सस्पेंशन प्रतिक्रिया और वाहन गतिशीलता में सुधार

कम घूर्णन जड़ता निलंबन प्रणालियों को असमान सतहों पर 18% बेहतर टायर संपर्क बनाए रखने की अनुमति देती है। यह तेज़ मैन्युअल के दौरान संक्रमण प्रतिक्रिया को बढ़ाता है और हैंडलिंग चुस्ती में 0.08g सुधार प्रदान करता है। पहिए सड़क की सतहों का अनुसरण अधिक सटीकता से करते हैं, नियंत्रण और राइड की गुणवत्ता में सुधार करते हैं, बिना संरचनात्मक शक्ति को नुकसान पहुंचाए।

वजन वितरण अनुकूलन और वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन लाभ

मिलिंग की गई व्हील्स का कम द्रव्यमान वाहन के गुरुत्वाकर्षण केंद्र को 12–15 मिमी तक कम कर देता है। ट्रैक-उन्मुख खेल कारों में, यह लैप समय में 0.4 सेकंड की कमी में योगदान देता है और टायर पहनने की निरंतरता में 19% सुधार करता है, स्थैर्य रेसिंग और उच्च-प्रदर्शन वाले स्ट्रीट ड्राइविंग में रणनीतिक लाभ प्रदान करता है।

मिलिंग किए गए बनाम कास्ट व्हील्स: प्रदर्शन अनुप्रयोगों में सामग्री विज्ञान क्यों महत्वपूर्ण है

मिलिंग किए गए बनाम कास्ट एल्यूमीनियम: ताकत, घनत्व और थकान प्रतिरोध की तुलना

जब निर्माता विरंचित व्हील (forged wheels) का निर्माण करते हैं, तो वे ठोस एल्यूमीनियम बिलेट (aluminum billets) लेते हैं और उन पर भारी दबाव डालकर उन्हें संपीड़ित करते हैं, जिससे ग्रेन स्ट्रक्चर (grain structure) सुदृढ़ हो जाता है और अधिक स्थायित्व मिलता है। अंतिम परिणाम क्या होता है? एक पदार्थ जो कास्ट व्हील (cast wheels) की तुलना में लगभग 20 से शायद 30 प्रतिशत अधिक सघन होता है। कास्ट व्हील का निर्माण गर्म एल्यूमीनियम को साँचों (molds) में डालकर किया जाता है, लेकिन इस पद्धति में धातु में छोटे-छोटे वायु के छिद्र (air pockets) या रिक्त स्थान (voids) अक्सर बने रह जाते हैं। विरंचित व्हील का भार के सापेक्ष लगभग 15-18% बेहतर सामर्थ्य प्रदान करने की क्षमता होती है, इसके अलावा ये व्हील तनाव परीक्षणों (stress tests) के दौरान थकान दरारों (fatigue cracks) के संकेत दिखाने से पहले लगभग तीन गुना अधिक समय तक चलते हैं, यह जानकारी 2023 में मेटालर्जिकल इंजीनियरिंग रिव्यू (Metallurgical Engineering Review) के एक अध्ययन में दी गई थी। ये सभी कारक विरंचित व्हील को तेज़ मोड़ों (sharp turns) पर उच्च गति या तापमान परिवर्तन के सम्मुख बार-बार उजागर होने वाली स्थितियों में विशेष रूप से अच्छा विकल्प बनाते हैं।

विरंचित व्हील निर्माण की लंबे समय तक स्थायित्व और तनाव प्रतिरोध क्षमता

बेहतर एल्यूमीनियम की निरंतर दानेदार संरचना होती है, जो ढलाई वाले संस्करणों की तुलना में मुड़ने और दरार के खिलाफ अधिक प्रतिरोध देती है। प्रभाव परीक्षण के दौरान, इन बेहतर डिज़ाइन वाले पहियों में गंभीर क्षति दिखाई देने से पहले लगभग 2.5 गुना अधिक किनारे की मार सहने की क्षमता होती है। रेसिंग टीमोंे भी एक दिलचस्प बात देखी है - लंबी दौड़ों के दौरान पहियों की समस्याएं लगभग 80 प्रतिशत कम हो गई हैं। कई टीमों के मैकेनिक भी बेहतर निर्माण को ही वह कारण बताते हैं कि उनकी कारें सैकड़ों चक्कर लगाने के बाद भी संतुलित और संरचनात्मक रूप से मजबूत बनी रहती हैं, जहां पहियों को लगातार उनकी सीमा तक धकेला जाता है।

क्या उच्च-अंत ढलाई विकल्पों की तुलना में बेहतर डिज़ाइन वाले पहियों की अतिरिक्त लागत उचित है?

फोर्ज्ड पहियों की कीमत निश्चित रूप से अधिक होती है, आमतौर पर शीर्ष गुणवत्ता वाले कास्ट व्हील्स की तुलना में 50 से 70 प्रतिशत अधिक, लेकिन गंभीर ड्राइवर जानते हैं कि यह हर पैसे के लायक है क्योंकि ये पहिए अधिक समय तक चलते हैं और बेहतर प्रदर्शन करते हैं। जो लोग ट्रैक पर दौड़ते हैं, वे बताते हैं कि नियमित पहियों की तुलना में उनके सेवा अंतराल लगभग 40% अधिक बढ़ जाते हैं। पेशेवर रेसिंग टीमों को भी यह दिलचस्प बात नजर आती है कि उनके लैप समय फोर्ज्ड पहियों का उपयोग करने पर काफी अधिक स्थिर हो जाते हैं। सड़क पर, विशेष रूप से उन लोगों के लिए जो सुपरकार चलाते हैं, प्रत्येक पहिए से 8 से 12 पाउंड कम होने से कार की प्रतिक्रिया में बहुत अंतर आता है और सुरक्षा में भी सुधार होता है। और यहां एक बात है जिसका जिक्र लोग अक्सर नहीं करते: यह वजन कम होना यह नहीं मतलब कि पहिए कुछ महीनों के बाद टूट जाएंगे, जैसा कि कुछ सस्ते विकल्पों के साथ होता है।

टू-पीस फोर्ज्ड व्हील सिस्टम की कस्टमाइज़ेशन क्षमता

मॉड्यूलर डिज़ाइन के लाभ: बैरल चौड़ाई, ऑफसेट और फिनिश की अदला-बदली की संभावना

केंद्र को बैरल से अलग करके दो भागों की स्थापना के साथ, लोग चीजों को अलग-अलग समायोजित कर सकते हैं। चौड़ाई 8 इंच से लेकर 13 इंच से अधिक तक हो सकती है, जबकि ऑफसेट समायोजन में प्लस या माइनस 15 मिमी शामिल हैं। फिनिश विकल्प भी उपलब्ध हैं। इसका मतलब है कि रेसर अपने पहियों को विशिष्ट ट्रैक के अनुसार वास्तव में सटीक बना सकते हैं, ब्रेक को ठीक से साफ कर सकते हैं और निलंबन कोणों को सही ढंग से प्राप्त कर सकते हैं। कई गाड़ी प्रेमी एनोडाइज्ड सेंटर्स को चमकदार पॉलिश बैरल के साथ मिलाना पसंद करते हैं क्योंकि यह कार पर बहुत अच्छा दिखता है। मोटरस्पोर्ट टीमें वास्तव में ऐसा करती हैं - प्रदर्शन पहियों के अनुसार 2023 में अनुसंधान के अनुसार 72 प्रतिशत तक। जब वे अपने ब्रांड रंगों को दौड़ों में खड़ा करना चाहते हैं तो यह तर्कसंगत है।

उच्च-प्रदर्शन स्ट्रीट और ट्रैक वाहनों के लिए फिटमेंट और सौंदर्य को अनुकूलित करना

टू-पीस फोर्ज्ड व्हील्स में कार्यात्मक और सौंदर्य दोनों अनुकूलन की सुविधा होती है। ट्यूनर कॉन्फ़िगर कर सकते हैं:

• स्ट्रीट सेटअप : लक्ज़री स्पोर्ट सेडान के लिए ब्रश किए गए टाइटेनियम फिनिश के साथ अवतल प्रोफाइल
• ट्रैक कॉन्फ़िगरेशन : सर्किट रेसिंग के लिए फ्लैट-फेस वाले केंद्र और बीडलॉक-तैयार बैरल
• संकर निर्माण : सभी मौसमों के सुपरकारों के लिए जंग रोधी कोटिंग्स और रंग-मिश्रित हार्डवेयर

यह बहुमुखी प्रतिभा तुलनात्मक कास्ट सिस्टम की तुलना में 34% वजन में कमी लाती है जबकि 20% अधिक पार्श्व कठोरता प्रदान करती है (SAE तकनीकी पेपर 2022). क्षति के बाद पूरे पहिया के बजाय केवल बैरल को बदलने की क्षमता से अनुमानित 40% तक दीर्घकालिक लागत कम होती है, जो विशेष रूप से मौसमी टायरों के बीच स्विच करने वाले ड्राइवरों के लिए फायदेमंद है।

वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग: मोटरस्पोर्ट और सुपरकार में दो टुकड़े वाले फोल्डेड पहिया

जीटी3, धीरज रेसिंग और पेशेवर मोटरस्पोर्ट में फोल्ड पहियों का उपयोग

जीटी3 रेसिंग और लंबी दूरी की घटनाओं जैसे कि ले मांस के 24 घंटे में, दो भाग वाले फोर्ज्ड व्हील्स आजकल लगभग मानक उपकरण बन गए हैं। ये पहिया कठोर मोड़ बलों को संभालते हैं और तब भी मजबूती से बने रहते हैं जब लंबी दौड़ों के दौरान व्हील वेल्स के अंदर का तापमान बहुत अधिक हो जाता है। इनके निर्माण के तरीके से रेस टीमों को घटनाओं के बीच पहिया के केवल बैरल भाग को बदलने की अनुमति मिलती है, जिससे गेराज में बहुत समय बचता है। मैकेनिक्स क्षतिग्रस्त पहियों की मरम्मत में कम समय बिताते हैं और प्रत्येक विशिष्ट ट्रैक विन्यास के लिए सेटअप को सुधारने में अधिक समय देते हैं। 2023 में एसएई इंटरनेशनल द्वारा प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में भी कुछ दिलचस्प बात सामने आई। जिन टीमों ने पुराने एक भाग वाले पहियों की तुलना में इन दो भाग वाले डिज़ाइन में स्विच किया, उनमें पिट स्टॉप समस्याएं लगभग 63 प्रतिशत तक कम हो गईं। वैसे विश्वसनीयता ही वह चीज है जो रेसट्रैक पर हर सेकंड में अंतर उत्पन्न करती है।

केस स्टडी: टू-पीस फोर्ज्ड व्हील्स का उपयोग करके ट्रैक-फोकस्ड वाहनों में प्रदर्शन में सुधार

नूर्बुर्ग्रिंग परिपथ पर किए गए परीक्षणों के दौरान, इंजीनियरों ने अपनी प्रोटोटाइप स्पोर्ट्स कार पर सामान्य पहियों को दो-टुकड़े वाले फोर्ज्ड पहियों से बदलने पर कुछ दिलचस्प बात देखी। प्रति चक्कर लगभग 1.7 सेकंड तक का समय कम हो गया! ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि नए पहियों ने घूर्णन द्रव्यमान को लगभग 22% तक कम कर दिया, जिससे हैंडलिंग और गति में अंतर आया। फोर्ज्ड एल्यूमीनियम के बारे में जो वास्तव में अच्छी बात है, वह यह है कि यह गर्मी का संचालन बहुत अच्छी तरह से करता है। जब ड्राइवरों ने उन तीव्र परीक्षण सत्रों के दौरान बार-बार ब्रेक लगाई, तो ब्रेक तरल वाष्प में बदलने के बजाय तरल ही बना रहा। इसका मतलब था कि दस लगातार गर्म चक्कर पूरे करने के बाद भी ब्रेक पैडल दृढ़ और भविष्यानुमेय बना रहा। प्रदर्शन वाली ड्राइविंग में रुचि रखने वालों के लिए यह काफी शानदार बात है।

स्ट्रीट-लीगल सुपरकार्स और उच्च-प्रदर्शन वाले सड़क वाहनों में बढ़ता अपनाव

जाटो डायनेमिक्स की रिपोर्ट में बताया गया है कि 2024 में बनी सुपरकारों के लगभग 78 प्रतिशत वाहन कारखाने से मानक उपकरण के रूप में दो टुकड़ों वाले फोर्ज्ड व्हील्स के साथ आते हैं। इन व्हील्स में आजकल अधिक चौड़े टायरों को समायोजित करने की क्षमता है बिना निलंबन सेटअप में किसी प्रकार का हस्तक्षेप किए, जो इन्हें प्रदर्शन उन्मुख स्ट्रीट मशीनों के लिए लगभग परिपूर्ण बनाता है। वास्तविक परिस्थितियों में परीक्षण से पता चलता है कि ड्राइवरों को अपनी कारों की प्रतिक्रिया में 8 से 12 प्रतिशत तक की बढ़ोतरी महसूस होती है जब वे कैन्यन ड्राइविंग की वास्तविक स्थितियों में मोड़ों से गुजरते हैं। यह बात वस्तुतः साबित करता है कि जो बात कई लोगों को पहले से ही संदेह थी, वह सही है कि मोटर रेसिंग की तकनीक नियमित सड़कों पर भी अद्भुत काम करती है।

FAQ

दो-टुकड़ों वाले फोर्ज्ड व्हील्स के मुख्य घटक क्या हैं?

दो-टुकड़ों वाले फोर्ज्ड व्हील्स में एक फोर्ज्ड एल्यूमिनियम केंद्र और एक अलग हल्के मिश्र धातु का बैरल होता है।

कास्ट व्हील्स की तुलना में दो-टुकड़ों वाले फोर्ज्ड व्हील्स कैसे प्रदर्शन करते हैं?

टू-पीस फोर्ज्ड व्हील्स कास्ट व्हील्स की तुलना में बेहतर स्ट्रेंथ, ड्यूरेबिलिटी और वजन कमी प्रदान करते हैं, जो उच्च-प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं।

टू-पीस फोर्ज्ड व्हील्स के लिए कस्टमाइज़ेशन विकल्प क्या हैं?

इनमें मॉड्यूलर डिज़ाइन, बदले जा सकने वाले बैरल चौड़ाई, ऑफसेट और फिनिशेज़ जैसे विकल्प शामिल हैं, जो विभिन्न प्रदर्शन आवश्यकताओं के लिए अनुकूलनीयता प्रदान करते हैं।