Iepazīstieties ar divu gabalu sakausētu riteņu priekšrocībām sporta automobiļos

Kā divu gabalu sakausēti riteņi ir izstrādāti veiktspējai

Divu gabalu sakausētu riteņu anatomija: centrālā daļa un noņemams cilindrs

Divu gabalu sakabe veido divas galvenās daļas: sakabes alumīnija centra daļu un atsevišķu korpusu, kas parasti izgatavots no kāda viegla sakausējuma materiāla. Centrā atrodas visi tiem radiāli izvietotie nabi, kā arī vieta, kur ritenis piestiprināts pie ass iekārtas, un tas ir izstrādāts tā, lai spētu izturēt spēkus, kas iedarbojas uz suspensijas sistēmu. Tad ir pats korpusa elements, kas notur riepas lūpu vietā. Ražotāji šo daļu rūpīgi veido, lai viss būtu pietiekami izturīgs pat tad, kad sāniski spēki iedarbojas uz riteni pagriezienos vai braukšanā pa līkumiem. Tomēr to, kas padara šos riteņus par īpašiem, ir to modulārā konfigurācija. Ja kāda viena daļa tiek bojāta, mehāniķi var nomainīt tikai to daļu, kas nepieciešama, nevis iegādāties pilnīgi jaunu riteni. Cilvēkiem, kas brauc pa ārceļiem vai arī veic lielu attālumu ar saviem transportlīdzekļiem, tas ilgtermiņā ļauj ietaupīt naudu. Daži aprēķini liecina, ka īpašnieki var ietaupīt apmēram 40 procentus aizvietošanas izmaksās salīdzinājumā ar tradicionāliem viengabala riteņiem.

Kalušanas alumīnija sakausējumi un to loma stiprumā, izturībā un svara samazināšanā

Kad 6061-T6 alumīnijs tiek kalts ar spiedienu, kas pārsniedz 10 000 psi, tas faktiski saspiež metāla iekšējo graudu struktūru. Tas rezultātā nodrošina aptuveni 30% lielāku stiepes izturību salīdzinājumā ar parastajiem liešanas riteņiem. Tam ir praktiska nozīme riteņu dizainā – ražotāji var izveidot daudz plānākas ragaviņas, reizēm tik platas kā 3 mm, tomēr saglabājot strukturālo integritāti. Galu galā katrs ritenis zaudē apmēram 15 līdz 20% no rotācijas svara. Laboratorijas testi no trešo pušu avotiem ir parādījuši, ka šiem kaltajiem riteņiem var izturēt gandrīz trīskārt lielāku atkārtotu slodzi, pirms tie beidzot iziet no kārtas. Personām, kas brauc agresīvi, bieži uzbrauc uz ietves un spēj izraisīt pēkšņu apstāšanos, tas nozīmīgi ietekmē riteņu izturību laika gaitā.

Precīza montāža un strukturālā integritāte divu daļu konstrukcijās

Titāna stiprinājumi, kas paredzēti lietošanai lidmašīnās, nodrošina visu konstrukciju, fiksējot gan centru, gan korpusu ar precīziem 360 grādu skrūvju izvietojumiem, kas vienmērīgi sadala svaru pa visu riteni. Inženieri izmanto datora simulācijas, pielietojot galīgo elementu analīzi, lai pārbaudītu, kā šie komponenti iztur spēkas, braucot straujās pagriezienās ar 2,5G slodzi. Savukārt īpaši silikona blīves ir izturējušas stingras spiediena pārbaudes, lai novērstu gaisa noplūdi pat tad, kad temperatūra sasniedz vairāk nekā 300 grādus pēc Farenheita. Visa šī rūpīgā inženierijas darbība nozīmē, ka gatavais produkts paliek taisns un stabils braukšanas ātrumā līdz 220 jūdzes stundā. Runa ir par riteņiem, kuru kopējā masa ir tikai 22 līdz 26 mārciņas, kas ir apmēram 35 procentus vieglāki nekā līdzīgi liešanas riteņi, kas pašlaik ir pieejami tirgū.

Veiktspējas priekšrocības: viegli divu daļu kovā riteņi

Nepakārtotās masas samazināšana: ietekme uz paātrināšanos, bremzēšanu un vadāmību

Samazinot rotācijas masu par 20–30% salīdzinājumā ar liešanas diskiem, divu daļu kovām konstrukcijām ir novērojami veiktspējas uzlabojumi. Nesustīgā svara samazināšana par 15% uzlabo bremzēšanas attālumu no 60–0 jūdzēm stundā par 1,2 automašīnas garumiem un palielina šķērsgriezuma saķeri par 4,2% slīdēšanas testos – šie parametri ir kritiski svarīgi sacensību motorsporta vidē.

Uzlabota suspensijas reakcija un transportlīdzekļa dinamika ar kovu riteņu vieglā konstrukcijā

Zemāka rotācijas inerce ļauj suspensijas sistēmām uzturēt 18% labāku riepu kontakts nevienmērīgās virsmās. Tas uzlabo pārejas reakciju straujos manevros, nodrošinot 0,08 g uzlabojumu braukšanas veiklībā. Riteņi precīzāk seko ceļa reljefam, uzlabojot gan kontroli, gan braukšanas komfortu, nezaudējot strukturālo izturību.

Svara sadalījuma optimizācija un reālās pasaules veiktspējas uzlabojumi

Kalušanas riteņu samazinātā masa pazemina transportlīdzekļa smaguma centru par 12–15 mm. Transports uz sacīkšu trasi vērstos sporta automobiļos tas veicina 0,4 sekundes īsāku aplīšu laiku un uzlabo riepu nodiluma viendabīgumu par 19 %, nodrošinot stratēģisku priekšrocību izturības sacīkstēs un augstas veiktspējas ielu braukšanā.

Kalušanas riteņi pret lietiem riteņiem: kāpēc materiālu zinātne ir svarīga veiktspējas pielietojumos

Kalušanas pret lietiem alumīnija riteņiem: salīdzinājums izturībā, blīvumā un izturībā pret nogurumu

Ražojot kalumā ratus, ražotāji izmanto cietus alumīnija blokus un pielieto lielu spiedienu, lai tos saspiestu, vienlaikus pielāgojot struktūru, lai palielinātu izturību. Galarezultāts? Materiāls, kas ir apmēram 20 līdz pat 30 procentiem blīvāks salīdzinājumā ar liešanas ratiem. Liešanas ratus izgatavo, ielejot karstu alumīniju veidnēs, taču šī metode bieži atstāj mazus gaisa kabatas vai tukšumus metālā. Kalumā ratiem parasti ir apmēram 15–18% labāku izturību attiecībā pret svaru, turklāt tie ilgst apmēram trīs reizes ilgāk, pirms parādās noguruma plaisas stresa testos, liecina 2023. gada Metallurģijas inženierzinātņu pārskats. Visi šie faktori padara kalumā ratus par īpaši labu izvēli situācijām, kas saistītas ar straujiem pagriezieniem augstā ātrumā vai atkārtotu izpose temperatūras izmaiņām.

Kalumā ratu konstrukcijas ilgtermiņa izturība un sprieguma izturība

Kaltā alumīnija struktūra ir nepārtraukta, tādēļ tā izturīgāk iztur saliekšanu un plaisāšanu salīdzinājumā ar liešanas versijām. Ietekmes izturības testos kaltās disku tapas iztur aptuveni 2,5 reizes vairāk braukšanas gar malu, pirms parādās nopietni bojājumi. Arī sacīkšu komandas ir novērojušas kaut ko interesantu – sacīkšu laikā ar kaltajām diskām rodas aptuveni 80% mazāk problēmu. Vairāku komandu mehāniķi pat norāda, ka tieši kaltā konstrukcija ir iemesls, kāpēc viņu automašīnas paliek līdzsvarotas un strukturāli izturīgas pat pēc simtiem aplinku, kuros diski pastāvīgi tiek novesti līdz savām robežām.

Vai kaltās disku tapas ir vērtas papildu izmaksas salīdzinājumā ar augstas klases liešanas alternatīvām?

Veidotie riteņi noteikti ir dārgāki, parasti apmēram par 50 līdz 70 procentiem salīdzinājumā ar tiem augstākās kvalitātes liešanas riteņiem, taču nopietni šoferi zina, ka tie ir vērti katra santīma, jo šie riteņi ilgst ilgāk un veic labāk. Cilvēki, kas sacenšas uz trases, norāda, ka to apkopes intervāli paildzinās apmēram par 40 procentiem salīdzinājumā ar parastajiem riteņiem. Arī profesionālas sacīkšu komandas pamanās kaut ko interesantu – apļa laiki kļūst daudz stabilāki, izmantojot veidotus riteņus. Ceļā, īpaši tiem, kas brauc ar supersporta mašīnām, noņemot no 8 līdz 12 mārciņām uz katru riteni, tas dod reālu atšķirību tam, cik reaģējoša jūtas automašīna, un patiešām uzlabo arī drošību. Un šeit ir vēl viens svarīgs faktors, par kuru gandrīz nemaz nemin: šis svara ietaupījums nenozīmē, ka riteņi sabrūk pēc dažiem mēnešiem, kā tas notiek ar dažām lētākām alternatīvām.

Divdaļīgu veidoto riteņu sistēmu pielāgošanas iespējas

Modulārā dizaina priekšrocības: stobra platuma, nobīdes un apdarei maināmība

Ar divu daļu konfigurāciju, kas sadala centru no riteņa diska, lietotāji var pielāgot detaļas atsevišķi. Platumu diapazons svārstās no 8 collām līdz pat vairāk nekā 13 collām, bet nobīdes regulēšana aptver plus vai mīnus 15 mm. Ir arī pabeigšanas iespējas. Tas viss nozīmē, ka sacīkšu braucēji var precīzi pielāgot riteņus konkrētiem trases apstākļiem, nodrošināt pietiekamu attālumu līdz bremzēm un iegūt optimālus suspensijas leņķus. Daudzi automašīnu entuziasti mīl kombinēt anodētos centrus ar spīdīgiem pulētiem diskiem, jo izskats uz automašīnas ir lielisks. Motorsporta komandas patiešām bieži izmanto šādu kombināciju – aptuveni 72 procenti saskaņā ar Performance Wheels Research 2023. gadā. Tas ir saprotams, jo viņi vēlas, lai viņu zīmola krāsas izceltos sacīkstēs.

Pielāgojums un estētika augstas veiktspējas ielu un trases transportlīdzekļiem

Divu gabalu kovās riteņi piedāvā gan funkcjonālu, gan estētisku pielāgošanu. Tuneriem ir iespēja konfigurēt:

• Ielu konfigurācijas : Konkāvi profili ar birsta titāna pārklājumu luksusa sporta sedaniem
• Trases konfigurācijas : Plakani centri un gatavi korpusi ar gredzeniem ķēdes sacīkstēm
• Hibrīda konstrukcijas : Pretdūņu pārklājumi un krāsā atbilstoša iekārta visu gadalaiku supermašīnām

Šī daudzpusība nodrošina 34% vieglāku svaru salīdzinājumā ar līdzīgiem lietiem sistēmām, vienlaikus nodrošinot par 20% lielāku šķērsvirsmas cietību (SAE Tehniskais raksts 2022). Spēja pēc bojājuma nomainīt tikai korpusu, nevis visu riteni, samazina ilgtermiņa izmaksas par aptuveni 40%, kas ir īpaši izdevīgi šoferiem, kas maina riepas atbilstoši gadalaikam.

Pielietojums reālā pasaulē: Divu gabalu kaltie riteņi autosacīkstēs un supermašīnās

Kaltu riteņu izmantošana GT3, izturības sacīkstēs un profesionālajā autosportā

GT3 sacīkšu un izturības pasākumu, piemēram, slaveno Le Mans 24 stundu sacīkšu, laikā divu gabalu kovās riteņi šodien ir kļuvuši par gandrīz standarta aprīkojumu. Šie riteņi iztur brutālas stūrēšanas slodzes un saglabā izturību pat tad, kad temperatūra riteņu nišās kļūst absolūti neciešama garās sacīkšu laikā. To konstrukcijas dēļ sacīkšu komandas var mainīt tikai riteņa korpusa daļu starp pasākumiem, kas ietaupa milzīgu laiku remontdarbnīcā. Mekāniķi var pavadīt mazāk laika, remontējot bojātus riteņus, un vairāk laika pavadīt, precīzi uzstādot iestatījumus katram unikālam trases izkārtojumam. Nesen SAE International 2023. gadā publicēja interesantu pētījumu. Komandas, kas pārgāja uz šādiem divu gabalu dizainiem, pēc vecajiem viengabala riteņiem konstatēja aptuveni 63% samazinājumu problēmās ar remontu laikā. Tāda veida uzticamība ir izšķiroša, kad katrs sekunde skaitās uz sacīkšu trases.

Studijas piemērs: Veiktspējas uzlabojumi trases orientētām transportlīdzekļiem, izmantojot divu gabalu kovās riteņus

Veicot testus pie slavenā Nürburgringas trases, inženieri pamanīja kaut ko interesantu, kad prototipa sporta automobilī parastās riteņu disku komplektus nomainīja pret divu daļu kovām diskiem. Apļa laiks faktiski samazinājās par gandrīz 1,7 sekundēm katrā apļa! Tas notika tāpēc, ka jaunie riteņi samazināja rotācijas masu par aptuveni 22%, kas ievērojami ietekmēja vadāmību un ātrumu. Īpaši foršs ir kovās alumīnija sakausējums, jo tas ļoti labi izvada siltumu. Kad šoferi intensīvajos testu posmos atkārtoti nospieda bremzes, bremžu šķidrums palika šķidrā stāvoklī, nevis pārvērtās tvauros. Tas nozīmēja, ka bremžu pedālis palika stingrs un prognozējams pat pēc desmit pēc kārtas veiktiem karstiem apļiem bez atelpas. Diezgan iespaidīgs sasniegums tiem, kam ir nozīme automašīnas dinamiskajās īpašībās.

Augoša pieņemšana ielas likumīgos supersporta automobiļos un augstas veiktspējas ceļa transportlīdzekļos

Saskaņā ar JATO Dynamics datiem, aptuveni 78 procenti no 2024. gadā izgatavotajām supermašīnām nāk no rūpnīcas ar divu gabalu kovām diskām kā standarta aprīkojumu. Šīs riteņi var izturēt platākas riepas, neizjaucot suspensijas iestatījumus, tādējādi tās ir gandrīz ideālas veiktspējai orientētām ielu mašīnām. Reālās pasaules testēšana parāda, ka šoferi piedzīvo aptuveni 8 līdz 12 procentu paātrinājumu automašīnas reakcijas ātrumā, pārvietojoties pa stūriem reālās kalnu braukšanas situācijās. Tas faktiski pierāda, ka daudzi jau sen aizdomājās — motorsporta tehnoloģijas darbojas lieliski pat tad, kad brauc pa parastām ielām.

Bieži uzdotie jautājumi

Kādi ir divu gabalu kovu riteņu galvenie komponenti?

Divu gabalu kovi riteņi sastāv no kovās alumīnija centra un atsevišķa vieglā sakausējuma cilindra.

Kā divu gabalu kovi riteņi veicās salīdzinājumā ar liešanas riteņiem?

Divu gabalu sakausēti riteņi nodrošina palielinātu izturību, ilgmūžību un svara samazinājumu salīdzinājumā ar liešanas riteņiem, tādēļ tie ir ideāli piemēroti augstas veiktspējas lietojumiem.

Kādas ir divu gabalu sakausētu riteņu pielāgošanas iespējas?

Tie piedāvā iespējas, piemēram, modulārus dizainus, nomaināmus korpusa platumus, nobīdes un pabeigšanas variantus, tādējādi tos pielāgojot dažādām veiktspējas vajadzībām.