×
Формата и размерът на колелата оказват голямо влияние върху начина, по който автомобилът се управлява, разходва гориво и се усеща при шофиране. Когато колелата са по-широки, те обикновено осигуряват по-добро сцепление на съхин път, защото по-голямата част от гумата докосва настилката. Тестове показват, че това може да подобри способността на завоите с около 8 до 12 процента. От друга страна, по-тесните колела се търкалят по-лесно, което спестява гориво, като съкращава консумацията с приблизително 2 до 4 процента според проучване на SAE от 2023 г. Броят на спиците също прави разлика. Кованите ободи с десет спици тежат около 18 процента по-малко в сравнение с литите ободи с пет спици, което означава, че окачването реагира по-бързо на неравности по пътя. Някои производители проектират ободи специално така, че да насочват въздуха около спирачките по-ефективно. Това помага да се поддържат по-ниски температури на дисковете по време на интензивно шофиране, като температурата пада с около 1,5 градуса по Целзий и удължава общо живота на тези скъпи спирачни компоненти.
Концепцията за инерция при въртене по същество ни обяснява защо премахването на само един фунт от външната страна на колелото е еквивалентно на отстраняването на три фунта от друга част на тялото на превозното средство. Когато става дума за колела, леките алуминиеви опции могат да намалят въртящата се маса с около 22 процента. Това наистина прави разлика – управлението става забележително по-точно почти веднага, като подобренията се проявяват приблизително след 15 милисекунди след завъртане. Повечето инженери днес отлично разбират тези неща. Те винаги търсят начини да намалят теглото точно в самия край на обода, където това има най-голямо значение. Опитът показва, че намаляването на теглото на външния обод с 10% се превръща приблизително в 1,2% по-бързо ускорение и осигурява около 0,8% по-ефективно представяне при рекуперативното спиране за електрическите коли. Тези малки постижения се събират значително с течение на времето за производителите, които се опитват да оптимизират всяка една част от техните дизайни.
Тестовете на SAE International през 2023 г. с динамометър показват директната връзка между масата на колелото и ускорителните възможности:
| Маса на колелото на ъгъл | Средно време 0–60 mph | Загуба на кинетична енергия |
|---|---|---|
| 28 lbs (Стомана) | 6.8 секунди | 14,7% |
| 21 lbs (Алуминий) | 6.5 секунди | 11.2% |
| 16 lbs (Въглеродно влакно) | 6,2 секунди | 7,9% |
Подобрението от 0,6 секунди при използване на въглеродни вместо стоманени джанти показва защо 92% от моторспортните отбори вече използват кованни или композитни джанти.
Стоманените джанти са предпочитания избор за тежки работни условия, защото издържат на сериозни натоварвания и не струват толкова много. Според тестове, извършени от SAE International, тези стоманени джанти понасят удари около 37 процента по-добре в сравнение с алуминиевите им аналогове. Затова механиците и мениджърите на флотилии избират стомана при изграждане на камиони, които трябва да се справят с чакълести пътища или да превозват големи товари. Допълнителната тежест на стоманата наистина помага за по-добро сцепление с ненадеждни повърхности и устойчивост при сериозни натоварвания, но има и недостатъци. По-тежките джанти увеличават консумацията на гориво с около 2 до 4 процента в сравнение с по-леките алтернативи, просто защото двигателят трябва да работи по-усилено, за да ги върти.
Леките сплавени обръчи могат да намалят неподдържаното тегло с около 25 процента, което кара колите да ускоряват по-бързо и подобрява общо разхода на гориво. Това е особено важно за електрическите превозни средства, които се опитват да увеличат максимално пробега на батерията между зарежданията. Според тестове на Обществото на автомобилните инженери, използването на алуминиеви сплави намалява времето за ускорение от 0 до 60 mph с около половин секунда при спортни коли. Друг голям плюс е това колко добре тези обръчи се съпротивляват на ръжда, което е особено важно, ако някой кара често под дъжд или по посипани със сол пътища през зимните месеци. Недостатъкът? Цената скача с 50 до 70 процента в сравнение с обикновени стоманени обръчи, без да се забравя, че след авария правилното им поправяне често изисква специализирани сервизи, а не просто местен механик.
| Материал | Якост (PSI) | Спестяване на тегло | Повишен бюджет | Най-добър случай за употреба |
|---|---|---|---|---|
| От ламарина | 45,000 | 15–20% | 10–20% | Пътнически EV с ниска цена |
| Кован сплав | 72 000 | 30–35% | 70–90% | Високопроизводителни спорткарета |
| Магнезий | 38,000 | 40–45% | 120–150% | Състезателен (краткосрочна употреба) |
| Стомана | 60,000 | — | — | Тежки камиони, екстремни натоварвания |
Кованите сплави осигуряват най-добрия прочностен показател при малка маса, но изискват прецизна технология. Литото алуминие предлага рентабилно изпълнение за масовото приложение. Магнезиевите джанти са екстремно леки, но по-малко издръжливи – повечето състезателни отбори ги сменят на всяки 3–5 състезания поради умора на материала.
Джантите с хромово покритие са със слой от цинково-никелова сплав, която осигурява 3–5 пъти по-голяма устойчивост на корозия в сравнение със стандартните покрития (SAE International 2023), идеални за региони с употреба на сол при почистване на пътищата. Въпреки че са с 22% по-тежки от чисто алуминиевите, тяхното огледално покритие остава популярно при луксозни седани и среди за градска персонализация, където визията е на първо място.
Усилени с разширени седалки на гумите и конусовидни вдлъбнатини, ободите с възможност за движение при спуснати гуми осигуряват стабилност при загуба на налягане, позволявайки движение до 80 км при скорост 80 км/ч след пробив. Съвременните версии използват термично устойчиви сплави, за да поемат топлинния товар от спирачките по време на продължителна работа, което подобрява безопасността на високоскоростни пътища.
Ободи от кован алуминий с усилвателни пръстени от титан издържат 2,3 пъти по-големи ударни натоварвания в сравнение със стандартните модели, което ги прави незаменими за бронирани превозни средства и пожарни автомобили. Модулни системи с 8 болта осигуряват бърза замяна на терен, докато самозатварящите се канали на обода предотвратяват загуба на въздух при куршумни или падащи предмети.
В сравнение с традиционните кованите алуминиеви джанти, джантите от въглеродни влакна могат да намалят теглото с около 40 до 50 процента. Това прави голяма разлика относно това колко бързо автомобилът ускорява и как се справя със завоите, тъй като има по-малко маса, която се върти около джантите. Видяхме как тази технология оставя следа върху автомобилите от Формула 1 и скъпи спортни превозни средства, където времето на пистата е намаляло с цели 1,5%. Процесът на производство също е напреднал доста. Нови автоматизирани системи за нанасяне на въглеродни влакна дават резултати, които отговарят на същите стандарти, както тези в самолетите. По-рано хората се притесняваха, че тези джанти може да се напукаят под тежки натоварвания, но благодарение на по-добрите методи на производство, тези дни вече почти отминаха.
Съвременните превозни средства вече се предлагат с вградени IoT сензори, които следят неща като налягане в гумите, температура и натоварването на гумите. Всичка тази информация се изпраща директно към компютърната система на колата в реално време. Според наблюденията на инженери в областта на мобилността в последно време, тези интелигентни сензори позволяват на механиците да отстраняват проблеми, преди те да станат сериозни, и помагат правилното разпределяне на натоварването между всички четири колела. Това е особено важно за електрическите коли, защото когато гумите не работят добре, това води до по-бързо разреждане на батерията. Някои тестове, проведени върху служебни автопаркове през 2024 г., показаха около 25% по-малко спукани гуми и други свързани с тях проблеми, когато шофьорите използват специални сензорни обръчи на колелата.
През последните години определено се наблюдава движение към това, което някои наричат циркулярни методи на производство в сектора на производството. Вземете например сплавовите джанти – те се произвеждат днес с използване на между 75 и 90 процента вторично алуминий, като при това запазват своята структурна цялостност. Наистина впечатляващо, ако се има предвид колко много отпадъци са били генерирани преди това. Самият процес на топене също е напреднал значително. Говорим за проценти на възстановяване, които се колебят около 98 процента от старите джанти в края на техния жизнен цикъл. Това намалява потреблението на енергия с приблизително 60 процента в сравнение с производството на ново алуминий от първоначални суровини. Някои предприемчиви производители дори експериментират с покрития от биологични смоли като алтернатива на традиционните петролсъдържащи повърхности. Тази промяна не само помага за намаляване на общите емисии, но и съответства на ангажиментите за устойчиво развитие на много автомобилни производители.
В1: Как влияят стъпалата на колелата върху представянето на превозното средство?
О: Стъпалата на колелата оказват влияние върху управлението, разхода на гориво, комфортa при шофиране и представянето на автомобила чрез дизайна, теглото и използваните материали. По-широките стъпала увеличават сцеплението и стабилността при завоите, докато леките материали като магнезий подобряват управлението и ускорението.
В2: Защо стъпалата от въглеродни влакна са популярни високопроизводителните автомобили?
О: Стъпалата от въглеродни влакна значително намаляват теглото на колелата, което подобрява ускорението и управлението. Тази технология често се използва във Формула 1 и хиперкари, за да се постигнат по-добри времена на пистата.
В3: Какви са предимствата на интелигентни стъпала с датчици?
О: Интелигентните стъпала с вградени датчици следят налягането в гумите, температурата и натоварването в реално време, което помага за поддържане на оптималното представяне на гумите и предаване на важни данни към компютърната система на превозното средство.
В4: Как производителите насърчават устойчивостта при производството на стъпала за колела?
A: Производителите използват 75-90% рециклиран алуминий за производството на алуминиеви джанти, което намалява отпадъците и потреблението на енергия. Те също експериментират с устойчиви смолести покрития, за да намалят емисиите.
EN
