×
Tvar a velikost disku mají velký vliv na způsob, jakým automobil zatáčí, spotřebovává palivo a jak se jezdí. Širší disky obecně poskytují lepší přilnavost na suché vozovce, protože prostě více pryže dosedá na povrch vozovky. Testy ukazují, že to může zvýšit schopnost projet zatáčku o přibližně 8 až 12 procent. Na druhou stranu užší disky snižují valivý odpor, což šetří palivo, a podle výzkumu SAE z roku 2023 mohou snížit spotřebu o přibližně 2 až 4 procenta. Také počet paprsků hraje roli. Kované disky s deseti paprsky váží přibližně o 18 procent méně než odlité disky s pěti paprsky, což znamená, že odpružení reaguje rychleji na nerovnosti vozovky. Někteří výrobci navrhují disky speciálně tak, aby lépe kanalizovaly vzduch kolem brzd. To pomáhá udržovat brzdové kotouče chladnější během náročné jízdy, sníží teplotu o přibližně 1,5 stupně Celsia a prodlouží životnost těchto drahých brzdových komponent.
Pojem rotační setrvačnost nám v podstatě vysvětluje, proč odstranění pouhé jedné libry na okraji kola odpovídá odstranění tří liber jinde na těle vozidla. Pokud jde o kola, lehké varianty z hořčíkové slitiny mohou snížit rotační hmotnost přibližně o 22 procent. Rozdíl je opravdu znatelný; řízení se téměř okamžitě stává přesnějším, a zlepšení se projevuje zhruba během 15 milisekund po otočení volantu. Většina inženýrů dnes tuto problematiku velmi dobře ovládá. Vždy hledají způsoby, jak zredukovat hmotnost konkrétně právě na samotném okraji ráfku, kde to nejvíce platí. Zkušenosti ukazují, že snížení hmotnosti okraje o 10 % znamená zrychlení o zhruba 1,2 % a zlepšení účinnosti rekuperačního brzdění u elektromobilů o přibližně 0,8 %. Tyto malé výhody se v průběhu času pro výrobce snažící se optimalizovat každý aspekt konstrukce výrazně sčítají.
Testy SAE International z roku 2023 na dynama ukazují přímou souvislost mezi hmotností kola a výkonem při rozjezdu:
| Hmotnost kola na roh | Průměrný čas 0–60 mph | Ztráta kinetické energie |
|---|---|---|
| 28 lb (ocel) | 6,8 sekundy | 14,7 % |
| 21 lb (hliník) | 6,5 sekundy | 11,2 % |
| 16 lb (uhlíkové vlákno) | 6,2 sekundy | 7,9 % |
Zlepšení o 0,6 sekundy při použití uhlíkových materiálů místo oceli ukazuje, proč 92 % týmů ve motorsportu nyní používá odlité nebo kompozitní disky.
Ocelová kola jsou ideální volbou pro náročné práce, protože vydrží velké zatížení a nejsou ani příliš drahá. Podle testů provedených společností SAE International tyto ocelové disky odolávají nárazům přibližně o 37 procent lépe než hliníkové disky. Proto mechanici a manažeři flotil volí ocel, když staví nákladní auta určená pro špatné silnice nebo přepravu těžkého nákladu. Větší hmotnost oceli také pomáhá při trakci na uvolněných površích a odolává velkému zatížení, ale existuje i nevýhoda. Tyto těžší disky zhoršují spotřebu paliva o 2 až 4 procenta ve srovnání s lehčími alternativami, a to jednoduše proto, že motor musí vynaložit větší úsilí na jejich roztočení.
Lehké slitiny mohou snížit nesetrvávající hmotnost přibližně o 25 procent, díky čemuž automobily zrychlují rychleji a zlepšuje se celková spotřeba paliva. To je zvláště důležité pro elektrická vozidla, která se snaží prodloužit výdrž baterie mezi nabitími co nejvíce. Podle testů společnosti Society of Automotive Engineers (SAE) použití hliníkových slitin zkrátí čas zrychlení z 0 na 60 mph přibližně o půl sekundy u výkonných vozidel. Další výhodou je vynikající odolnost těchto disků proti rezavění, což je důležité zejména pro řidiče, kteří jezdí za deštivého počasí nebo po silnicích posypávaných solí během zimních měsíců. Nevýhodou je? Cena se může zvýšit o 50 až 70 procent ve srovnání s běžnými ocelovými disky, natožpak jejich oprava po nehodě vyžaduje často návštěvu specializovaných dílen, a ne každého lokálního mechanika.
| Materiál | Pevnost (PSI) | Úspora hmotnosti | Nákladová prémie | Nejlepší použití |
|---|---|---|---|---|
| Litinová hliníková | 45,000 | 15–20% | 10–20% | Nízko cenově dostupné osobní elektromobily |
| Kovaná slitina | 72 000 | 30–35% | 70–90% | Vysokoúrovňové sportovní vozy |
| Hliník | 38,000 | 40–45% | 120–150% | Závodní (krátkodobé použití) |
| Ocel | 60,000 | — | — | Těžké nákladní automobily, extrémní zatížení |
Kované slitiny poskytují nejlepší poměr pevnosti ku hmotnosti, ale vyžadují přesnou výrobu. Odlité hliníky nabízejí nákladově efektivní rovnováhu pro běžné aplikace. Hořčík zajišťuje extrémní lehkost, ale omezenou trvanlivost – většina závodních týmů mění hořčíkové disky každé 3–5 závodů kvůli únavě materiálu.
Chromované disky mají vrstvu slitiny zinku a niklu, která poskytuje 3–5krát větší odolnost proti korozi než standardní povrchy (SAE International 2023), ideální pro oblasti s používáním silniční soli. I když jsou o 22 % těžší než hladký hliník, jejich zrcadlový povrch zůstává oblíbený u luxusních sedanů a ve scéně městských úprav, kde je vzhled na prvním místě.
Zesílené prodlouženými hrdly a kuželovými výstupky, run-flat disky zajistí pneumatiky při úniku vzduchu a umožní jezdit až 80 km (50 mil) při rychlosti 80 km/h (50 mph) po průrazu. Moderní verze využívají tepelně odolné slitiny pro odvod tepla od brzd během prodlouženého provozu, čímž zvyšují bezpečnost na rychlostních trasách.
Kované hliníkové disky s titanovými zpevňujícími kroužky vydrží 2,3krát vyšší nárazové zatížení než běžné jednotky, což je klíčové pro pancéřovaná vozidla a hasičské techniky. Modulární 8-pacové systémy umožňují rychlou výměnu na místě a samotěsnící kanály na diskách zamezují úniku vzduchu při střelných poškozeních nebo nárazu úlomků.
Ve srovnání s tradičními hliníkovými kovanými disky mohou uhlíkové disky snížit hmotnost o přibližně 40 až 50 procent. To značně ovlivňuje zrychlení vozidla a jeho chování v zatáčkách, protože se kolem osy točí menší hmotnost. Tuto technologii jsme viděli uplatnit se u závodních vozidel Formule 1 a u extrémně drahých výkonných automobilů, kde se časy na trati snížily až o 1,5 %. Výrobní proces se také výrazně vyvíjel. Nové automatické systémy pro nanášení uhlíkových vláken vytvářejí výsledky, které splňují stejná kritéria jako ta, která známe z letadel. V minulosti si lidé dělali starosti, že by disky mohly prasknout pod vysokým zatížením, díky lepším výrobním metodám jsou tyto obavy již většinou minulostí.
Moderní vozidla jsou nyní vybavena vestavěnými IoT senzory, které sledují věci jako tlak v pneumatikách, úroveň tepla a jak moc jsou pneumatiky zatížené. Všechny tyto informace jsou přenášeny přímo do počítačového systému vozidla v reálném čase. Podle toho, co jsme zaznamenali od inženýrů zabývajících se mobilitou, tyto chytré senzory umožňují mechanikům opravovat problémy ještě než se stanou vážnými záležitostmi a pomáhají správně rozložit váhu na všechna čtyři kola. To je zvláště důležité pro elektrická vozidla, protože pokud pneumatiky nepracují dobře, baterie se vybíjí rychleji než obvykle. Některé testy provedené na firemních vozidlech v roce 2024 zjistily přibližně o čtvrtinu méně píchnutí a dalších souvisejících problémů, když řidiči měli na vozidlech nainstalované tyto speciální senzorové disky.
V posledních letech se rozhodně objevil trend směrem k tzv. kruhovým výrobním metodám v rámci výrobního sektoru. Vezměme si třeba slitinové disky, které se dnes vyrábějí s obsahem recyklovaného hliníku mezi 75 a 90 procenty, a přesto si zachovávají svou strukturální stabilitu. Je to opravdu působivé, když uvážíme, kolik odpadu bylo dříve vyprodukováno. Samotný proces tavení se také výrazně zdokonalil. Mluvíme o recuperačních sazbách kolem 98 procent z opotřebovaných disků na konci jejich životního cyklu. To snižuje spotřebu energie zhruba o 60 procent ve srovnání s výrobou nového hliníku od základu. Někteří inovativní výrobci dokonce experimentují s pryskyřičnými povlaky na bázi biologických materiálů jako alternativou tradičním nátěrům na bázi ropy. Tento posun nejen pomáhá snížit celkové emise, ale také velmi dobře zapadá do širších závazků automobilových výrobců ke udržitelnosti.
Q1: Jaký vliv mají disky kol na výkon vozidla?
A: Disky kol ovlivňují řiditelnost, spotřebu paliva, komfort jízdy a výkon prostřednictvím svého designu, hmotnosti a použitých materiálů. Širší disky zlepšují přilnavost a jízdu v zatáčkách, zatímco lehké materiály, jako je hořčík, zlepšují řízení a zrychlení.
Q2: Proč jsou uhlíkové disky oblíbené u výkonných automobilů?
A: Uhlíkové disky výrazně snižují hmotnost kol, čímž se zlepšuje zrychlení a řiditelnost. Tato technologie se běžně používá ve formuli 1 a u hyperaut pro dosažení lepších časů na trati.
Q3: Jaké jsou výhody inteligentních disků kol se senzory?
A: Inteligentní disky kol s vestavěnými senzory sledují tlak v pneumatikách, teplotu a zatížení v reálném čase, což pomáhá udržovat optimální výkon pneumatik a předává důležitá data do počítače vozidla.
Q4: Jak propagují výrobci udržitelnost při výrobě disků kol?
A: Výrobci vyrábějí slitinová kola z 75–90 % recyklovaného hliníku, čímž snižují odpad a spotřebu energie. Také experimentují s udržitelnými pryskyřičnými povlaky, aby snížili emise.
EN
