Miten valssatut levyt voivat muuttaa ajoneuvosi suorituskykyä

Valssausprosessi ja valssattujen renkaiden rakenteelliset edut

Valssausprosessin ja rakenteellisen eheyden ymmärtäminen

Valssattuja renkaita valmistetaan puristamalla kiinteitä alumiinilohkoja valtavilla hydraulisella paineella, joka voi joskus saavuttaa noin 15 000 tonnin paineen. Tämä prosessi saa metallin rakeet kohdistumaan siten, että ne muodostavat yhden kiinteän, jatkuvan rakenteen koko pyörän läpi. Valukelat toimivat eri tavalla, koska ne jäähtyvät muoteissa, mikä jättää usein pieniä ilmakuplia. Valssatuissa kelissa tätä ongelmaa ei ole, koska voimakas paine puristaa käytännössä kaikki aukot pois, mikä tekee niistä huomattavasti vahvempia kokonaisuudessaan. Metalliominaisuuksien testit paljastavat myös melko vaikuttavan seikan: valssatut kelat ovat noin 30 prosenttia vahvempia verrattuna vastaaviin valukeliin. Useimmat valssatut kelat ovat yhdestä osasta (ns. monoblokki), mikä tarkoittaa, ettei niissä ole erillisiä osia, joita olisi yhdistetty yhteen. Tämä puute hitsaussaumoista tai liitoksista tekee niistä kestävämpiä pitkällä aikavälillä, erityisesti verrattuna kolmen osan keloihin, joiden liitokset voivat joskus pettää ajan myötä.

Kevyempi paino ja parempi lujuus-painosuhde kovanpyöristä

Kovakuumaus mahdollistaa paremman hallinnan siitä, miten materiaalit jakautuvat osan läpi, mikä tarkoittaa, että valmistajat voivat tehdä seinämistä ohuempia rakenteellista eheyttä uhraamatta. Kovakumut painavat noin 20–25 prosenttia vähemmän kuin vastaavat valukappaleet, mutta ne kestävät noin 35 prosenttia suurempaa iskunvoimaa SAE J328 -testien mukaan, joista kaikki puhuvat. Mitä tulee todelliseen suorituskykyyn? Matematiikka pitää paikkansa. Ratakokeet osoittavat, että pyöräpainon vähentäminen vain viidellä punnalla johtaa noin sekunnin ja puolen nopeampiin kierrosaikoihin. On selvää, miksi niin monet kilpa-ajajat suosivat nykyään kovakumpuja.

Pienentynyt jousittamaton ja rotaatiojoukko parantaakseen ajoneuvodynamiikkaa

Vaatimalla valmistetut renkaat vähentävät jousittamatonta massaa noin 18–22 prosenttia, mikä auttaa renkaita pysymään paremmin yhteydessä tienpintaan. Jousitus reagoi noin 15 prosenttia nopeammin kuoppaisella tai epätasaisella tiellä, kun taas pyörivä vastus laskee yhteensä 12–18 prosenttia. Tämä tehostaa voiman siirtoa kiihdytettäessä. Testattaessa jarrutustilanteissa autot, joissa on vaatimalla valmistetut renkaat, pysähtyvät noin 4,6 jalkaa aikaisemmin 60 mailin tunnissa -nopeudella verrattuna standardirenkaisiin autoihin. Ero johtuu alhaisemmista gyroskooppisista vaikutuksista pyörivissä osissa, mikä on erityisen merkittävää suorituskykyajo-olosuhteissa.

Kuinka alhaisempi pyörimisjousetus parantaa kiihtyvyyttä ja ohjattavuutta

Alhaisempi pyörivä massa vähentää hitautta 20–25 %, mikä parantaa 0–60 mph-kiihtyvyyttä urheiluautoissa 0,3–0,5 sekuntia. Moottorin dynon tulokset osoittavat 3,1 %:n lisäyksen käytettävissä olevaan tehon siirtoon pyöriin pienentyneen hukkatehon vuoksi. Lisäksi ohjausvoima vähenee 12 % korkean nopeuden manöövereissa, mikä parantaa kuljettajan tuntumaa ja reaktiokykyä.

Vaatetut renkaat vs valutetut renkaat: suorituskyky, kestävyys ja arvo

Kestävyys ja rasitusten kestävyys: vaatetut renkaat vs valutetut renkaat

Siitä, miten jotain valmistetaan, on todella paljon väliä silloin, kun arvioidaan, kuinka hyvin se kestää ajan mittaan. Ota esimerkiksi kovakutut renkaat: ne saavat lujuutensa raerakenteesta, joka suunnistuu kohdistumaan kovassa paineessa tapahtuvan kovakutumisprosessin aikana. Näiden kovakutujen pyörien murtumiskestävyys on noin 30 % parempi kuin tavallisten valurunkoisten pyörien, kuten RNR Tiresin viimevuotinen tutkimus osoittaa. Käytännön testien perusteella ne kestävät reikien aiheuttamaa vahinkoa noin 2,5-kertaisesti paremmin kuin valurunkoiset vaihtoehdot, ja niissä on huomattavasti pienempi todennäköisyys halkeilla terävillä käännöksillä – itse asiassa halkeamisia esiintyy noin kaksi kolmasosaa vähemmän. Valurunkoiset pyörät kertovat toisenlaisen tarinan. Niiden sisäinen rakenne on usein täynnä pieniä ilmakuplia ja heikkoja kohtia, jotka vain odottavat ongelmia. Tämä muuttuu erityisen ongelmalliseksi kaupunkialueilla, joissa kuljettajat törmäävät jatkuvasti tienpäällysteeseen jääneisiin roskoihin, ajosärmiin ja niihin kamaliaan reikiin, joita kaikki niin inhoamme.

Kovakutujen renkaiden painon vähentämisestä saatavat käytännön suorituskykyet

Vaatimattomien massojen vähentäminen kylmämuovattujen renkaiden avulla tuo havaittavia suorituskykyetuja. 18–22 %:n vähennys johtaa:

• 4,1 % nopeampiin kiihdytyksiin 0–100 km/h
• 1,9° parempaan kaartumispidätteeseen moottoritienopeuksilla
• 11 jalkaa lyhyempiin jarrutusmatkoihin nopeudesta 110 km/h

Nämä vähennykset alentavat myös ajoneuvon painopistettä 12–15 mm, mikä parantaa kierrosaikoja teknisillä radoilla 0,4 sekunnilla.

Ovatko kylmämuovatut renkaat arvonsa neuvoteltua hintaa vastaan arkipäivän kuljettajille?

Vaatetut renkaat maksavat selvästi enemmän kuin valutetut, yleensä 2–4 kertaa hinnan, mutta ne kestävät myös paljon pidempään. Useimmat ihmiset huomaavat, että heidän vaatetut rengsaansa toimivat edelleen hyvin 8–12 vuoden jälkeen, mikä on noin kaksinkertainen kestoaika tavallisiin valutettuihin verrattuna. Kuljettajat, jotka ajavat noin 15 000 mailia vuodessa, voivat odottaa säästävänsä noin 1,2–1,8 mailia gallonilla kevyemmän painon ansiosta. Viiden vuoden aikana tämä kattaa noin neljännes osan siitä ylimääräisestä summasta, jonka he maksoivat etukäteen vaatetuista renkaista. Säästöt tulevat vielä nopeammin, jos henkilö ajaa paljon vuoristoissa tai kuljettaa raskaita tavaroita säännöllisesti, koska nämä olosuhteet rasittavat renkaita enemmän. Niille, jotka kohtaavat raskaita ajotilanteita päivittäin, korkeampi alkuperäinen hinta on järkevä silloin, kun katsoo laajempaa kuvaa.

Parantunut ohjaus, jarrutus ja kiihdytys vaatetuilla renkailla

Tarkka ohjaus vähentyneen jousittamattoman massan ja jäykkyyden ansiosta

Vaatetut renkaat parantavat ajomukavuutta merkittävästi, koska niillä on alhaisempi jousittamaton massa, mutta ne säilyttävät silti erinomaisen rakenteellisen lujuuden. Kun tarkastellaan Vehicle Dynamics Study 2024 -tutkimuksen lukuja, jousittamattoman massan vähentäminen noin 15 % parantaa renkaiden otetta epätasaisilla teillä noin 18 %. Tämä tarkoittaa, että jousitusjärjestelmän osat voivat reagoida nopeammin ja pitää ajoneuvo vakaimpana kelirakenteisilla alustoilla. Vatustekniikalla valmistettujen pyörien jäykkyys on myös huomattavasti suurempi kuin tavallisten valurunkopyörien. Testit osoittavat, että vatustaminen lisää jäykkyyttä noin 30–40 %, jolloin kulmissa kovaa painettaessa tapahtuu vähemmän taipumista ja kuljettaja huomaa tarkemmat ohjausreaktiot käännetyissä.

Kevyen vatustekniikalla valmistettujen pyörien ansiosta nopeampi kiihdytys

Pyörän ympärillä olevan painon jakauma vaikuttaa paljon siihen, kuinka nopeasti jokin voi kiihtyä. Vaa'atut renkaat vähentävät tämän niin sanotun pyörivän massan jopa 25–35 prosentilla verrattuna tavallisiin valurinteihin. Vuonna 2024 julkaistussa materiaalitekniikan raportissa todettiin, että tämä vähentää pyörimisjäykkyyttä noin 22 prosentilla, mikä tarkoittaa, että enemmän voimaa on saatavilla eteenpäin liikkumiseen sen sijaan, että vain raskaita renkaita pyöritettäisiin. Käytännön testit ovat osoittaneet, että autot pääsevät nollasta 60 mailiin tunnissa noin 0,3–0,5 sekuntia nopeammin, kun niissä on kevyemmät vaa'atut renkaat. Mielenkiinnosta huomionarvoista on, että suuren vääntömomentin omaavilla urheiluautoilla ja kuorma-autoilla parannukset ovat vieläkin suuremmat, koska ne hyötyvät entistä enemmän pienentynyttä pyörimisvastusta voimakkaassa kiihdytyksessä.

Lyhyemmät jarrutusmatkat pyörivän massan vähentyessä

Kevyemmät valssatut renkaat vaativat 17 % vähemmän energiaa hidastettaessa, mikä vähentää 60–0 mph jarrutusmatkaa 1,2 auton pituutta kontrolloiduissa olosuhteissa. Alhaisempi pyörivä massa myös auttaa vähentämään jarrujen lämpenemistä toistuvissa kovissa jarrutuksissa, pitäen rumpujen lämpötilan 12–15 % viileämpänä ja säilyttäen jarrutustehon vakautta.

Tapauksen tutkimus: Mitattavat kierrosajan parannukset valssattuihin renkaisiin siirtymisen jälkeen

Kilparyhmä näki melko vaikuttavan 2,8 sekunnin vähennyksen jokaisella kierroksella Lagunassa Secassa, kun he vaihtoivat GT3-autonsa valssattuihin renkaisiin. Tarkastelemalla numeroita, suurin osa ajan säästöstä tuli nopeammista kaarteiden ulosajoista – noin 60 % insinööreimme mukaan. Kolmasosa parannuksesta johtui siitä, että pystyttiin jarruttamaan myöhempään, koska renkaat pysyivät viileämpinä paineen alla. Loput 10 % arvioimme tulleen siitä, että renkaat kestävät pidempään, koska suspensio toimii nyt paljon paremmin. On aivan loogista, sillä nuo valssatut renkaat vain käsittelevät lämpöä niin eri tavalla verrattuna tavallisiin.

Polttoaineen säästö ja pitkän aikavälin kustannusedut valssatuista renkaista

Miten pienempi renkaan paino edistää parempaa polttoaineentaloutta

Jokaista 10 %:n vähennystä renkaan painossa kohden polttoaineen kulutus paranee 1–2 %, alan tutkimusten mukaan. Valssatut alumiinirenkaat saavuttavat nämä säästöt sekä optimoidun suunnittelun että virheettömän metallurgian ansiosta:

• Sisäisten huokosten poistaminen takaa maksimaalisen lujuuden mahdollisimman vähillä materiaaleilla
• Säteiden geometria on tarkasti suunniteltu poistamaan ylimääräinen massa rakenteellista eheyttä ylläpitäen
• Vähentynyt taipuminen minimoitaa energiahäviöt kiihdytyksen aikana

Nämä tekijät vähentävät moottorin kuormitusta, erityisesti kaupunkiajoissa, jossa 15–20 % polttoaineenkulutuksesta johtuu hitausvoimien voittamisesta toistuvissa käynnistyksissä.

Pitkän aikavälin kestävyys ja alenevat huoltokustannukset ajan myötä

Vaikka niiden alkuperäiset kustannukset ovat korkeammat, valssatut renkaat tarjoavat merkittäviä pitkän tähtäimen säästöjä:

Niiden yhdestä palasta valmistettu rakenne kestää mikrorypistymistä ja korroosiota, jotka ovat yleisiä moniosaisissa pyörissä. Useimmat omistajat saavat alkuperäisen sijoituksensa takaisin kahdeksassa vuodessa pidennetyn renkaan käyttöiän (19 % pidempi kulutuskestävyys) ja pyöräkorjausten välttämisen ansiosta.

UKK-osio

Mitä ovat taottuja lettuja?

Taotut letut ovat pyöriä, jotka valmistetaan puristamalla kiinteitä alumiinilohkoja niin, että metallin rakeet asettuvat tasoon, jolloin saadaan vahvempi ja jatkuva rakenne, joka tarjoaa parannettua lujuutta ja kestävyyttä verrattuna valumuotteihin.

Miksi taotut pyörät katsotaan vahvemmiksi kuin valumuotit?

Taotut pyörät katsotaan vahvemmiksi, koska ne rakennetaan erittäin suurella paineella, joka poistaa ilmakuplat ja saa metallin rakeet linjaantumaan, jolloin ne ovat noin 30 prosenttia vahvempia kuin valumuotit, joissa voi olla sisäisiä heikkoja kohtia.

Parantavatko taotut letut polttoaineentehoa?

Kyllä, kovakutoiset renkaat edistävät parempaa polttoaineentehoa vähentämällä pyörän painoa ja moottorin kuormitusta, mikä yleensä korreloi 1–2 %:n parannuksella polttoaineen hyötysuhteessa jokaista 10 %:n vähennystä renkaan painossa kohti.

Kuinka kauan kovakudoitetut renkaat yleensä kestävät?

Kovakudoitetut renkaat kestävät yleensä huomattavasti pidempään kuin valuradat, ja niiden tyypillinen käyttöikä on 12–15 vuotta verrattuna valuratasten 6–8 vuoteen.

Ovatko kovakudoitetut renkaat rahansa arvoisia tavallisille autoilijoille?

Vaikka kovakudoitetut renkaat ovat aluksi kalliimpia, niiden kestävyys, parantunut polttoaineen hyötysuhde sekä pitkän aikavälin säästöt huollossa ja korjauksissa voivat tehdä niistä kustannustehokkaan vaihtoehdon monille kuljettajille, erityisesti niille, jotka ajavat raskaita olosuhteita tai suuria ajomatkoja.