×
Անվահարմար ամրանների ձևն ու չափը մեքենայի կառավարման վրա, վառելիքի խնայողության վրա և վարույթի ընթացքում տրամադրվող զգացումների վրա ունեն խորանկատ ազդեցություն: Երբ անիվները ավելի լայն են, սովորաբար չոր ճանապարհներում ավելի լավ հետագծում են, քանի որ ավելի շատ ռետին է հպվում ճանապարհին: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ սա կարող է բարելավել կովկասյան հնարավորությունները մոտ 8-ից 12 տոկոսով: Ընդհակառակը, ավելի նեղ անիվները ավելի հեշտ են գլորվում, ինչը խնայում է վառելիքը, իջեցնելով սպառումը մոտ 2-ից 4 տոկոսի համաձայն 2023 թվականին SAE-ի հետազոտությունների: Շիթերի թիվը ևս տարբերություն է առաջացնում: Տասն շիթ ունեցող կովկասյան ամրանները կշռում են 18 տոկոսով պակաս, քան իրենց հինգ շիթ ունեցող տարբերակները, ինչը նշանակում է, որ կախովի համակարգը ավելի արագ է արձագանքում ճանապարհի անհարթություններին: Որոշ արտադրողներ նախագծում են ամրաններ հատուկ ավիացիոն հոսքը ավելի լավ բաշխելու համար ավելի լավ ավիացիոն հոսքի համար: Սա օգնում է պահել ավելի ցուրտ ավիացիոն դիսկերը ծանր վարույթի ընթացքում, իջեցնելով ջերմաստիճանը մոտ 1.5 աստիճան Ցելսիուսով և ավելի երկար կյանք տալիս է այդ թանկարժեք ավիացիոն բաղադրիչներին:
Շրջադարձի իներցիայի հասկացությունը մեզ բացատրում է, թե ինչու է անիվների արտաքին մասից մեկ ֆունտ քաշի կտրումը համարժեք մեքենայի մարմնի մեկ այլ մասից երեք ֆունտ քաշի հեռացմանը: Անիվների դեպքում թեթև մագնեզիումե տարբերակները կարող են նվազեցնել շրջադարձի զանգվածը մոտ 22 տոկոսով: Սա իրական տարբերություն է առաջացնում. ղեկավարումը գրեթե անմիջապես ավելի սուր է դառնում, իսկ բարելավումները երևում են մոտ 15 միլիվայրկյան հետո անիվների շրջման ընթացքում: Այսօր ինժեներների մեծամասնությունը լավ տեղյակ է այս հարցերին: Նրանք միշտ փնտրում են քաշը նվազեցնելու հնարավորություններ հենց այն տեղում, որտեղ այն ամենաշատն է նշանակում՝ անիվների եզրերում: Փորձը ցույց է տալիս, որ արտաքին անիվների քաշը 10 տոկոսով նվազեցնելը թույլ է տալիս արագացումը 0-ից 60 մղ/ժ արագության սահմաններում ավելի քան 1,2 տոկոս ավելի արագ դարձնել և էլեկտրական մեքենաների համար ռեգեներատիվ արգելակման արդյունավետությունը մեծացնել մոտ 0,8 տոկոսով: Այս փոքր ձեռքբերումները ժամանակի ընթացքում մեծ նշանակություն են ունենում արտադրողների համար, ովքեր ձգտում են իրենց նախագծերի բոլոր կողմերը օպտիմալացնել:
SAE International-ի 2023 թվականի տրամուկային փորձարկումները ցույց են տվել անիվների զանգվածի և արագացման կատարման միջև ուղղակի կապը.
| Անիվների զանգվածը ամեն անկյունում | 0–60 մղոն/ժ միջին ժամանակ | Կինետիկ էներգիայի կորուստ |
|---|---|---|
| 28 ֆունտ (պողպատ) | 6.8 վայրկյան | 14.7% |
| 21 ֆունտ (ալյումինե) | 6.5 վայրկյան | 11.2% |
| 16 ֆունտ (Ածխածնային մանրաթել) | 6,2 վարկյան | 7,9% |
0,6 վարկյան բարելավումը պողպատից մինչև ածխածնային մանրաթել ցույց է տալիս, թե ինչու է 92% մոտորային մրցումների թիմերը այժմ օգտագործում կորզված կամ կոմպոզիտային անվադողեր։
Պողպատե անվադողերը դիմադրում են ծանր աշխատանքներին, քանի որ դրանք կարող են դիմանալ հարվածներին և նույնիսկ չեն թանկանում։ Ըստ SAE International-ի կատարած որոշ փորձարկումների, այս պողպատե անվադողերը հարվածների դիմաց դիմացում են մոտ 37 տոկոսով ավելի լավ, քան ալյումինե համապատասխանները։ Այդ իսկ պատճառով էլ մեխանիկներն ու ավտոբեռնիչների կառավարիչները ընտրում են պողպատը այն տրանսպորտային միջոցների համար, որոնք նախատեսված են անճանապարհ ճանապարհներով կամ մեծ բեռներ փոխադրելու համար։ Ավելի մեծ քաշը օգնում է ավելի լավ մնալ անկայուն մակերեսների վրա և դիմանալ ծանր բեռներին, սակայն կա նաև բացասական կողմը։ Այդ ավելի ծանր անիվները վառելիքի մոտ 2-4 տոկոս ավելի վատ են քան թեթև տարբերակները, ուղղակի այդ պատճառով, որ շարժիչը ավելի շատ աշխատանք է կատարում դրանք պտտելու համար։
Լույս ալյումինե անվադիրերը կարող են նվազեցնել չկախված քաշը մոտ 25 տոկոսով, ինչը թույլ է տալիս ավտոմեքենաներին ավելի արագ արագանալ և բարելավել վառելիքի տնտեսական ցուցանիշները: Սա հատկապես կարևոր է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համար, որոնք փորձում են մաքսիմալ երկարացնել իրենց մարտկոցի կյանքը լիցքավորումների միջև: Ըստ Ավտոմոբիլային ճյուղի ինժեներների ընկերության փորձարկումների, ալյումինե համաձուլվածքներին անցնելը կատարում է 0-ից 60 մղ/ժ արագությունը կատարելու ժամանակ կրճատում է մոտ կես վայրկյանով կատարողական ավտոմեքենաներում: Մեկ այլ մեծ առավելություն է այն, որ այդ անվադիրերը դիմադրում են ժանգին, որը հատկապես կարևոր է, եթե մարդը շատ անգամ անցնում է անձրևոտ ճանապարհներով կամ աղով ցածր ճանապարհներով ձմռան ամիսներին: Մինուսը՞: Գնի ցուցանիշը բարձրանում է 50-ից 70 տոկոսի չափով սովորական պողպատե անվադիրերի համեմատ, ոչ միայն դրանց վերականգնումը ճիշտ կերպով վթարից հետո սովորաբար պահանջում է մասնագիտացված խանութներ այցելելը, այլ ոչ թե ցանկացած տեղական մեխանիկի մոտ:
| Նյութ | Ամրություն (PSI) | Քաշի խնայողություն | Գնի ավելցուկ | Լավագույն օգտագործման դեպք |
|---|---|---|---|---|
| Լիտումային ալյումին | 45,000 | 15–20% | 10–20% | Շահույթ տվող էլեկտրական ավտոմեքենաներ |
| Դարձված համաձուլվածք | 72,000 | 30–35% | 70–90% | Բարձր արդյունավետության ספורטորտային մաքսեր |
| Մագնեզիում | 38,000 | 40–45% | 120–150% | Ռասինգ (կարճաժամկետ օգտագործում) |
| Պողպատ | 60,000 | — | — | Բեռնատարներ, ծանր բեռնվածքներ |
Կովկասային համաձուլվածքները ապահովում են լավագույն ամրության և քաշի հարաբերակցությունը, սակայն պահանջում են ճշգրիտ արտադրություն: Լիցքային ալյումինը տրամադրում է արժեքի և կատարման հավասարակշռություն հիմնական կիրառումների համար: Մագնեզիումը ապահովում է արտակարգ թեթևություն, սակայն սահմանափակ տևում է. մրցարշավային մեծամասնությունը մագնեզիումե անվադողերը փոխարինում է ամեն 3-5 մրցումներից հետո լարվածության թափանցումից հետո:
Քրոմապատ անվադողերը պարունակում են ցինկ-նիկել համաձուլվածքի շերտ, որը ապահովում է 3-5 անգամ ավելի մեծ կոռոզիայի դիմադրություն, քան ստանդարտ պատվերները (SAE International 2023), ինչը նախատեսված է ճանապարհային աղեր օգտագործող տարածաշրջանների համար: Չնայած այն ալյումինից 22% ծանր է, հայելու նման վերջավորումը հայտնի է լքսուր սեդաններում և քաղաքային կատարումների տեսարաններում, որտեղ տեսքը առաջնային է:
Բարձրացված ամրակներով և սեղմված կուտակումներով ամրագոտիները ապահովում են անվադույլների ամրացումը ճնշման բացակայության դեպքում, թույլատրելով մինչև 50 մղոն ճանապարհ անցնել 50 մղոն/ժ արագությամբ անցքից հետո: Ժամանակակից տարբերակները կիրառում են ջերմադիմադրուն համաձուլվածքներ արգելակներից առաջացած ջերմափոխանցումը կատարելու համար երկարատև տնային շահագործման ընթացքում, ապահովելով անվտանգությունը բարձրարագ ճանապարհներում:
Կաղնի ալյումինե ամրագոտիները տիտանե հզորացման օղակներով դիմանում են 2.3 անգամ ավելի բարձր հարվածային բեռների, քան ստանդարտ միավորները, դարձնելով դրանք անհրաժեշտ ավտոմոբիլների և հրշեջ սարքերի համար: Մոդուլային 8-լուգ համակարգերը թույլատրում են արագ փոխարկում դաշտում, իսկ ինքնահերմետիկ ամրագոտի անցուղիները կանխում են օդի կորուստը կրակոցների կամ աղբի հարվածների դեպքում:
Ավանդական կովկասյան ալյումինե անվադողերի համեմատ՝ ածխածնային մանրաթելերից պատրաստված անվադողերը կշիռը կարող են 40-ից մինչև 50 տոկոսով նվազեցնել: Սա իրական տարբերություն է անում՝ ավտոմեքենայի արագացման և անկյունների կառավարման հարցում, քանի որ անվադողերի շուրջը պտտվող զանգվածը ավելի քիչ է: Մենք տեսել ենք, որ այս տեխնոլոգիան իր հետքը թողեց F1 մրցուղիների և շատ թանկ արդյունավետ մեքենաների վրա, որտեղ մրցուղիների ժամանակը նվազել է մինչև 1.5%: Արտադրության գործընթացն էլ երկար ճանապարհ է անցել: Նոր ավտոմատացված համակարգերը՝ ածխածնային մանրաթելերը դնելու համար, արդյունքներ են տալիս, որոնք համապատասխանում են նույն չափանիշներին, ինչ ինքնաթիռներում ենք տեսնում: Ավելի վաղ մարդիկ վախենում էին, որ այս անվադողերը կարող են ճեղքվել ծանր բեռնվածության տակ, սակայն այդ օրերը հիմնականում անցյալ են դարձել ավելի լավ արտադրական մեթոդների շնորհիվ:
Ժամանակակից մեքենաները հիմա արդեն հագեցած են ներդրված IoT սենսորներով, որոնք հսկում են բաներ, ինչպիսիք են անվադողերի ճնշումը, ջերմաստիճանը և այն լարվածությունը, որի տակ գտնվում են անվադողերը: Այս ամբողջ տեղեկությունը ուղարկվում է մեքենայի համակարգչային համակարգին իրադարձության ընթացքում: Ըստ վերջերս տեսնելուց մոբիլ ճարտարագետների կողմից, այս խելացի սենսորները թույլ են տալիս մեխանիկներին վերացնել խնդիրները, մինչև դրանք լուրջ խնդիրներ դառնան, և օգնել ճիշտ կերպով տարածել կշիռը բոլոր չորս անվադողերի վրա: Սա հատկապես կարևոր է էլեկտրական ավտոմեքենաների համար, քանի որ, երբ անվադողերը վատ են աշխատում, դա իրականում ավելի արագ է վարձակալում մարտկոշը, քան սովորաբար: 2024 թվականին ընկերության ավտոտնակների վրա կատարված որոշ փորձարկումներ ցույց տվեցին, որ այդ հատուկ սենսորային անվադողերը տեղադրված ունենալու դեպքում հարթ անվադողերի և այլ կապակցված խնդիրների քանակը մոտ չորս անգամ քիչ էր:
Իհարկե վերջին տարիներին արդյունաբերության ոլորտում շրջանային արտադրական մեթոդների կոչված մոտեցումների ուղղությամբ շարժ է եղել։ Վերցրեք, օրինակ, համաձուլվածքային անվադողերը, որոնք այսօր օգտագործում են 75-ից 90 տոկոս վերամշակված ալյումին՝ պահպանելով իրենց կառուցվածքային ամրությունը։ Բավականի տպավորիչ է, հաշվի առնելով, թե որքան թափոն էր առաջանում ավելի վաղ։ Ինքնին մետաղաձուլման գործընթացը նույնպես մեծ առաջընթաց է գրանցել։ Մենք խոսում ենք վերականգնման մակարդակի մասին, որը տատանվում է 98 տոկոսի շուրջը ավարտված իրենց կյանքի ցիկլն անվադողերից։ Դա նվազեցնում է էներգասպառումը մոտ 60 տոկոսով համեմատաբար նոր ալյումին ստանալու հետ։ Որոշ առաջատնել մտածող արտադրողներ նույնիսկ փորձարկում են կենսածագում ամրապնակներ ավանդական նավթային ծածկույթների փոխարեն։ Այս փոփոխությունը ոչ միայն օգնում է նվազեցնել ընդհանուր արտանետումները, այլև համապատասխանում է ավտոմեքենաների շատ արտադրողների կայունության վերաբերյալ հայտարարություններին։
Հարց 1. Ինչպե՞ս են անվադողերը ազդում ավտոմեքենայի արդյունավետության վրա.
Պատասխան. Անվադողերի ձևավորումը, քաշը և կիրառվող նյութերը ազդում են կառավարման, վառելիքի խնայողության, ճանապարհով ընթացքի հարմարավետության և արդյունավետության վրա: Լայն անվադողերը բարելավում են հողանցումը և կորացումը, իսկ թեթև նյութերը, ինչպես օրինակ՝ մագնեզիումը, բարելավում են կառավարումը և արագացումը:
Հարց 2. Ինչո՞ւ են ածխածնային թիթեղները հայտնի բարձր արդյունավետությամբ ավտոմեքենաներում.
Պատասխան. Ածխածնային թիթեղները մեծապես նվազեցնում են անվայի քաշը, որի շնորհիվ բարելավվում են արագացումը և կառավարումը: Այս տեխնոլոգիան հաճախ օգտագործվում է «Ֆորմուլա 1»-ում և հիպերկառքերում՝ ավելի լավ ճանապարհային ցուցանիշների հասնելու համար:
Հարց 3. Ինչպիսի՞ առավելություններ են ապահովում ինտելեկտուալ անվադողերը սենսորներով.
Պատասխան. Ինտելեկտուալ անվադողերը, որոնք սարքավորված են սենսորներով, իրական ժամանակում հսկում են անվադողերի ճնշումը, ջերմաստիճանը և բեռնվածությունը, որի շնորհիվ պահպանվում է անվադողերի օպտիմալ արդյունավետությունը և կարևոր տվյալներ են փոխանցվում ավտոմեքենայի համակարգչային համակարգին:
Հարց 4. Ինչպե՞ս են արտադրողները խթանում կայուն զարգացումը անվադողերի արտադրության մեջ.
A: Արտադրողները օգտագործում են 75-90% վերամշակված ալյումին՝ արտադրելով համաձուլվածքի անիվներ, ինչը նվազեցնում է թափոններն ու էներգիայի սպառումը: Նրանք նաև փորձարկում են կայուն խեժապատված լակապատումներ՝ արտանետումները կրճատելու համար:
EN
