Дөңгелек шиналардың пішіні мен өлшемі автомобильдің басқарылуына, отын үнемдеуіне және жүру сипаттамаларына әсер етеді. Дөңгелектер неғұрлым кең болса, құрғақ жолдарда жақсы ұстау қасиетін көрсетеді, себебі жолмен артық каучук беттеседі. Бұл мүмкіндік автомобильдің бұрылу қабілетін 8-12 пайызға дейін арттыруы мүмкін. Керісінше, аз кеңдіктегі дөңгелектер жолда жеңіл жүреді, сондықтан отын үнемдеуге көмектеседі, 2023 жылы SAE жүргізген зерттеулерге сәйкес отын шығыны 2-4 пайызға дейін азаяды. Сақина саны да әсер етеді. Он сақиналы құйма емес шиналар бес сақиналы құйма шиналардан 18 пайыз жеңіл болып келеді, яғни оларда ілініс жүйесі жолдың тегіс емес бөліктеріне жылдам әрекет етеді. Кейбір өндірушілер тежегіштерге ауа ағынын жеткізу үшін арнайы шиналарды жобалайды. Бұл тежегіш дискілерінің температурасын қатты жүрудің нәтижесінде 1,5 градус Цельсийге төмендетіп, қымбат тежегіш бөлшектерінің қызмет ету мерзімін ұзартады.
Айналу инерциясының ұғымы негізінен бізге доңғақтың сырт жағынан тек қана бір фунтты кесіп алу неліктен көлік денесінің басқа жерінен үш фунт алып тастауға эквивалентті екенін түсіндіреді. Доңғақтар жағынан жеңіл магнийден жасалған нұсқалар айналу массасын шамамен 22 пайызға дейін азайта алады. Бұл шын мәнінде айтарлықтай айырмашылық жасайды; басқару шеті әлдеқайда дәл болып кетеді және бұрылыс жасалғаннан кейін шамамен 15 миллисекундтан соң жақсарулар байқалады. Қазіргі кезде бұл мәселелердің бәрін білетін инженерлер осы салада ең шет жақ шеңбердің шетінде салмақты азайту үшін жолдар іздей береді. Тәжірибе көрсетіп жүргендей, сыртқы шеңбердің салмағын 10 пайызға дейін азайту үдеу уақытын шамамен 1,2 пайызбен жақсартады және электр көліктеріне шамамен 0,8 пайызбен тиімді түрде рекуперативті тежеу жасайды. Бұл кішігірім ұтымдар уақыт өте өндірушілер үшін өз жобаларының барлық жақтарын тиімді ету үшін үлкен қосындыға айналады.
SAE International 2023 жылғы динамометр сынақтары дөңгелек массасы мен үдеу мүмкіндігі арасындағы тікелей байланысты көрсетеді:
| Бұрыштағы дөңгелек массасы | Орташа 0–60 миль/сағ уақыты | Кинетикалық энергияны жоғалту |
|---|---|---|
| 28 фунт (болат) | 6,8 секунд | 14,7% |
| 21 фунт (алюминий) | 6,5 секунд | 11,2% |
| 16 фунт (Көміртегі талшық) | 6,2 секунд | 7,9% |
Болаттан көміртекті талшыққа дейінгі 0,6 секундтық жақсару 92% автокәсіпорын командасының енді шөміш немесе композитті дөңгелектерді пайдалану себебін көрсетеді.
Болат дөңгелектер қатты жұмыстар үшін таңдалатын негізгі таңдау болып табылады, себебі олар соққыға төтеп бере алады және құны да арзан. SAE International жүргізген кейбір сынақтар нәтижесінде осындай болат шеңберлер соққыларды алюминий талшықтарымен салыстырғанда 37 пайызбен жақсырақ шыдайтынын көрсетті. Сол себепті механиктер мен автопарк басшылары вездеход жолдарды немесе ауыр жүкті тасымалдау үшін грузовиктер жасаған кезде болатты таңдайды. Болаттың артық салмағы жолдың бос бетіне жанасуына және ауыр салмақты көтеруге көмектеседі, бірақ оның кемшілігі де бар. Сол ауыр дөңгелектер жанармайдың шығынын жеңілдеуінен 2-4 пайызға көбейтеді, себебі двигатель оларды айналдыру үшін қосымша жұмыс істеуі керек болады.
Жеңіл қорытпа доңғалақтар ілінбейтін салмақты шамамен 25 пайызға дейін азайтып, көліктің үдеуін жақсартады және жанармайдың жалпы үнемдеуін арттырады. Бұл электр көліктері үшін ерекше маңызды, өйткені олардың батареясын зарядтау аралығындағы қашықтықты ұзартуға тырысады. Қозғалтқыш инженерлері қоғамының сынақтарына сәйкес, алюминий қорытпаларына ауысу спорт көліктерінде 0-ден 60 миль/сағ дейінгі уақытты шамамен жарты секундқа қысқартады. Тағы бір үлкен артықшылық – осындай доңғалақтардың таттан қаншалықты тұрақты екені, егер адам көптеген жаңбыр немесе қыста тұзды жолдар бойымен жүретін болса, бұл ерекше маңызды. Кемшілігі неде? Құны әдеттегі болат доңғалақтармен салыстырғанда 50-ден 70 пайызға дейін өседі, сонымен қатар апаттан кейін оларды дұрыс жөндеу үшін жергілікті механик емес, мамандандырылған дүкендерге бару қажеттілігі туындайды.
| Материал | Беріктілік (PSI) | Салмақты азайту | Қосымша құн | Ең тиімді пайдалану жағдайы |
|---|---|---|---|---|
| Төсек құйма | 45,000 | 15–20% | 10–20% | Бюджеттік жолаушылар электромобилі |
| Шөмішті қорытпа | 72,000 | 30–35% | 70–90% | Жоғары өнімділікті спорт көліктері |
| Магний | 38,000 | 40–45% | 120–150% | Жарыс (қысқа мерзімді пайдалану) |
| Болат | 60,000 | — | — | Ауыр тіркемелер, аса ауыр жүктер |
Құйма қорытпалар ең жақсы беріктік-салмақ қатынасын қамтамасыз етеді, бірақ дәл шығару қажет. Құйма алюминий негізгі қолданбалар үшін шығынды тиімді тепе-теңдік ұсынады. Магний аса жеңілдік қамтамасыз етеді, бірақ төзімділігі шектеулі – көптеген жарыс командалары кернеу әлсіреуіне байланысты әр 3–5 жарыстан кейін магнийлі дөңгелектерді ауыстырады.
Хромдалған дөңгелектер цинк-никель қорытпасынан тұратын қабатты енгізеді, бұл стандартты аяқтауларға қарағанда (SAE International 2023) коррозияға тұрақтылықты 3–5 есе арттырады, тұзды жолдары бар аймақтар үшін ыңғайлы. Құрғақ алюминийге қарағанда 22% ауыр болса да, көрініс басым болатын салондық седандар мен қалалық кастомизация сценарийлерінде айналықты аяқтау әлі де танымал.
Ұзындығы ұлғайтылған отырғызу орындары мен конустық жолмен күшейтілген, құрғақ дискілер шиналардың ауасын босату кезінде оларды ұстап тұрады және тесілгеннен кейін 50 миль/сағ жылдамдықпен 50 мильге дейінгі жол жасауға мүмкіндік береді. Қазіргі нұсқалар тежеуіштерден кеңейтілген ақау-сақтандыру жұмыстары кезінде жылу беруді өңдеу үшін термиялық тұрақты қорытпаларды пайдаланады, жоғары жылдамдықты маршруттарда қауіпсіздікті арттырады.
Титаннан жасалған күшейтілген сақиналары бар құйма алюминий дискілер стандартты нұсқаларға қарағанда 2,3 есе жоғары соққы салмақтарын шыдайды, оларды қарулы көліктер мен өрт сөндіру машиналары үшін маңызды болып жасайды. Модульді 8 штифті жүйелер жерде тез ауыстыруды қамтамасыз етеді, ал өзін-өзі герметиктейтін дискілер каналдары баллистикалық немесе қалдық әсерлері кезінде ауаны жоғалтуды болдырмаиды.
Дәстүрлі күріштік алюминий доңғалақтармен салыстырғанда көміртегі талшықтарынан жасалған доңғалақтар салмағын 40-тен 50 пайызға дейін азайтуға болады. Бұл автомобильдің үдеуі мен бұрылыстарды өтуіне нақты әсер етеді, өйткені доңғалақтар айналады. Біз бұл технологияның Формула-1 гоночные машиналары мен супер қымбат орындарда пайдаланылуын көрдік, онда трассалық уақыт 1,5 пайызға дейін төмендеді. Өндіріс процесстері де ұзақ жол жүрді. Көміртегі талшықтарын орналастыру бойынша жаңа автоматтандырылған жүйелер ұшақтарда кездесетін стандарттарға сәйкес келетін нәтижелер береді. Бұрын адамдар осындай доңғалақтар ауыр жүктердің әсерінен сынап қоятындығына қорқатын, бірақ өндіру әдістері жақсарған сайын осындай күндер өтіп бара жатыр.
Қазіргі замаңғы көліктерге енді кірістірілген IoT датчиктері орнатылған, олар жүріп өтіп жатқан уақытта доңғалақтардың қысымын, жылу деңгейін және доңғалақтарға қаншалықты күш түсіп жатқанын бақылайды. Барлық осы ақпарат оқиға болып жатқан сәтте ғана машина компьютерлік жүйесіне жіберіледі. Көлік инженерлері соңғы кездері байқағандарына қарағанда, осындай ақылды датчиктер жөндеушілердің ақауларды әлі ауыр оқиғаға айналмай тұрып ғана шешіп тастауына мүмкіндік береді және салмақты төрт дөңгелекке дұрыс таратуға көмектеседі. Бұл электромобильдер үшін әсіресе маңызды, себебі доңғалақтар дұрыс жұмыс істемесе, батарея токты әдеттен тыс жылдам түтіндей бастайды. 2024 жылы компаниялардың автопаркінде жүргізілген кейбір сынақтар арнайы датчикті шкивтерді орнату арқылы жүргізушілердің көліктерінде шамамен ширегіне аз дөңгелектің жарылуы мен басқа да осындай проблемалар болатынын көрсетті.
Соңғы жылдары өндіріс саласында дөңгелек өндіру әдістері деп аталатын бағытқа қозғалыс болып жатқаны анық. Мысалы, қорытпа дискілерді алыңыз, қазіргі таңда оларды 75-тен 90 пайызға дейінгі қайта өңделген алюминийден жасайды, сонымен қатар олардың конструкциялық беріктігін сақтайды. Бұрын қаншалықты көп қалдықтар пайда болғанын қарастырған жағдайда бұл шын мәнінде әуесқой әсер қалдырады. Балқыту процесінің өзі де қатты дамып кетті. Қазіргі таңда 98 пайызына жуық қайта өңдеу көрсеткіштері туралы айтып жатырмыз, бұл өмірін аяқтаған дискілерден алынады. Бұл жаңадан алюминий алумен салыстырғанда энергия тұтынуын шамамен 60 пайызға дейін қысқартады. Кейбір перспективті ойлаушы өндірушілер кәзіргі кезде дәстүрлі мұнай тектес шығарылымдардың орнына биологиялық шайырлы қаптамалармен тәжірибе жасап жатыр. Бұл ауысу тек жалпы шығарындыларды азайтуға ғана көмектеспейді, сонымен қатар көптеген автокөлік шығарушылардың жалпы тұрақтылыққа берген міндеттемелеріне сәйкес келеді.
С1: Доңғалақ дискілері қандай әсер етеді машина өнімділігіне?
Ж: Доңғалақ дискілері олардың конструкциясы, салмағы және пайдаланылатын материалдар арқылы басқаруды, отын тиімділігін, жүріс ыңғайлылығын және өнімділікті әсер етеді. Кең дискілер жанармайдың үстіне жабысуын және бұрылуын арттырады, ал жеңіл материалдардан мысалы магний жүріс бағытын және үдеуді жақсартады.
С2: Неліктен көміртегі талшықтары бар дискілер жоғары өнімділікті машиналарда танымал?
Ж: Көміртегі талшықтары бар дискілер доңғалақ салмағын айтарлықтай азайтып, үдеу мен басқаруды арттырады. Бұл технология жарыс уақытын жақсарту үшін Формула-1 және гиперкарларда кеңінен пайдаланылады.
С3: Сенсорлары бар ақылды доңғалақ дискілерінің пайдалы қасиеттері қандай?
Ж: Сенсорлары бар ақылды доңғалақ дискілері шина қысымын, температураны және жүктеме кернеуін нақты уақытта бақылайды, шинаның тиімді жұмысын қамтамасыз етіп, машина компьютерлік жүйесімен маңызды деректерді бөліседі.
С4: Доңғалақ дискілерін шығаруда өндірушілер қалай тұрақтылықты насихаттайды?
А: Өндірушілер қалдықтар мен энергия тұтынуды азайту үшін 75-90% қайта өңделген алюминийден құйма дөңгелектерді шығарып тұрады. Сонымен қатар, шығарындыларды азайту үшін тұрақты шайыр қаптамаларын сынақтан өткізуде.
EN
