EN
Projektowanie konstrukcyjne i filozofia produkcji
Konstrukcja monoblokowa (dwuczęściowa): integralność uzyskana metodą flow-forming kontra połączenia spawane/lutowane
Felgi monoblokowe zaczynają swój proces produkcji jako solidne bloki aluminium, które są kształtowane metodą tzw. flow forming (kształtowania przez przepływ). Podczas obracania felgi i jednoczesnego naciskania na nią cząsteczki metalu zagęszczają się, co zapewnia lepszą odporność na uderzenia w porównaniu do zwykłych felg odlewanych. Po ukształtowaniu producenci montują środek felgi do jej zewnętrznej krawędzi jednym z dwóch głównych sposobów. Niektórzy stosują spawanie, ponieważ jest to tańsza metoda, podczas gdy inni preferują precyzyjne śruby tam, gdzie najważniejszą rolę odgrywają osiągi. Spawane połączenia mogą tworzyć mikroskopijne pęknięcia w wyniku ciepła generowanego podczas długotrwałych wyścigów, natomiast połączenia śrubowe pozwalają mechanikom rozmontować elementy i dokonać naprawy już na miejscu. Jednak obie metody mają wspólny słaby punkt – miejsce połączenia środka z krawędzią felgi. Podczas gwałtownych zakrętów, gdy samochody doświadczają bocznych sił przekraczających 1,5 G, to właśnie to połączenie jest szczególnie obciążone. Zespoły wyścigowe muszą szczególnie dokładnie sprawdzać, jak te połączenia wytrzymują tak ekstremalne warunki przed wyjazdem na tor.
Modularna architektura kół trzyczęściowych: przykręcana obudowa obręczy, środek i pierścień zewnętrzny
Koła trzyczęściowe składają się z trzech oddzielnych elementów: wykonywanej metodą kucia tarczy centralnej oraz wewnętrznej i zewnętrznej części obręczy wykonanych z materiałów takich jak aluminium lub tytan, połączonych ze sobą specjalnymi śrubami o jakości stosowanej w przemyśle lotniczym. Budowa tych kół w trzech sekcjach oznacza, że w procesie produkcji w ogóle nie stosuje się spawania. Ponadto sposób, w jaki koła te absorbują obciążenia, jest również bardzo sprytny. Gdy uderzenie działa na koło z boku, większość energii uderzenia pochłaniają zewnętrzne części obręczy. Natomiast gdy moment obrotowy jest przenoszony poprzez ruch obrotowy, siłę tę pochłania część centralna. Co czyni ten projekt szczególnie wartościowym dla mechaników? W przypadku uszkodzenia tylko jednego elementu nie ma konieczności wymiany całego koła. Zgodnie z niektórymi badaniami branżowymi dotyczącymi cyklu życia produktów, takie modułowe podejście redukuje koszty wymiany w dłuższej perspektywie czasowej o około 40 procent. Mechanicy mogą wymieniać poszczególne komponenty zamiast całościowych zestawów kół, co w dłuższej perspektywie pozwala zaoszczędzić zarówno pieniądze, jak i miejsce w warsztacie.
Wydajność rajdowa: rozkład masy, sztywność i reakcja układu kierowniczego
Zaleta masy obrotowej: jak koła trzyczęściowe zmniejszają masę niemieszczącą się na obręczy
Koła trzyczęściowe umożliwiają lepsze rozmieszczenie masy tam, gdzie ma to największe znaczenie. Cięższe elementy umieszczane są w pobliżu środka, w okolicy piasty, podczas gdy lżejsy stop aluminium tworzy zewnętrzną część koła. Takie rozwiązanie rzeczywiście zmniejsza bezwładność obrotową o około 18% w porównaniu do jednolitych kół jednoczęściowych, których nadal używają wielu zawodowych kierowców rajdowych. Nie jest to jednak przypadkowy pomysł – opiera się na wiedzy inżynierskiej, która od lat funkcjonuje w środowiskach rajdowych. Gdy masa skupiona na krawędzi koła jest mniejsza, zawieszenie reaguje szybciej, co przekłada się na lepsze przyczepność przy wyjeździe z zakrętów oraz bardziej stabilną jazdę podczas gwałtownego hamowania. Kierowcy od razu zauważają tę różnicę – zapewnia ona płynniejszą dostawę mocy oraz rzeczywiste poprawy czasów okrążeń, szczególnie na odcinkach, gdzie kluczowe jest szybkie przyspieszanie.
Sztywność skrętna i precyzja wprowadzania w zakręt: dlaczego sztywność ma znaczenie na torach wysokich prędkości
Stopień sztywności koła podczas skręcania decyduje o dokładności odczuwania kierownicy podczas intensywnego pokonywania zakrętów. Koła trzyczęściowe zapewniają lepszą wytrzymałość konstrukcyjną, ponieważ ich środki są kute, a części połączone są za pomocą mocniejszych śrub. Takie rozwiązanie zmniejsza niepożądane odkształcenia, które mogą spowalniać reakcje kierownicy lub zaburzać punkty styku opon z nawierzchnią. Gdy kierowcy jeżdżą po trudnych torach, takich jak Spa-Francorchamps lub Suzuka, koła te zapewniają im bardziej precyzyjne wprowadzanie w zakręty, utrzymują opony prawidłowo przylegające do nawierzchni w trakcie serii ciasnych zakrętów oraz ostatecznie skracają czasy okrążeń o kilka sekund przy długotrwałym działaniu sił odśrodkowych w zakrętach.
Trwałość na torze i odporność termiczna
Wytrzymałość na cyklowanie temperatury: odporność na pęknięcia kół trzyczęściowych w warunkach powtarzającego się osłabiania działania hamulców
Gdy koła regularnie jeżdżą po torze, są narażone na gwałtowne wahania temperatury. Incydenty związane z utratą skuteczności hamowania często powodują, że temperatura miejscowa przekracza 500 stopni Fahrenheita. Konstrukcje monoblokowe mają tendencję do jednorodnego rozszerzania się w całej swojej strukturze, co faktycznie przyspiesza powstawanie drobnych pęknięć właśnie w miejscach, gdzie naprężenia są największe. Trzyelementowe koła natomiast inaczej radzą sobie z naprężeniami termicznymi. Profil aluminiowego obręcza rozszerza się niezależnie od wykowanego środka koła, a stalowa pierścień zewnętrzny ze stali nierdzewnej pełni rolę rodzaju osłony cieplnej. Dzięki tej konstrukcji punkty skupienia naprężeń są skutecznie rozpraszane, co – według badań laboratoryjnych – zmniejsza naprężenia lokalne o około 40 procent i przedłuża żywotność takich kół o ok. 30% w symulacjach wytrzymałościowych. Przerwy między poszczególnymi elementami przyczyniają się również do szybszego odprowadzania ciepła, przez co deformacje występujące po szybkim ochłodzeniu pojawiają się znacznie rzadziej. Oznacza to lepszą spójność działania kół dla kierowców uczestniczących w wielu sekcjach jazdy na torze w dniach torowych lub w długotrwałych wyścigach wytrzymałosciowych, gdzie integralność kół ma kluczowe znaczenie.
Dostosowanie montażu i strojenie specyficzne dla wyścigów z użyciem trzyelementowych felg
Nieodpowiedzialna regulacja szerokości, przesunięcia osi i przestrzeni tylniej – bez utraty luzu dla klocków hamulcowych ani zakłócenia geometrii zawieszenia
Koła trzyczęściowe pozwalają kierowcom wyścigowym precyzyjnie dostosowywać szerokość, przesunięcie (offset) i odstęp tylny (backspace) niezależnie od siebie — wystarczy wymienić poszczególne elementy, takie jak środek koła, wewnętrzna część obręczy lub zewnętrzna krawędź. Nie ma potrzeby stosowania tzw. podkładów (spacers), które w dalszej perspektywie powodują problemy, obciążając łożyska kół i zakłócając prawidłową pracę zawieszenia. Mechanicy mogą dokonać wszystkich niezbędnych regulacji między sesjami treningowymi o około 73 procent szybciej niż przy wymianie całych kół jednolitych (monoblock). Chcesz uzyskać większą przyczepność? Po prostu poszerz zewnętrzną krawędź obręczy, nie przesuwając osi piasty. Potrzebujesz ujemnego przesunięcia (negative offset)? Skonfiguruj je odpowiednio, aby zachować stały promień toczenia (scrub radius) oraz zapewnić prawidłową pracę wahaczy. Dostosuj odstęp tylny (backspace), by upewnić się, że żaden element nie będzie zakłócał pracy klocków hamulcowych ani komponentów zawieszenia. Wszystkie te zmiany są wykonywane niezależnie i nie powodują dodatkowych problemów w innych miejscach pojazdu. Cały system działa jako spójna całość, ale każda regulacja pozostaje ograniczona do swojego obszaru i zachowuje integralność konstrukcyjną na każdym etapie.
Często zadawane pytania
Jakie są główne różnice między kołami jednolitymi (monoblock) a kołami trzyczęściowymi?
Koła monoblok wykonane są z jednego solidnego kawałka materiału, zwykle aluminium, zapewniając wyższą wytrzymałość dzięki technologii flow forming. Natomiast koła trzyczęściowe składają się z trzech oddzielnych elementów — tarczy centralnej oraz wewnętrznej i zewnętrznej części obręczy, które można wymieniać i dostosowywać niezależnie, co zapewnia korzyści związane z personalizacją oraz lepsze odprowadzanie naprężeń termicznych.
Dlaczego koła trzyczęściowe są preferowane w wyścigach?
koła trzyczęściowe są preferowane, ponieważ zmniejszają masę niemieszczącą się na krawędzi obręczy, poprawiają masę obrotową oraz zapewniają lepszą sztywność i prowadzenie pojazdu na torach wysokoprędkościowych. Pozwalają również na dopasowanie rozmiaru kół bez kompromisów dotyczących geometrii zawieszenia.
Jakie są korzyści wynikające z zastosowania kół trzyczęściowych pod względem konserwacji i kosztów?
Modułowa konstrukcja kół trzyczęściowych umożliwia wymianę poszczególnych elementów, co obniża koszty pełnej wymiany kół o około 40%. Takie rozwiązanie przekłada się także na dłuższą żywotność kół, szczególnie w ekstremalnych warunkach wyścigowych.