Kolesa s trnasto blokado imajo poseben kovinski prstan, pritrjen na zunanji strani kolesa, ki dejansko prijema trn na gume in ga tesno pritiska ob površino obroča. Običajna kolesa se za ohranjanje vsega na mestu oslanjajo samo na zrak znotraj gume, vendar se pri težkih terenskih pogojih lahko takšne gume preprosto razpnejo. Ko so nameščena kolesa s trnasto blokado, lahko vozniki varno spustijo tlak v gumah na približno 5 do celo 10 funtov na kvadratni palec. Ta nižji tlak omogoča veliko boljše oprijem pri vožnji po kamnu ali pesku, hkrati pa preprečuje, da bi guma popskala z kolesa – kar se pogosto zgodi pri standardnih sistemih v težkih pogojih.
Pri nizkih tlakih lahko vodoravne sile med vožnjo po skalah presežejo 450 psi, kar povzroči izgubo stika s pritrjevalnim obročem pri standardnih kolesih. Sistemi z blokado obroča preprečujejo to z prijemnimi silami 1100–1400 psi, ki so enakomerno porazdeljene okoli sedeža obroča, kar znatno izboljša pritrjevanje. Preskusi kažejo 80-odstotno zmanjšanje odpovedi obroča pri 8 psi v primerjavi s standardnimi diskami.
Faktor pritrjevanja | Standardno kolo (15 PSI) | Kolo z blokado obroča (8 PSI) |
---|---|---|
Nosilnost vodoravnih sil | 350 psi | 1200 psi |
Varno upogibanje stranic | ±30° | 55°–60° |
Prilagodljivost terenu | Umeren | Ekstremno |
Ko se tlak v pnevmatikah zmanjša pod 15 PSI na neravnem terenu, se značilnosti zapiralnih kolutov res izpokažeta, saj preprečujejo zdrsenje pnevmatik z mehanskim stiskalnim sistemom. Te kolutne jekla delujejo tako, da ujamejo rob pnevmatike med glavni del koluta in dodatni prstan, ki je pritrjen z vijaki. S to konstrukcijo lahko prenesejo sile deformacije, ki so daleč nad tistimi, ki jih večina ljudi smatra za možne, in dejansko preživijo tlake nad 2500 PSI med hojo po skalah. Nedavni testi iz leta 2023 so pokazali, kako znatno bolje se zapiralni koluti obnesejo v primerjavi s standardnimi koluti. Pri rednih kolutih se okvare pojavijo v teh težkih pogojih kar 93 % pogosteje, kar razlaga, zakaj jih mnogi ljubitelji terenskih voženj resno jemljejo.
Raziskovalci so testirali 40 vozil na znamitem hribovitem poti Hell's Revenge v Moabu in niso ugotovili nobenih težav z uležajenjem pri uporabi kolutastih koles, napolnjenih na približno 8–10 psi. To je precej impresivno v primerjavi s standardnimi kolesi, pri katerih se je pri skoraj dvetretjinah (okoli 68 %) kolut razstavil na OCR 8+ delih poti. Vožnja z nižjim tlakom je dejansko povečala stično površino pnevmatika za približno 22 odstotkov, kar ima smisel, saj širši stik pomeni boljše oprijem. In tista zavarovana uležajenja? Ohranjala so natančno in odzivno krmiljenje – nekaj, kar vsak ljubitelj vožnje po skalah dobro ve, da je ključno pri premagovanju teh zahtevnih kamnitih prepon, ki poskušajo vaše vozilo zavrteti v stran.
Situacija | Stopnja odpovedi kolutastih koles | Stopnja odpovedi standardnih koles |
---|---|---|
Stranski hrib >25° pri 10 PSI | 3% | 57% |
Trk s ostrim kamnom | 1%* | 82% |
Iztrganje iz globokega peska | 0% | 41% |
*Odpovedovanje se pojavi le pri poškodovani opremi ali napačni namestitvi
To natančno določeno varnostno mejo naredi beadlocke nepogrešljive v težavnem terenu, kjer izguba pritiska na pljučnici pomeni izgubo kontrole. Pri novejših konstrukcijah se je kompleksnost namestitve zmanjšala za 40 % v primerjavi z zgodnejšimi modeli, pri nekaterih pa se ohranja skladnost z DOT prek odstranljivih cestno primernih kolobarjev.
Pri vožnji po mehkih puščavskih gričih se posebej pokažejo zapiralni diski, saj preprečijo, da bi se pnevmatike popolnoma odlepile, ko tlak zraka pade pod 10 psi. Kaj jih dela tako učinkovite? Mehanski stiskalni sistem omogoča voznikom varen izpust zraka na približno 4–8 psi, kar je zelo pomembno, če želi kdo dosegati maksimalno oprijemljivost na sproščenih peskovitih površinah. Po nekaterih nedavnih raziskavah med ekipami puščavskega dirkanja iz leta 2023 so dirkači z zapiralnimi diskami doživeli približno 40 % manj težav s pnevmatikami v primerjavi z drugimi. Še ena velika prednost se kaže pri tesnih ovinkih, kjer globoki pesek pogosto uniči običajne pnevmatike. Z nameščenimi zapiralnimi diski se v stenah pnevmatike nabira veliko manj napetosti, saj ostane disk zaklenjen na svojem mestu skozi te zahtevne manevre.
Ko gume izgubijo nekaj zračnega tlaka, se v resnici na mehkih površinah dotaknejo tal veliko bolj, kar lahko poveča površino stika tudi trikrat. Ko znotraj gume znaša tlak le 6 psi (kar običajne gume ne morejo prenašati brez zapornih obročev), se velike 35-palčne gume na dnu razširijo za približno 12 palcev širše, kar deluje nekako kot čoln po peščenih tleh. Rezultat je, da se tlak na tleh močno zmanjša s približno 15 psi na okoli 4 psi, zaradi česar gume delujejo bolj kot veliki vesli, ki se potiskajo skozi pesek, namesto klasičnega valjastega mehanizma. Poljski preizkusi, opravljeni v različnih puščavskih okoljih, so razkrili, da vozila s zapornimi obroči potrebujejo za vožnjo po sipih približno petino manj plina, kar pomeni ne samo manjšo obremenitev komponent motorja, temveč tudi opazno izboljšano porabo goriva med daljšimi terenskimi izleti.
Na Baja 1000 tekmujeta vrhunski ekipi z zapornimi obroči 3–5 PSI na več kot 150 miljah valov in ilovici. Podatki o mehanskih okolah poudarjajo njihovo zanesljivost:
Sestavka | Stopnja odpovedi kolutastih koles | Stopnja odpovedi standardnih koles |
---|---|---|
Ločitev ojačevalnega vratu platišča | 0,8% | 31% |
Upognjeni obroč | 2,1% | 17% |
Z 38:1 prednostjo pri zadrževanju vratu, so zaporni sistemi platišča standard v profesionalnem puščavskem dirkanju, kjer lahko ena sama okvara platišča stane več kot 7500 ameriških dolarjev za reševanje in izgubljeni čas.
Notranji sistem za blokado diska deluje tako, da se ohranitveni obroči namestijo neposredno v notranjost standardnih profilov koles. To pomeni, da vozniki lahko ohranijo pritrjene pnevmatike na obroču brez potrebe po zamenjavi celotnih koles, ko zapeljejo v teren. Nekateri modeli to izvedejo še bolj napredno z brezvijaknimi konstrukcijami, ki namesto zunanje vijake uporabljajo stiskalne plošče. S tem ostane kolo nedotaknjeno, hkrati pa uporabniki lahko vozijo z zelo nizkim tlakom, včasih celo do 8 psi, ne da bi se bali, da bodo izgubili pnevmatiko. Tudi prihranki so precejšnji. Večina uporabnikov, ki so prešli na takšen sistem, poroča o zmanjšanju stroškov med 40 in 60 odstotki v primerjavi z nakupom popolnoma novih koles z blokado diska. Ni čudno, da se jih danes toliko ljubiteljev terenske vožnje odloči za to nadgradnjo.
Faktor | Brezvijakni sistemi | Tradicionalne blokade diska |
---|---|---|
Čas namestitve | 45–60 minut | 90–120 minut |
Varnost najvišjega tlaka | 15 PSI stalno | 5 PSI stalno |
Trajnost glede na teren | 500–700 ur (skale) | 1000+ ur (skale) |
Ustreznost cestnim predpisom DOT | Omejene regije | Neustrezno |
Sistemi brez vijakov omogočajo hitrejše in lažje nadgradnje, vendar so bolj primerni za zmerno terensko vožnjo, medtem ko klasični sponki ostajajo izbira za ekstremne razmere, kot je profesionalno plezanje po skalah.
Blokade brez vijakov poenostavijo samostojno namestitev z vnaprej obdelanimi jekli in osnovnimi orodji za momentni zaklep. Vendar pa 22 držav prepoveduje njihovo uporabo na cestah zaradi neustreznosti predpisom o izboklinah koles, ki jih določa Uprava za cestni promet (DOT). Uradni certifikati strokovne namestitve izboljšajo sprejetje ustreznosti v 78 % spornih primerov, kar kaže letna 2023 pravna mnenja o terenskih vozilih.
Novejša generacija sistemov za zavarjanje obročev se je zelo razvila in je zaradi boljših pritrjevalnih konstrukcij precej oddaljena od prvih verzij. Številne osebe ne morajo več uporabljati enojnih vijakov za navor, saj trenutni modeli porazdeljujejo pritisk na več točkah, kar pomaga pri pritrjevanju obročev tudi pri znižanem tlaku v pnevmatikah, okoli 3 psi. Nekateri terenski testi, ki so jih izvedli navdušenci, so dejansko pokazali, da sodobni sistemi zmanjšajo drsenje obročev za kar 90 % v primerjavi s starejšimi verzijami v težkih terenskih pogojih, kot so vožnje po kamninah. Zato ni čudno, da se jih veliko resnih ljubiteljev vožnje po terenu odloči za zamenjavo.
Razvoj tehnologije zadrževanja obročev v zadnjih treh desetletjih:
Nedavne inovacije se osredotočajo na združljivost s senzorji TPMS in lahkih materialih, kot je aluminij letalske kakovosti.
Blokada oboda še vedno ostaja v fokusu nadzornih organov zaradi vprašanj varnosti na cesti, kljub temu da ljudje, ki vozijo v terenu, resnično želijo, da bi njihove gume delovale pri nižjem tlaku med premikom po zahtevnih poteh. Spremik med tema dvema skupinama je dejansko spodbudil nekaj zanimivih inovacij na področju t. i. cestno legalnih rešitev. Nove nastavitve lahko izpolnijo standarde FMVSS, hkrati pa ponujajo zadovoljivo zmogljivost. Vzemi za primer konstrukcijo z razdeljenim obodom – trenutno dosegajo približno 15 psi oprijema na peščenih površinah in uspešno prestojijo strog 100-urni test vzdržljivosti, potreben za pridobitev certifikata DOT. Zato je logično, da proizvajalci ostajajo osredotočeni na razvoj teh rešitev.
Mnogi koluti s trdnim pritrjevanjem pljučnih zob so zaradi predpisov o izboklinah neustrezni za uporabo na avtocestah. Vendar pa so sodobne konstrukcije z odstranljivimi cestnimi prstani izboljšale skladnost.
Da, obstajajo notranje in brezvijakne rešitve trdnega pritrjevanja pljučnih zob, ki jih je mogoče namestiti znotraj obstoječih sistemov kolutnic.
Vožnja z nizkim tlakom v šinah poveča stično površino šine, kar povečuje oprijem v terenskih pogojih, ne da bi pri tem izgubili stik s pljučnimi zobmi.
Kolutnice s trdnim pritrjevanjem pljučnih zob zahtevajo občasne preverjanje, ali so vijaki pritrjeni in da ni poškodb na armaturi, vendar je bila tudi namestitev poenostavljena in manj kompleksna.