Konstrukcijski načrt in proizvodna filozofija
Monoblok (2-delna) konstrukcija: celovitost pri tekočem oblikovanju nasproti zvarjenim/privitnim stikom
Monoblok kolesa se začnejo kot trdni bloki aluminija in jih oblikujejo s postopkom, imenovanim tokovno oblikovanje. Ko kolo vrtijo in hkrati nanj izvajajo tlak, se molekule kovine dejansko tesneje zbijajo, kar jim zagotavlja večjo trdnost proti udarcem v primerjavi z običajnimi litimi kolesi. Po oblikovanju proizvajalci srednji del kolesa priključijo na zunanji obod na dva glavna načina. Nekateri uporabljajo varjenje, saj tako znižajo stroške, drugi pa namesto tega uporabljajo natančno pritrjene vijake, kadar je najpomembnejša zmogljivost. Varjeni spoji lahko zaradi toplote, ki nastane med dolgimi dirkami, razvijejo majhne razpoke, vijakovni spoji pa omogočajo mehanikom, da stvari razstavijo in težave odpravijo na mestu. Oba načina pa imata skupno šibko točko – mesto, kjer se srednji del sreča z obodom. Med ostrijimi ovinki, ko avtomobili dosegajo bočne sile več kot 1,5 G, ta spoj prenese veliko obremenitev. Dirkaške ekipe morajo pred izhodom na stezo posebno pozornost nameniti temu, kako ti spoji zdržijo takšne ekstremne pogoje.
Modularna arhitektura koles iz treh delov: pritrditvena obročna lupina, sredica in zunanji obroč
Kolesa iz treh delov so sestavljena iz treh različnih delov: kovana sredinska plošča, ter notranji in zunanji obroči, izdelani iz materialov, kot so aluminij ali titan, ki so med seboj povezani z lastnimi vijačnimi spojnimi elementi za vesoljsko rabo. Način izdelave teh koles v treh delih pomeni, da med proizvodnjo sploh ni potrebno variti. Poleg tega je tudi način, kako ta kolesa prenašajo napetosti, precej pameten. Ko kolo zazna udarec od strani, večino udarne sile absorbirajo zunanji obroči. Medtem ko se pri prenašanju navora zaradi vrtenja sila prenaša prek sredinskega dela. Kaj naredi to konstrukcijo resnično koristno za mehanike? Če se poškoduje le en del, ni potrebno zamenjati celotnega kolesa. Glede na nekatere industrijske študije, ki so analizirale življenjske cikle izdelkov, ta modularni pristop zmanjša stroške zamenjave s časom za približno 40 odstotkov. Mehaniki lahko zamenjajo posamezne komponente namesto celotnih kolesnih sklopov, kar dolgoročno prihrani tako denar kot prostor v delavnici.
Dirkaška zmogljivost: Porazdelitev mase, togost in odzivna obratnost
Prednost vrtečih mas: kako trodelni kolesi zmanjšujejo nespremljeno maso na robu oboda
Trodelna kolesa so boljša za razporeditev mase tam, kjer je najpomembnejša. Težke sestavne dele postavimo bližje središču, okoli osi, medtem ko lažna litina tvori zunanji del kolesa. Ta konfiguracija dejansko zmanjša vrtečo vztrajnost približno za 18 % v primerjavi s trdnimi enodelnimi kolesi, ki jih še vedno uporabljajo mnogi dirkači. To pa ni nobena naključna zamisel – temu sledi že dolgo znano inženirsko znanje iz dirkaških krogov. Ko je na robu kolesa manj mase, se obešanje hitreje odzove, kar pomeni boljšo oprijemljivost pri izhodu iz ovinkov ter stabilnejšo obratnost med močnem zaviranju. Vozniki to razliko takoj opazijo: poraba moči je gladka, čas kroga pa se resnično izboljša, še posebej na odsekih, kjer je ključnega pomena hitra pospeševanje.
Vzvojna togost in natančnost pri vstopu v ovinek: Zakaj je togost pomembna na dirkališčih z visoko hitrostjo
Koliko je kolo togno pri zavijanju, določa, kako natančen se zdi volan pri intenzivnem vožnji skozi ovinek. Kolesa iz treh delov ponujajo večjo strukturno trdnost, saj imajo kovane sredice in močnejše vijake za povezavo posameznih delov. Ta konfiguracija zmanjšuje neželeno upogibanje, ki lahko povzroči počasnejše odzive volana ali spremeni točke stika pnevmatik z voziščem. Ko vozniki prehitevajo zahtevna dirkališča, kot sta Spa-Francorchamps ali Suzuka, jim ta kolesa omogočajo ostrejši vstop v ovinek, ohranjajo pnevmatike pravilno pritisnjene na vozišče skozi zaporedja ozkih ovinkov in končno zmanjšajo čas kroga za več sekund pri intenzivni vožnji skozi dolge nizi ovinkov.
Trajnost na dirkališču in odpornost proti toplotnim obremenitvam
Odpornost proti ciklom segrevanja: odpornost proti razpokam pri kolesih iz treh delov pod ponavljajočimi se pogoji zmanjševanja učinka zavirala
Ko se kolesa redno dotaknejo steze, so izpostavljena brutalnim nihanjem temperature. Pri pojavih zmanjšanja učinkovitosti zavornega sistema se lokalne temperature pogosto povzpnejo čez 500 stopinj Fahrenheit. Monoblok konstrukcije se običajno enakomerno razširjajo po celotni strukturi, kar dejansko pospeši nastanek drobnih razpok ravno tam, kjer je napetost največja. Trikomponentna kolesa pa toplinsko obremenitev obravnavajo drugače. Aluminijasta obročna cev se razširja ločeno od kovanega sredinskega dela, medtem ko zunanjega obroča iz nerjavnega jekla deluje kot vrsta toplotnega ščita. Ta konstrukcija zelo učinkovito razbije točke napetosti, zmanjša lokalno napetost za približno 40 odstotkov, kar je dokazala laboratorijska testiranja, in poveča življenjsko dobo teh koles za približno 30 % pri simulacijah trajnosti. Razpoke med posameznimi deli pomagajo tudi hitreje odvajati toploto, zato se deformacija po hitrih ohladitvah pojavi manj pogosto. To pomeni boljšo doslednost za voznike, ki na dnevih vožnje po stezi opravijo več voženj zaporedoma ali pa sodelujejo v dolgotrajnih tekmovalnih dogodkih, kjer je ohranitev celovitosti koles najpomembnejša.
Prilagoditev namestitve in dirkalno specifična nastavitev s tremi delnimi kolesi
Neodvisna nastavitev širine, odmika in razdalje od notranjega roba kolesa – brez kompromisa pri prostoru za klešče ali geometriji obešalnika
Kolesa iz treh delov omogočajo dirkačem natančno nastavitev širine, odmika in razdalje od sredice ločeno, preprosto z zamenjavo posameznih delov, kot so sredinski del, notranji valj ali zunanji rob. Ni potrebe po tistih razdaljnih vložkah, ki kasneje povzročajo težave, saj obremenjujejo ležaje koles in motijo delovanje suspenzije. Mehaničarji lahko vse nastavijo med vadbenimi sejami približno 73 % hitreje kot pri zamenjavi celotnih monobločnih koles. Želite več oprijema? Preprosto razširite zunanji rob, ne da bi premikali stično ploskev. Potrebujete negativen odmik? Pravilno ga nastavite, da ostane nespremenjen radij čiščenja (scrub radius) in da delujejo krmilne roke pravilno. Nastavite razdaljo od sredice (backspace), da se nič ne zaleti v prijemalnike zavor ali komponente suspenzije. Vse te spremembe potekajo neodvisno in ne povzročajo dodatnih težav na drugih mestih avtomobila. Celoten sistem deluje skupaj, vendar vsaka nastavitev ostane omejena na svoj del in ohranja strukturno celovitost skozi celoten proces.
Pogosta vprašanja
Kakšne so glavne razlike med monobločnimi kolesi in kolesi iz treh delov?
Monoblok kolesa so izdelana iz enega trdnega kos materiala, običajno aluminija, kar zagotavlja nadpovprečno trdnost zaradi tehnologije pretokovnega oblikovanja. Nasprotno pa se trikosna kolesa sestavljajo iz treh ločenih delov – sredinske plošče, notranjega in zunanjega oboda, ki jih je mogoče neodvisno zamenjati in prilagoditi, kar omogoča prednosti pri prilagajanju in boljše obvladovanje toplotnega napetja.
Zakaj so trikosna kolesa pri vožnji v tekmi bolj priželjena?
trikosna kolesa so priželjena, ker zmanjšujejo nespremljeno maso na robu oboda, izboljšujejo vrtilno maso ter ponujajo večjo togost in boljšo ravnanje na hitrostnih dirkališčih. Poleg tega omogočajo prilagoditev namestitve brez kompromisa glede geometrije obešalnika.
Kakšne so prednosti trikosnih koles pri vzdrževanju in stroških?
Modularna konstrukcija trikosnih koles omogoča zamenjavo posameznih komponent, kar zniža stroške popolne zamenjave koles za približno 40 %. Ta konstrukcija prav tako podaljša življenjsko dobo koles, še posebej v zahtevnih dirkaških okoljih.