Конструктивне виконання та філософія виробництва
Моноблочна (із двох частин) конструкція: цілісність за технологією flow-forming проти зварних/болтових з’єднань
Моноблочні диски виготовляють із суцільних заготовок з алюмінію, які формують за допомогою технології «flow forming» (формування під тиском при обертанні). Під час обертання диска й одночасного прикладання тиску молекули металу щільніше упаковуються, що забезпечує вищу міцність у разі ударних навантажень порівняно зі звичайними литими дисками. Після формування виробники кріплять центральну частину диска до зовнішнього бортика двома основними способами. Деякі використовують зварювання, оскільки це дозволяє знизити витрати, тоді як інші вдаються до точного болтового з’єднання, коли пріоритетом є висока продуктивність. Зварні шви можуть утворювати мікротріщини через надмірне нагрівання під час тривалих гонок, тоді як болтові з’єднання дають механікам змогу розбирати конструкцію й усувати несправності безпосередньо на трасі. Однак обидва методи мають спільну слабку ланку — місце з’єднання центральної частини з бортиком. Під час різких поворотів, коли автомобіль піддається поперечним навантаженням понад 1,5 G, саме цей стик зазнає значних навантажень. Гоночним командам необхідно особливо уважно стежити за тим, як такі з’єднання витримують екстремальні умови, перш ніж виходити на трасу.
Модульна архітектура трискладових коліс: прикріплена обода, центральна частина та зовнішнє кільце
Колеса з трьох частин складаються з трьох окремих елементів: кованого центрального диска та внутрішньої й зовнішньої ободових частин, виготовлених із таких матеріалів, як алюміній або титан; усі ці елементи з’єднуються за допомогою спеціальних кріпильних елементів авіаційної якості. Оскільки такі колеса виготовляються у трьох окремих секціях, під час їх виробництва зовсім не застосовується зварювання. Крім того, механізм розподілу навантажень у них також дуже продуманий. Коли на колесо впливає бічний удар, основну частину ударного навантаження сприймають саме зовнішні ободові частини. Натомість, коли до колеса прикладається крутячий момент під час повороту, цю силу сприймає центральна частина. Чому така конструкція особливо цінна для механіків? Якщо пошкоджено лише одну з частин, немає потреби замінювати все колесо. Згідно з деякими галузевими дослідженнями, присвяченими життєвому циклу продукції, такий модульний підхід зменшує витрати на заміну протягом терміну експлуатації приблизно на 40 відсотків. Механіки можуть замінювати окремі компоненти замість цілих колісних вузлів, що в довгостроковій перспективі дозволяє економити як кошти, так і місце в майстерні.
Гоночна продуктивність: розподіл ваги, жорсткість та реакція на кермування
Перевага обертальної маси: як трьохчастинні колеса зменшують непідвішену вагу на краю обода
Трьохчастинні колеса кращі для розміщення ваги там, де це має найбільше значення. Важкі елементи розташовуються поблизу центру, навколо ступиці, тоді як легший сплав утворює зовнішню частину колеса. Така конструкція дійсно зменшує момент інерції обертання приблизно на 18 % порівняно з монолітними однопартійними колесами, які досі використовують багато гонщиків. І це зовсім не випадкова ідея — вона ґрунтується на знаннях, які інженери мають уже багато років у гоночних колах. Коли менше ваги розташовано на краю колеса, підвіска реагує швидше, що забезпечує краще зчеплення при виході з поворотів і стабільніше керування під час різких гальмувань. Водії відразу помічають цю різницю: плавніша подача потужності та справжні покращення часу проходження кола, особливо на ділянках, де швидке прискорення має вирішальне значення.
Крутна жорсткість і точність введення в поворот: чому жорсткість має значення на трасах з високою швидкістю
Ступінь жорсткості колеса при крутному навантаженні визначає, наскільки точно відчувається кермування під час різкого проходження поворотів. Трикомпонентні колеса забезпечують кращу структурну міцність, оскільки їх центри виготовлені методом штампування, а деталі надійно з’єднані міцнішими болтами. Така конструкція зменшує небажаний прогин, який може уповільнити реакцію керма або порушити правильне контактування шин з дорогою. Коли водії проїжджають складні траси, такі як Spa-Francorchamps або Suzuka, ці колеса забезпечують їм більш гострий вхід у повороти, зберігають стабільний контакт шин з дорогою протягом усього серії тісних поворотів і, врешті-решт, скорочують час проходження кола на кілька секунд під час тривалого впливу сил, що діють у поворотах.
Стійкість до експлуатації на трасі та термічна стійкість
Стійкість до циклів нагріву: стійкість трикомпонентних коліс до утворення тріщин за умов багаторазового перегріву гальм
Коли колеса регулярно виходять на трек, вони піддаються різким температурним перепадам. Інциденти зі спаданням ефективності гальмування часто призводять до стрибків локальної температури понад 500 градусів за Фаренгейтом. Конструкції моноблоків, як правило, рівномірно розширюються по всій своїй структурі, що навіть прискорює утворення мікротріщин саме в тих місцях, де концентрується найбільше напруження. Трикомпонентні колеса ж по-іншому реагують на теплове навантаження: алюмінієвий бордюр обода розширюється окремо від кованої центральної частини, а зовнішнє кільце з нержавіючої сталі виступає в ролі теплового екрану. Така конструкція досить ефективно розподіляє точки напруження, зменшуючи локальне напруження приблизно на 40 % за даними лабораторних випробувань і забезпечуючи колесам приблизно на 30 % більший термін служби під час імітації тривалих навантажень. Зазори між компонентами також сприяють швидшому відведенню тепла, тому деформація виникає значно рідше після швидкого охолодження. Це означає кращу стабільність характеристик для водіїв, які проходять кілька заїздів протягом дня треку або беруть участь у тривалих гонках витривалості, де особливо важлива цілісність коліс.
Індивідуальна адаптація та гоночна настройка коліс із трьох частин
Незалежне регулювання ширини, відступу та заднього простору — без ушкодження зазору між супортами або геометрії підвіски
Колеса з трьох частин дають гонщикам змогу точно налаштовувати ширину, відступ і відстань від задньої площини колеса до ступиці окремо — просто замінюючи окремі елементи, такі як центральна частина, внутрішній барабан або зовнішній буртик. Не потрібно використовувати проставки, які з часом спричиняють проблеми: вони навантажують підшипники ступиць і порушують роботу підвіски. Механіки можуть виконати всі необхідні регулювання між тренувальними сесіями приблизно на 73 % швидше, ніж при заміні цілих моноблок-коліс. Бажаєте більшого зчеплення? Просто збільште ширину зовнішнього буртика, не змінюючи положення ступиці. Потрібен негативний відступ? Встановіть його правильно, щоб зберегти незмінним радіус чистого кочення та забезпечити правильну роботу важелів підвіски. Налаштуйте відстань від задньої площини колеса до ступиці так, щоб гальмівні супорти або елементи підвіски не перешкоджали один одному. Усі ці зміни здійснюються незалежно й не викликають додаткових проблем у інших частинах автомобіля. Вся система працює узгоджено, але кожне регулювання залишається локалізованим і зберігає конструктивну цілісність на всіх етапах.
ЧаП
Які основні відмінності між моноблок-колесами та колесами з трьох частин?
Моноблочні диски виготовлені з цільного шматка матеріалу, зазвичай алюмінію, і мають підвищену міцність завдяки технології формування під тиском. Натомість трикомпонентні диски складаються з трьох окремих частин — центрального диска, внутрішньої та зовнішньої частин обода, які можна незалежно замінювати й регулювати, що забезпечує переваги у плані індивідуалізації та кращого розподілу теплового навантаження.
Чому трикомпонентні диски переважно використовують у автоперегонках?
трикомпонентні диски є переважним варіантом, оскільки вони зменшують непідвішenu масу на краю обода, покращують масу обертання та забезпечують більшу жорсткість і краще керування на високошвидкісних трасах. Крім того, вони дозволяють індивідуалізувати посадку коліс без порушення геометрії підвіски.
Які переваги трикомпонентних дисків у плані технічного обслуговування та витрат?
Модульна конструкція трикомпонентних дисків дозволяє замінювати окремі компоненти, скорочуючи витрати на повну заміну дисків приблизно на 40 %. Така конструкція також забезпечує довший термін експлуатації дисків, особливо в екстремальних умовах автоперегонок.