Rallyová pneumatika: Přežití v těžkých podmínkách

Konstrukce a výkon rallyových pneumatik v extrémních podmínkách

Jak rallyové pneumatiky odolávají nejnepříznivějším prostředím

Rallyové pneumatiky vydrží extrémní síly – od nárazů ostrého štěrku až po abrazivní tření na asfaltu. Jejich přežití závisí na čtyřech klíčových adaptacích:

• Gumové směsi s více hustotami které odolávají trhání a zároveň zůstávají pružné
• Zesílené nylonové pásy zachycovat úlomky a minimalizovat průrazy
• Směrové bloky dezénu které odstraňují bláto a zároveň se zakusují do volných povrchů
• Postupná tuhost bočnice pohltit nárazy, aniž by to ovlivnilo vedení v zatáčkách

Základní inženýrské principy extrémní odolnosti

Při výrobě pneumatik pro rallye musí výrobci důkladně zvažovat různé požadavky. Nejnovější směsi pryže s vysokým obsahem křemíku podle loňské zprávy FIA odvádějí teplo o 23 procent rychleji než běžné rallye pneumatiky. Celkem působivé, když uvážíme, že tyto pneumatiky musí zůstat pružné i při teplotách pod bodem mrazu, a fungují dobře až k přibližně 14 stupňům Fahrenheita. Pod celou tou pryží se nacházejí speciální vzájemně propletené ocelové pásy, které při vysokorychlostních skocích, s nimiž se závodníci na horských tratích potýkají, zajistí dodatečnou sílu. Tyto vylepšení rovněž přinesla skutečné výsledky – počet výpadků pneumatik uprostřed závodů WRC se snížil téměř o 18 procent. Pro týmy soutěžící na této úrovni má každá malá výhoda své opodstatnění.

Studie případu: Výkon pneumatik na Rallye Monte Carlo 2023

Co se na rallici stalo, bylo opravdu docela zajímavé. Trať klidně všechno hodila pod pneumatiky – suchý asfalt, úseky pokryté černým ledem a obrovské sněhové závěje po stranách. Týmy, které šly s těmi speciálními hybridními dezény, měly celkově lepší výsledky. Tyto dezény měly různé směsi pryže a drážky, jejichž hloubka na povrchu kolísala. Na těchto náročných přechodových úsecích získaly asi 2 sekundy na kilometr oproti běžným pneumatikám. Zpětný pohled na všechna data shromážděná po události ukazuje také něco pozoruhodného. I když se teploty pohybovaly mezi 28 stupni Fahrenheita a 55 stupni Fahrenheita (což je zhruba -2 stupně Celsia až 13 stupňů Celsia), tyto pneumatiky si stále uchovaly zhruba 91 % své maximální přilnavosti, kterou měly za ideálních podmínek.

Pokroky v odolnosti vůči vysokým a nízkým teplotám u rallových pneumatik

Nejnovější fázově měnící materiály používané uvnitř pneumatických jader pomáhají udržovat chlad uvnitř, čímž zabraňují rozkladu pryžových směsí, když se pneumatiky otáčejí při vysokých rychlostech po dlouhou dobu. Jedna z předních značek pneumatik nedávno testovala svůj nový prototyp a zjistila, že udržuje stabilní výkon po 12 po sobě jdoucích štěrkových etapách, i když teploty v roce 2023 dosáhly 97 stupňů Fahrenheita. Posádky rallye těmito pneumatikami prošly náročnými podmínkami a výsledky mluví samy za sebe – zlepšení regulace teploty o přibližně 15 % oproti starším modelům. Pro každého, kdo se v závodění vyzná, může takové zlepšení znamenat rozdíl mezi vítězstvím a porážkou.

Přizpůsobení výběru pneumatik nepředvídatelným povětrnostním podmínkám

Moderní rallyové týmy využívají prediktivní modely řízené umělou inteligencí, které křížově porovnávají:

Telemetrie v reálném čase umožňuje posádkám přepínat mezi měkkou, střední a tvrdou směsí během závodu – funkce, která snížila časové penalizace o 43 % během sezóny WRC 2023 s proměnlivým počasím na rallye.

Výběr zimních pneumatik podle typu povrchu: Asfalt, štěrk, sníh a led

Profilové vzory a optimalizace trakce na různých povších

Profil na závodních pneumatikách je speciálně navržen pro různé povrchy, aby poskytoval řidičům lepší trakci a zajišťoval stabilitu během závodů. Pokud jde o štěrkové silnice, mají tyto pneumatiky velmi hluboký profil uspořádaný ve střídavém vzoru. Zabírají do volných kamenů a země a následně vyhazují částice, které se zachytily, aby pneumatika udržela dobrý kontakt. Na asfaltových silnicích se konstrukce zcela mění. Profil je pak mnohem jemnější a plošší, což umožňuje pneumatice lépe přilnout k povrchu vozovky. Díky tomu se zatáčky jeví ostřeji a lépe kontrolovatelněji, i když jedete vysokou rychlostí. Pro ty záludné zimní podmínky na sněhu a ledu vytvářejí výrobci speciální směrové drážky ve tvaru šipek. Ty pomáhají odstranit sníh zpod pneumatiky při jejím pohybu dopředu, čímž se snižuje nebezpečí nekontrolovaného posunu při prudkých zatáčkách.

Guma: Přizpůsobení chemického složení pneumatik povrchu a teplotě

Při výrobě pneumatik směšují výrobci různé typy pryže, aby našli správnou rovnováhu mezi pružností a dostatečnou trvanlivostí za různých povětrnostních podmínek. Měkčí směsi fungují nejlépe, když je opravdu zima, řekněme kolem minus 20 stupňů Celsia až do asi 10 stupňů, a zabraňují tak tomu, aby pneumatiky na ledu neztuhly. Pro teplejší dny, obvykle mezi 10 a 30 stupni Celsia, používají tvrdší materiál, aby se pneumatiky nezačaly rozpouštět na horkých štěrkových cestách po celodenním hřmění na slunci. Speciální receptury pro zimní pneumatiky obsahují dokonce i křemelinu, která zabraňuje tomu, aby pneumatiky v mrazivém počasí ztvrdly jako kámen. Podle nedávné studie publikované v Motorsport Materials Report v minulém roce poskytují tyto speciální zimní směsi řidičům o 18 procent lepší trakci než běžné letní pneumatiky v podmínkách sněhu a ledu.

Pirelliho řada rallyových pneumatik pro asfalt, štěrk, sníh a led

Největší výrobci se v poslední době vážně zaměřili na terénní pneumatiky. Vezměte jejich model K4, který je středně tvrdý, nebo KM6, který byl navržen speciálně pro blátivé podmínky. Tyto pneumatiky jsou vybaveny ochranou bočnic, která je ve srovnání s běžnými konstrukcemi na dnešním trhu skutečně 2,5krát hlubší. Pokud jde o závody na asfaltu, vyvinuli pro tento účel řadu S7 s touto speciální hybridní kompozitní hmotou. Řidiči uvádějí, že opotřebení těchto pneumatik je při průjezdu vysokorychlostními úseky o 32 % pomalejší. Neměli bychom však zapomínat ani na zimní rallye. Sbírka ledových pneumatik disponuje ne méně než 190 vytažitelnými kolíky zabudovanými přímo do každé pneumatiky. To zajišťuje přibližně o 40 % lepší trakci na ledových površích ve srovnání s klasickými pevně osazenými kolíky, které se ještě stále používají.

Hankook Dynapro R213: Technologie a přizpůsobení povrchu

Jiný výrobce pneumatik vyvinul svou topovou závodní pneumatiku s využitím něčeho, co se nazývá adaptivní geometrie dezénu. Dezénové lamely v těchto pneumatikách jsou prostřednictvím počítačového modelování navrženy tak, že se skutečně mění v závislosti na podmínkách. Při jízdě po sněhu se lamely rozšiřují, čímž se zvyšuje kontakt s povrchem vozovky, ale naopak se zužují, když se dostanete na štěrkovou silnici, aby se zabránilo uvíznutí kamínků uvnitř. Podle nedávných testů mohou řidiči očekávat o 22 % lepší brzdný výkon na mokré vozovce ve srovnání se staršími verzemi stejné pneumatiky. Kromě toho existuje ještě jedna zajímavost, kterou stojí za zmínku – hexagonální středové bloky podle zpravodaje Rally Engineering Quarterly z minulého roku snižují vibrace během jízdy po štěrku přibližně o 15 procent.

Konstrukce dezénu a odolnost proti opotřebení pro štěrk, bláto a mokré podmínky

Základní vlastnosti dezénu pro štěrk a terén

Pneumatiky určené pro štěrkové a písčité rallye potřebují velké, agresivní bloky dezénu, které jsou rozmístěny přesně tak, aby mohly dobře držet uvolněný terén. Drážky mezi těmito bloky jsou obvykle hluboké přibližně 6 až 8 mm, což pomáhá zabránit uvíznutí kamenů a zároveň zajistí dobré boční stability při průjezdu zatáčkami. Většina předních značek v poslední době začala do svých konstrukcí zavádět střídavé ramenní lamely. To pomáhá potlačit nepříjemné prokluzování dezénu, ke kterému dochází při vyšších rychlostech – jev, který rallye jezdci nenávidí, protože vede k předčasnému opotřebení pneumatik zvláště na těch obtížných technických úsecích, kde každá sekunda počítá.

Samovolně se čistící dezény pro efektivní odvod bláty

Blokované rallye pneumatiky pro použití v blátě využívají drážky ve tvaru oblouku a zužující se stěny kanálků k odstranění 80 % uvězněného nástrčného materiálu během 2–3 otáček pneumatiky. Tato samočisticí schopnost udržuje 92 % původního tažného účinku v hlíně bohaté na bláto ve srovnání s neoptimalizovanými konstrukcemi. Šikmé sítě drobných drážek uvnitř bloků dezénu dále zvyšují trakci tím, že se deformují a přizpůsobují nerovnému terénu.

Odolnost proti aquaplaningovému jevu a účinný úchyt ve vlhkém a sněhovém režimu

Pneumatiky pro rallye ve dešti využívají obvodové drážky s větvenými kanálky pod úhlem 45 stupňů, které odvádějí 12 litrů vody za sekundu při rychlosti 80 km/h. Víceúčelové použití siping technologie (4–6 drážek na čtvereční palec) zvyšuje počet zubatých hran bez poškození tuhosti bloků a snižuje riziko aquaplaningu o 40 % ve stojaté vodě.

Řízení opotřebení a životnosti pneumatik na technických štěrkových tratích

Zesílené nylonové vrstvy bokovin a dvojité složení dezénu prodlužují životnost terénních pneumatik o 35 % na abrazivních površích. Studie z roku 2023 o odolnosti proti opotřebení zjistila, že pneumatiky s pryžemi proměnlivé tvrdosti (65 Shore A střed / 55 Shore A ramena) snižují nerovnoměrné opotřebení o 28 % během dlouhodobého zatížení v zatáčkách.

Maximální trakce na sněhu a ledu: Kolíky, směsi a stabilita

Pneumatiky s kolíky vs. bez kolíků pro rallye za ledových podmínek

Pokud jde o zasněžené rallyové trati, týmy si musí vybrat mezi hřebíčkovými a běžnými pneumatikami. Hřebíčkové pneumatiky mají do svých dezénů zasazeny kovové hroty, které zajišťují lepší trakci na ledu. Některé testy ukazují, že tyto pneumatiky poskytují přibližně o 50 % lepší účinnost v trakci než normální pneumatiky, což je výrazný rozdíl při závodění na ledových silnicích. Existuje však háček. Tyto hřebíčkové pneumatiky nejsou ideální, pokud trať zahrnuje jak led, tak i sekce s štěrkem nebo asfaltem. Navíc mnoho místností je skutečně zakazuje, protože v průběhu času způsobují značné opotřebení vozovek. To zanechává ne-hřebíčkové pneumatiky jako alternativu. Tyto pneumatiky jsou navrženy výrobci s mikroskopickými lamelami a speciálními vzory drážek, které pomáhají udržovat kontakt s různými typy povrchů. I když nejsou tak přilnavé jako hřebíčkové verze, přiměřeně dobře fungují v různých ledových podmínkách a zároveň neškodí veřejným komunikacím.

Měkké směsi pryže pro zvýšenou trakci na sněhu

Rallyové pneumatiky jsou dnes vyráběny ze speciální směsi pryže a křemenného písku, díky níž zůstávají pružné i při teplotách pod minus 20 stupňů Celsia (to je přibližně minus 4 stupně Fahrenheita). Tato pružnost jim umožňuje lépe přilnout ke sněhu než běžné zimní pneumatiky. Směs se přizpůsobuje drsnému terénu a nekřehne v mrazivých podmínkách. Některé nedávné testy ukázaly, že tyto pokročilé pneumatiky dokáží snížit brzdnou dráhu o přibližně 35 procent na uježděných sněhových silnicích ve srovnání se standardními zimními modely. Inženýři pneumatik usilovně pracují na nalezení ideální rovnováhy mezi dostatečnou měkkostí pro přídrž a dostatečnou odolností pro trvanlivost. Vyvinuli také tyto složité vzory dezénu, které vytlačují bahno a pomáhají při závodech předcházet nebezpečným situacím zvaným aquaplaning.

Udržování odolnosti pneumatik při teplotách pod bodem mrazu

Když jsou pneumatiky příliš dlouho vystaveny mrazivým teplotám, začnou se rychleji opotřebovávat a jsou náchylnější k vzniku trhlin. Velké pneumatické společnosti na tomto problému pracují a přidávají do materiálu speciální přísady odolné chladu, posilují bočnice a zajišťují lepší ochranu proti propíchnutí. Podle výzkumu zveřejněného minulý rok si rallye pneumatiky vyrobené s těmito vylepšeními uchovaly přibližně 90 % své pružnosti i po 12 hodinách při minus 25 stupních Celsia (což je přibližně minus 13 stupňů Fahrenheita), zatímco běžné zimní pneumatiky udržely pouze okolo 65 %. Takové inženýrské úpravy mají velký význam, pokud řidiči potřebují stálé přilnutí na dlouhých úsecích ledových silnic, aniž by pneumatiky ztratily svou účinnost.

Optimální tlak a konstrukce pneumatik pro výkony v rallye

Nastavení tlaku pneumatik v reálném čase podle terénu

V rallye závodech neustále upravují týmy tlak v pneumatikách v závislosti na povrchu, se kterým se právě setkávají. Když je terén skalnatý a štěrkový, nižší tlaky okolo 20 až 24 psi opravdu pomáhají zlepšit trakci, protože pneumatiky se více rozkládají po zemi. Jakmile však najedou na hladké asfaltové úseky, řidiči obvykle zvyšují tlak v pneumatikách na přibližně 28 nebo dokonce 32 psi, aby se boky při vysokých rychlostech příliš neohýbaly. V současnosti mnoho vozidel disponuje inteligentními systémy, které skutečně analyzují situaci pod koly a navrhují úpravy tlaku v pneumatikách i během samotného závodního úseku. Cílem je vždy najít ten správný kompromis mezi dostatečným uchopením a zárukou, že pneumatiky vydrží celý závod a neprasknou.

Dosažení rovnováhy mezi uchopením a opotřebením pomocí přesného nahuštění

Nadměrné nahuštění urychluje opotřebení středního dezénu a snižuje tlumení nárazů na skalnatém terénu, zatímco nedostatečné nahuštění ohrožuje boční stěny. Týmy analyzují vzorce opotřebení, aby identifikovaly „ideální“ tlak, který maximalizuje časy na jednotlivých úsecích. Například studie FIA z roku 2023 zjistila o 12 % nižší oddělování dezénu, když tlak zůstával v rámci 2 PSI od cílových hodnot specifických pro daný terén.

Zpevněné boční stěny a průrazuvzdorná konstrukce rallyových pneumatik

Vícevrstvé nylonové pásy a pryžové směsi s vysokou hustotou posilují boční stěny proti nárazům od skrytých kamenů nebo výmolů. Pneumatiky vyztužené kevarem, testované během východoafrické rallye 2023, podle Mezinárodního konzorcia rallyových pneumatik (IRTC) měly o 63 % méně propíchnutí než standardní modely. Tyto konstrukce si zachovávají pružnost i při extrémních teplotách, což je kritické pro vícedenní závody.

Lehké vs. těžké pneumatiky: výkonnostní kompromisy na dlouhých úsecích

Rally pneumatiky pod 12 kg opravdu zvyšují zrychlení a ovladatelnost při projetí úzkých technických úseků, ale na druhou stranu se opotřebovávají zhruba o 22 procent rychleji na nerovném terénu. Naopak těžší pneumatiky nad 15 kg vydrží mnohem déle během dlouhých závodů, ale mají svou nevýhodu. Přidávají extra hmotnost, která zpomalí věci, a sníží nejvyšší rychlost od 4 do přibližně 7 kilometrů za hodinu. Většina týmů volí pneumatiky podle délky jednotlivých etap. Lehčí pneumatiky jsou prakticky standardem pro krátké spřáhy do 15 km, kde je nejdůležitější rychlost. Jakmile se však etapy prodlouží přes 30 km, posádky přecházejí na tyto vyztužené verze, které lépe vydrží zátěž, i když nejsou zrovna stejně rychlé při startu.

Přizpůsobení strategie pneumatik podle zpětné vazby z etap a změn počasí

Analýza opotřebení pneumatik po etapě a aktualizace počasí pomocí radaru umožňují reálně měnit strategii. Přední tým WRC v roce 2023 snížil počet nehod na mokrých etapách o 41 % tím, že přešel na pneumatiky s meziúrovníovým profylem, jakmile intenzita deště přesáhla 8 mm/hod, což bylo potvrzeno směrnicemi IRTC pro vlhkost a přilnavost.

Často kladené otázky

Co činí pneumatiky vhodnými pro různé povrchy?

Pneumatiky pro rallye jsou speciálně navrženy s jedinečnými vzory dezénu a směsmi pryže, aby poskytovaly optimální trakci a odolnost na různých površích, jako je asfalt, štěrk, sníh a led.

Jak moderní rallyové týmy vybírají správné pneumatiky pro nepředvídané počasí?

Moderní rallyové týmy využívají prediktivní modely na bázi umělé inteligence a data telemetrie v reálném čase, aby mohly měnit výběr pneumatik a jejich složení v závislosti na aktuálních povětrnostních podmínkách a povrchu trati.

Jaké inovace byly zavedeny v konstrukci rallyových pneumatik pro zlepšení výkonu?

Výrobci zavedli materiály s fázovou změnou, pásy z vyztuženého nylonu a pokročilé pryžové směsi, aby vylepšili odolnost proti vysokým a nízkým teplotám, odolnost proti propíchnutí a přilnavost v různých podmínkách.

Jak rallye pneumatiky udržují odolnost v extrémních teplotách?

Výrobci používají speciální pryžové směsi, které udržují pružnost i při teplotách pod bodem mrazu, a zároveň zahrnují silnější stěny a ochranné materiály, které zabraňují opotřebení a poškození.