Rallirengas: elu rasketes tingimustes

Ralli Rehvide Konstrueerimine ja Omadused Ekstreemsetes Tingimustes

Kuidas Ralli Rehvid Vastupidada Kõige Raskematele Keskkondadele

Ralli rehvid peavad vastu ekstreemsetele jõududele – teravate killustikulõikude mõjule kuni abrasiivse teekatte hõõrdumiseni. Nende ellujäämine sõltub neljast olulisest kohandusest:

• Mitu tihedust omavate kummikomponendid mis takistavad rehvi rebimist, säilitades samas paindlikkust
• Tugevdatsud nilonvööndid mis kaitsevad rehvi mustuse eest ja vähendavad rehvi läbitorkimise ohtu
• Suunatud protfiiliplokid mis enesest kustutavad muda, hambutades lahtsesse pinnasesse
• Järk-järgult suurenev küljekõrguse jäikus mõjude neelamiseks ilma nurgakäitumise tagasilinkme ohvrikside

Tugeva vastupidavuse taga olevad tuuminseneriteadused

Kui juttu hakatakse rääkima rallisõidu rehvide valmistamisest, peavad tootjad leidma õige tasakaalu erinevate nõuete vahel. Viimased kõrge sisaldusega ränirubberi segud lasevad tegelikult soojust välja 23 protsenti kiiremini kui tavapärased rallirehvid, nagu seda mainiti eelmisel aastal FIA raportis. Üsna muljetavaldav tulemus, arvestades, et nende rehvide peab jääma siiski paindlikuks isegi siis, kui temperatuur langeb alla külmumispunkti ning need peavad hästi toimima umbes 14 Fahrenheiti juures. Kõige selle kummi all asuvad erilised omavahel ühenduvad terasvööd, mis annavad lisatugevuse nende hullumeelseks kiireks hüppel, millele rallisõitjad mägiste teede peal silmitseda saavad. Need täiustused on ka tegelikult suure muutuse toonud, vähendades rehvivigastusi WRC sõidu keskel peaaegu 18 protsenti. Selliste võistkondade puhul, kes võistlevad just sellisel tasemel, loeb iga väike eelis.

Juhtumiuuring: Rehvide jõudlus 2023. aasta Monte Carlo rallil

See, mis toimus ralliil, oli päris huvitav. Rattas kõik rehvidele, sealhulgas kuivad asfaltplekid, mustaks jääks kaetud osad ja suured lumed külgedel. Meeskond, kes kasutas neid erilisi hübriidkäigukateid, oli üldiselt parem. Nende jooniste pinnal olid erinevad kummikomplektid ning erinevate sügavuse õnged. Nende keeruliste üleminekuperioodide puhul said nad tavaliste rehvidele võrreldes umbes 2 sekundit kiilomeetri kohta. Kui vaadata tagasi, siis kõik andmed, mis koguti pärast sündmust, näitavad midagi tähelepanuväärset. Isegi kui temperatuurid tõusid umbes 28 ja 55 kraadi Fahrenheiti vahel (mis on ligikaudu -2-13 kraadi), hoidsid need rehvid endiselt umbes 91 protsenti sellest, mis nende maksimaalne haarduvuspotentsiaal oleks pidanud olema ideaalsetes tingimustes.

Rallirehvide soojus- ja külmkindluse areng

Viimased siirdumisfaasi materjalid, mida kasutatakse rehvituumas, aitavad sisest jahutust säilitada, mis takistab kummikomponentide lagunemist, kui rehvid pöörduvad kõrge kiirusega pikemas perspektiivis. Üks suur rehvito Herne testis oma uut prototüüpi hiljuti ja leidis, et see säilitas stabiilset toimivust 12 järjestavas kruusajoonis, isegi kui temperatuur jõudis 2023. aastal 97 Fahrenheiti. Rallimeeskonnad on pannud neid rehveid proovile üsna karmides tingimustes ja tulemused kõnelevad ise, näidates umbes 15% paremat temperatuurikontrolli võrreldes vanemate mudelitega. Igaühe jaoks, kes midagi rallist teab, võib see parandus olla otsustava tähtsusega võidu ja kaotuse vahel.

Rehvide valik vastavusse ennustamatute ilmatingimustega

Kaasaegsed rallimeeskonnad kasutavad AI-põhiseid ennustusmudeleid, mis ristreferatsioonivad:

Reaalajas telemeetria võimaldab meeskondadel vahetada sõu, keskmise ja kõva segu vahel sündmuse käigus – võime, mis vähendas 2023. aasta WRC hooaja muutliku ilmaga rallidel ajakaristusi 43%.

Rallirengivalik pindtüübi järgi: Tamm, Murd, Lumi, Jää

Profiilimustrid ja haarduvuse optimeerimine eri pindadel

Rallipneumatis on profiilid erinevatele pindadele spetsiaalselt disainitud, et tagada juhtidele parem haakumine ja sõidu stabiilsus. Kui juttu on kruusateedest, siis neil pneumaatil on tõesti sügavad, astmeliselt paigutatud profiilid. Need vajuvad lahtesse kividesse ja muda, seejärel viskavad kinni jäänud tükkide ära, et säilitada hea kontakt teepinnaga. Asfaltteedel muutub disain täiesti. Profiilid muutuvad palju tihedamaks ja lamedamaks, mis võimaldab pindala kontakti teepinnaga. See omakorda teeb sõidu nurgasid teravamaks ja paremini kontrollitavaks ka suurte kiiruste juures. Raskete talvsete olude jaoks, kui sõidetakse lumerohkel või jäise pinnal, loovad tootjad erilised suunatud sooned, mis on kujult noolekujulised. Need aitavad voolata ette liikudes lund veidi kõrvale tõugata, mis omakorda vähendab juhuslikku küljepeegeldamist, kui juht peab kiiresti pöörama.

Kummikomponendid: Pneumate keemilise koostise sobitamine teepinna ja temperatuuriga

Riiete tootjad segavad erinevaid kummi, et leida sobiv tasakaal, mis võimaldab neil paindlikkuses püsida ja kestma piisavalt kaua erinevates ilmastikutingimustes. pehmemad seguid töötavad kõige paremini kui on väga külm, näiteks umbes miinus 20 kraadi kuni umbes 10 kraadi, hoides rehvid jääl liiga jäikuks jäämast. Soojematel päevadel, tavaliselt 10 kuni 30 kraadi Celsiuse vahel, valivad nad midagi raskemat, et rehv ei sulaseks kuuma kivitee peal pärast päeva päikese käes istumist. Erilised talvrataste valemid sisaldavad tegelikult hapnikki, mis aitab vältida nende kivisisaldust külmutustemperatuurides. Hiljutise uuringu kohaselt, mis ilmus eelmisel aastal ajakirjas Motorsport Materials Report, annavad need erilised talveühendused autojuhille umbes 18 protsenti parema tõmbevõime kui tavalised suvehäired lumes ja jääs.

Pirelli rallirehvide valik asfalt, kaevand, lumi ja jää jaoks

Tippvalmistajad on viimastel aegadel tõsiselt suhtunud maasturattesse. Võtke nende K4 mudel, mis on üsna keskmiselt kõva, või KM6, mis on loodud eriti mudaolude jaoks. Neist ratastest on külgtugi kuni 2,5 korda sügavam kui tavapärased disainid, mis on praegu turul saadaval. Kui jõuda tõusas rallisõidus, siis on neil välja töötatud S7 liin erilise hübriidmaterjaliga. Juhid ütlevad, et nende rataste kulum kiirus on umbes 32% aeglasem kui kiirete asfalditeede läbisõidu ajal. Ära unusta ka talveralli ega talverattaid. Jäätetud rataste valikus on iga rehvi sees vähemalt 190 tagasitõmbuvat naela. See annab neile järgi umbes 40% parema haarduvuse jääl kui vanadel fikseeritud naeltega võimalustel, mis on endiselt olemas.

Hankook Dynapro R213: Tehnoloogia ja pindumise kohanemine

Erinev rehvitootja on arendanud oma tipptaseme rallirehvi, kasutades midagi, mida nimetatakse adaptiivseks protfiiligeomeetriaks. Neid rehve on spetsiaalselt disainitud arvutimudelite abil nii, et need muudaksid kuju vastavalt tingimustele. Neid süvendatakse lumerohkel sõidul, mis aitab suurendada teepinna kontakti, kuid need aga kahanevad, kui satutakse kruusateele, et kaitsta kivide kinnijäämist. Värske testi kohaselt võib juhtidel oodata umbes 22% paremat pidurdusvõimet niiskel teekattel võrreldes sama rehvi varasemate versioonidega. Lisaks on veel üks huvitav omadus mainimisväärne – eelmisel aastal avaldatud Rally Engineering Quarterly kirjeldas, et kuusnurkse kujuga keskosa profiilid vähendavad kruusatee sõidu ajal vibratsiooni umbes 15% võrra.

Profiilidisain ja vastupidavus kruusale, muda- ja niiskele teele

Olulised profiilomadused kruusale ja muda aladele

Kruusate ja tolmuste rallipõhjade jaoks on vajalikud suured, agressiivsed protektori tükid, mis on õigesti paigutatud, et need saaksid kindlalt kinni hoida lahtisest maastikust. Neid tükke eraldavad tavaliselt 6 kuni 8 mm sügavused, mis aitavad vältida kivide kinnijäämist ja samas tagavad head külgsuunalist stabiilsust, kui sõidetakse nurgast läbi. Enamikku tipptootjaid on viimastel aastatel hakatud arvestama kihiline õla lõikudega oma disainides. See aitab vähendada igavat protektori vormimiseks, mis tekib kiirel sõidul, mida rallisõitjad ei kannata, sest see kulutab liiga kiiresti kumme nendel keerukatel ja tehnilistel lõikudel, kus iga sekund loeb.

Igapäevaste muda eest puhastuvate protektorite disainid

Mudil spetsiifilised rallipneumaadil on kasutuses kaarekujulised sooned ja kitsastuvad kanaliseinad, mis eemaldavad 80% põhjustatud mustusest 2–3 pöörde jooksul. See enespuhtust omadus säilitab 92% originaalhaarduvusest savi pinnasel võrreldes mitteoptimeeritud disainidega. Tread plokis asuvad nurgeldavad lõhed täiendavad haarduvust paindudes vastavalt ebaregulaarsele maastikule.

Vee peale minemise vastupidavus ja haarduvus niiskes ja lumerohkes olukorras

Niiskes ilmaga sõidetavad rallipneumaadid kasutavad ümbermõõtmisi sooni, millel on 45-kraadine haruvahe, et evakueerida 80 km/h kiirusel 12 liitrit vett sekundis. Mitmetihedusega lõhed (4–6 lõhet ruuttolandis) suurendavad hammustuspiire, säilitades plokkide kõvadust, vähendades veepinnale minemise ohtu 40% võrra seisvas vees.

Pneumaadi kulumise ja eluea haldamine tehnilistel kruusapindadel

Tugevdatud nilonist kaptennid ja kahekomponendilised profiilid pikendavad murdunud kummitelje eluiga 35% võrra karmidel pindadel. 2023. aasta kulumiuuringust selgus, et kummidega, mille kõvadus on muutuv (65 Shore A keskkoht / 55 Shore A õlad), väheneb ebakorrapärane kulum 28% võrra pikaajalise nurgaga koormamisel.

Haaravuse maksimeerimine lumes ja jääl: Tüüpid, seguained ja stabiilsus

Tüüpidega vs. tüüpideta rallekummid jäetel

Jääst rajatel tuleb meeskondadel valida naeltega ja tavapäraste rehvide vahel. Naeltega rehvidel on metallnaelad nende profiilis, mis võimaldavad neil paremini haigutada jäässe. Mõned testid näitavad, et need pakuvad umbes 50% rohkemat haarduvust kui tavarehvid, mis jääst teedel sõites suurt erinevust teeb. Aga siin on üks küsimus. Sellised naeltega rehvid ei sobi hästi, kui rajal on nii jää kui ka killustik või asfaldiosad. Lisaks keelavad paljud asukohad neid rehve, kuna need kulutavad teid üsna palju aja jooksul. Seega jääb alternatiiviks naeltevaba rehv. Selliste rehvide tootjad on disaininud väikeste lõikude ja erialaste soonedega, mis aitavad säilitada kontakti sõidutee pindasid. Kui need ei ole nii haigutavad kui naeltega variandid, siis nad toimivad siiski rahuldavalt erinevates jäätingimustes, ilma et kahjustaks avalikke teid.

Pehmekummi koostisosiad parandatud lumerohke haarduvuse jaoks

Rallipneumaatikud on tänapäeval valmistatud erikummist, mis on segatud ränidioksiidiga, et nad jääksid paindlikuks ka siis, kui temperatuur langeb alla miinus 20 kraadi Celsiuse (see on umbes miinus 4 kraadi Fahrenheiti). See paindlikkus aitab neil paremini kinni haarata lumerohke maastiku kui tavapäraste talvipneumaatikute puhul. Segu kohandub karmi maastikuga ja ei muutu külmale haigutavaks. Mõned hiljutised testid näitavad, et nendega võib peatumite pikkus lumerohkel teel väheneda umbes 35% võrreldes tavapäraste talvipneumaatikutega. Pneumaatikainženörid on kõvasti töötanud, et leida õige tasakaal pehmuse (mis on vajalik haardumiseks) ja vastupidavuse (mis on vajalik vastupidavuse tagamiseks) vahel. Nad on töötanud välja keerukad profiilimustrid, mis tõrjuvad lumerohkust ja aitavad vältida ohtlikke veesõu juhtumeid võistluste ajal.

Pneumaatikate vastupidavuse hoidmine miinuskraadides

Kui rehvid seavad külmale liiga kaua, hakkavad nad kiiremini kanduma ja mõelma pragude tekkimisele. Suured rehvitootjad on siiski otsinud lahendusi, segades erilisi külma vastu pidavaid materjale, tugevamaid külgi ja lisakaitset punktsioonide vastu. Eelmisel aastal avaldatud uuringu kohaselt säilitasid nendega täiustatud rallirehvid umbes 90% oma paindlikkusest isegi pärast 12 tundi kestnud hoidmist miinus 25 kraadi Celsiuse juures (see on umbes miinus 13 Fahrenheiti), samas kui tavapärased talvirehvid suutsid säilitada vaid umbes 65%. Sellised insenerilahendused teevad tõeliselt vahe, kui juhtidel on vaja pikaajaliselt jäätunud teedel kindlat haarat ja rehvid ei tohiks kaotada oma tõhusust.

Optimaalne rehvirõhk ja konstruktsioon ralli vastupidavuseks

Reaalajas rehvirõhu kohandamine maastiku kohandamiseks

Rallisõidus kohandavad meeskonnad pidevalt oma rehvirõhku sõltuvalt maastikust, millega nad silmitsi on. Kui maastik muutub kiviseks ja kruusaks, aitab märgatavalt väiksem rehvirõhk (umbes 20 kuni 24 psi), kuna see võimaldab rehvidel laiemalt avaneda ja parandab nii haarduvust. Kui aga jõutakse siledale asfaldile, täidavad sõitjad rehveid tavaliselt kuni 28 või isegi 32 psi-ni, et vältida rehvide külgede liigset paindumist suurtes kiirustes. Tänapäeval on paljudel autodel nutikad süsteemid, mis loevad reaalseid olusid rattate all ja soovitavad rehvirõhu kohandusi isegi siis, kui sõit on veel pooleli. Eesmärk on alati leida õige tasakaal haarduvuse ja rehvide vastupidavuse vahel, et need kestaksid kogu sõidu ilma plahvatamata.

Haarduvuse ja kulumise tasakaalustamine täpse täitmise kaudu

Üleliigutus kiirendab keskkoha protsessi kulumist ja vähendab kõrbimist kaljukooslustel, samas kui alaliigutus ohustab küljehoone kahjustusi. Meeskonnad analüüsivad kulumismustreid, et leida rõhutase, mis maksimeerib etapiajandit. Näiteks leidis FIA 2023. aasta uuring, et protsessi eraldumine vähenes 12%, kui rõhutase püsis kindlaksmääratud sihtrõhu piires.

Tugevdatud küljehooned ja läbikandevastased rallipneumootikad

Mitu kihti nilooni vööd ja kõrge tihedusega kummikomponendid tugevdavad küljehooneid peitunud kivide või ruttude põrgete vastu. Kevlari tugevdusega pneumootikaid, mida testiti 2023. aasta Ida-Aafrika rallil, näitasid 63% vähem läbikandeid kui tavamudelid, teatas Rahvusvaheline Rallipneumootikate Konsortsium (IRTC). Sellised konstruktsioonid säilitavad paindlikkust äärmiste temperatuuride juures, mis on oluline mitmepäevaste sündmuste jaoks.

Kergete ja raskekaaluliste pneumootikate võrdlus: jõudluse kompromissid pikemates etappides

Rallirehvide mass alla 12 kg suurune suurendab kiirendust ja käitumist kitsasel tehnilisel teel, kuigi need kulgevad raskel maastikul umbes 22 protsenti kiiremini. Teisest küljest kestavad pikadel võistlustel 15 kg kaaluvad raskemad rehvid palju kauem, kuid neil on oma hind. Nad lisavad ekstra kaalu, mis aeglustab asju, vähendades maksimaalset kiirust 4 kuni 7 kilomeetrit tunnis. Enamik meeskondi otsustab, mida kasutada, olenevalt sellest, kui pikk iga etapp on. Kergemad rehvid on praktiliselt standardid lühiajaliste sprintide puhul alla 15 km, kus kiirus on kõige olulisem. Aga kui etapid ulatuvad üle 30 km, siis meeskonnad muutuvad tugevdatud versioonidesse, mis suudavad karistust paremini taluda, isegi kui nad pole nii kiired.

Riiete strateegia kohandamine etapi tagasiside ja ilmastikumuutuste põhjal

Postiastme rehvide kulumise analüüs ja ilmaraadi uuendused mõjutavad reaalajas strateegiamuudatusi. Üks juhtiv WRC meeskond vähendas 2023. aastal niiskete etappide õnnetusi 41% võrra, kui see siirdus vahepealsete sügavustega profiilidele, kui vihma intensiivsus ületas 8 mm/tund, nagu seda kinnitas IRTC niiskuse ja haarduvuskriteeriumid.

KKK

Miks on rallirehvid sobivad eri pindaladele?

Rallirehve on eriti loodud ainulaadse profiiliga ja kummikomponentidega, mis tagavad optimaalse haarduvuse ja vastupidavuse eri pindaladel, nagu kivid, murd, lumi ja jäis.

Kuidas valivad kaasaegsed rallimeeskonnad sobivad rehvid ebaselgetes ilmatingimustes?

Kaasaegsed rallimeeskonnad kasutavad AI-põhiseid ennustusmudeleid ja reaalajas telemetriaandmeid, et kohandada rehvide ja nendega seotud komponentide valikuid muutuvate ilmatingimuste ja rajpindade alusel.

Milliseid uuendusi on tehtud rallirehvide konstruktsioonis, et parandada tulemusi?

Tootjad on tutvustanud faasi muutvaid materjale, tugevdatud nilonvöösid ja täiustatud kummikomponente, et parandada sooja- ja külma vastupidavust, läbistuskindlust ning haardumisomadusi eri oludes.

Kuidas hoiavad rallipneumaad oma vastupidavust äärmiste temperatuuride juures?

Tootjad kasutavad erilisi kummikombinatsioone, mis säilitavad paindlikkust ka miinuskraadides, samuti tugevamaid küljeseinu ja kaitsematerjale, et vältida kulumist ja kahjustusi.