Ralyje naudojama padanga: išgyvenant sunkias sąlygas

Rally padangų konstrukcija ir našumas ekstremaliomis sąlygomis

Kaip rally padangos išlaiko sunkiausias aplinkas

Rally padangos išgyvena ekstremalias jėgas – nuo aštrių žvyro smūgių iki šlifavimo asfalto trinties. Jų išgyvenimą nulemia keturios pagrindinės adaptacijos:

• Daugiakomponentės guminės mišinio sudėtys kurios atsparios plyšimui, kartu išlaikydamos lankstumą
• Sustiprintos nailoninės juostos kad atsilaikytų nuo šiukšlių ir sumažintų pradūrimus
• Kryptiniai protektoriaus blokai kurie pašalina purvą ir įsikibą laisvų paviršių
• Palaipsniui kintanti šoninės sienelės standumo kryptis sugerti smūgius, neprarandant informacijos apie posūkius

Pagrindiniai inžinerinės kūrimo principai, kurie suteikia ekstremalų atsparumą

Kai kalbama apie rally lenktynių padangų gamybą, gamintojams tenka suderinti įvairius reikalavimus. Pagal paskutinį FIA pranešimą, naujausios aukšto kiekio silicio kaučiukų mišinys išskiria šilumą apie 23 procentus greičiau nei įprastos rally padangos. Tai nemažai, ypač kai šios padangos turi išlikti lankstios net esant temperatūrai žemiau 0 laipsnių, gerai veikiant iki maždaug 14 laipsnių pagal Farenheitą. Po visu kaučiuku yra specialūs vienas su kitu sujungti plieniniai diržai, kurie suteikia papildomą stiprumą per tuos beprotiškus aukšto greičio šuolius, su kuriais lenktynininkai susiduria kalnuotuose keliuose. Šie patobulinimai davė tikrą rezultatą – padangų gedimų per WRC lenktynes sumažėjo beveik 18 procentų. Komandoms, rungtyniaujančioms šiame lygyje, kiekviena maža privalumas yra svarbus.

Atvejo analizė: padangų našumas 2023 metų Monte Carlo rallyje

Rallyje nutiko gana įdomus dalykas. Trasa išbandė viską, ką tik galėjo mėtynės: sausas asfalto dalių, sekcijų su juodu ledu ir didžiulės snieguotos krūvos palei šonus. Komandos, pasirinkusios specialius hibridinius protektoriais, iš tikrųjų pasirodė geriau. Šiuose protektoriuose buvo naudojamos skirtingos guminės mišrios medžiagos, o grioveliai skyrėsi pagal gylį visoje paviršiaus ploto. Ant tų sudėtingų perėjimo sekcijų jie sutaupė apie 2 sekundes kas kilometrą lyginant su įprastais protektoriais. Atsižvelgiant į visus po renginio surinktus duomenis, pastebėta kažkas nepaprato. Net kai temperatūra svyravo nuo 28 laipsnių pagal Farenheitą iki 55 laipsnių pagal Farenheitą (tai maždaug nuo -2 Celsijaus iki 13 Celsijaus), šie protektoriai išlaikė apie 91% savo maksimalios sukibimo galios, kurią turėjo idealiomis sąlygomis.

Pažanga šilumos ir šalčio atsparumo srityje rally lenktynių padangoms

Naujausios kartos fazės pokyčių medžiagos, naudojamos vidiniuose padangų korpusuose, padeda išlaikyti vėsumą iš vidaus, todėl guma neardo, kai padangos sukasi dideliu greičiu ilgą laiką. Vienas didelis padangų gamintojas neseniai išbandė savo naują prototipą ir nustatė, kad jis išlaikė stabilų našumą per 12 tiesioginių žvyro etapų net tada, kai temperatūra 2023 metais pakilo iki 97 laipsnių pagal Farenheitą. Ralio ekipos šias padangas išbandė itin sunkiomis sąlygomis, o rezultatai kalba patys už save – temperatūros valdymas pagerėjo maždaug 15 procentų lyginant su senesnėmis versijomis. Bet kam, kas nusimano apie lenktynes, tokia pažanga gali skirti visą skirtumą tarp pergales ir pralaimėjimo.

Pritaikymo padangų pasirinkimą prie nepastovių oro sąlygų

Šiuolaikinės ralio komandos naudoja dirbtinio intelekto prognozavimo modelius, kurie lygina:

Realaus laiko telemetrija leidžia įguloms perjungti tarp minkšto, vidutinio ir kieto mišinių per varžybų etapą – savybė, kuri sumažino laiko baudas 43% 2023 m. WRC sezone vykusiuose kintamos oro sąlygų ralyje.

Ralyje naudojamų padangų pasirinkimas pagal dangos tipą: asfaltas, žvyras, sniegas ir ledas

Protекторiaus raštai ir sukibimo optimizavimas skirtingose dangose

Rallys lenktynių padangų protektoriai yra specialiai sukurti skirtingoms dangos rūšims, kad suteiktų vairuotojui geresnį sukibimą ir stabilumą lenktynių metu. Kai kalba eina apie žvyro kelius, tokios padangos turi labai gilius protektorius, išdėstytus stulpelių tvarka. Jie įsikerta į laisvai judančius akmenis ir žemę, o tada išmeta dalis, kurios įstrigo, kad padanga galėtų išlaikyti gerą sukibimą. Asfaltuotuose keliuose, tokiuose kaip danga, konstrukcija visiškai pasikeičia. Protektoriai tampa daug tankesni ir plokštesni, leidžiantys padangai glaudžiau prigludti prie kelio paviršiaus. Dėl to posūkiai tampa aštresni ir geriau kontroliuojami net esant dideliam greičiui. Sunkioms žiemos sąlygoms ant snieguotų ir ledukštų kelių gamintojai kuria specialius kryptinius griovelių, kurie yra strėliški formos. Jie padeda išstumti sniegą iš padangos apačios judant į priekį, todėl sumažėja padangų šoninis slydimo efektas, kai vairuotojui reikia greitai pasukti.

Gumos mišiniai: suderinant padangų chemiją su dangos rūšimi ir temperatūra

Gaminant padangas, gamintojai maišo skirtingus gumos tipus, kad būtų pasiektas tinkamas balansas tarp lankstumo ir ilgaamžiškumo esant įvairioms orų sąlygoms. Minkštesnės mišrainės geriausiai veikia esant labai šalčiui, pavyzdžiui, maždaug nuo minus 20 laipsnių Celsijaus iki apie 10 laipsnių, neleidžiant padangoms pernelyg sustingti lede. Šiltomis dienomis, paprastai esant tarp 10 ir 30 laipsnių Celsijaus, naudojamos kietesnės medžiagos, kad padangos neirtų nuo karštų žvyro kelių, kai jos visą dieną būna saulėje. Specialios žieminių padangų formulės iš tikrųjų turi kiek silicio, kuris padeda išvengti jų pavirtimo į akmenį šalčio sąlygose. Pagal paskutinį metų Motorsport Materials Report tyrimą, tokios specialios žieminių padangų mišrainės vairuotojams suteikia apie 18 procentų geresnį sukibimą lyginant su įprastomis vasarinėmis padangomis sniege ir lede.

Pirelli Rally padangų asortimentas asfaltui, žvygui, sniegui ir ledui

Geriausi gamintojai rimtai vertina žvyro padangas. Paimkite jų K4 modelį, kuris yra vidutinio kietumo, arba KM6, sukurtą specialiai purvo sąlygomis. Šios padangos turi šonines apsaugines sieneles, kurios yra 2,5 karto gilesnės nei įprastos, šiandien rinkoje esančios. Kalbant apie lenktynės ant asfalto, jie sukūrė S7 liniją su šia specialia hibridine junginio medžiaga. Vairuotojai praneša, kad šios padangos nusidėvėja maždaug 32 proc. lėčiau, kai važiuoja per didelio greičio asfalto dalis. Ir nepamirškime ir apie žiemos ralius. "Ice" padangų kolekcijoje yra ne mažiau kaip 190 įjungtų spynų, įtaisytų į kiekvieną padangą. Tai suteikia jiems maždaug 40% geresnį laikymąsi ant ledų paviršių, palyginti su senosios mokyklos fiksuotais šunimis.

Hankook Dynapro R213: technologijos ir paviršiaus pritaikymas

Kitas padangų gamintojas sukūrė savo aukščiausios klasės ratilines padangas, naudodamas kažką, ką vadina adaptuojančia bėgių geometrija. Šių padangų šakės yra sukurtos kompiuterio modeliavimu, kad jos iš tikrųjų pakeistų formą priklausomai nuo sąlygų. Vairuojant ant sniego, jos plečiasi, todėl labiau liečiasi su kelio paviršiumi, bet tada susitraukia, kai susiduria su žvyru, kad akmenys neužstotų viduje. Remiantis neseniai atliktais bandymais, vairuotojai gali tikėtis, kad ant drėgnų takų stabdymo galia bus 22 proc. geresnė nei senesnėse to paties padangų versijose. Be to, yra dar viena graži savybė, kurią verta paminėti. Šeksagoniškai formos centriniai blokai sumažina vibracijas ant žvyro 15 procentų, pasak "Rally Engineering Quarterly" iš praėjusių metų.

Šablonų dizainas ir ilgaamžiškumas žvyro, purvo ir drėgnų sąlygų sąlygomis

Svarbios žvyro ir purvo dirvožemio charakteristikos

Dangorėms, sukuriamiems keliui ir dulkių raliams, reikia didelių, agresyvių protektoriaus blokų, tinkamai išdėstytų, kad galėtų tikrai sukibti su atviros vietovės paviršiumi. Tarp šių blokų esančių griovelių gylis paprastai siekia nuo 6 iki 8 mm, kad akmenys nekliūtų, tačiau vis tiek būtų užtikrinta pakankama šoninė stabilumo jėga, kai automobilis slysta posūkiuose. Daugelyje pirminių prekių ženklų pastaruoju metu pradėjo į savo modelius integruoti pakopomis išdėstytus peties griovelius. Tai padeda sumažinti nepageidaujamą protektoriaus deformavimąsi važiuojant greitai, kuris ralio lenktynininkams yra nepageidaujamas, nes dėl to pernelyg greitai nubyla padangos techniškai sudėtingose trasos dalyse, kur kiekviena sekundė yra svarbi.

Savarankiškai valantys protektoriai, užtikrinantys pranašesnę purvo pašalinimo kokybę

Mudų specifiniai raliaus padangos naudoja lanksto formos griovius ir sutrauktas kanalų sienas, kad pašalintų 80 % įstrigusių šiukšlių per 2–3 padangos apsisukimus. Tokia savarankiško valymo savybė išlaiko 92 % pradinio sukibimo su molu, turtingu dumblu, lyginant su neoptimalizuota konstrukcija. Plokščių briaunose esantys pasvirę plyšių tinklai dar labiau padidina sukibimą, nes lankstosi ir pritaikomi prie nelygios vietovės.

Hidroplanavimo atsparumas ir sukibimas šlapiomis ir snieguotomis sąlygomis

Šlapios oro sąlygos raliaus padangos naudoja apskritimo formos griovius su 45 laipsnių šakojimasis kanalais, kad pašalintų 12 litrų vandens per sekundę esant 80 km/h greičiui. Daugiapakopis plyšių tinklas (4–6 plyšių viename kvadratiniame colyje) padidina dantytas briaunas nekenkiant blokų standumui, sumažinant hidroplanavimo riziką 40 % esant stovinčiam vandeniui.

Padangų nublizgimo valdymas ir ilgaamžiškumas techniškai apdorotuose žvyrų etapuose

Armatūrinės nailoninės dangtelio sluoksnys ir dvigubo sudėties protektoriai padidina žvyrų padangų tarnavimo laiką 35 % šiurkščių paviršių sąlygose. 2023 metų nubrozdinimo tyrimas parodė, kad padangos su kintamo kietumo guma (65 Shore A centras / 55 Shore A petys) sumažina netolygų nubrozdinimą 28 % per ilgalaikes posūkių apkrovas.

Maksimalus sukibimas su sniegu ir ledu: viniai, mišiniai ir stabilumas

Su viniais ir be vinų ralyje padangos ledo sąlygose

Kai kalbama apie ledo trasas, komandos turi rinktis tarp vinuotų ir įprastų padangų. Vinuotos padangos į padangų protektorių įterpia metalinius iškilimus, kurie leidžia geriau įsikibti į ledą. Kai kurie bandymai parodė, kad jos suteikia apie 50 % daugiau sukibimo jėgos nei įprastos padangos, o tai yra didelis skirtumas lenktyniaujant ant užšalusio kelio. Tačiau yra ir minusų. Šios padangos su vinimis nėra tinkamos, kai trasoje yra tiek ledo, tiek žvyro ar asfalto dalių. Be to, daugelyje vietų jos faktiškai yra draudžiamos, nes ilgainiui gerokai nubrozdina kelių danga. Tai palieka nevinuotas padangas kaip kitą alternatyvą. Gamintojai jas kuria su mikro įpjūviais ir specialiais protektoriais, kurie padeda išlaikyti kontaktą su kelio danga, ant kurios važiuojama. Nors jos nėra tokios patikimos kaip vinuotos versijos, jos gana gerai veikia įvairiomis ledo sąlygomis ir nesugadina viešųjų kelių.

Minkšti guminiai mišiniai geriau sukibimui su sniegu

Ralyje naudojami padangos šiais laikais yra pagamintos iš specialaus kaučiuko, sumaišyto su silika, kad jos išliktų lankstios net esant temperatūrai žemiau minus 20 laipsnių Celsijaus (tai yra maždaug minus 4 laipsniai pagal Farenheitą). Ši lankstumo savybė padeda geriau laikytis snieguoto kelio nei įprastos žiemos padangos. Medžiaga prisitaiko prie nelygaus reljefo ir nepraranda elastingumo šaltyje. Kai kurios naujausios bandymų duomenys rodo, kad šios pažengusios padangos gali sumažinti stabdymo atstumą apie 35 procentais ant supakuoto snieguoto kelio, lyginant su standartinėmis žiemos padangomis. Padangų inžinieriai kruopščiai dirbo siekdami rasti tinkamą balansą tarp pakankamo lankstumo sukibimui ir pakankamos tvirtumo ilgaamžiškumui. Jie sukūrė sudėtingas protektoriaus formas, kurios išstumia snieguotą vandenį ir padeda išvengti pavojingų situacijų, kai padangos pradeda slysti ant vandens (akvaplanavimo) lenktynių metu.

Padangų ilgaamžiškumo prieš minusines temperatūras užtikrinimas

Kai padangos ilgą laiką laikomos šaltuose temperatūrose, jos pradeda greičiau nusidėvėti ir tampa jautresnės įtrūkimams. Stambios padangų įmonės jau kurį laiką ieško sprendimų, kuriantys specialias medžiagas, atsparias šalčiui, stipresnes šonines sienas ir papildomą apsaugą nuo pradūrimų. Pagal paskutiniais metais paskelbtus tyrimus, ralyje naudojamos padangos su šiais patobulinimais išlaikė apie 90 % jų lankstumo net praleidus 12 valandų esant minus 25 laipsnių Celsijaus temperatūrai (tai yra maždaug minus 13 laipsnių pagal Farenheitą), tuo tarpu įprastos žiemines padangos išlaikė tik apie 65 %. Tokių konstrukcinių patobulinimų nauda ypač pastebima, kai vairuotojams reikia nuolatinio sukibimo ilgose ledo kelių dalyse, kad padangos neprarastų visos savo naudingosios savybės.

Optimalus padangų slėgis ir konstrukcija ralyje ištvermei

Realaus laiko padangų slėgio koregavimas priklausomai nuo reljefo

Ralyje komandos nuolat koreguoja padangų slėgį priklausomai nuo kelio dangos. Kai kelias tampa akmenuotas ir žvyras, sumažinus slėgį iki 20–24 psi padangos geriau priglunda prie kelio, padidinant sukibimą. Tačiau kai vėl pasitaiko asfaltuotas kelias, vairuotojai dažnai padidina padangų slėgį iki 28 ar net 32 psi, kad padangų šonai neperlenktų esant dideliam greičiui. Šiandien daugelyje automobilių įrengtos protingos sistemos, kurios fiksuoja, kas vyksta po automobilio, ir rekomenduoja padangų slėgio koregavimus net tada, kai etapas dar nebaigtas. Tikslas visada yra rasti optimalų balansą tarp pakankamo sukibimo ir padangų ilgaamžiškumo visą lenktynių trukmę.

Balansavimas tarp sukibimo ir nubrozdinimų tiksliai reguliuojant padangų slėgį

Per didelis padangų slėgis pagreitina protektoriaus vidurio dėvėjimą ir sumažina smūgių sugertį akmenuotoje vietovėje, o per mažas slėgis kelia pavojų šonams. Komandos analizuoja dėvėjimo modelius, kad nustatytų optimalų slėgį, maksimaliai padidinant etapo greitį. Pavyzdžiui, 2023 m. FIA tyrimas parodė, kad protektoriaus atsiskyrimas sumažėjo 12 %, kai padangų slėgis neviršijo nustatyto 2 PSI ribų konkrečiai vietovei.

Sustiprinti šonai ir pradurtiems atsparios ralyje naudojamų padangų konstrukcija

Daugiasluoksnės nilono juostos ir didelės tankumo guminės mišrainės apsaugo šonus nuo paslėptų akmenų ar griovių smūgių. 2023 m. Rytų Afrikos ralyje testuotos Kevlar sustiprintos padangos pagal Tarptautinės ralyjų padangų asociacijos (IRTC) duomenis turėjo 63 % mažiau pradūrimų nei standartinės padangos. Tokios konstrukcijos išlaiko lankstumą esant ekstremaliam temperatūros diapazonui, o tai ypač svarbu kelias dienas trunkančiuose renginiuose.

Lengvosios ir sunkiosios padangos: našumo kompromisiniai variantai ilguose etapuose

Rally lenktynių padangos, sveriančios mažiau nei 12 kg, tikrai padeda greičiau pagreitinti ir geriau valdyti automobilį judant per siauras technines dalis, nors jos linkusios nusidėvėti apie 22 procentus greičiau, važiuojant per nelygų reljefą. Kita vertus, sunkesnės padangos, sveriančios daugiau nei 15 kg, tarnauja kur kas ilgiau lenktynių metu, tačiau turi savo kainą. Jos prideda papildomą svorį, kuris sulėtina judėjimą, sumažinant maksimalų greitį nuo 4 iki galbūt 7 kilometrų per valandą. Dauguma komandų nusprendžia, ką naudoti, priklausomai nuo to, kiek kiekviena etapo ilgis. Lengvesnės padangos praktiškai yra standartas trumpiems sprintams iki 15 km, kai svarbiausias yra greitis. Tačiau kai etapai viršija 30 km, įgulos pereina prie šių sustiprintų versijų, kurios gali išlaikyti didesnę apkrovą, net jei jos nėra tokios greitos iš pradžių.

Pritaikant padangų strategiją pagal etapo grįžtamąjį ryšį ir orų pokyčius

Po etapo padangų nubrozdinimo analizė ir oro radarų atnaujinimai skatina realaus laiko strategijos pokyčius. Vienai pirmininkaujančiai WRC komandai 2023 metais pereinus prie vidutinio gylio protektorių, kai lietaus intensyvumas viršijo 8 mm/valandą, pagal IRTC drėgmės ir sukibimo rekomendacijas, sumažėjo slidžių etapų avarijų skaičius 41%.

DAK

Kodėl ralio padangos tinka skirtingiems paviršiams?

Ralio padangos yra specialiai sukurtos su unikaliomis protektoriaus schemomis ir guminėmis mišrainėmis, kad būtų užtikrintas optimalus sukibimas ir ilgaamžiškumas įvairių tipų paviršiuose, tokiuose kaip asfaltas, žvyras, sniegas ir ledas.

Kaip šiuolaikinės ralio komandos pasirenka tinkamas padangas nepastoviam orui?

Šiuolaikinės ralio komandos naudoja dirbtinio intelekto prognozavimo modelius ir realaus laiko telemetrijos duomenis, kad kintant orui ir kelių paviršiams būtų galima koreguoti padangų pasirinkimą ir gumos mišrainės parinkimą.

Kokie inovaciniai sprendimai buvo įgyvendinti ralio padangų konstrukcijoje siekiant pagerinti jų našumą?

Gamintojai pristatė fazės pokyčių medžiagas, armuotus nailoninius diržus ir pažengusias kaučiuko mišrinių medžiagų kompozicijas, kad būtų padidinta atsparumas šilumai ir šalčiui, prasidūrimui ir sukibimui skirtingomis sąlygomis.

Kaip ralyje naudojami padangos išlaiko ilgaamžiškumą ekstremaliomis temperatūromis?

Gamintojai naudoja specialias kaučiuko mišrinių medžiagų kompozicijas, kurios išlaiko lankstumą net esant neigiamai temperatūrai, taip pat įtraukia tvirtesnes šonines sienas ir apsaugines medžiagas, kad būtų sumažintas dėvėjimas ir pažeidimai.