Гуме за рали: опстанак у тешким условима

Инжењеринг и перформансе рали гума у екстремним условима

Како рали гуме издржавају најтеже услове

Рали гуме издржавају екстремне силе — од удараца оштрих шљунака до абразивног трења на тврдој подлози. Њихов опстанак зависи од четири кључне адаптације:

• Гуме од вишекомпонентних једињења које отпорне на истуре, али задржавају флексибилност
• Јачани појасеви од нилона да отклони отпад и минимизира проклапања
• Правац блокова протектора који се чисте од мува док се укопавају у растресите површине
• Прогресивна чврстоћа бочних страна да упија удараце не угрожавајући информације при скретању

Основни инжењерски принципи изузетне отпорности

Kada je u pitanju proizvodnja guma za rali trke, proizvođači moraju da iznalaže finu ravnotežu između različitih zahteva. Najnoviji gumeni sastavi sa visokim sadržajem silike zapravo otpuštaju toplotu otprilike 23% brže u poređenju sa uobičajenim rali gumama, prema onom FIA izveštaju iz prošle godine. Prilično impresivno ako uzmemo u obzir da ove gume i dalje moraju da ostanu fleksibilne čak i kada temperature padnu ispod tačke smrzavanja, dobro funkcionišući i na oko 14 stepeni Farenhajta. Ispod svih tih guma nalaze se posebni čelični slojevi koji se prepleću i pružaju dodatnu čvrstinu tokom onih ludih skokova na velikim brzinama s kojima se trkači susreću na planinskim putevima. Ova poboljšanja su takođe učinila stvarnu razliku, smanjujući kvarove guma usred WRC trka skoro 18%. Za timove koji se takmiče na ovom nivou, svaki mali predstoji u šta broji.

Studija slučaja: Performanse guma na rali Monte Karlo 2023.

Ono što se dogodilo na raliju bilo je zaista prilično zanimljivo. Staza je gume izbacivala na sve strane, uključujući suve asfaltne delove, sekcije prekrivene crnim ledom i ogromne zanose snega uz rubove. Ekipi koje su se odlučile za posebne hibridne profile pokazale su bolje rezultate u celokupnoj utakmici. Ove gume su imale različite smeše gume unutar sebe, kao i žlebove koji su se razlikovali po dubini kroz površinu. Na onim delima trake kojima se prelazilo iz jedne u drugu situaciju, postizale su ubrzanje od oko 2 sekunde po kilometru u poređenju sa redovnim gumama. Pregled svih podataka prikupljenih nakon događaja takođe pokazuje nešto izuzetno. Čak i kada su se temperature naglo menjale između 28 stepeni Farenhajta i 55 stepeni Farenhajta (što je otprilike -2 Celzijusa do 13 Celzijusa), ove gume su i dalje zadržavale oko 91% svoje maksimalne potencijalne vučne sile koju bi imale u idealnim uslovima.

Napredak u otpornosti na ekstremnu hladnoću i toplotu kod ralijskih guma

Најновији фазно променљиви материјали који се користе унутар гумених језгара помажу у одржавању хладноће изнутра, што спречава распадање гумених смеши када се гуме окрећу на високим брзинама током дужег временског периода. Један од водећих произвођача гума је тестирао свој нови прототип и утврдио да је одржавао стабилну перформансу кроз 12 узастопних степеница са каменчићима чак и када су температуре достизале 97 степени Фаренхајта 2023. године. Екипе на терену су тестирали ове гуме у неким заиста екстремним условима, а резултати говоре сами за себе, са око 15% бољим контролом температуре у поређењу са старијим моделима. За свакога ко се разуме у тркање, овакав напредак може да буде одлучујући фактор између победе и пораза.

Усклађивање избора гума са непредвидивим временским условима

Савремене рали екипе користе моделе предвиђања засноване на вештачкој интелигенцији који упоређују:

Телеметрија у реалном времену омогућава екипама да прелазе са једног на друго једињење – меко, средње тврдо и тврдо – током такмичења, што је смањило временске казне за 43% током 2023. године у променљивим временским условима на WRC такмичењима.

Избор теренских гума по типу подлоге: Асфалт, Шљунак, Снег и Лед

Профили гума и оптимизација тракције на различитим подлогама

Profil na gume za rali je posebno dizajniran za različite podloge, kako bi vozačima osigurao bolje prianjanje i stabilnost tokom trka. Kada je reč o šljunkovitim putevima, ove gume imaju veoma duboke profile raspoređene u kosi šahovski uzorak. Oni se zabijaju u rastresene kamenje i zemlju, a zatim izbacuju delove koji se zaglave, tako da guma održava dobar kontakt sa podlogom. Na asfaltnim putevima, dizajn se potpuno menja. Profil postaje znatno gušći i ravniji, omogućavajući gumi da ostane bliže površini puta. To čini da zavoji budu oštriji i bolje kontrolisani, čak i pri velikim brzinama. Kada su u pitanju zahtevne zimske uslove na snegu i ledu, proizvođači prave posebne usmerene žlebove u obliku strelica. Oni pomažu u odgurivanju snega sa donjeg dela gume dok se kreće napred, što znači manje proklizavanja u stranu kada vozači moraju da prave nagla skretanja.

Gumene smese: Usklađivanje hemije guma sa podlogom i temperaturom

Kod proizvodnje guma, proizvođači mešaju različite vrste gume kako bi pronašli pravi balans između elastičnosti i dugotrajnosti u različitim vremenskim uslovima. Mešavine koje su mekše najbolje funkcionišu kada je veoma hladno, recimo oko minus 20 stepeni Celzijusa do otprilike 10 stepeni, čime se sprečava pretvaranje guma u previše krute na ledu. Za toplije dane, obično između 10 i 30 stepeni Celzijusa, koristi se nešto tvrđa mešavina kako bi gume izdržale dugo sunčanja i vožnje po vrelim šljunčanim putevima. Posebne formule zimskih guma zapravo sadrže određenu količinu silike koja pomaže da gume ne postanu potpuno krute na ekstremno niskim temperaturama. Prema nedavnoj studiji objavljenoj u Motorsport Materials Report prošle godine, ove posebne zimske mešavine omogućavaju vozačima oko 18% bolje vuče u odnosu na redovne letnje gume u uslovima snega i leda.

Pirelli-jev asortiman guma za ralije za asfalt, šljunak, sneg i led

Водећи произвођачи последњих година постали су озбиљнији у погледу гравилних гума. Узмите њихов модел K4 који је прилично средње тврд, или KM6 који је специјално дизајниран за услове блата. Ове гуме долазе са заштитом бочних зидова која је заправо 2,5 пута дубља у поређењу са обичним дизајнима на данашњем тржишту. Када је у питању трка на асфалту, они су развили линију S7 са овим специјалним хибридним композитним материјалом. Возачи наводе да ове гуме троше 32% спорије када се возе кроз високе брзине на асфалту. А не заборавимо ни на зимске ралије. Колекција Ice гума укључује не мање од 190 увлачених пегова убацивих у сваку гуму. То им даје отприлике 40% боље сцеп на леденим површинама у поређењу са старим фиксним пеговима који се још увек користе.

Hankook Dynapro R213: Технологија и адаптивност површине

Један алтернативни произвођач гума је развио своју најбољу рали гуму коришћењем нечега што се назива адаптивна геометрија протектора. Пукотине на овим гумама су дизајниране помоћу рачунарског моделовања тако да заправо мењају облик у зависности од услова. Проширују се када се вози по снегу, што помаже у повећању контакта са коловозом, али се затим скупљају када се удари на шљунчане путеве да би се спречило заглављивање каменчића унутра. Према недавним тестовима, возачи могу очекивати за 22% бољу моћ коčења на мокром коловозу у поређењу са старијим верзијама исте гуме. Постоји још једна занимљива карактеристика вредна спомена, а то су шестоугаони централни блокови који смањују вибрације током шљунчаних етапа за око 15% према објавама из прошлогодишњег кварталника Rally Engineering Quarterly.

Дизајн протектора и трајност за шљунак, муљ и мокре услове

Основне карактеристике протектора за терен шљунка и прашине

Gume napravljene za teren i zemljane relaje trebaju velike, agresivne blokove profila koji su pravilno razmaknuti kako bi dobro hvatale po labavom tlu. Žlebovi između ovih blokova su obično duboki oko 6 do 8 mm, što pomaže da se spreči zaglavljivanje kamenja, a istovremeno osigurava dovoljnu bočnu stabilnost prilikom klizanja kroz krivine. Većina vodećih brendova je u poslednje vreme počela uključivati različito razmaknute ramena profila u svoje dizajne. Ovo smanjuje dosadno trzanje profila koje se javlja pri velikim brzinama, što vozači relaja posebno ne vole jer dovodi do brzog trošenja guma na onim zahtevnim tehničkim delovima trake gde svaki sekund ide u račun.

Samoočistavajući dizajni profila za superiorno uklanjanje blata

Гуме за рали у блату имају жлобове арковидног облика и зидове канала који се сужавају, чиме уклањају 80% угроженог отпада у року од 2–3 окрета гуме. Ова способност самоочишћавања одржава 92% првобитног потиска у глиненом мулу у поређењу са неоптимизованим дизајнима. Косе мреже у блоковима протектора додатно побољшавају захват тиме што се савијају да би се прилагодиле неједнаком терену.

Отпор против хидропланирања и захват у мокрим и слизавим условима

Гуме за рали у кишним условима користе уздужне жлобове са гранама под 45 степени који евакуишу 12 литара воде у секунди на брзини од 80 km/h. Вишекратно густа мрежа жлебова (4–6 жлебова по квадратном инчу) повећава број рубова за захват без смањења чврстоће блокова, чиме се ризик од хидропланирања у стајаћој води смањује за 40%.

Управљање трошењем и трајношћу гума на техничким шљунчаним стазама

Jačani slojevi od nylona i gume sa dvostrukim sastavom povećavaju vijek trajanja guma za šljunak za 35% na abrazivnim površinama. Studija iz 2023. godine o abraziji je utvrdila da gume sa gumenim masama promenljive tvrdoće (65 Shore A centar / 55 Shore A ramena) smanjuju nepravilno trošenje za 28% tokom dugotrajnih opterećenja u krivinama.

Maksimalni hvat na snegu i ledu: Čavli, sastavi i stabilnost

Gume sa čavlima naspram guma bez čavala u uslovima na ledu

Kada je reč o lednatim trasama u raliju, timovi moraju da biraju između čava i redovnih guma. Čavi su u osnovi gume koje imaju metalne šiljke u šarama, čime bolje zahvataju led. Neki testovi pokazuju da čavi imaju otprilike 50% više vučnog efekta u poređenju sa normalnim gumama, što čini veliku razliku kada se trči po zaleđenim putevima. Ali postoji mana. Ove gume sa šiljcima nisu dobre kada trasa uključuje i led, i deonice sa šljunkom ili asfaltom. Osim toga, mnoge zemlje ih uopšte ne dozvoljavaju jer tokom vremena jako oštećuju puteve. To ostavlja gume bez čava kao alternativu. Proizvođači ih projektuju sa sitnim urezima i posebnim šarama koje pomažu u održavanju kontakta sa podlogom na kojoj se vozi. Iako ne pružaju istu vuču kao čavi, prilično dobro funkcionišu u različitim lednatim uslovima, a ne oštećuju javne puteve.

Meki gumeni sastavi za poboljšanu vuču na snegu

Gume za rali danas se prave od specijalnog gumenog materijala pomiješanog sa silikom, što im omogućava da ostanu elastične čak i kada temperature padnu ispod minus 20 stepeni Celzijusa (to je oko minus 4 Farenhajta). Ova elastičnost im pomaže da bolje zahvate snijeg u poređenju sa standardnim zimskim gumama. Smeša se prilagođava grubom terenu i ne postaje krhka na ekstremno niskim temperaturama. Neka nedavna testiranja pokazuju da ove napredne gume mogu smanjiti zaustavni put za oko 35 posto na zbijenim snježnim putevima u poređenju sa standardnim zimskim modelima. Inženjeri koji rade na gumama naporno su tražili pravi balans između dovoljne mekoće za prianjanje i dovoljne čvrstoće za dug vijek trajanja. Tako su razvili složene uzorke protektora koji istiskuju blato i pomažu u sprečavanju opasnog klizanja po vodi tokom trka.

Održavanje izdržljivosti guma na temperaturama ispod nule

Када се гуме дуго налазе на смрзавајућим температурама, почињу брже да се троше и постају склоне формирању пукотина. Велике компаније за гуме већ су неко време радиле на решењима, мешајући специјалне материјале који отпорнији на хладноћу, заједно са јачим бочним зидовима и додатном заштитом од продора. Према истраживању објављеном прошле године, рали гуме направљене са овим побољшањима задржале су око 90% своје флексибилности чак и након 12 сати проведених при температури од минус 25 степени Целзијуса (то је око минус 13 Фаренхајтових степени), док су обичне зимске гуме успеле да задрже само око 65%. Оваква инжењерска побољшања заиста чине разлику када возачима треба поуздано хватање на дугим деловима залеђених путева, без губитка ефективности гума.

Оптималан притисак и конструкција гума за рали издржљивост

Адаптација притиска у гумама у реалном времену у складу са тереном

У ралијама, тимови стално мењају притисак у гумама у зависности од површине на којој се налазе. Када ствари постану камените и гравићене, са нижим притиском око 20 до можда 24 пси заиста помаже у повећању тракције јер чини гуме више распоређеним на тлу. Али када ударе у те глатке секције асфалта, возачи обично надују гуме на око 28 или чак 32 пси тако да се стране не савијају превише на високим брзинама. Данас су многи аутомобили опремљени паметним системима који заправо читају шта се дешава испод точака и сугеришу прилагођавање притиска док су још усред етапе. Циљ је увек пронаћи сладку тачку између довољно прихвата и осигурања да гуме трају током целе трке без издувања.

Балансирање прихватања и знојања кроз прецизну инфлацију

Prekomerno napuhanje ubrzava trošenje srednjeg dela profila i smanjuje apsorpciju udara na kamenitim terenima, dok nedovoljno napuhanje ugrožava bočne zidove. Timovi analiziraju uzorke trošenja kako bi identifikovali optimalne „tačke pritiska“ koje maksimalizuju vreme vožnje po etapama. Na primer, studija FIA iz 2023. godine je pokazala smanjenje odvajanja profila za 12% kada pritisak ostane unutar 2 PSI u odnosu na ciljne vrednosti za određeni teren.

Ojačani bočni zidovi i gume otporne na prodiranje za relij

Višeslojne kevlar trake i gume od visoko guste gume povećavaju otpornost bočnih zidova na udarce od skrivenih kamenjeva ili brazdi. Gume ojačane kevlarom testirane na Istoafričkom reliju 2023. imale su 63% manje proboja u poređenju sa standardnim modelima, prema Međunarodnom relij trkačkom konsorcijumu guma (IRTC). Ovakve konstrukcije zadržavaju fleksibilnost na ekstremnim temperaturama, što je ključno za višednevne trke.

Lagane i teške gume: kompromisi u dugim etapama

Gume za rali koje imaju masu ispod 12 kg zaista poboljšavaju ubrzanje i upravljanje prilikom prolaska kroz uske i tehničke delove staze, iako se troše otprilike 22% brže na grubom terenu. S druge strane, izdržljivije gume koje imaju masu preko 15 kg traju znatno duže tokom dugih trka, ali imaju svoju cenu. One dodaju dodatnu težinu koja usporava kretanje, smanjujući maksimalnu brzinu između 4 i 7 kilometara na čas. Većina ekipa odlučuje šta će koristiti u zavisnosti od dužine svake etape. Lagane gume praktično su standard za kratke sprirove do 15 km gde je brzina najvažnija. Međutim, kada etape premaše 30 km, posada prelazi na ojačane verzije koje bolje izdržavaju opterećenje, iako nisu baš tako brze na početku.

Prilagođavanje strategije za gume na osnovu povratnih informacija sa etape i promena vremenskih uslova

Анализа трошења гума након фазе и ажурирања метеоролошког радара у реалном времену подстичу промене у стратегији. Водећи тим у WRC смањио је незгоде на мокрој подлози за 41% 2023. године тако што је прешао на гуме средње дубине када је интензитет кише премашио 8 mm/час, као што су препоручиле IRTC-ине препоруке о влажности и тракцији.

Често постављана питања

Шта чини гуме за ралије погодним за различите подлоге?

Гуме за ралије специјално су конструисане са јединственим узорцима протектора и смеши резине како би осигурале оптимално хватање и издржљивост на разним подлогама као што су асфалт, шљунак, снег и лед.

Како модерни рали тимови бирају праву гуму за непредвидиво време?

Модерни рали тимови користе моделе предвиђања засноване на вештачкој интелигенцији и податке у реалном времену са телеметрије како би прилагодили избор гума и састава резине у складу са променљивим временским условима и стањем пута.

Које иновације су направљене у конструкцији гума за ралије ради побољшања перформанси?

Proizvođači su uveli materijale koji menjaju fazu, pojaseve od armiranog nylona i napredne gume da bi poboljšali otpornost na toplotu i hladnoću, otpornost na prodiranje i prianjanje u različitim uslovima.

Kako ralijumska guma održavaju izdržljivost na ekstremnim temperaturama?

Proizvođači koriste posebne smeše gume koje zadržavaju elastičnost čak i na temperaturama ispod nule, kao i jače bočne zidove i zaštitne materijale kako bi sprecili habanje i oštećenja.