Súčasná situácia a vývojový trend kovaných hliníkových kolies

Vzhľadom na stále prísnejšie predpisy týkajúce sa ochrany energie a ochrany životného prostredia sa smerovanie rozvoja automobilového priemyslu v posledných rokoch venuje vývoju vozidiel s nízkou spotrebou paliva a nízkymi emisiami. Spomedzi rôznych opatrení na zníženie spotreby paliva je dosiahnutie automobilového ľahkého ľahkého vápna najvyššou prioritou a hlavné zameranie ľahkej váhy je nastavené na vodičský systém.

Preto sa úsilie o prijatie ľahkých kovových materiálov (hliník, horčík) a organických materiálov (polymérne materiály) v chôdzi stala účinným opatrením na zníženie hmotnosti prázdnych vozidiel.

Existuje stále viac príkladov používania hliníka ako ľahkého štrukturálneho materiálu. V súčasnosti je priemerná konzumácia hliníka každého vozidla 70 kilogramov, čo predstavuje približne 6% prázdnej hmotnosti vozidla. Medzi nimi je používanie hliníka pre motor a prevodovku 40 kg, pre chôdzu je 18 kg, pre telo vozidla je 10 kg a pre vnútorné vybavenie je 3 kg. Podľa najnovšieho odhadu dosiahne spotreba hliníka v automobiloch v nasledujúcich rokoch 120 kilogramov.

Doteraz sa používanie ľahkých kovových materiálov v automobiloch sústreďovalo hlavne na telo vozidla a každodenné sa zvyšuje aj využitie rotujúcich a vibračných častí. Pokiaľ ide o omšu, kolesá sa ujali vedenia. Prijatím olovených kolies je možné znížiť nielen spotrebu energie vozidla počas zrýchlenia, ale v spojení kolesí s kolesami so zavesením tela vozidla je možné dosiahnuť aj malú tangenciálnu silu. To je prospešné pre dizajn veľkosti a kvalitu tela vozidla a chôdze. Znížená hmotnosť bez zaťaženia v dôsledku používania hliníkových kolies tiež náhodou zlepšila výkonnosť a pohodlie vozidla.

Použitie hliníkových kolies má 20 rokov v histórii a má šokujúci vplyv na motoristický šport. V roku 1923 boli závodné automobily vyrobené spoločnosťou Pugaqi vybavené hliníkovými kolesami obsadenými pieskovými formami. Potom trvala nemecká spoločnosť Mercedes-Benz o tri roky, kým vyvinula hliníkové kolesá s zváranými hliníkovými kolesami. Kolesá boli extrudované a tento typ hliníkového kolesa sa používal iba v závodných automobiloch.
Hliníkové kolesá sa dnes stali originálnymi alebo voliteľnými dielmi vo výrobcov automobilov. Automobilové kolesá sa vyrábajú hlavne nízkotlakovým odliatím. Od polovice -1960 s sa výrazne zvýšilo použitie kovaných hliníkových kolies v automobiloch a nákladných vozidlách. Obzvlášť stojí za zmienku, že hliníkové kolesá vyrobené technológiou kovania hliníkom vyvinuté Otto Fuchs boli vložené do hromadnej výroby a boli aplikované na autá Mercedes-Benz a Porsche.

Úspešné uplatňovanie hliníkových kolies spočíva najprv v tom, že majú ľahšiu hmotnosť v porovnaní s oceľovými kolesami a môžu spĺňať svoje prísne požiadavky na návrh. Okrem toho v dôsledku vysokej tepelnej vodivosti hliníka môže rýchlo rozptýliť trecie teplo generované pneumatikami. Na jednej strane teda môže znížiť tepelné zaťaženie brzdového zariadenia a na druhej strane tiež zlepšuje bezpečnosť vozidla. Okrem toho použitie hliníkových kolies zníži vystavenie tepla pneumatík, to znamená, že zníži kompresné práce pneumatík. Preto vedie k zníženiu opotrebenia pneumatík.

Moderné automobily majú nasledujúce požiadavky na systémy kolies: minimálna hmotnosť, dobré statické a dynamické charakteristiky pevnosti, dobrý odolnosť proti korózii, dobrý výkon rotácie, dobrá tepelná vodivosť, dobrý regeneratívny výkon, neobmedzené možnosti formovania, vynikajúca povrchová úprava a nízka cena.

Stanovenie veľkosti kolies vo vozidle by sa nemalo zakladať iba na požiadavkách vozidla za normálnych jazdných podmienok, ale tiež by sa bral do úvahy požiadavky na používanie v podmienkach nesprávneho využívania a preťaženia pracovného napätia, podmienok MPA, najmä požiadaviek na vysokorýchlostný priechod cez zlé povrchy cesty pri nízkom tlaku vzduchu. Na vývoj kolesa, ktoré je čo najľahšie, je potrebné nielen vyberať materiály s nízkou hustotou, ale aj vykonávať výkonnostné testy na materiáloch. Aj keď má vysokú statickú pevnosť, musí mať tiež dobrú plasticitu, aby mohla vydržať zaťaženie deformáciou za podmienok preťaženia. Okrem toho by mala mať dobrý odpor vibrácií a odolnosť proti korózii na dosiahnutie potrebnej životnosti.