Trenutna situacija i trend razvoja krivotvorenih aluminijskih kotača

Zbog sve strožih propisa o uštedi energije i zaštiti okoliša, razvojni smjer automobilske industrije posljednjih godina posvećen je razvoju vozila s malom potrošnjom goriva i malim emisijama. Među različitim mjerama za smanjenje potrošnje goriva, postizanje laganog automobila je glavni prioritet, a glavni fokus laganog sustava postavljen je na vozački sustav.

Stoga je napori za usvajanje laganih metalnih materijala (aluminij, magnezij) i organski materijali (polimerni materijali) u sustavu hodanja postali učinkovita mjera za smanjenje težine praznih vozila.

Sve je više primjera upotrebe aluminija kao laganog strukturnog materijala. Trenutno je prosječna potrošnja aluminija svakog automobila 70 kilograma, što čini otprilike 6% prazne težine automobila. Među njima je upotreba aluminija za motor i mjenjač 40 kg, jer je sustav hodanja 18 kg, za tijelo vozila je 10 kg, a za unutarnju opremu 3 kg. Prema najnovijoj procjeni, potrošnja aluminija u automobilima doseći će 120 kilograma u narednih nekoliko godina.

Do sada je upotreba laganih metalnih materijala u automobilima uglavnom koncentrirana na tijelo vozila, a upotreba u rotirajućim i vibrirajućim dijelovima također se povećava iz dana u dan. U smislu mase, kotači preuzmu vodstvo. Usvajanjem olovnih kotača ne samo da se može smanjiti potrošnja energije automobila tijekom ubrzanja, već se može postići i mala tangencijalna sila u povezivanju kotača s ovjesom tijela vozila. To je korisno i za dizajn veličine i kvalitetu tijela vozila i sustav hodanja. Smanjena masa bez opterećenja zbog uporabe aluminijskih kotača također je slučajno poboljšala vožnju i udobnost vozila.

Upotreba aluminijskih kotača ima povijest od 20 godina i imala je šokantan učinak na moto sportove. Godine 1923. trkački automobili koje je napravila Pugaqi Company opremljena su aluminijskim kotačima koje su lijevale kalupi od pijeska. Nakon toga, njemačkoj kompaniji Mercedes-Benz trebalo je tri godine da razvije aluminijske kotače tipa govora s zavarenim aluminijskim kotačima. Kotači su ekstrudirani, a ova vrsta aluminijskog kotača koristila se samo u trkačkim automobilima.
Danas su aluminijski kotači postali originalni ili opcionalni dijelovi u proizvođačima automobila. Automobilski kotači uglavnom se proizvode lijevanjem niskog tlaka. Od Mid -1960 s, upotreba kovanih aluminijskih kotača u automobilima i teretnim kamionima značajno se povećala. Osobito je vrijedno napomenuti da su aluminijski kotači izrađene aluminijskom tehnologijom kovanja koje je razvio Otto Fuchs stavljeni u masovnu proizvodnju i primijenjeni na automobile Mercedes-Benz i Porsche.

Uspješna primjena aluminijskih kotača najprije je u činjenici da su lakši u težini u usporedbi sa čeličnim kotačima i mogu udovoljiti svojim strogim zahtjevima za dizajnom. Osim toga, zbog velike toplinske vodljivosti aluminija, može brzo raspršiti toplinu trenja koju stvaraju gume. Tako s jedne strane može smanjiti toplinsko opterećenje uređaja za kočenje, a s druge strane, također poboljšava sigurnost vožnje vozila. Nadalje, upotreba aluminijskih kotača smanjit će toplinsku izloženost guma, to jest, smanjit će kompresijski rad guma. Dakle, pogoduje smanjenju trošenja guma.

Moderni automobili imaju sljedeće zahtjeve za sustave kotača: minimalna masa, dobra statička i dinamička karakteristika čvrstoće, dobra otpornost na koroziju, dobre rotacijske performanse, dobra toplinska vodljivost, dobre regenerativne performanse, neograničene mogućnosti oblikovanja, izvrsna površinska završna obrada i niska cijena.

Određivanje veličine kotača vozila ne bi se trebalo temeljiti samo na zahtjevima vozila u uobičajenim uvjetima vožnje, već uzimaju u obzir i zahtjeve za upotrebu u pogrešnim uvjetima upotrebe i preopterećenja radnog stresa, uvjetima MPA, posebno zahtjeva za prolazom velike brzine kroz loše cestovne površine pod niskim tlakom zraka. Da biste razvili kotač koji je što je moguće lagano, nije potrebno samo odabrati materijale niske gustoće, već i provoditi testove performansi na materijalima. Iako ima visoku statičku čvrstoću, mora imati i dobru plastičnost tako da može izdržati opterećenja kroz deformacije u uvjetima preopterećenja. Osim toga, trebao bi imati dobru otpornost na vibraciju i otpornost na koroziju kako bi se postigao potreban radni vijek.