Sepistatud alumiiniumrataste praegune olukord ja arengusuund

Üha enam rangemaid energiasäästu ja keskkonnakaitse eeskirjade tõttu on autotööstuse arengusuund viimastel aastatel pühendatud madala kütusekulu ja madala heitgaasidega sõidukite arendamisele. Erinevate kütusekulu vähendamise meetmete hulgas on peamine prioriteet autotööstuse kergekaalu saavutamine ja kergekaalu põhirõhk on sõidusüsteemile seatud.

Seetõttu on kõndimissüsteemis kergete metallmaterjalide (alumiiniumist, magneesiumi) ja orgaaniliste materjalide (polümeermaterjalide) kasutuselevõtmiseks muutunud tõhusaks meetmeks tühjade sõidukite kaalu vähendamiseks.

Alumiiniumi kasutamisest kerge konstruktsioonimaterjalina on üha rohkem näiteid. Praegu on iga auto keskmine alumiiniumist tarbimine 70 kilogrammi, moodustades umbes 6% auto tühjast kaalust. Nende hulgas on mootori ja käigukasti alumiiniumi kasutamine 40 kg, kõndimissüsteemi jaoks on see 18 kg, sõiduki korpuse jaoks on see 10 kg ja sisevarustuse jaoks on see 3 kg. Viimase hinnangu kohaselt ulatub autode alumiiniumi tarbimine lähiaastatel 120 kilogrammi.

Siiani on kergmetallide kasutamine autodes peamiselt koondunud sõiduki korpusele ning ka pöörlevate ja vibreerivate osade kasutamine suureneb ka päevast päeva. Massi osas võtavad rattad juhtima. Pliirataste vastuvõtmisega saab mitte ainult auto energiatarbimist kiirenduse ajal vähendada, vaid ka väikest tangentsiaalset jõudu saab rataste ühendamisel sõiduki keha vedrustusega. See on kasulik nii sõiduki korpuse suuruse kujundamisele kui ka kvaliteedile ning kõndimissüsteemile. Alumiiniumrataste kasutamisest tulenev vähendatud mass on ka sõiduki sõidu jõudlust ja mugavust parandanud.

Alumiiniumrataste kasutamisel on olnud 20 aastat ja sellel on olnud motospordile šokeeriv mõju. 1923. aastal olid Pugaqi Company tehtud võidusõiduautod varustatud liivavormide poolt valatud alumiiniumratastega. Pärast seda kulus Saksa Mercedes-Benzi ettevõttel kolm aastat, et arendada kodara tüüpi alumiiniumrattaid keevitatud alumiiniumratastega. Rattad olid välja pressitud ja seda tüüpi alumiiniumrattat kasutati ainult võidusõiduautodes.
Täna on alumiiniumrattad muutunud autotootjate originaalseks või valikuliseks osaks. Autorattaid toodetakse peamiselt madala rõhuvaluga. Alates keskmisest -1960 on sepistatud alumiiniumrataste kasutamine autodes ja veoautodes märkimisväärselt. Eriti väärib märkimist, et Otto Fuchsi välja töötatud alumiiniumi sepistamise tehnoloogia tehtud alumiiniumrattad on pandud masstootmisse ja neid on rakendatud Mercedes-Benzi ja Porsche autodele.

Alumiiniumrataste edukas rakendamine seisneb kõigepealt selles, et nad on teraseratastega võrreldes kergemad ja võivad täita nende rangeid projekteerimisnõudeid. Lisaks võib see alumiiniumi kõrge soojusjuhtivuse tõttu kiiresti hajutada rehvide tekitatud hõõrdekuumuse. Seega võib see ühelt poolt vähendada pidurdusseadme soojuskoormust ja teiselt poolt parandab see ka sõiduki sõiduohutust. Lisaks vähendab alumiiniumrataste kasutamine rehvide soojuse kokkupuudet, see tähendab, et see vähendab rehvide kokkusurumistööd. Seega soodustab see rehvide kulumise vähendamist.

Kaasaegsetel autodel on järgmised nõuded rattasüsteemidele: minimaalne mass, head staatilised ja dünaamilised tugevuse omadused, hea korrosioonikindlus, hea pöörlemisvõime, hea soojusjuhtivus, hea regeneratiivne jõudlus, piiramatu moodustamisvõimalused, suurepärane pinnaviimistlus ja madal hind.

Sõiduki ratta suuruse määramine ei peaks põhinema mitte ainult sõiduki nõuetel normaalsetes sõidutingimustes, vaid võtma arvesse ka kasutamisnõudeid ebaõigetes kasutustingimustes ja tööst Stress, MPA tingimusi, eriti nõudeid madalal maanteepindadel madala õhurõhu korral. Võimalik ratta arendamiseks, mis on võimalikult kerge, pole vaja valida mitte ainult madala tihedusega materjalid, vaid ka materjalide jõudluskatseid teha. Kui tal on kõrge staatiline tugevus, peab sellel olema ka hea plastilisus, nii et see talub ülekoormuse tingimustes deformatsiooni kaudu koormusi. Lisaks peaks sellel olema hea vibratsioonikindlus ja korrosioonikindlus vajaliku kasutusaja saavutamiseks.