رینگ فولادی یا رینگ آلومینیومی؟ کدام بهتر است؟

بدون شک رینگ های آلومینیومی و آلیاژی، ظاهر زیباتری دارند؛ اما آنچه مخصوصا در جاده های یخی و برف اهمیت دارد استحکام و قدرت مقاومت رینگ در برابر ضربه ها و حوادث احتمالی است. اما کدام از این دو رینگ می تواند در شرایط سخت بیشتر دوام بیاورد؟

مسئله این است که رینگ خودرو باید به قدری مقاوم باشد که در چاله ها و دست اندازهای مداوم جاده، به راحتی خم یا شکسته نشود و رینگ‌های فولادی با ظاهر نه‌چندان چشم‌نواز و مقاومت کمتر، فشار را جذب می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود تا این نوع رینگ‌ها، در برابر فشار بیش از حد خمیدگی پیدا کنند، اما شکستی اتفاق نمی‌افتد، علاوه بر این در صورت خم شدن جزئی، می‌توان آن‌ها را تعمیر کرد. اما در صورت شکستن رینگ آلومینیومی، تنها راه باقی‌مانده، خرید نمونه‌ی جدید است. اما آیا این موضوع به این معنی است که رینگ های اسپرت یا همان آلومینیومی مناسب نیستند؟

در بازار خودرو با توجه به اینکه رینگ های آلومینیومی کارایی بیشتر و طرفداران بیشتری از خود نشان می دهند، اکثر خودروها حتی آنهایی که در بازارهای داخلی ارائه می شود، با استفاده از چنین رینگ هایی تولید می شوند. به همین خاطر در این مقاله قصد داریم به مقایسه این دو رینگ فولادی و آلومینیومی بپردازیم تا ببینیم واقعا کدام یک از ویژگی های بهتری برخوردار است و استفاده از کدام جنس رینگ به صرفه تر است. با ما همراه باشید.

مقایسه دو رینگ فولادی و آلومینیومی

به کار بردن رینگ های اسپرت و غیرفولادی به خصوص در خودروهای جدید و به روز کمپانی های مطرح، رو به افزایش است. همچنین استفاده از این رینگ ها، بنابر دلایلی از قبیل: زیبایی، سبکی، افزایش قابلیت فرمان پذیری و… همواره توجه مصرف کنندگان را به خود جلب کرده است. رینگ چرخ غیرفولادی (آلومینیمی و…)، در صورتی که به طور استاندارد ساخته و استفاده شود، دارای مزایای قابل توجهی است

از جمله فاکتورهای مهمی که می تواند در استفاده از رینگ های آلومینیمی مدنظر باشد، روش انتخاب رینگ و لاستیک مناسب و متناسب با خودرو و نیز تکنولوژی تولید آنها است.

رینگ آلومینیوم قابلیت هدایت حرارتی بالایی دارد که بعد از نقره و مس بهترین هادی حرارتی شناخته می شود و دانسیته آن حدود ۲,۷ سانتی متر مکعب است. به همین دلیل از آلیاژهای سبک محسوب می شود. این آلیاژ در برابر خوردگی مقاوم است که علت آن، ایجاد لایه پایدار اکسیدی متخلخل است. نقطه ذوب آن حدود ۶۷۰ سانتی گراد است. با توجه به این ویژگی، آلیاژ مناسبی برای عملیات حرارتی بوده اما عملیات حرارتی آن “اج هاردینگ” یا “پیر سازی” است. از دیگر ویژگی های آن، می توان به قابلیت انجام کار مکانیکی و تغییر فرم سرد و گرم اشاره کرد. این آلیاژ را می توان در قالب های دائمی و یا فورج نیز استفاده کرد.

این آلیاژ به علت ویژگی های خاصی که دارد در بیشتر صنایع از جمله خودرو سازی، غذاسازی، ساختمان سازی، اسکلت سازی صنایع پتروشیمی و صنابع هوایی کاربرد دارد.همان طور که اشاره شد از جمله کاربردهای مهم آلومینیم در صنعت خودروسازی، تولید رینگ چرخ است. رینگ های اسپرت اگر به صورت استاندارد تولید و متناسب با خودرو استفاده شود شامل این مزایاست:

• افزایش زیبایی خودرو

• تنوع در تولید به دلیل قابلیت شکل پذیری بیشتر در مقایسه با رینگ های فولادی.

• کنترل پذیری بهتر خودرو

در خودرو وزن قسمت هایی چون بدنه، قطعات داخلی و موتور، توسط سیستم تعلیق خودرو ساپورت می شود؛ ولی وزن قسمت هایی چون رینگ و لاستیک توسط فنرها ساپورت نمی شوند. هر قدر وزن قسمت هایی که توسط سیستم تعلیق حمایت نمی شوند، کاهش یابد، کنترل خودرو در جاده راحت تر است و انتقال ضربه به درون خودرو کاهش خواهد یافت. در نتیجه استفاده از رینگ های آلومینیومی سبک، در کنترل پذیری خودرو نقش مهمی دارد.

• افزایش شتاب، کارآیی بهتر سیستم ترمز و کاهش مصرف سوخت

کمتر بودن اینرسی دورانی رینگ آلومینیومی در مقایسه با رینگ های فولادی، سبب افزایش شتاب، کارآیی بهتر سیستم ترمز و کاهش مصرف سوخت خودرو می شود. باید توجه داشت که اینرسی دورانی نقش مهمی در مصرف سوخت خودرو دارد. به طور ساده اینرسی، مقاومت اجسام در برابر تغییر حرکت، و اینرسی دورانی، مقاومت در برابر شتاب دورانی است. در یک خودرو تعداد زیادی جرم دوار وجود دارد که برای شتاب دادن به آن ها نیازمند انرژی هستیم، بعضی از این قطعات شامل چرخ دنده ها، میل لنگ، محورها، رینگ و لاستیک هستند.

هرچه جسم، دواری سنگین تر و قطر بیشتری داشته باشد، انرژی بیشتری برای شتاب دادن به آن لازم است. زمانی که بخواهیم جسم دواری مانند چرخ های خودرو را شتاب دهیم باید علاوه به غلبه بر وزن آن ها، انرژی را صرف اینرسی دورانی آن ها نیز کنیم. رینگ چرخ آلومینیومی به دلیل سبکی آن، اینرسی دورانی کمتری نسبت به رینگ های فولادی دارد و در نتیجه انرژی کمتری برای شتاب دادن به آن نیاز است که این ویژگی، سبب کاهش مصرف سوخت می شود.

• افزایش عمر لاستیک

به دلیل انتقال حرارت بیشتر رینگ های آلومینیومی و نیز توزیع یکنواخت آن در رینگ، لاستیکی که بر روی رینگ آلومینیومی بسته شده است ۱۰درصد خنک تر از لاستیکی است که بر روی رینگ های فولادی بسته شده و این ویژگی به ویژه در سرعت های بالاتر محسوس تر است و لاستیک های سردتر، مقاومت بیشتری در برابر سایش دارند.

• سایش یکنواخت لاستیک

به دلیل مزیت ساختاری رینگ آلومینومی نسبت به فولادی همچون یکپارچه بودن ساختار.

• مقاومت به خوردگی و زنگ زدن رینگ آلومینیومی در مقایسه با رینگ فولادی

در صورت از بین رفتن قسمتی از رنگ در رینگ های فولادی، این نوع رینگ به شدت در معرض زنگ زدگی و پوسیدگی است. در حالی که با توجه به ماهیت لایه اکسیدی محافظ بر روی آلومینیم، این مشکل در رینگ های آلومینیمی هرگز اتفاق نمی افتد.

• یکپارچگی ساختار رینگ های آلومینومی

به دلیل یکپارچه بودن ساختار رینگ های آلومینومی در مقایسه با رینگ های فولادی، لنگی و قابلیت جذب ارتعاش چرخ حتی در سرعت های بالا به طور قابل توجهی کاهش می یابد و مقاومت به ضربه نیز مناسب تر است.

• افزایش ایمنی خودرو در سرعت های بالا

در اثر اصطکاک بین لاستیک و جاده در سرعت های بالا قابلیت خنک کاری لاستیک افزایش یافته و سرعت خنک شدن سیستم ترمز با استفاده از رینگ های آلومینیومی به دلیل انتقال حرارت بالاتر نیز مناسب تر خواهد بود.

• بالانس مناسب تر

مقاومت بیشتر رینگ های آلومینومی در برابر اعوجاج، سبب حفظ بالانس چرخ در درازمدت می شود.

• قابلیت جذب ارتعاش مناسب

• مقاومت به ایجاد ترک و افزایش ترک

ساختار رینگ آلومینومی چگونه است؟

قسمت های مختلف رینگ، عبارتند از:

1. قطر رینگ 2. پهنای رینگ 3. فلنج

قطر دایره پیچ (P.C.D) و تعداد سوراخ های پیچ

P.C.D قطر دایره ای است که از تمام سوراخ های پیچ رینگ عبور می کند. در واقع در صورتی که خطی را به گونه ای عبور دهیم که از مرکز رینگ و مراکز دو سوراخ پیچ، عبور کند، طول این خط برابر با P.C.D است.

البته در صورتی که رینگ پنج سوراخ داشته باشد مطابق با شکل ، باید فاصله بین مرکز یک سوراخ و کنار سوراخ دیگر، رینگ چرخ در نظر گرفته شود. اغلب با توجه به سازنده خودرو، برای بستن رینگ به ۴ تا ۸ پیچ نیاز است. بنابراین P.C.D ۴*۱۰۸mm؛ یعنی رینگ دارای چهار سوراخ پیچ بوده و قطر دایره ای که از مرکز پیچ ها عبور می کند ۱۰۰ میلی متر است.

سوراخ هاب

سوراخی است که در مرکز رینگ قرار دارد و هاب خودرو در داخل آن قرار می گیرد. در صورتی که قطر هاب رینگ دقیقا برابر با قطر هاب خودرو باشد نوع رینگ hup center است و با فیکس شدن دقیق هاب رینگ و خودرو، رینگ بالانس می شود پیچ ها بیشتر نقش نگه دارنده رینگ را بر روی دیسک خودرو دارند. این نوع روش بستن، روش متداول در اکثر خودروها است.اگر پیچ ها نقش اساسی در بالانس کردن رینگ داشته باشند نوع رینگ lug center است.

آفست

در صورتی که خطی از وسط طوقه رینگ چرخ، عبور دهیم فاصله بین این خط و محلی که هاب رینگ بر روی دیسک پیچ می شود، آفست نام دارد.

سه نوع آفست قابل تعریف است:

الف. در صورتی که محل اتصال چرخ با دیسک دقیقا بر روی این خط مرکزی باشد نوع آفست رینگ zero یا صفر است.

ب. در صورتی که محل اتصال چرخ با دیسک نسبت به این خط مرکزی، به سمت خارج باشد، نوع آفست رینگ positive یا مثبت است.

ج. در صورتی که محل اتصال چرخ با دیسک نسبت به این خط مرکزی به سمت داخل باشد، نوع آفست رینگ Negative یا منفی است.