Advertisement

 

Tune it: Ζάντες

Tune it: Ζάντες

Μέσα στις ζέστες που μας έπιασαν, είπα να μη γράψω πάλι κάτι πολύ τεχνικό, αλλά κάτι πιο light και γενικού ενδιαφέροντος για …νορμάλ ανθρώπους -αλήθεια, περνιόμαστε για νορμάλ εμείς που γράφουμε και διαβάζουμε Power Automotive Magazine?- έτσι ώστε να μη κάψουμε και τίποτα εγκεφαλικά κύτταρα από τα -έτσι κι αλλιώς- λίγα που μας έχουν μείνει! Σοβαροί και κάγκουρες, λοιπόν, ας δούμε μερικά πραγματάκια για τις ζάντες που έχουν αρκετό ενδιαφέρον.

Γενικότητες

Οι ζάντες από ελαφρό κράμα είναι τροχοί κατασκευασμένοι από κράμα αλουμινίου ή μαγνησίου. Τα κράματα είναι μείγματα μετάλλων και άλλων στοιχείων. Παρέχουν γενικά μεγαλύτερη αντοχή από τα καθαρά -χωρίς προσμίξεις- μέταλλα, τα οποία είναι συνήθως πολύ πιο μαλακά και πιο εύκαμπτα. Τα κράματα αλουμινίου ή μαγνησίου γενικά είναι ελαφρύτερα, παρέχουν καλύτερη αγωγιμότητα θερμότητας και βέβαια βελτιώνουν την εμφάνιση σε σύγκριση με τους ατσάλινους τροχούς που έχουν τα περισσότερα αυτοκίνητα στο βασικό τους εξοπλισμό.
Οι πρώτες ζάντες αλουμινίου ήταν κατασκευασμένες από κράματα μαγνησίου. Στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1960, οι βελτιώσεις χύτευσης αλουμινίου επέτρεψαν την κατασκευή πιο αξιόπιστων/ασφαλέστερων ζαντών που είχαν και την απαιτούμενη αντοχή. Μέχρι τότε οι περισσότεροι τροχοί από αλουμίνιο υπέφεραν από χαμηλή αντοχή. Επειδή οι πρώτες προσπάθειες για ελαφρές ζάντες  ήταν συχνά από μαγνήσιο (συχνά αναφερόμενες ως «mags» στο Αμέρικα), οι πρώτες αποτυχίες αποδόθηκαν στη χαμηλή αντοχή του μαγνησίου, όταν σε πολλές περιπτώσεις οι τροχοί αυτοί ήταν τροχοί από κράμα αλουμινίου κακής απόδοσης, καλύτερα να σου βγει το μάτι παρά το όνομα…. Μόλις οι βελτιώσεις χύτευσης αλουμινίου υιοθετήθηκαν ευρύτερα, η ζάντα αλουμινίου αντικατέστησε το μαγνήσιο έχοντας αρκετά χαμηλότερο κόστος και προσφέροντας άριστη απόδοση για τα μηχανοκίνητα σπορ.

Χαρακτηριστικά
Οι ελαφρύτερες ζάντες μπορούν να βελτιώσουν τη συμπεριφορά του αυτοκινήτου μειώνοντας το λεγόμενο «μη αναρτώμενο» βάρος, επιτρέποντας στην ανάρτηση να ακολουθεί πιο πιστά το έδαφος και έτσι να βελτιώνει την πρόσφυση, χωρίς ωστόσο να είναι όλες οι ζάντες αλουμινίου ελαφρύτερες από τις αντίστοιχες σιδερένιες! Η μείωση δε της συνολικής μάζας του οχήματος μπορεί επίσης να συμβάλλει στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου, κάτι που δεν φαίνεται όμως να υπολογίζει και κανείς στα σοβαρά, ας πάει η βενζίνη στα 2€ το λίτρο και τα ξαναλέμε!
Η καλύτερη αγωγιμότητα της θερμότητας και ο πιο «ανοικτός» σχεδιασμός των τροχών αλουμινίου μπορούν και βοηθούν στην απαγωγή της θερμότητας από τα φρένα, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση του φρεναρίσματος σε πιο απαιτητικές συνθήκες οδήγησης και μειώνει την πιθανότητα μειωμένης απόδοσης των φρένων λόγω υπερθέρμανσης. Να αναφέρω σχετικά ότι κάποτε στα Μέγαρα μέτρησα 115 βαθμούς στη ζάντα! Βέβαια, ήταν και 1.400 κιλά το θηρίο, πήγαινε γρήγορα και ήθελε πολύ τσαρούχι…
Ο κυριότερος λόγος αγοράς των ζαντών αλουμινίου είναι βέβαια η βελτίωση της εμφάνισης, όπως την εννοεί ο καθένας μας. Πράγματι, με τις σύγχρονες τεχνικές χύτευσης μπορούμε να δημιουργήσουμε εντυπωσιακά σχέδια και αυτό διαπιστώνεται από τις πολλές χιλιάδες σχέδια που κυκλοφορούν από πάμπολλους κατασκευαστές. Αντίθετα, οι ατσάλινες ζάντες συνήθως πρεσάρονται σε φύλλο μετάλλου και στη συνέχεια συγκολλούνται μεταξύ τους (συχνά αφήνουν αντιαισθητικές ανωμαλίες) και πρέπει να βαφτούν για να αποφευχθεί η διάβρωση και/ή να καλυφθούν με καπάκια (τάσια).
Οι ζάντες αλουμινίου είναι όμως και ευαίσθητες σε γαλβανική διάβρωση, η οποία μπορεί να προκαλέσει διαρροή αέρα στα ελαστικά, εάν δεν ληφθούν προληπτικά μέτρα. Επίσης, είναι πιο δύσκολο να επισκευαστούν από τις ατσάλινες, όταν στραβώσουν, αλλά η υψηλότερη τιμή τους συνήθως κάνει τις επισκευές φθηνότερες από την αντικατάσταση. Οι ζάντες αλουμινίου είναι ακριβότερες από τις κοινές ατσάλινες και ως εκ τούτου συχνά δεν περιλαμβάνονται στο βασικό εξοπλισμό, αλλά διατίθενται στην αγορά ως πρόσθετο αξεσουάρ ή ως μέρος μίας ακριβότερης έκδοσης. Ωστόσο, έχουν γίνει πολύ πιο κοινές εδώ και καμιά 20ετία και συμπεριλαμβάνονται ως στάνταρ εξοπλισμός σε πολυτελή και σπορ αυτοκίνητα με υψηλότερες τιμές, ενώ οι ζάντες μεγαλύτερου μεγέθους είναι και αυτές προαιρετικός εξοπλισμός. Φτάσαμε να βλέπουμε ζάντες 19, 20 ακόμα και 21 ιντσών σε ακριβά εργαλεία, εκεί που τη δεκαετία 70-80 βλέπαμε 13αρες και 14αρες… Το υψηλό δε κόστος των μεγάλων και ακριβών ζαντών τις καθιστά ελκυστικές για τους …επιχειρηματίες του σκότους και για να αντιμετωπιστεί αυτό χρησιμοποιούνται συχνά παξιμάδια ασφαλείας που χρειάζονται ένα ειδικό κλειδί για την αφαίρεση, πόσες φορές έχετε χάσει κι’ εσείς αυτό το gamημένο κλειδί? Οι περισσότερες ζάντες αλουμινίου κατασκευάζονται με διαδικασίες χύτευσης, αλλά μερικές είναι σφυρήλατες. Οι σφυρήλατες ζάντες είναι συνήθως ελαφρύτερες, ανθεκτικότερες, αλλά πολύ πιο ακριβές από τις χυτοπρεσαριστές. Υπάρχουν δύο τύποι σφυρήλατων ζαντών: οι μονοκόμματες ή οι διαιρούμενες. Οι διαιρούμενες σφυρήλατες μπορεί να αποτελούνται από δύο ή τρία κομμάτια. Το μέσα στεφάνι, το εξωτερικό στεφάνι και το κέντρο του τροχού με τις τρύπες για τα μπουλόνια. Όλα τα μέρη της διαιρούμενης ζάντας μοντάρονται με μπουλόνια. Οι BBS RS είναι ένα από τα πρώτα και πιο διάσημα σχέδια διαιρούμενων ζαντών. Μια τεράστια ποικιλία από ζάντες αλουμινίου είναι διαθέσιμες για ιδιοκτήτες που θέλουν ελαφρύτερες, πιο ελκυστικές, σπανιότερες και/ή ζάντες με μεγαλύτερη διάμετρο στα αυτοκίνητά τους, εδώ είναι ο …παράδεισος του κάγκουρα! Όσο για τα «πλεονεκτήματα» με τις όλο και μεγαλύτερες ζάντες, οι έρευνες που πραγματοποιήθηκαν, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία ζαντών αλουμινίου διαφορετικού μεγέθους από 41 έως 48 cm, όλες με την ίδια μάρκα και τύπο ελαστικών, έδειξαν ότι τόσο η επιτάχυνση όσο και η οικονομία καυσίμου υποφέρουν από τους μεγαλύτερους τροχούς. Σημειώστε επίσης ότι η άνεση κατά την οδήγηση και ο θόρυβος επηρεάστηκαν αρνητικά από τη μεγαλύτερη διάμετρο. Όμως …μπρος στα κάλλη τι είναι ο πόνος?


Aftermarket

Οι περισσότερες ζάντες, όπως είπαμε, είναι χυτοπρεσαριστές, ενώ μόνο μερικές από αυτές είναι σφυρήλατες, όπως οι Compomotive, Speedline και κάποιες άλλες, ακριβές. Πάμπολλες εταιρείες-κατασκευάστριες ζαντών εμφανίσθηκαν λόγω της αυξανόμενης ζήτησης για τροχούς μεγαλύτερης διαμέτρου. Να αναφέρω πληροφοριακά ότι η παλαιότερη βρετανική εταιρεία στον τομέα είναι η Wolfrace, η οποία ήταν η πρώτη εταιρεία που προσέφερε στην Ευρώπη ζάντες από κράμα αλουμινίου, με την περίφημη Έγκριση TÜV. Η Wolfrace έγινε περισσότερο γνωστή όταν προμήθευσε τους τροχούς για το Thrust SSC, που πέτυχε το εξωπραγματικό …υπερηχητικό ρεκόρ ταχύτητας στη Μ. Βρετανία και για να ξέρουμε τι λέμε, μιλάμε για …1.227km/h , στο έδαφος!

Ζάντες από κράματα μαγνησίου

Οι ζάντες από κράματα μαγνησίου χρησιμοποιήθηκαν αρχικά για αγώνες, αλλά η δημοτικότητά τους κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960 οδήγησε στην ανάπτυξη και άλλων ζαντών με χύτευση, ιδίως με κράματα αλουμινίου. Ωστόσο, δεν παράγονται πλέον καθαρές ζάντες μαγνησίου, οι οποίες πλέον βρίσκονται μόνο σε κλασσικά αυτοκίνητα. Το καθαρό μαγνήσιο -χωρίς προσμίξεις- πάσχει από πολλά προβλήματα. Οι Vintage ζάντες μαγνησίου ήταν πολύ επιρρεπείς σε σκασίματα, ρωγμές και διάβρωση. Το μαγνήσιο, σαν κομμάτι μέταλλο, είναι δύσκολο να αναφλεγεί, αλλά οι ζάντες μπορούν να πάρουν φωτιά όταν καούν τα λάστιχα ή με παρατεταμένο ξύσιμο του τροχού στην άσφαλτο μετά από καταστροφή του ελαστικού. Τα κράματα μαγνησίου αργότερα βελτιώθηκαν για να διορθώσουν τα περισσότερα από αυτά τα προβλήματα. Έτσι, η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Αεροπορίας των ΗΠΑ (FAA) έκανε πολλές δοκιμές κατά την τελευταία δεκαετία και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η πιθανότητα ανάφλεξης του μαγνησίου δεν θεωρείται πλέον ανησυχητική. Οι σύγχρονες τεχνολογίες επιφανειακής επεξεργασίας παρέχουν προστασία από τη διάβρωση και επεκτείνουν σημαντικά το μέσο κύκλο ζωής των ζαντών μαγνησίου. Το βάρος μίας ζάντας μαγνησίου είναι περίπου 5-9 κιλά (ανάλογα βέβαια με το μέγεθος). Ποιοι όμως είναι οι τρόποι κατασκευής?

Σφυρηλάτηση

Η σφυρηλάτηση μπορεί να γίνει σε ένα στάδιο ή σε περισσότερα. Οι ζάντες που παράγονται με αυτή τη μέθοδο είναι συνήθως πιο σκληρές και άκαμπτες από τις ζάντες αλουμινίου, αν και το κόστος είναι πολύ υψηλότερο. Η διαμόρφωση του σχήματος της ζάντας δεν γίνεται μια κι έξω, αλλά σε διαδοχικά στάδια σφυρηλάτησης μέχρι να πάρει την τελική του μορφή, με το κομμάτι να αναθερμαίνεται ανάμεσα στα διάφορα στάδια. Το κομμάτι του μετάλλου πριν τη σφυρηλάτηση θερμαίνεται στους 400oC και στη συνέχεια τοποθετείται σε πρέσες που φτάνουν σε πίεση και τους 10.000 τόνους. Η σφυρηλάτηση είναι μία περίπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει βήματα, όπως η θέρμανση, η κύλιση, η εφαρμογή υψηλής πίεσης, η σφυρηλάτηση ή/και συνδυασμό αυτών. Σαν αποτέλεσμα, η μοριακή δομή του κράματος αποκτά μεγαλύτερη «πυκνότητα» και το υλικό (στην περίπτωση μας το αλουμίνιο) γίνεται ισχυρότερο/ανθεκτικότερο και πιο ελαφρύ. Υπάρχουν σφυρήλατες ζάντες μονοκόμματες και διαιρούμενες, δύο και τριών τεμαχίων. Η διαδικασία της σφυρηλάτησης απαιτεί και τον πιο ακριβό εξοπλισμό παραγωγής.


Χύτευση με ψηλή πίεση (HPDC: High Pressure Die Casting)

Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί ένα καλούπι σε μία μεγάλη χυτοπρέσα. Το λιωμένο μαγνήσιο χύνεται σε ένα σωλήνα πλήρωσης και ένα έμβολο ωθεί το υγρό μέταλλο στη μήτρα με υψηλή ταχύτητα και πίεση. Όταν το μαγνήσιο στερεοποιηθεί, η μήτρα ανοίγει και η ζάντα αφαιρείται από το καλούπι. Οι ζάντες που παράγονται με αυτή τη μέθοδο είναι φθηνότερες και ανθεκτικές στη διάβρωση, αλλά είναι λιγότερο εύκαμπτες και έχουν μικρότερη αντοχή λόγω της φύσης του HPDC.


Χύτευση υπό χαμηλή πίεση (LPDC)

Αυτή η διαδικασία συνήθως χρησιμοποιεί ένα ατσάλινο καλούπι που βρίσκεται πάνω από δοχείο γεμάτο με λιωμένο μαγνήσιο. Συνήθως, το δοχείο εφαρμόζεται πάνω στο καλούπι και ένα μείγμα πεπιεσμένου αέρα και αδρανούς αερίου χρησιμοποιείται για να πιέσει το λιωμένο μέταλλο προς τα πάνω μέσα από ένα σωλήνα πληρώσεως στο καλούπι. Με την τεχνική LPDC έχουμε βελτιώσεις στην εξελασιμότητα των ζαντών μαγνησίου και επίσης στις ζάντες αλουμινίου.


Χύτευση βαρύτητας (ή ελεύθερη χύτευση)

Οι ζάντες μαγνησίου με ελεύθερη χύτευση υπάρχουν από τις αρχές της δεκαετίας του 1920 και διαθέτουν καλές ιδιότητες, κάπως καλύτερες απ’ ό,τι μπορεί να επιτευχθεί με την απλή χύτευση αλουμινίου. Το κόστος του εξοπλισμού για τις ζάντες με ελεύθερη χύτευση είναι φθηνότερο από κάθε άλλη μέθοδο παραγωγής. Έτσι, έγινε εφικτή η παραγωγή -σε μικρές παρτίδες- για ζάντες με ιδιαίτερα σχέδια και με πολύ μικρό χρόνο υλοποίησης.

Εκτός από μέταλλα και κράματα, τι άλλο υπάρχει?

Δεν τελειώνουν οι ζάντες με τα κράματα, γιατί εδώ και κάποιες δεκαετίες έχουν βγει και ζάντες από carbon. Τέλος τα μέταλλα στην περίπτωση αυτή, αλλά μιλάμε για πολύ περιορισμένη επιλογή, για ειδικά μοντέλα και πάντα για τσέπες …χωρίς πάτο. Όπως φαντάζεστε, οι εν λόγω ζάντες προσφέρουν δραματική μείωση βάρους και μεγάλη αντοχή. Οι εταιρείες που κατασκευάζουν carbon ζάντες μετριούνται στα δάχτυλα του ενός χεριού και η τιμή της 4άδας πλησιάζει το νουμεράκι ενός αυτοκινήτου πόλης, οι large όμως κάγκουρες σίγουρα ξέρουν πού θα τις βρούνε και πόσα θα σκάσουν!

Επιλογή

Η επιλογή της ζάντας, πέρα από το επιθυμητό οπτικό αποτέλεσμα, πρέπει να αποτελεί οπωσδήποτε συνάρτηση και με τα φρένα που είχε ή που βάλαμε εμείς στο εργαλείο μας. Πολλές φορές μάλιστα δουλεύουμε ανάποδα. Έχοντας δηλαδή δεδομένη τη ζάντα, ψάχνουμε ποιους δίσκους και δαγκάνες μπορούμε να φορέσουμε. Κι αν αυτή η μελέτη μας γίνει σωστά, μπορούμε να έχουμε άριστα αποτελέσματα, αισθητικά αλλά και λειτουργικά. Ένα τελευταίο που θέλω να θίξω πριν τα κλείσω και πάω Σχοινιά να βρέξω την …κορμάρα μου, είναι το θέμα του offset. Όχι, δεν μπορείτε να βάλετε ό,τι γουστάρετε ή τουλάχιστον δεν πρέπει. Το χιλιοειπωμένο «ο κατασκευαστής δεν είναι malακας» ισχύει βέβαια κι’ εδώ. Φροντίστε να κρατηθείτε το πολύ 5-10mm από το offset του κατασκευαστή, αλλιώς θα έχετε μεγάλη καταπόνηση και πολύ γρήγορη φθορά των ρουλεμάν στους τροχούς, εκτός από το μεγαλύτερο ζόρι στο παρκάρισμα που μπορεί να μη σας πειράζει.  Αυτά, λοιπόν, είχα να πω, αν θέλετε περισσότερη ανάλυση, υπάρχει και το The Power of Knowledge, αλλιώς άντε να κάνετε κάνα μπάνιο, που ανοίγει και την όρεξη για κοψίδι…  

 

Αρθρογράφος