Felge, tj. naplatci se ?esto biraju po izgledu, ali naplatak, osim što ?ini kota?, automobilu služi za nekoliko korisnih stvari, od hla?enja ko?nica do ground efekta.
Projektiranje optimalnog automobilskog naplatka (njem. Felge) slijedi tri glavna principa. Prvi se ti?e osnovne uloge kota?a pa felga mora biti dovoljno ?vrsta. Promjer se odre?uje u skladu s drugim parametrima vozila, kao i izgled, ali povoljno je birati lagani materijal jer kota? spada u neovješenu masu vozila.
Drugi se ti?e hla?enja ko?nica pa naplatak ne smije onemogu?avati strujanje zraka i izmjenu topline. Krakovi nekih naplataka dizajnirani su sli?no impelerima pa pospješuju efekt ventiliranja, a proizvode se i ratkape (njem. Radkappe; poklopac kota?a) dizajnirane u tu svrhu. Tre?i princip vezan je uz drugi, a ti?e se aerodinami?kih svojstava.
Nerijetko su kota?i na putni?kim automobilima uvu?eni pod karoserijski lim i iz razloga skrivanja aerodinami?ki nepovoljnog utjecaja rotacije kota?a na otpor zraka. Naplatak može biti projektiran i da pruža relativno mali otpor, a da ne zatvara prostor strujanju zraka za hla?enje ko?nica. Ventilacijski efekt rotacije kota?a može se iskoristiti i za isisavanje zraka ispod automobila i iz prostora oko kota?a. Time se smanjuje visoki pritisak vrtložnog zraka (u aerodinamici ?esto zvanog prljavog zraka) u prostoru blatobrana, smiruje, ubrzava i usmjeruje protjecanje zraka ispod automobila (ground efekt) i pomaže se usmjeriti strujanje zraka prema drugim ventilacijskim ili aerodinami?kim elementima automobila.
Savjet u slu?aju kupnje novih naplataka
Omjer ?vrsto?e i težine, ventilacijska i aerodinami?ka svojstva bitne su odrednice naplatka, ali za cestovne automobile kupci ih naj?eš?e biraju po izgledu. Ako se odlu?ite na zamjenu naplataka na svojem vozilu, držite se preporuka proizvo?a?a (obi?no postoji nekoliko dimenzija koje se ugra?uju na isti model pa za col ili dva ve?i promjer uz odgovaraju?i profil guma nije problem) i važe?ih prometnih propisa (tehni?ki pregled). Bitno je da pri hodu ovjesa i zakretanju kota?a nema struganja i da naplatak ne smeta radu ko?nica. Bez ve?ih izmjena, izbor naplatka ograni?ava centralni provrt i broj i razmak rupa za vijke. Postoje standardi za svaki model automobila, ali obratite pozornost i na širinu naplatka (npr. oznaka 7.5J zna?i tip profila naplatka i širinu od 7,5 cola, tj. 190,5 mm), kao i na offset ili ET naplatka. Širina i ET osjetno mijenjaju i geometriju kota?a (ležanje, trag, ponašanje pri zakretanju) pa se mogu o?ekivati i druga?ija vozna svojstva. Ona nisu nužno bolja od tvorni?kih, ali to ovisi o po?etnim postavkama automobila. Potreban je i dodatni oprez pri kupnji naplataka korištenih u izvanrednim uvjetima (npr. off-road i utrke): zbog raznih tipova korozija i pogotovo zbog zamora materijala, naplatak može i puknuti za vrijeme vožnje.
Broj vijaka i dubina felge
ET (njem. Einpresstiefe) je mjera odstupanja plohe montiranja naplatka od centra naplatka. Negativni iznos zna?i da je ploha bliža centru auta (felga je duboka, npr. Lancia na fotografiji na kraju teksta), a pozitivni da je bliža vanjskoj strani kota?a (npr. prednji kota?i kamiona).
Što se ti?e broja vijaka, današnji standardi za aute su uglavnom 4 i 5 vijaka za držanje kota?a, a za zaštitu od kra?e ?esto se koristi sigurnosni vijak za koji je potreban poseban klju?. Razmak rupa za vijke mjeri se na nekoliko na?ina, ovisno o broju vijaka:
3: promjer zamišljene kružnice koja prolazi centrima provrta
4, 6, 8: od centra do centra nasuprotnih provrta
5, 7: od centra jednog provrta do vanjskog ruba nasuprotnog provrta
Zanimljivo je da neki japanski cestovni modeli ne koriste vijke i provrte u glav?ini nego navoje na glav?ini i matice kojima se pri?vrste naplatci, što je ?esto rješenje za trka?e automobile.
Slitine za naplatke
Osim ?elika, materijal za naplatke su razne slitine. Naj?eš?e su aluminijske, a za trka?e i športske modele koriste se i još lakše magnezijske ili pak uglji?na vlakna. U svakodnevnoj primjeni prednost ?elika su relativno jednostavno ravnanje u slu?aju deformacije i zaštita od hr?anja, dok naplatak od slitina pri ošte?enju ?eš?e puca i popravak nije uvijek mogu?, a neke slitine su podložne galvanskoj koroziji. Ipak, prednosti korištenja slitina višestruko su korisne. Naplatak od slitina ima manju masu i bolju vodljivost topline u odnosu na ekvivalentni ?eli?ni; tako se smanjuje neovješena masa vozila i lakše rasprši otpadna toplina od ko?nica/ko?enja. Jeftiniji naplatci od slitina se lijevaju, a kvalitetniji su uglavnom kovani.
Svojstva ko?nica i uloga materijala naplatka
Najkra?e re?eno, ko?nice stvaraju trenje, tj. pretvaraju kineti?ku energiju u toplinsku kako bi usporile vozilo. Ako se pregriju, materijali korišteni u ko?nicama cestovnih automobila gube svojstva, tj. plo?ica i disk sve više klize i gubi se ko?na sila. Za ekstremne uvjete, poput trka?ih, koriste se skupi uglji?no-kerami?ki kompoziti koje pak uglavnom treba zagrijati na odre?enu temperaturu da bi postali efikasni (ali i trpe više temperature, a to zna?i i da više topline prije?e na druge elemente automobila). Svaki ko?ni sklop treba hladiti, a to se rješava strujanjem zraka kako bi se izmijenila toplina. Neki automobili, kako bi težište približili centralnoj osi, diskove smještaju na poluosovinama bliže sredini vozila (npr. Lancia Aurelia, Alfa Romeo 75, Citroën DS…), ali naj?eš?e su ko?nice smještene na glav?inama pa dizajn naplatka može osigurati nužno strujanje zraka. Primjeri dizajna usmjerenog na ventiliranje, tj. na hla?enje ko?nica su felge na Nissanu 300ZX (Z32) te naplatak s ratkapom na BMW M5 (E34), ali se na to svojstvo pazi i na brojnim suvremenim cestovnim i sportskim automobilima.
Ground efekt
Pri automobilskoj aerodinamici, ground efekt je korištenje Bernoullijevog i Venturijevog principa (ukratko, pri kretanju prostorom odre?enog presjeka, fluidu s porastom brzine pada dinami?ki tlak) i viskoznosti zraka (korištenje grani?nog sloja zraka pri tlu i ispod vozila) za postizanje downforce-a (nadtlak koji pritiš?e automobil na cestu). Naplatak svojim okretanjem može pomo?i ispumpavanju zraka ispod automobila (kako bi se stvorila ta razlika tlakova, tj. podtlak ispod i nadtlak iznad automobila), a može i deflektirati zrak koji struji uz bok automobila od sebe, kako bi smanjio otpor zraka. Aerodinami?ke posljedice dizajna kota?a nije jednostavno kontrolirati jer je takva priroda dinamike fluida, a i dinamika kota?a i vozila uklju?uje razne uvjete: dimenzije, brzinu vrtnje, hod ovjesa, kut zakretanja, temperaturu itd.
Osim izvla?enja zraka ispod automobila samom dinamikom kretanja vozila, neki proizvo?a?i, poput Brabhama BT46 iz sezone F1 1978., koristili su ventilatore za ispumpavanje zraka pod autom (dok to novim pravilnicima nije bilo zabranjeno). Gordon Murray koji je BT46 i dizajnirao, pripremio je i novi automobil zvan T.50, nasljednik McLarena F1. I T.50 koristi ventilator u sprezi s difuzorima kako bi stvorio downforce.
Neovješena masa
Osim zbog manje inercije, lagani naplatak se bira i zbog niže neovješene mase za vozilo. Radi se o masi komponenti poput felgi, guma, djelom samog ovjesa itd., zapravo svega što ovjes automobila ne nosi. Osvrnimo se posebno na kota?. Kota? automobila u kretanju reagira na neravnine podloge (ceste) i oscilira na odre?eni na?in. Što je kota? lakši (ra?unajmo i težinu gume, no ovom prilikom ne i njena svojstva deformacije), to ?e brže i lakše pratiti podlogu (zbog rada ovjesa). Kra?e re?eno, lakši kota? osigurava više prijanjanja. Težina zna?i i inerciju, pa pokretanje i zaustavljanje traži više energije (makar tu zbog rotacije veliku ulogu igra i rub kota?a, tj. guma), a i opruge i amortizeri imaju više posla smiriti odre?ene vibracije težeg kota?a pri naglim kretanjima i ko?enjima (problem poskakivanja). U nekim slu?ajevima teži kota? je prednost: manje vibracija se prenosi na ostatak automobila (u kona?nici na putnike) ako guma apsorbira više vibracija, a ?itavi kota? je teži, tj. ima ve?u inerciju.
