Pedeorelha | Hoe banden werken

Yurii Mongol
0
5180
614

5 waarschuwingssignalen dat u nieuwe banden nodig heeft
Hoe de Tweel airless band werkt
-Hoe rubber werkt
Zijn sommige banden veiliger dan andere?

Weet u wat alle markeringen op uw banden betekenen??

-Als u op zoek bent naar nieuwe banden, kunnen alle variabelen in de bandenspecificaties en het verwarrende jargon dat u van bandenverkopers of "experts" hoort, uw aankoop nogal stressvol maken. Of misschien wilt u gewoon de banden die u al heeft, de concepten die aan het werk zijn, de betekenis van al die zijwandmarkeringen volledig begrijpen. Wat betekenen al deze dingen in normale termen??

-In dit artikel zullen we onderzoeken hoe banden worden gebouwd en kijken wat er in een band zit. We zullen ontdekken wat alle cijfers en markeringen op de zijwand van een band betekenen, en we zullen een deel van dat bandenjargon ontcijferen. Aan het einde van dit artikel begrijpt u hoe een band uw auto ondersteunt, en weet u waarom warmte zich kan ophopen in uw banden, vooral als de spanning laag is. U kunt ook uw bandenspanning correct aanpassen en enkele veelvoorkomende bandenproblemen diagnosticeren!

Zoals hieronder wordt geïllustreerd, bestaat een band uit verschillende componenten.

De kraal is een lus van zeer sterke staalkabel gecoat met rubber. Het geeft de band de kracht die hij nodig heeft om op de velg te blijven zitten en om de krachten op te vangen die worden uitgeoefend door bandenmontagemachines wanneer de banden op velgen worden gemonteerd.

De lichaam is opgebouwd uit verschillende lagen van verschillende stoffen, genaamd lagen. De meest voorkomende ply-stof is polyester koord. De koorden van een radiaalband lopen loodrecht op het loopvlak. Enkele oudere banden gebruikt diagonale banden, banden waarin de stof schuin op het loopvlak liep. De lagen zijn bedekt met rubber om ze te helpen hechten aan de andere componenten en om de lucht af te dichten.
De sterkte van een band wordt vaak beschreven door het aantal lagen dat hij heeft. De meeste autobanden hebben twee carrosserielagen. Ter vergelijking: grote commerciële jetliners hebben vaak banden met 30 of meer lagen.

In radiaalbanden met stalen gordel, riemen gemaakt van staal worden gebruikt om het gebied onder het loopvlak te versterken. Deze banden bieden lekbestendigheid en helpen de band lek te blijven, zodat deze het beste contact met de weg maakt.

Sommige banden hebben cap lagen, een extra laag of twee polyester stof om alles op zijn plaats te houden. Deze kaplagen zijn niet op alle banden te vinden; ze worden meestal gebruikt op banden met hogere snelheidsindexen om ervoor te zorgen dat alle componenten bij hoge snelheden op hun plaats blijven.

De zijwand geeft de band zijdelingse stabiliteit, beschermt de carrosserielagen en helpt voorkomen dat de lucht ontsnapt. Het kan extra componenten bevatten om de laterale stabiliteit te vergroten.

De betreden is gemaakt van een mengsel van veel verschillende soorten natuurlijke en synthetische rubbers. Het loopvlak en de zijwanden zijn geëxtrudeerd en op lengte gesneden. Het loopvlak is op dit punt gewoon glad rubber; het heeft niet de loopvlakpatronen die de band geven tractie.

Al deze componenten worden in de bandenbouwmachine gemonteerd. Deze machine zorgt ervoor dat alle componenten zich op de juiste locatie bevinden en vormt vervolgens de band in een vorm en maat die redelijk dicht bij de afgewerkte afmetingen ligt.

Op dit punt heeft de band al zijn stukken, maar hij wordt niet erg strak bij elkaar gehouden en heeft geen markeringen of loopvlakpatronen. Dit heet een groene band. De volgende stap is om de band in een genezende machine, dat zoiets als een wafelijzer functioneert en alle markeringen en tractiepatronen vormt. De warmte verbindt ook alle componenten van de band met elkaar. Dit heet vulkaniseren. Na een aantal afwerkings- en inspectieprocedures is de band klaar.

Elke sectie met kleine lettertjes op de zijwand van een band betekent iets:

Type band
De P. geeft aan dat de band een band van een personenauto is. Enkele andere benamingen zijn LT voor lichte vrachtwagens, en T voor tijdelijke of reservebanden.

Band Breedte
De 235 is de breedte van de band in millimeters (mm), gemeten van zijwand tot zijwand. Aangezien deze maat wordt beïnvloed door de breedte van de velg, is de maat voor de band op de beoogde velgmaat.

Aspectverhouding
Dit nummer geeft de hoogte van de band aan, van de hiel tot de bovenkant van het loopvlak. Dit wordt beschreven als een percentage van de bandbreedte. In ons voorbeeld is de aspectverhouding 75, dus de hoogte van de band is 75 procent van de breedte, of 176,25 mm (0,75 x 235 = 176,25 mm of 6,94 inch). Hoe kleiner de aspectverhouding, hoe breder de band in verhouding tot zijn hoogte.

Hoogwaardige banden hebben meestal een lagere aspectverhouding dan andere banden. Dit komt omdat banden met een lagere aspectverhouding een betere laterale stabiliteit bieden. Als een auto een bocht maakt, worden er laterale krachten gegenereerd en moet de band deze krachten weerstaan. Banden met een lager profiel hebben kortere, stijvere zijwanden, zodat ze bochten beter kunnen weerstaan.

Bandenconstructie
De R geeft aan dat de band is gemaakt met een radiaalconstructie. Dit is het meest voorkomende type bandenconstructie. Oudere banden werden gemaakt met diagonale voorspanning (D) of bias belt (B.) bouw. Een aparte opmerking geeft aan hoeveel lagen de zijwand van de band en het loopvlak vormen.

Diameter van de velg
Dit getal geeft in inches de velgdiameter aan waarvoor de band is ontworpen.

Uniforme kwaliteit van de banden
Banden van personenwagens hebben ook een cijfer als onderdeel van de uniforme kwaliteitsbeoordeling van de banden (UTQG) -systeem. U kunt de UTQG-classificatie voor uw banden bekijken op deze pagina die wordt beheerd door de Amerikaanse National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA). De UTQG-beoordeling van uw band zegt u drie dingen:

Zool slijtage: Dit nummer is afkomstig van het testen van de band onder gecontroleerde omstandigheden op een testbaan van de overheid. Hoe hoger het nummer, hoe langer u kunt verwachten dat het loopvlak meegaat. Aangezien niemand met zijn of haar auto op exact dezelfde oppervlakken en met dezelfde snelheden zal rijden als de testbaan van de overheid, is het aantal geen nauwkeurige indicatie van hoe lang uw loopvlak daadwerkelijk zal duren. Het is echter een goede relatieve maatstaf: u kunt verwachten dat een band met een groter aantal langer meegaat dan een band met een kleiner aantal.
Tractie: De tractie van de banden is beoordeeld AA, EEN, B. of C, met AA bovenaan de schaal. Deze beoordeling is gebaseerd op het vermogen van de band om een auto tot stilstand te brengen op nat beton en asfalt. Het geeft niet het bochtenvermogen van de band aan. Volgens deze NHTSA-pagina hebben de Firestone Wilderness AT- en Radial ATX II-banden die in het nieuws zijn geweest een tractieclassificatie van B.
Temperatuur: De temperatuurwaarden van de banden zijn EEN, B. of C. De beoordeling is een maatstaf voor hoe goed de band warmte afvoert en hoe goed hij omgaat met de opbouw van warmte. De temperatuurklasse is van toepassing op een goed opgepompte band die niet wordt overbelast. Te lage inflatie, overbelasting of te hoge snelheid kunnen leiden tot meer warmteontwikkeling. Overmatige warmteontwikkeling kan ertoe leiden dat banden sneller slijten of zelfs tot defecten aan de banden leiden. Volgens deze NHTSA-pagina hebben de Firestone Wilderness AT- en Radial ATX II-banden een temperatuurklasse C.

Dienstbeschrijving
De servicebeschrijving bestaat uit twee dingen:

Ladingsclassificaties: Het draagvermogen is een getal dat overeenkomt met de maximale nominale belasting voor die band. Een hoger cijfer geeft aan dat de band een hoger draagvermogen heeft. De beoordeling "105" komt bijvoorbeeld overeen met een laadvermogen van 2039 pond (924,87 kg). Een aparte opmerking op de band geeft het draagvermogen aan bij een gegeven bandenspanning.
Snelheidsbeoordeling: De letter die volgt op het draagvermogen geeft de maximaal toegestane snelheid aan voor deze band (zolang het gewicht op of onder de nominale belasting ligt). Bijvoorbeeld, S geeft aan dat de band snelheden tot 180,246 km / u aankan. Zie de tabel op deze pagina voor alle beoordelingen.

Berekening van de banddiameter
Nu we weten wat deze cijfers betekenen, kunnen we de totale diameter van een band berekenen. We vermenigvuldigen de bandbreedte met de aspectverhouding om de hoogte van de band te krijgen.

Bandhoogte = 235 x 75 procent = 176,25 mm (6,94 in)

Vervolgens tellen we tweemaal de bandhoogte op bij de velgdiameter.

2 x 6,94 inch + 15 inch = 28,9 inch (733,8 mm)

Dit is de onbelaste diameter; zodra er enig gewicht op de band komt, zal de diameter kleiner worden.

Er worden tegenwoordig veel verschillende termen in de bandenindustrie gebruikt. Sommigen van hen betekenen eigenlijk iets en andere niet. In dit gedeelte zullen we proberen uit te leggen wat sommige termen betekenen.

All-season banden met modder- en sneeuwaanduiding
Als een band heeft MEVROUW, M + S, MEVROUW of MEVROUW erop, dan voldoet het aan de richtlijnen van de Rubber Manufacturers Association (RMA) voor een modder- en sneeuwband. Een band krijgt de aanduiding modder en sneeuw als hij aan deze geometrische vereisten voldoet (overgenomen uit het bulletin "RMA Snow Tyre Definitions for Passenger and Light Truck (LT) Tires"):

1. Nieuwe loopvlakken voor banden moeten meerdere holtes of sleuven in ten minste één loopvlakrand hebben die voldoen aan de volgende dimensionale vereisten op basis van de afmetingen van de mal:

Strek ten minste 1/2 inch vanaf de voetafdrukrand naar het midden van het loopvlak uit, gemeten loodrecht op de middellijn van het loopvlak.
Een minimale doorsnede van 1/16 inch.
Randen van zakken of sleuven onder een hoek tussen 35 en 90 graden ten opzichte van de rijrichting.

2. Het lege gebied van het contactoppervlak van het nieuwe bandprofiel zal minimaal 25 procent bedragen, gebaseerd op de afmetingen van de mal.

De ruwe vertaling van deze specificatie is dat de band een rij vrij grote groeven moet hebben die beginnen bij de rand van het loopvlak en zich uitstrekken naar het midden van de band. Ook moet ten minste 25 procent van het oppervlak uit groeven bestaan.

Pictogram voor ernstige wintertractie

Het idee is om het loopvlakpatroon voldoende lege ruimte te geven zodat het door de sneeuw kan bijten en grip krijgt. Zoals u aan de specificatie kunt zien, is er echter geen sprake van testen.

Om deze tekortkoming te verhelpen, hebben de Rubber Manufacturers Association en de bandenindustrie een norm afgesproken die wel testen inhoudt. De aanwijzing wordt genoemd Ernstig sneeuwgebruik en heeft een specifiek pictogram (zie afbeelding rechts), dat naast de M / S-aanduiding gaat.

Om aan deze norm te voldoen, moeten banden worden getest met behulp van een testprocedure van de American Society for Testing and Materials (ASTM) die wordt beschreven in "RMA-definitie voor banden voor passagiers en lichte vrachtwagens voor gebruik in zware sneeuwomstandigheden":

Van banden die zijn ontworpen voor gebruik in zware sneeuwomstandigheden wordt door fabrikanten erkend dat ze een tractie-index gelijk aan of groter dan 110 behalen in vergelijking met de ASTM E-1136 standaard referentietestband bij gebruik van de ASTM F-1805-sneeuwtractietest met gelijkwaardige procentuele belasting.

Deze banden voldoen niet alleen aan de geometrische vereisten voor een M / S-aanduiding, maar worden ook op sneeuw getest met behulp van een gestandaardiseerde testprocedure. Ze moeten het beter doen dan de standaardreferentieband om te voldoen aan de vereisten voor zwaar sneeuwgebruik..

Foto met dank aan Goodyear
Een band die is ontworpen om aquaplaning te helpen voorkomen.

Hydroplaning
Watergladheid kan optreden wanneer de auto door plassen stilstaand water rijdt. Als het water niet snel genoeg onder de band kan komen, zal de band van de grond komen en alleen door het water worden ondersteund. Omdat de betreffende band bijna geen grip zal hebben, kunnen auto's gemakkelijk uit de hand lopen tijdens het aquaplaning.

Sommige banden zijn ontworpen om de kans op aquaplaning te verminderen. Deze banden hebben diepe groeven die in dezelfde richting lopen als het loopvlak, waardoor het water een extra kanaal krijgt om onder de band vandaan te ontsnappen.

Je hebt je misschien afgevraagd hoe een autoband met een druk van 30 pond per vierkante inch (psi) een auto kan ondersteunen. Dit is een interessante vraag en houdt verband met verschillende andere zaken, zoals hoeveel kracht het kost om een band over de weg te duwen en waarom banden warm worden tijdens het rijden (en hoe dit tot problemen kan leiden).

Kijk de volgende keer dat u in uw auto stapt goed naar de banden. Je zult merken dat ze niet echt rond zijn. Er is een vlakke plek aan de onderkant waar de band de weg raakt. Deze vlakke plek wordt de contact patch, zoals hier geïllustreerd.

Als je door een glazen weg naar een auto keek, zou je de grootte van het contactvlak kunnen meten. Je zou ook een redelijk goede schatting kunnen maken van het gewicht van je auto, als je de oppervlakte van de contactvlakken van elke band meet, ze bij elkaar optelt en de som vermenigvuldigt met de bandenspanning..

Omdat er een bepaalde hoeveelheid druk per vierkante inch in de band zit, bijvoorbeeld 30 psi, heb je behoorlijk wat vierkante centimeters contactvlak nodig om het gewicht van de auto te dragen. Als je meer gewicht toevoegt of de druk verlaagt, heb je nog meer vierkante centimeters contactvlak nodig, zodat de vlakke plek groter wordt.

Een goed opgepompte band en een te lage of overbelaste band

U kunt zien dat de te weinig opgepompte / overbelaste band minder rond is dan de goed opgepompte, goed beladen band. Als de band draait, moet het contactvlak rond de band bewegen om in contact te blijven met de weg. Op de plek waar de band de weg raakt, wordt het rubber naar buiten gebogen. Er is kracht voor nodig om die band te buigen, en hoe meer hij moet buigen, hoe meer kracht hij nodig heeft. De band is niet perfect elastisch, dus als hij terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm, geeft hij niet alle kracht terug die nodig was om hem te buigen. Een deel van die kracht wordt omgezet in warmte in de band door de wrijving en het werk van het buigen van al het rubber en staal in de band. Omdat een te lage of overbelaste band meer moet buigen, is er meer kracht nodig om hem over de weg te duwen, zodat hij meer warmte genereert.

Bandenfabrikanten publiceren soms een rolwrijvingscoëfficiënt (CRF) voor hun banden. U kunt dit getal gebruiken om te berekenen hoeveel kracht er nodig is om een band over de weg te duwen. De CRF heeft niets te maken met hoeveel tractie de band heeft; het wordt gebruikt om de hoeveelheid luchtweerstand of rolweerstand veroorzaakt door de banden te berekenen. De CRF is net als elke andere wrijvingscoëfficiënt: de kracht die nodig is om de wrijving te overwinnen is gelijk aan de CRF vermenigvuldigd met het gewicht op de band. Deze tabel bevat typische CRF's voor verschillende soorten wielen.

Type band	Wrijvingscoëfficiënt
Autoband met lage rolweerstand	0,006 - 0,01
Gewone autoband	0,015
Vrachtwagenband	0,006 - 0,01
Trein wiel	0,001

Laten we eens kijken hoeveel kracht een typische auto zou kunnen gebruiken om zijn banden over de weg te duwen. Laten we zeggen dat onze auto 4.000 pond (1.814.369 kg) weegt en de banden een CRF van 0,015 hebben. De kracht is gelijk aan 4.000 x 0,015, wat gelijk is aan 60 pond (27,215 kg). Laten we nu eens kijken hoeveel stroom dat is. Als je het artikel Hoe kracht, koppel, kracht en energie werken hebt gelezen, weet je dat kracht gelijk is aan kracht maal snelheid. De hoeveelheid stroom die door de banden wordt gebruikt, is dus afhankelijk van hoe snel de auto rijdt. Bij 120,7 km / u gebruiken de banden 12 pk en bij 88,513 km / u 8,8 pk. Al die kracht wordt warmte. Het meeste gaat in de banden, maar een deel gaat de weg in (de weg buigt eigenlijk een beetje als de auto erover rijdt).

Uit deze berekeningen kun je zien dat de drie dingen die van invloed zijn op hoeveel kracht er nodig is om de band over de weg te duwen (en dus hoeveel warmte zich ophoopt in de banden), het gewicht op de banden, de snelheid waarmee je rijdt en de CRF (die toeneemt als de druk wordt verlaagd).

Als je op zachtere ondergronden rijdt, zoals zand, gaat meer warmte de grond in en gaat er minder naar de banden, maar de CRF gaat ver omhoog.

De slijtagepatronen van een te lage, goed opgeblazen en te hard opgepompte band

Onderinflatie kunnen ervoor zorgen dat banden aan de buitenkant meer slijten dan aan de binnenkant. Het veroorzaakt ook een verminderde brandstofefficiëntie en een verhoogde warmteontwikkeling in de banden. Het is belangrijk om de bandenspanning minstens één keer per maand met een manometer te controleren.

Overinflatie zorgt ervoor dat banden meer in het midden van het loopvlak slijten. De bandenspanning mag nooit hoger zijn dan het maximum dat op de zijkant van de band staat vermeld. Autofabrikanten stellen vaak een lagere bandenspanning voor dan het maximum, omdat de banden zachter rijden. Maar door de banden op een hogere spanning te laten rijden, zal het aantal kilometers verbeteren.

Verkeerde uitlijning van de wielen zorgt ervoor dat de binnenkant of de buitenkant ongelijkmatig slijten, of een ruw, licht gescheurd uiterlijk hebben.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over banden en aanverwante onderwerpen.