Hur däck fungerar

Nästa upp 5 varningsskyltar du behöver nya däck Så fungerar Tweel Airless Däck -Hur gummi fungerar Är vissa däck säkrare än andra?

Vet du vad alla märkningar på dina däck betyder?

-Om du är ute efter nya däck, kan alla variabler i däckspecifikationer och den förvirrande jargong du kanske hör från däckförsäljare eller "experter" göra ditt köp ganska stressande. Eller kanske du bara vill förstå de däck du redan har, koncepten på jobbet, betydelsen av alla dessa sidoväggsmarkeringar. Vad betyder allt det här i regelbundna termer?

-I den här artikeln kommer vi att undersöka hur däck är byggda och se vad som finns i ett däck. Vi ska ta reda på vad alla siffror och markeringar på ett däcks sidovägg betyder och vi dechiffrerar en del av däcksjargongen. I slutet av denna artikel kommer du att förstå hur ett däck stöder din bil, och du vet varför värme kan byggas upp i dina däck, särskilt om trycket är lågt. Du kan också justera däcktrycket korrekt och diagnostisera några vanliga däckproblem!

-

Som illustreras nedan består ett däck av flera olika komponenter.

• De pärla är en slinga av höghållfast stålkabel belagd med gummi. Det ger däcket den styrka som den behöver för att sitta på hjulkanten och att hantera krafterna som används av däckmonteringsmaskiner när däcken är monterade på fälgen.

• De kropp består av flera lager av olika tyger, kallad skikt. Det vanligaste skiktväven är polyestersnör. Ledningarna i ett radiellt däck löper vinkelrätt mot slitbanan. Några äldre däck används diagonala förspänningsdäck, däck där tyget sprang i en vinkel mot slitbanan. Skikten är belagda med gummi för att hjälpa dem att binda med de andra komponenterna och att täta i luften.
  Däckets styrka beskrivs ofta av antalet lager som det har. De flesta bildäck har två karosserier. Som jämförelse har stora kommersiella jetliners ofta däck med 30 eller fler lager.

• I stålbälte radiella däck, bälten tillverkad av stål används för att förstärka området under slitbanan. Dessa bälten ger punkteringsmotstånd och hjälper däcket att hålla sig platt så att det ger bästa kontakt med vägen.

• Vissa däck har mössa, ett extra lager eller två av polyestertyg för att hålla allt på plats. Dessa lock finns inte på alla däck; de används mest på däck med högre hastighetsbetyg för att hjälpa alla komponenter att hålla sig på plats i höga hastigheter.

• De sidovägg ger stabilitet i sidled för däcket, skyddar kroppens lager och hjälper till att hålla luften från att fly ut. Den kan innehålla ytterligare komponenter för att öka sidostabiliteten.

• De trampa är gjord av en blandning av många olika typer av naturliga och syntetiska gummin. Slitbanan och sidoväggarna strängsprutas och skärs i längd. Slitbanan är bara slät gummi vid denna punkt; det har inte slitbanemönstren som ger däcket dragning.

Alla dessa komponenter monteras i däckbyggnadsmaskinen. Denna maskin ser till att alla komponenter är på rätt plats och sedan bildar däcket till en form och storlek ganska nära dess färdiga dimensioner.

Vid detta tillfälle har däcket alla sina bitar, men det hålls inte särskilt hårt tillsammans och det har inga markeringar eller slitbanemönster. Detta kallas a grönt däck. Nästa steg är att driva däcket till en härdningsmaskin, som fungerar som ett våffeljärn, gjutning i alla markeringar och dragmönster. Värmen binds också alla däckets komponenter. Det här kallas vulkaniserande. Efter några efterbehandlings- och inspektionsförfaranden är däcket färdigt.

Varje sektion med små tryck på ett däcks sidovägg betyder något:

Däcktyp
De P anger att däcket är ett personbilsdäck. Några andra beteckningar är LT för lätt lastbil, och T för tillfälliga eller reservdäck.

Däckbredd
De 235 är däckets bredd i millimeter (mm), mätt från sidoväggen till sidoväggen. Eftersom denna åtgärd påverkas av fälgens bredd är mätningen för däcken när den är på den avsedda fälgsstorleken.

Sidförhållande
Det här numret berättar däckets höjd, från pärlan till toppen av slitbanan. Detta beskrivs som en procentandel av däckbredden. I vårt exempel är bildförhållandet 75, så däckets höjd är 75 procent av dess bredd, eller 176,25 mm (.75 ​​x 235 = 176,25 mm, eller 6,94 tum). Ju mindre bildförhållande, desto bredare däck i förhållande till dess höjd.

Däck med hög prestanda har vanligtvis ett lägre bildförhållande än andra däck. Detta beror på att däck med lägre bildförhållande ger bättre sidostabilitet. När en bil går runt genereras sidokrafter och däcket måste motstå dessa krafter. Däck med lägre profil har kortare, styvare sidoväggar så att de bättre motstår kurvkrafter.

Däckkonstruktion
De R anger att däcket tillverkades med radiell konstruktion. Detta är den vanligaste typen av däckkonstruktion. Äldre däck tillverkades med diagonal förspänning (D) eller förspänd bälte (B) konstruktion. En separat anteckning anger hur många lager som utgör däckets sidovägg och slitbanan.

Fältdiameter
Detta nummer anger, i tum, hjulfälgens diameter som däcket är konstruerat för.

Uniform Däckkvalitetsgradering
Personbildäck har också en klass på dem som en del av enhetlig däckkvalitetsgradering (UTQG) -system. Du kan kontrollera UTQG-klassificeringen för dina däck på denna sida som upprätthålls av U.S. National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA). Däckets UTQG-betyg ger dig tre saker:

• Slitbanan: Detta nummer kommer från att testa däcket under kontrollerade förhållanden på ett statligt testspår. Ju högre antal, desto längre kan du förvänta dig att slitbanan ska hålla. Eftersom ingen kommer att köra sin bil på exakt samma ytor och med samma hastigheter som regeringens testspår är numret inte en korrekt indikator på hur länge din slitbana faktiskt kommer att pågå. Det är dock ett bra relativt mått: Du kan förvänta dig att ett däck med ett större antal kommer att hålla längre än ett med ett mindre antal.
• Dragning: Däckens dragkraft är betygsatt AA, EN, B eller C, med AA högst upp på skalan. Detta betyg baseras på däckets förmåga att stoppa en bil på våt betong och asfalt. Det indikerar inte däckets kurvförmåga. Enligt denna NHTSA-sida har Firestone Wilderness AT och Radial ATX II-däck som har varit i nyheterna ett dragkraft på B.
• Temperatur: Däckets temperaturvärdering är EN, B eller C. Betyget är ett mått på hur väl däcket sprider värmen och hur väl det hanterar uppvärmningen. Temperaturkvaliteten gäller ett ordentligt uppblåst däck som inte är överbelastat. Underinflation, överbelastning eller överdriven hastighet kan leda till mer värmeuppbyggnad. Överdriven värmeuppbyggnad kan leda till att däck slits ut snabbare eller till och med kan leda till däckfel. Enligt denna NHTSA-sida har Firestone Wilderness AT och Radial ATX II däcken en temperaturbetyg på C.

Service beskrivning
Servicebeskrivningen består av två saker:

• Laddar betyg: Belastningsgraden är ett nummer som korrelerar med den maximala nominella belastningen för däcket. Ett högre antal indikerar att däcket har högre lastkapacitet. Klassificeringen "105" motsvarar till exempel en lastkapacitet på 2039 pund (924,87 kg). En separat anmärkning på däcket indikerar belastningsgraden vid ett givet uppblåsningstryck.
• Hastighetsbetyg: Brevet som följer belastningsgraden indikerar den högsta tillåtna hastigheten för detta däck (så länge vikten är vid eller under märkbelastningen). Till exempel, S indikerar att däcket kan hantera hastigheter upp till 112 mph (180.246 kph). Se diagrammet på denna sida för alla betyg.

Beräkning av däckdiameter
Nu när vi vet vad dessa siffror betyder kan vi beräkna däckets totala diameter. Vi multiplicerar däckbredden med bildförhållandet för att få däckets höjd.

Däckhöjd = 235 x 75 procent = 176,25 mm (6,94 tum)

Sedan lägger vi två gånger däckhöjden till fälldiametern.

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

Detta är den lossade diametern; så snart någon vikt läggs på däcket kommer diametern att minska.

Det finns många olika termer som används idag inom däckbranschen. Vissa av dem betyder faktiskt något och andra inte. I det här avsnittet ska vi försöka förklara vad vissa av termerna betyder.

Helårsdäck med lera och snöbeteckning
Om ett däck har FRÖKEN, M + S, FRÖKEN eller FRÖKEN på den, då uppfyller den Rubber Manufacturer Association (RMA) riktlinjer för ett lera och snö däck. För att ett däck ska få Mud och Snow-beteckningen måste det uppfylla dessa geometriska krav (hämtat från bulletinen "RMA Snow Tire Definitions for Passenger and Light Truck (LT) Däck"):

1. Nya däckbanor ska ha flera fickor eller spår i minst en slitbankkant som uppfyller följande dimensionskrav baserade på mögeldimensioner:

• Förläng dig mot slitbanans mitt minst 1/2 tum från fotavtryckskanten, mätt vinkelrätt mot slitbanans mittlinje.
• Minsta tvärsnittsbredd på 1/16 tum.
• Kanter på fickor eller spår i vinklar mellan 35 och 90 grader från körriktningen.

2. Det nya tomrumsområdet för däckens slitbanes kontaktyta kommer att vara minst 25 procent baserat på mögeldimensioner.

Den grova översättningen av denna specifikation är att däcket måste ha en rad med ganska stora spår som börjar vid kanten av slitbanan och sträcker sig mot däckets centrum. Minst 25 procent av ytan måste också vara spår.

Allvarlig vinter dragningsikon

Tanken är att ge slitbanemönstret tillräckligt med tomt utrymme så att det kan bita genom snön och få dragkraft. Men som du kan se från specifikationen är det inga tester involverade.

För att möta denna brist har gummitillverkarföreningen och däckbranschen kommit överens om en standard som innebär testning. Beteckningen kallas Svår användning av snö och har en specifik ikon (se bild till höger), som går bredvid M / S-beteckningen.

För att uppfylla denna standard måste däck testas med ett American Society for Testing and Materials (ASTM) testförfarande som beskrivs i "RMA Definition for Passenger and Light Truck Däck för användning i svåra snöförhållanden":

Däck konstruerade för användning i svåra snöförhållanden erkänns av tillverkarna för att uppnå ett dragkraftsindex lika med eller större än 110 jämfört med ASTM E-1136 standardreferensstestdäck vid användning av ASTM F-1805 snötraktionsprov med motsvarande procentuella belastningar.

Dessa däck, förutom att uppfylla de geometriska kraven för en M / S-beteckning, testas på snö med hjälp av en standardiserad testprocedur. De måste göra bättre än standardreferansdäcket för att uppfylla kraven för svår snöanvändning.

Foto med tillstånd Goodyear Ett däck utformat för att förhindra hydroplaning.

vattenplaning
Vattenplanering kan inträffa när bilen kör genom pölar med stående vatten. Om vattnet inte kan spruta ut under däcket tillräckligt snabbt, lyfter däcket upp från marken och stöds endast av vattnet. Eftersom det drabbade däcket nästan inte har någon dragkraft kan bilar lätt gå ur kontroll när de planerar.

Vissa däck är utformade för att minska risken för hydroplaning. Dessa däck har djupa spår som löper i samma riktning som slitbanan, vilket ger vattnet en extra kanal att fly undan från däcket.

Du kanske har undrat hur ett bildäck med 30 kilo per kvadratmeter (psi) tryck kan stödja en bil. Det här är en intressant fråga, och den är relaterad till flera andra frågor, till exempel hur mycket kraft som krävs för att driva ett däck längs vägen och varför däcken blir varma när du kör (och hur detta kan leda till problem).

Nästa gång du kommer in i din bil, titta noga på däcken. Du kommer att märka att de inte riktigt är runda. Det finns en platt plats på botten där däcket möter vägen. Denna platta plats kallas kontaktapp, som illustreras här.

Om du tittade upp på en bil genom en glasväg, kan du mäta storleken på kontaktplåstret. Du kan också göra en ganska bra uppskattning av vikten på din bil, om du mätte området för kontaktdäcken för varje däck, lägger dem ihop och sedan multiplicerade summan med däcktrycket.

Eftersom det finns en viss mängd tryck per kvadrat tum i däcket, säg 30 psi, då behöver du en hel del kvadrat tum kontaktfläck för att bära bilens vikt. Om du lägger till mer vikt eller sänker trycket, behöver du ännu fler kvadratmeter kontaktfläck så att den plana fläcken blir större.

Ett korrekt uppblåst däck och ett underinflaterat eller överbelastat däck

Du kan se att det underinflaterade / överbelastade däcket är mindre runt än det ordentligt uppblåsta, ordentligt laddade däck. När däcket snurrar måste kontaktappen flytta runt däcket för att hålla kontakten med vägen. På det ställe där däcket möter vägen böjs gummiet ut. Det tar kraft att böja det däcket, och ju mer det måste böjas, desto mer kraft tar det. Däcket är inte helt elastiskt, så när det återgår till sin ursprungliga form, returnerar det inte all kraften som det tog för att böja det. En del av den kraften omvandlas till värme i däcket genom friktion och arbete med att böja allt gummi och stål i däcket. Eftersom ett underinflaterat eller överbelastat däck behöver böjas mer, tar det mer kraft att trycka det ner på vägen, så att det genererar mer värme.

Däcktillverkare publicerar ibland a rullande friktionskoefficient (CRF) för sina däck. Du kan använda detta nummer för att beräkna hur mycket kraft som krävs för att skjuta ett däck längs vägen. CRF har inget att göra med hur mycket däck däcken har; det används för att beräkna mängden drag- eller rullmotstånd som orsakas av däcken. CRF är precis som alla andra friktionskoefficienter: Kraften som krävs för att övervinna friktionen är lika med CRF multiplicerad med vikten på däcket. Denna tabell visar typiska CRF: er för flera olika typer av hjul.

Däcktyp	Rullfriktionskoefficient
Bildäck med låg rullmotstånd	0,006 - 0,01
Vanligt bildäck	0,015
Lastbil däck	0,006 - 0,01
Tåghjul	0,001

Låt oss ta reda på hur mycket kraft en typisk bil kan använda för att skjuta sina däck ner på vägen. Låt oss säga att vår bil väger 1814.369 kg och att däcken har en CRF på 0,015. Kraften är lika med 4.000 x 0.015, vilket motsvarar 60.215 kg. Låt oss nu räkna ut hur mycket makt det är. Om du har läst artikeln Hur kraft, vridmoment, kraft och energi fungerar, vet du att makten är lika med kraft gånger hastighet. Så mängden kraft som däcken beror på beror på hur snabbt bilen går. Vid 75 mph (120,7 km / h) använder däcken 12 hästkrafter, och vid 55 mph (88,513 km / h) använder de 8,8 hästkrafter. All den kraften förvandlas till värme. Det mesta går in i däcken, men en del av det går in på vägen (vägen böjer sig faktiskt lite när bilen kör över den).

Från dessa beräkningar kan du se att de tre sakerna som påverkar hur mycket kraft som krävs för att skjuta däcket ner på vägen (och därför hur mycket värme som byggs upp i däcken) är vikten på däcken, hastigheten du kör och CRF (vilket ökar om trycket sänks).

Om du kör på mjukare ytor, som sand, går mer av värmen i marken och mindre går i däcken, men CRF går vägen upp.

Slitagemönstren för ett underinflaterat, ordentligt uppblåst och överinflaterat däck

lågt lufttryck kan leda till att däck bär mer på utsidan än insidan. Det orsakar också minskad bränsleeffektivitet och ökad värmeuppbyggnad i däcken. Det är viktigt att kontrollera däcktrycket med en mätare minst en gång i månaden.

uppblåsning får däck att bära mer i mitten av slitbanan. Däcktrycket får aldrig överstiga det maximalt som anges på däckets sida. Biltillverkare föreslår ofta ett lägre tryck än det maximala eftersom däcken ger en mjukare körning. Men att köra däcken med ett högre tryck kommer att förbättra körsträckan.

förskjutning av hjulen får antingen insidan eller utsidan att bära ojämnt eller ha ett grovt, svagt slitna utseende.

För mer information om däck och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.

relaterade artiklar

• Hur NASCAR racerbilar fungerar
• Hur Champ Cars fungerar
• Hur skillnader fungerar
• Hur däcktrycksmätare fungerar
• Så fungerar fyrhjulsdrift
• Hur kraft, kraft, moment och energi fungerar
• Kan låsbromsar upptäcka en lägenhet?
• Varför använder de inte normal luft i racerbildäck??
• Hur håller 30 kilo luft i dina däck två ton bil?
• Vilken hastighet ska jag köra för att få maximal bränsleeffektivitet?

Fler bra länkar

• NHTSA Uniform Däckkvalitetsgradering
• Informationsbyrån för däckregummer
• Hummer Runflat System
• Däckbehandling - specialkemikalier (olagligt i NASCAR Winston Cup)