Dæk og fælge. Dæk og fælge

Transkript

1 Dæk og fælge Dækket danner bilens kontaktflade til kørebanen. På disse forholdsvis små arealer skal de forskellige kræfter forenes der bringer bilen i fart påvirker bilen ved kørsel især i sving og når bilen igen skal standses. Kræfterne er overvejende langsgående acce lerations - og bremsekræfter eller sidekræfter fra centrifugal kraften. Dækket skal undertiden også overføre blandede kræfter, der virker skråt på køreretningen. Høje hastig heder og temperaturvariationer er også forhold, dækket skal ind rettes til at kunne modstå. Fælgen er det næste led efter dækket, der skal videreføre kræfter i varierede retninger. Det kræver, at fælgens ud formning er i stand til at fastholde dækket ved side påvirkninger. Dækkets opbygning Dækket opbygges på en karkasse, der består af stærke kunstfibertråde som kevlar, glasfibre, nylon, polyester eller rayon. Dækkets placering på fælgen sikres med vulsten, der er forstærket med en kanttråd. Samtidig har kanttråden den opgave at være strop for karkassen, idet karkassens trådlag er viklet omkring kanttråden fra side til side. Kanttråden består af ståltråde, der er rustbeskyttet og hver især omstøbt af gummi. Herefter samles trådene i form af en wire, der indstøbes i vulsten. Skulder Slidbane Mønster Dækside Banelag Inderliner (lufttæt) Karkasse Klinch Omvikling Centreringslinje Kanttråd Enkeltheder i dækkets opbygning

2 7 Styretøj og hjulophæng Dæk Der findes forskellige former for dæktyper, men grundlæg gende er dækkene konstrueret efter det samme prin cip. Egenskaberne i de forskellige dæktyper kan dog vari ere en hel del. Dækket består af ca. 15 % naturgummi og ca. 7 % synte tiske polymer samt ca. 8 % kulstofmaterialer, der ud vindes af råolie. Der indgår stål og kunstfibre, samt en hel del kemiske produkter for at tilføre dækket særlige egen skaber, hvoraf enkelte i ganske små mængder. Gummiblandingen i dækket varierer efter den opgave, der skal løses. Der kan indgå helt op til ti forskellige gummi blandinger i dækket. I bøjningszonen er det vigtigt, at gummiblandingen har en god fleksibilitet for at kunne mod stå dækkets konstante bevægelser i dette område, hvorimod slidegenskaber er uden betydning. Slidbanen skal derimod kunne modstå sliddet over mange tusinde kilometer. Ved at anvende en forholdsvis hård gummi blanding kan levetiden blive endda særdeles lang. Til gengæld er vejgrebet forringet. Derfor tilegner dækfa bri kanten ofte dækket til en speciel anvendelse. Person bil dæk har en begrænset udformning af slidbanen i forhold til eksempelvis tunge lastbiler. Køremåden og kørsels forhold har dog en stor indflydelse på holdbarheden. De to grundlæggende dæktyper er: Diagonaldæk Radialdæk Gennem årene har udviklingen i dækteknologien medført en del konstruktionsændringer, der har fået stor betydning for dækkets funktion. En af de væsentligste landvindinger på dækfronten var radialdækket, der i 1960-erne så småt begyndte at afløse diagonaldækket. Pigdæk Pigdæk må kun benyttes på alle fire hjul samtidig, og hvert hjul skal have samme antal pigge. Pigdæk må kun benyttes i visse perioder af året. Reglerne er meget forskellige fra land til land. Vinterdæk Sommerdæk Sommer/vinter-dæk Jo større den tilladte højeste hastighed er, desto mere varmebestandigt skal slidbanematerialet være. Dette har den konsekvens, at dækket bliver temmelig hårdt i kold tilstand. Derfor egner dæk beregnet til høj hastighed sig ikke til vinterkørsel, da de ved lave temperaturer ikke længere har tilstrækkeligt vejgreb, selv om mønstret er groft. Materialerne til vinterdæk er meget elastiske ved lave temperaturer. Disse dæk slides meget hurtigt ved sommervarme, og de egner sig ikke til høje hastigheder. Helårsdæk er et kompromis mellem kravene til sommerdrift og vinterdrift.

3 Diagonaldæk I forhold til radialdækket har diagonaldækket store skrå løbsvinkler og en meget stor variation af slidbanen ved høje hastigheder. Forandringerne af slidbanen og dæk mønsterets form har stor betydning for dækkets vejgreb under normale kørselsforhold, men kan blive kata strofalt for vejgrebet, når der er meget vand på kørebanen. Diagonaldækkets karkasse er konstrueret med en tråd vinkel på i forhold til kanttråden. De enkelte lag ligger skiftevis modsat, således at trådene krydser hin anden. Det bevirker, at dækket bliver meget fleksibelt, men får også den uheldige virkning, at dækprofilen ændres ved tiltagende hastighed og belastning. Bevægel serne ska ber også varme, som er en anden uheldig indvirkning på dæk kets levetid og stabilitet. Ved skift fra diagonaldæk til radialdæk kunne sektionsbredden på det nye dæk for øges til næste dimension i forhold til diagonaldækket. Bilen fik en mærkbar forbedring af køresikkerheden også ved store vandmængder på kørebanen. Det større areal på dæk kets trædeflade nedsætter arealtrykket pr. cm², men fordelen vindes ved dækmønsterets stabilitet. Radialdæk Radialdækket er betegnet efter kar kassens opbygning. Trå dene er vik let næsten vinkelret på kanttråden. Det be virker, at bevægelserne mel lem slid banen og kanttråden bliver for holds vis rette og derfor ikke skaber væ sentlige forandringer på slid banen. Slidbanen er understøttet af et bælte, der er flettet i en vinkel på ca. 15 i forhold til dækkets midterplan. Stål- eller kunstfiberlagene er lagt skiftevis i et antal, der er bestemt af dækkets belastningsindeks. Bæltet virker stabi liserende på slidbanens form, ikke mindst når dækket rote rer med høj hastighed, hvor der ellers ved diagonaldæk ville opstå en bølgende slidbane med risiko for dårligt vejgreb. Slidbane Karkasse Mellemlæg Dækside med parkeringskant Slidbane Karkasse Dækside med parkeringskant Bælte Vulst Vulst Diagonaldæk Radialdæk Diagonaldækket anvendes stort set ikke mere, men kan dog købes til ældre biler. Alle nye biler leveres med radial dæk. Dækreparation DS 044 indeholder anvisninger på, hvordan et dæk skal repareres, for at dækket igen kan anvendes ved de belastninger, hastigheder og dæktryk, der er specificeret for det tilsvarende nye dæk. Dækslitage Følgende faktorer har indflydelse på dækslitagen: Temperatur Hastighed Køremåde Kraftig opbremsning Dæktryk Sporingsfejl Støddæmperfejl Ubalance Slør i styretøjsdele/ophæng

4 7 Styretøj og hjulophæng Radialdækkets konstruktion giver en god konstant kon taktflade med små skråløbsvinkler. Dækket har en for holdsvis lav rullemodstand. Dækmønsteret varierer meget ef ter det formål, dækket skal an vendes til. Personbildæk har for det meste et dækmønster, der består af forholds vis grove tværgående riller med en eller to meget brede langs gående midterriller. Mellem de grove riller på slidbanen er klodser ne gennem skåret af fine riller de såkaldte sipes. Gummi blokke og si pes vil ved de forskellige kræfters på virkning i tvær- og længde ret nin gen bevæges således, at skarpe gummi kanter medvirker til at forbedre dækkets evne til at udnytte vejens friktion. På nogle dæktyper er dækmønste ret udformet således, at dækket skal rotere i en bestemt retning. Dækmøn sterets form er blandt andet kon strueret til at dræne store vandmæng der fra kørebanen for at undgå akvaplaning. Regummiering af dæk Hensyn til pris, ressourcer og miljø taler for at anvende regummierede dæk (slidbanedæk). Kravene til disse dæk er beskrevet i standarden DS 168. Et regummieret dæk skal have følgende mærkning: DS 168 regummieret Fabrikantnavn Trecifret kode, hvor de to første cifre angiver ugen, og det sidste angiver årstallet for regummieringen (årstallets sidste ciffer) Spare-reservehjul Dette er et nødhjul med samme omkreds som vognens øvrige hjul. Det ret smalle dæk er monteret på en speciel fælg. Disse nødhjul må kun anvendes med begrænset hastighed og kørestrækning. De kan fx være mærket med hastighedssymbol F = maks. 80 km/h. Et letvægtsdæk, der ligeledes anvendes som reservehjul, kan have hastighedssymbol M = maks. 130 km/h. Lavprofildæk Ved anvendelse af brede dæk med samme luftvolumen som standarddæk og med bredere fælge opnås: Høj bæreevne trods lav dækhøjde Plads til større bremser Lille skråløbsvinkel Bedre vejgreb ved bremsning, acceleration og i kurver Mindre direkte reaktion på styretøjsbevægelser Mindre fladebelastning og dermed mindre rullemodstand Bilfabrikanterne angiver fælg- og dækserier, der af hensyn til køreegenskaber og lovkrav, må anvendes på køretøjet. Forskellige typer sipes i dækkets slidbanemønster sikrer en god gribeevne især ved langsgående kræfter brems ning eller acceleration. Ubelastet Belastet Dæksidens og kontaktfladens variationer ved forskellige belastningsforhold

5 Akvaplaning Akvaplaning er et fænomen, der op står, når dækket ikke kan fortrænge den vandmængde, der er på kørebanen. Årsagerne kan være flere, men en af de hyppigste er, når bilis ten kører for stækt i forhold til om stændighederne. Dækteknisk danner dæk ket en vandkile foran træde fla den, der kan blive så kraftig, at dæk ket glider på kilen. Et dæk mønster med smalle kanaler eller lav møn ster dybde vil være udsat for dette fæ no men ved meget vand på kørebanen. Med kombinationen brede og slidte dæk kan akvaplaning fore komme ved en forholdsvis lav hastighed. Dækprofiler Profiludformningen af slidbanen (dækmønstret) har indflydelse på dækkets: evne til at stå fast på tør og våd vejbane evne til at stå fast på sne og is tendens til akvaplaning støjniveau levetid Lameldæk Lamellerne hælder fremad, så de danner en gribevinkel i forhold til vejbanen. Lamellerne åbner og lukker hver gang hjulet drejer en omgang, hvorved der opnås et fremragende vejgreb i sne. 1 3 Kontaktzone, næsten tør vedhæftningsfriktion Overgangszone med restvand, vådfriktion Skillezone med vandkile, akvaplaning Forholdsvist åbent dækmønster, der er velegnet til skiftende køreforhold. Dækmønsteret vil i særdeleshed modstå akvaplaning på grund af de meget dybe midterriller. Kontrollér altid, om dækket kræver en bestemt rotations retning, før hjulet monteres på bilen.

6 7 Styretøj og hjulophæng Slangeløs dæk Slangeløse dæk er en stor sikkerhed mod pludselige luft tab, der kan forløbe som dækeksplosioner. Et særligt lufttæt gummilag, der er vul kaniseret fast på indersiden af dækket, erstatter slangen, men til gengæld mangler dækket slangens sty rende funktion ved kraftige sidepåvirkninger. Der for må slangeløse dæk kun monteres på sikkerheds fælge. Et slangeløs dæk modstår i højere grad pludselige lufttab fra dæk ket. Højde/bredde-forholdet er for standarddæk 80 %. Dækket betegnes som et serie 80-dæk. Højde/ bredde-forholdet er angivet på dæksiden i forbindelse med dækstørrelsen. Dæk med slange Luften passerer mellem slange og dæk Hurtigt trykfald Eksempel: 185/65 14 I daglig tale benævnes dette dæk som et serie 65- dæk. Standarddæk, serie 80, har ingen angivelse af højde/bredde-forholdet. Eksempel: 155 R 13 Slangeløs dæk Et tætningslag erstatter slangen Ventilen sidder fast i fælgen Langsomt trykfald S = største bredde på dæk ket i op pumpet, men ubelastet stand. Betegnet som sektionsbredden H = dækkets højde i ubelastet tilstand Ø = fælgens diameter.tommer eller mm. Fælge med mål i tommer er mest almindelige Ø max = dækkets største diameter ubelastet R = ubelastet radius R = belastet radius S Ø R R Ø max S H Eksempelvis er sektionshøjden på et Serie 70 -dæk 0,70 af sektionsbredden. Dækkets sektionsbredde (S) og dækkets højde (H) er her vist i ubelastet tilstand. Dimensioner på dæk og fælg Højde-bredde-forhold

7 Betegnelserne på dæksiden Betegnelserne beskriver alle de vigtige data for dækkets dimensioner og belastning. Dækket kan yderligere være mærket med DOT-kode ( Department Of Transportation), eller E-mærkning, der er officielle godkendelser. TWI (Tread Wear Indicator) = indstøbte advarselsfelter i dækmønsteret for lav mønsterdybde Firmamærke Belastningsindeks (88 = 560 kg) Dæktype Eksempel: 185/70 R 14 88H Slidindikator Dækket er forsynet med slidindikatorer TWI ( Tread Wear Indicator), som træder frem i mønsteret, når der er 1,6 mm mønster tilbage. Disse tværstreger kan være i en anden farve. Dækkets bredde i mm Dækkets sektionshøjde i % (højde/bredde = 70) R 14 = radial type. Ind ven dig diameter i tommer (14) Tubeless = slangeløs Hastighedsindeks (H = maksimalt 10 km/h) Varemærke Belastnings- og hastighedsindeks Oversigt over belastningskoder og de tilsvarende vægtgrænser samt kodebogstaver for dækkets hastighedsbegrænsning. Belastningsindeks Dækbelastning Belastningsindeks Dækbelastning Belastningsindeks Dækbelastning Hastighedsindeks Hastighed J 100 K 110 L 10 M 130 N 140 P 150 Q 160 R 170 S 180 T 190 U 00 H 10 V 40 W 70 VR >10 ZR >40

8 7 Styretøj og hjulophæng Fælge Stålpladefælge fremstilles i for skellige typer. Fælgens form indgår som en del af fælgkoden. Radialdæk må kun monteres på sikkerhedsfælge. Hump-fælge hører til typerne af sikkerhedsfælge. Fælgen har en eller to riller tæt ved fælgkanten, der sik rer dækket mod forskydning ved kraftige sidepåvirk nin ger. Letmetalfælge Letmetalfælge støbes eller smedes i ét stykke. Materialet, der anvendes, er over vejende aluminiumslegerin ger, men magnesium anvendes også. Fælgene fremstil les og forarbejdes med stor nøjagtighed, hvilket betyder, at ubalance eller skævheder kun stammer fra dækket. Hjulet får dermed et bedre løb med minimal indvirkning på hjul ophæng og styretøj. Alu fælge er normalt lettere end stålfælge og har bedre egen skaber til at bortlede den varme, der opstår i brem serne Pukkel (H) Dobbelt pukkel (H) Anlægsflade med flad pukkel (FH) Forsænket standardfælg Forskellige fælgtyper Anlægsfladeafsats (FL) Contre-pente (CP) Kombineret flad og normal pukkel (CH) Forsænket midte, afsats 15 Fælghornshøjde Fælgens indvendige bredde i tommer eller mm. Fælghornshøjde Fælgens indvendige bredde i tommer eller mm. Fælgdiameter fra kant til kant af fælghornet Centrumhullets diameter Hjulboltenes delingsdiameter Diameteren på anlægsfladen mod navet Fælghornshøjde Fælgens vigtigste mål Indpresningsdybde (afstanden mellem fælgens midterplan og anlægsfladen mod navet) Eksempelvis kan en fælg være påstemplet: 5½ J x 14 H som betyder 5½ = fælgens indvendige bredde i tommer J = fælghornets type 14 = fælgens diameter i tommer H = tosidet hump

9 Ubalance Fremstillingsproceduren for dæk indebærer, at der kan forekomme urundheder og vægtmæssige forskelle i dækket. Vægtforskelle i dækket medfører et uensartet slid og uro i hjulet, der belaster hjulophæng, giver rystelser i rattet og nedsat køresikkerhed på grund af dækkets ringere kontakt med kørebanen. Ud over vægtforskelle i dækket kan skævheder i fælgen også medvirke til ubalance i hjulet. De forskellige skævheder og vægtforskelle kan resultere i to former for ubalance; statisk og dynamisk ubalance. Kraftens størrelse af en statisk ubalance kan beregnes med formlen: F 1 = G 1 v 1 r 1 G 1 = ubalance i kg v 1 = bilens hastighed r 1 = dækkets radius F 1 = kraft i N O = omdrejningsakse G = ubalance r = dækkets radius r f = fælgens radius T = tyngdepunkt = udligningsvægte L = styreakse M 1 = Midterplan i den vaklende bevægelse M = Midterplan i den vaklende bevægelse (hjulet drejet en halv omdrejning videre) S = tyngdepunktsakse Pilene angiver centrifugalkræfter r G T O G r r f G L M 1 M M O S Statisk ubalance Der er tale om en vægtmæssig forskel i forhold til hjulets centrum. Ubalancen skaber rystelser, der forplanter sig til hjulophænget, men ikke nødvendigvis til rattet, idet hjulet får hoppende bevægelser. Dækket bli ver slidt i bølger. Den vægtmæssige forskel udlignes med en modvægt (af ba lanceringsvægt), der i teorien bør deles på hver side af fælgen. I praksis udmåler og placerer hjul afbalance ringsmaskinen både den statiske og dyna mi ske modvægt samtidig med en modvægt på hver side af hjulet. Dynamisk ubalance Hjulet er i ubalance på grund af en vægtmæssig forskel i forhold til hjulets midterplan. Ubalancen medfører en slingrende bevægelse, der over føres til styretøj og rat som rystelser i rattet. Dæksliddet bliver afraspende på grund af hjulets flagrende be væ gelser på kørebanen. Den vægtmæssige forskel ud lignes med modvægte modsat ubalancen i hjulets plan. Hjul med brede dæk er mere følsomme over for dynamisk ubalance på grund af den større afstand fra hjulets plan.