Dæk_og_fælge - Talentvejen.nu

Dæk og fælge
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 – accelerations- og bremsekræfter – eller sidekræfter – fra
centrifugalkraften. Dækket skal undertiden også overføre blandede kræfter, der virker skråt på køreretningen. Høje hastigheder og temperaturvariationer er
også forhold, dækket skal indrettes til at kunne modstå.
Fælgen er det næste led efter dækket, der skal videreføre kræfter i varierede retninger. Det kræver, at
fælgens udformning er i stand til at fastholde dækket
ved sidepåvirkninger.
Skulder
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.
Slidbane
Mønster
Dækside
Banelag
Inderliner (lufttæt)
Klinch
Karkasse
Omvikling
Centreringslinje Kanttråd
Enkeltheder i dækkets opbygning
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
7 Styretøj og hjulophæng
Dæk
Der findes forskellige former for dæktyper, men grundlæggende er dækkene konstrueret efter det samme
princip. Egenskaberne i de forskellige dæktyper kan
dog variere en hel del.
Dækket består af ca. 15 % naturgummi og ca. 27
% syntetiske polymer samt ca. 28 % kulstofmaterialer,
der udvindes af råolie. Der indgår stål og kunstfibre,
samt en hel del kemiske produkter for at tilføre dækket særlige egenskaber, hvoraf enkelte i ganske små
mængder.
Gummiblandingen i dækket varierer efter den
opgave, der skal løses. Der kan indgå helt op til ti
forskellige gummiblandinger i dækket. I bøjningszonen er det vigtigt, at gummiblandingen har en god
fleksibilitet for at kunne modstå 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 gummiblanding kan
levetiden blive endda særdeles lang. Til gengæld er
vejgrebet forringet. Derfor tilegner dækfabrikanten
ofte dækket til en speciel anvendelse. Personbildæk
har en begrænset udformning af slidbanen i forhold til eksempelvis tunge lastbiler. Køremåden og
kørselsforhold har dog en stor indflydelse på holdbarheden.
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
af løse 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.
De to grundlæggende dæktyper er:
• Diagonaldæk
• Radialdæk
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.
Vinterdæk
Sommerdæk
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Dæk og fælge
Diagonaldæk
I forhold til radialdækket har diagonaldækket store
skråløbsvinkler og en meget stor variation af slidbanen ved høje hastigheder. Forandringerne af slidbanen
og dækmønsterets form har stor betydning for dækkets vejgreb under normale kørselsforhold, men kan
blive katastrofalt for vejgrebet, når der er meget vand
på kørebanen.
Diagonaldækkets karkasse er konstrueret med en
trådvinkel på 35-40° i forhold til kanttråden. De enkelte lag ligger skiftevis modsat, således at trådene krydser
hinanden. Det bevirker, at dækket bliver meget fleksibelt, men får også den uheldige virkning, at dækprofilen ændres ved tiltagende hastighed og belastning.
Bevægelserne skaber også varme, som er en anden
uheldig indvirkning på dækkets levetid og stabilitet.
Ved skift fra diagonaldæk til radialdæk kunne sektionsbredden på det nye dæk forøges til næste dimension i forhold til diagonaldækket. Bilen fik en mærkbar
forbedring af køresikkerheden – også ved store vandSlidbane
Karkasse
Mellemlæg
mængder på kørebanen. Det større areal på dækkets
trædeflade nedsætter arealtrykket pr. cm², men fordelen vindes ved dækmønsterets stabilitet.
Radialdæk
Radialdækket er betegnet efter karkassens opbygning.
Trådene er viklet næsten vinkelret på kanttråden. Det
bevirker, at bevægelserne mellem slidbanen og kanttråden bliver forholdsvis rette og derfor ikke skaber
væsentlige forandringer på slidbanen.
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 stabiliserende på slidbanens form, ikke mindst
når dækket roterer med høj hastighed, hvor der ellers
ved diagonaldæk ville opstå en bølgende slidbane med
risiko for dårligt vejgreb.
Dækside med
parkeringskant
Karkasse
Dækside med
parkeringskant
Slidbane
Bælte
Vulst
Vulst
Diagonaldæk
Diagonaldækket anvendes stort set ikke mere, men
kan dog købes til ældre biler. Alle nye biler leveres
med radialdæk.
Dækreparation
DS 2044 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.
Radialdæk
Dækslitage
Følgende faktorer har indflydelse på dækslitagen:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Temperatur
Hastighed
Køremåde
Kraftig opbremsning
Dæktryk
Sporingsfejl
Støddæmperfejl
Ubalance
Slør i styretøjsdele/ophæng
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
7 Styretøj og hjulophæng
Radialdækkets konstruktion giver en god konstant
kontaktflade med små skråløbsvinkler. Dækket har en
forholdsvis lav rullemodstand.
Dækmønsteret varierer meget efter det formål, dækket skal anvendes til. Personbildæk har for det meste et
dækmønster, der består af forholdsvis grove tværgående riller med en eller to meget brede langsgående midterriller. Mellem de grove riller på slidbanen er klodserne gennemskåret af fine riller – de såkaldte sipes.
Gummiblokke og sipes vil ved de forskellige kræfters
påvirkning i tvær- og længderetningen bevæges således, at skarpe gummikanter medvirker til at forbedre
dækkets evne til at udnytte vejens friktion.
På nogle dæktyper er dækmønsteret udformet således, at dækket skal rotere i en bestemt retning. Dækmønsterets form er blandt andet konstrueret til at
dræne store vandmængder 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
2168.
Et regummieret dæk skal have følgende mærkning:
•
•
•
•
DS 2168
”regummieret”
Fabrikantnavn
Trecifret kode, hvor de to første cifre angiver
ugen, og det sidste angiver årstallet for regummieringen (årstallets sidste ciffer)
Forskellige typer sipes i dækkets slidbanemønster
sikrer en god gribeevne især ved langsgående kræfter
– bremsning eller acceleration.
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.
Ubelastet
Belastet
Dæksidens og kontaktfladens variationer
ved forskellige belastningsforhold
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Dæk og fælge
Akvaplaning
Akvaplaning er et fænomen, der opstår, når dækket
ikke kan fortrænge den vandmængde, der er på kørebanen. Årsagerne kan være flere, men en af de hyppigste er, når bilisten kører for stækt i forhold til omstændighederne. Dækteknisk danner dækket en vandkile
foran trædefladen, der kan blive så kraftig, at dækket
glider på kilen. Et dækmønster med smalle kanaler eller lav mønsterdybde vil være udsat for dette fænomen
ved meget vand på kørebanen. Med kombinationen
brede og slidte dæk kan akvaplaning forekomme 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
2
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 rotationsretning, før hjulet monteres på
bilen.
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
7 Styretøj og hjulophæng
Slangeløs dæk
Slangeløse dæk er en stor sikkerhed mod pludselige
lufttab, der kan forløbe som dækeksplosioner. Et særligt lufttæt gummilag, der er vulkaniseret fast på indersiden af dækket, erstatter slangen, men til gengæld
mangler dækket slangens styrende funktion ved kraftige sidepåvirkninger. Derfor må slangeløse dæk kun
monteres på sikkerhedsfælge.
Et slangeløs dæk modstår i højere grad pludselige
lufttab fra dækket.
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.
Eksempel: 185/65 – 14
Luften passerer
mellem slange
og dæk
I daglig tale benævnes dette dæk som et ”serie 65dæk”.
Standarddæk, serie 80, har ingen angivelse af
højde/bredde-forholdet.
Hurtigt trykfald
Dæk med slange
Eksempel: 155 R 13
S
= største bredde på dækket i oppumpet,
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
Ømax = dækkets største diameter ubelastet
R = ubelastet radius
R´ = belastet radius
Et tætningslag
erstatter
slangen
Ventilen sidder
fast i fælgen
Langsomt trykfald
Slangeløs dæk
S
S
R
Ø
Ømax
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.
R’
Dimensioner på dæk og fælg
Højde-bredde-forhold
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Dæk og fælge
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
Dækkets bredde i mm
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.
Belastningsindeks
Dækbelastning
Belastningsindeks
Dækkets sektionshøjde i %
(højde/bredde = 70)
R 14 = radial type. Indvendig
diameter i tommer (14)
Tubeless = slangeløs
Dækbelastning
Belastningsindeks
Dækbelastning
Hastighedsindeks
(H = maksimalt
210 km/h)
Varemærke
Hastighedsindeks
Hastighed
62
265
86
530
109
1030
J
100
63
272
87
545
110
1060
K
110
64
280
88
560
111
1090
L
120
65
290
89
580
112
1120
M
130
66
300
90
600
113
1150
N
140
67
307
91
615
114
1180
P
150
68
315
92
630
115
1215
Q
160
69
325
93
650
116
1250
R
170
70
335
94
670
117
1275
S
180
71
345
95
690
118
1320
T
190
72
355
96
710
119
1360
U
200
73
365
97
730
120
1400
H
210
74
375
98
750
121
1450
V
240
75
387
99
775
W
270
76
400
100
800
VR
>210
77
412
101
825
ZR
>240
78
425
102
850
79
437
103
875
80
450
104
900
81
462
105
925
82
475
106
950
83
487
107
975
84
500
108
1000
85
515
Belastnings- og hastighedsindeks
Oversigt over belastningskoder og de tilsvarende
vægtgrænser samt kodebogstaver for dækkets hastighedsbegrænsning.
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
7 Styretøj og hjulophæng
Fælge
Letmetalfælge
Stålpladefælge fremstilles i forskellige 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 sikrer dækket mod forskydning ved kraftige sidepåvirkninger.
Letmetalfælge støbes eller smedes i ét stykke. Materialet, der anvendes, er overvejende aluminiumslegeringer, men magnesium anvendes også. Fælgene
fremstilles 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 hjulophæng og styretøj. Alufælge er
normalt lettere end stålfælge og har bedre egenskaber
til at bortlede den varme, der opstår i bremserne
Pukkel (H)
Dobbelt pukkel
(H2)
Anlægsflade med
flad pukkel (FH)
Forsænket
standardfælg
Anlægsfladeafsats
(FL)
Contre-pente (CP)
Kombineret flad
og normal pukkel
(CH)
Forsænket midte,
afsats 15°
Forskellige fælgtyper
Fælgens indvendige bredde
i tommer eller mm.
Fælgens indvendige bredde
i tommer eller mm.
Fælghornshøjde
Fælghornshøjde
Fælgdiameter fra kant
til kant af fælghornet
Fælghornshøjde
Fælgens vigtigste mål
Centrumhullets
diameter
Hjulboltenes
delingsdiameter
Diameteren på anlægsfladen mod navet
Eksempelvis kan en fælg være påstemplet:
5½ J x 14 H2 som betyder
Indpresningsdybde (afstanden
mellem fælgens midterplan og
anlægsfladen mod navet)
5½ = fælgens indvendige bredde
i tommer
J
= fælghornets type
14 = fælgens diameter i tommer
H2 = tosidet hump
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk
Dæk og fælge
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.
O
G
r
rf
T
2
=
=
=
=
=
=
omdrejningsakse
ubalance
dækkets radius
fælgens radius
tyngdepunkt
udligningsvægte
2
F1 = G1 v1
r1
G1
v1
r1
F1
=
=
=
=
ubalance i kg
bilens hastighed
dækkets radius
kraft i N
L = styreakse
M1 = Midterplan i den vaklende bevægelse
M2 = Midterplan i den vaklende bevægelse
(hjulet drejet en halv omdrejning videre)
S = tyngdepunktsakse
Pilene angiver centrifugalkræfter
2
O
Kraftens størrelse af en statisk ubalance kan beregnes med formlen:
2
2
2
r
rf
L
O
T
r
G
G
G
M1
M2
M
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 bliver
slidt i bølger.
Den vægtmæssige forskel udlignes med en modvægt (afbalanceringsvægt), der i teorien bør deles
på hver side af fælgen. I praksis udmåler og placerer
hjulafbalanceringsmaskinen både den statiske og
dynamiske modvægt samtidig med en modvægt på
hver side af hjulet.
S
Dynamisk ubalance
Hjulet er i ubalance på grund af en vægtmæssig forskel i forhold til hjulets midterplan.
Ubalancen medfører en slingrende bevægelse,
der overføres til styretøj og rat som rystelser i rattet.
Dæksliddet bliver “afraspende” på grund af hjulets
flagrende bevægelser på kørebanen. Den vægtmæssige forskel udlignes 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.
© 2008 Erhvervsskolernes Forlag, Autobogen, 4. udgave, Forfatter: Erik Quist, Raoul Rey, Forlagsredaktør: Michael B. Hansen, [email protected]
Grafisk tilrettelæggelse og dtp: Strunge Grafik, Typografi: Minion. Der henvises til regler for brug af
-materialer, se www.undervisningsbanken.dk