Auto >> Automobiel >  >> Motor

Hoe banden werken

Volgende Omhoog
  • 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 bandenspecificaties en het verwarrende jargon dat u van bandenverkopers of 'experts' hoort, uw aankoop nogal stressvol maken. Of misschien wil je gewoon de banden die je al hebt, de concepten die aan het werk zijn, de betekenis van al die zijwandmarkeringen volledig begrijpen. Wat betekent dit alles in normale termen?

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

B

Inhoud
  1. Hoe banden worden gemaakt
  2. Wat alle cijfers betekenen
  3. Tractie van banden
  4. Hoe banden een auto ondersteunen
  5. Problemen met banden

>Hoe banden worden gemaakt


Zoals hieronder geïllustreerd, bestaat een band uit verschillende componenten.

  • De kraal is een lus van zeer sterke staalkabel bedekt met rubber. Het geeft de band de kracht die hij nodig heeft om op de velg te blijven zitten en om de krachten aan te kunnen die worden uitgeoefend door bandenmontagemachines wanneer de banden op velgen worden gemonteerd.
  • Het lichaam is opgebouwd uit verschillende lagen van verschillende stoffen, plies genoemd . De meest voorkomende laagstof is polyesterkoord . De koorden in een radiaalband lopen loodrecht op het loopvlak. Sommige oudere banden gebruikten diagonale diagonaalbanden , banden waarbij de stof schuin op het loopvlak liep. De lagen zijn gecoat met rubber om ze te helpen hechten aan de andere componenten en om in 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 straalvliegtuigen 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 riemen bieden weerstand tegen lekrijden en helpen de band plat te blijven, zodat deze het beste contact met de weg maakt.
  • Sommige banden hebben cap plies , een extra laag of twee polyesterstof om alles op zijn plaats te houden. Deze doplagen komen niet op alle banden voor; ze worden meestal gebruikt op banden met hogere snelheidsclassificaties om ervoor te zorgen dat alle componenten bij hoge snelheden op hun plaats blijven.
  • De zijwand biedt zijdelingse stabiliteit voor de band, beschermt de carrosserielagen en helpt voorkomen dat de lucht ontsnapt. Het kan extra componenten bevatten om de laterale stabiliteit te vergroten.
  • Het loopvlak 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 profielpatronen die de band tractie geven .

Al deze componenten worden in de bandenbouwmachine geassembleerd. Deze machine zorgt ervoor dat alle componenten op de juiste plaats zitten en vormt vervolgens de band in een vorm en maat die redelijk dicht bij de uiteindelijke afmetingen ligt.

Op dit moment heeft de band al zijn onderdelen, 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 uithardingsmachine te laten lopen , die zoiets als een wafelijzer functioneert, waarbij alle markeringen en tractiepatronen worden gevormd. De hitte bindt ook alle componenten van de band aan elkaar. Dit heet vulkaniseren . Na een paar afwerkings- en inspectieprocedures is de band klaar.

>Wat alle cijfers betekenen

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

Type band
De P geeft aan dat de band een band voor personenauto's is. Enkele andere aanduidingen zijn LT voor lichte vrachtwagen, en T voor tijdelijke of reservebanden.

Bandenbreedte
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 wanneer deze de beoogde velgmaat heeft.

Beeldverhouding
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 hoogte-breedteverhouding 75, dus de hoogte van de band is 75 procent van de breedte, ofwel 176,25 mm (0,75 x 235 =176,25 mm of 6,94 inch). Hoe kleiner de beeldverhouding, hoe breder de band in verhouding tot de hoogte.

High performance banden hebben meestal een lagere aspectverhouding dan andere banden. Dit komt omdat banden met een lagere aspectverhouding een betere zijdelingse stabiliteit bieden. Wanneer een auto een bocht neemt, worden zijwaartse krachten gegenereerd en de band moet deze krachten weerstaan. Banden met een lager profiel hebben kortere, stijvere zijwanden, zodat ze beter bestand zijn tegen bochtenkrachten.

Bandenconstructie
De R geeft aan dat de band is gemaakt met een radiale constructie. Dit is het meest voorkomende type bandenconstructie. Oudere banden zijn gemaakt met diagonale voorspanning (D ) of biaisband (B ) bouw. Een aparte notitie geeft aan uit hoeveel lagen de zijwand van de band en het loopvlak bestaat.

Velgdiameter
Dit getal geeft, in inches, de velgdiameter aan waarvoor de band is ontworpen.

Uniforme kwaliteitsbeoordeling van banden
Banden voor personenauto's hebben ook een cijfer als onderdeel van de uniforme kwaliteitsbeoordeling van banden (UTQG) systeem. U kunt de UTQG-classificatie voor uw banden controleren op deze pagina die wordt onderhouden door de Amerikaanse National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA). De UTQGrating van je band vertelt je drie dingen:

  • Slijtage loopvlak :Dit aantal is afkomstig van het testen van de band onder gecontroleerde omstandigheden op een testbaan van de overheid. Hoe hoger het getal, 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 getal geen nauwkeurige indicatie van hoe lang uw loopvlak daadwerkelijk meegaat. Het is echter een goede relatieve maatstaf:je kunt verwachten dat een band met een groter nummer langer meegaat dan een band met een kleiner nummer.
  • Tractie :Bandentractie is beoordeeld als AA , Een , B of C , met AA bovenaan de schaal. Deze beoordeling is gebaseerd op het vermogen van de band om een ​​auto te stoppen 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 bandentemperatuurclassificaties zijn A , 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 overbelast is. Te lage inflatie, overbelasting of te hoge snelheid kan leiden tot meer warmteontwikkeling. Overmatige warmteontwikkeling kan ervoor zorgen dat banden sneller verslijten of zelfs tot bandenpech kunnen leiden. Volgens deze NHTSA-pagina hebben de Firestone Wilderness AT- en Radial ATX II-banden een temperatuurclassificatie van C.

Servicebeschrijving
De servicebeschrijving bestaat uit twee dingen:

  • Beoordelingen laden :Het draagvermogen is een getal dat overeenkomt met de maximale nominale belasting voor die band. Een hoger getal 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 bij een bepaalde bandenspanning aan.
  • Snelheidsbeoordeling :De letter die volgt op het draagvermogen geeft de maximaal toegestane snelheid aan voor deze band (zolang het gewicht gelijk is aan of lager is dan de nominale belasting). Bijvoorbeeld S geeft aan dat de band snelheden tot 112 mph (180,246 km/u) aankan. Zie de grafiek op deze pagina voor alle beoordelingen.

De diameter van de band berekenen
Nu we weten wat deze getallen betekenen, kunnen we de totale diameter van een band berekenen. We vermenigvuldigen de bandbreedte met de hoogte-breedteverhouding om de hoogte van de band te krijgen.

Bandenhoogte =235 x 75 procent =176,25 mm (6,94 inch)

Dan 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 gewicht op de band komt, zal de diameter afnemen.

>Tractie van banden

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

All-season banden met modder- en sneeuwaanduiding
Als een band MS . heeft , M+S , M/S of M&S dan voldoet hij aan de richtlijnen van de Rubber Manufacturers Association (RMA) voor een modder- en sneeuwband. Om de aanduiding Mud and Snow te krijgen, moet een band aan deze geometrische vereisten voldoen (overgenomen uit het bulletin "RMA Snow Tire Definitions for Passenger and Light Truck (LT) Tyres"):

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

  • Steek uit in de richting van het midden van het loopvlak, ten minste 1/2 inch vanaf de rand van de voetafdruk, loodrecht gemeten op de middellijn van het loopvlak.
  • Een minimale dwarsdoorsnede van 1/16 inch.
  • Randen van zakken of sleuven in hoeken tussen 35 en 90 graden ten opzichte van de rijrichting.

2. Het lege oppervlak van het contactoppervlak van de nieuwe band zal minimaal 25 procent zijn op basis van 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 zware wintertractie

    Het idee is om het loopvlakpatroon voldoende lege ruimte te geven zodat het door de sneeuw kan bijten en grip kan krijgen. Zoals u echter aan de specificatie kunt zien, zijn er geen tests bij betrokken.

    Om deze tekortkoming aan te pakken, zijn de Rubber Manufacturers Association en de bandenindustrie het eens geworden over een norm die testen omvat. De aanduiding heet Severe Snow Use en heeft een specifiek pictogram (zie afbeelding rechts), dat naast de M/S-aanduiding staat.

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

    Banden die zijn ontworpen voor gebruik in zware sneeuwcondities worden door fabrikanten erkend voor het behalen van een tractie-index gelijk aan of groter dan 110 in vergelijking met de ASTM E-1136 Standard Reference Test Tyre bij gebruik van de ASTM F-1805 sneeuwtractietest met equivalente procentuele belastingen.

      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 standaard referentieband om te voldoen aan de vereisten voor gebruik bij zware sneeuwval.

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

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

      >Hoe banden een auto ondersteunen

      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 er nodig is om een ​​band op de weg te duwen en waarom banden warm worden tijdens het rijden (en hoe dit tot problemen kan leiden).

      De volgende keer dat u in uw auto stapt, moet u goed naar de banden kijken. Je zult merken dat ze niet echt rond zijn. Er is een vlakke plek op de bodem waar de band de weg raakt. Deze vlakke plek wordt het contactvlak . genoemd , zoals hier geïllustreerd.

      Als je door een glazen weg omhoog naar een auto kijkt, 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 zou meten, ze bij elkaar optelde en de som vermenigvuldigde met de bandenspanning.

      Aangezien er een bepaalde hoeveelheid druk per vierkante inch in de band is, zeg 30 psi, heb je behoorlijk wat vierkante inch 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. Wanneer 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, is het rubber uitgebogen. Er is kracht 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 wanneer 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 in de band omgezet in warmte 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, waardoor 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 te berekenen die door de banden wordt veroorzaakt. 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 Coëfficiënt van rollende wrijving Autoband met lage rolweerstand0.006 - 0.01Gewone autoband0.015Vrachtwagenband0.006 - 0.01Treinwiel0.001


      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 (1814.369 kg) weegt en dat 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 eens kijken hoeveel vermogen dat is. Als je het HowStuffWorks-artikel Hoe kracht, koppel, kracht en energie werken hebt gelezen, weet je dat kracht gelijk is aan kracht maal snelheid. Dus de hoeveelheid vermogen die door de banden wordt gebruikt, hangt af van hoe snel de auto gaat. Bij 120,7 km/u gebruiken de banden 12 pk en bij 88,513 km/u gebruiken ze 8,8 pk. Al die kracht verandert in 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 in de banden opbouwt), het gewicht op de banden, de snelheid die je rijdt en de CRF zijn. (die toeneemt als de druk wordt verlaagd).

      Als u op zachtere oppervlakken rijdt, zoals zand, gaat er meer warmte de grond in en minder in de banden, maar de CRF gaat veel omhoog.

      >Problemen met banden


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

      Onderinflatie banden kunnen aan de buitenkant meer slijten dan aan de binnenkant. Het veroorzaakt ook een lager brandstofverbruik en een verhoogde warmteontwikkeling in de banden. Het is belangrijk om de bandenspanning minimaal één keer per maand met een meter 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 raden vaak een lagere bandenspanning aan dan de maximale omdat de banden zachter rijden. Maar door de banden met een hogere druk te laten rijden, wordt het kilometerrendement verbeterd.

      Onjuiste uitlijning van de wielen zorgt ervoor dat de binnen- of buitenkant ongelijkmatig slijt of een ruw, licht gescheurd uiterlijk krijgt.

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

      Oorspronkelijk gepubliceerd:19 september 2000

      Veelgestelde vragen over banden

      Waar zijn banden van gemaakt?
      Een band is opgebouwd uit verschillende materialen, waaronder staal, polyester en rubber.
      Wat betekent de kleine letter op een band?
      De secties met kleine lettertjes op de zijwand van een band betekenen het bandtype, de bandbreedte, de hoogte-breedteverhouding, de bandconstructie, de velgdiameter, de uniforme kwaliteitsbeoordeling van de band en de servicebeschrijving.
      Wat zijn veelvoorkomende problemen met banden?
      Veelvoorkomende problemen die mensen met banden hebben, zijn te lage bandenspanning, te hoge bandenspanning en verkeerde uitlijning.
      Hoe lang kun je een band bewaren?
      Car and Driver raadt aan om banden tussen de zes en tien jaar na aankoop te laten vervangen.
      Wat is aquaplaning?
      Aquaplaning kan optreden wanneer de auto door plassen stilstaand water rijdt. Als het water niet snel genoeg onder de band uit kan spuiten, zal de band van de grond komen en alleen door het water worden ondersteund. Omdat de betreffende band bijna geen grip heeft, kunnen auto's bij aquaplaning gemakkelijk uit de hand lopen.

      >Veel meer informatie

      Gerelateerde artikelen

      • Hoe NASCAR-racewagens werken
      • Hoe Champ Cars werken
      • Hoe differentiëlen werken
      • Hoe bandenspanningsmeters werken
      • Hoe vierwielaandrijving werkt
      • Hoe kracht, kracht, koppel en energie werken
      • Kunnen antiblokkeerremmen een lekke band detecteren?
      • Waarom gebruiken ze geen normale lucht in raceautobanden?
      • Hoe kan 30 pond lucht in uw banden 2 ton auto dragen?
      • Welke snelheid moet ik rijden om maximaal brandstofverbruik te krijgen?

      Meer geweldige links

      • NHTSA Uniforme kwaliteitsbeoordeling van banden
      • Informatiebureau voor bandenvernieuwing
      • Hummer Runflat-systeem
      • Bandenbehandelingen - speciale chemicaliën (illegaal in NASCAR Winston Cup)