Bilen drejer på hjulet

Hjulet er et meget vigtigt og normalt undervurderet element i en bil. Det er gennem fælgen og dækket, at bilen rører vejen, så disse komponenter påvirker direkte bilens køreegenskaber og vores sikkerhed. Det er værd at sætte sig ind i hjulets struktur og dets parametre for at bruge det bevidst og ikke lave fejl under drift.

Generelt er et bilhjul ret simpelt - det består af en højstyrkefælg (fælg), normalt integreret forbundet med disken, og. Hjulene forbindes oftest med bilen ved hjælp af lejenav. Takket være dem kan de rotere på de faste aksler på bilens affjedring.

Opgaven med fælge lavet af stål eller aluminiumslegering (normalt med tilsætning af magnesium), overføres kræfter også fra hjulnavet til dækket. Dækket selv er ansvarlig for at opretholde det korrekte tryk i hjulet, hvis forstærkede vulst passer tæt mod fælgen.

Moderne pneumatisk dæk den består af mange lag af forskellige gummiblandinger. Indvendigt er der en base - en speciel konstruktion af gummierede ståltråde (snore), som styrker dækkene og giver dem optimal stivhed. Moderne radialdæk har en 90-graders radial ledning, der giver stivere slidbane, mere sidevægsfleksibilitet, lavere brændstofforbrug, bedre vejgreb og optimal kurveadfærd.

Historie hjul

Dunlops første pneumatiske dæk.

Af alle de opfindelser, der blev brugt i bilen, har hjulet den ældste metrik - den blev opfundet i midten af ​​det XNUMX. årtusinde f.Kr. i Mesopotamien. Det blev dog hurtigt bemærket, at brugen af ​​læderbetræk rundt om kanterne muliggjorde lavere rullemodstand og minimerede risikoen for potentielle skader. Så det første, mest primitive dæk blev skabt.

Et gennembrud inden for hjuldesign kom først i 1839, da han opfandt gummivulkaniseringsprocessen, med andre ord opfandt han gummi. Oprindeligt var dæk udelukkende lavet af gummi, kendt som faste stoffer. De var dog meget tunge, akavede at bruge og antændte spontant. Et par år senere, i 1845, designede Robert William Thomson det første pneumatiske slangedæk. Hans opfindelse var imidlertid underudviklet, og Thomson vidste ikke, hvordan han skulle reklamere for den korrekt, så den fangede ikke på markedet.

Wire eger hjul

Det første vinterdæk Kelirengas

Fire årtier senere, i 1888, fik skotten John Dunlop en lignende idé (lidt ved et uheld, mens han forsøgte at forbedre sin 10-årige søns cykel), men han havde flere marketingfærdigheder end Thompson og hans design tog markedet med storm. Tre år senere havde Dunlop seriøs konkurrence med det franske firma af brødrene Andre og Edouard Michelin, som markant forbedrede designet af dækket og slangen. Dunlops løsning havde dækket permanent fastgjort til fælgen, hvilket gjorde det svært at få adgang til inderslangen.

Michelin tilsluttede fælgen til dækket med en lille skrue og klemmer. Strukturen var solid, og beskadigede dæk ændrede sig meget hurtigt, hvilket blev bekræftet af de talrige sejre for biler udstyret med Michelin dæk ved stævnerne. De første dæk lignede dagens slicks, de havde ingen slidbane. Den blev første gang brugt i 1904 af ingeniørerne fra det tyske firma Continental, så det var et stort gennembrud.

Michelin X - det første radialdæk

Den dynamiske udvikling af dækindustrien har gjort den gummimælk, der er nødvendig i vulkaniseringsprocessen, så dyr som guld. Næsten med det samme begyndte jagten på en metode til fremstilling af syntetisk gummi. Dette blev først gjort i 1909 af Bayer-ingeniøren Friedrich Hofmann. Men kun ti år senere rettede Walter Bock og Eduard Chunkur Hofmanns alt for komplicerede "opskrift" (tilsat bl.a. butadien og natrium), takket være hvilken Bona syntetisk tyggegummi erobrede det europæiske marked. I udlandet fandt en lignende revolution sted meget senere, først i 1940 patenterede videnskabsmanden Waldo Semon fra BFGoodrich en blanding kaldet Ameripol.

De første biler bevægede sig på hjul med træeger og fælge. I 30'erne og 40'erne blev træeger erstattet af trådeger, og i de følgende årtier begyndte eger at vige for skivehjul. Da dækkene blev brugt i en række forskellige klimaer og vejforhold, dukkede der hurtigt specialiserede versioner som vinterdækket op. Det første vinterdæk ringede Kellirengas ("Vejrdæk") blev udviklet i 1934 af den finske Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö, et firma, der senere blev til Nokian.

Umiddelbart efter Anden Verdenskrig introducerede Michelin og BFGoodrich yderligere to innovationer, der fuldstændig ændrede dækindustrien: i 1946 udviklede franskmændene verdens første Michelin X Radial dækog i 1947 introducerede BFGoodrich slangeløse dæk. Begge løsninger havde så mange fordele, at de hurtigt blev meget brugte og dominerer markedet den dag i dag.

Kernen, altså fælgen

Den del af hjulet, som dækket er monteret på, kaldes normalt fælgen. Faktisk består den af ​​mindst to komponenter til forskellige formål: fælgen (fælgen), som dækket direkte hviler på, og skiven, med hvilken hjulet er fastgjort til bilen. Men på nuværende tidspunkt er disse dele uadskillelige - svejset, nittet eller oftest støbt i ét stykke af en aluminiumslegering, og arbejdsskiverne er lavet af letvægts og holdbart magnesium eller kulfiber. Den seneste trend er plastikskiver.

Alufælge kan støbes eller smedes. Sidstnævnte er mere holdbare og modstandsdygtige over for stress og egner sig derfor fremragende til fx stævner. De er dog meget dyrere end de sædvanlige "hentydninger".

Hvis bare vi har råd til det det er bedst at bruge to sæt dæk og hjul - sommer og vinter. Konstante sæsonbestemte dækskift kan nemt skade dem. Hvis vi af en eller anden grund skal udskifte skiverne, er det nemmest at bruge fabriksskiver, i tilfælde af udskiftning er det nødvendigt at justere skruernes stigning - kun mindre forskelle i forhold til originalen er tilladt, som kan rettes med såkaldte flydende skruer.

Det er også vigtigt at installere en fælg, eller offset (ET-mærkning), som bestemmer, hvor meget hjulet vil gemme sig i hjulkassen eller gå ud over dets omrids. Fælgbredden skal passe til dækstørrelsen i.

Dæk uden hemmeligheder

Det vigtigste og mest alsidige element i et hjul er dækket, som er ansvarligt for at holde bilen i kontakt med vejen, så den kan overførsel af drivkraft til jorden i effektiv bremsning.

Det moderne dæk er en kompleks flerlagsstruktur.

Ved første øjekast er dette et almindeligt stykke profileret gummi med slidbane. Men hvis du skærer det på tværs, så ser vi en kompleks flerlagsstruktur. Dens skelet er en slagtekrop bestående af en tekstilsnor, hvis opgave er at opretholde dækkets form under påvirkning af indre tryk og overføre belastningen under sving, bremsning og acceleration.

På indersiden af ​​dækket er slagtekroppen dækket af et fyldstof og en butylbelægning, der fungerer som tætningsmiddel. Slagtekroppen er adskilt fra slidbanen med en stålafstivningsrem, og ved dæk med høj hastighedsindeks er der også et polyamidbælte umiddelbart under slidbanen. Basen er viklet omkring den såkaldte perletråd, takket være hvilken det er muligt at sætte dækket fast og tæt på fælgen.

Dækparametre og egenskaber, såsom kurveadfærd, greb på forskellige overflader, vej dino, den anvendte sammensætning og slidbane har den største effekt. Alt efter slidbanetypen kan dæk opdeles i retningsbestemt, blokeret, blandet, trækkende, ribbet og asymmetrisk, hvor sidstnævnte er det mest udbredte i dag på grund af det mest moderne og alsidige design.

De ydre og indre sider af et asymmetrisk dæk har en helt anden form - den første er formet til massive terninger, der er ansvarlige for kørestabiliteten, og mindre blokke placeret på indersiden spreder vand.

Ud over blokke er en anden vigtig del af slidbanen de såkaldte sipes, dvs. smalle mellemrum, der skaber huller inde i slidbaneblokkene, hvilket giver mere effektiv bremsning og forhindrer glidning på våde og sneklædte overflader. Derfor er lamelsystemet i vinterdæk mere omfattende. Derudover er vinterdæk lavet af en blødere, mere fleksibel blanding og giver den bedste ydeevne på våde eller sneklædte overflader. Når temperaturen falder til under omkring 7 grader celsius, hærder sommerdækkene, og bremseevnen reduceres.

Når du køber et nyt dæk, vil du helt sikkert støde på EU's energimærke, som har været obligatorisk siden 2014. Den beskriver kun tre parametre: rullemodstand (med hensyn til brændstofforbrug), opførsel af "gummi" på en våd overflade og dens volumen i decibel. De første to parametre er angivet med bogstaver fra "A" (bedst) til "G" (dårligst).

EU-mærkerne er en slags benchmark, der er nyttige til at sammenligne dæk af samme størrelse, men vi ved fra praksis, at de ikke skal stole for meget på. Det er bestemt bedre at stole på uafhængige tests og udtalelser, der er tilgængelige i autopressen eller på internetportalerne.

Vigtigere set fra brugerens synspunkt er mærkningen på selve dækket. og vi ser for eksempel følgende rækkefølge af tal og bogstaver: 235/40 R 18 94 V XL. Det første tal er dækkets bredde i millimeter. "4" er dækprofilen, dvs. forholdet mellem højde og bredde (i dette tilfælde er det 40% af 235 mm). "R" betyder, at det er et radialdæk. Det tredje tal, "18", er sædets diameter i tommer og skal passe til fælgens diameter. Tallet "94" er dækkets bæreevneindeks, i dette tilfælde 615 kg pr. dæk. "V" er hastighedsindekset, dvs. den maksimale hastighed, hvormed en bil kan køre på et givet dæk med fuld last (i vores eksempel er det 240 km/t; andre grænser, for eksempel Q - 160 km/t, T - 190 km/t, H - 210 km/t). "XL" er betegnelsen for et forstærket dæk.

Ned, ned og ned

Når man sammenligner biler lavet for årtier siden med moderne, vil vi helt sikkert bemærke, at nye biler har større hjul end deres forgængere. Fælgdiameteren og hjulbredden er steget, mens dækprofilen er faldet. Sådanne hjul ser bestemt mere attraktive ud, men deres popularitet er ikke kun i design. Faktum er, at moderne biler bliver tungere og hurtigere, og kravene til bremser stiger.

Den lave profil resulterer i en stor dækbredde.

Dækskader ved motorvejshastigheder vil være meget farligere, hvis et ballondæk brister - det er meget nemt at miste kontrollen over sådan et køretøj. En bil på lavprofildæk vil sandsynligvis være i stand til at blive i vognbanen og bremse sikkert.

Den lave vulst, forstærket med en speciel læbe, betyder også større stivhed, hvilket især er værdifuldt ved dynamisk kørsel på snoede veje. Derudover er køretøjet mere stabilt ved kørsel med høje hastigheder og bremser bedre på lavere og bredere dæk. Men i hverdagen betyder en lav profil mindre komfort, især på ujævne byveje. Den største katastrofe for sådanne hjul er gruber og kantsten.

Hold øje med slidbanen og trykket

Teoretisk tillader polsk lov kørsel på dæk med 1,6 mm slidbane tilbage. Men at bruge sådan et "tyggegummi" er besværligt. Bremselængden på vådt underlag er da mindst tre gange længere, og det kan koste dig livet. Den nedre sikkerhedsgrænse er 3 mm for sommerdæk og 4 mm for vinterdæk.

Ældningsprocessen af ​​gummi skrider frem over tid, hvilket fører til en stigning i dets hårdhed, hvilket igen påvirker forringelsen af ​​grebet - især på våde overflader. Før du installerer eller køber et brugt dæk, bør du derfor kontrollere den firecifrede kode på dækkets sidevæg: De første to cifre angiver ugen, og de sidste to cifre angiver fremstillingsåret. Hvis dækket er mere end 10 år gammelt, bør vi ikke bruge det mere.

Det er også værd at vurdere dækkenes stand mht. skader, da nogle af dem udelukker dæk fra service, selvom slidbanen er i god stand. Disse omfatter revner i gummiet, laterale skader (punkteringer), vabler på siden og forsiden, alvorlige perleskader (normalt forbundet med skader på kanten af ​​fælgen).

Hvad forkorter dækkenes levetid? At køre med for lavt lufttryk accelererer slidbanen, affjedringens spil og dårlig geometri forårsager takker, og dæk (og fælge) bliver ofte beskadiget, når man klatrer for hurtigt op ad kantsten. Det er værd at systematisk kontrollere trykket, fordi et underpumpet dæk ikke kun slides hurtigere, men også har dårligere trækkraft, modstandsdygtighed over for akvaplaning og øger brændstofforbruget betydeligt.

Opona Driveguard - Bridgeston Løbebånd

Siden 2014 er TPMS, Tire Pressure Monitoring System, blevet et obligatorisk udstyr til alle nye biler, et system hvis opgave er konstant at overvåge dæktrykket. Den kommer i to versioner.

Mellemsystemet bruger ABS til at styre dæktrykket, som tæller hjulenes rotationshastighed (et underpumpet hjul spinder hurtigere) og vibrationer, hvis frekvens afhænger af dækkets stivhed. Den er ikke særlig kompliceret, den er billigere at købe og vedligeholde, men den viser ikke nøjagtige mål, den alarmerer kun, når luften i hjulet løber ud i længere tid.

På den anden side måler direkte systemer nøjagtigt og kontinuerligt trykket (og nogle gange temperaturen) i hvert hjul og sender resultatet af målingen via radio til den indbyggede computer. Men de er dyre, øger omkostningerne ved sæsonbestemte dækskift, og værre er de let beskadiget ved sådan brug.

Dæk, der giver sikkerhed selv med alvorlige skader, har været arbejdet med i mange år, for eksempel har Kleber eksperimenteret med dæk fyldt med gel, der lukkede et hul efter en punktering, men kun dæk vandt bredere popularitet på markedet. De standard har en forstærket sidevæg, som på trods af trykfaldet kan understøtte bilens vægt i nogen tid. Faktisk øger de sikkerheden, men desværre er de ikke uden ulemper: vejene er støjende, de reducerer kørekomforten (forstærkede vægge overfører flere vibrationer til bilens karrosseri), de er sværere at vedligeholde (særligt udstyr er påkrævet) , accelererer de sliddet af affjedringssystemet.

specialister

Kvaliteten og parametrene for fælge og dæk er af særlig betydning i motorsport og motorsport. Der er en grund til, at en bil betragtes som lige så off-road som dens dæk, med racere, der omtaler dæk som "sort guld".

Et sæt Pirelli-dæk til F1 til 2020-sæsonen

Mud Terrain offroad dæk

I en racer- eller rallybil er det vigtigt at kombinere et højt niveau af vådt og tørt vejgreb med afbalancerede køreegenskaber. Dækket bør ikke miste sine egenskaber efter blandingen er overophedet, det skal bevare grebet under udskridning, det skal reagere øjeblikkeligt og meget præcist på rattet. Til prestigefyldte konkurrencer som WRC eller F1 forberedes specielle dækmodeller - normalt flere sæt designet til forskellige forhold. Mest populære præstationsmodeller: (ingen slidbane), grus og regn.

Oftest støder vi på to typer dæk: AT (All Terrain) og MT (Mud Terrain). Hvis vi ofte bevæger os på asfalt, men samtidig ikke undgår mudderbade og krydsende sand, så lad os bruge ret alsidige AT-dæk. Hvis høj modstand mod skader og det bedste vejgreb er en prioritet, er det bedre at købe typiske MT-dæk. Som navnet antyder, vil de være uovertrufne, især på mudret jord.

Smart og grøn

Fremtidens dæk bliver stadig mere miljøvenlige, intelligente og skræddersyede til brugerens individuelle behov.

Rattet i fremtidens bil - Michelin Vision

Der var i det mindste et par ideer til "grønne" hjul, men sådanne dristige koncepter som Michelin og sandsynligvis ingen forestillede sig. Vision by Michelin er et fuldt bionedbrydeligt dæk og fælg i ét. Den er lavet af genanvendelige materialer, kræver ikke pumpning på grund af dens interne boblestruktur og er fremstillet i.

Goodyear Oxygene grønt dæk dækket med mos på siden

Michelin foreslår endda, at fremtidens biler vil være i stand til at printe deres eget slidbane på et sådant hjul, afhængigt af brugerens behov. Til gengæld skabte Goodyear Oxygene-dæk, som ikke kun er grønne i navnet, fordi deres gennembrudte sidevæg er dækket af ægte, levende mos, der producerer ilt og energi. Det specielle slidbanemønster øger ikke kun trækkraften, men fanger også vand fra vejoverfladen, hvilket fremmer fotosyntesen. Den energi, der genereres i denne proces, bruges til at drive sensorer indlejret i dækket, et kunstig intelligensmodul og lysstrimler placeret i dækkets sidevæg.

Konstruktion af Goodyear reCharge-dækket

Oxygene bruger også synligt lys eller et LiFi-kommunikationssystem, så det kan oprette forbindelse til tingenes internet, hvilket muliggør kommunikation fra køretøj til køretøj (V2V) og køretøj-til-by (V2I).

og et hurtigt voksende økosystem af indbyrdes forbundne og konstant udveksling af information, skal bilhjulets rolle omdefineres.

Selve fremtidens bil bliver et integreret system af "smarte" mobile komponenter, og den vil samtidig passe ind i de mere komplekse kommunikationssystemer i moderne vejnet og.

I den første fase af brugen af ​​intelligente teknologier i designet af hjulet vil sensorerne, der er placeret i dækkene, udføre forskellige typer målinger og derefter overføre den indsamlede information til føreren gennem den indbyggede computer eller mobilenhed. Et eksempel på en sådan løsning er ContinentaleTIS prototypedækket, som bruger en sensor forbundet direkte til dækkets beklædning til at måle dæktemperatur, belastning og endda mønsterdybde og tryk. På det rigtige tidspunkt vil eTIS informere chaufføren om, at det er tid til at skifte dækket - og ikke efter kilometertal, men efter gummiets faktiske tilstand.

Næste trin vil være at skabe et dæk, der uden behov for indgriben fra føreren vil reagere tilstrækkeligt på de data, som sensorerne indsamler. Sådanne hjul vil automatisk pumpe eller regummiere et fladt dæk, og over tid vil være i stand til dynamisk at tilpasse sig til vejr- og vejforhold, f.eks. når det regner, udvider drænsporets slidbaner sig i bredden for at reducere risikoen for akvaplaning. En interessant løsning af denne type er et system, der giver dig mulighed for automatisk at justere trykket i dækkene på bevægelige køretøjer ved hjælp af mikrokompressorer styret af en mikroprocessor.

Michelin Uptis czyli Unikt anti-punktur dæksystem

Smartbussen er også en bus, der er individuelt tilpasset brugeren og dennes aktuelle behov. Lad os forestille os, at vi kører på en motorvej, men vi har stadig en svær terrængående strækning på vores destination. Kravene til dækkenes egenskaber varierer således meget. Hjul som f.eks. Goodyear reCharge er løsningen. Udseendemæssigt ser den standard ud - den er lavet af en fælg og et dæk.

Nøgleelementet er imidlertid et specielt reservoir placeret i fælgen, der indeholder en kapsel fyldt med en specialtilpasset biologisk nedbrydelig blanding, som gør det muligt at regenerere slidbanen eller tilpasse den til skiftende vejforhold. For eksempel kan den have en terrængående slidbane, der ville tillade bilen i vores eksempel at køre af motorvejen og ind på pladsen. Derudover vil kunstig intelligens kunne producere en helt personlig blanding tilpasset vores kørestil. Selve blandingen vil blive lavet af bionedbrydeligt biomateriale og forstærket med fibre inspireret af et af de hårdeste naturlige materialer i verden - edderkoppesilke.

Der er også de første prototyper af hjul, som radikalt ændrer de designløsninger, der har været brugt i mere end hundrede år. Det er modeller, der er fuldstændig punkter- og skadesbestandige og derefter integrerer fælgen fuldt ud med dækket.

For et år siden introducerede Michelin Uptis, en punkteringssikker, luftløs model, som virksomheden planlægger at udgive om fire år. Mellemrummet mellem den traditionelle slidbane og fælgen er fyldt med en gennembrudt ribbet struktur lavet af en speciel blanding af gummi og glasfiber. Et sådant dæk kan ikke punkteres, fordi der ikke er luft indeni, og det er fleksibelt nok til at give komfort og samtidig maksimal modstand mod skader.

Bold i stedet for hjul: Goodyear Eagle 360 ​​Urban

Måske kommer fremtidens biler slet ikke på hjul, men på ... krykker. Denne vision blev præsenteret af Goodyear i form af en prototype Igl 360 Urban. Bolden skal være bedre end et standardhjul, dæmpe ujævnheder, øge køretøjets cross-country-evne og cross-country-evne (vending på stedet) og give større holdbarhed.

Eagle 360 ​​​​Urban er pakket ind i en bionisk fleksibel skal fuld af sensorer, hvormed den kan overvåge sin egen tilstand og indsamle information om miljøet, inklusive vejoverfladen. Bag den bioniske "hud" er en porøs struktur, der forbliver fleksibel på trods af køretøjets vægt. Cylindre placeret under dækkets overflade, der fungerer efter samme princip som menneskelige muskler, kan permanent danne individuelle fragmenter af dækkets slidbane. Udover Igl 360 Urban den kan reparere sig selv - når sensorerne registrerer en punktering, roterer de kuglen på en sådan måde, at de begrænser trykket på punkteringsstedet og forårsager kemiske reaktioner, der lukker punkteringen!