Jak pneumatiky fungují

Další na řadě
  • 5 varovných signálů, že potřebujete nové pneumatiky
  • Jak pneumatika Tweel Airless funguje
  • Jak guma funguje
  • Jsou některé pneumatiky bezpečnější než jiné?

Víte, co znamenají všechna označení na vašich pneumatikách?

Pokud hledáte nové pneumatiky, všechny proměnné ve specifikacích pneumatik a matoucí žargon, který můžete slyšet od prodejců pneumatik nebo „odborníků“, mohou způsobit, že váš nákup bude poněkud stresující. Nebo možná jen chcete plně porozumět pneumatikám, které již máte, konceptům v práci, významu všech těch označení na bočnicích. Co všechny tyto věci znamenají v běžných termínech?

V tomto článku prozkoumáme, jak se vyrábějí pneumatiky, a uvidíme, co je v pneumatikách. Zjistíme, co znamenají všechna čísla a označení na bočnici pneumatiky, a rozluštíme nějaký ten pneumatikový žargon. Na konci tohoto článku pochopíte, jak pneumatika podporuje vaše auto, a budete vědět, proč se ve vašich pneumatikách může hromadit teplo, zvláště pokud je tlak nízký. Budete také moci správně upravit tlak v pneumatikách a diagnostikovat některé běžné problémy s pneumatikami!

Z nich

Obsah
  1. Jak se vyrábějí pneumatiky
  2. Co znamenají všechna čísla
  3. Přilnavost pneumatik
  4. Jak pneumatiky podporují auto
  5. Problémy s pneumatikami

>Jak se vyrábějí pneumatiky


Jak je znázorněno níže, pneumatika se skládá z několika různých součástí.

  • perlička je smyčka z vysokopevnostního ocelového lanka potaženého pryží. Dodává pneumatice sílu, kterou potřebuje, aby zůstala usazena na ráfku kola a zvládla síly vyvíjené stroji na montáž pneumatik, když jsou pneumatiky instalovány na ráfky.
  • tělo se skládá z několika vrstev různých tkanin, nazývaných vrstvy . Nejběžnější vložkovou tkaninou je polyesterová šňůra . Kordy v radiální pneumatice probíhají kolmo k běhounu. Některé starší pneumatiky používaly diagonální diagonální pneumatiky , pneumatiky, ve kterých látka běžela šikmo k běhounu. Vrstvy jsou potaženy pryží, aby se lépe spojily s ostatními součástmi a utěsnily na vzduchu.

    Síla pneumatiky se často popisuje počtem vrstev, které má. Většina pneumatik pro automobily má dvě vrstvy karoserie. Pro srovnání, velká komerční trysková letadla mají často pneumatiky s 30 nebo více vrstvami.
  • U radiálních pneumatik s ocelovým pásem řemeny vyrobené z oceli se používají k vyztužení oblasti pod běhounem. Tyto pásy poskytují odolnost proti propíchnutí a pomáhají pneumatice zůstat rovná, aby měla co nejlepší kontakt s vozovkou.
  • Některé pneumatiky mají vršky , další vrstva nebo dvě polyesterové tkaniny, která pomůže udržet vše na svém místě. Tyto krycí vrstvy se nenacházejí na všech pneumatikách; většinou se používají na pneumatikách s vyšší rychlostní třídou, aby pomohly všem komponentům zůstat na svém místě při vysokých rychlostech.
  • boční stěna zajišťuje boční stabilitu pneumatiky, chrání vrstvy karoserie a pomáhá zabránit úniku vzduchu. Může obsahovat další součásti, které pomáhají zvýšit boční stabilitu.
  • Běhoun je vyrobena ze směsi mnoha různých druhů přírodních a syntetických kaučuků. Běhoun a bočnice jsou vytlačeny a nařezány na délku. Běhoun je v tomto bodě pouze hladká guma; nemá dezén, který dává pneumatice přilnavost .

Všechny tyto komponenty jsou smontovány ve stroji na výrobu pneumatik. Tento stroj zajišťuje, že všechny součásti jsou na správném místě, a poté vytvaruje pneumatiku do tvaru a velikosti, které se poměrně blíží jejím konečným rozměrům.

V tomto okamžiku má pneumatika všechny své části, ale nedrží pohromadě příliš pevně a nemá žádné značky nebo vzorky běhounu. Říká se tomu zelená pneumatika . Dalším krokem je spuštění pneumatiky do vytvrzovacího stroje , který funguje jako něco jako vaflovač, lisování ve všech označeních a trakčních vzorech. Teplo také spojuje všechny součásti pneumatiky dohromady. Tomu se říká vulkanizace . Po několika dokončovacích a kontrolních procedurách je pneumatika hotová.

>Co znamenají všechna čísla

Každá část malého písma na bočnici pneumatiky něco znamená:

Typ pneumatiky
P označuje, že pneumatika je pneumatika pro osobní vozidla. Některá další označení jsou LT pro lehký nákladní automobil a T pro dočasné nebo náhradní pneumatiky.

Šířka pneumatiky
235 je šířka pneumatiky v milimetrech (mm), měřená od bočnice k bočnici. Vzhledem k tomu, že tato míra je ovlivněna šířkou ráfku, měření platí pro pneumatiku, když je na zamýšlené velikosti ráfku.

Poměr stran
Toto číslo vám říká výšku pneumatiky, od patky po horní část běhounu. To je popsáno jako procento šířky pneumatiky. V našem příkladu je poměr stran 75, takže výška pneumatiky je 75 procent její šířky, neboli 176,25 mm (0,75 x 235 =176,25 mm nebo 6,94 palce). Čím menší je poměr stran, tím širší je pneumatika v poměru k její výšce.

Vysoce výkonné pneumatiky mají obvykle nižší profil než jiné pneumatiky. Pneumatiky s nižším profilovým poměrem totiž poskytují lepší boční stabilitu. Když auto projíždí zatáčkou, vznikají boční síly a pneumatika musí těmto silám odolávat. Pneumatiky s nižším profilem mají kratší a tužší bočnice, takže lépe odolávají silám v zatáčkách.

Konstrukce pneumatik
R označuje, že pneumatika byla vyrobena s použitím radiální konstrukce. Jedná se o nejběžnější typ konstrukce pneumatiky. Starší pneumatiky byly vyrobeny s použitím diagonálního vychýlení (D ) nebo bias belted (B ) stavebnictví. Samostatná poznámka uvádí, kolik vrstev tvoří bočnici pneumatiky a běhoun.

Průměr ráfku
Toto číslo udává v palcích průměr ráfku kola, pro který je pneumatika určena.

Jednotné třídění kvality pneumatik
Pneumatiky pro osobní automobily mají také známku jako součást jednotného hodnocení kvality pneumatik systém (UTQG). Hodnocení UTQG pro vaše pneumatiky si můžete ověřit na této stránce spravované americkým Národním úřadem pro bezpečnost silničního provozu (NHTSA). UTQGrating vaší pneumatiky vám říká tři věci:

  • Opotřebení běhounu :Toto číslo pochází z testování pneumatiky v kontrolovaných podmínkách na vládní testovací dráze. Čím vyšší číslo, tím déle můžete očekávat, že běhoun vydrží. Vzhledem k tomu, že nikdo nepojede se svým vozem na úplně stejných površích a stejnou rychlostí jako na vládní testovací dráze, není číslo přesným ukazatelem toho, jak dlouho váš běhoun skutečně vydrží. Je to však dobré relativní měřítko:Můžete očekávat, že pneumatika s větším číslem vydrží déle než pneumatika s menším číslem.
  • Trakci :Trakce pneumatiky je hodnocena jako AA , A , B nebo C , s AA v horní části stupnice. Toto hodnocení je založeno na schopnosti pneumatiky zastavit auto na mokrém betonu a asfaltu. Neindikuje schopnost pneumatiky zatáčet. Podle této stránky NHTSA mají pneumatiky Firestone Wilderness AT a Radial ATX II, které byly ve zprávách, hodnocení trakce B.
  • Teplota :Teplotní hodnocení pneumatik je A , B nebo C . Hodnocení je mírou toho, jak dobře pneumatika odvádí teplo a jak dobře zvládá nahromadění tepla. Teplotní stupeň platí pro správně nahuštěnou pneumatiku, která není přetěžována. Podhuštění, přetížení nebo nadměrná rychlost mohou vést k většímu hromadění tepla. Nadměrné nahromadění tepla může způsobit rychlejší opotřebení pneumatik nebo dokonce může vést k poškození pneumatiky. Podle této stránky NHTSA mají pneumatiky Firestone Wilderness AT a Radial ATX II teplotní hodnocení C.

Popis služby
Popis služby se skládá ze dvou věcí:

  • Načíst hodnocení :Nosnost je číslo, které koreluje s maximálním jmenovitým zatížením pro danou pneumatiku. Vyšší číslo znamená, že pneumatika má vyšší nosnost. Hodnocení „105“ například odpovídá nosnosti 2039 liber (924,87 kg). Samostatná poznámka na pneumatice udává nosnost při daném tlaku nahuštění.
  • Hodnocení rychlosti :Písmeno, které následuje za jmenovitým zatížením, označuje maximální povolenou rychlost pro tuto pneumatiku (pokud je hmotnost na nebo pod jmenovitou zátěží). Například S znamená, že pneumatika zvládne rychlosti až 180,246 km/h. Všechna hodnocení naleznete v tabulce na této stránce.

Výpočet průměru pneumatiky
Nyní, když víme, co tato čísla znamenají, můžeme vypočítat celkový průměr pneumatiky. Vynásobíme šířku pneumatiky poměrem stran, abychom dostali výšku pneumatiky.

Výška pneumatiky =235 x 75 procent =176,25 mm (6,94 palce)

Poté k průměru ráfku připočteme dvojnásobek výšky pláště.

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

Toto je nezatížený průměr; jakmile je pneumatika zatížena, průměr se zmenší.

>Přilnavost pneumatik

V průmyslu pneumatik se dnes používá mnoho různých termínů. Některé z nich skutečně něco znamenají a některé ne. V této části se pokusíme vysvětlit, co některé termíny znamenají.

Celoroční pneumatiky s označením pro bláto a sníh
Pokud má pneumatika MS , M+S , M/S nebo M&S na něm, pak splňuje směrnice Asociace výrobců pryže (RMA) pro pneumatiky do bláta a sněhu. Aby pneumatika získala označení Mud and Snow, musí splňovat tyto geometrické požadavky (převzato z bulletinu „RMA Snow Tire Definitions for Passenger and Light Truck (LT) Tires“):

1. Nové běhouny pneumatiky musí mít několik kapes nebo štěrbin v alespoň jedné hraně běhounu, které splňují následující rozměrové požadavky založené na rozměrech formy:

  • Prodlužte směrem ke středu běhounu alespoň 1/2 palce od okraje stopy, měřeno kolmo ke středové ose běhounu.
  • Minimální šířka průřezu 1/16 palce.
  • Okraje kapes nebo štěrbin pod úhlem 35 až 90 stupňů od směru jízdy.

2. Prázdná plocha na kontaktní ploše běhounu nové pneumatiky bude minimálně 25 procent na základě rozměrů formy.

    Hrubý překlad této specifikace je, že pneumatika musí mít řadu poměrně velkých drážek, které začínají na okraji běhounu a sahají směrem ke středu pneumatiky. Také alespoň 25 procent povrchové plochy musí tvořit drážky.


    Ikona těžké zimní trakce

    Záměrem je poskytnout dezénu dostatek volného prostoru, aby se mohl prokousat sněhem a získat trakci. Jak však můžete vidět ze specifikace, není potřeba žádné testování.

    K vyřešení tohoto nedostatku se Asociace výrobců pryže a průmysl pneumatik dohodly na normě, která zahrnuje testování. Označení se nazývá Severe Snow Use a má specifickou ikonu (viz obrázek vpravo), která jde vedle označení M/S.

    Aby pneumatiky splnily tuto normu, musí být testovány pomocí testovacího postupu Americké společnosti pro testování a materiály (ASTM) popsaného v „Definici RMA pro pneumatiky pro osobní a lehké nákladní vozy pro použití v těžkých sněhových podmínkách“:

    Pneumatiky navržené pro použití v náročných sněhových podmínkách jsou výrobci uznávány tak, že dosahují indexu trakce rovného nebo většího než 110 ve srovnání se standardní referenční zkušební pneumatikou ASTM E-1136 při použití testu trakce na sněhu ASTM F-1805 s ekvivalentním procentuálním zatížením.

      Tyto pneumatiky, kromě toho, že splňují geometrické požadavky na označení M/S, jsou testovány na sněhu pomocí standardizovaného zkušebního postupu. Aby splnily požadavky pro použití na těžkém sněhu, musí být lepší než standardní referenční pneumatika.

      Svolení fotografie Goodyear
      Pneumatika navržená tak, aby pomáhala předcházet aquaplaningu.

      Hydroplaning
      Hydroplaning může nastat, když auto projíždí kalužemi stojaté vody. Pokud voda nemůže dostatečně rychle vystříknout zpod pneumatiky, pneumatika se zvedne od země a bude podpírána pouze vodou. Protože postižená pneumatika nebude mít téměř žádnou trakci, mohou se auta při aquaplaningu snadno vymknout kontrole.

      Některé pneumatiky jsou navrženy tak, aby pomohly snížit možnost akvaplaningu. Tyto pneumatiky mají hluboké drážky běžící ve stejném směru jako běhoun, což dává vodě další kanál pro únik zpod pneumatiky.

      >Jak pneumatiky podporují auto

      Možná vás napadlo, jak může pneumatika auta s tlakem 30 liber na čtvereční palec (psi) udržet auto. To je zajímavá otázka a souvisí s několika dalšími problémy, jako je například to, jak velkou silou je třeba pneumatiku tlačit po silnici a proč se pneumatiky při jízdě zahřívají (a jak to může vést k problémům).

      Až příště nastoupíte do auta, pořádně si prohlédněte pneumatiky. Všimnete si, že ve skutečnosti nejsou kulaté. Na spodní straně je ploché místo, kde se pneumatika setkává s vozovkou. Toto ploché místo se nazývá kontaktní ploška , jak je znázorněno zde.

      Pokud byste se dívali nahoru na auto přes skleněnou cestu, mohli byste změřit velikost kontaktní plochy. Dalo by se také udělat docela dobrý odhad hmotnosti vašeho auta, pokud byste změřili plochu kontaktních ploch každé pneumatiky, sečetli je a pak vynásobili součet tlakem v pneumatikách.

      Vzhledem k tomu, že v pneumatice je určité množství tlaku na čtvereční palec, řekněme 30 psi, pak potřebujete několik čtverečních palců kontaktní plochy, abyste unesli hmotnost vozu. Pokud přidáte větší váhu nebo snížíte tlak, budete potřebovat ještě více čtverečních palců kontaktní plochy, aby se ploché místo zvětšilo.


      Správně nahuštěná pneumatika a podhuštěná nebo přetížená pneumatika

      Můžete vidět, že podhuštěná/přetížená pneumatika je méně kulatá než správně nahuštěná a správně zatížená pneumatika. Když se pneumatika protáčí, kontaktní plocha se musí pohybovat kolem pneumatiky, aby zůstala v kontaktu s vozovkou. V místě, kde se pneumatika stýká s vozovkou, je guma ohnutá. Ohnout tu pneumatiku vyžaduje sílu, a čím více se musí ohýbat, tím větší sílu to vyžaduje. Pneumatika není dokonale elastická, takže když se vrátí do původního tvaru, nevrátí veškerou sílu, kterou bylo zapotřebí k jejímu ohnutí. Část této síly se v pneumatice přemění na teplo třením a ohýbáním veškeré pryže a oceli v pneumatice. Vzhledem k tomu, že podhuštěná nebo přetížená pneumatika se musí více ohýbat, je potřeba větší síly k jejímu tlačení po silnici, takže generuje více tepla.

      Výrobci pneumatik někdy zveřejňují koeficient valivého tření (CRF) pro jejich pneumatiky. Pomocí tohoto čísla můžete vypočítat, jakou silou je třeba pneumatiku tlačit po silnici. CRF nemá nic společného s tím, jak velkou trakci má pneumatika; používá se k výpočtu velikosti odporu nebo valivého odporu způsobeného pneumatikami. CRF je stejný jako jakýkoli jiný koeficient tření:Síla potřebná k překonání tření se rovná CRF vynásobené hmotností pneumatiky. Tato tabulka uvádí typické CRF pro několik různých typů kol.

      Typ pneumatiky Koeficient valivého tření Pneumatika pro osobní automobily s nízkým valivým odporem0,006 - 0,01 Běžná pneumatika pro osobní automobily0,015 Pneumatika pro nákladní vozidla0,006 - 0,01 Kolo vlaku0,001


      Pojďme zjistit, jakou silou může typické auto stlačit pneumatiky po silnici. Řekněme, že naše auto váží 4000 liber (1814,369 kg) a pneumatiky mají CRF 0,015. Síla se rovná 4 000 x 0,015, což se rovná 60 librám (27,215 kg). Nyní pojďme zjistit, jak velký výkon to je. Pokud jste četli článek HowStuffWorks Jak funguje síla, točivý moment, výkon a energie, víte, že výkon se rovná síle krát rychlost. Množství energie použité pneumatikami tedy závisí na tom, jak rychle auto jede. Při rychlosti 75 mph (120,7 km/h) pneumatiky využívají 12 koňských sil a při 55 mph (88,513 km/h) využívají 8,8 koňských sil. Veškerá tato síla se mění v teplo. Většina jde do pneumatik, ale část jde do vozovky (silnice se ve skutečnosti trochu zahýbá, když ji auto přejede).

      Z těchto výpočtů můžete vidět, že tři věci, které ovlivňují, jakou silou je třeba pneumatiku tlačit po silnici (a tedy kolik tepla se v pneumatikách hromadí), jsou hmotnost na pneumatikách, rychlost, kterou řídíte, a CRF. (který se zvyšuje, pokud je tlak snížen).

      Pokud jezdíte na měkčích površích, jako je písek, více tepla jde do země a méně do pneumatik, ale CRF jde výrazně nahoru.

      >Problémy s pneumatikami


      Vzorce opotřebení podhuštěné, správně nahuštěné a přehuštěné pneumatiky

      Podinflace může způsobit opotřebení pneumatik více na vnější straně než uvnitř. To také způsobuje sníženou palivovou účinnost a zvýšené hromadění tepla v pneumatikách. Je důležité kontrolovat tlak v pneumatikách pomocí manometru alespoň jednou za měsíc.

      Přeinflace způsobuje větší opotřebení pneumatik ve středu běhounu. Tlak v pneumatice by nikdy neměl překročit maximum, které je uvedeno na boku pneumatiky. Výrobci automobilů často navrhují nižší tlak než maximální, protože pneumatiky zajistí měkčí jízdu. Ale provozování pneumatik při vyšším tlaku zlepší kilometrový výkon.

      Nesouosost kol způsobuje nerovnoměrné opotřebení vnitřku nebo vnějšku nebo jejich hrubý, mírně potrhaný vzhled.

      Pro více informací o pneumatikách a souvisejících tématech se podívejte na odkazy na další stránce.

      Původně zveřejněno:19. září 2000

      Časté dotazy ohledně pneumatik

      Z čeho jsou pneumatiky vyrobeny?
      Pneumatika se skládá z několika různých materiálů, včetně oceli, polyesteru a pryže.
      Co znamená malé písmo na pneumatice?
      Části malého písma na bočnici pneumatiky znamenají typ pneumatiky, šířku pneumatiky, poměr stran, konstrukci pneumatiky, průměr ráfku, jednotné hodnocení kvality pneumatiky a popis služby.
      Jaké jsou běžné problémy s pneumatikami?
      Mezi běžné problémy, které mají lidé s pneumatikami, patří podhuštění, přehuštění a nesouosost.
      Jak dlouho si můžete nechat pneumatiku?
      Společnost Car and Driver doporučuje vyměnit pneumatiky za šest až deset let po zakoupení.
      Co je to aquaplaning?
      Hydroplaning může nastat, když auto projíždí kalužemi stojaté vody. Pokud voda nemůže dostatečně rychle vystříknout zpod pneumatiky, pneumatika se zvedne od země a bude podpírána pouze vodou. Protože postižená pneumatika nebude mít téměř žádnou trakci, mohou se auta při akvaplaningu snadno vymknout kontrole.

      >Spousta dalších informací

      Související články

      • Jak fungují závodní vozy NASCAR
      • Jak Champ Cars fungují
      • Jak fungují diferenciály
      • Jak fungují měřiče tlaku v pneumatikách
      • Jak funguje pohon všech čtyř kol
      • Jak funguje síla, výkon, točivý moment a energie
      • Mohou protiblokovací brzdy detekovat defekt?
      • Proč v pneumatikách závodních aut nepoužívají normální vzduch?
      • Jak 30 liber vzduchu ve vašich pneumatikách udrží 2 tuny auta?
      • Jakou rychlostí bych měl jet, abych dosáhl maximální spotřeby paliva?

      Další skvělé odkazy

      • Uniformní klasifikace kvality pneumatik NHTSA
      • Informační kancelář pro protektorování pneumatik
      • Systém Hummer Runflat
      • Ošetření pneumatik – speciální chemikálie (nelegální v NASCAR Winston Cup)