Kola a pneumatiky - konstrukce, značení

Kola a pneumatiky
Úkolem kol je přenášet tlak nápravy na vozovku, spolehlivě vést vozidlo po zvolené dráze a přenášet
na vozovku brzdné a vodící popř. hnací síly. Zároveň se podílejí na tlumení rázů způsobených
nerovností vozovky.
Druhy kol :
- dle konstrukce :
a) disková
- plná
- odlehčená - s otvory ve stěně disku
- větraná
- s otvory mezi diskem a ráfkem
b) hvězdicová - jsou kompletně odlitá (t.j. jednodílná) z lehkých slitin zprav. elektronu
- jsou určena pro osobní automobily
c) paprsková
- mohou být v následujícím provedení :
- LITÁ
- Simplex - s půleným ráfkem
- Desko ( Trilex ) - ráfek je dělený na tři loukoťové části,
které jsou přišroubovány k šestiramenné hvězdici
-DRÁTOVÁ - s hlavou - dvoudílný střed, spojení jemným drážkováním
- s přírubou
-PLECHOVÁ - jsou vyrobena svařením dvou plechových hvězdic, čímž
vzniknou uzavřené duté paprsky
- dle nosnosti :
a) jednoduchá
b) podvojná - se dvěma ráfky na jednom disku
c) dvojitá - dvě samostatná kola na jedné hlavě ( běžně )
d) speciální - např. orebná
Požadavky na kola :
- lehká
- pevná
- řádně dynamicky vyvážená
Hlavní části kola :
- hlava; disk, hvězdice nebo paprsky; ráfek; pneumatika
Způsoby uložení (hnacích) kol (na nápravu) :
a) uložení na mostu
Kolo je otočně uloženo na dvou ložiskách na konci mostu nápravy a tím
je hnací hřídel namáhán pouze krutem; průřez hřídele je menší a záběr kol
měkčí.
Používá se u nákladních automobilů.
b) uložení letmo
Ložisko kola je uloženo v nápravě a kolo je upevněno k vyčnívajícímu
hnacího hřídele, čímž je hřídel namáhán kroutícím momentem, ale i
ohybem od tíhy vozidla. Použití u osobních automobilů.
konci
c) uložení pololetmo
Je to kombinace uložení kola na mostu a letmo, čímž se dosáhne toho, že
část ohybového zatížení ponese náprava a část hnací hřídel, který je
zároveň plně namáhán krutem.
Ráfky
Ráfek slouží k uložení patky pneumatiky.
Druhy ráfků
Ráfky můžeme dle konstrukce mít jednodílné či vícedílné, ploché nebo prohloubené ,popř.
poloprohloubené.
Jednodílné ráfky
- prohloubené ráfky
Tyto ráfky se používají u osobních automobilů,
přičemž jsou pevně spojeny s kolem. Prohloubení
ráfku umožňuje montáž a demontáž pneumatiky. Dle
jeho umístění mohou být tyto ráfky symetrické a
nesymetrické. Je-li ráfek určen pro bezdušovou
pneumatiku, musí mít proti sklouznutí patky pneu do
prohloubení na jedné či obou stranách bezpečnostní
převýšení , které může být oblé nebo ploché.
- prohloubené ráfky s kuželovou dosedací plochou
Tento ráfek se používá u užitkových automobilů a je
určen pro bezdušové pneumatiky. Dosedací plochy
se sklonem 15º mají zajistit lepší přítlak patky pneu.
Vícedílné ráfky
Tyto ráfky jsou většinou ploché
Dle počtu částí mohou být dvoudílné, třídílné a
čtyřdílné. Dosedací plochy pro pneu mají na krajích
základní části úkos 5º. Postranní a závěrný kruh tvoří jedno rameno okraje ráfku a umožňují
jednodušší montáž a demontáž pneumatiky.
U užitkových vozidel mohou být i poloprohloubené
ráfky (SDC).
Rozměry a označování ráfků
Hlavními rozměry ( údaji ) kola ( ráfku ) jsou :
- šířka ráfku
- průměr ráfku
- druh ráfku a tvar okraje
- symetrie
- bezpečnostní převýšení
- zális ET
Pneumatiky
V širším slova smyslu se označuje pneumatikou plášť, duše s ventilem a ochranná vložka ( u
drátových kol ) nebo bezdušová pneumatika a bezdušový ventil.
Pneumatiky rozlišujeme bezdušové a s duší, zimní, letní a univerzální, diagonální, radiální a
popř. smíšené konstrukce, pro motocykly, osobní automobily, nákladní automobily, traktory
apod.
Hlavní části pláště pneumatiky plynou z obrázku.
Základním materiálem pneumatiky je směs přírodní a syntetické pryže, sazí a dalších
komponentů.
Kostra je tvořena vložkami z pogumované
kordové tkaniny z bavlněných, plastových,
polyesterových nebo ocelových nití, které
jsou přehnuty kolem ocelových patních lan.
Nárazník ( výztužný pás ) radiální
pneumatiky tlumí nárazy a chrání kostru a
je vyroben z kordů jako kostra nebo je
tvořen jen vrstvou pryže.
Běhoun zajišťuje styk kola z vozovkou a
proto má vytvořen dezén. Dezén je tvořen
soustavou podélných a příčných drážek,
které zajišťují odvod vody ze stopy a
přenos sil.Tvar dezénu je různý a jeho
nedostatečná hloubka může vést na mokru ke vzniku aquaplaningu ( mezi pneumatikou a
vozovkou vznikne vodní klín).
Patka je vyztužena ocelovým lankem a zajištťuje dostatečný přítlak mezi pneu a ráfkem.
Bok spojuje patku s běhounem a chrání pneumatiku před poškozením.
Základní rozdělení pneumatik je dle konstrukce kostry na :
Diagonální pneumatiky (a)
Všechny výztužné kordy jsou pouze kordy kostry a jejich pásy jsou vedeny od patky k patce a
vzájemně se kříží zpravidla pod úhlem 30º - 40º vůži podélné ose.
Jejich nevýhodou je především tuhý bok pláště, který při bočním zatížení zmenšuje styčnou
plochu ve stopě.
V současnosti se ještě používají u motocyklů a v menší míře u starších automobilů.
Radiální pneumatiky (c)
Kordů kostry je méně a svírají s podélnou rovinou úhel 90º ( radiálně). Mezi kostrou a
běhounem je pak pás z několika vložek kordů ( nárazník ), jejichž nitě svírají s podélnou
rovinou zpravidla ostrý úhel 10º – 30º.
Měkký bok pláště umožňuje při bočním zatížení jeho deformaci a tím zajištění plné styčné
plochy ve stopě. Dalšími výhodami je lepší přilnavost, větší odolnost proti průrazu a
opotřebení a menší valivý odpor. Nevýhody jsou, že jsou dražší, hlučnější na hrbolaté vozovce
a choulostivější na správné huštění.
Dle materiálu kordových nití rozlišujeme radiální pneumatiky označované:
RADIAL
- kordy kostry i nárazníku jsou z raylonu; dnes se nepoužívá
RADIAL STEEL - kordy kostry jsou nekovové, ale kordy nárazníku jsou ocelové
RADIAL ALL STEEL – kordy kostry
i nárazníku jsou ocelové
Pneumatiky smíšené konstrukce
(bias belted) (b)
Jeto diagonální pneumatika
s nárazníkem. Pro silniční vozidla se v
podstatě nepoužívá. Označuje se
BIAS a písmenem B v názvu
( podobně jako R ).
Bezdušové pneumatiky
U těchto pneumatik odpadá duše, takže vnitčřní povrch pneumatiky je potažen vzduchotěsnou
vrstvou pryže. Dotěsnění v místě patek zajišťuje menší průměr patky nebo obvodové žlábky
v ráfku. Speciální ventil je dotěsněn pryžovou částí.
Tyto pneumatiky se označují „ TUBELESS “ ( s duší „TUBE TYPE“ ).
Zimní pneumatiky
Jejich dezén býval dříve s hrubými drážkami, ale v současnosti se používají spíše velké
množství jemných lamel a jednosměrné drážky. Dostatečnou přilnavost ( měkkost ) za nižších
teplot zajišťuje jiné složení směsi pryže (např. obsak siliky).
Použití zimních pneumatik je vhodné již při dlouhodobém poklesu teplot pod 7º C.
Zimní pneumatiky se označují nejčestěji „ M+S “.
Index opotřebení TWI
Na boku pláště je umístěno rovnoměrně po obvodu 4 – 6 trojúhelníčků se značkou TWI.
Vrchol trojúhelníku ukazuje na místo v běhounu, kde je dno desénových drážek pro rychlou
kontrolu opotřebení zvýšeno o zákonnou minimální hodnotu hloubky ( 1,6 mm ).
Radiální pneumatiky pro užitková vozidla mohou mít pod běhounem zesílenou vrstvu pryže,
která umožní zvýšit jejich životnost dodatečným prořezáním drážek běhounu až o 4 mm.
Tyto pneumatiky jsou označeny „ REGROOVABLE “ .
Huštění pneumatik
Huštění pneumatik ovlivňuje jejich životnost, ale také chování vozidla a proto je třeba
dodržovat předepsaný tlak.
Pneumatiky se hustí před jízdou ( studené ) a to běžně vzduchem. Poku chceme vyloučit vliv
vlhkosti a oleje ze vzduchu, mohou být pneumatiky plněny dusíkem, který také zajišťuje
menší samočinný pokles tlaku.
Pneumatiky s možností nouzového dojezdu
Tyto systémy svou konstrukcí zabrání při úniku tlaku z pneumatiky dosednutí pneu na ráfek a
poškození boků pneumatiky, popř. ráfku, při další jízdě. Vozidla s těmito pneumatikami umožňují
ještě dojezd až 80 km rychlostí až 80 km/h, a proto musí mít vozidlo přímý systém kontroly tlaku
v pneumatikách. Tyto pneumatiky mohou být ve dvojím provedení:
a) pneumatiky s opěrným prstencem a speciálním ráfkem a pneu (PAX – Michelin, Dunlop,
Goodyear), res. s opěrným prstencem a běžným ráfkem a pneu (CSR Continental)
b) pneumatiky se zesílenou samonosnou boční stěnou a běžným ráfkem, tzv „run-flat“ (DSST
Dunlop, SSR Continental, RFT Bridgestone)
a)
b)
Systémy kontroly tlaku v pneumatikách (TPMS)
Signalizuje pokles tlaku v pneu prostřednictvím kontrolky na přístrojové desce, popř. i akusticky.
Od 1. 11. 2014 musí být všechna nově vyrobená vozidla kategorie M1 (OA) vybavena systémem
kontroly tlaku v pneumatikách. Zatím připouští legislativa 2 konstrukční řešení:
a) nepřímé měření – využívá se snímačů otáček systému ABS, neboť podhuštěné kolo má menší
poloměr a otáčí se tedy rychleji; nevýhodou je delší doba než se únik tlaku projeví a rozsvítí
se signalizace a také nutnost kalibrace po opravě
b) přímé měření – ve vnitřní části pneumatiky, ale většinou ve ventilku každého kola je umístěn
snímač tlaku, který bezdrátově přenáší informace do ŘJ a ta je vyhodnocuje a při poklesu
tlaku o 20% signalizuje varování; výhodou je okamžitá reakce, nevýhodou pak cena snímačů,
jejich omezená životnost baterie a dle provedení i složitější kalibrace a dále je nutno věnovat
větší pozornost při demontáži a montáži.
Doplňkové značení nově prodávaných pneumatik - štítky (dle nařízení EU č. 1222/2009)
a) velikost valivého odporu – vliv na spotřebu paliva – označení ikonou pneu se stojanem na
palivo. Vyjadřuje vliv valivého odporu pneumatiky na spotřebu paliva – nejlepší hodnocení je
A. U OA každé další písmeno v abecedě znamená vyšší spotřebu asi o 0,1 l/100 km
b) chování pneumatiky za mokra (přilnavost za mokra) – označení ikonou pneu s mráčkem a
kapkami. Nejlepší je A, každé další písmeno znamená prodloužení brzdné dráhy z rychlosti 80
km/h o 3-6 metrů
c) Vnější hlučnost - označuje hlučnost odvalující se pneumatiky v decibelech (dB). Čím více
černých polí, tím je pneu hlučnější.
Označování ráfků
Označování pneumatik
Příklad značení pneumatiky BARUM CONTINENTAL