autó

Gépjármű szerkezettan: A kerekek

2015.02.25.

A gépkocsi kereke általában négy fő alkatrészből áll: kerékagy - keréktárcsa - kerékpánt - gumiabroncs. A kerekek felszerelésekor a fékszerkezethez tartozó fékdobot vagy féktárcsát is fel kell erősíteni.

A keréktárcsát és a kerékpánot gyakran egybeépítik.

Szerző: Dr. Lévai Zoltán

A "tárcsa" sokszor nem tárcsa, hanem küllőkhoz kapcsolják a kerékpántot, ilyen "felni" látható a jobb oldalon, ott már gumiabronccsal.

A keréktárcsát a kerékagyra úgy kell felszerelni, hogy a le- és felszerelések után mindig központosan helyezkedjen el. E célból - amennyiben nem illesztett átmérője van az agynak és a tárcsának -, a felerősító csavarokhoz kúpos oldalú anyákat alkalmazunk baloldali ábra lent). Dupla kerekek esetén természetesen szintén mindkét keréknek "centrálisnak" kell lennie (jobboldali ábra).

A személygépkocsik kerékpántja minden esetben "mélyhornyú". Az a ábra (lent) mutatja a magyarázatát: a gumiabroncsban lévő acélsodrony-karika átmérője kisebb, mint a kerékpánt kűlső átmérője, ezért csak úgy lehet a gumiabroncsot fel-, illetve leszerelni. hogy az egyik oldalon behúzzuk a karikát a mély horonyba, miközben az átlós oldalát átfeszítjük a pánt kerületén. A b ábra is mélyhornyú pántot mutat azzal a különbséggel, hogy kihangsúlyoztuk e felfekvő felület enyhe kúposságát, ami a tömlőnélküli abroncsok tömítettségét segíti elő. Az összes többi pánt a nagyobb haszonjárművek jellegzetes szerkezetei. Mindegyikre az jellemző, hogy a pánt egyik vagy mindkét oldala lebontható, kipattintható mivel egy helyen el van vágva, mint egy dugattyúgyűrű, s a gumiabroncs rácsúsztatható (c ábra). Ha az oldalkarimát mérete miatt nem lehet kipattintani, akor egy - szintén elvágott - gyűrű rögzíti (d ábra). Az e ábra nem szorul magyarázatra.

Érdekesen van viszont megoldva az f kerékpánt: az is szétszerelhető, de nem az oldala vehető le, hanem háromfelé van felvágva közel radiálisan, amint az az ábrán látható. A kinagyított részlet mutatja, hogy azért van egy rövid szakasz, ami ténylegesen radiálisan van levágva. 

Ennek az a célja, hogy amikor a harmadik harmadot is beteszik a gumiabroncsba, azt egy kis erőfeszítéssel lehessen bepattintani, így az ott is marad, a szerelt kerék nem esik szét. 

Az ilyen kerekeket általában nem keréktárcsára szerelik, hanem a kerékagyból kiálló külőkre csavarozzák kis U-alakú papucsok segítségével.

A mai gumiabroncs elődjét Dunlop szabadalmaztatta 1888-ban, amit akkor még csak velocipédekre szereltek. Tíz év múlva már gépkocsikon is megjelentek a "pneumatic"-ok, s hamarosan mintázott futófelülettel is ellátták azokat: VIDEO

A mai gumiabroncsok szerkezetét mutatják a következő ábrák. A bal oldalon a hagyományos, tömlős változat látható, a másikon az ún. tömlőnélküli. Természetesen abban is van (piros) tömlő - aminek a szerepe a levegő benttartása - de az nem önálló egység, hanem bele van vulkanizálva az abroncs belsejébe. A tömlős  gumiabroncsok felszerelésekor a tömlő védelme érdekében egy gumiövet (b) is beraknak a kerékpántba. A tömlőnélküli abroncs előnyei: kevésbé melegszik, kisebb tárgyak (szegek) behatolása, sőt kihúzása esetén is lassabban engedi ki a levegőt, egyszerűbb a felszerelése, kisebb a tömege.

Mindkét esetben több, gumiba ágyazott vászonréteg (karkasz) adja az abroncs szilárdságát, ami egy vagy két acélsodrony-karikába (a) "kapaszkodik", hogy az abroncs ellenállhasson a centrifugális erőnek. 

A vászonréteg kordszövet, aminek az a tulajdonsága, hogy egyik irányba sokkal vékonyabb szálak futnak, mint keresztbe. Ezeknek a vékony szálaknak a feladata, hogy a vastag - terhelhető - szálakat összetartsa addig, míg a gyártás folyamán fel nem "csévélik", aztán üzembe helyezésük után ezek nagyon hamar elszakadnak, s nem koptatják a vastag szálakat. 

A (vastag) kordszálak anyaga textil, műszál, acél. Kísérleteznek üvegszállal is.

Ezeket évtizedeken keresztül úgy építették be, hogy az egymás utáni rétegeket felváltva plusz-minusz 45 fokos szögbe rakták, így azok keresztezték egymást (diagonál abroncs), ahogy az lent a bal oldalon látható.

Jó néhány évtizeddel ezelőtt jelentek meg az ún. radiálabroncsok, melyekben a kordszálak sugárirányban helyezkednek el. Mivel azonban ezek a kerületi erőket nem tudják felvenni, ezért újabb rétegeket (övet) is be kellett építeni a kerület mentén.

Mindkét típusnak vannak előnyei és hátrányai.

A diagonál abroncs előnyei: egyszerűség, erős, nem sérülékeny oldalfalak, könnyebb javíthatóság. Hátrányai: kisebb tapadás, rosszabb menettulajdonságok, nagyobb gördülési ellenállás, gyorsabb kopás, nagyobb melegedés.

A radiál abroncs előnyei: jobb úttartás, rövidebb fékút. Hátrányai: zajosabb, drágább. 

Ami az abroncs alakját illeti, az eredeti kör alak az évtizedek folyamán fokozatosan torzult, laposodott, illetve szélesedett a kedvezőbb indulási és fékezési erőátvitel, a kedvezőbb oldalvezetési tulajdonságok, rövidebb kormányzási késedelmi idő, kisebb gördülési ellenállás, nagyobb féktárcsák alkalmazásának lehetősége miatt.  Igaz, a túlzás már viszájára fordulhat: növekszik a légellenállás, nő a kormányerő-szükséglet, növekvő tömeg, rövidebb élettartam, már kis kopás esetén is kedvezőtlenebb téli menettulajdonságok, a vízen-úszás (aqua planing) veszélyének növekedése. 

A futófelület mintázata rendkivül nagy változatosságot mutat. Minden gyár minden évben újabb és újabb mintázatot kínál. Ami persze nem jelenti azt, hogy az abroncsot naponta, hetente cseréni kell. Egy vonatkozásban azonban nagy jelentősége van a cserének: a nyári és a téli gumit ajánlatos mindig az évszaknak megfelelően használni. A régebben "hóguminak" hívott téli gumival kapcsolatos az a tévhit, hogy csak hóban van értelme használni. A valóság az, hogy használata a hőmérséklettől függ! Már 6-8 Co alatt másképp (kedvezőbben) viselkedik, mint a nyári gumi az anyagában lévő jelentős különbség miatt. Az más kérdés, hogy különleges bordázata miatt a hó könnyebben kiszóródik a vályatokból.

A mintázatot négy fő csoportba lehet sorolni. Az első csoportba tartoznak a kiépített utra tervezett "hagyományos" gumik, melyeket a kerület mentén futó mintázatok jellemeznek (első sor). A második sorban "félterepjáró" gumik láthatók, melyeken már keresztirányú bordák is vannak. A harmadik sorban lévő terepjárókra a markáns keresztbordák jellemzők. Az utolsó sor különleges útviszonyokra tervezett abroncsokat mutat. 

Egy gyári prospektus például 6 fő típusra osztotta ajánlatát, azóta egy hetediket is kifejlesztett. VIDEO

De egy másik gyár csak a személyautókhoz több tucat mintázatot ajánl, ezek közül néhány:

Az abroncsok jelölése az évtizedek folyamán sokszor változott. Ez a táblázat mutatja a ma még előforduló főbb jelöléseket.

Az utóbbi időben Európában egységes szabvány született. A személygépkocsi-abroncsokra például ez:

Meg kell mondani, hogy a kódok (terhelés-, sebességkód) helyén lévő számok nem adnak közvetlen adatot a terhelésre, a sebességre. Egy táblázatból tudható meg, hogy például az itt megadott V terheléskód esetünkben max. 240 km/h sebességet jelent, de ugyanez a kód 10 colos diagonál abroncs esetén 175 km/h. 

De egy gumiabroncson még sok egyéb jel, felirat látható. Ezek közül figyelmet érdemel a 11-es jejölés: ott kell keresni a kopásjelzőt, ami nem más mint egy kis dudor az egyik vályúban (alul a felső és a középső ábra). A gumit csak addig szabad használni, míg a futófelület le nem kopik a dudorig (alsó ábra).

1 - Márka

2 - Mintázat jelölése
3 - Profilszélesség
4 - Ballonosság (H/B)
5 - Radiál
6 - Pántátmérő (inch)
7 - Terhelhetőség jelzőszáma
8 - Megengedett sebesség jelzőszáma
9 - Tömlőnélküli
10 - Gyártás dátuma
11 - Kopásjelző helye
12 - Nagy teherbírás
13 - Télen-nyáron
14 - Forgásirány
15 - Felújjított
16 - ECE-jel (gyártó ország - E7: Magyarország)

Amióta csak létezik "durrdefekt", azóta keresik a megoldást az ellene való védekezésre. A cél az, hogy a levegő eltávozása egyrészt ne tegye tönkre az abroncsot, másrészt hogy legyen lehetőség a továbbhaladásra, mégha kis sebességgel is. Az egyik próbálkozás mindössze abból áll, hogy az abroncs oldalfalát belülről különleges gumival úgy megvastagították, hogy levegő nélkül se tudjon lesüllyedni a kerékpánt az útfelületre. Egy másik gyár az abroncs belsejébe gumiból és acéllemezből készített "pótkereket" épített.

De vannak, akik speciális gumiból készített "pótkereket" raktak az abroncs belsejébe. 

Egy másik megoldás szerint nem az abroncsot módosították, hanem a keréktárcsát (kerékpántot) alakították ki úgy, hogy a gumiabroncs ne lapulhasson teljesen össze, a minimális rugalmasságot az abroncs futófelülete adja. 

A legújabb próbálkozás régi ötlet felújítása, de - mai, korszerű anyagokra és technológiákra alapozva. 

Az elv: levegő nélküli abroncs nem kaphat durrdefektet. A levegő rugalmasságát különleges műanyagból készült "küllők" helyettesítik (bal ábra!).

IDE Kattintson!                                                                                                                       A jobb oldali video megnyitásához pedig IDE!

Köztudott, hogy nagy jelentősége van annak, hogy a gumiabroncsban megfelelő legyen a nyomás. A nyomás mérése kétféleképpen történhet, közvetlen (direkt) és közvetett (indirekt) módon. A direkt TPMS esetében egy külön érzékelő egység található minden egyes gumiabroncsban, az indirekt megoldásnál a gumiabroncsok nyomásának ellen őrzése közvetett módon, az ABS vagy az ESP rendszeren keresztül történik. A témával részletesebben megismerkedhet 

 

 

Az oldal fő támogatója

 

2024.04.24
Zivatarok alakulhatnak ki, az elsődleges veszélyforrást a villámlás jelenti, emellett esetenként....
2024.04.23
A japán filmtörténet, sőt, a világ egyik legsikeresebb animációs alkotása adott ihletet ahhoz az....
2024.04.23
Izgalmas és világszintű versenyeknek ad otthont a hétvégén a Balaton Park Circuit. ..
2024.04.23
A világgazdaság következő éveit, évtizedeit leginkább az elektromos autóipari forradalom határozza....
2024.04.23
A japán vállalat hivatalosan is bejelentette, hogy a jövő év végéig Thaiföldön mutatja be népszerű....
2024.04.23
A Volvo EX30 elnyerte a rangos Red Dot 'Best of the Best' formatervezési díjat. ..
2024.04.23
Kicsi a világ: szoktuk mondani, amikor egy rég nem látott ismerőssel találkozunk. De ki gondolta....
2024.04.23
Újabb légijárat indul Magyarország és Kína között, idén nyártól már egy hatodik kínai nagyváros,....
2024.04.23
Közel 450 kiállító több, mint 12 ezer négyzetméteren várja a szakembereket 2024. május 7-10. között....
2024.04.23
Súlyos baleset történt az M2-es autóúton Vác térségében kedd délután, a forgalmat megállították -....