Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Hur självregenererande däcksbana fungerar


Däck är designade för att slitas ner och så småningom bli kala. Men vad händer om dina däck kunde återskapa slitbanan? ©iStockphoto.com/Stefan Redel

I filmen "Speed ​​Racer" från 2008 är titelkaraktären engagerad i ett farligt lopp genom en futuristisk öken. En rivaliserande förare river sönder ett av Speeds däck, men han är redo – han trycker på en knapp på ratten och hans bil, Mach 5, får ett nytt däck på en gång.

I verkligheten har vi inte kommit till den punkt där våra bilar omedelbart kan regenerera däck. Men vissa däckföretag har utarbetat sätt för slitbanan att fylla på sig själv efter tusentals mils resor. Men hur är det möjligt för samma, slitna däck att skapa ny slitbana?

De flesta av oss inser inte hur viktiga våra däck är. Tro det eller ej, de där fula gummimunkarna kan göra en enorm skillnad i hur din bil eller lastbil kör. Rätt uppsättning däck kan till och med hjälpa till att leverera sportbilshantering eller överlägsen bensinkörning, beroende på vad du letar efter.

Vi inser inte heller hur farligt däckslitage kan vara. Med tiden utsätts dina däck för konstant tryck, värme, en till synes oändlig variation av vägytor, brister i vägen - du namnger det, chansen är stor att dina däck måste hantera det. Alla dessa faktorer gör att slitbanan slits ner. Detta kan i sin tur minska din bensinkörning, hantering och till och med ditt fordons stoppförmåga.

Detta är ännu mer av en viktig fråga för stora kommersiella lastbilar - lastbilar som ofta färdas flera tusen mil åt gången och körs på mycket mer än bara fyra däck. Däck för tunga lastbilar har också mycket mer att göra än däcken på en vanlig personbil eller lastbil. Självklart är det framdäcken som ansvarar för styrningen, men flera andra uppsättningar däck ansvarar för att den massiva dieselmotorns kraft kommer ut på gatan samtidigt som de bär lasten av vad lastbilen än bär. Som sådana är kommersiella lastbilsdäck byggda för att motstå intensiva påfrestningar, men att hålla dem i toppskick är mycket kostsamt för lastbilsföretag.

Goda nyheter för dem:däcktillverkarna har kommit på en lösning. Flera däcktillverkare har introducerat däck som regenererar slitbanan när de slits ner, vilket kan öka däckets livslängd med upp till 30 procent. Det kanske inte verkar vara en stor sak, men när du är ett kommersiellt lastbilsföretag som måste köpa tusentals däck varje år, blir det verkligen en besparing på 30 procent på däcken.

I den här artikeln kommer vi att undersöka tekniken bakom självregenererande däckmönster – och se om den dagliga föraren kommer att få använda dem när som helst snart.

Innehåll
  1. Varför du behöver däckslitage
  2. Michelins XDA5-däck
  3. Fördelar med självregenererande däck
  4. Andra nya däcktekniker

>Varför behöver du däckslitage

Låt oss först undersöka hur slitaget på däcken uppstår och varför du överhuvudtaget behöver ett självregenererande däck.

Moderna radialdäck består av ett tjockt ytterskikt av gummi ovanpå öglor eller bälten av stål och polyestertyg. När dessa delar är sammansatta är gummidelen initialt helt kal, tills en maskin skär djupa mönster i däckgummit som kallas slitbanor.

Varför lägger däckföretag in dessa spår i gummit? Varför inte bara göra däcken till en kal, slät yta? Om däcken var helt släta skulle de inte ha något grepp på hala underlag. Av den anledningen har däcken små spår och mönster på utsidan som leder bort vattnet från kontaktplåstret -- där gummit möter vägytan -- vilket förbättrar däckets grepp.

Olika typer av däck har olika slitbanor beroende på vilken typ av fordon de används på. Sportbilar har mycket aggressiva däckmönster eftersom deras högsta prioritet är hantering - som ett resultat av många breda spår kan åkkvaliteten på dessa däck vara hård. Lyxbilar använder ofta mindre aggressiva mönster eftersom deras mål är komfort och lågt vägbuller [källa:Racerchicks.com].

Problemet med däck är att de slits med tiden. Utsatt för vatten, värme, acceleration och bromsning, rakas gummit på däcken gradvis bort vid varje användning. De flesta däck har en slitageindikator inbyggd som talar om när det är dags för dem att bytas ut. Däckslitageindikatorer varierar från märke till märke, så det kan vara en bra idé att kontakta däcktillverkaren för att ta reda på exakt vad du ska leta efter och var.

Du riskerar din säkerhet när du kör på kala däck. När ett däck slits ner kan det inte fungera lika bra i våta förhållanden. Det är också mer känsligt för punkteringar och utblåsningar, och dina hanterings- och stoppsträckor äventyras. Dessutom är det olagligt i de flesta stater att köra på däck som har slitits ner till 2/32 tum (1,6 millimeter) eller mindre av återstående mönsterdjup [källa:Tire Rack]. Efter ett tag behöver dina däck bytas. Men vad händer om det fanns ett sätt för däck att hålla längre genom att ha extra lager av slitbanan som avslöjas när gummit slits ner? Michelin hittade ett sätt att göra just det.

I nästa avsnitt ska vi ta en titt på Michelins självregenererande däckmodell, XDA5, och undersöka hur den förlänger däckens livslängd med upp till 30 procent.

>Michelins XDA5-däck


Semi-lastbilar som dessa är de bästa kandidaterna för att regenerera däck, eftersom de har många däck och att byta ut dem kan vara mycket kostsamt. ©iStockphoto.com/Tony Tremblay

För de flesta bilägare kan 300 000 mil verka som en enorm summa att sätta på ditt fordons vägmätare, men för 18-hjuliga lastbilar är den typen av avstånd business as usual. Det råkar också handla om hur länge deras däck vanligtvis håller

[källa:Brown].

Dessa lastbilar kan köra 1 000 miles (1 609,3 kilometer) på en enda dag och bära enorma mängder vikt vart de än går. De är utrustade med speciella, kraftiga däck, men naturligtvis är dessa däck inte heller immuna mot fysikens lagar. Däcken slits med tiden precis som dina, och kostnaden för att byta däck ökar för lastbilsföretagen – kom ihåg att de också måste betala kostnaden för att köra efter schemat medan däcken byts ut.

2007 tillkännagav däcktillverkaren Michelin en ny lösning på problemet med däcklivslängd på stora riggar. Deras XDA5-däck är designat för att ge lastbilsdäck en 30 procent längre livslängd genom användning av regenerativ slitbaneteknik. Låter fantastiskt, men hur fungerar det egentligen? I huvudsak, när däcket slits, avslöjar slitbanan nya spår och slitbaneblock. När en uppsättning slitbana har slitits bort kommer ett nytt lager på ytan från under det utslitna lagret [källa:Michelin]. Slitbanan på moderna däck består av sammankopplade block av gummi. Michelins XDA5-däck är gjutna med spår dolda djupt inuti dessa slitbaneblock. De nya spåren exponeras när däcket är ungefär två tredjedelar av det slitna.

Regenereras själva däcket? Inte riktigt. Men när spåren som är avgörande för dragkraften i regn och snö är uttömda, dyker ett nytt lager upp som ger ordentligt grepp tills en ny uppsättning däck kan installeras. Däcken blir fortfarande utslitna, men de har fått nya spår, vilket gör att de håller längre.

Däcken innehåller också teknik som kallas regndroppsräfflor - sajter placerade djupt inuti däcket som är designade för att leda vatten på vägytan till vänster och till höger, bort från däckets botten. Detta förhindrar halkbildning under däcken. När slitbanan blir sliten öppnas kanalerna gradvis för att skapa nya sajpar i mitten av slitbanan. Michelin säger att de använder en patenterad tillverkningsteknik för att forma XDA5-däcken i tre dimensioner, vilket skapar spår som finns under gummiytan.

I nästa avsnitt -- är 30 procent längre liv verkligen värt det? Vilka är fördelarna med självregenererande däckmönster? Och kommer du att sätta dessa däck på din familjesedan snart?

>Fördelar med självregenererande däck

Lastbilsdäck har vanligtvis spår som är ungefär en tum tjocka och, av säkerhetsskäl, skickas de vanligtvis för regummering när de har nått ett djup på 8/32 av en tum (6,35 millimeter). Detta blir dyrt för lastbilsföretag, eftersom däcken vanligtvis kostar mellan $250 och $400 styck - och glöm inte att det ofta finns så många som 18 av dem på varje lastbil [källa:Brown]. Med tanke på att däcken behöver bytas ut efter cirka 300 000 mil blir detta ett dyrt förslag för transportörer, som kan äga hundratals lastbilar som färdas genom landet dag ut och dag in.

Det är lätt att se hur ett däck som håller upp till 30 procent längre kan innebära stora besparingar för ett åkeriföretag. De självregenererande slitbanedäcken kostar cirka 6 till 10 procent mer än ett vanligt däck, på grund av den mer komplexa tillverkningsprocessen.

För närvarande är dessa däck endast tillgängliga på tunga, 18-hjuliga lastbilar. Med andra ord, du kommer inte att montera dessa däck på din familjebil när som helst snart. Varför är det så? Återigen, din familjebil ser helt enkelt inte den typ av straff och långdistanstransporter som dessa lastbilar rutinmässigt gör - och du behöver inte köpa stora mängder däck i bulk för din flotta heller. När dina däck blir utslitna är det bara mer meningsfullt för dig att köpa nya, inte ha ett högteknologiskt däck som håller i sig långt efter att det är utslitet.

Regenererande slitbanor är inte det enda sättet att få däck att hålla längre. På nästa sida kommer vi att undersöka andra däckbesparande tekniker, inklusive sådana som kommer att hålla dig säkrare.

Penny-testet

Självregenererande däcksmönster är bra för 18-hjulingar, men de är inte så passande för behoven hos den genomsnittliga personbilen. Lyckligtvis är det lätt att veta när slitbanan är nedsliten under en säker nivå - allt du behöver är en slant! Placera penny med Abraham Lincolns huvud upp och ner i ett spår mellan stegen. Om du inte kan se toppen av Lincolns huvud är däcket OK och har fortfarande lite slitage kvar. Men om toppen av Lincolns huvud är ovanför eller till och med med slitbanan, indikerar detta att mönsterdjupet är 2/32 av en tum (1,6 millimeter) eller mindre - och det är dags att skaffa en ny uppsättning däck [källa:Tire Rack ].

>Andra nya däcktekniker

Under decennierna har däcken förändrats mycket mer än vad de flesta förare inser. Däckföretagen kommer ständigt på nya sätt att tillverka däck som uppnår bättre säkerhet, hantering, bränsleekonomi och livslängd. Faktum är att det finns många sätt att förlänga livslängden på ett däck utan Michelins komplexa självregenererande däckmönster. Här är bara några exempel på vad som för närvarande finns på marknaden:

Michelin erbjuder några däck med sin Infinicoil-teknik. Detta använder en gigantisk stålkord - upp till 1 312 fot (400 meter) lång - insvept under gummiskiktet. Stålet ökar styvheten på däckets yta och gör att de kan göras bredare än tidigare. De tenderar också att hålla längre [källa:Tyre Review Online].

Samma företag introducerade också ett koncept som heter Tweel Airless Tire. Detta använder gummislitbana som stöds av små, flexibla ekrar som sträcker sig utåt från mitten av hjulet. Den har ingen luft inuti, bara platt gummi kopplat till ekrarna.

Ett tjeckiskt företag, Coda Development, har banat väg för ett system som kallas det självuppblåsande däcket (SIT). Detta håller däcktrycket konstant på rätt nivå med en ventil som tar in utomhusluft och tvingar in i gummit. Väl vid optimalt tryck stänger ventilen av luftintaget och cirkulerar den inuti däcket. Eftersom felaktigt pumpade däck kan leda till utblåsningar och till och med vältning under vissa omständigheter, kan denna teknik, som alltid håller däcken pumpade till rätt nivå, innebära stora framsteg inom säkerheten [källa:Coda].

Alla dessa tekniker är intressanta koncept, men vad är på väg som du kan använda just nu? Glöm inte run-flat-däck. De har funnits i mer än ett decennium, ända sedan de kom som standardutrustning på 1997 års Chevrolet Corvette, och har vunnit popularitet bland prestanda- och lyxbilsägare sedan dess. Självbärande däck (SST) har kraftigt förstärkta sidoväggar som stödjer däcket i händelse av en däckpunktion. Ett system från Michelin använder en halvstyv insats inuti gummit för att stödja bilen i händelse av en utblåsning [källa:Edmunds].

Men run-flats har sina kompromisser också. De är kända för att ha en tuffare körning än vanliga däck, och i händelse av en punktering är de flesta begränsade till en maxhastighet på 80,5 km/h och ett begränsat avstånd tills de kan repareras eller bytas ut. Många bilföretag har börjat erbjuda run-flats som standardutrustning men erbjuder inte ett reservdäck eller ens den utrustning som krävs för att byta ett däck. När allt kommer omkring, om ett run-flat-däck kan få dig i säkerhet när det är punkterat, vad är meningen med att bära runt på ett tungt däckjärn, domkraft och reservdäck?

För mer information om däck och andra relaterade ämnen, följ länkarna på nästa sida.

>Mycket mer information

Relaterade HowStuffWorks-artiklar

  • Så fungerar däck
  • Så fungerar NASCAR-däckteknik
  • Så fungerar Tweel Airless-däcket
  • Så fungerar däck och hjul
  • Så fungerar självuppblåsande däck
  • 7 tips för däckköp
  • Vilka var de vanliga bildäckkrigen?
  • Car Wheels and Tyres Channel

Fler bra länkar

  • Michelin
  • Däckställ
  • Däckgranskning online

>Källor

  • Brown, Stuart F. "Ett lastbilsdäck som går de extra 100 000 milen." The New York Times. 26 augusti 2007. (18 februari 2009) http://www.nytimes.com/2007/08/26/automobiles/26TIRES.html
  • Coda Development s.r.o. "Så fungerar det:SIT - Self Inflating Tire." (18 februari 2009) http://www.selfinflatingtire.com/how-it-works.html
  • Edmunds, Dan. "Run-flat Tyres:A Primer." Edmunds.com. 15 november 2006. (18 februari 2009) http://www.edmunds.com/ownership/driving/articles/117588/article.html
  • Michelin. "Michelins nyaste Innovation Marvel:Däck som regenererar sig själva." 23 augusti 2007. (18 februari 2009) http://www.michelinmedia.com/pressSingle/value=MCH2007082343275/kw=xda5/kw2=
  • Racerchicks.com. "Vår fråga från Jesh:Varför har däck olika slitbanor?" (18 februari 2009) http://www.racerchicks.com/qa/auto_tiretread.html
  • Däckställ. "Mäta däckmönsterdjup med ett mynt." (18 februari 2009) http://www.tirerack.com/tires/tiretech/techpage.jsp?techid=51
  • Däckrecension online. "Michelin lanserar 'Durable Technologies'." 28 oktober 2005. (18 februari 2009) http://www.tirereview.com/default.aspx?type=wm&module=4&id=2&state=DisplayFullText&item=2789