Caracteristicile Pneurilor

Capitolul 2

Caracteristicile pneurilor

Elementele constructive ale pneurilor

Roata autovehiculului are urmatoarele funcții:

De a sprijini pe sol autovehicolul;

De a transmite către sol a foțelor pe direcție longitudinala necesare propulsării și frânării

De a transmite către sol a foțelor pe direcție transversală pentru virare

De a amortiza șocurile produse de neregularitațile parții carosabile

Janta este partea roții care se prinde de butucul roții prin butuc si si pe care se monteaza pneul.

Pneul este ansamblul format dintr-o anvelopa si o camera cu aer comprimat care se fixeaza pe jantă, este elastic si are si rol de amortizare.

Roțile au o mare influența asupra capacitații de frânare si tracțiune dar si asupra stabilitații in mers. Acestea preiau in totalitate greutatea autovehicolului si stabilesc contactul cu partea carosabila amortizând o parte din oscilațiile acestuia.

Principalele cerințe în construcția roților cu pneu care trebuiesc fi îndeplinite, sunt:

Greutatea sa fie cat mai mică iar costul acestora cât mai redus;

Montarea si demontarea atât a roții pe butuc cât si a anvelopei pe janta sa fie cat mai facilă;

Să fie cât mai rezistenta la solicitări si la sudabilitate în exploatare

2.1.1 Construcția roților

Atât configurația cat si profilul jantei se adoptă după categoria autovehicolului și a solicitării roții.

Pentru autoturisme și autocamioane se folosesc jenți cu profil adânc, nedemontabile (figura 1.1) ; aceste jenți cu adâncitură (1) pot avea urechi deschise (3) sau închise (4), care sunt profilate din umărul jenții (2). Urechile înalte asigură pneului o puternică stabilitate laterală. Deschiderea mai mare (distanța) dintre umerii jantei (5) influențează favorabil calitățile mersului și frânării autovehiculului, diminuând oscilațiile și uzura pneului.

La autocamioane și autobuze se folosesc jenți demontabile, cu profil cilindric sau puțin conic (figura 1.2) deoarece anvelopele au o rigiditate mare ; montarea anvelopelor – prin împingere – este simplă, iar prinderea umărului circular demontabil se face printr-un cerc tăiat și arcuit (V).

2.1.2 Construcția pneurilor

Pneurile se montează pe jantă, acestea putând fi cu camera de aer (figura 1.3) sau fără cameră, majoritatea autovehiculelor având insă pneuri cu cameră de aer.

Presiunea din interiorul camerei de aer (1) face ca anvelopa sa ia forma normală si o fixeaza pe umerii jenții.

Anvelopa este confectionata din cauciuc catural sau sintetic si are următoarea structură (figura 1.3):

Banda de rulare (2) – partea din anvelopă care vine in contact cu solul si este format dintr-un strat gros de cauciuc.

Rolul acesteia este de a asigua o aderența cât mai buna in diferite conditii meteo si a varietăților de parți carosabile, dar si de a proteja carcasa si camera de deteriorari mecanice.

Aceasta prezinta proeminețe si canale conform cerințelor impuse de condițiile de exploatare.

Fig. 1.3

Carcasa (3) formeaza scheltul anvelopei, preluând eforturile mari si complexe la care este supusa anvelopa. Este fabricata din cauciuc care altereaza cu un tesut format din fibre textile cauciucate sau sintetice. Dispunerea acestora (radiale sau încrucișate) determina durabilitatea, flexibilitatea, sar si capacitatea de amortizare.

Stratul de legatura (4) este un strat protector, dispus între carcasă și banda de rulare, care are rolul de a asigura legatura dintre acestea, dar și de a micșora șocurile produse de denivelări.

Flancul (5) protejează carcasa impotriva deteriorării mecanice si a acțiunii umidității asupra fibrelor textile.

Talonul (6) reprezintă marginea întarita a bordurii anvelopei. Fixează anvelopa în umerii jenții și protejează interiorul anvelopei de patrunderea umidității, a noroiului si a altor factori distructivi.

Talonul este acoperit cu o bandă textilă cauciucată, rezistentă, denumită banda de protecție a talonului, care protejează talonul împotriva frecării de jantă și deteriorării în timpul montării și demontării anvelopei.

Acesta are insertie metalică din fibre de sârma de oțel (7) invelite in cauciuc ce confera o durabilitate si rigiditate mult mai bună.

Camera de aer reprezinta un tizic din cauciuc prevăzut cu o valvă prin care se introduce aerul sub presiune. Rigiditatea si capacitatea de preluare a sarcinilor este determinata de presiunea interioara.

În țara noastră producția de anvelope și camere de aer este reglementată prin STAS 6386-66 și 6387-66, condițiile generale și regulile pentru verificarea calității fiind prevăzute în tabelele 2.1 și 2.2. DE VERIFICAT DACA ESTE DE ACTUALITATE

Condiții tehnice pentru anvelope

Tabel 2.1.

Dimensiuni principale și sarcini de încărcare ale anvelopelor la construcția radială (seria milimetrică) pentru autoturisme, la o viteză de 180km/h:

Tabel 2.2

٭Valorile presiunii de regim sunt valabile pentru viteze până la 160 km/h. Pentru viteze peste 160 km/h până la 170 km/h, presiunea va fi mărită cu 0,1 daN/cm2, iar peste 170 km/h, până la 180 km/h, cu 0,2 daN/cm2.

٭٭Viteză se referă la profile tip stradă. În cazul anvelopelor cu profile de iarnă fără cuie (noroi, zăpadă) viteza maximă este 160 km/h, iar în cazul celor cu cuie pentru gheată de 130km/h.

Razele roților cu pneu

În timpul rularii trebuiesc luate in calcul modificările dimensiunii roților cu pneuri, deoarece acestea de modifica in funcție de diversele condiții care apar în exploatarea vehiculelor cu roți pneumatice.

Raza nominală (rn) a unei roți cu pneu se poate calcula folosind relația;

În funcție de cantitatea aerului introdusă in pneu, acesta își modifică forma, dar și dimensiunile nominale B si H.

Modificarea dimensiunilor pneului este influențată atât de elasticitatea pneului din diferitele zone ale secțiuniipneului, cât și a presiunii aerului din pneu si raportul dintre balonaj si înalțimea secțiunii pneului (H/B).

În funcție de aceste modificări ale dimensiunilor, se definește raza libera r0 a roții. Aceasta reprezintă raza corespunzătoare cercului periferic maxim de pe creasta de rulare a anvelopei, montată pe janta prescrisă, considerând că presiunea interioară a pneului are valoarea de regim indicată și că asupra pneului nu se exercită sarcini exterioare. Du reprezită diametrul maxim al anvelopei umflat la presiune maxima.

Așadar raza roții libere de poate determina cu urmaătoarea relație:

Aceste 2 raze definesc pneul dimensional, in stare libera, în afara de acestea si mai disting:

-Raza statică rs reprezintă distanța dintre suprafața de sprijin atunci cand roata este in stare normala si nu este suprasolicitată si centrul roții, aceasta depinde de presiunea interiară din pneu , rigiditatea pneului.

-Raza dinamica rd –reprezintă distanța dintre suprafața de sprijin atunci cand roata este pusă în mișcare și asupra căreia acționeayă forțe si centrul roții. Mărimea razei este influențată de diverși factori, cum ar fi: rigiditatea pneului, condiția drumului, incărcarea autovehicolului si regimul de mișcare( viraj, accelarare, franare).

-Raza de rulare rr reprezintă raza unei roți convenționale ce rulează pe un drum nedeformat

ce nu are patinări în zona de contact și care are aceeași viteză atât unghiulară ωr cât și liniară v cu cea a roții reale:

Anvelopa este deformabilă atat pe direcție tangențiala cât si pe direcție radiala făcând astfel ca viteza ce corespunde razei libere sa fie mai mare decât viteza de translație, pentru aceeasi turație.

Mărimea acestei raze este influențată de momentul motor aplicat roții, cauza principală fiind deformarea tangențială.

În calculele practice se adoptă valori medii în funcție de raza libera pentru raza de rulare, asadar:

rr = k ∙ r0

în care coeficientul de deformare al pneului k are valorile:

– 0,930 … 0,935, pentru pneuri de joasă presiune;

– 0,945 … 0,950, pentru pneuri de înaltă presiune ;

– 0,960 … 0,980, pentru banaje semimasive.

Având in vedere că rr , este raza de rulare și ωr viteza unghiulară, se poate stabili relația:

V = 3,6 ∙ rr ∙ ωr [km/h]