Mät dubbutsticket! Idé belönas? Hjulkalendern 12

På polerad is kan däckdubbar drastiskt öka väggreppet. Men dubbstiften måste sticka ut tillräckligt från slitbanans gummi för att kunna tränga ned i isen. Här har några tiondels millimeter stor betydelse. Därför behövs bra mätmetoder.

Haveriutredarbil (gasdriven äldre V70) hos STOP uppställd för skifte till dubbade vinterhjul.

Mitt företags gamla trotjänare uppställd för skifte till vinterhjul med begagnade Nokian Hakka 7 dubbdäck. Men först kollade jag dubbutsticken – även på Labb-Volvons nya Hakka 8 som står framför V70-hjulen på bilden.

Nytt dubbdäck Nokian Hakka 8 för Volvo XC60 framför två begagnade Hakka 7 för V70.

Nytt Nokian Hakka 8 för Volvo XC60 framför två begagnade Hakka 7 för V70. Mönsterdjupet i millimeter stansas av Nokian. Dubbutstickets variation i tiondels millimeter är svårare att uppskatta.

I forskning och utveckling kan vi ta tid på oss och kolla en dubb åt gången med mätklocka graderad i hundradels millimeter. Så har vi sett att omkring en millimeters skillnad i medelutstick mellan fram- och bakhjul kan förvandla förutsägbar körning på is till ett  hasardspel, åtminstone om bilen saknar väl fungerande antisladd (utan dubb funkar inte antisladd).

I den andra änden av precisionsskalan finns exempelvis de situationer när jag ska sätta mig i en bil för att åka eller köra på isig väg enbart någon enstaka gång. Får jag skjuts är det tveksamt om jag ens tittar på däcken. Det kan uppfattas negativt av bilens förare.

Men däremellan behöver olika aktörer metoder som snabbt ger besked exempelvis om:
Läs mer

Styra med antisladd?

Med antisladdsystemen har bilindustrin hjälpt oss undvika livsfarliga sladdolyckor. Men alla vet inte hur de fungerar. En sladdolycka, som jag nyligen yttrade mig om, inträffade genom att föraren gasade i panik utan att styra dit bilen skulle.

Först publicerad bakom lucka nr.23 i Hjulkalendern 2013

Antisladdsystemen hjälper föraren att komma dit styrhjulen pekar. Om bilen börjar svänga på annat sätt än föraren beordrar med ratten, så ingriper systemet genom att bromsa enstaka hjul tills ordningen är återställd.

Det här kan ske så snabbt att den begynnande sladden aldrig hinner utvecklas till någon märkbar girrörelse hos bilen. Däremot kan slamret från bromssystemet och blinkande varningslampor tala om att man kör nära gränsen för vad däcken och naturlagarna medger.

Videon nedan visar hur antisladdsystemet arbetar. När bakvagnen sladdar och bilen girar ur kurs bromsas enbart ett framhjul. Där finns också en situation när föraren vill minska stabiliteten för att få bilen att ta styrning och gira till en ny kurs. Då bromsas ena bakhjulet.

Men videon förklarar inte varför antisladdsystemet häver bakvagnssladden (överstyrningen) med framhjulets bromsar medan framhjulsplogningen (understyrningen) avbryts med bakhjulsbromsning.

Den som har roat sig med handbromsvändning är nog med på noterna rent praktiskt och vill kanske inte veta mer om den bakomliggande teorin. Men har du köpt resonemanget om friktionscirkeln i Hjulkalendern 19, så är det bara att utöka analysen från den nedre figuren i Hjulkalendern 21 och lägga till individuell bromsning med ABS enligt Hjulkalendern 22.

Läs mer

ABS bromsar olika hjul lagom

Med bilens enda bromspedal krävs automatiska reglersystem för att föraren ska kunna nödbromsa effektivt, när väggrepp och belastning är olika för de fyra hjulen. Låsningsfria ABS-bromsar motverkar också bakvagnssladd och framhjulsplogning. 

Först publicerat bakom lucka nr.22 i Hjulkalendern 2013

Sladdande och 'plogande' bil efter bromsning

Om bakhjulen bromsas för hårt jämfört med framhjulen sladdar bilen och girar av sig själv. Omslagsbild till min rapport anno 1996: ”Olycksrisker och bromskraftfördelning i personbilar” (VTI Meddelande 768).

Med låsningsfria ABS-bromsar i moderna bilar kan nödbromsning bli både effektivare och säkrare.
Men okunskap eller reflexmässiga reaktioner från många års körning med äldre fordon gör att många förare släpper bromspedalen, när ABS-ventilerna slamrar.
Så gjorde jag några gånger efter övergången till ABS i början av 1990-talet. Om du också tillhör den skaran, kanske den här hjulklappen kan väcka intresse för att träna bort de gamla reflexerna och kolla om det finns ABS i bilen du ska köra iväg med.

Läs mer

Bil sladdar som bakvänd kastpil

Kastpilars rörelse får här illustrera varför bilar kan bli instabila, om framhjulens däck har bättre sidgrepp än bakhjulens. Resonemanget bygger på fenomen och begrepp som introducerades i Hjulkalendern 18, 19 och 20.

Krafter från omgivande medium (luft eller vatten) på en farkost.

En farkost med tyngdpunkten i T rör sig här i ett omgivande medium – luft eller vatten. Illustrationen gjordes för Nationalencyklopedin – då utan tanke på att farkosten sedan skulle associeras med en kastpil. :-) Alla sidkrafter (s) ger ett summerat vridmoment omkring T motsvarande en enda kraftresultant F med angreppspunkt i tryckcentrum (P).
Eftersom P ligger bakom T är farkosten stabil och återgår till rak kurs av sig själv – oberoende av färdhastigheten (v).

Först publicerad bakom lucka nr.21 i Hjulkalendern 2013

Läs mer

Däck går inte på räls: Hjulkalender-repris

De sista dagarna före julafton försöker Hjulkalendern förklara hur ABS-bromsar och antisladdsystem fungerar. Men för att kunna knyta ihop säcken behöver vår hjultomte reda ut ytterligare ett par dynamiska fenomen. Nu är det avdriftens tur.

Först publicerad bakom lucka nr.20 i Hjulkalendern 2013

Tracks and steered wheel angles Low speed cornering without sideslip angles

Hjulspår vid långsam körning i kurva utan nämnvärda sidkrafter eller avdriftsvinklar. För att inte då få motriktade sidkrafter på styrhjulen konstrueras styrgeometrin så att det kurvinre hjulet styrs mer än det yttre, som rullar i en större radie. Principen kallas Ackermannstyrning.
I julbrådskan tog jag en figur från en artikel* om bakhjulsstyrda fordon. Deras lågfartsgeometri är densamma, men de dynamiska egenskaperna är svårbemästrade med olyckor som följd.  *Strandberg, L (1983). Danger, Rear Wheel Steering. Journal of Occupational Accidents.

Däckspår på marken efter en bil som svängt i mycket låg fart kan se ut som i figuren ovan. Där har hjulen ritat fyra cirklar med samma medelpunkt. Men när det går fortare krävs sidkrafter från underlaget, som  deformerar däcken och får de rullande hjulen att ‘krypa’ i sidled. Se videon nedan.

Läs mer