Tofas Team

LASTİK

Lastik kauçuk, kord bezi ve çelik teller ile çeşitli kimyasal maddelerin birleşiminden oluşan ve aracın yer ile temasını sağlayan tek ve en önemli parçadır.

1- LASTİĞİN GÖREVLERİ

Lastikler otomobilin tüm teknik özelliklerini yere aktaran önemli parçalardır. Otomobiller fizik kurallarına göre hareket eder ve durur. Otomobillerin bu hareketleri sırasında yerle temasını sağlayan tek unsur lastiklerdir.

Lastikler otomobilin sürüş güvenliği için hayati önem taşır. Yanlış basınç uygulanması bir lastik yol tutuşa ve frene etki edebileceği gibi lastiğin iç ısısının aşırı yükselerek aniden patlamasına, otomobilin hakimiyetinin kaybolmasına da sebep olabilir. Lastikler darbeleri emerek konfora da katkıda bulunurlar. Lastikler otomobilin ve yükün ağırlığını taşır, motorun yarattığı döndürme momentini yola aktararak çekiş kuvvetine dönüştürür. Yavaşlamada fren gücünü, viraj dönüşlerinde ve direksiyon kontrolünde gerekli olan yanal kuvveti üretir. Ayrıca kendine özgü darbe emiş özellikleri sayesinde sürüşten ve zemin bozukluklarından meydana gelen kuvvetleri absorbe eder. Yol kaplamasının türü (asfalt, toprak, ) ve yolun durumu (yağmur, çamur, kar, buz) ne olursa olsun, lastiğin görevi güvenli şekilde yol tutuşu sağlamak ve otomobili sürücünün istediği yöne götürmektir. Ancak bugünün otomobil kullanıcısı bir lastikten güvenlik ve konforun yanında başka özellikler de bekliyor. Modern bir lastiğin daha az titreşim ve gürültü üretmesi, düşük yuvarlanma direncine sahip olması ve dolayısıyla daha az yakıt tüketmesi isteniyor. Ancak lastiğin bu özelliklerin hepsini aynı anda sağlaması imkansız. Bu özelliklerden biri sağlanırken diğerinden taviz verilmesi gerekiyor.

2-LASTİĞİN YAPISI



SIRT: Lastiğin yer ile temas eden bölgesi.

OMUZ: Sırt ile yanağın birleştiği ve kalın kauçuktan yapılmış bölgesi.

YANAK: Lastiğin topuk ve omuz bölgesi arasında kalan, lastiğe esneklik sağlayan ve üzerinde markalama ve tanıtıcı bilgiler bulunan bölgesidir.

TOPUK: Lastiğin janta temas eden ve sıkıca bağlanmasını sağlayan bölgesidir.

DAMAK TELİ: Lastiği jantın etrafında tutan bölgedir. Gerilmeye dayanıklı, uzamayan çelik tellerden üretilir.

CEYFIR: Damak telinin dış kısmına yerleştirilir. Karkas yapının jant tarafından aşındırılmasını ve tahrip edilmesini engeller. Jant ucu üzerinde gerekli olan esnekliği sağlar.

KARKAS YAPI: Lastiğin alt ucundaki bir damak telinden diğerine uzayan destek bölümüdür. Damak telinin etrafını dolaşarak lastiğe bağlanır. Polyester kord bezinden üretilen karkas yapıda uzunlamasına lifler yükü taşır, yatay liflerse yapıyı bir arada tutar.

KUŞAKLAR: Lastik sırt deseninin altında uzanan dar katmanlara kuşak adı verilir. Çelik ve bez olmak üzere ikiye ayrılan kuşaklar karkas yapıyı sıkıştırır.

ASTAR: Lastiğin iç yüzeyindeki ince bir kauçuk katmanı olan astar hava sızdırmazlığını sağlar. Lastiğin içine sıkıştırılmış basınçlı havanın dışarı kaçmasını önler.

3-LASTİK ÇEŞİTLERİ

3.1.Konvansiyonel Ve Radyal Lastik

Lastikler yapılarına, taban desenlerine, kauçuk karışımlarına ve kullanım amaçlarına göre sınıflara ayrılır. Lastiğin karkas yapısında kullanılan kord bezinin geometrisi lastiğin konvansiyonel veya radyal yapıda olmasını belirler. Konvansiyonel lastiklerde, lastiğin yapısını meydana getiren kord bezleri 30-40 derecelik açılarda, üst üste ve çapraz biçimde yerleştirilir. Bu nedenle konvansiyonel lastikler çapraz katlı ve diyagonal lastikler olarak da adlandırılır. Son yıllarda otomobil lastik teknolojisindeki gelişmeler, konvansiyonel lastiklerin terk edilip radyal lastiklerin kullanılmasına yol açtı.

3.1.1.Radyal lastikler ve avantajları

Radyal lastiklerin konvansiyon lastiklere göre en önemli avantajları daha esnek olmaları ve daha az ısınıp daha kolay soğumalarıdır. Bunun dışında radyal lastiklerin yerde bıraktığı taban izi çapraz lastiklerinkinden daha geniştir. Bu avantaj radyal lastiklerin konvansiyonel lastiklere oranla yüzde 20 daha iyi yol tutmasını sağlar. Yola temas eden bölümün daha fazla oluşu nedeniyle çekiş gücü ve fren güvenliği daha yüksektir. Radyal lastiklerde taban sert, yanaklar yumuşaktır; bu da lastiğin yola temas eden bölümünün sürekli olarak aynı genişlikte kalmasını sağlar. Radyal lastiklerin kat ve sırt ayrılmaları da daha dayanıklıdır. Bu ise yola tutunum başarısını arttırır.

3.1.2.Çelik kuşaklar

Radyal gövdeli lastiklerin sırt gövdesi boyunca 15 ile 25 derecelik açılarla üst üste ve çapraz biçimde kuşaklar yerleştirilir. Kuşakların görevi lastiğin mukavemetini arttırmak taban izinin şekil değiştirmesini önlemek ve lastiğin yerle temas eden bölgesinin alanını arttırmaktır. İki tür kuşak bulunur. Birincisi bez dokumandan üretilen 'tahrik', diğeriyse tellerden üretilen 'çelik' kuşaktır. Çelik kuşağın daha dayanıklı, daha emniyetli ve yüksek hızlara daha iyi uyum sağlaması, lastik üreticilerinin bu tür lastik üretimine yönelmesine neden olmuştur.

3.1.3.Sırt deseni

Farklı amaçlara hizmet etmek için farklı yapıda, desenlerde ve kauçuk çeşitlerine sahip lastikler üretiliyor. Otomobil lastikleri desenlerine göre ikiye ayrılır. Standart lastikler ve yüksek performans lastikleri. Ayrıca bu lastiklerin normal tipleri dışında dört mevsim ve kış lastiği versiyonları da mevcut. Standart desenli lastiğin kuru ve ıslak zeminde iyi çekiş gücü, yeterli antiaquaplaning (suda kızaklamaya karşı hızlı su deşarjı) özellikleriyle, güvenli viraj alma kabiliyetlerine sahip olması istenir. Bunun yanında standart lastiklerin sesiz ve konforlu olması düşük yuvarlanma direncine sahip olması gerekmektedir. Dört mevsim lastiklerin desenleriyse, ıslak, kuru, karlı, çamurlu zeminlerde güvenli kullanım, frenleme ve yeterli çekiş gücü sağlamak üzere tasarlanır..

3.2.Kış lastikleri

Kışın, uzun ve şiddetli olduğu, yolların uzun süre kar ve buzla kaplı olduğu bölgelerde kış lastikleri kullanılmalıdır. Deseniyle olduğu kadar soğuğa dayanıklı kauçuk karışımlarıyla da kar ve buz gibi kaygan koşullarda maksimum çekiş ve fren gücünü zemine iletebilen kış lastikleri silika teknolojisiyle üretiliyor. Bu teknoloji de lastiğin tutunma özelliğini arttırıyor. Kış lastiklerinde dikkat edilmesi gereken en önemli noktaysa hız serilerine uyumdur. Çünkü kış lastiklerinde hız serileri standart lastiklere oranla düşüktür. Otomobilin son sürati yüksek olsa bile lastiğin hız serisi aşılmamalıdır.

3.3.Yüksek performans lastikleri

Yüksek motor gücüne sahip otomobiller, bu yüksek gücü yere aktarabilmek ve yüksek süratlere çıkabilmek için performans lastiklerine ihtiyaç duyar. Bu tür lastikler V, W, Z gibi daha yüksek hız serisine sahip lastiklerdir. Yüzde 55 veya yüzde 35 gibi basıklık oralarına (alçak profile) sahip yüksek performans lastikleri, yola daha iyi tutunmayı sağlayan özel kauçuk karışımlarına sahiptir. Geniş tabanlı yüksek performans lastiklerinin kuru ve ıslak zeminde iyi yol tutması, iyi viraj alması gerekir. Yüksek performans lastiklerinin ömrüyse, standart lastiklere göre (kullanıma bağlı olarak ) yüzde 20 daha kısadır.

4-LASTİK ÜZERİNDEKİ İŞARETLER

4.1.GİRİŞ

Bir lastik üzerinde şu işaretler mevcuttur:

1- Marka ve tescilli ticari marka.
2- ECE R 75 uyarınca homologasyon numarası
3- Ürün serisinin adı
4- Sırt deseni tipi
5- Nominal kesit genişliği (mm)
6- Lastik kesit yüksekliğinin, nominal kesit genişliğine oranı. Kesit genişliği inç cinsinden gösterildiğinde bu oran belirtilmemektedir.(örneğin 3.50 -18)
7- Lastik yapısını belirten kod - Çapraz lastikler ("-"), çapraz kuşaklı lastikler ("B") ve radyal lastikler ("R")
8- İnç cinsinden nominal jant çapı
9- Motosiklet kelimesinin kısaltması. Motosiklet lastikleri ile jantlarını diğer araç tipleri için üretilenlerden ayırt etmek amacı ile kullanılır.
10- Hız sembolü. Lastiğin kullanılabileceği azami hız sınırını belirtmektedir.(Şekil 1)
11- Yük indeksi. Lastiğin yük kapasitesini belirtmektedir. (Şekil 2)
12- Lastik üzerindeki oklar lastiğin takıldığı konuma göre dönüş yönünü göstermektedir. (ön - arka)
13- İç lastiksiz tipte lastik (TL) İç lastikli tipte lastikler (TT) işaretini taşımaktadır.
14- "Ulaştırma Bakanlığı" ifadesinin kısaltması. Lastiğin A.B.D. ve Kanada Ulaştırma Bakanlıklarınca yürürlüğe konulan yönetmeliklere uygun olduğunu belirtmektedir.
15- Lastiğin belirtilen hava basıncında (PSI) azami yük kapasitesini (libre) belirtmektedir.
16- Üretim tarihi


Şekil 1: Hız Sembol Tablosu


Şekil 2: Yük Endeksi

4.2.İŞARETLERİN GÖSTERİMİ

4.2.1.Uluslararası Lastik Gösterimi:

Lastiğin, anma kesit genişliği ve jant anma çapı, inch olarak ve aralarında bir sembol ile belirtilir.

Örnek: 5,60-13
Burada; 5,60: inch olarak anma kesit genişliğini, (-): bias-ply lastik olduğunu (r,radyal), 13: inch olarak jant anma çapını belirtmektedir.

4.2.2. Milimetre-İnch Gösterimi:

Lastiğin, kesit genişliği mm, jant anma çapı inch olarak ve aralarında bir sembol ile belirtilir.

Örnek:165 R 13
Burada; 165: mm olarak kesit genişliğini, R: radyal lastik olduğunu, 13: inch olarak jant anma çapını belirtmektedir.

4.2.3. Milimetre Gösterimi:

Lastiğin, anma kesit genişliği ve jant anma çapının her ikisi de mm olarak ve aralarında (x) işareti ile verilir.

Örnek: 165 x 400
Burada; 165: kesit genişliği, mm 400: jant anma çapı, mm dir.

4.2.4. Alfa Gösterimi:

A.B.D.’de kullanılmaktadır. Yük kapasitesi bir harfle, kesit oranının 100 katı ve jant anma çapı, inch olarak belirtilmektedir.

Örnek: D 70 13
Burada; D: yük kapasitesi, 70: kesit oranının 100 katı, 13: jant anma çapı, inch dir.

4.2.5. ISO Gösterimi:

Bu yeni metrik gösterim, giderek yaygınlaşmakta ve uluslararası lastik standardı haline gelmektedir.

Örnek: 190 / 70 B 13
190: anma kesit genişliği, mm 70: kesit oranının 100 katı B: lastiğin yapısal özelliği (B:bias belted, R:radyal, Diagonal) 14: jant anma çapı, inch

4.3.LASTİKLERDE KULLANILAN KISALTMALAR:

RWL: Normal beyaz kabartma yazılı
DWL: Beyaz kabartma yazılı. Yazıların iç kısmı siyah, dış çerçevesi beyaz
SWL: Beyaz yanaklı
RPB: Jant koruyucu bar

4.4.LASTİKLERİN SEÇİMİ

Otomobil üreticisinin önerdiği lastik ebadının dışına çıkmamak en doğrusudur; ancak estetik kaygılarla veya özel amaçlarla lastik ebadı değiştirilebilir. Lastiğin kesit genişliğini arttırmak otomobilin viraj ve yol tutuş kabiliyetini olumlu etkileyebilir, ancak kesit genişliği arttıkça ıslak zeminde kızaklama (aquaplannig) riski de artar. Lastik serisi ve profili değiştirilirse, lastik çevresi de değişeceğinden kilometre saati yanlış gösterir. Ayrıca otomobilin maksimum hızında ve yakıt tüketimde de değişiklikler gözlenebilir. Bunun yanında farklı ebattaki lastiklerin otomobilin ön düzen ayarını bozacağı unutulmamalıdır.

5- SIRT DESENİ VE ÖZELLİKLERİ

Karlı zeminde profesyonel kullanım ile birlikte ıslak ve kaygan seminde de üstün performans.

Karda ve Buzda
*Hareket halinde güvenlik: %5 daha güçlü kavrama
*1-2 metre kadar azalan fren mesafesi

Derin su birikintilerinde
*Mükemmel kontrol
*Virajlarda %15 arttıran yol tutuş kabiliyeti
*Ani frenlemede 3 metre kadar azalan fren mesafesi

Önde gelen otomobil üreticileri tarafından yüksek performans araçlarına takılması için seçilen lastiktir.

*Kuru zeminde en yüksek hassasiyet mesafesi, ıslak zeminde mükemmel yol tutuş,maksimum sürüş keyfi,özel bir stil,kilometrelerce performans.
* Aktivite, duyarlılık, hızlanma ve görünüş.
* Sıradışı sürüş keyfi,ıslak zeminde yeni referans
* Orijinal, yenilikçi ve aktif tasarım
* Kilometrelerce yol kateder.

Performans ve konfor arasında en iyi dengeyi isteyen yüksek hız sürücüleri için tasarlanmıştır.

* Islak zeminde mükemmel performans.
* Konforlu ve sessiz.
* Kuru zeminde mükemmel kavrama.
* Kilometrelerce performans.



6-LASTİK VERİMİNİ ETKİLEYEN UNSURLAR

6.1.Lastik Şişirme Basıncı

Araç tanıtım kataloglarında, araç el kitaplarında ve lastiklerin üzerinde verilmektedir. Öngörülenden düşük veya yüksek uygulanan şişirme basınçları, lastik ömrünün kısalmasına ve hizmet dışı bırakan arızalara neden olur.

6.2.Araç Kullanım Hızı

Araç lastiklerinin yanakları üzerinde, kullanılabileceği en yüksek hız sınırı belirtilmiştir. Lastik seçiminde, araç el kitabında da verilen hız grubuna uyulması gerekir. Hızlı araç kullanımı, lastik ömrünün azalmasına ve daha fazla yakıt sarfiyatına neden olur.

6.3.Periyodik Kontroller

Lastik yer değiştirmelerinin (rotasyon) muntazam yapılması, lastik hava basınçları kontrolünün düzenli olması, yetkili servislerde deneyimli elemanlarca yapılması, lastiklerin daha uzun ömürlü olmasını ve sürüş güvenliği sağlar.

6.4.Rotasyon Periyodu

Yüksek hızlı kullanımda, örneğin spor araçlarda her 8,000 km.de bir; aile otomobilleri gibi normal kullanım şartlarında ise her 12,000 km.de bir olmalıdır.

6.5.Aşırı Yükleme

Araç kataloglarında ve Karayolları Trafik Yönetmelikleri' nde araç yükleme standartları belirlenmiştir. Öngörülenin üzerindeki yüklemeler lastiğin çabuk ısınmasına; yanak,omuz ve topuk bölgelerinde arıza vermesine ve hızlı aşınmasına sebep olduğu gibi karayollarının da bozulmasına sebep olurlar.

6.6.Diş Derinliği

Sırt bölgesi lastiğinizin yola basan kısmıdır. Lastik eskidikçe çekiş azalır. Zamanla lastiğiniz üzerindeki desen aşınarak kullanılmaz seviyeye gelir. Diş derinliği 1.6mm'nin altına inmiş lastikleri kullanmak, can ve mal emniyeti bakımından tehlikeli olduğu gibi, bir çok ülkede kanunen de yasaktır.

6.7.Rot Ayarı

Aracınızın mekanik ve süspansiyon sistemlerindeki aksaklıklar nedeni ile direksiyon ve araç yönü aynı olmayabilir. Ön düzen bozukluğu sadece lastiklerinizde ekonomik kayba neden olmakla kalmaz aynı zamanda aracınızın süspansiyon ve döner aksamına da zarar vererek zaman içerisinde yüksek mekanik tamir ve bakım masraflarına yol açar.

6.8.Balans Ayarı

Jant ve lastiğinizin uygun olarak eşlenmemesi hızlı sürüş esnasında zıplama, vuruntu, salgı, yalpa gibi konforsuzluklar hissetmenize neden olacaktır.

6.9.Fren Ayarı

Fren sistemlerinizi araç üreticisinin tavsiye ettiği aralıklarla kontrol ettiriniz. Ayarsız frenler,lastiklerde düzensiz ve hızlı aşınmalarına neden olur. Ani ve sert frenlemelerde kuvvet dağılımı lastiğe göre farklı olacağından, blok tipi aşınma olması ihtimali artar.

6.10.Araç Kullanım Şartlarına Uygun Lastik Seçimi

Araç el kitabında belirtilen ebat ve kat muadilindeki lastikler kullanılmalıdır.

6.11.Lastik Eşlemeleri

Aracın tüm lastiklerinin aynı ebat ve yapıda olması gerekir. Aynı aks üzerinde farklı yapı, desen ve aşınmada lastik takılması halinde araç performansı olumsuz etkilendiği gibi lastik düzensiz ve hızlı aşınır.

6.12.Yol ve İklim Şartları

Düzgün olmayan yol yüzeylerinde ve sıcak yaz aylarında lastik normale göre daha çok aşınma gösterir. (Şekil 3)


Şekil 3: Lastik Taban Ömrü

6.13.Lastik Performansı ve Ömürleri

Bu faktörlere ilave olarak araç kullanıcısının sürüş ve fren kullanım alışkanlıkları ile aracın bakım seviyesi gibi diğer faktörlere de bağlı olarak değişiklikler gösterebilir.

Tavsiyeler:
1. Bozuk satıhlarda yüksek hız yapmayın.
2. Uzun yola çıkarken ve araç yüklüyken hava basıncını 2 PSI arttırın.
3. Stepne lastiğinizin basıncını da düzenli olarak kontrol edin.
4. Kışın diş derinliğinin 3 mm'den az olması çekişi olumsuz etkiler.
5. Aracınızı uzun süre kullanmayacaksanız, aracınızı takoza alın.
6. Lastiğinizi parlatmak için petrol ürünleri içeren deterjan veya cilalar kullanmayın.
7. Lastiğinizi kaldırım kenarlarına ve sivri yüzeylere çarpmaktan kaçının.
8. Diş derinliği 1.6 mm ye düşen lastikleri mutlaka değiştirin.
9. Karlı ve buzlu yollarda lastiğinizin hava basıncını kesinlikle düşürmeyin.
10. Kullanmadığınız lastikleri şişirilmiş olarak depolamayın.
11. Supap kapaklarını kapalı tutun.
12. Su ve fırça kullanılarak yapılacak temizlik lastikteki kimyasalların koruyucu bir film tabakası oluşturmasına yardımcı olur.
13. Yurdun dört bir yanına dağılmış lastik bayilerine lastiklerinizle ilgili tüm konularda danışabilirsiniz.
14. Aynı aks üzerindeki lastiklerdeki farklı hava basınçları, aracın düşük hava basınçlı
15. Lastik tarafına doğru çekmesine neden olur.

Garanti Kapsamı Dışında Kalan Hususlar:

- Taş, çivi, cam, metal ve benzeri cisimler nedeniyle hasarlanmış lastikler,
- Hatalı ve kötü kullanım sonucu meydana gelen çarpma ve darbelerden kaynaklanan hasarlar,
- Yoldaki kaldırım kasis, çukur, düşük banket ve benzeri dış etkenlerden dolayı meydana gelen hasarlar,
- İç lastik(tube-type) takılması gereken lastiklerin, iç lastik takılmadan (tubeless) kullanılması nedeniyle meydana gelen hasarlar,
- Dış lastik içerisine takılı iç lastik ve kolonun farklı marka olmasından kaynaklanan hasarlar,
- Aracın istiap haddi üzerinde aşırı yükleme yapılması sonucu meydana gelen hasarlar,
- Yanlış uygulamalardan ve araç mekaniğinden dolayı hasarlanmış lastikler,
- Lastiklerin standardına uygun olmayan hava basıncı ile kullanılması sonucu meydana gelen hasarlar,
- Yüksek hızlarda yapılan ani frenlemeler neticesinde meydana blok şeklindeki hasarlar,
- Tamir edilmiş ve kaplama yapılmış lastikler,
- Lastiğin janta takılması veya sökülmesi sırasında meydana gelen topuk kırılması ve benzeri hasarlar,
- Lastiklerin, tüketiciler tarafından güneş altında uzun süre depolanması ve ozon üreten elektrik motoru ve benzeri cihazlara yakın olarak bulundurulması ile olabilecek yüzeysel ince çatlamalar.

7. TEKERLEK-YOL ETKİLEŞİMİ

Tekerlek-yol etkileşiminde; ideal olarak, hareketin tamamen sürtünmesiz, yolun ve tekerleğin tamamen rijit olduğu varsayılmaktadır. Bu duruma, demiryolu ulaşımında yaklaşılmaktadır. Çünkü, tekerlek ve rayın her ikisi de hemen hemen rijit ve elastiktir. Genel olarak, tekerlek-yol etkileşiminde şu dört konum söz konusu olabilir:

1. Rijit tekerlek-rijit zemin(demiryolu)
2. Rijit tekerlek-esnek zemin(çelik tekerlekli traktör)
3. Esnek tekerlek-rijit zemin(sert yolda pnömatik tekerlek)
4. Esnek tekerlek-esnek zemin(yumuşak zeminde pnömatik zemin)

Yukarıdaki durumlardan, karayolu taşıtlarının hareket analizi için en uygun olanı 3. durumdur.

7.1. Lastik-Yol Teması Sürtünme Katsayısı

Bu katsayı da aynen yuvarlanma direnci gibi birçok fiziksel değişkenlere bağlı olup kullanım durumlarına göre büyük değişiklikler göstermektedir. Örnek vermek gerekirse bu katsayı yolun; asfalt, toprak ya da beton olmasına, ıslak, kuru veya yağlı olmasına, lastiğin tasarımına, aracın hızına göre değişiklik göstermektedir. µ ne kadar büyük olursa frenleme kapasitesi o kadar büyümektedir. Dolayısıyla her ne kadar traktörler beton ve asfalt ortamlarda çok fazla kullanılmıyorsa da frenleri iyileştirmek için en kötü durumu göz önünde bulundurmakta yarar vardır. Bu yüzden şekil 4’den de görüleceği gibi µ için 0.85 değeri baz alınarak tüm hesaplamalarda kullanılmıştır.


Şekil 4: Değişik Yol Durumlarına Göre Lastik-Yol Teması Statik Ve Sürtünme Katsayıları

8-YUVARLANMA DİRENCİ

Yuvarlanma direnç kuvveti taşıt tekerleğinin yuvarlanma sırasında yol ve lastiklerdeki şekil değiştirmelerden kaynaklanır. Yuvarlanma direnci yol ile tekerleğin değişik durumları için ayrı ayrı incelenir. Bu durumlar;

- Demiryolu taşımacılığında olduğu gibi; rijit tekerlek- rijit yol,
- Şu anda pek karşılaşılmamakla birlikte toprak zemin üzerinde hareket eden at arabasında olduğu gibi; rijit tekerlek- ţekil değiştirebilen yol,
- Günümüzde kullandığımız binek otoların en çok karşılaştığı gibi; elastik tekerlek- rijit yol,
- Daha çok yol dışı (off- road) taşıtları için geçerli; elastik tekerlek- şekil değiştirebilen yol.

Bu projede genellikle binek otomobiller üzerindeki direnç kuvvetleri incelendiği için 3. durumda olduğu gibi elastik tekerlek- rijit yol çifti baz alınarak inceleme yapılacaktır.

Sert zeminlerdeki yuvarlanma direncinin ana kaynağı yuvarlanma sırasında lastiğin karkas yapısındaki şekil değiştirmeden dolayı ortaya çıkan histerisislerdir. Diğer bir deyişle lastiğe döndürmek için verdiğimiz enerjinin tamamı dönme olayı için kullanılmamakta, bir kısmı kaybolmaktadır. Bunun yanı sıra kaymadan dolayı lastik ile yol arasındaki sürtünme, lastiğin içindeki havanın sirkülasyona (devinime) olan direnci ve lastik ile çevresindeki hava arasında oluşan fan etkisi yuvarlanma direncinin ikincil kaynaklarıdır. Yapılan deneysel çalışmalar 125~150 km/h hızları arasında yuvarlanma direncinin %90~95’i lastiğin yapısal histerisislerinden, %2~10’u lastik ile yer arasındaki sürtünmeden ve %1.5~3.5’inin de hava direncinden kaynaklandığını göstermektedir. Radyal lastikteki yapısal histerisisler üzerine yapılan diğer bir deneysel çalışma ise bu histerisisleri %73’ünün diş kısmından, %13’ünün yan duvarlardan, %12’sinin omuz kısmından ve %2’sinin de topuk bölgesinden kaynaklandığını göstermektedir.

Lastik sert zemin üzerinde yuvarlanmaya başladığı zaman lastiğin karkas yapısı yer ile temas ettiği alanda şekil değiştirir. Bu şekil değiştirmenin sonucu lastiğin hareket yönündeki normal basınç diğer taraftaki basınçtan yüksek olur. Yani normal basınç merkezi lastik ekseninden hareket yönüne doğru bir miktar kayar. Bu kayma lastik eksenine göre bir moment oluşturur ve bu momente yuvarlanma direnç momenti adı verilir. Serbest yuvarlanan bir lastik düşündüğümüzde tekerlek torku sıfıra eşittir ve tekerleğin denge şartının sağlanması için yer ile temas ettiği noktadan bir kuvvet etki etmek zorundadır. İşte bu yatay kuvvete yuvarlanma direnç kuvveti denir. Bu kuvvetin normal yüke oranına da yuvarlanma direnç katsayısı adı verilir.

8.1. Yuvarlanma Direncine Etki Eden Faktörler

Otomobillerde kullanılan şişirmeli (pnömatik) lastiklerin yuvarlanma direncine birçok faktörün etkisi vardır. Bu faktörler lastiğin yapısı ve lastiğin çalışma koşulları olarak iki ana başlık altında incelenebilir. Buna rağmen bu faktörleri birbirinden ayrı düşünmek imkansızdır. Çünkü bir faktörün değişimi diğer bir faktörün değişimini de beraberinde getirir. Örneğin taşıtın hızının artması, lastiğin sıcaklığını arttırır ve bu sıcaklık artışı da lastiğin şişirme basıncını değiştirir.

8.1.1. Lastiğin Yapısının Yuvarlanma Direncine Etkisi

Lastik üretimi radyal ve çapraz- katlı olmak üzere iki şekilde yapılmaktadır. Lastiğin bu üretim şekli onun yuvarlanma direnç karakteristiğini veren en önemli etkendir. Yapılan ölçümler radyal lastiklerin yuvarlanma direnç katsayılarının çapraz- katlılara göre oldukça iyi olduğunu göstermiştir.

Taşıt lastiklerinde 1895 yılına kadar dolgu lastikler kullanılmıştır. Bu lastiklerin yuvarlanma dirençleri oldukça yüksek olmakla beraber, hareket ettirilirken karşılaşılan atalet kuvveti de oldukça büyüktü. Atalet kuvvetinin azaltılması için yapılan çalışmalar şişme lastikleri ortaya çıkardı. Üretilen bu şişme lastikler 1946 yılına kadar çapraz- katlı olarak tek tip üretiliyordu. 1946 yılında Michelin firması yeni bir lastik tipi olan radyal lastiğin patentini aldı. Bu tarihten itibaren de radyal lastiğin kullanımı bir çığ gibi büyüdü. Günümüzde otomobillerde kullanılan lastiklerin hemen hemen tamamı radyal lastiktir.

Radyal lastiğin yuvarlanma direncinin çapraz- katlıdan düşük olmasının ana sebebi çapraz- katlı lastiklerde belirli bir açı ile döşenmiş lif tabakalarının lastiği şekil değiştirmeleri sırasında birbirleri arasında bir kayma hareketi yaparak enerji kaybına sebep olmalarıdır. Çapraz- katlı lastiklerin yuvarlanma dirençleri daha yüksek olmasına karşılık yük taşıyan araçlarda halen yaygın olarak kullanılmaktadır. Çünkü bu lastiklerin yük kapasiteleri radyal lastiğe göre daha yüksektir.

Lastiğin üretim tipinin yanı sıra lastiğin diş kalınlığı, diş şekli, yanak kalınlığı, yanak genişliği ve çapraz- katlı lastikte katmanların sayısı da yuvarlanma direncini etkiler. Lastiğin dişlerinin ve yanağının kalınlığı şekil değiştirmeyi zorlaştırdığından yuvarlanma direncinin artırır. Lastiğin yanak yüksekliğinin azaltılması yuvarlanma direncini düşürür, çünkü şekil değiştiren malzeme miktarı (alan) azalır, yani daha az enerji kaybı olur. Fakat lastiğin yanak genişliğinin fazla düşürülmesi, lastiğin temel işlevlerinden olan darbeleri engelleme görevinin yapamaması ile sonuçlanır. Lastiğin lif katmanlarının sayısının arttırılması da bu katanlar arasındaki kaymaların artmasına sebep olacağından yuvarlanma direncini arttırır. Lastiğin diş şeklinin belirli bir kriteri yoktur. Genellikle büyük bloklar halinde diş yapılmış lastiklerin yuvarlanma direnci daha büyüktür, fakat bu küçük dişli yapılmış lastiklerin kesinlikle düşük yuvarlanma direncine sahip oldukları anlamına gelmez.

Yuvarlanma direncini etkileyen diğer bir yapısal nitelikte lastiğin yapı malzemesidir. Şu anda lastik malzemesi olarak en çok kullanılan madde sentetik kauçuktur. Sentetik kauçuğun yuvarlanma direnci doğal kauçuktan daha yüksektir, fakat doğal kauçuğun aşınma dayanımının düşüklüğü lastik malzemesi olarak kullanımını azaltmıştır. Diğer bir lastik malzemesi olan bütil kauçuk yol tutuşu ve kontrol kolaylığı bakımından sentetik kauçuktan daha iyidir, fakat yuvarlanma direnci çok daha yüksektir. SAE tarafından yapılan çalışmalar sentetik kauçuğun yuvarlanma direncinin doğal kauçuktan 1.06 kat daha yüksek olduğunu göstermiştir. Bütil kauçuğun yuvarlanma direnci ise doğal kauçuğun 1.35 katıdır.

Lastiğin malzemesinin yanı sıra içindeki liflerin ve katmanların malzemeleri de yuvarlanma direncin de etkilidir. Çelik lifli lastiklerin yuvarlanma dirençleri sentetik lifli olanlara göre daha yüksektir. Bu yüzden otomobil lastiklerinde çelik liflerin kullanımı yavaş yavaş azalmaktadır. Bunun yerine çekme mukavemeti yüksek sentetik lifler kullanılmaktadır. Her ne olursa olsun çeliğin mukavemeti sentetik liflerden daha yüksek olduğundan yük taşımada kullanılan çoğu araçların lastiklerinde halen çelik lifler kullanılmaktadır.

8.1.2.Lastiğin Çalışma Şartlarının Yuvarlanma Direncine Etkisi

Lastiğin yuvarlanma direncinin çalışma şartlarına göre değişimi aşağıda maddeler halinde anlatılmıştır.

a) Yüzey Şartları

Sert ve düzgün yüzeylerdeki yuvarlanma direnci bozuk yol şartlarına göre oldukça düşüktür. Yumuşak yüzeylerde yuvarlanma direncinin artmasının sebebi lastik temas alanındaki normal basıncın daha da öne kaymasıdır, yani lastik zemine batma miktarına göre küçük bir basamağı geçiyormuş gibi davranır. Bundan dolayı yumuşak zeminlerde çalışacak taşıtların lastiklerinin zemine batma miktarı, yani normal basınç şiddeti, azaltılmalıdır. Bunu sağlayabilmek için daha geniş lastikler kullanılabileceği gibi daha sonra da bahsedileceği gibi lastiğin şişirme basıncı azaltılarak temas alanı arttırılabilir. Lastiğin ıslak veya karlı yollardaki davranışı da yumuşak zemindekine benzemektedir, yani bu şartlar altında da yuvarlanma direnci artmaktadır.

b) Lastik Şişirme Basıncı

Lastik şişirme basıncı direk olarak lastiğin esnekliği ile ilgilidir. yolun yumuşaklığına göre şişirme basıncının yuvarlanma direncine olan etkisi farklı farklıdır. Sert zeminlerde şişirme basıncının yüksek olması yuvarlanma direncini düşürür. Bunun sebebi yüksek basınçta lastiğin şekil değiştirmesinin azalması yani yapısal histerisizlerinin azalmasıdır. BAE’nin bu konu ile ilgili yaptığı çalışmalar şişirme basıncının çapraz- katlı lastiklerin yuvarlanma dirençleri üzerinde daha etkili olduğunu göstermiştir. Örneğin radyal lastiğin şişirme basıncını yarıya indirdiğimizde yuvarlanma direnci 1.27 katına çıkmasına karşın çapraz- katlıda bu oran 1.92 dir. Kum gibi yumuşak zeminlerde lastik şişirme basıncının arttırılması zemine batma miktarını arttıracağı için yuvarlanma direncini Şekil 5’de görüldüğü gibi arttırır. Buna karşın lastik şişirme basıncının azaltılması yapısal histerisisleri arttıracağı için yumuşak zeminlerde lastik şişirme basıncının optimum bir değeri vardır ve bu değer batmaya karşı yapılan iş ile içi yapısal histerisislerden dolayı kaybolan işlerin toplamının en az olduğu noktadır.


Şekil 5: Yuvarlanma Direnç Katsayısının Şişirme Basıncıyla Değişimi

Şişirme basıncı sadece yuvarlanma direncini değil Şekil 6’da gösterildiği gibi lastiğin aşınma ömrünü de etkiler. Şekilde 165 kPa (24 psi) daki aşınma oranı referans gösterilmiştir. Görüldüğü gibi aşınma ömrüne lastik şişirme basıncının etkisi radyal lastiklere göre çapraz- katlı lastiklerde daha fazladır.


Şekil 6: Lastik şişirme basıncı ile aşınma indeksinin değişimi

---

c) Hız

Hızın artışı ile lastiğin şekil değiştirmesi için gerekli iş ve lastiğin yapısındaki titreşimler arttığı için lastiğin yuvarlanma direncide artar. Radyal lastiğin yuvarlanma direncinin hız ile değişimi Şekil 7’de, çapraz- katlı lastiğinki ise Şekil 8’de verilmiştir.


Şekil 7:Radyal Lastiğin Yuvarlanma Direnç Katsayısının Hız Değişimi


Şekil 8: Çapraz- Katlı Lastiğin Yuvarlanma Direnç Katsayısının Hız İle Değişimi

Lastiğin dizaynında ve çalışma şartlarındaki parametrelerin çokluğu ve bunların oluşturduğu kompleks ilişki yüzünden lastiğin yuvarlanma direncini veren analitik bir formülün çıkarılması hemen hemen imkansızdır. Bu yüzden lastik yuvarlanma direnci ile ilgili hesaplar tamamen deneysel verilere dayanmaktadır. SAE lastik yuvarlanma direncinin ölçülmesi ile ilgili bazı prosedürler ortaya koymuştur. Bu prosedürlerin uygulanması sonucu elde edilen deneysel verilerle ampirik formüller oluşturulmuştur. Bu formüller bazı parametrelerin sabit tutulduğu kabulü ile ortaya çıkmıştır.

Taşıt performansı için yapılan ön hesaplamalarda hızın lastik yuvarlanma direncine olan etkisi ihmal edilebilir. Bunun yerine yuvarlanma direnç katsayısının Şekil 9 ‘da verilen ortalama değerleri kullanılabilir.


Şekil 9: Yuvarlanma Direnç Katsayısının Ortalama Değerleri

Hız belirli bir limiti aştıktan sonra yuvarlanma direnci iyice artar. Eşik hızı da denen bu hızdan sonra lastik temas alanında oluşan şekil değiştirmeler geri normal hali olan dairesel şekline dönemez ve üstel sönümlü dalgalar oluşur. Bu dalgaların genliği lastiğin yerden ayrıldığı anda en büyüktür ve lastik çevresi boyunca üstel olarak sönümlenir. Bu dalgaların oluşumu enerji kaybını iyice arttırarak ısı oluşumunu arttırır ve dolayısıyla lastik yuvarlanma direncini de artırır. Bu dalga oluşumunun devam ettirilmesi yani eşik hızının üstünde seyir edilmesi sonunda lastiğin patlaması kaçınılmazdır. İşte bu nedenle lastiğin malzemesine ve yapımına göre bir hız sınırı vardır ve bu limit değer lastik üzerinde bir harf ile gösterilmiştir.

d) Çalışma sıcaklığı

Lastiğin çalışma sıcaklığı yuvarlanma direncini iki yönde etkiler. Bunlardan birincisi lastiğin içindeki havanın sıcaklığının değişimiyle şişirme basıncının değişmesi, ikincisi ise lastik malzemesinin sıcaklığının değişimi ile malzemenin katılığının, yani yapısal histerisisinin, değişimidir. Lastiğin içi sıcaklığı ve omuz sıcaklığı ile yuvarlanma direnç katsayılarının değişimi Şekil.10 ve Şekil 11’de verilmiştir.


Şekil 10: Lastik İçi Sıcaklığının Yuvarlanma Direnç Katsayısına Etkisi


Şekil 11: Yuvarlanma Direnç Katsayısının Omuz Sıcaklığı İle Değişimi

Şekil 11 incelendiğinde –10 o C’ deki yuvarlanma direnç katsayısının 60o C’ dekinin 2.3 katı olduğu görülebilir. Buradan lastik yuvarlanma direnç katsayısı ile ilgili temel faktörlerden birinin lastik omuz sıcaklığı olduğu anlaşılır. Burada hatırlanması gerekli önemli bir nokta ise ortam sıcaklığı ile lastik omuz sıcaklığının aynı olmadığıdır.

e) Lastik Çapı

Lastiğin çapı ile yuvarlanma direnç katsayısı arasındaki ilişki Şekil 12’de verilmiştir. Buradan sert zeminlerde lastik çapının yuvarlanma direnç katsayısı üzerinde pekte etkili olmadığı görülmektedir. Diğer taraftan yumuşak zeminlerde oldukça etkilidir.


Şekil 12: Lastik Çapının Yuvarlanma Direnç Katsayısına Etkisi

f) Frenleme-Çeki Çabası

Taşıtın frenlemesi veya ivmelenmesi sırasında yuvarlanma direnci artar. Bunun en önemli sebebi lastiğin temas alanındaki şekil değiştirmenin yanı sıra frenleme veya ivmelenme sırasında lastikte çevresel bir şekil değiştirmenin de meydana gelmesidir. Frenleme ve ivmelenmenin lastik yuvarlanma direnç katsayısı üzerindeki etkisi Şekil 13’de grafik olarak gösterilmiştir.


Şekil 13: Frenleme- İvmelenme Çabasının Yuvarlanma Direnç Katsayısına Etkisi

---

Gazi Üniversitesi Obitet dokümanıdır.

bende 175/70 R13 lassa atracta alıyorum bakalım.tanesi 80 tl dedi.sökme takma balans dahil bonusa 6 taksit yapıyor.

abi senin dediğin gibi memuruz işte...ekonomik olmasında fayda var....