Montagefehler sowie Radialkraftschwankungen an Run Flat Reifen. Präsentation der Ergebnisse der Diplomarbeit

Transkript

1 Präsentation der Ergebnisse der Diplomarbeit Vorgetragen von Jan Parizek in Zusammenarbeit mit Herrn Michael Immler und der DEKRA Automobil GmbH

2 Ausgangssituation: ungewöhnlich hohe Fehlerquote bei der Montage von Run Flat Reifen bisher noch keine fundierten Untersuchungen im Rahmen einer Diplomarbeit soll diese Lücke gefüllt und hierzu erstmals eine strukturierte Dokumentation erstellt werden zudem wird auch die Reifenungleichförmigkeit (Uniformity) mit untersucht

3 Getestet wurden 20 Run Flat Reifen 1 Reifen der Marke Michelin (nicht repräsentativ) 5 Reifen der Marke Bridgestone 5 Reifen der Marke Pirelli 9 Reifen der Marke Hankook montiert und vermessen wurde jede Reifenseite 2x über jede Montage und die RKS wurde ein Protokoll erstellt zum Vergleich wurden noch 3 normale Reifen herangezogen

4 Corghi Artiglio Master 26 Italienisches Fabrikat Montage berührungsfrei bis 26 Raddurchmesser Montage von 6 Reifen Merkmalsquote 80%

5 Beispiel für eine einwandfreie Montage

6 Wellenförmige Abdrücke im Wulstbereich

7 Kratzer und Schleifspuren

8 Riss im Bereich des Traktionspunkts

9 Definition des Traktionspunkts: Mitnahmepunkt, ab dem der Reifen von der sich drehenden Felge mitgenommen wird

10 Montagefehler sowie Radialkraftschwankungen an Run Flat Reifen

11 Corghi: Riss der Reifenwulst im TP-Bereich (Montage)

12 Corghi: Riss in der Wulst an einem anderen Reifen (Montage)

13 Corghi: Ablösung der Wulst (ca. 15cm lang Demontage)

14 Corghi: parallele 45 -Abdrücke (1. und 2. Montage)

15 Fox Robofit italienisches Fabrikat Montage bis 24 Montage berührungsfrei 4 Reifen 80% Merkmalsrate

16 Fox: Der Pferdefuß drückt den Reifen zur Montage über den Hump

17 dabei bleiben oftmals solche Verformungen zurück

18 Fox: Riss der Wulst (TP-Bereich, nach Montage)

19 Fox: Abdrücke und Krater nach Demontage

20 Butler Aircombi weitgehend manuell Montage nicht berührungsfrei Hilfsmittel: Gurt und Eisen Monteur kann die auf den Reifen wirkenden Kräfte weitgehend selber steuern Merkmalsrate 60% 10 Run Flat Reifen 3 herkömmliche Reifen

21 Butler: 45 -Abdruck im TP-Bereich (Montage)

22 Butler: Abdrücke und Krater durch Montiereisen (Demontage)

23 Butler: tiefer Einriss der Wulst durch Abrutschen des Montagekopfs

24 Butler: erneuter Einriss der Wulst (Reifen bei 5 Celsius gelagert)

25 Butler: der gleiche Schaden an einem dritten Run Flat (Temp: 5 Celsius)

26 zuletzt Montage von 3 herkömmlichen Reifen die Montagen erfolgten jeweils zu den denkbar schlechtesten Bedingungen an keinem der drei Reifen zeigten sich bedenkliche Merkmale oder Fehler Butler: Beim Demontieren erfuhr dieser Reifen eine erhebliche Deformation der Reifenflanke

27 dennoch zeigte die Wulst keinerlei Abdrücke!

28 Kraftschwankungen während des Reifenlaufs es treten Radial- und Lateralkräfte auf hohe Radialkräfte sind ein Indiz für unrunde Reifen, sie eiern hohe laterale Kräfte beeinträchtigen die Spurtreue des Fahrzeugs Montage von Run Flat Reifen problematisch, Auswirkungen auf Laufruhe? => Messung der Radialkraftschwankungen nach jeder erfolgten Montage

29 Hunter GSP 9700

30 Walze drückt mit ca. 635kg gegen den drehenden Reifen dabei wird eine Straßenfahrt simuliert Reifen baut eine statische Gegenkraft auf, die über den gesamten Umfang gleich groß sein müsste Reifen ist jedoch kein starrer Körper, somit schwankt die Gegenkraft

31 Ursachen von Radialkraftschwankungen (RKS): Werkstoff Gummi unrunde Felgen Unrundheiten von Reifen harte Stellen im Reifengewebe ungleichmäßiges Reifenprofil RKS kommen sowohl bei neuen als auch bei älteren Reifen vor Reifen sind von der Konstruktion her nie in ihrem Umfang oder ihrer federnden Masse gleich => keine zwei Reifen sind identisch!

32 Reifen verhalten sich beim Abrollen auf der Straße wie eine Serie von Federn: das Eintauchen ist somit abhängig von der Federhärte

33 RKS sind oft Auslöser für lästige Vibrationen während der Fahrt die aus Rundlauffehlern resultierenden Kraftschwankungen sind somit ein Maß für die Laufruhe eines Reifens etliche Reifenhersteller haben Höchstgrenzen für die RKS ihrer Produkte (Richtwert: ca. 100 Newton) Formel: Radialer Lauffehler [mm] x Reifensteifigkeit [N/mm] = Radialkraft [N] RKS können oft durch das Matchen beseitigt werden

34 Matchen: der Reifen wird auf der Felge so verdreht, dass sich tiefste Stelle der Felge und härtester Punkt des Reifens gegenüberstehen

35 Technische Schwingungslehre: Abstand zweier Maxima bzw. Minima: Schwingungsdauer T Abstand eines Maximums von der Nulllinie: Amplitude Frequenz: f = 1/T

36 Abrollvorgang bewirkt durch die RKS Schwingungen Vibration definiert sich durch die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit (= pro Radumdrehung) 1.Harmonische = Eine Schwingung pro Radumdrehung 2.Harmonische = Zwei Schwingungen pro Radumdrehung 3.Harmonische = Drei Schwingungen pro Radumdrehung TIR (Total Indicated Reading) = Spitze-zu-Spitze-Wert

37 Darstellung der 1.Harmonischen und des TIR-Verlaufs

38 RKS Reifen 1 Seite 1 Newton Messung 1 Messung 2 1.Harmonische 2.Harmonische 3.Harmonische TIR

39 Kriterien für den RKS-Vergleich: Reifengröße Außentemperatur Reifenart (Sommer/Winter) Felgenart (Aluminium/Stahl) Montagemaschine Fabrikat

40 Bridgestone Reifen Kraftschwankung (Nm) Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung

41 Pirelli Reifen 120 Kraftschwankung [N] Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4

42 Hankook Reifen Kraftschwankung [N] Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4