Banden: aandrijving, remkracht, comfort, sportiviteit

We kunnen er kort over zijn: zwart, rond (hopelijk) en zit onder je auto. Onder de moderne Formule 1-auto maakt een band zomaar een verschil van 30% en onder onze dagelijkse auto gaat het over het overbrengen van aandrijfkrachten, remkracht en zijdelingse krachten, comfort en sportiviteit en welke rijder met een rijstijl je zelf bent en wat je vraagt van de auto.
Een voorbeeld: onder mijn Spider zit een heel ander type band dan onder mijn dagelijkse Alfa 166. Dit is o.a. vanwege de andere rijstijl maar ook omdat het een andere auto is qua wegligging en veercomfort.
We gaan even terug in de tijd dat men nog spreekt van de boulonband. Dit is de constructie buiten-/binnenband en montagetechniek uit de beginjaren van de auto. De buitenband zit om de velg geklemd met hielklemmen en daar tussen is de binnenband gemonteerd. Zie afb.1.
Afb. 1 – Boulonband, constructie buiten-/binnenband
De buitenband is opgebouwd uit linnenlagen die voor sterkte moeten zorgen (canvaslagen) en een dikke gummilaag met langsprofiel verzorgt het loopvlak. Er worden nog geen eisen gesteld aan de band. Behalve aan de reserveonderdelen: neem genoeg banden mee voor reserve, er gaat nog wel eens een band lek. Deze constructie vind je (zonder de velgklemmen) nog op onze fiets.
Om een einde te maken aan de lekke bandenellende werden de wegen beter gemaakt en kwam een band op de markt waarbij de koordlagen diagonaal over elkaar lagen. Dit is de eerste vorm van de diagonaalband. Dit is een sterkere band, die vanaf omstreeks 1920 onder de auto te vinden is. De koordlagen van deze band lopen diagonaal onder een hoek van 60 tot 80 graden over elkaar heen, zie afb. 2. Hierbij wordt voor de snellere auto's een kleine hoek gekozen, dit om de grotere centrifugaal krachten op te nemen. De band wordt daardoor wel stugger, hetgeen het rijcomfort nadelig beïnvloedt. Voor de comfortabele auto's wordt een grote hoek gekozen, dit geeft een zachtere wang en meer veercomfort. De koordlagen zijn eerst van katoen, later van rayon. Bij vrachtwagenbanden wordt er ook nog staaldraad aan toegevoegd, voor een hoger draagvermogen. Het nadeel van de diagonaalband is de hoekige vorm van het profiel en het over elkaar schuiven van de koordlagen waardoor er vervorming van het loopvlak ontstaat, zie afb. 3.


De breedte/hoogte verhouding van deze band is 1:1, zie afb. 4.
Het duurt tot ongeveer 1947 voordat er nieuwe materialen komen voor de koordlagen, er komt nylon en 10 jaar later polyester in de bandenindustrie, waardoor het mogelijk wordt om sterkere banden te maken. We noemen deze banden de low-sectionband en de super-low-sectionband. Waarbij de low-sectionband een verhouding heeft van 0,88 :1 en de super een verhouding van 0,82 : 1. De super-low-sectionband wordt gemaakt in velgdiameters van 12,13,14 en 15" waarbij een diagonaalband in de maat 6.65-12 gelijk is aan de nieuwe radiaalbandmaat 135-12.
We zijn inmiddels beland in de jaren vijftig. Michelin heeft de radiaalband ontwikkeld. Het grote verschil met de diagonaalband is dat bij deze band de koordlagen lopen van hiel naar hiel, dus onder een hoek van 90 graden ten opzichte van de rijrichting. De door deze karkasconstructie verkregen soepele band heeft echter geen enkele richtingsstabiliteit, zodat dit karkas zonder verdere voorzieningen onbruikbaar is voor een autoband. Om de band toch een goede stabiliteit te geven, is om de hele omtrek een stugge, moeilijk vervormbare gordel aangebracht afb. 5.

Deze gordel bestaat uit aan aantal over elkaar gelegde lagen, die in een kruisvorm zijn gelegd. De hoek tussen de lagen is ongeveer 12-18 graden en het gebruikte materiaal is meestal staaldraad. De bedoelde gordel geeft, in combinatie met een stugge rubbersoort, een loopvlak dat goed contact heeft met de weg. De stabiliteit van deze band wordt dus verkregen door de gordel. Zie afb. 6.
De voordelen van een radiaalband zijn o.a. het in staat zijn om een 35% grote spoorkracht te ontwikkelen, veel lagere rolweerstand, minder warmte-ontwikkeling en met de soepele zijwang worden de oneffenheden in de weg makkelijker verwerkt. De nadelen zijn: de soepele zijwang is kwetsbaar waardoor een eventuele beschadiging eerder zal ontstaan. Bij extreem snel genomen bochten zal de radiaalband minder snel 'waarschuwen' alvorens uit te breken, d.w.z. de overgang van adhesie naar slippen is vrij plotseling en het stugge loopvlak geeft korte oneffenheden door aan de carrosserie, door de stugge gordel is bij lage snelheid de besturing zwaar.
Lees je nog eens de nadelen van de radiaalband rustig door, dan is er de laatste 30 jaar veel veranderd in de bandenindustrie. We gaan terug naar de maatvoering van de band en wat staat er eigenlijk op de zijkant van de band? Met de introductie van de super-low-sectionband ontstaat er een band met een breedte hoogte-verhouding van 82% d.w.z. dat de hoogte 82% is van de breedte. De maatvoering van de radiaalband bij de introductie in de jaren 50 heeft een verhouding van 80%. Hebben we nu een band in de maat 165-13, dan spreken we van een band die 165 mm breed is en een hoogte heeft van 80% van 165 =132 mm.
Door de oplopende topsnelheid en de verbeterde weglegging van de auto's in de jaren zeventig hebben we een 'andere band' nodig. We willen een bredere band die meer aan de weg kleeft en een stijvere wang heeft waardoor de auto koersvast wordt. Er komt een 70-serie band, d.w.z. een band met een breedte-hoogte-verhouding van 70%. Een berekening leert ons dat de band 165-13 (hoogte was 132 mm) vervangen kan worden door de band 185/70-13 waarbij de hoogte 185 x 70% = 131 mm is. De rubbersamenstelling van deze band is ook zachter waardoor je een meer 'plak'-werking krijgt tussen band en wegdek. Het nadeel van deze band is dat de zachtere rubbersoort sneller slijt t.o.v. de eerdere radiaalband. De laatste jaren hebben we dit ondervangen door nieuwe synthetische rubbersoorten toe te passen. Maatvoeringen in de 60-, 50-, en 40-serie banden zijn nu immers normaal geworden onder onze straatauto's. Een beetje sportieve auto heeft tegenwoordig 35- en 30-serie banden, waarbij velgmaten van 19" en 20" al heel normaal zijn.
Wat staat er aan de zijkant van onze band??
Niet alleen een maat staat op de zijkant van een band, maar ook de max. snelheidscodering en het draagvermogen en andere aanduidingen zie afb. 7.
Er is wettelijk geregeld dat de topsnelheid van de auto bepalen
d is voor de snelheidscodering van de band, d.w.z. onder een auto met een topsnelheid van 210 km/u mogen geen banden gemonteerd worden met een snelheidssymbool T (190 km/u). Hieronder moeten banden gemonteerd worden van 't H type (210 km/u). Voor de snelheidscodering is een symboolletter afgesproken maar er is geen logische volgorde in de lettercodetabel te vinden. Ook is er naast de maat en het snelheidssymbool een getal dat staat voor het draagvermogen van de band. Dit is belangrijk want het zegt iets over het gewicht van de auto, de belading en de sterkte van het karkas. Denk hierbij aan een zware personenauto of een bestelauto met extra gewicht. Verder staan er nog andere coderingen op zo'n band, zoals goedkeuringsnummers en fabricagedatum.
Band herstellen
Met de introductie van de radiaalband in het begin van de jaren vijftig, het beter worden van het wegdek en het hoger worden van de topsnelheid, kwamen ook de veiligheidsaspecten in het vizier. Reed je immers door een spijker, dan was een klapband het gevolg en daarbij het onbestuurbaar worden van de auto onvermijdelijk. Gebeurde dit bij een lage snelheid dan was de schade beperkt, maar gebeurde dit bij hoge snelheid was een ongeluk (met grote schade) vaak niet te vermijden. De binnen/buitenband combinatie werd vervangen door een binnenbandloze band, de zgn. tubeless band. De buitenband is voorzien aan de binnenzijde van een dun laagje synthetische rubber, wat doorloopt tot de hiel. De velg is aan de binnenzijde voorzien van een kleine opstaande rand zodat de band niet van de velgrand gelost kan worden door de dwarskrachten. Het grote voordeel van deze constructie is dat als er een spijker in de band binnendringt het luchtverlies langzaam gaat (kan enkele weken duren voordat de spanning minder wordt) en er is geen wrijving tussen binnenband en buitenband. Het nadeel is de afdichting tussen velg en band. Deze moet volkomen schoon zijn en er mag geen roest optreden tussen de aansluiting van de velg. Vaak is het grootste probleem, vooral na het vervangen van de band. Ook lichtmetalen velgen zorgen door corrosie van de velgrand voor dit probleem.
Met de introductie van de bredere en plattere band kwam ook het herstelprobleem. Bij een spijker 'inrijding' moet de band hersteld kunnen worden. Dit gaat op div
. manieren; een 80- en 70-serie band is nog te herstellen door het inschieten van een propje, maar onze tegenwoordige 60-, 50- en 40-serie banden kunnen een propje niet meer verdragen. Er komt zoveel spanning/vervorming in de band dat het propje direct weer gaat lekken. De 35- en 30-serie band kan al helemaal niet meer hersteld worden en deze moet vaak als 'verloren' beschouwd worden.
Om tubeless banden veilig te herstellen wordt gebruik gemaakt van twee manieren en wel door een pleister aan de binnenzijde te plakken. Door deze methode wordt het karkas niet meer beschadigd dan alleen de inrijding door de spijker. De andere manier is het monteren van een plugpleister, zie afb. 8. Hierbij wordt het spijkergat groter gemaakt en daarmee ook het karkas iets beschadigd, de binnenzijde van de band ter plaatse opgeschuurd en solutie aangebracht rond het spijkergat. De plugpleister wordt via de binnenzijde door het gat getrokken en er ontstaat nu dus een paraplu in het beschadigde gat dat door vulkanisatie één wordt met de band.
Slijtagebeeld van de band
Als men naar de banden kijkt die onder de auto zitten, ziet men soms dat ze niet goed afgesleten zijn of dat er extreme slijtageplekken op de band aanwezig zijn. Enkele oorzaken daarvan zijn te lage of te hoge bandenspanning, defecte schokdempers, geen goede uitlijning van de wielen en/of wielophanging, een onbalans in de wielen of een breuk in het karkas (geeft zo'n mooie bult op een band) of de banden zijn gecupt. Omtrent alle slijtagebeelden is er bij afb. 9 te zien wat het inhoudt. Over het gecupt zijn is een nadere uitleg nodig. Door het breder worden van de band en het zachter worden van het profielrubber komt er met het inveren van de carrosserie extra kracht op de binnenzijde van de band te staan. Dit geeft een onregelmatige, hobbelige slijtage aan de binnenzijde van de band, ook wel zaagtandslijtage genoemd. Deze slijtage is ook waarneembaar/hoorbaar alsof je een defect wiellager hebt en komt alleen voor op de achterbanden en bij auto's met een zwaardere carrosserie, zoals een stationwagen. De oorzaak van gecupte banden is divers; vaak zoekt men het in de uitlijning en de bandenspanning, maar ook de gebruiker en de bandenkeuze spelen hierbij een rol, waarbij banden met 'dichte schouders' niet te koop zijn, dus het probleem niet altijd op te lossen is.

Balans in de auto
Om trillingsvrij over de weg te gaan met je nieuwe banden is balanceren van groot belang. We kennen enkele manieren van balanceren en wel met een los wiel aan een machine; daarmee kunnen we een statische en een dynamische onbalans uit het wiel halen, waarbij de statische balans het slaan van het wiel op het wegdek inhoudt (vergelijkbaar met een stuiterende bal) en de dynamische het slingeren van het wiel. Ook kennen we het balanceren met een finishbalancer, hierbij balanceren we het wiel aan de auto (let op moderne auto's met ABS en ESP, die zijn direct 'de weg kwijt') en worden eventueel de onbalans in assen en wielnaven ook meegenomen. De laatste is voor de extreme gevallen, dan gaan we de banden trimmen, hierbij slijpen we een paar honderdsten van het profiel af om de band mooi rond 'over de weg' te laten rollen. Dit wordt ook wel eens gedaan met een band die een lichte vorm van gecupt zijn heeft.










