Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Het profiel van een band heeft een heel willekeurig patroon. En daar is wel degelijk heel goed over nagedacht, legt Eric de Kruijk uit.
“Het is tijd voor een bandenwissel.” Door deze woorden uit de mond van de monteur waan ik me heel even Max Verstappen. Kleine verschillen zijn dat ik niet in een hypermoderne Formule 1-auto rijd, maar in een twintig jaar oude gezinsauto, en dat deze wissel iets langer gaat duren dan drie seconden. Als mijn oude banden eraf zijn gehaald, valt het profiel me pas goed op. Niet alleen dat het versleten is, maar dat het patroon eigenlijk zo willekeurig lijkt. Een ontwerpfout? Integendeel!
Lees ook van Dagelijks gebruik door De Kruijk:
Bandenprofiel
Dat een goede autoband profiel nodig heeft, is al lang bekend. Kort na de introductie van de eerste auto’s komt uitvinder Frank Seiberling in 1908 met de eerste profielbanden. Het doel is vooral om een goede grip op wegdek te houden wanneer dat nat is. Het water wordt dan makkelijk door de inkepingen afgevoerd en het rubber houdt contact met het wegdek.
Nu heeft het profiel wel het nadeel dat het zorgt voor veel extra geluid. Wil je het verschil zelf horen, laat dan eens een pingpongbal en een golfbal rollen over een hard en glad oppervlak. Het golfballetje – dat een profiel heeft – zorgt voor meer lawaai dan het gladde pingpongballetje. Als je met een auto harder dan 40 kilometer per uur rijdt, maken niet de motor, maar de banden het meeste lawaai.
Loopvlakpatroon
Toch is deze herrie al veel minder dan vroeger. Dat zit zo. Als je een profiel in een band aanbrengt, ontstaat er een ‘loopvlakpatroon’; een soort vingerafdruk. Het loopvlakpatroon op de eerste banden had een heel regelmatige structuur van exact even grote blokken en gleuven op gelijke afstand van elkaar. Dit zorgde – net als bij een rollende golfbal – ook voor een regelmatige geluidsgolf. Hoe harder je rijdt, hoe hoger en luider de toon waar alle energie naartoe gaat. Banden met zo’n regelmatig profiel werden om die reden ook wel ‘zingende banden’ genoemd.
De Amerikaanse uitvinder Elliott Ewart is in 1935 de eerste die patent aanvraagt op een band die hier een oplossing voor zou bieden. De blokjes zijn niet meer even groot, maar hebben drie verschillende lengtes. Doordat ook dit patroon zich een paar keer herhaalt, klinkt er niet meer één toon, maar klinken er nu drie (iets zachtere) tonen. Ik ken liefhebbers van oldtimers die dit geluid “de ziel van hun wagen” noemen. Wel een heel melodische en aanwezige ziel dan.
Pas in de jaren negentig van de vorige eeuw komen geluidstechnici van verschillende bandenfabrikanten tot dezelfde conclusie. Als je zo min mogelijk herrie wilt, moet het hele loopvlakpatroon elke vierkante centimeter anders zijn. De verschillen zijn klein, maar als je goed kijkt, wijken de grootte van de blokken millimeters van elkaar af en zorgen zijwaartse golfpatronen van gleuven ervoor dat er geen terugkerend patroon meer in het loopvlak zit. Het gevolg is dat deze banden alleen nog maar voor ruis zorgen. Nog steeds goed te horen, maar toch een stuk aangenamer.
Muisstille banden
In nieuwe elektrische auto’s met een nauwelijks hoorbare motor valt het geluid van de banden wel opeens weer op. Bandenontwerpers onderzoeken daarom hoe ze hun rollende rubber nog stiller kunnen maken. Zo zijn de banden onder een Tesla gevuld met een speciaal schuim, wat het geluid met de helft zou dempen. Bandenmerk Continental experimenteert daarnaast veel met nieuwe rubbersoorten die stiller zouden zijn bij hoge snelheden.
Terwijl ik kijk naar hoe de automonteur vier nieuwe banden onder mijn auto zet, denk ik weer aan Max Verstappen. Veel nieuwe innovaties zoals remschijven, tractiecontrolesystemen en zelfs de achteruitkijkspiegel, vinden hun oorsprong in zijn racesport. Vraag me dan wel af wanneer we Max voor het eerst op de nieuwste hightech, muisstille banden zullen zien rijden?
Deze column van Eric de Kruijk staat ook in KIJK 3/2022.
Beeld: CLUBLEXUS.COM