article in PDF format - Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

Transkrypt

article in PDF format - Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów
ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW
4(90)/2012
Janusz Pokorski, Hubert Sar, Andrzej Reński1
BADANIA PORÓWNAWCZE PRZYCZEPNOŚCI OPON LETNICH
I ZIMOWYCH
1. Wstęp
Przyczepność opon do nawierzchni drogowej jest jednym z istotnych czynników
wpływających na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Stąd bardzo ważnym problemem
jest możliwość oceny współczynnika przyczepności (siły tarcia) zarówno z punktu
widzenia nawierzchni drogowej jak i ogumienia koła samochodowego. Wiarygodny
pomiar wartości tego współczynnika jest bardzo ważny zarówno przy budowie nowych
dróg i autostrad, jak również przy rutynowej kontroli jakości nawierzchni istniejących
dróg. Także międzynarodowe przepisy homologacyjne dotyczące jakości opon
wymagają kontroli ich własności antypoślizgowych, a rozporządzenie Rady Europy
nakłada na producentów obowiązek informowania klientów o tych własnościach za
pomocą odpowiednich etykiet.
Na rynku oferowane są opony określane w przepisach jako zwykłe i śniegowe,
a nazywane popularnie letnimi i zimowymi. W dalszej części artykułu stosowane będą
nazwy opony letnie i zimowe. Istnieją także opony określane jako wielosezonowe, lecz
wymagania ich dotyczące nie są na razie sformalizowane. Szeroko dyskutowany jest
problem zakresu stosowania każdego z typów opon i obowiązek montowania opon
śniegowych w okresie zimowym.
W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki pomiarów porównawczych
przyczepności opon letnich i zimowych w warunkach letniej i zimowej eksploatacji.
2. Przepisy dotyczące pomiaru przyczepności opon
Metody pomiaru przyczepności wykorzystywane w procesie homologacji opon
opisane są w Regulaminie nr 117 Europejskiej Komisji Gospodarczej Organizacji
Narodów Zjednoczonych [4]. W dokumencie tym podano także wymagania dotyczące
przyczepności opon zwykłych oraz śniegowych.
Przyczepność opony oceniana jest na podstawie współczynnika szczytowej siły
hamowania, który oznacza największą wartość stosunku siły hamowania do obciążenia
pionowego niezablokowanego koła. W mechanice ruchu samochodu wielkość ta
nazywana jest współczynnikiem przyczepności przylgowej i oznacza maksymalną
wartość współczynnika przyczepności (względnej siły przyczepności) m na wykresie
współczynnik przyczepności-poślizg (S), rys. 1. Na tym wykresie definiuje się również
współczynnik przyczepności poślizgowej 0 jako wartość współczynnika przyczepności
przy poślizgu równym 1.
W procesie homologacji przyczepność danej opony określana jest w stosunku do
przyczepności opony wzorcowej SRTT badanej na tej samej nawierzchni w tych samych
warunkach. W Regulaminie 117 definiowany jest współczynnik przyczepności na mokro
G, jako stosunek przyczepności opony podlegającej homologacji do przyczepności
Mgr inż. Janusz Pokorski, prof. nzw. dr hab. inż. Andrzej Reński, dr inż. Hubert Sar, Instytut Pojazdów
Politechniki Warszawskiej
1
61
standardowej opony wzorcowej. Ze względu tradycyjnie przyjęte w mechanice ruchu
samochodu nazywanie innej wielkości współczynnikiem przyczepności, właściwszym
byłoby określanie wielkości G terminem indeks (lub wskaźnik) przyczepności.

1,2
m
1
0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
S
00
0,2Sm
0,4
0,6
0,8
11
Rys. 1. Współczynnik przyczepności (względna siła przyczepności)  w funkcji
poślizgu S
Jako standardowa opona wzorcowa (SRTT) zalecana jest opona o rozmiarze
P195/75R14, wyprodukowana, kontrolowana i przechowywana zgodnie z normą
E1136-93 [1].
W Regulaminie 117 opisane są dwie procedury badania przyczepności opon na
mokrej nawierzchni:
- procedura z wykorzystaniem przyczepy lub specjalnego pojazdu do badania opon,
- procedura z wykorzystaniem samochodu osobowego.
W przypadku wykorzystania przyczepy lub specjalnego pojazdu badanie polega na
jeździe ze stałą prędkością 65±2 km/ h i takim hamowaniu koła wyposażonego w badaną
oponę, aby uzyskać maksymalną możliwą w danych warunkach wartość siły
przyczepności. Pozwala to na wyznaczenie współczynnika przyczepności przylgowej tej
opony m opony. W ten sam sposób wyznacza się współczynnik przyczepności przylgowej
m wz opony wzorcowej SRTT. Indeks przyczepności G oblicza się jako stosunek
współczynnika przyczepności przylgowej badanej opony do współczynnika
przyczepności opony wzorcowej:
G
 m opony
 m wz
(1)
W przypadku wykorzystania samochodu osobowego (kategorii M1) z układem
przeciwblokującym ABS, badanie polega na wyznaczaniu opóźnienia przy hamowaniu
pojazdu wyposażonego w badane opony z intensywnością pozwalającą na uaktywnienie
62
się układu przeciwblokującego. Umowne opóźnienie hamowania ah (w Regulaminie 117
- średnie w pełni rozwinięte opóźnienie hamowania) oblicza się ze wzoru:
ah 
v02  vk2
2s
(2)
gdzie: s – droga hamowania, na której nastąpiło zmniejszenie prędkości od v0 do vk.
Umowne opóźnienie ah opony dla samochodu wyposażonego w badane opony oblicza się
na podstawie drogi hamowania od 80 do 20 km/h. W celu obliczenia indeksu
przyczepności G opóźnienie ah opony odnosi się do opóźnienia ah wz, wyznaczonego w ten
sam sposób i na tej samej nawierzchni dla pojazdu wyposażonego w opony wzorcowe
SRTT:
ah opony
(3)
G
ah wz
Podane w Regulaminie 117 wymagania dotyczące przyczepności na mokrej
nawierzchni opon dla samochodów osobowych (C1) zamieszczone są w tabeli 1.
Tabela 1. Wymagania dotyczące przyczepności na mokro opon
dla samochodów osobowych (C1) wg [4]
Typ opony
Opona zwykła
Opona śniegowa przeznaczona do
prędkości większej niż 160 km/h
Opona śniegowa przeznaczona do
prędkości niewiększej niż 160 km/h
Indeks przyczepności
na mokro G
≥ 1,1
≥ 1,0
≥ 0,9
W Regulaminie 117 opisano także procedury pomiaru przyczepności opony na
śniegu, które powinny być wykorzystywane przy badaniu opon śniegowych.
Przewidziane są dwie metody:
- metoda pomiaru siły napędowej (wg normy ASTM F1805-06 [2]) dla opon do
samochodów osobowych i opon do samochodów dostawczych,
- metoda hamowania na śniegu dla opon do samochodów osobowych.
W metodzie hamowania na śniegu wykorzystuje się samochód osobowy z układem
ABS. Procedura jest podobna do procedury stosowanej przy badaniu przyczepności na
mokro z tym, że średnie opóźnienie wyznacza się dla hamowania w przedziale od 25 do
10 km/h. Badania powinny odbywać się przy temperaturze otoczenia i śniegu w
przedziale od -2 do -15°C. Wynik badania podaje się w postaci indeksu przyczepności
na śniegu Snow Index, który jest stosunkiem średniej wartości (z kilku pomiarów)
współczynnika przyczepności przylgowej m opony opony badanej do średniej wartości
współczynnika przyczepności przylgowej m wz opony wzorcowej SRTT:
Snow Index 
63
 m opony
 m wz
(4)
Wymagane wartości indeksu przyczepności na śniegu podane są w tabeli 2. Opony
spełniające te wymagania oznaczane są znakiem graficznym w postaci płatka śniegu na
tle zarysu góry (tzw. symbol alpejski), rys. 2.
Tabela 2. Wymagania dotyczące przyczepności na śniegu opon śniegowych wg [4]
Klasa opony
C1 (do samochodów
osobowych)
C2 (do samochodów
dostawczych)
Indeks przyczepności na śniegu Snow Index
mierzony metodą
mierzony metodą
hamowania
pomiaru siły napędowej
1,07
1,10
nie stosuje się
1,10
Rys. 2. Symbol alpejski używany dla oznaczenia opony śniegowej wg [4]
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 1222/2009
[5] nakłada na producentów i dystrybutorów opon obowiązek informowania klientów
o własnościach opon za pomocą odpowiednich etykiet. Obok informacji o hałaśliwości
i oporze toczenia podawana jest na etykiecie informacja o przyczepności w postaci
oznaczeń literowych od litery A do G. Opony zakwalifikowane są do odpowiednich klas
na podstawie indeksu przyczepności na mokro Gkl, który jest równy wartości indeksu
uzyskanej z pomiaru G wg wzorów (1) lub (3) pomniejszanej o 0,03:
Gkl = G – 0,03
(5)
W tabeli 3 podano sposób przyporządkowania opon do poszczególnych klas w
zależności od ich przyczepności zmierzonej na mokro.
Tabela 3. Klasyfikacja opon w zależności od przyczepności na mokro wg [5]
Opony C1 (do samochodów
osobowych)
Klasa
Gkl
przyczepności
Gkl ≥ 1,55
A
1,40 ≤ Gkl≤ 1,54
B
1,25 ≤ Gkl≤ 1,39
C
D
1,10 ≤ Gkl≤ 1,24
E
Gkl≤ 1,09
F
G
Opony C2 (do samochodów
dostawczych)
Klasa
Gkl
przyczepności
Gkl ≥ 1,40
A
1,25 ≤ Gkl≤ 1,39
B
1,10 ≤ Gkl≤ 1,24
C
D
0,95 ≤ Gkl≤ 1,09
E
Gkl≤ 0,94
F
G
64
Opony C3 (do samochodów
ciężarowych)
Klasa
Gkl
przyczepności
Gkl ≥ 1,25
A
1,10 ≤ Gkl≤ 1,24
B
0,95 ≤ Gkl≤ 1,09
C
0,80 ≤ Gkl≤ 0,94
D
0,65 ≤ Gkl≤ 0,79
E
Gkl≤ 0,64
F
G
3. System pomiarowy
W Instytucie Pojazdów Politechniki Warszawskiej do badania przyczepności opon
do nawierzchni drogi wykorzystywany jest zestaw pomiarowy SRT-4, który był
szczegółowo opisywany we wcześniejszych publikacjach (np. [3]). Jest to
zmodernizowana wersja zestawu SRT-3, który od wielu lat wykorzystywany jest w
drogownictwie do pomiaru antypoślizgowych własności nawierzchni drogowych.
Zestaw składa się z przyczepy dynamometrycznej i pojazdu ciągnącego (rys. 3).
Konstrukcja przyczepy umożliwia pomiar siły tarcia występującej między hamowanym
kołem a nawierzchnią drogi oraz siły pionowej obciążającej koło, dzięki czemu można
obliczyć chwilową wartość współczynnika przyczepności. Z kolei pomiar prędkości
obrotowej hamowanego koła i odniesienie jego prędkości obwodowej do prędkości
pojazdu ciągnącego umożliwia wyznaczenie chwilowej wartości poślizgu:
S
v   rd
v
(6)
gdzie: v – prędkość postępowa zestawu, ω – prędkość kątowa koła pomiarowego,
rd – promień dynamiczny koła, ω rd - prędkość obwodowa koła.
Rys. 3. Zestaw pomiarowy SRT-4, składający się z pojazdu ciągnącego Mercedes-Benz
Sprinter i przyczepy dynamometrycznej
Na rys. 4 zamieszczono wykres, będący ilustracją przebiegu pojedynczego procesu
hamowania. Na wykresie pokazano przebiegi momentu hamowania (linia 1), prędkości
obwodowej koła (linia 2), siły stycznej między kołem a nawierzchnią (linia 3) oraz
reakcji normalnej (linia 4). Dodatkowo zaznaczono przedział czasu t1, w którym
wyznaczany jest przebieg zależności współczynnika przyczepności od poślizgu (S),
oraz przedział t2, z którego wyniki wykorzystywane są do wyznaczenia współczynnika
przyczepności poślizgowej 0, rys. 1.
65
Rys. 4. Przykład przebiegu procesu hamowania: 1 – moment hamowania,
2 – prędkość obwodowa koła, 3 – siła tarcia między kołem a nawierzchnią,
4 – reakcja normalna, t1 – przedział czasu, w którym wyznaczany jest przebieg (S),
t2 – przedział czasu, w którym obliczana jest średnia wartość współczynnika
przyczepności poślizgowej 0.
Przykładowy wynik badania przyczepności opony przedstawiony jest na rys. 5.
Badanie polegało na wykonaniu kilku prób hamowania badanej opony na wybranym
odcinku drogi. Na wykresie pokazano kilka krzywych zależności współczynnika
przyczepności od poślizgu (S) (niebieskie linie), z których każdą otrzymano w wyniku
jednego hamowania, oraz krzywą aproksymacyjną (czerwona linia), którą można
traktować jako uśrednioną charakterystykę przyczepności badanej opony.
Rys. 5. Przykładowy wynik badania przyczepności opony: linie zależności (S), będące
wynikami poszczególnych prób hamowania (linie niebieskie), oraz linia (linia
czerwona), będąca ich uśrednieniem (aproksymacją).
66
4. Badania porównawcze przyczepności opon
Badania przyczepności opon prowadzono za pomocą systemu pomiarowego SRT-4
w różnych warunkach atmosferycznych: przy wysokiej temperaturze (ok. 32°C), przy
dodatniej temperaturze bliskiej 0°C oraz na mrozie - przy temperaturze ok. -15°.
Pomiary przy temperaturach dodatnich prowadzono na mokrej nawierzchni, natomiast
przy temperaturze ujemnej na nawierzchni suchej. Przebadano 4 opony, po dwie
pochodzące od 2 producentów, z których jedna była oponą letnią, a druga zimową. Dane
badanych opon zestawiono w tabeli 4.
Tabela 4. Dane badanych opon: wymiar - 185/65 R14,
ciśnienie - 0,22 MPa
Bieżnik
Typ opony
letnia L1,
producent 1
kierunkowy
zimowa Z1,
producent 1
kierunkowy
letnia L2,
producent 2
asymetryczny
zimowa Z2,
producent 2
kierunkowy
Na rys. 6 – 13 przedstawiono, w postaci wykresów przyczepności w funkcji
poślizgu (S), wyniki badań opon letnich i zimowych poszczególnych producentów
w różnych warunkach atmosferycznych. Prędkość zestawu pomiarowego wynosiła około
60 km/h. Na rys. 6, 7, 8 oraz 9 pokazano wykresy otrzymane przy dodatnich, letnich
temperaturach, na rys. 10 i 11 przy dodatnich temperaturach bliskich zeru, a na rys. 12 i
13 wykresy otrzymane przy temperaturach ujemnych (ok. -15°C).
1,2
1,2
1 - opona letnia
2 - opona zimowa
1
Współczynnik przyczepności  [-]
Współczynnik przyczepności  [-]
1 - opona letnia
0,8
2
1
0,6
0,4
2 - opona zimowa
1
0,8
1
2
0,6
0,4
0,2
0,2
Producent 1,
pomiary na mokro, T = 32oC
v=60 km/h
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Producent 2,
pomiary na mokro, T = 32oC
v=60 km/h
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Poślizg s [-]
Poślizg s [-]
Rys. 6. Charakterystyki (S) opony letniej
i zimowej producenta 1 (T32oC)
Rys. 7. Charakterystyki (S) opony letniej
i zimowej producenta 2 (T32oC)
67
1
1,2
1,2
1 - opona letnia
2 - opona zimowa
1
Współczynnik przyczepności  [-]
Współczynnik przyczepności  [-]
1 - opona letnia
1
0,8
2
0,6
0,4
2 - opona zimowa
1
1
0,8
2
0,6
0,4
0,2
0,2
Producent 1,
pomiary na mokro, T = 15oC
v=60 km/h
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
0
1
Producent 2,
pomiary na mokro, T = 15oC
v=60 km/h
0
0,2
0,4
Rys. 8. Charakterystyki (S) opony letniej
i zimowej producenta 1 (T15oC)
1
Rys. 9. Charakterystyki (S) opony letniej
i zimowej producenta 2 (T15oC)
1 - opona letnia
1 - opona letnia
2 - opona zimowa
Współczynnik przyczepności  [-]
Współczynnik przyczepności  [-]
0,8
1,2
1,2
1
1
0,8
2
0,6
0,4
0,2
2 - opona zimowa
1
1
0,8
2
0,6
0,4
0,2
Producent 1,
pomiary na mokro, T = 2oC
v=60 km/h
0
Producent 2,
pomiary na mokro, T = 2oC
v=60 km/h
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0
0,2
0,4
Poślizg s [-]
0,6
0,8
1
Poślizg s [-]
Rys. 10. Charakterystyki (S) opony
letniej i zimowej producenta 1 (T=2oC)
Rys. 11. Charakterystyki (S) opony
letniej i zimowej producenta 2 (T=2oC)
1,2
1,2
1 - opona letnia
1 - opona letnia
2
2 - opona zimowa
Współczynnik przyczepności  [-]
Współczynnik przyczepności  [-]
0,6
Poślizg s [-]
Poślizg s [-]
1
0,8
1
0,6
0,4
0,2
2 - opona zimowa
1
2
0,8
1
0,6
0,4
0,2
Producent 1,
pomiary na sucho, T = -15oC
v=60 km/h
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Producent 2,
pomiary na sucho, T = -15oC
v=60 km/h
0
1
Poślizg s [-]
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Poślizg s [-]
Rys. 12. Charakterystyki (S) opony
letniej i zimowej producenta 1 (T-15oC)
Rys. 13. Charakterystyki (S) opony
letniej i zimowej producenta 2 (T-15oC)
Z porównania przebiegu charakterystyk przyczepności wynika, że przy dodatnich
temperaturach, także tych bliskich zeru, współczynnik przyczepności opon letnich był
większy niż opon zimowych. Natomiast przy silnym mrozie wyższą przyczepność
wykazywały opony zimowe. Dotyczy to opon obu producentów. Zaobserwowano także,
że we wszystkich przypadkach maksymalna wartość współczynnika przyczepności
przylgowej opon zimowych wypadała przy większej wartości poślizgu. Należy jednak
pamiętać, że w przypadku dodatnich temperatur hamowanie odbywało się na mokrej
nawierzchni, a przy ujemnych temperaturach na nawierzchni suchej.
68
1
Wykonano także tzw. charakterystyki prędkościowe, czyli wykresy zależności
współczynnika przyczepności poślizgowej od prędkości ślizgania. Pomiary prowadzono
w szerokim zakresie prędkości pojazdu holującego, w szczególności równej ok. 30, 60 i
90 km/h. Przykładowe wyniki pokazano na rys. 14 – 19.
W2
1,0
W2
1,0
1 - opona letnia
1 - opona letnia
0,9
2 - opona zimowa
Współczynnik przyczepności 0 [-]
Współczynnik przyczepności 0 [-]
0,9
0,8
0,7
0,6
2
1
0,5
0,4
0,3
0,2
Producent 1,
pomiary na mokro, T=32oC
0,1
0,0
2 - opona zimowa
0,8
0,7
0,6
1
2
0,5
0,4
0,3
0,2
Producent 2,
pomiary na mokro, T=32oC
0,1
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0
10
20
30
Prędkość ślizgania v [km/h]
50
60
70
80
1,0
W2
1 - opona letnia
0,9
2 - opona zimowa
Współczynnik przyczepności 0 [-]
Współczynnik przyczepności 0 [-]
110
1,0
1 - opona letnia
0,8
0,7
0,6
1
0,5
2
0,4
0,3
0,2
Producent 1,
pomiary na mokro, T=15oC
0,1
0,0
2 - opona zimowa
0,8
0,7
0,6
1
0,5
2
0,4
0,3
0,2
Producent 2,
pomiary na mokro, T=15oC
0,1
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0
10
20
30
Prędkość ślizgania v [km/h]
40
50
60
70
80
90
100
110
Prędkość ślizgania v [km/h]
Rys. 16. Porównanie charakterystyk
prędkościowych opony letniej i zimowej
producenta 1 (T15oC)
Rys. 17. Porównanie charakterystyk
prędkościowych opony letniej i zimowej
producenta 2 (T15oC)
1,0
W2
1,0
1 - opona letnia
1 - opona letnia
0,9
0,9
2 - opona zimowa
Współczynnik przyczepności 0 [-]
Współczynnik przyczepności 0 [-]
100
Rys. 15. Porównanie charakterystyk
prędkościowych opony letniej i zimowej
producenta 2 (T32oC)
0,9
W2
90
Prędkość ślizgania v [km/h]
Rys. 14. Porównanie charakterystyk
prędkościowych opony letniej i zimowej
producenta 1 (T32oC)
W2
40
0,8
0,7
0,6
1
0,5
2
0,4
0,3
0,2
Producent 1,
pomiary na mokro, T=2oC
0,1
0,0
2 - opona zimowa
0,8
0,7
0,6
1
0,5
2
0,4
0,3
0,2
Producent 2,
pomiary na mokro, T=2oC
0,1
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Prędkość ślizgania v [km/h]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Prędkość ślizgania v [km/h]
Rys. 18. Porównanie charakterystyk
prędkościowych opony letniej i zimowej
producenta 1 (T=2oC)
Rys. 19. Porównanie charakterystyk
prędkościowych opony letniej i zimowej
producenta 2 (T=2oC)
69
110
Z porównania charakterystyk prędkościowych opon letnich i zimowych wynika, że
przy dodatnich temperaturach opony letnie wykazują lepszą przyczepność poślizgową
(przy poślizgu równym 1) niż opony zimowe, choć różnica nie jest duża. Jedynie w
przypadku opon producenta 1 opona zimowa w warunkach letnich (T=32 oC)
charakteryzowała się wyższym współczynnikiem przyczepności poślizgowej 0 niż
opona letnia. Natomiast przy temperaturach ujemnych ujawnia się wyższość opon
zimowych i różnice są tu już wyraźniejsze (tabela 5).
Tabela 5. Porównanie współczynników przyczepności poślizgowej opon letnich
i zimowych przy hamowaniu na suchej nawierzchni w temperaturze -15°C
v [km/h]
30
60
Producent 1
Producent 2
Opona letnia
Opona zimowa Opona letnia Opona zimowa
0,74
0,88
0,79
0,86
0,64
0,81
0,64
0,78
5. Wnioski
Przeprowadzone badania potwierdzają przydatność systemu pomiarowego SRT-4 do
pomiaru przyczepności opon do nawierzchni drogi, a szczególnie do wyznaczania
charakterystyki przyczepności (S). Dzięki dużej dokładności i powtarzalności
pomiarów daje się uchwycić istotne różnice we własnościach badanych opon oraz
wpływ warunków, w jakich były prowadzone pomiary, a mianowicie temperatury,
prędkości jazdy, czy rodzaju nawierzchni.
Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że przy hamowaniu na mokrej nawierzchni
w temperaturach dodatnich opony letnie charakteryzują się lepszą przyczepnością niż
opony zimowe, choć różnice nie są duże. Także przy temperaturach bliskich zeru opony
letnie wykazują lepszą przyczepność niż opony zimowe. Dopiero przy temperaturach
znacznie poniżej zera (ok. -15oC) widoczna jest wyraźna przewaga przyczepności opon
zimowych nad letnimi. Nie potwierdziła się opinia o spadku przyczepności opon letnich
w temperaturach bliskich 0oC.
Z przedstawionych wykresów charakterystyk przyczepności wynika, że maksymalna
wartość współczynnika przyczepności (współczynnik przyczepności przylgowej m) dla
opon zimowych występuje przy wyższej wartości poślizgu S niż dla opon letnich.
Wyniki pomiarów są zbieżne z zawartymi w Regulaminie 117 wymaganiami
dotyczącymi przyczepności opon, z których wynika, że opony zimowe w warunkach
hamowania na mokrej nawierzchni przy dodatnich temperaturach mogą mieć gorszą
przyczepność niż opony letnie (tabela 1).
Należy podkreślić, że sformułowane wnioski nie mogą być traktowane jako jedyne
kryteria stosowania opon letnich lub zimowych. Nie przeprowadzono jeszcze badań
przyczepności opon na nawierzchniach pokrytych śniegiem i lodem, a w tych
przypadkach można spodziewać się wyraźniejszych różnic. Ponadto przedstawiona
metoda badań opon dotyczy tylko przyczepności wzdłużnej, a nie mniej ważnym
kryterium oceny z punktu bezpieczeństwa ruchu samochodu jest przyczepność
poprzeczna.
70
Literatura:
[1]
ASTM E1136-93(2003) Standard Specification for a Radial Standard Reference
Test Tire
[2]
ASTM F1805 - 06 Standard Test Method for Single Wheel Driving Traction in a
Straight Line on Snow- and Ice-Covered Surfaces
[3]
Pokorski J., Reński A, Sar H.: SRT-4 – nowa generacja zestawu pomiarowego do
badania przyczepności nawierzchni drogowych i opon samochodowych. Zeszyty
Naukowe Instytutu Pojazdów. 2(74)/2009
[4]
Regulamin nr 117 Europejskiej Komisji Gospodarczej Organizacji Narodów
Zjednoczonych (EKG ONZ) – Jednolite przepisy dotyczące homologacji opon w
odniesieniu do emisji hałasu toczenia i przyczepności na mokrych nawierzchniach
lub oporu toczenia. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 307/3
[5]
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr
1222/2009 z dnia 25 listopada 2009 r. w sprawie etykietowania opon pod kątem
efektywności paliwowej i innych zasadniczych parametrów
Streszczenie
W artykule omówiono przepisy międzynarodowe dotyczące badania przyczepności
opon oraz odpowiednie wymagania homologacyjne dla opon zwykłych (zwanych
popularnie letnimi) i śniegowych (zwanych zimowymi). Przedstawiono klasyfikację
przyczepności opon wynikającą z obowiązku informowania klientów za pomocą
odpowiednich etykiet o ich własnościach.
Omówiono także stosowaną w Instytucie Pojazdów Politechniki Warszawskiej
metodykę wyznaczania charakterystyki przyczepności (zależności współczynnika
przyczepności od poślizgu) oraz charakterystyki prędkościowej (zależności
współczynnika przyczepności poślizgowej od prędkości ślizgania). W badaniach tych
wykorzystywany jest zbudowany w Instytucie Pojazdów system pomiarowy SRT-4.
Przedstawiono wyniki badań porównawczych przyczepności opon letnich i zimowych w
różnych warunkach atmosferycznych: przy wysokich temperaturach dodatnich, w
pobliżu zera i przy dużym mrozie. Wskazano na istotne różnice w charakterystykach
przyczepności oraz prędkościowych różnych typów opon.
Słowa kluczowe: badania opon, charakterystyka przyczepności opony, klasyfikacja
przyczepności opon, opony letnie, opony zimowe
COMPARATIVE INVESTIGATIONS OF SUMMER
AND WINTER TYRE ADHESION
Abstract
In the paper international regulation regarding investigation of tyres adhesion
properties and certification requirements for normal tyres (popularly called summer
tyres) and snow tyres (called winter tyres) are described. Furthermore, the tyre wet grip
classification resulting from labelling regulation is presented.
In the paper the methodology of investigating tyre adhesion characteristics
(dependence of adhesion coefficient on slip ratio) and tyre velocity characteristics
(dependence of adhesion coefficient on sliding velocity) used in the Institute of Vehicles
of Warsaw University of Technology is described. In the research the measurement
system SRT-4 built in the Institute of Vehicles is being applied. Comparative test results
71
of summer and winter tyres in different weather conditions: for high temperatures, for
temperatures near zero and in extremely low temperatures were presented. Significant
differences were indicated on adhesion and velocity characteristics of different types of
tyres.
Keywords: tyre investigations, tyre adhesion characteristics, tyres wet grip classes,
summer tyres, winter tyres
72

Podobne dokumenty