Sprawdź swoje zamówienie

Wpisz numer zamówienia oraz nazwisko w przypadku klienta indywidualnego, lub NIP w przypadku firmy.

Sprawdź status

Sprawdź status zamówienia

Czy znalazłeś informacje, których szukałeś?

Ranking opon - jak bada się opory toczenia i wytrzymałość opon?

W ostatnim już artykule z cyklu ranking opon wyjaśniamy, jak bada się trwałość opon i opory toczenia. Są to osiągi bezpośrednio ze sobą związane i mające istotny wpływ na koszty użytkowania samochodu.

Co to są opory toczenia?

Jednym z osiągów opon, do którego w ostatnim czasie przykłada się dużą wagę są opory toczenia. Na pojazd znajdujący się w ruchu działa wiele sił: siły bezwładności, zależne od masy pojazdu i zmian szybkości jazdy, siły grawitacji, związane z masą pojazdu i nachyleniem terenu, siły aerodynamiczne zależne od kształtu samochodu (współczynnik oporu Cx), siły wiatru i prędkości ruchu oraz tarcie wewnętrzne elementów samochodu. Element przeciwdziałający ruchowi, który zależy w sposób bezpośredni od właściwości opony to właśnie opór toczenia. Opór toczenia jest stratą energii w czasie ruchu. Wynika on z cech opony, która jako ciało lepko-sprężyste w czasie jazdy odkształca się wielokrotnie, tracąc w ten sposób energię w postaci ciepła.

model rozpraszania energii a opory toczenia
Model rozpraszania energii.

Jak mierzy się opory toczenia?

Metody pomiarów oporów toczenia są zdefiniowane w normie ISO 18164 oraz najnowszej normie ISO 28580, która to będzie metodą referencyjną do pomiarów w ramach nowych europejskich przepisów związanych z etykietami na oponach i UNECE R117. Prawdopodobnie właśnie ta norma stanie się standardem światowym wykorzystanym w podobnych przepisach w Japonii i Stanach Zjednoczonych.

Układ badawczy składa się zwykle z bębna badawczego o promieniu 1,7 m lub 2 m, do którego dociskana jest za pomocą siłownika badana opona umieszczona na feldze. Bęben wprawiany jest w ruch za pomocą silnika elektrycznego. Wraz z obrotami bębna obraca się opona, a jej opór toczenia hamujowany jest przez obroty bębna. To właśnie wielkość tego spowalniania jest mierzona. Faktycznie mierzone mogą być:

  • opóźnienie
  • siła oporu na osi koła (pomiar realizowany za pomocą dynamometru)
  • momentu obrotowy na piaście bębna
  • moc elektryczna pobierana przez silnik

W każdym z powyższych przypadków wynikiem jest siła oporu toczenia FRR. Uzyskaną wartość należy jeszcze skorygować ze względu na krzywiznę bębna, gdyż wyniki uzyskane na bębnie są wyższe od rzeczywistej ich wartości na płaskim podłożu. Aby poznać wartość współczynnika oporu toczenia CRR , skorygowaną siłę należy podzielić przez obciążenie przyłożone do opony. Współczynnik CRR wyrażony jest w kg/N. Prędkość, z jaką przeprowadza się sprawdzian wynosi standardowo 80 km/h. Obciążenie opony w czasie testu wynosi 80% indeksu nośności (maksymalnej nośności) zaś stosowane ciśnienie wynosi 2,1 bara dla standardowych opon i 2,5 bara dla modeli opon XL. Przed właściwym pomiarem model jest rozgrzewany wstępnie przy prędkości badawczej. Jest to bardzo istotny element testu, gdyż opory toczenia zależą od temperatury opony, która stabilizuje się po około 30 minutach. Tak więc po pół godzinnej rozgrzewce następuje kilko minutowy pomiar. Całość razem z demontażem i koła na maszynie pomiarowej trwa około 45 minut. W przypadku opon ciężarowych czas ten wydłuża się do około 3 godzin. Temperatura, w jakiej przeprowadzany jest test powinna być zbliżona do 25 stopni Celsjusza.

procedura mierzenia oporów toczenia
Procedura mierzenia oporów toczenia.

Co to jest wytrzymałość opony?

Jako wytrzymałość opon należy traktować długość okresu użytkowania opony. Koniec życia opony może nastąpić w wyniku uszkodzeń naturalnych wynikających z eksploatacji, zużycia bieżnika lub uszkodzeń mechanicznych. Wytrzymałość opon jest jednym z bardzo istotnych osiągów dla wielu kierowców, badanie modelu rozpoczyna się już na etapie projektowania nowej gamy przez producentów. Wytrzymałość opon jest pojęciem szerokim. Poza czasem pozostałym do ścierania bieżnika, oznacza również zgodność z wymaganymi indeksami ładowności i prędkości oraz spełnienie standardów bezpieczeństwa. Znaczenie najpowszechniej stosowane w rankingach i testach opon, definiuje wytrzymałość modelu jako jej odporność na zużycie.

Jak mierzy się wytrzymałość opony?

W celach uzyskania homologacji dla danych opon, przeprowadzane są sprawdziany wytrzymałościowe. Są to testy wytrzymałości ogólnej - potwierdzające zgodność modelu z właściwym limitem obciążenia i prędkości, testy wysokich prędkości i inne. Przeprowadzane są też testy drogowe mające na celu określenie szybkości i równomierności ścierania bieżnika.

Test wysokich prędkości

Test przeprowadzany jest z wykorzystaniem maszyny badawczej, której zasadniczym elementem jest obracający się bęben, do którego dociskana jest opona. Obciążenie w czasie trwania testu jest stałe, jednak prędkość wzrasta.

Zwykle test przeprowadza się na bębnach o średnicy 1,7 m lub 2 m. Opona powinna być kondycjonowana w temperaturze otoczenia przez 3 godziny. Wartości ciśnienia z jakim powinny być przeprowadzane sprawdziany są ściśle zdefiniowane są  dla różnych indeksów prędkości. Dla indeksów prędkości do do H włącznie (czyli do 210 km/h) maksymalne obciążenie wynosi 100 % indeksu nośności. Dla indeksu V (do 240 km/h) wartość ta powyżej prędkości 210km/h wynosi 91% , dla indeksów W i Y wartość ta wynosi 85%. Test przeprowadza się przy 80 % obciążenia maksymalnego. Poniższa tabela przedstawia na przykładzie wartości indeksu nośności 88 (nominalnie 560 kg) w jaki sposób zmienia obciążenie w czasie sprawdzianu, zależnie od indeksu prędkości.

 

Indeks nośności(LI) i prędkości(SI) Ładowność nominalna Obciążenie maksymalne Obciążenie testowe
% LI kg % LI kg
88H 560 100 560 80 448
88V 560 91 510 72,8 408
88W 560 85 476 68 381
88Y 560 85 476 68 381

 

Test składa się z kilku etapów. W czasie pierwszego etapu następuje intensywne zwiększanie prędkości do niższej wartości o 30 km/h od szybkości określonej indeksem prędkości (w przypadku bębna o średnicy 2 metrów) lub 40 km/h (w przypadku bębna o średnicy 1,7 metra). Etap ten trwa 10 minut. W ciągu następnych 10 minut ta prędkość jest utrzymywana i następnie w 3 i 4 etapie rośnie o kolejne 20 km/h. Ostatni etap trwa 20 minut i odbywa się z szybkością równą indeksowi prędkości (przypadek dwumetrowego bębna) lub mniejszą o 10 km/h (bęben 1,7 metra). Po zakończeniu sprawdzianu określany jest stan opony.

To tylko jedna z wielu używanych metod badawczych. Inna popularna metoda polega na intensywnym rozpędzeniu opony do prędkości mniejszej od wartości indeksu prędkości o 20-25 km/h i następnie przyspieszaniu jej aż do momentu wystrzału opony.

Wytrzymałość ogólna

W celu oceny wytrzymałości ogólnej przeprowadzane są sprawdziany długodystansowe na maszynach bieżnych, które symulują przebieg użytkowania. Są to testy, które przebiegają z umiarkowanymi prędkościami na przebiegu kilkudziesięciu tys. kilometrów. Ze względu na długi czas trwania i koszt są stosowane głownie przez producentów celem weryfikacji parametrów nowych modeli, jak i jakości produkcji.

Trwałość bieżnika

Testy na maszynach mają na celu zauważenie ewentualnych uszkodzeń elementów wewnętrznych modelu, a jednak wychwycenie zużycia opony. Nie są one jednak miarodajne jeśli chodzi o zużycie bieżnika. W tym celu przeprowadza się sprawdziany na autach w realnych warunkach drogowych. Metoda ta jest stosowana zarówno przez producentów jak i dziennikarzy, czy organizacje sprawdzające opony wówczas, gdy szybkość ścierania bieżnika jest jednym z elementów oceny. Test przeprowadzany jest w prawdziwych warunkach drogowych na optymalnie skonfigurowanej trasie. Po określonym przebiegu opona poddawana jest dokładnym pomiarom na przykład z wykorzystaniem systemów laserowych, w celu określenia regularności i stopnia zużycia.

Odporność opony na zejście z felgi

Test, o którym warto wspomnieć to ocena podatności opony na zejście z felgi. Próba polega na zmierzeniu siły, jaka jest potrzebna, aby oddzielić stopkę opony od felgi. Mierzona jest siła, z jaką element spychający oponę działa na oponę w czterech równo rozmieszczonych miejscach znajdujących się na jej obwodzie.

badanie podatności opony na zejście z felgi.
Badanie podatności opony na zejście z felgi.

Jaka jest relacja pomiędzy oporami toczenia a wytrzymałością opon?

Pomiędzy oporami toczenia a wytrzymałością opon, nie ma bezpośredniej korelacji.
Często mówi się że mniejsze opory toczenia to niższy poziom przyczepności. Wydaje się, że taka jest logiczna kolej rzeczy. Nie musi tak jednak być, gdyż charakterystyki przyczepności i oporów toczenia mimo, że są ze sobą powiązane mają odmienny charakter. Stosowane obecnie przez czołowych producentów rozwiązania pozwalają na pogodzenie doskonałego poziomu tych dwóch parametrów.

Jaka jest przeciętna żywotność opon?

Trudno mówić o średniej trwałości modelu, gdyż zależy ona od różnych czynników takich jak: styl jazdy kierowcy, typ jezdni po jakich się porusza, specyfika i stan techniczny samochodu i wiele innych.
Jednak można przyjąć przebiegi rzędu 25-40 tys. km. za typowe dla warunków europejskich .

Jakie są przeciętne opory toczenia?

Opory toczenia opon znajdujących się na rynku są dość zróżnicowane. Liderzy w tej dziedzinie mogą pochwalić się wynikiem ok. 8kg/t, zaś opony przy których powstawaniu nie było brane to kryterium pod uwagę, mają CRR na poziomie powyżej 12 kg/t. W świetle nowych przepisów o etykietowaniu opon taki poziom oznacza najniższą klasę G.

Jak zapewnić oponie dłuższą żywotność?

Dłuższy przebieg opony może być uzyskany poprzez stosowanie grubszych bieżników. Powoduje to jednak mniejszą jego sztywność, co negatywnie wpływa na zachowanie w zakręcie i drogę hamowania. Trwałe opony wykonane są najczęściej z "twardych" mieszanek, które są słabe jeśli chodzi o właściwości w czasie jazdy, ale ścierają się wolniej. Duża trwałość wynikająca z solidnej budowy modelu wpływa negatywnie na poziom hałasu i komfort.

Z punktu widzenia użytkownika, dbanie o długą żywotność opony opierać się musi na:

  • dbałości o prawidłowe ciśnienie
  • unikaniu gwałtowanych, niewymuszonych przyspieszeń i hamowań
  • regularnym wyważaniu kół
  • okresowej kontroli jakości ogumienia
  • sezonowej wymianie opon
Kopiowanie treści surowo wzbronione. Zobacz konsekwencje prawne
Komentarze (4)
MarianoRR 2010-02-09
Okey, opory toczenia - juz dawno było napisane ze opona to szukanie kompromisu. Póki co jakie by to nie były technologie ciagle jedno jest niezmienne. Zawsze jest jakis kompromis opona trwała-małe opory toczenia super ale w testach trakcji zawsze zostanie w tyle i odwrotnie. Cos kosztem czegos. Takie pzynajmniej ja odnosze wrazenie. Odpowiedz
Owad Honda 2010-04-21
Zminiełem opony na Michelin Pilot Sport II nie idzie tak strzelic w hamulec by załaczyl sie ABS opona ma takie trzymanie ze szok. Ale opory toczenia co ciekawe z poczatku miałem wrazenie ze mam zaciagniety reczny. spalanie 0.5litra na 100 wiecej. Odpowiedz
Mackko 2010-02-18
Zgadzam sie z Toba marianno sa opony ktore w rankingiu na trwałosc bym ustawił na pierwszych miejscach i nie maja czesto nic wspolnego z trakcja. Np. Zimowa Debica Frigo mozna jezdzic i jezdzic ... Odpowiedz
MarianoRR odp 2010-04-14
Masz kolego racje. Odpowiedz
Napisz komentarz
Dodaj komentarz

Informacje o plikach cookies