Шина с низким сопротивлением качению

Шины с низким сопротивлением качению предназначены для уменьшения потерь энергии при качении шины, уменьшения требуемого усилия качения, а в случае автомобильной техники — для повышения топливной экономичности транспортного средства, поскольку примерно 5–15 % топлива, потребляемого обычным бензиновым автомобилем, может использоваться для преодоления сопротивления качению . ^{[ 1 ]}

Такие шины теперь обычно устанавливаются в стандартной комплектации либо в соответствии с законом, либо в соответствии со стандартами экологической маркировки.

Измерение сопротивления качению в шинах

Сопротивление качению можно выразить коэффициентом сопротивления качению (RRC или C _rr ), который представляет собой значение силы сопротивления качению, деленной на нагрузку на колесо. Более низкий коэффициент означает, что шины будут использовать меньше энергии для прохождения определенного расстояния. Коэффициент чаще всего считается независимым от скорости, но для точных расчетов он заносится в таблицу для нескольких скоростей или используется дополнительная часть, зависящая от скорости. Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) разработало методику испытаний для измерения RRC шин. Эти испытания ( SAE J1269 и SAE J2452 ) обычно проводятся на новых шинах.

При измерении с использованием этих стандартных методов испытаний большинство новых легковых шин показали RRC в диапазоне от 0,007 до 0,014. ^{[ 2 ]} В случае велосипедных шин достигаются значения от 0,0025 до 0,005. ^{[ 3 ]} Эти коэффициенты измеряются на катках, измерителями мощности на дорожном покрытии или при испытаниях накатом. В последних двух случаях необходимо вычесть влияние сопротивления воздуха или провести испытания на очень низких скоростях. В 2009 году ЦИК использовала рейтинг под названием Rolling Resistance Force RRF. RRF и RRC, коэффициент сопротивления качению очень похожи. Разница заключается в том, что RRF делится на нагрузку (вес), чтобы получить RRC. Таким образом, шина Michelin Harmony с рейтингом 9,45 RRF при нагрузке 1000 фунтов будет иметь значение 0,0095 RRC. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

В начале 2010-х годов в Канаде на были запланированы испытания Transport Canada нескольких различных шинах, установленных на 15- и 16-дюймовых дисках (самые распространенные размеры шин в Канаде в то время), чтобы определить, как сопротивление качению зависит от размера транспортного средства. ширина и профиль. Результаты будут использованы для информирования канадцев о типах шин с низким сопротивлением качению, доступных в Канаде, а также о том, могут ли они помочь снизить расход топлива и выбросы загрязняющих веществ от легковых автомобилей. ^{[ 6 ]} SAE J2452 — это стандарт, установленный Обществом инженеров автомобильной промышленности для определения сопротивления шин качению.

Коэффициент сопротивления качению (RRC) показывает величину силы, необходимой для преодоления гистерезиса материала при качении шины. Давление в шинах, вес и скорость автомобиля играют роль в том, сколько силы теряется из-за сопротивления качению.

Базовое уравнение модели для SAE J2452:

Сопротивление качению (Н/фунты)

=P^{\alpha }Z^{\beta }(a+bv+cv^{2})

где:

P

давление в шинах (кПа/фунты на квадратный дюйм)

Z

— приложенная нагрузка для веса транспортного средства (Н/фунты)

v

скорость автомобиля (км/ч/миль/ч)

\alpha

,

\beta

,

a

,

b

, и

c

коэффициенты модели

$\alpha$ и $\beta$ безразмерны. Единицы $a$ , $b$ , и $c$ определяются как системой единиц, так и значениями $\alpha$ и $\beta$ , так что уравнение является совместным.

Эта модель новее, чем SAE J1269, и обеспечивает большую точность в диапазоне различных нагрузок (веса), давления в шинах и скоростей автомобиля. ^{[ нужна ссылка ]}

Расход топлива

(CEC), проведенного в 2003 году По оценкам предварительного исследования Калифорнийской энергетической комиссии , использование шин с низким сопротивлением качению может сэкономить 1,5–4,5% всего потребления бензина, но текущих данных также недостаточно для сравнения безопасности и других характеристик. ^{[ 7 ]}

США Исследование Национальной администрации безопасности дорожного движения (NHTSA), проведенное в 2009 году, показало, что если 2% замененных шин снизят сопротивление качению на 5%, то ежегодно будет сэкономлено 7,9 миллионов галлонов топлива и 76 000 метрических тонн CO ₂ . ^{[ нужна ссылка ]}

Стандартное оборудование

Поскольку топливная экономичность является важным преимуществом большинства гибридных автомобилей, они часто оснащаются шинами с низким сопротивлением качению. Электромобили также часто оснащаются шинами с низким сопротивлением качению, чтобы максимально увеличить запас хода.

Производители автомобилей в Соединенных Штатах обычно оснащают новые автомобили шинами, которые имеют более низкое сопротивление качению, чем их средние аналоги на вторичном рынке, чтобы соответствовать корпоративным стандартам средней экономии топлива (CAFE). ^{[ 8 ]}

К ним относятся шины Conti Contact , Michelin Energy , Bridgestone Ecopia и Goodyear Eagle LS . Для индийских дорог компания Madras Rubber Factory (MRF) предлагает линейку экологически чистых автомобильных шин MRF ZSLK с низким сопротивлением качению. ^{[ нужна ссылка ]}

Доступные шины

Согласно Национальной академии наук США, некоторые шины, доступные в 2003 году, ранжированы по коэффициенту от самого низкого (наименее расточительного). Совета по транспортным исследованиям специальному отчету 286 ^{[ 2 ]} и отчет Green Seal за март 2003 г. по этой теме. ^{[ 9 ]}

0.00615 Бриджстоун B381 P145/80R14
0.00650 Мишлен СИММЕТРИЯ P225/60R16
0.00683 Uniroyal TIGER PAW AWP P225/60R16
0.00700 Bridgestone DUELER H/T 113S P265/70R17
0.00709 BFGoodrich RUGGED TRAIL T/A P285/70R17
0,00754 Мишлен LTX A/S P255/65R17
0.00758 Goodyear INTEGRITY (OE) P225/60R16
0.00760 Bridgestone INSIGNIA SE 200 89S P195/65R15
0,00767 BFGoodrich RUGGED TRAIL T/A P245/65R17
0.00780 Континенталь Амери-G4S WS P235/75R15
0,00783 Континентальный КроссКонтакт LX
0.00795 Uniroyal TPAW TOURING TR/SR P215/70R16
0.00810 Bridgestone DUELER H/T 104S P235/70R16
0.00813 Goodyear Invicta GL 235/75R15
0,00825 Контакт Continental ContiTouring CH95 P205/55R16
0.00829 Внедорожник Michelin CROSS TERRAIN P255/75R17
0.00833 Michelin PILOT PRIMACY 275/50R19
0,00850 Мишлен ЭНЕРГИЯ LX4 P225/60R16
0,00854 Мишлен ПИЛОТ LTX P265/70R17
0.00855 Мишлен ЭНЕРГИЯ MXV4 ПЛЮС 235/65R17

Вот список шин Consumer Report, которые получили лучший рейтинг сопротивления качению. Шины, находящиеся в верхней части списка, в целом имеют более высокий рейтинг.

Высокая оценка:
- Весь сезон
  - Мишлен Х Радиал
  - Мишлен Аджилити Туринг
  - Мишлен Гармония
  - Тойо 800 Ультра
  - Сумитомо HTR T4
Средний ранг
- Производительность в течение всего сезона
  - Мишлен Энерджи MXV4 Плюс
  - Континенталь КонтиПремьерКонтакт Н
Наименьшая выгода
- Всесезонная сверхвысокая производительность
  - Общий восклицательный знак UHP
  - Континентальный ContiExtremeContact

Ниже приведены шины для легких условий эксплуатации (по данным Consumer Reports), достигшие наилучшего показателя сопротивления качению. Опять же, шины с более высоким общим рейтингом находятся ближе к началу списка.

Всесезонный
- Bridgestone Dueler H/T D684
- Мишлен Кросс Террейн
- Континентальный внедорожник ContiTrac
- BFGoodrich Radial Long Trail T/A

С последующим:

Вездеход
- Континентальный ContiTrac TR

Новые модели 2009 года:

Мишлен Энергосбережение
Goodyear Assurance Fuel Макс.

Сравнение с обычными шинами

В зависимости от конкретной технологии и материалов, используемых производителями, срок службы шин может быть таким же хорошим, как и у обычных шин, а сцепление с дорогой может быть таким же хорошим. ^{[ 2 ]}

Исследование Transport Canada, в котором изучались характеристики транспортных средств, сочетающих «легкий вес» (снижение веса транспортного средства) и шины с низким сопротивлением качению, показало, что такие транспортные средства работают примерно так же или лучше, чем их нелегкие/обычные аналоги с шинами. Тестовыми автомобилями были Ford F150, стандартный заднеприводный пикап; Acura MDX, полноприводный внедорожник; и Volkswagen Jetta, компактный переднеприводный седан. Максимальная скорость и ускорение в целом улучшились. «Характеристики управляемости не показали существенной корреляции с легкими шинами и шинами LRR; Тесты на торможение и слалом показали разные результаты для протестированных настроек». ^{[ 10 ]}

В информационном бюллетене Союза обеспокоенных ученых говорится: «Шины LRR также соответствуют тем же федеральным стандартам по износу протектора, тяге и термостойкости, что и обычные шины». ^{[ 11 ]}

Старые шины с низким сопротивлением качению могут ухудшить сцепление с дорогой, особенно при прохождении поворотов, а также могут быстрее изнашиваться. ^{[ 12 ]}

Региональные требования

В Калифорнии действуют требования к сопротивлению качению, которые вступили в силу в июле 2008 года. ^{[ 13 ]} Закон был принят в 2003 году, а стандарты и требования к отчетности были окончательно доработаны в 2007 году.

Организация Объединенных Наций также требует принятия правил: «Излучение звука при качении шин, адгезия на мокрых поверхностях и сопротивление качению | Правила ООН № 117». ^{[ 14 ]}

Сертификаты

Легковые шины проходят испытания на сопротивление качению, чтобы получить немецкий Blue Angel. экологический знак ^{[ 15 ]}

См. также

Ссылки

^ Шины с низким сопротивлением качению (веб-сайт). Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США. Проверено 11 августа 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Шины и экономия топлива легковых автомобилей: информирование потребителей, повышение производительности - специальный отчет 286». , Национальная академия наук, Совет транспортных исследований, 2006 г. Проверено 11 августа 2007 г.
^ "Эл Моррисон Крр" . Архивировано из оригинала 29 января 2007 г.
^ Комиссия по энергетике Калифорнии. Архивировано 10 марта 2012 г. в Wayback Machine.
^ 77 шин RRF. Архивировано 25 декабря 2010 г. в Wayback Machine.
^ Исследование LRR Transport Canada, заархивировано 17 января 2011 г. в Wayback Machine.
^ Отчет штата Калифорния о топливно-эффективных шинах: Том I Калифорнийской энергетической комиссии, июль 2003 г. Проверено 11 августа 2007 г.
^ Шины с низким сопротивлением качению... Какие лучше? - Форумы TDIclub
^ Отчет Зеленой печати
^ «Сравнение динамических характеристик моделей транспортных средств и новых поколений моделей, в которых используются легкие материалы и шины с низким сопротивлением качению» . Transport Canada (Правительство Канады) . Проверено 7 июля 2020 г.
↑ Earthwise: Обновления Союза обеспокоенных ученых, том 6, номер 2, весна 2004 г. Архивировано 15 января 2008 г. в Wayback Machine.
^ «Внедрение изменений» . Экономист . 2 декабря 2009 г. Проверено 11 декабря 2009 г.
^ В Калифорнии действуют законы о шинах с низким сопротивлением - AutoblogGreen.
^ «GAR | Шум шин, сцепление на мокрой дороге и сопротивление качению» . globalautoregs.com . Проверено 27 ноября 2015 г.
^ Шины и экономия топлива легковых автомобилей: информирование потребителей, повышение производительности - Специальный отчет 286 (2006 г.) Совета по энергетическим и экологическим системам (BEES)

Внешние ссылки

[1] Шины с низким сопротивлением качению (веб-сайт). Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США. Проверено 11 августа 2007 г.

[trb-2] Jump up to: ^а ^б ^с «Шины и экономия топлива легковых автомобилей: информирование потребителей, повышение производительности - специальный отчет 286». , Национальная академия наук, Совет транспортных исследований, 2006 г. Проверено 11 августа 2007 г.

[3] "Эл Моррисон Крр" . Архивировано из оригинала 29 января 2007 г.

[4] Комиссия по энергетике Калифорнии. Архивировано 10 марта 2012 г. в Wayback Machine.

[5] 77 шин RRF. Архивировано 25 декабря 2010 г. в Wayback Machine.

[6] Исследование LRR Transport Canada, заархивировано 17 января 2011 г. в Wayback Machine.

[7] Отчет штата Калифорния о топливно-эффективных шинах: Том I Калифорнийской энергетической комиссии, июль 2003 г. Проверено 11 августа 2007 г.

[8] Шины с низким сопротивлением качению... Какие лучше? - Форумы TDIclub

[Green_Seal_Report-9] Отчет Зеленой печати

[10] «Сравнение динамических характеристик моделей транспортных средств и новых поколений моделей, в которых используются легкие материалы и шины с низким сопротивлением качению» . Transport Canada (Правительство Канады) . Проверено 7 июля 2020 г.

[11] Earthwise: Обновления Союза обеспокоенных ученых, том 6, номер 2, весна 2004 г. Архивировано 15 января 2008 г. в Wayback Machine.

[12] «Внедрение изменений» . Экономист . 2 декабря 2009 г. Проверено 11 декабря 2009 г.

[13] В Калифорнии действуют законы о шинах с низким сопротивлением - AutoblogGreen.

[14] «GAR | Шум шин, сцепление на мокрой дороге и сопротивление качению» . globalautoregs.com . Проверено 27 ноября 2015 г.

[napbook-15] Шины и экономия топлива легковых автомобилей: информирование потребителей, повышение производительности - Специальный отчет 286 (2006 г.) Совета по энергетическим и экологическим системам (BEES)

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

v т и Шины
Типы	Бескамерная шина Радиальная шина Шина с низким сопротивлением качению Спущенная шина Система Мишлен ПАКС Безвоздушная шина Твил Дождевая шина Зимняя шина Вездеходная шина Захват штанги шишковатая шина Большая шина Грязевая шина Весло шина Оранжевые масляные шины Уайтволл шина Авиационная шина Тундра тянет Велосипедная шина Трубчатая шина Лего шина Мотоциклетная шина Тракторная шина Гоночный слик Шины Формулы-1 Запасное колесо Континентальная шина
Компоненты	Шарик Бедлок Протектор Сипинг (резина) Шток клапана Клапан Данлоп Кредитные клапаны клапан Шредера
Атрибуты	Развал тяги Круг сил Холодное инфляционное давление Контактный патч Поворотная сила Давление на грунт Волшебная формула Пачейки Пневматический след Длина релаксации Сопротивление качению Самовыравнивающийся крутящий момент Угол скольжения Передаточное отношение рулевого управления Баланс шин Чувствительность шины к нагрузке Однородность шин Изменение боковой силы Изменение радиальной силы Тяга (инжиниринг) Рейтинг протектора
Поведение	Аквапланирование Грув-бродить Скольжение (динамика автомобиля) трамвайные линии
Обслуживание	Обслуживание шин Вращение шин Велосипедный насос Центральная система накачки шин Мусс из шин Система контроля давления в шинах Датчик давления в шинах Прямая TPMS Бортоотбойник Шиномонтажный станок Шиномонтажное железо
Жизненный цикл	Производство шин Список шинных компаний Восстановить Отработанные шины Переработка шин Пожар в шинах Задуть Спустило колесо Озоновое растрескивание
Организации	Европейская техническая организация по шинам и дискам Шинное общество Шинная наука и технологии
Идентификация	Код шины Плюс размер Маркировка шин Единая оценка качества шин (UTQG)
Схема шин Категория