Acest articol trece in revista definitia tractiunii si franarii in diferite conditii si efectul parametrilor anvelopelor asupra acelor aspecte de performanta.
Departamentul de Transport al SUA (DOT) a declarat ca din cele 5,8 milioane de accidente de vehicule care au loc in fiecare an (statistici din 2007 pana in 2016), aproximativ 21% (1,2 milioane) dintre cei implicati de vreme periculoasa. Aceste accidente auto din SUA legate de vreme au reprezentat aproximativ 16% din totalul deceselor vehiculelor.
In aproximativ 50% din cele 52.000 de accidente, motivul critic a fost atribuit drumurilor slick care ar fi legate de tractiunea vehiculului, ceea ce inseamna o problema a anvelopei / franei.
Un raport din 2015 aprofundeaza acest aspect analizand in continuare 2% din accidente care au raportat o problema a vehiculului din culpa. O problema a anvelopelor a reprezentat aproximativ 30% din accidente (a se vedea tabelul 1). Problemele legate de frana enumerate ca „motive critice” pentru un accident au reprezentat aproximativ 22% din astfel de accidente. Acest lucru se adauga la aproximativ 52% din acele blocari legate de tractiune.
Numerele sunt clare ca tractiunea joaca un rol imens in siguranta vehiculului. In acest articol, vom revizui pe scurt definitia tractiunii si franarii in diferite conditii si efectul parametrilor anvelopelor asupra acelor aspecte de performanta. In cele din urma, ca si in cazul articolelor anterioare, unele dintre cerintele producatorului de vehicule legate de tractiune vor fi revizuite.
Tractiune si franare
Cand vorbiti cu anvelope, unii vor folosi termenii de franare si tractiune, in timp ce altii se vor diferentia. Ce cauzeaza schimbul?
Stim ca anvelopele transfera energia motorului pe trotuar astfel incat masina sa poata merge mai departe. Anvelopele pot face acest lucru din cauza tractiunii.
Tractiunea este rezistenta dintre anvelopa si sol ca reactie la cuplul exercitat de puntea rotii sub puterea motorului. Tractiunea este un fapt. Este inevitabil ori de cate ori frictiunea adeziva, o anvelopa in acest caz, se deplaseaza pe corpul unei suprafete. Tractiunea se intampla in mod natural, in timp ce franarea este o necesitate.
Tractiunea functioneaza de fiecare data cand o masina este in miscare, indiferent daca calatoreste in linie dreapta sau in jurul unei curbe. Functioneaza pe toate conditiile de drum. Franarea intra in joc atunci cand soferul actioneaza pedala de frana si se asteapta sa opreasca masina. Cu alte cuvinte, franarea este un sub-fenomen al tractiunii.
Desi exista standarde pentru masurarea tractiunii si / sau franarii, fiecare producator de vehicule are propriile criterii si limite pentru a evalua performantele de franare si / sau tractiune. Pentru unii producatori, franarea este esentiala, iar anvelopa trebuie sa indeplineasca o anumita distanta de oprire pe umed, uscat, gheata si zapada. Pentru altii, tractiunea este masurarea cheie si necesita un anumit nivel de coeficient de frecare pentru ca o anvelopa sa fie omologata pentru un vehicul.
Anvelopa si Tractiunea
Ca orice alte aspecte ale performantei, modelul benzii de rulare, conturul anvelopelor, constructia anvelopelor si compusii benzii de rulare pot influenta tractiunea sau franarea generala a anvelopelor. In functie de tipurile de tractiune sau franare pe care un producator le foloseste ca zona de focalizare, unele componente ale anvelopelor pot fi mai eficiente decat altele.
Ori de cate ori exista o discutie despre tractiune, compusul benzii de rulare este prima zona care trebuie revizuita. Figura 1 prezinta un conflict tinta de performanta tipic cu un compus al benzii de rulare. Dupa cum se arata, imbunatatirea unei zone, cum ar fi rezistenta la uzura, va afecta alte performante, cum ar fi consumul de combustibil si tractiunea / franarea pe teren umed.
A doua zona de focalizare va fi modelul benzii de rulare. Modelul benzii de rulare influenteaza in principal franarea uscata si tractiunea / franarea zapezii. In aceasta lume a conflictelor, imbunatatirea unuia dintre aspectele de performanta afecteaza negativ alte aspecte de performanta, cum ar fi tractiunea / franarea pe umed si imbracamintea de rulare.
A treia zona de focalizare cand este necesara tractiunea este conturul anvelopelor, care influenteaza in cea mai mare parte tractiunea / franarea uscata. Un conflict tinta tipic de performanta pentru conturul anvelopelor ar fi o imbunatatire intr-o zona de performanta, cum ar fi tractiunea / franarea uscata sau deplasarea care vor afecta negativ o alta zona, cum ar fi rezistenta la uzura sau manevrabilitatea.
In timp ce constructia poate influenta performanta de tractiune, influenteaza in primul rand indicele de incarcare si ratingul de viteza. O anumita reglare in etapele tarzii de dezvoltare va ajuta la echilibrarea mersului si manevrabilitatii, iar acestea pot afecta usor performanta de tractiune.
In cele din urma, oricat de mult ne place sa credem ca modelul benzii de rulare, contururile compuse si ale anvelopelor functioneaza independent, nu. Figura 2 arata nivelul de aderenta al unei anvelope pe diferite niveluri de frecare a suprafetei (μ scazut este umed, μ ridicat este uscat) la diferite niveluri de interactiune. De exemplu, un model de banda de rulare de rigiditate ridicata (vara) necesita un compus moale pentru a oferi cel mai bun nivel de aderenta la un nivel μ mai mic (umed).
Tractiunea cu noroi si roca este, de asemenea, parametri importanti pentru dezvoltarea anvelopelor, in special pe anvelopele camioanelor usoare si se va concentra asupra acestora in articolele viitoare.
Dezvoltarea anvelopelor pentru franarea / tractiunea uscata
Cand te gandesti la franarea / tractiunea uscata, te gandesti la curse. Care este cea mai buna anvelopa la alegere pentru curse? O anvelopa slick!
O anvelopa slick fara santuri sau suruburi ofera patch-ul maxim de contact. Ca rezultat, ofera o tractiune maxima in conditii de uscare. Ganditi-va din nou la o anvelopa de curse. Cum se simte zona benzii de rulare pe o anvelopa de curse? Lipicios!
Un compus lipicios, la nivel molecular, asigura interactiunea maxima cu suprafata drumului. Prin urmare, este ideal sa folositi un strat de curse in conditii uscate. Evident, nu putem folosi o anvelopa slick in conducerea de zi cu zi, dar atunci cand este necesara imbunatatirea tractiunii uscate, trebuie sa maximizati interactiunea la suprafata similara cu cea a unui slick.
Inginerii de anvelope se gandesc in primul rand la cele trei domenii principale ale compusului, conturului si modelului avand in vedere urmatoarele obiective:
- Capacitatea de a disipa energia rapid din compusul benzii de rulare (compus μ ridicat)
- Nivel ridicat de penetrare intre anvelopa si suprafata din compusul benzii de rulare
- O legatura mai mare intre cauciucul benzii de rulare si suprafata drumului la nivel molecular (directie spre compus moale / lipicios)
- Suprafata mare de contact in conditii de franare de la conturul anvelopei
- Distributie egala a sarcinii in plasturiu de contact de la conturul anvelopei
- Mai putina deformare a blocurilor si o mai buna transmisie a fortelor de la roata la sosea de la modelul benzii de rulare
- Reglarea finala a anvelopei si a sistemului ABS.
