Kas teate midagi madala veeretakistusega rehvidest?

Madala veeretakistusega rehvid: lihtsam viis kütuse säästmiseks.

Ameerika kaubaveo tõhususe nõukogu poolt 2020. aasta aprillis avaldatud madala veeretakistusega rehvide usaldusväärsuse aruandes juhtis inseneridirektor Yunsu Park tähelepanu sellele, et veeretakistus moodustab 30–33 protsenti veoautode kütusekuludest. Madala veeretakistusega rehvid on autoparkide jaoks lihtne viis kütusekulu vähendamiseks ja mis kõige tähtsam, need ei tõsta peaaegu kulusid.

Kui vaadata maailma tervikuna, siis kõige varem juhtus madala veeretakistusega rehve kasutavate pikamaa raskeveokite juhtum Ameerika Ühendriikides 1990. aastatel. Transpordiettevõte nimega Schneider National asendas oma autopargi rehvid madala veeretakistusega rehvidega 1998. aastal ja katsearuannete kohaselt paranes selle kütusesäästlikkus 3,5 protsenti.

Kuigi kütusesäästlikkuse 3-protsendiline paranemine võib tunduda väike, võib see pika aja jooksul töötavate raskeveokite puhul tähendada märkimisväärset kütusesäästu ja väiksemaid tegevuskulusid.

Miks madala veeretakistusega rehvid säästavad kütust? 

"Mis muudab madala veeretakistusega rehvide kasutamise kütusesäästlikuks" ja mis on neis nii hämmastav? Tegelikult erinevad need tavarehvidest põhimõtteliselt turvisemustri, materjali pealekandmise ja rehvi struktuuri jms poolest. Nende omaduste tõttu toodavad madala veeretakistusega rehvid sõidu ajal vähem kuumust ja hõõrdumist, vähendades seega oluliselt kütusekulu.

Tuginedes spetsiaalsetele rehvide turvisemustritele

"Esiteks, mis puudutab rehvimustri mustreid, selgitas Tim Milleri uurimisrühm Goodyear Tire Companyst, et mitte-madala veeretakistusega või suure haardumisega (kõrge haardumisega) rehvide puhul on turvisemustrid laiemad ja sügavamad. Kui rehv veereb, tekib deformatsioon. ja turviseplokkide kokkusurumine on suurem, mis toob kaasa suurema energiakulu.Madala veeretakistusega rehvide puhul on aga nende eripäraks see, et turvis on õhem ja jäigem ning segu kõvem.Kui rehv veereb mööda teed turvise deformatsiooniaste on väiksem, mille tulemuseks on väiksem energiakulu.

See tähendab, et rehv, mis kulutab teel veeredes kõige vähem energiat, on tõhusam rehv. Veeremise tõhususe äärmuslik näide on terasest rongi rattad terasrööbastel. Nii ratastel kui siinidel on siledad poleeritud metallpinnad, mis deformeeruvad väga vähe. Kuid terase ja terase vahelise väikese hõõrdeteguri tõttu on veojõud halb.

Praegu toodavad tootjad tihedalt asetsevate turvisemustritega rehve. Kui rehvi turvis veereb, saab need turvisemustrid tihedalt kokku suruda ja üksteist toetada. See toob kaasa turvise väiksema deformatsiooni ja mitte ainult ei vähenda veeretakistust, vaid vähendab ka veojõu vähenemist.

Toetub kulumiskindlamatele materjalidele

Madala veeretakistusega rehvide arendusajaloos ilmusid USA turule juba 1980. aastate alguses madala veeretakistusega energiasäästlikud rehvid, millel on väiksem proportsioon ja madalam turvisemuster, mis võib parandada kütusesäästlikkust 3 protsenti {{3} } protsenti . Kuid tolleaegse materjalitehnoloogia piirangute tõttu oli nende hind tavarehvidest 15 protsenti kõrgem ja turvise eluiga vähenes 30 protsenti.

Tol ajal olid diislikütuse hinnad kogu maailmas madalad, mistõttu neil oli kütusesäästu eeliseid raske kompenseerida "kõrgema hinna" ja "lühema eluea" puudusi ning tol ajal turg neid ei tunnustanud.

Aja möödudes on naftakriisi puhkemisega kõrged kütusehinnad taas äratanud tööstuse tähelepanu "energiasäästlikele rehvidele" ning madala veeretakistusega rehvide uurimis- ja arendustegevusega on liitunud rohkem ettevõtteid. Rehvide konstrueerimisel tuleb arvestada kolme peamise teguriga: veeretakistus, veojõud ja kasutusiga, ning kolm teisest tegurit: taastatavus, sõidukvaliteet ja hind.

Kui üks neist kolmest põhitegurist on oluliselt paranenud, viib see ülejäänud kahe teguri vähenemiseni. Näiteks: "Kui rehvi veeretakistusvõimet parandatakse oluliselt, et saavutada ülimalt madal veeretakistus, väheneb selle veojõud ja kasutusiga oluliselt.

Ameerika Ühendriikide 2020. aasta madala veeretakistusega rehvide usaldusväärsuse aruande kohaselt ületab turvise pikema kasutuseaga saavutatav kulude kokkuhoid veeretakistuse 10 protsendi võrra vähendamisega saavutatud kütusesäästu. Kaasaegse materjalitehnoloogia pideva arenguga ei ole aga "veeretakistuse vähendamine" ja "rehvi pikem kasutusiga" enam lihtne kompromiss.

Kui madala veeretakistusega rehvidele kasutatakse rohkem sünteetilisi materjale, võib see minimeerida mõju veojõule ja rehvi elueale, vähendades samal ajal veeretakistuse koefitsienti nii palju kui võimalik. Nii ei ole enam probleemiks väikese veeretakistusega rehvide vastupidavamaks muutmine.

Toetudes ratsionaalsemale rehvistruktuurile

Lisaks rehvi pinna muudatuste tegemisele on potentsiaali ka rehvi sisemust optimeerida. Michelini sõnul annab turvis veeretakistusest tavaliselt umbes 40 protsenti, külgsein ja vöökiht veel 40 protsenti ning randi pindala umbes 20 protsenti.

Lisaks rehvi pinna muudatuste tegemisele on potentsiaali ka rehvi sisemust optimeerida. Michelini sõnul annab turvis veeretakistusest tavaliselt umbes 40 protsenti, külgsein ja vöökiht veel 40 protsenti ning randi pindala umbes 20 protsenti.

Rehvi takistuse vähendamiseks on kõige lihtsam meetod alustada rehvi külgseinast ja suurendada selle kõvadust. Seda seetõttu, et mida vähem külgsein paindub, seda vähem energiat kulub. Külgseina kõvaduse liigne suurendamine võib aga kaasa tuua ka rehvi löögikindluse vähenemise, mistõttu tuleb leida tasakaal kõvaduse ja löögikindluse vahel.

Toetuge ainulaadselt kohandatud kummile

Iga tootja toodab iga mudeli rehve oma ainulaadse materjali segamise valemiga. Insenerid kavandavad ka erinevaid kummisegusid erinevate rakenduste jaoks. Madala veeretakistusega rehvide puhul on kõige olulisem vähendada rehvi üldist elastsust (sealhulgas turvist, külgseint, ranti ja rehvi sisemust), kuna see võib lühendada rehvi esialgse kuju naasmise protsessi. deformeerunud, tarbides seega vähem energiat.

Muidugi pole madala veeretakistusega rehvid veel kõik.

Kütusesäästlikkus ja energiasääst on head asjad, kuid me peaksime teadma, et paljudes tööstsenaariumides ja kasutustingimustes ei ole soovitatav kasutada madala veeretakistusega rehve. Peamised põhjused ja stsenaariumid on järgmised:

Raske ja ülekoormatud transport: madala veeretakistusega rehvid vähendavad sageli veeretakistust kaalu ja õhema turvise ohverdamise tõttu. Raskete ja ülekoormatud transpordi stsenaariumide korral ei pruugi need rehvid taluda liigset koormust, mis võib kergesti põhjustada rehvi kahjustusi või lõhkemist.

Halvad teeolud: karmides teeoludes, nagu liiv, muda või lumi, ei ole madala veeretakistusega rehvide mustri sügavus ja mustri disain sageli nii hea kui spetsiaalsete maastikurehvide puhul, mis võib mõjutada haarduvust ja juhitavust ning vähendada sõitu. ohutus.