Да ли знате нешто о гумама са малим отпором котрљања?

Гуме са малим отпором котрљања: једноставнији начин за уштеду горива.

У „Извештају о поверењу гума са ниским отпором котрљања“ који је у априлу 2020. објавио Амерички савет за ефикасност терета, Јунсу Парк, директор инжењеринга, истакао је да „отпор котрљања чини 30 до 33 процента трошкова горива камиона. Гуме са малим отпором котрљања су једноставан начин за флоте да смање потрошњу горива, и што је најважније, једва повећавају трошкове.

Гледајући свет у целини, најранији случај дуголинијских тешких камиона који користе гуме са малим отпором котрљања догодио се у Сједињеним Државама 1990-их. Транспортна компанија под називом Сцхнеидер Натионал заменила је пнеуматике своје флоте гумама са малим отпором котрљања 1998. године, а према извештајима о тестовима, њена ефикасност горива је побољшана за 3,5 одсто.

Иако побољшање ефикасности горива од 3 процента може изгледати мало, то може довести до значајне уштеде горива и смањених оперативних трошкова за тешке камионе који раде у дугим временским периодима.

Зашто гуме са малим отпором котрљања штеде гориво? 

„Шта чини употребу гума са малим отпором котрљања ефикасном у потрошњи горива“ и шта је тако невероватно код њих? У ствари, оне се фундаментално разликују од обичних гума у ​​погледу шаре газећег слоја, примене материјала и структуре пнеуматика, итд. Ове карактеристике чине да гуме са малим отпором котрљања стварају мање топлоте и трења током вожње, чиме се у великој мери смањује потрошња горива.

Ослањајући се на посебне шаре газећег слоја гума

„Прво, у погледу шара газећег слоја пнеуматика, истраживачки тим Тима Милера из компаније Гоодиеар Тире Цомпани објаснио је да за гуме без малог отпора котрљања или високог приањања (високог приањања), шаре газећег слоја су шире и дубље. Када се гума котрља, деформација а компресија блокова газећег слоја већа, што резултира већом потрошњом енергије.Међутим, за гуме са малим отпором котрљања њихова карактеристика је да је газећи слој тањи и чвршћи, а смеса тврђа.Када се гума котрља по путу, степен деформације газећег слоја је мањи, што резултира мањом потрошњом енергије.

Односно, гума која троши најмање енергије при вожњи по путу је ефикаснија гума. Екстремни пример ефикасности котрљања су челични точкови воза на челичним шинама. И точкови и шине имају глатке полиране металне површине које се врло мало деформишу. Међутим, због ниског коефицијента трења између челика и челика, вуча је лоша.

Тренутно произвођачи производе гуме са блиско распоређеним шарама газећег слоја. Када се газећи слој гуме котрља, ови шаре газећег слоја могу бити чврсто стиснуте једна уз другу и подржавају једна другу. Ово доводи до мање деформације газећег слоја и не само да смањује отпор котрљања, већ и минимизира смањење приањања.

Ослања се на материјале отпорније на хабање

У историји развоја гума са малим отпором котрљања, још почетком 1980-их, на америчком тржишту појавиле су се гуме са малим отпором котрљања које штеде енергију са нижим односом ширине и плиће шаре газећег слоја, што би могло побољшати ефикасност горива за 3 процента {{3} } проценат . Међутим, због ограничења тадашње технологије материјала, њихова цена је била 15 одсто виша од цене обичних гума, а животни век газећег слоја смањен је за 30 одсто.

У то време, цене дизела су биле ниске широм света, па је предност у уштеди горива коју су имали тешко надокнађивала недостатке „веће цене“ и „краћег века трајања“, а тржиште их тада није препознало.

Како време одмиче, са избијањем нафтне кризе, високе цене горива поново су покренуле пажњу индустрије на „гуме које штеде енергију“, а све више компанија се придружило истраживању и развоју гума са малим отпором котрљања. Постоје три главна фактора које треба узети у обзир при дизајну пнеуматика: отпор котрљања, вучу и радни век, као и три секундарна фактора: могућност протектирања, квалитет вожње и цену.

Када се један од ова три главна фактора значајно побољша, то ће довести до смањења друга два фактора. На пример, „ако се отпор котрљања пнеуматика знатно побољша да би се постигао крајњи мали отпор котрљања, њена вуча и радни век ће бити значајно смањени.

Према „Извештају о поверењу гума са ниским отпором котрљања“ Сједињених Држава за 2020. „уштеде трошкова дужег века газећег слоја премашују уштеду горива која се постиже смањењем отпора котрљања за 10 процената“. Међутим, са континуираним напретком модерне технологије материјала, „смањење отпора котрљања“ и „већи век трајања гума“ више нису једноставан однос компромиса.

Када се више синтетичких материјала примени на гуме са малим отпором котрљања, то може да минимизира утицај на вучу и животни век пнеуматика док се коефицијент отпора котрљања смањи што је више могуће. Због тога више није проблем да гуме са малим отпором котрљања буду издржљивије.

Ослањајући се на рационалнију структуру гума

Поред промена на површини гуме, постоји и потенцијал за оптимизацију унутрашњости гуме. Према Мицхелин-у, у смислу отпора котрљања, газећи слој обично доприноси око 40 процената отпору котрљања гуме, бочни зид и слој каиша доприносе још 40 процената, а површина руба доприноси око 20 процената.

Поред промена на површини гуме, постоји и потенцијал за оптимизацију унутрашњости гуме. Према Мицхелин-у, у смислу отпора котрљања, газећи слој обично доприноси око 40 процената отпору котрљања гуме, бочни зид и слој каиша доприносе још 40 процената, а површина руба доприноси око 20 процената.

Да бисте смањили отпор пнеуматика, најједноставнији метод је да почнете са бочном страном гуме и повећате њену тврдоћу. То је зато што што се бочни зид мање савија, то се мање енергије троши. Међутим, прекомерно повећање тврдоће бочне стране такође може довести до смањења отпорности гуме на удар, тако да је потребно успоставити равнотежу између тврдоће и отпорности на удар.

Ослоните се на јединствено прилагођену гуму

Сваки произвођач производи гуме сваког модела са својом јединственом формулом за мешање материјала. Инжењери такође дизајнирају различите гумене мешавине за различите примене. За гуме са малим отпором котрљања, најважније је да се смањи укупна еластичност пнеуматика (укључујући газећи слој, бочни зид, руб и унутрашњост пнеуматика), јер то може скратити процес враћања у првобитни облик када је гума деформисана, чиме се троши мање енергије.

Наравно, гуме са малим отпором котрљања нису све.

Ефикасност горива и уштеда енергије су добре ствари, али треба да будемо свесни да се у многим радним сценаријима и условима коришћења не препоручује употреба гума са малим отпором котрљања. Главни разлози и сценарији укључују:

Тешки и преоптерећени транспорт: Гуме са малим отпором котрљања често смањују отпор котрљања жртвујући тежину и тањи газећи слој. У тешким и преоптерећеним ситуацијама транспорта, ове гуме можда неће моћи да издрже превелика оптерећења, што може лако довести до оштећења или издувавања гума.

Лоши услови на путу: У тешким условима на путу као што су песак, блато или снег, дубина газећег слоја и дизајн гума са малим отпором котрљања често нису тако добри као специјализоване теренске гуме, што може утицати на стабилност приањања и управљања и смањити вожњу сигурност.