Bilten
PNEUMATICI UDK
Željko Đurić dipl. inž. mašinstva Miroslav Pećanac dipl. inž. mašinstva Mašinski akultet Banja Luka
Stabilnost kretanja vozila i stepen iskorištenja raspoloživih performansi u velikoj mjeri zavise od stanja pneumatika. Pored uobičajenih zahtjeva koji se pred pneumatike postavljaju sa stanovišta prenošenja pogonskih i kočionih momenata, stabilnosti kretanja vozila, bezbjednosti učesnika u saobraćaju, u posljednje vrijeme sve je veći broj zahtjeva koji za cilj imaju poboljšanje karakteristika pneumatika, naročito onih koje se odnose na ekologiju i ekonomičnost potrošnje goriva. Ovaj rad rad ima za cilj da ukaže na novine koje će stupiti na snagu u 2012. godini, a koje se odnose na pneumatike. . Uvod Pneumatik je elastičan dio ispunjen vazduhom koji je u stalnoj interakciji sa podlogom. podl ogom. Datira od daleke 1839. godine kada je Čarls Gudijer pronašao način vulkanizacije vulkanizac ije pneumatika gume, a Danlop je patentirao gumu napunjenu vazduhom. Pred pneumatik, kao sastavni dio točka, posta vljaju se sljedeći zahtjevi: Sposobnost nošenja tereta; Smanjenje udara na ostale dijelove točka i vozila u cjelini; Prenos sila (pogonskih, bočnih i kočnih); Mali otpor pri kotrljanju; Mogućnost protektiranja – narezivanja; Dug vijek trajanja; Nizak nivo buke.
Osnovni dio gume naziva se karkasa. Karkasa na sebe prima najveći dio opterećenja pneumatika, a zadatak mu je da pneumatiku, u isto vrijeme, obezbijedi odgovarajuću čvrstoću i elastičnost. Karkasa se sastoji od slojeva tkanine, koja može biti izrađena od različitih tipova vlakana( korda). Broj slojeva tkanine zavisi od namjene gume. Zavisno od položaja i rasporeda niti korda, razlikujemo dva tipa pneumatika: radijalne i dijagonalne pneumatike. Kod radijalnog tipa pneumatika, ugao koji niti korda zaklapaju sa uzdužnom osom pneumatika iznosi 90°. Ugao koji niti korda zaklapaju sa uzdužnom osom pneumatika kod pneumatika dijagonalnog tipa je manji od 90°. Na slici 1 prikazana je struktura karkasa za dijagonalni i radijalni pneumatik. Ostali sastavni dijelovi pneumatika, zajedno sa naplatkom, prikazani su slici sli ci 2. 11
Bilten
Slika 1: Struktura karkasa za dijagonalni i radijalni tip pneumatika Pozivni profil
Slika 3: Označavanje pneumatika prema ECE pravilniku R 30
Primjer označavanja pneumatika namijenjenih za privredna vozila prikazan je na slici 4, a objašnjenje oznake u tabeli 2.
Protektor
Pojas Nepropusni gumeni sloj
Tabela 1: Objašnjenje oznaka na pneumatiku
Karkasa
205
širina pneumatika u milimetrima
Bok
55
odnos između visine bočnog zida i širine gazeće površine izražen u procentima
Stopa
R
oznak a za radijalni pneumatik
16
nazivni prečnik na naplatka izražen u inčima
91
indeks nosivosti
V
brzinska karakteristika
Ozna Oz naka ka
Žičanii obruč - jezgro Žičan Vijenac Rog naplatka Rame naplatka
Venl
Obja Ob jašn šnje jenj nje e
Slika 2: Poprečni presjek pneumatika sa naplatkom
. Označavanje pneumatika po evropskim normama .. Osnovne oznake na pneumatiku
Prema evropskim normama, osnovna oznaka pneumatika sadrži inormacije o dimenzijama neopterećenogg pneumatika, njegovoj arhitekturi neopterećeno i radnim karakteristikama. Označavanje pneumatika prema ECE pravilniku R 30 dato je na slici 3, a objašnjenje oznake u tabeli 1. 12
Slika 4: Označavanje pneumatika namijenjenih za privredna vozila
Indeksi nosivosti pneumatika prikazani su u tabeli 3, a karakteristike brzine pneumatika u tabeli 4.
Bilten Tabela 2: Objašnjenje oznaka na pneumatiku, namijenjenog za privredna vozila Oznaka
Objašnjenje
315 80 R 22.5 154/150 M 156/150 L Regroovable Tread 1 Steel 3 Steel Sidewall 1 Steel
Single 8265 LBS : AT 120 P.S.I COLD
širina pneumatika u milimetrima odnos između visine bočnog zida i širine gazeće površine izražen u procentima oznaka za radijalni pneumatik nazivni prečnik naplatka izražen u inčima indeks nosivosti za jednu, odnosno dvije gume pri brzini koja odgovara indeksu brzine M (130 km/h) i propisanom pritisku od 8,5 bari dodatna oznaka indeksa nosivosti pri nižim brzinama L (120 km/h) šare na pneumaticima se mogu dodatno usijecati prema preporuci proizvođača pod protektorom se nalaze četiri sloja čeličnog korda: 3 sloja koja čine pojas i jedan sloj koji čini karkasu u bočnom dijelu pneumatika je jedan sloj karkase za jedan pneumatik opterećenje i oznaka pritiska za SAD i Kanadu 8265 LBS (pound) = 3771 kg 120 P.S.I.(paund P.S.I.(paund per square inch)= 8,28 bar
Tabela 3: Indeks nosivosti (IN) i najveće dozvoljeno opterećenje (kg) IN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
kg 45 46.2 47.5 48.7 50 51.5 53 54.5 56 58 60 61.5 63 65 67 69 71 73 75 77.5 80 82.5 85 87.5 90 92.5 95 97.5 100 103 106 109 112 115 118 121 125 128 132 136
IN 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79
kg 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 206 212 218 224 230 236 243 250 257 265 272 280 290 300 307 315 325 335 345 355 365 375 387 400 412 425 437
IN 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119
kg 450 462 475 487 500 515 530 545 560 580 600 615 630 650 670 690 710 730 750 775 800 825 850 875 900 925 950 975 1 000 1 030 1 060 1 090 1 120 1 150 1 180 1 215 1 250 1 285 1 320 1 360
IN 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
kg 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 000 060 120 180 240 300 360 430 500 575 650 725 800 900 000 075 150 250 350 450 550 650 750 875 000 125 250 375
IN 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199
4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13
kg 500 625 750 875 000 150 300 450 600 800 000 150 300 500 700 900 100 300 500 750 000 250 500 750 000 250 500 750 000 300 600 900 200 500 800 150 500 850 200 600
IN 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239
14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 25 25 26 27 28 29 30 30 31 32 33 34 35 36 37 38 40 41 42 43
kg 000 500 000 500 000 500 000 500 000 500 000 500 000 600 200 800 400 000 600 300 000 750 500 250 000 000 000 750 500 500 500 500 500 500 500 500 000 250 500 750
IN 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279
kg 45 000 46 250 47 500 48 750 50 000 51 500 53 000 54 500 56 000 58 000 60 000 61 500 63 000 65 000 67 000 69 000 71 000 73 000 75 000 77 500 80 000 82 500 85 000 87 500 90 000 92 500 95 000 97 500 100 000 103 000 106 000 109 000 112 000 115 000 118 000 121 500 125 000 128 500 132 000 136 000
13
Bilten Tabela 4: Brzinska Brzinska Max. brzina Max. brzina karakteristika karakteristika (km/h) (km/h) (SI) (SI) A1
5
K
1 10
A2
10
L
12 0
A3
15
M
13 0
A4
20
N
14 0
A5
25
P
1 50
A6
30
Q
160
A7
35
R
1 70
A8
40
S
1 80
B
50
T
19 0
C
60
U
20 0
D
65
H
210
E
70
V
2 40
F
80
W
27 0
G
90
Y
300
J
1 00
ZR
>240
.. Nova EU oznaka pneumatika
U cilju bolje inormisanosti krajnjeg kupca, Evropski parlament je 22. aprila 2009. godine usvojio prijedlog zakona o budućem označavanju pneumatika. Uredba o označavanju pneumatika stupa na snagu u novembru 2012. godine, a odnosiće se na sve pneumatike proizvedene poslije 1. jula 2012. godine. Primjena uredbe je obavezna u državama koje su članice Evropske unije. Naravno, pneumatici sa novim oznakama će se naći i na tržištu izvan EU. Nova EU oznaka pneumatika u vidu vi du naljepnice, (slika 5), obavezna je na putničkim i lakim teretnim gumama, dok će se karakteristike pneumatika vezane za novo označavanje kod teretnih guma, prezentovati kupcima tokom prodaje, na računu. Kao što se sa slike može mož e vidjeti, oznake oznake na pneumatiku će se odnositi na ekonomičnost potrošnje potrošnje goriva (polje 1), prijanjanje pneumatika pri vo14
Slika 5: Nova EU oznaka pneumatika
žnji po mokrom kolovozu, (polje 2) i nivo buke koji pneumatik emituje u eksploataciji (polje 3). Sa stanovišta ekonomičnosti potrošnje goriva, pneumatici su rangirani u 7 klasa: od pneumatika s najboljim perormansama (zelena “A” klasa), do pneumatika sa najlošijim perormansama (cr vena “G” klasa). Kod putničkih vozila, uticaj na potrošnju goriva između pneumatika klase A i pneumatika klase G je veliki, približno 0,5 l/100 km, a to znači oko 12 g manje emisije CO2 po kilometru. Analogno je izvršena klasifkacija i sa stanovišta prijanjanja pneumatika na mokrom kolovozu. Ispitivanjem je utvrđeno da je razlika u dužini zaustavnog puta vozila sa pneumaticima klase A u odnosu isto vozilo sa pneumaticima klase G veća od 10 metara. metara. Iz bezbjednosnih bezbjednosnih razloga, razloga, klasa G pneumatika više se neće koristiti. Što se tiče klasifkacije prema nivou buke koju pneumatik emituje (prema vani), pneumatici su svrstani u tri klase, od pneumatika male bučnosti (jedan talas u polju 3 na slici) do jako bučnih pneumatika ( tri talasa u polju 3 na slici).
Bilten
. Sistem stalne kontrole pritiska u pneumatiku Pritisak u pneumatiku automobila direktno utiče na vrijednost otpora kotrljanju, a samim tim i na ekonomičnost potrošnje goriva, odnosno emisiju CO2 iz vozila. Pored toga, njegovo odstupanje u odnosu na propisanu vrijednost pritiska bitno se odražava na nivo buke koji pneumatik emituje tokom eksploatacije vozila, ali i na vijek trajanja pneumatika i ukupnu bezbjednost učesnika u sa120% 100% k e j i v i n t o v i Ž
80% 60% 40% 20% 0%
100 10 0% pri pris sak ak 15 15% % manj manjii 30 30% % manj manjii 45 45% % man manji ji Prisak
Slika 6: Uticaj pritiska u pneumatiku na životni vijek pneumatika
obraćaju. Na slici 6 prikazan je uticaj pritiska u pneumatiku na životni vijek pneumatika. Značaj održavanja propisane vrijednosti pritiska u pneumatiku neki proizvođači su uočili krajem prošlog vijeka, kada je i počela primjena sistema monitoringa (sistema za kontinuirano praćenje vrijednosti pritiska u pneumatiku), poznatog kao kao TPMS (Tyre (Tyre Pressure Pressure Monitoring Systems). Ovaj sistem se prvo pr vo pojavio kao dodatna ponuda u luksuznim putničkim automobilima, a zatim i kao standardna ponuda. TPMS čine sljedeći elementi: . senzori postavljeni na svaki točak vozila, . prijemnik signala, . elektronsk elektronskaa kontrolna jedinica i . displej. razlikuS obzirom na princip rada ovih sistema, razliku jemo dvije vrste: . direktni (slika 7) i . indirektni sistem kontrole (slika 8). Specifčnost direktnog sistema kontrole pritiska se sastoji u postavljanju senzora na svaki pneumatik pojedinačno (slika 9). Izmjerene Izmjerene vrijedno-
Slika 7: Struktura direktnog sistema kontrole pritiska u pneumatiku
15
Bilten
Slika 8: Struktura indirektnog sistema kontrole pritiska u pneumatiku
sti se šalju u prijemnik signala, a parametri koji su bitni vozaču prezentuju mu se na displeju koji je postavljen na instrument tabli vozila. Proizvođači pneumatika prednost daju direktnom sistemu kontrole pritiska koja se ogleda u preciznijem praćenju pritiska. Kod indirektnog sistema kontrole pritiska mogu m ogu se sresti različita rješenja. Jedno od rješenja za-
Slika 9: Senzori direktnog sistema kontrole
16
sniva se na mjerenju broja obrtaja svakog točka preko abs senzora. Ukoliko postoji određeno odstupanje u broju obrtaja na istoj osovini pri konstantnoj brzini, zaključak centralne jedinice ovog sistema jeste da je pritisak u pneumatiku koji se brže okreće smanjen, te vozač biva upozoren o tome. Bez obzira o kojem rješenju se radi, kao bitna odlika indirektnog sistema navodi se kašnjenje inormacije koja se prezentuje vozaču, što može biti opasno, pogotovo kad se radi o naglom padu pritiska u pneumatiku. Osim toga, kao specifčnost indirektnog sistema kontrole pritiska navodi se i potreba rekalibraci je sistema pri podešavanju pritiska u gumama ili pri zamjeni gume, kako bi se sistem učinio efkasnim. Ova operacija zavisi od preciznosti uređaja kojim se mjeri pritisak i uslova u kojima se to čini (guma treba da bude hladna). Pošto vozači rijetko mjere pritisak u gumama, cijeli proces je podložan greškama. Ovo je suštinski nedostatak ovog sistema, jer može stvoriti osjećaj lažne sigurnosti, jer sistem prijavljuje da su gume pravilno naduvane. Indirektni sistem, je jetinija varijanta, a i neki proizvođači automobila mu daju prednost. Nova zakonska regulativa pod oznakom COM(2008)316 – 2007/0243(COD), koja se odnosi na opštu bezbjednost motornih vozila, u 2012. godini predviđa obaveznu upotrebu guma sa malim otporom kotrljanja (Low Rolling Resistence – LRRT), pa će i primjena TPSM-a biti obavezna u novim tipovima vozila od 2012, a na postojećim tipovima vozila od 2014. godine.
Bilten
Zaključak
Literatura:
S obzirom da se pred savremena motorna vozila postavljaju visoki zahtjevi sa stanovišta bezbjednosti i stabilnosti kretanja, od pneumatika kao sastavnog dijela ovog sistema takođe se očekuje da udovolji visokim standardima: kako sa stano višta bezbjednosti, tako i sa ekonomsko – ekološkog stanovišta. U ovom radu je ukazano na značaj stanja pneumatika, ali i na novine koje stupaju na snagu u 2012. godini u zemljama članicama evropske unije.
.
Simić, Dušan: Motorna vozila, Naučna knjiga, Beograd, 1988. . Milašinović, Aleksandar; Darko Knežević: Tehnologija T ehnologija tehničkog pregleda pregleda vozila, Saobraćajni akultet, Doboj, 2010. . www www.michelin.com .michelin.com www.goodyear www .goodyear.com .com www.renaultorumserbia.com www .renaultorumserbia.com
17
