A gumiabroncsok energiát veszítenek, miközben gördülnek, mivel folyamatosan összenyomódnak az úttest felületén. Ezt a jelenséget hysteresisnek nevezik, ami lényegében azt jelenti, hogy a gumi nem pattan vissza azonnal a tömörítés után. A motor teljesítményének körülbelül húsz százaléka hőként disszipálódik, ahelyett hogy közvetlenül mozgatná az autót előre. Ennek három fő oka van. Először is, a gumi elakad, amikor eredeti alakjába próbál visszatérni. Másodszor, a futófelület extra súrlódást okoz, amikor mozog az útburkolaton. Harmadszor pedig a hő gyorsabban lebontja a gumit az idő múlásával. Ha a gumiabroncsok nincsenek megfelelően felfújva, a helyzet még rosszabb lesz. Mindössze tíz százalékos nyomáscsökkenés akár egy-két százalékkal is növelheti a gördülési ellenállást. Mindezek a veszteségek jelentősen összeadódnak, így járművek több üzemanyagot égetnek el, függetlenül attól, hogy kisautókról vagy nagy teherautókról van szó.
A radiális gumiabroncsokban acélszálak futnak keresztben egymás alatt a futófelület területén, oldalfallal kombinálva, amely könnyen hajlik. Ez a felépítés különbözik a régebbi kereszttömítésű gumiabroncsoktól, ahol a nylonrétegek mint szövött anyag keresztezik egymást, így az egész abroncstest hajlik, amikor kanyarodik. A radiális gumiabroncsok másképp működnek, mivel a hajlás nagy része csak a talajjal érintkező részben történik. Anyagtani tanulmányok kimutatták, hogy ez körülbelül a felére csökkenti az oldalsó mozgásokat. Ennek a megközelítésnek több előnye is van. Először is, kevesebb hő keletkezik a súrlódásból, ami 20 és 30 százalékkal csökkenti a gördülési ellenállást. Másodszor, a gumiabroncs laposabban marad a talajon, így az nyomás egyenletesebben oszlik el. Harmadszor, az alkatrészek általában kevésbé melegednek fel, ami azt jelenti, hogy a futófelület lassabban kopik. Mindezen tényezők eredményeként a radiális gumiabroncsok általában 8 és 12 százalékkal kevesebb üzemanyag-felhasználást igényelnek, mint kereszttömítésű társaik, és nehézüzemben általában kétszer és négyszer hosszabb ideig tartanak.
A radiális gumiabroncsok acélövet tartalmaznak a futófelület alatt, a rétegek pedig derékszögben futnak a gördülés irányára. Ez külön működő részeket hoz létre: az oldalak rugalmasan követik az út egyenetlenségeit, miközben a felső rész merev és erős marad. A diagonál gumiabroncsok másképp működnek: nylonból készült rétegeket helyeznek egymásra kb. 30–45 fokos szögben, így egy tömör blokkot alkotva a gumi belsejében. Ez a felépítés jelentősen növeli a belső súrlódásból adódó hőtermelődést. Kutatások szerint a radiális gumiabroncsok kb. 15–20 fokkal hűvösebben üzemelnek ugyanolyan terhelés mellett, mint diagonál társaik. A csökkent súrlódás kevesebb energiaveszteséget jelent, mivel a gumi kevesebbet dolgozik ellene magának, így ezek a gumik hosszabb ideig tartanak, és általában jobban teljesítenek a legtöbb sofőr számára.
A radiális gumiabroncsoknak vannak ezek az acélöveik, amelyek alapvetően stabilan tartják a futófelületet, így szép téglalap alakot hozva létre, amikor az úttesthez érnek. A diagonál gumiabroncsok ettől eltérőek, mivel furcsa ovális nyomot hagynak maguk után, mert oldalaik olyan merevek. Amikor egy autó radiális gumiabroncsokon áll, a súly egyenletesen oszlik el az egész futófelület szélességében. Ez kevesebb kopást jelent meghatározott pontokon, és megakadályozza, hogy a gumi túl korán deformálódjon. Mivel a nyomás ilyen egyenletesen oszlik el, jobb tapadás érhető el anélkül, hogy több motorerőre lenne szükség, ami magyarázza, miért takarítanak üzemanyagot ezek a gumik az idősebb típusokhoz képest.
A tanulmányok folyamatosan azt igazolják, hogy a radiális gumiabroncsok valóban üzemanyagot takarítanak meg. A 2009-ben az amerikai közlekedési minisztérium által végzett kutatás szerint ezek az abroncsok 18 és 24 százalékkal csökkentik a gördülőellenállást a hagyományos keresztirányú rétegelésű gumiabroncsokhoz képest. Ez azt jelenti, hogy a sofőrök standard tesztelési körülmények között kb. 8–12 százalékkal kevesebb üzemanyag-fogyasztást tapasztaltak. Ha Európa abroncsminősítési rendszerére tekintünk, amely az EU 2020/740 számú rendege alapján az A (a legjobb hatékonyság) és G osztályok között értékeli a termékeket, láthatjuk, hogy a legmagasabb minősítést kapott gumik többsége radiális kialakítású. Miért? Mert ezeknek speciális belső övrendszere van, amely alapvetően kevesebb energiát pazarol el, amikor az abroncs hajladozik a vezetés közben.
A valós teherautóflották adatai alátámasztják azt, amit laboratóriumi tesztekben látunk. Egy 2022-ben készült tanulmány 47 nagy teherautót vizsgált, amelyek mindegyike azonos útvonalakon közlekedett. Azok a járművek, amelyek sugárirányú gumiabroncsokat használtak, körülbelül 6,8 mérföldet tettek meg gallononként, míg azok, amelyek még a régi típusú keresztirányú gumiabroncsokat használták, csupán 6,1 mérföldet értek el gallononként. Ez körülbelül 10%-os üzemanyag-takarékossági különbségnek felel meg. Érdekes, hogy ez a javulás állandó maradt függetlenül attól, hogy a teherautók könnyen vagy nehéz rakománnyal közlekedtek, illetve attól is, hogy milyen útviszonyokon haladtak. Egy további figyelemreméltó előny a csökkent gördülési ellenállásból származik. A sugárirányú gumiabroncsok működés közben körülbelül 11 fokkal hűvösebben működnek, ami azt jelenti, hogy hosszabb ideig használhatók a cseréig. Mindezek a számok összhangban vannak azzal, amit az Európai Gumiabroncs Címke előre jelez. Így amikor a vállalatok sugárirányú gumiabroncsokra váltanak, nemcsak az üzemanyagköltségeken takaríthatnak meg, hanem hosszú távon csökkenthetik karbantartási költségeiket is.
A radiális gumiabroncsok kialakítása természetes módon csökkenti a gördülési ellenállást, ami azt jelenti, hogy működés közben lényegesen kevesebb hőt termelnek, mint a régebbi típusú abroncsok. Ez pedig nagyon fontos, mert ha az abroncsok hidegebben futnak, a gumi nem bomlik olyan gyorsan, és a futófelületet rongáló kellemetlen hiszterézis-hatások is enyhébbek. Olyan flottamenedzserek szerint, akik telematikai rendszerek segítségével követik járműveiket, a radiális gumiabroncsok kb. 25 százalékkal lassabban kopnak, mint a hagyományos modellek. Mit jelent ez a gyakorlatban? Hosszabb élettartamú abroncsok esetén idővel kevesebb cserére van szükség, így a vállalatok kevesebbet költenek új gumikra. Emellett, mivel ezek az abroncsok kevésbé melegednek fel, kisebb az esélye annak, hogy váratlanul kipukkanjanak az úton. A szerelők azt is jelzik, hogy radiális abroncsoknál kevesebb kiegyensúlyozási probléma fordul elő. Olyan teherautózási vállalatok számára, amelyek havonta több százezer kilométert tesznek meg, a gumiabroncs-költségek csökkentése jelentős hatással lehet az eredményességükre, hiszen a gumik gyakran a legnagyobb folyamatos kiadások egyike, alig marad el mögöttük az üzemanyagköltség.
A gördülési ellenállás az az energia, amely akkor veszik el, amikor egy gumiabroncs a felületen gördül, elsősorban a deformálódás és a hiszterézis miatt. A magas gördülési ellenállás növeli az energiafogyasztást, így több üzemanyag szükséges a sebesség fenntartásához.
A radiális gumiabroncsok olyan kialakítással rendelkeznek, amely minimalizálja az oldalfal hajlítását és a hőtermelést, csökkentve ezzel a gördülési ellenállást. Acélszegélyeik és derékszögben futó rétegeik biztosítják az egyenletes nyomáseloszlást és csökkentik a hőfelhalmozódást.
Igen, a radiális gumiabroncsok általában kétszer–négyszer annyi ideig tartanak, mint a diagonál gumiabroncsok, mivel alacsonyabb gördülési ellenállásuk és jobb terheléseloszlásuk miatt kevesebb kopás éri őket.
A radiális gumiabroncsok csökkentik a gördülési ellenállást a hőtermelés és deformálódás minimalizálásával, így akár 8–12% üzemanyagmegtakarítást is elérhető.
Igen, a radiális gumiabroncsok különösen előnyösek nehéz járművek esetén, mivel javítják az üzemanyag-hatékonyságot és meghosszabbítják a gumiabroncs élettartamát.
Forró hírek
EN
