Band-wegdek interactie: stil, schoon, zuinig?

Transcriptie

1 Band-wegdek interactie: stil, schoon, zuinig?

2 Band-wegdek interactie: stil,schoon,zuinig? Dr. ir. Ines Lopez Arteaga Dynamics & Control Faculteit Werktuigbouwkunde Technische Universiteit Eindhoven 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

3 Onderzoek TU Eindhoven VEILIG (Stuurgedrag, comfort) SCHOON (Rolweerstand, band en wegdekslijtage) STIL (Geluid binnen en buiten het voertuig) 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

4 Inhoud Wat is rolweerstand? Rolweerstand & Milieu Invloedsfactoren Rolweerstand-Grip-Geluid 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

5 Weerstand leidt tot brandstofverbruik Luchtweerstand 100% 50% Aandeel Rolweerstand in totale weerstandskracht Rolweerstand 80 km/h Snelheid 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

6 Wat is rolweerstand? STILSTAAND ROLLEND Z Z -Z -Z

7 Wat is rolweerstand? MOMENT TEGENMOMENT x Fmotor Z R -Z FRR 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

8 Wat is rolweerstand? EVENWICHT Rolweerstandscoefficient CRR =FRR/Z Autobanden % Vrachtwagenbanden 0.4 1% Oorzaak: Energie verlies door herhaalde deformatie FRR -Z 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

9 Rolweerstand & Milieu 10% minder rolweerstand betekent: Auto s: 0.5 tot 1.5 % minder brandstof Vrachtwagens: 1.5 tot 3 % minder brandstof Minder brandstofverbruik minder CO2 uitstoot en minder NOx, PM10 uitstoot PM10 door uitlaatemissie is 70% van het totaal. 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

10 Invloedsfactoren Band Viscoelastische eigenschappen van rubber Afmetingen, opblaasdruk, belasting Wegdek Textuur Impedantie Voertuig Snelheid Wielophanging 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

11 Rolweerstand & Rubbereigenschappen Demping Geen demping FRR -Z -Z Oplossing: Zuiver elastische rubber maken? 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

12 Geen rolweerstand. GEEN GRIP! 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

13 Rolweerstand & Textuur Unevenness Mega-texture Macro-texture Micro-texture 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

14 Rolweerstand & Textuur Unevenness Mega-texture Macro-texture Micro-texture Tyre / road noise Tyre / road friction Tyre wear Rolling Resistance Unevenness Mega-texture Macro-texture 50 m 5 m 0.5 m 50 mm 5 mm 0.5 mm Micro-texture Texture wavelength 4.4 Hz 44 Hz 440 Hz 4400 Hz Hz Frequency Frequenties bij 80 km/h 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

15 Rolweerstand metingen Meetsysteem TU Gdansk Proefvakken Kloosterzande 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

16 Wegdek types ISO SMA DAC Thin layered asphalt PAC Double layer PAC Rubberized surfaces Surface dressings 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

17 Rolweerstand voor alle proefvakken 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

18 Textuur metingen x Root Mean Square Profile Depth (RMS) 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

19 Rolweerstand vs. RMS Texture Depth 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

20 Rolweerstand vs. RMS Texture Depth Duidelijke correlatie tussen textuur en rolweerstand 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

21 Rolweerstand vs. RMS Texture Depth Rolweerstand neemt toe met RMS Texture Depth 1 mm minder RMS Texture Depth betekent 10% minder rolweerstand Dus gemiddeld 2% minder brandstof verbruik 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

22 Rolweerstand vs. RMS Texture Depth Grote positieve textuur 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

23 Rolweerstand vs. RMS Texture Depth? 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

24 Dynamischgedrag wegdek 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

25 Dynamischgedrag wegdek X M F Dynamische stijfheid: X Admittance: A= F Z= F X Verloren energie E=Re{F*X}=Re{A*F 2 } 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

26 Rolweerstand vs. Dynamisch gedrag wegdek 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

27 Rolweerstand & Textuur Unevenness Mega-texture Macro-texture Micro-texture Tyre / road noise Tyre / road friction Tyre wear Rolling Resistance Unevenness Mega-texture Macro-texture 50 m 5 m 0.5 m 50 mm 5 mm 0.5 mm Micro-texture Texture wavelength 4.4 Hz 44 Hz 440 Hz 4400 Hz Hz Frequency Frequenties bij 80 km/h 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

28 Rolweerstand vs. Dynamisch gedrag wegdek 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

29 Rolweerstand vs. Dynamische stijdheid Flexibele wegdekken kunnen hoge en lage rolweerstand veroorzaken. Meer demping op macro/megatextuur gebied = meer rolweerstand Invloed stijfheid?? Onderzoek nodig om invloed van demping en stijfheid vast te stellen 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

30 Rolweerstand vs. Geluid Positieve correlatie? 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

31 Rolweerstand vs. Skid resistance Geen correlatie 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

32 Samenvattend 1 mm minder RMS Texture Depth, 10% minder rolweerstand, 2% minder brandstofverbruik. Rolweerstand van flexibele wegdekken hangt af van dynamische stijdheid onderzoek nodig om optimaal ontwerp vast te stellen. Minder rolweerstand = minder geluid. Geen correlatie tussen rolweerstand en skid resistance. 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

33 Cursus band/wegdek interactie Leer meer over de invloed van band en wegdek op: Geluid Rolweerstand Grip/veiligheid in Amsterdam op 11 & 12 November Meer info op 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

34 Bedankt voor uw aandacht! 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

35 Band-wegdek interactie: stil,schoon,zuinig? Dr. ir. Ines Lopez Arteaga Dynamics & Control Faculteit Werktuigbouwkunde Technische Universiteit Eindhoven 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

36 Model geluid & rolweerstand Contact forces Energy dissipation Rolling resistance Contact model Model rotating tire Tyre response Hub forces Sound radiation Interior noise Road texture Dynamic Stiffness 7e SilentRoads Symposium, 18 mei

37 Vergelijking model met experimenten Goede voorspelling van de relatie tussen rolweerstand en textuur model experiment Verschil in rubbereigenschappen banden 7e SilentRoads Symposium, 18 mei