Renkaiden epätasapainon, ilmanpaineen ja ... - TransEco

pyörää, vastaa se noin 0,0046 litran/100km kulutuksen kasvua. Tämä vastaa tilannetta,jossa kaikki pyörät ovat samalla lailla epätasapainossa sekä auto liikkuisi jatkuvasti80 km/h. Nopeuden ollessa alhaisempi vaikutus pienenee. Toisaalta taas esimerkiksi100 km/h liikkuvan bussin tapauksessa vaikutus lisääntyy. Karkeasti arvioidenkeskimääräisen suuruinen epätasapainoisuus vaikuttaa noin 0,01 % moottorin kulutukseen45 l/100km kuluttavassa ajoneuvossa. Tällainen kulutuksen kasvu hukkuumittaustarkkuuksiin sekä moniin muihin vaikutuksiin, joita esiintyy epätasapainoisessapyörivässä renkaassa.Värähtelyiden lisäksi epätasapaino itsessään lisää renkaan hitausmomenttia. Renkaanvierinvastuksen takia siihen pitää tuoda lisää energiaa, jotta pyörimisnopeus säilyisivakiona. Tällöin myös ylimääräinen epätasapaino täytyy pitää pyörimässä. Epätasapainovoidaan ajatella olevan pistemäinen massa renkaan kehällä. Käytetään edelleen samojaarvoja m = 250 g, r = 0,5 m ja v = 80 km/h. Pistemäisen massan hitausmomentti eli inertiasaadaan kaavalla 7 ja pyörimisenergia kaavalla 8.2J = mr , missä m = massa ja r = säde 763Ek =1 Jω22, missä J = hitausmomentti ja = kulmanopeus8Pyörän hidastuvuudelle voidaan käyttää arvoa 0,1 m/s 2 , joka vastaa tavanomaisenvetorenkaan arvoa mittausrummulla [45]. Pyörimisnopeus muuttuu tällöin 0,1999 rad/s.Yhdessä sekunnissa kuluvaksi energiaksi saadaan kaavalla 8 tällöin 0,001249 J. Kyseisellänopeudella se tekee renkaan kierrosta kohden 0,0001837 J. Tämä lukema on värähtelystäaiheutunutta merkityksettömämpi energiankulutuksen kannalta, eikä sitä saadamittauksissa mitenkään esille. Kokonaisuudessaan laskelmien perusteella epätasapainonaiheuttamat vaikutukset näyttävät olevan niin pieniä, että esimerkiksi vierinvastukseenperustuvilla rullauskokeilla maanteillä niiden selvittäminen on vaikeaa tai jopamahdotonta.Dynaamisen kuormituksen vaikutuksesta renkaan vierinvastukseen on saatavillamittaustuloksia [28]. Epätasapaino tuo juuri tällaisia dynaamisia kuormanvainhteluita,joiden voimakkuus ja taajuus riippuvat epätasapainosta ja ajonopeudesta. Mittauksissakuormanvaihtelua oli 385/65R22.5 raskaan kaluston renkaalle tutkittu 5 –45 kN olevillapyöränkuormilla dynaamisen voimanvaihtelun ollessa aina puolet pyöränkuormasta (Kuva48). [28]