Bevezetés
Végre megérkezett az ősz. Esedékes a félévente esedékes kerékcsere. Egy második garnitúra gumiabroncs, egy második garnitúra felni, tárolási költségek és így tovább - sok sofőrt bosszant ez az időigényes és költséges rutin. De vajon tényleg szükséges-e félévente lecserélni a nyári gumikat téli gumikra? Nem lenne jobb, ha lemondanánk a kettőről, és helyette egész szezonális gumikat használnánk? Mi a megengedett, és mik a fő különbségek a gumitípusok között? A NETZSCH megadja a választ.
Németországban 2010 óta tilos téli körülmények között nyári gumival közlekedni. Műszaki szempontból az abroncstípusok közötti különbség a gumikeverékben és a gumiabroncsok futófelületének profiljában rejlik. A téli gumiabroncsoknak hidegben is rugalmasnak kell maradniuk, ezért viszonylag puha gumikeverékkel rendelkeznek. Emellett a profil nagyfokú tapadást biztosít a havon és jégen. A nyári gumiabroncsoknak extrém melegben is biztosítaniuk kell a vezetési és fékezési stabilitást. Ezért kemény gumikeverékkel rendelkeznek. Ezenkívül profiljukat optimalizálták az aquaplaning (más néven vízsíkosság) ellen.
Az egész évszakos gumiabroncsoknak alkalmazkodniuk kell a nyári és a téli körülményekhez. Ez természetesen csak kompromisszumos megoldás lehet. Mivel az egész évben használható gumiabroncsnak meg kell felelnie a téli gumiabroncsra vonatkozó jogszabályi előírásoknak, különösen nyáron mutatja meg hátrányait. Ennek következménye a nagyfokú kopás és a hosszabb fékút. De télen is veszteségeket mutat a fékút, a tapadás és a kanyarodási viselkedés terén.
Mit jelent a "kemény" és a "puha gumikeverék" ebben akontextusban?
Az anyag szilárdsága mechanikai tulajdonság. Dinamikai-mechanikai elemzéssel könnyen meghatározható. Erre a célra a NETZSCH High-Force DMA GABO Eplexor® 500 N alkalmas. Könnyen kezelhető, felhasználóbarát és számos lehetőséget kínál a különböző vizsgálati geometriákkal együtt az anyag jellemzéséhez és a nagy felbontáshoz. A mechanikai terhelést létrehozó statikus és dinamikus meghajtások függetlensége ezen felül lehetővé teszi a High-Force DMA GABO Eplexor® 500 N sokoldalú használatát statikus anyagvizsgálatokhoz, például szakítóvizsgálatokhoz, CreepA kúszás idő- és hőmérsékletfüggő képlékeny alakváltozást ír le állandó erő hatására. Amikor egy gumikeverékre állandó erőt alkalmazunk, az erő alkalmazása következtében kapott kezdeti alakváltozás nem rögzített. A deformáció az idő múlásával növekszik. kúszás- vagy RelaxációAmikor egy gumikeverékre állandó feszültséget alkalmazunk, a feszültség fenntartásához szükséges erő nem állandó, hanem idővel csökken; ezt a viselkedést nevezzük feszültségrelaxációnak. A feszültséglazulásért felelős folyamat lehet fizikai vagy kémiai, és normál körülmények között mindkettő egyszerre következik be. relaxációs mérésekhez.
Mérési feltételek
A gumi anyagok kemény/lágy viselkedésének szemléltetésére két szénfeketével töltött SBR-mintát (sztirol-butadién gumi) készítettünk 40 és 70 phr töltőanyag-térfogatrésszel. A phr vagy parts per hundred rubber a gumiiparban a keverékkészítményben lévő egyes keverékkomponensek tömegfrakcióit jelöli, az alappolimer 100 tömegfrakciójára vonatkoztatva. Az SBR-mintákat SBR 40 CB és SBR 70 CB néven jelöltük. A nyúlásméréseket kettős nyírási üzemmódban végeztük szobahőmérsékleten és 10 Hz-es frekvencián. Az 1. ábra a nyírási modulus |G*| változását mutatja az ε dinamikus alakváltozási amplitúdó függvényében.
Mérési eredmények
Az 1. ábra azt mutatja, hogy a SzénfeketeA hőmérséklet és a légkör (tisztítógáz) befolyásolja a tömegváltozási eredményeket. Ha a TGA-mérés során a légkört pl. nitrogénről levegőre változtatjuk, lehetővé válik az adalékanyagok, pl. a korom, és az ömlesztett polimer elválasztása és mennyiségi meghatározása. korom térfogatfrakció 40 phr-ről (kék görbe) 70 phr-re (piros görbe) való növelése magas nyírási modulusokat |G*| eredményez, ami keményebb gumikeverékekre utal. 0,1 %-os dinamikus alakváltozásnál a |G*| 8 MPa az SBR 40 CB és 12,4 MPa az SBR 70 CB esetében. Ennek megfelelően levezethető, hogy az SBR 40 CB keverék a téli gumiabroncsnak, míg az SBR 70 CB keverék a nyári gumiabroncsnak felel meg. A |G*| csökkenése a dinamikus alakváltozás amplitúdójának növekedésével a Payne-hatással magyarázható, amely a töltőanyag-hálózat feszültség által okozott károsodására utal.
Összefoglaló
Válaszoljunk tehát a kérdésre: "Téli és nyári gumiabroncsok vagy inkább egész szezonális gumiabroncsok?". Megállapítható, hogy az egész évszakos gumiabroncsok szóba sem jöhetnek, ha szélsőséges téli időjárásban, például folyamatos havazás vagy heves esőzés esetén vezetünk. Az egész évszakos gumikat azoknak érdemes megfontolniuk, akik csak sík vidéken, városokban vagy évente csak néhány kilométert vezetnek. Ezzel szemben a gyakran közlekedők és azok, akik nagy hangsúlyt fektetnek a biztonságos téli vezetésre, valamint a csökkentett üzemanyag-fogyasztásra, nem nélkülözhetik a második szett gumiabroncsot.