W jaki sposób nawierzchnia wpływa na przyczepność opon?
Sprawdź, jak typ nawierzchni wpływa na bezpieczeństwo. Czy możliwy jest taki rozwój mieszanek drogowych, aby lepiej współpracowały z oponami?
Często mówi się, że opony mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa, gdyż są jedynym punktem kontaktu samochodu z nawierzchnią. No właśnie co z nawierzchnią drogi? Chyba nikt nie zaprzeczy, że rodzaj i stan nawierzchni drogi też ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa. O rozwoju w branży oponiarskiej słyszymy na okrągło. Opony zmieniają się wizualnie, producenci prześcigają się w deklaracjach odnośnie poprawy różnych osiągów. Lepsza przyczepność na suchej i mokrej nawierzchni, podwyższenie prędkości występowania aquaplaningu, mniejsza emisja hałasu i niższe opory toczenia- producenci cały czas pracują nad rozwojem tych właściwości. Opony w widoczny sposób ewoluują. A co z drugą stroną kontaktu, czyli nawierzchnią?
Czy tu też mamy do czynienia z postępem? A jeśli tak, to czy jest on skorelowany z zmianami mającymi miejsce w dziedzinie opon? Czy producenci opon współpracują z inżynierami drogownictwa odpowiedzialnymi za rozwój dróg?
Przyczepność zależy od typu nawierzchni
Dla właściwej przyczepności, opona musi się stykać z nawierzchnią, aby możliwe było aktywowanie mechanizmów adhezji cząsteczkowej (przylegania powierzchni opony do drogi) i wgniatania. Na suchej drodze współczynnik tarcia (stosunek siły tarcia do siły nacisku) w minimalnym stopniu zależy od typu nawierzchni i jest zbliżony do 1-1,3.
Jednak przy mokrej nawierzchni różnice w zależności od rodzaju drogi mogą być ogromne i zawierać się od 0,9 do 0,2. W przypadku nawierzchni, która jest jednocześnie mikro- i makrogładkiej (płynny asfalt, wygładzony beton) adhezja cząsteczkowa jest w bardzo utrudniona, a współczynnik tarcia może mieć nawet wartość 0,2. Najlepszą przyczepność w czasie deszczu zapewniają mieszanki drenujące i betony bitumiczne, czyli nawierzchni, które są jednocześnie mikro- i makrochropowate.
W Japonii dzięki wymianie nawierzchni głównych dróg na asfalt drenażowy liczba wypadków zmniejszyła się o 80%. Potencjał związany ze stosowaniem odpowiednich rozwiązań w drogownictwie jest więc ogromny. Inżynierowie cały czas optymalizują składy mieszanek stosowane do produkcji nawierzchni. Na przestrzeni lat do głównego kierunku rozwoju jakim jest bezpieczeństwo dołączały dodatkowe zagadnienia. W latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych dwudziestego wieku ważna stała się trwałość, od lat dziewięćdziesiątych co raz większą uwagę zaczęto przykładać do emitowanego hałasu, obecnie natomiast istotne staje się zmniejszenie oporów toczenia. Inną kwestią jest to na ile najnowsza i najlepsze rozwiązania w drogownictwie są następnie stosowane w poszczególnych krajach.
Współpraca branży oponiarskiej z inżynierią drogową
Bez wątpienia potrzebna jest współpraca pomiędzy inżynierami przemysłu oponiarskiego i drogowego. W ostatnim pięćdziesięcioleciu taka współpraca miała wielokrotnie miejsce. Brali w nich udział w zasadzie wszyscy głowni producenci opon i wiele znanych uczelni wyższych i różnych organizacji, jak też firm zajmujących się budową dróg i dostarczaniem surowców. Efektem były różne: od nowych rozwiązań zastosowanych w oponach, przez zoptymalizowane mieszanki drogowe, aż po nowe przepisy i akcje mające na celu promowanie bezpieczeństwa. Nie jest to jednak łatwe zadanie. Po pierwsze dynamika zmian na rynku oponiarskim jest stosunkowo duża, natomiast drogi z założenia projektowane są na lata. Przyjmuje się, że nawierzchnia drogowa powinna wytrzymać w dobrym stanie minimum 15 lat, gamy opon żyją na rynku zdecydowanie krócej.
Czy opony dostępne na rynku w przyszłości będą nadal odpowiednie do danej nawierzchni? Na pewno nie powinniśmy się obawiać, że takie połączenie stanie się niebezpieczne. Nie mniej jednak może to nie być połączenie idealne. Dodatkowo firmy oponiarskie działają na konkurencyjnym rynku międzynarodowym, czasami oferując takie same opony na całym świecie, a w inżynierii drogowej mamy do czynienia z silną regionalizacją, w zależności o klimatu, uwarunkowań geograficznych, dostępnych surowców, przepisów lokalnych i wielu innych czynników. Nie bez znaczenia pozostają również decyzje podejmowane przez władze.
Nowoczesne technologie w służbie przyczepności
Rozwijane obecnie nowoczesne technologie będą mogły dostarczać kierowcom w czasie rzeczywistym informacje na temat rodzaju i stanu nawierzchni bezpośrednio w oparciu o dane zbierane w czasie kontaktu opony z drogą. Doskonałym przykładem są rozwiązania opracowane przez Bridgestone w oparciu o koncepcję CAIS (Contact Area Information Sensing). Sercem tego systemu jest sensor umieszczony w bieżniku opony, który wykrywa drgania i następnie wysyła informacje bezprzewodowo do urządzenia gromadzącego i analizującego dane.
Po przeanalizowania danych, kierowca zostanie poinformowany za pomocą odpowiedniego komunikatu na wyświetlaczu tablicy rozdzielczej lub informacji głosowej o rodzaju i stanie nawierzchni. Będzie mógł więc dostosować prędkość i styl jazdy do tego czy droga jest sucha, wilgotna, mokra, czy oblodzona i jaki jest aktualny poziom przyczepności. Zakłada się również, że informacje te będą mogły być przekazywane innym pojazdom wyposażonym w ten system, ostrzegając ich kierowców przed niebezpiecznymi miejscami, gdzie mogą wystąpić problemy z przyczepnością.
Zobacz także