nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/fulltext01.pdf · the investigation...

74
VTI meddelande 923 • 2003 Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is Undersökning avseende inverkan av ålder, mönsterdjup, slitbanehårdhet, dubbutstick och dubbkraft Olle Nordström

Upload: others

Post on 29-Sep-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI m

edde

land

e 92

3 • 2

003 Nya och begagnade

vinterdäcks friktionpå slät is

Undersökning avseende inverkan av ålder, mönsterdjup,slitbanehårdhet, dubbutstick och dubbkraft

Olle Nordström

Page 2: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the
Page 3: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 · 2003

Nya och begagnadevinterdäcks friktion

på slät isUndersökning avseende inverkan avålder, mönsterdjup, slitbanehårdhet,

dubbutstick och dubbkraft

Olle Nordström

Foto: Olle Nordström, VTI

Nytryck 2011-03

Page 4: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the
Page 5: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Utgivare: Publikation: VTI meddelande 923

Utgivningsår: 2003

Projektnummer: 80454

581 95 Linköping Projektnamn: Nya och begagnade vinterdäcks isfriktion

Författare: Uppdragsgivare: Olle Nordström Vägverkets skyltfond och Norska

Vegdirektoratet

Titel: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is. Undersökning avseende inverkan av ålder, mönsterdjup, slitbanehårdhet, dubbutstick och dubbkraft. Referat

Det har påståtts att vinterdäcks friktion på is och snö försämras med åldern i sådan grad att användning av vinterdäck över en viss ålder t.ex. 10 år skulle förbjudas. Mycket lite forskningsdata finns dock. Denna undersökning har utförts av VTI för att få mera bakgrund för eventuell lagstiftning. Resultaten kan också vara till nytta som vägledning för vanliga konsumenter. Denna är den första av tre delstudier.

Syftet med projektet är att undersöka hur isfriktionen hos vinterdäck för personbilar påverkas av ålder, slitbanehårdhet och mönsterdjup samt för dubbdäck även inverkan av dubbutstick och statisk dubbkraft.

Undersökningen har omfattat 20 dubbade och 33 odubbade vinterdäck samt 4 sommardäck, huvudsakligen av de i Sverige vanligaste däckfabrikaten Gislaved, Good Year och Michelin i storlek 185/65-15. Huvuddelen av däcken hade körts i vanlig trafik och varierade i ålder från 3 (1998) till 15 år (1986). Ett mindre antal nya vinterdäck har också provats. Som referens har även några nya sommardäck provats.

Undersökningen har utförts med hjälp av en av VTI konstruerad klimatkontrollerad däckprovningsanläggning. Broms- och styrförmåga för de provade däcken har uppmätts i form av maximal broms- och styrkraft samt broms- och styrkraft vid låst hjul resp. 20° avdriftsvinkel (sladd) uttryckta i friktionstal. Mycket god överensstämmelse mellan resultat av prov i denna anläggning och motsvarande prov med bilar har tidigare påvisats.Vid denna studie har proven utförts på slät is nära noll grader C (-3°C). Kompletterande studier på skrovlig is och på våt is kommer att göras de närmaste åren.

De nya endast inkörda vinterdäcken var klart bättre än genomsnittet av de äldre däcken. I ålders-intervallet 5–15 år kunde någon signifikant försämring med tilltagande ålder inte påvisas för vare sig odubbade eller dubbade vinterdäck. Resultaten visar också att på detta underlag dubbade däck som grupp fortfarande är klart överlägsna odubbade däck inklusive de speciella ej dubbningsbara vinterdäck som brukar benämnas friktionsdäck. Friktionsskillnaderna inom resp. grupp är dock stor.

Provningsresultaten från denna undersökning ger inte svar på frågan om eller hur prestanda hos ett oanvänt lagrat däck förändras med tiden. Resultat från en tidigare av VTI utförd undersökning redovisas dock i denna rapport. Resultaten visar inte på någon försämring vid lagring upp till tre år.

ISSN: Språk: Antal sidor: 0347-6049 Svenska 51 + 3 Bilagor

Page 6: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Publisher: Publication:

VTI meddelande 923

Published: 2003

Project code: 80454

SE-581 95 Linköping Sweden Project: The friction on ice for new and used winter tyres

Author: Sponsor: Olle Nordström The ”(Personal Registration) Plate Fund” of

the Swedish National Road Administration and the Norvegian Public Road Administration

Title: The friction on smooth ice for new and used winter tyres. An investigation concerning the influence of age, tread depth, tread rubber hardness, stud protrusion and stud force. Abstract

It has been argued that the grip of winter tyres on ice and snow deteriorates with age to such an extent that winter tyres above a certain age e. g 10 years should be forbidden to use. Little research data do however exist. This investigation has been carried out by VTI in order to get a better background for legal decisions. The results would also be of use for ordinary consumers as a guidance. This is the first of three part studies.

The aim of the investigation is to investigate the correlation between ice grip of winter tyres and their age, tread depth and tread rubber hardness and for studded tyres also stud protrusion and stud force.

The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the in Sweden popular brands Gislaved, Michelin and Good Year of size 185/65-R15. Most of the tyres had been driven in ordinary traffic and varied in age from three (1998) to fifteen (1986) years. A small number of new winter tyres were also tested. As reference some new summer tyres were tested as well.

The steering and braking performance of the tyres has been measured in a special climate controlled indoor high speed flat bed test facility developed by the VTI.

The tests in this part investigation were carried out on smooth black ice near zero degrees centigrade (-3°C). Investigations on rough ice and wet ice will follow in the next few years.

The new winter tyres were clearly better than the average of the older tyres. In the age range 5 to 15 years however no significant influence of age on the ice friction of winter tyres could be found regardless of if they were studded or not.

The results also show that on this surface studded tyres as a group still are superior to non studded tyres including the specialised studless winter tyres often called ”friction tyres”. The differences in friction within the groups are however quite large.

The test results from this investigation do not answer the question whether or how the performance of a stored unused tyre is reduced with time. Results from an earlier investigation by VTI is however presented in this report. The results here showed no deterioration within 3 years of storage.

ISSN: Language: No. of pages: 0347-6049 Swedish 51 + 3 Appendices

Page 7: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923

Förord Undersökningen har bekostats av Vägverkets skyltfond samt av Norska Veg-direktoratet.

Den har genomförts vid VTI av Henrik Åström, Olle Nordström, vilka ansvarat för planering, databearbetning och rapportskrivning och Romuald Banek som ansvarat för provens praktiska genomförande. Vid VTI har även Gudrun Öberg medverkat vid rapportgranskningen. Vidare har Göran L. Andersson vid Vägverkets fordonsavdelning och Reidar Henry Svendsen vid Norska Veg-direktoratets kjöretöy- og kontrollkontor medverkat vid planering och rapport-granskning. Begagnade däck har välvilligt ställts till förfogande av Däckhuset vid Jägarvallen i Linköping, Gummicentralen AB i Linköping samt anställda vid VTI. Linköping april 2003 Olle Nordström

Page 8: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923

Page 9: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923

Innehållsförteckning Sid

Sammanfattning 7

Summary 9

1 Bakgrund och syfte 13

2 Omfattning 14 2.1 Provade däck 14 2.2 Antal prov 16

3 Metod 17

4 Resultatmått 19

5 Resultat 23 5.1 Ålder – mönsterdjup 23 5.2 Ålder – slitbanehårdhet 23 5.3 Ålder – dubbutstick 24 5.4 Ålder – dubbkraft 25 5.5 Dubbutstick – dubbkraft 25 5.6 Ålder – isfriktion 26 5.6.1 Maximal bromsfriktion 26 5.6.2 Bromsfriktion vid låst hjul 27 5.6.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 27 5.6.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel 28 5.6.5 Bromsstabilitet 28 5.6.6 Styrstabilitet 29 5.6.7 Totalt isgreppsvärde 29 5.7 Mönsterdjup – isfriktion 31 5.7.1 Maximal bromsfriktion 31 5.7.2 Bromsfriktion vid låst hjul 31 5.7.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 32 5.7.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel 32 5.7.5 Bromsstabilitet 33 5.7.6 Styrstabilitet 33 5.7.7 Totalt isgreppsvärde 34 5.8 Slitbanehårdhet – isfriktion 35 5.8.1 Maximal bromsfriktion 35 5.8.2 Bromsfriktion vid låst hjul 35 5.8.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 36 5.8.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º sladd avdriftsvinkel 36 5.8.5 Bromsstabilitet 37 5.8.6 Styrstabilitet 37 5.8.7 Totalt isgreppsvärde 38 5.9 Dubbutstick – isfriktion 39 5.9.1 Maximal bromsfriktion 39 5.9.2 Bromsfriktion vid låst hjul 39 5.9.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 40 5.9.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel 40 5.9.5 Bromsstabilitet 41

Page 10: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923

5.9.6 Styrstabilitet 41 5.9.7 Totalt isgreppsvärde 42 5.10 Dubbkraft – isfriktion 42 5.10.1 Maximal bromsfriktion 42 5.10.2 Bromsfriktion vid låst hjul 43 5.10.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 43 5.10.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel 44 5.10.5 Bromsstabilitet 44 5.10.6 Styrstabilitet 45 5.10.7 Totalt isgreppsvärde 45 5.11 Totalt isgrepp – Bromssträcka 46 5.12 Totalt isgrepp – Maximal kurvhastighet 47 5.13 Ringtryckets inverkan på isfriktionen 48

6 Slutsatser och allmänna synpunkter på vinterdäck 49 6.1 Slutsatser 49 6.2 Allmänna synpunkter på vinterdäck 49

7 Referenser 51 Bilagor: Bilaga 1: Data för provade däck (tabell) Bilaga 2: Foto över olika däckmönster Bilaga 3: Resultat av ålderns inverkan på isfriktionen för obegagnade

och endast inkörda däck

Page 11: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923

Diagramförteckning Sid Diagram 1 Åldersfördelning för de provade vinterdäcken 16 Diagram 2 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 50 km/h 19 Diagram 3 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 70 km/h 20 Diagram 4 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 90 km/h 20 Diagram 5 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 110 km/h 21 Diagram 6 Ålder – mönsterdjup 23 Diagram 7 Ålder – slitbanehårdhet 24 Diagram 8 Ålder – dubbutstick 24 Diagram 10 Dubbutstick – dubbkraft 25 Diagram 11 Ålder – Maximal bromsfriktion 26 Diagram 12 Ålder – Bromsfriktion vid låst hjul 27 Diagram 13 Ålder – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 27 Diagram 14 Ålder – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel 28 Diagram 16 Ålder – Styrstabilitet 29 Diagram 17 Ålder 0–15 år – Totalt isgreppsvärde 30 Diagram 18 Ålder 5–15 år – Totalt isgreppsvärde 30 Diagram 19 Mönsterdjup – Maximal bromsfriktion 31 Diagram 20 Mönsterdjup – Bromsfriktion vid låst hjul 31 Diagram 21 Mönsterdjup – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 32 Diagram 22 Mönsterdjup – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel 32 Diagram 23 Mönsterdjup – Bromsstabilitet 33 Diagram 24 Mönsterdjup – Styrstabilitet 33 Diagram 25 Mönsterdjup – Totalt isgreppsvärde 34 Diagram 26 Slitbanehårdhet – Maximal bromsfriktion 35 Diagram 27 Slitbanehårdhet – Bromsfriktion vid låst hjul 35 Diagram 28 Slitbanehårdhet – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga 36 Diagram 29 Slitbanehårdhet – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel (sladd) 36 Diagram 30 Slitbanehårdhet – Bromsstabilitet 37 Diagram 31 Slitbanehårdhet – Styrstabilitet 37 Diagram 32 Slitbanehårdhet 45–60 Shore – Totalt isgreppsvärde 38 Diagram 33 Slitbanehårdhet 60–75 Shore – Totalt isgreppsvärde 38 Diagram 34 Dubbutstick – Maximal bromsfriktion 39 Diagram 35 Dubbutstick – Bromsfriktion vid låst hjul 39 Diagram 36 Dubbutstick – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 40 Diagram 37 Dubbutstick – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel 40 Diagram 38 Dubbutstick – Bromsstabilitet 41 Diagram 39 Dubbutstick – Styrstabilitet 41 Diagram 40 Dubbutstick – Totalt isgreppsvärde 42 Diagram 41 Dubbkraft – Maximal bromsfriktion 42 Diagram 42 Dubbkraft – Bromsfriktion vid låst hjul 43 Diagram 43 Dubbkraft – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) 43

Page 12: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923

Diagram 44 Dubbkraft – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel (sladd) 44 Diagram 45 Dubbkraft – Bromsstabilitet 44 Diagram 46 Dubbkraft – Styrstabilitet 45 Diagram 47 Dubbkraft – Totalt isgreppsvärde 45 Diagram 48 Totalt isgrepp – ABS-bromssträcka från 70 km/h 46 Diagram 49 Totalt isgrepp – Bromssträcka med låsta hjul från 70 km/h 46 Diagram 50 Totalt isgrepp – Maximal kurvhastighet i 100 m radie 47 Diagram 51 Totalt isgrepp – Maximal kurvhastighet vid 20 grader sladd i 100 m radie 47

Page 13: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 7

Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is. Undersökning avseende inverkan av ålder, mönsterdjup, slitbanehårdhet, dubbutstick och dubbkraft av Olle Nordström Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI) 581 95 Linköping

Sammanfattning Dubbdäck överlägsna på isigt väglag. Ingen åldersförsämring för vinterdäck. På slät is, nära noll grader C, är dubbade däck som grupp fortfarande klart överlägsna odubbade däck inklusive de speciella ej dubbningsbara vinter-däck som brukar benämnas friktionsdäck. Friktionsskillnaderna inom resp. grupp är dock stor.

De nya endast inkörda vinterdäcken var klart bättre än genomsnittet av de äldre däcken. I åldersintervallet 5–15 år kunde någon signifikant försäm-ring med tilltagande ålder inte påvisas för vare sig odubbade eller dubbade vinterdäck.

Projektet som bekostats av Vägverkets skyltfond och Norska Vegdirektoratet har undersökt hur isfriktionen hos vinterdäck för personbilar påverkas av ålder, slit-banehårdhet och mönsterdjup samt för dubbdäck även inverkan av dubbutstick och statisk dubbkraft.

Undersökningen har omfattat 20 dubbade och 33 odubbade vinterdäck samt 4 sommardäck, huvudsakligen av de i Sverige vanligaste däckfabrikaten Gislaved, Good Year och Michelin storlek 185/65-15.

Huvuddelen av däcken hade körts i vanlig trafik och varierade i ålder från 3 (1998) till 15 år (1986). Dessutom provades däck från 1994 som endast använts vid tidigare av skyltfonden bekostade friktionsprov på is och våt asfalt. Ett mindre antal nya vinterdäck har också provats. Som referens har även några nya sommar-däck provats.

Vid denna delstudie har proven utförts på ett av de ur trafiksäkerhetssynpunkt svåraste vinterväglagen som en gång motiverat tillkomsten av dubbdäck, näm-ligen slät is nära noll grader C (-3°C). Kompletterande studier på skrovlig is och på våt is kommer att göras de närmaste åren.

Provningsresultaten från denna undersökning ger inte svar på frågan om eller hur prestanda hos ett oanvänt lagrat däck förändras med tiden. Resultat från en tidigare VTI-undersökning som redovisas i denna rapport ger exempel på att ett vinterdäck kan lagras åtminstone upp till 3 år utan att dess isfriktion försämras.

Konstruktionsskillnader kan dock göra att ett nytillverkat däck får bättre eller sämre isfriktion än ett lagrat beroende på vad tillverkaren fokuserar på för egen-skaper. Av de fyra nya sommardäck som provades var ett däck i hastighetsklass T resp. V tillverkade ett år tidigare än de andra. Det äldre V däcket hade bättre resultat men det äldre T däcket sämre. De bästa av dessa sommardäck var dock av samma fabrikat och hade hårdast slitbanegummi, varför skillnaderna troligen beror på konstruktiva skillnader.

Page 14: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

8 VTI meddelande 923

Inom det undersökta mönsterdjupsområdet 4 till 10 mm kunde någon påtaglig förbättring av isfriktionen med ökande mönsterdjup endast påvisas i intervallet 6–10 mm och med den starkaste trenden för de dubbade däcken med dubbutstick 0,9 mm och större.

Ökande gummihårdhet för vinterdäcken gav en minskande friktion i intervallet 45–60 Shore. I intervallet 60–75 Shore kunde inte något samband mellan isfrik-tion och slitbanehårdhet påvisas.

De nya vinterdäcken var klart mjukast. Sambandet mellan ålder och hårdhet i åldersintervallet 4 till 15 år var försumbart.

Starkast effekt på friktionen hade dubbutstick och dubbkraft. Några gamla däck med stort dubbutstick och hög dubbkraft hade bland de bästa friktionsresultaten, likvärdiga med de nya dubbdäcken. Dubbdäck med dubbutstick under 0,9 mm och dubbkraft under 90 N gav dåliga friktionsresultat i klass med medeltalet för de begagnade dubbfria däcken i undersökningen.

Spridningen i resultat för de odubbade däcken var också stor och kunde inte helt förklaras med de studerade variablerna ålder, mönsterdjup och hårdhet. För-klaringen ligger troligen i mönsterutformning och andra egenskaper hos gummit än hårdheten.

De odubbade däcken uppvisar i allmänhet en väsentligt större friktionsförlust än de dubbade vid övergång från rullande till låst hjul vid bromsning resp. från liten till stor avdriftsvinkel (sladd) vid kurvtagning. Speciellt gällde detta de nya sommardäcken i hastighets klass V som i dag är vanliga på nyare personbilar.

Att vid försök till maximal bromsning resp. kurvtagning oväntat få en kraftig reduktion av broms- resp. kurvtagningsförmåga bedöms som en allvarlig olycks-riskfaktor speciellt som fordonets girstabilitet försämras allvarligt om friktionen på bakhjulen sjunker kraftigt vid bakaxelsladd.

Som ett mått på stabilitet i bromsverkan har begreppet bromsstabilitetsfaktor definierats som kvoten mellan friktionen vid låst hjul och maximal bromsfriktion.

Som ett mått på sladdstabilitet har en styrstabilitetsfaktor definierats som kvoten mellan sidfriktionen vid 20 graders sladdvinkel och maximal sidfriktion.

Dubbdäck med stort dubbutstick och stor dubbkraft har speciellt jämfört med odubbade däck utöver bättre broms- och styrfriktion också bättre stabilitets-faktorer.

Resultaten visar också på tydliga skillnader mellan olika typer av dubbade däck resp. mellan olika typer av odubbade däck. De nya sommardäcken hade sämst stabilitetsfaktor. Odubbade vinterdäck hade som grupp sämre stabilitetsfaktor än de dubbade.

Undersökningen har utförts med hjälp av en av VTI konstruerad klimatkont-rollerad däckprovningsanläggning. Broms- och styrförmåga för de provade däcken har uppmätts i form av maximal broms- och styrkraft samt broms- och styrkraft vid låst hjul resp. 20° avdriftsvinkel (sladd) uttryckta i friktionstal.

Mycket god överensstämmelse mellan resultat av prov i denna anläggning och motsvarande prov med bilar har tidigare påvisats.

Resultaten från proven kan användas av vanliga konsumenter som en hjälp vid bedömning av begagnade däcks prestanda eller för att avgöra om de egna begagnade vinterdäcken duger ännu en säsong. Resultaten kan dessutom användas som beslutsunderlag för eventuella ändringar i gällande bestämmelser om vinter-däck. Vidare kan resultaten användas av forskare inom ämnesområdet.

Page 15: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 9

The friction on smooth ice for new and used winter tyres. An investigation concerning the influence of age, tread depth, tread rubber hardness, stud protrusion and stud force by Olle Nordström Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI) SE-581 95 Linköping Sweden

Summary Studded tyres are superior on icy roads. No significant influence of age on the ice friction of winter tyres. The results show that on ice near zero degrees C, studded tyres as a group still are superior to non studded tyres including the specialised studless winter tyres often called ”friction tyres”. The differences in friction within the groups are however quite large.

The new winter tyres were clearly better than the average of the older tyres. In the age range 5 to 15 years however no significant influence of age on the ice friction of winter tyres could be found regardless of if they were studded or not.

The aim of the investigation which is sponsored by the ”(Personal Registration) Plate Fund” of the Swedish National Road Administration and of the Norwegian Public Road Administration is to investigate the correlation between ice grip of winter tyres and their age, tread depth and tread rubber hardness and for studded tyres also stud protrusion and stud force.

The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the in Sweden popular brands Gislaved, Michelin and Good Year of size 185/65 -R15.

Most of the tyres had been driven in ordinary traffic and varied in age from three (1998) to fifteen (1986) years. Tyres from 1994 only used in two earlier investigations also sponsored by the ”Plate Fund”, one on ice and one on wet asphalt, and a small number of new winter tyres were also tested. As reference some new summer tyres were tested as well.

The tests in this part investigation were carried out on smooth black ice near zero degrees centigrade (-3°C). This type of surface is one of the most dangerous with respect to traffic safety and has justified the development of studded tyres. Investigations on rough ice and wet ice will follow in the next few years.

The test results from this investigation do not answer the question whether or how the performance of a stored unused tyre is reduced with time. Results from an earlier investigation by VTI presented in this report indicates that a winter tyre can be stored at least up to 3 years without reduction of its ice friction performance.

Design changes can result in positive or negative change in ice friction depending on which properties the manufacturer has focused on. Of the four tested summer tyres one tyre in each of the two speed categories T and V were

Page 16: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

10 VTI meddelande 923

manufactured one year earlier than the other. The older V-tyre had better results but the older T-tyre worse. The best of these summer tyres were however from the same manufacturer and also had the hardest tread rubber why the differences probably is caused by construction rather than age.

In the investigated tread depth range from 4 to 10 mm a significant improve-ment of the ice grip could only be found in the range from 6 to 10 mm and with the strongest tendency for the studded tyres with a stud protrusion of 0,9 mm and over.

Increasing rubber hardness gave a decrease in friction in the range from 45 to 60 Shore. In the interval from 60 to 75 Shore no correlation could be found between ice friction and tread rubber hardness.

The new tyres had the lowest shore numbers i.e. were the softest. In the range from 5 to 15 years no correlation between age and tread rubber hardness could be found.

Stud protrusion and stud force had the strongest effect on the ice friction. Some very old tyres with large stud protrusion and stud force had among the best ice friction results comparable to those of the new studded tyres. Studded tyres with stud protrusion less than 0,9 mm and stud force below 90 N had clearly lower friction values comparable to the mean of the non studded used winter tyres in the investigation.

The variation in results for the non studded tyres was also large and could not be explained by the studied variables age, tread depth and tread rubber hardness. The explanation lies probably in tread pattern and other rubber characteristics than hardness.

The non studded tyres in general have a substantially larger drop in friction than the studded tyres from maximum friction condition to 20 degrees side slip angle or locked wheel friction condition. This was especially true for the summer tyres in the speed class V which are common on new cars.

This means that a vehicle with non studded tyres has lower performance limit and is more difficult to handle under limit conditions on ice at temperatures near the melting point.

An unexpected strong reduction of braking or cornering performance during maximum braking or cornering is seen as a serious accident risk factor especially as the yaw stability of the vehicle is seriously reduced if the friction of the rear wheels is drastically reduced during a rear wheel skid.

As a measure of stability in braking performance a braking stability factor has been defined as the ratio between the locked wheel friction and the maximum braking friction

As a measure of yaw stability a steering stability factor has been defined as the ratio between the 20 degree side slip angle lateral friction and the maximum lateral friction.

Studded tyres with large stud protrusion and stud force have compared to non studded tyres not only better braking and cornering performance but also better braking and steering stability factors.

The steering and braking performance of the tyres has been measured in a special climate controlled indoor high speed flat bed test facility developed by the VTI.

Very good correlation has earlier been found between results from the facility and lap time results from ice track circuit tests with cars as well as pure braking and cornering tests with cars on ice tracks.

Page 17: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 11

The results from the tests are intended for use by ordinary consumers as a guidance in estimating the performance of used tyres for example when buying used tyres or deciding whether their own used winter tyres are good for another season. The results can also be used as support for decisions concerning possible changes in present tyre regulations. Furthermore the results can be used by researchers in the subject area.

Page 18: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

12 VTI meddelande 923

Page 19: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 13

1 Bakgrund och syfte Körning på vinterväglag ställer betydligt större krav på bilföraren ifråga om hastighetsanpassning och bedömning av erforderliga stoppsträckor eftersom till-gänglig friktion inte alltid räcker för tillämpning av normalt körbeteende på bar-mark. Det är dock inte enbart vägbanan som avgör tillgänglig friktion utan även i hög grad däcken. Det är därför av stort allmänt intresse för bilägaren att få väg-ledning vid anskaffning av vinterdäck, även begagnade sådana. En annan viktig frågeställning är när det är dags att byta däck. Lagen föreskriver ett minsta mönsterdjup på 3 mm vilket i vinterdäcksammanhang får ses som mycket lågt ställt krav.

Vinterväglag är ett mångskiftande begrepp som sträcker sig från nysnö och snömodd till packad snö och slät is. Eftersom olycksrisken växer exponentiellt med minskande friktion (Wallman & Åström, 2001) är däckens friktion på ett av de halaste underlagen, slät is nära noll grader ett starkt inköpsargument.

Dubbar har hittills visat sig vara det effektivaste sättet att uppnå bästa möjliga friktion på detta underlag. På grund av dubbarnas negativa egenskap i form av vägslitage har stora ansträngningar gjorts för att få fram odubbade vinterdäck som kan konkurrera med de dubbade. Hittills har detta enligt tidigare VTI under-sökningar (Nordström & Samuelsson, 1990; Nordström & Gustavsson, 1997) dock inte lyckats fullt ut.

Utöver säkerhet är framkomlighet av stort intresse. Framkomlighetsproblemen är också störst på de halaste underlagen. Överensstämmelsen mellan driv- och bromsfriktion är så stor att separata driv- och bromsfriktionsprov bedöms som mindre angelägna.

Den föreliggande undersökningen har därför utförts på slät is nära noll grader (-3°C) i form av broms och kurvtagningsprov.

Enligt vägverkets bestämmelser för däck (VVFS, 1994:5) får dubbarna i ett nytt obegagnat personbilsdäck inte ha ett medelutstick överstigande 1,2 mm. Däck i trafik får inte ha mer än 2 mm dubbutstick. Vidare får den statiska dubbkraften vid 1,2 mm utstick inte överstiga 120 N.

Syftet med projektet är i första hand att undersöka inverkan av ålder, slitbane-hårdhet och mönsterdjup samt för dubbdäck även dubbutstick och statisk dubb-kraft på isfriktionen vid bromsning och styrning för ett stort antal begagnade vinterdäck med och utan dubb.

Resultaten från proven avses kunna användas av vanliga konsumenter som en hjälp vid bedömning av begagnade däcks prestanda t.ex. inför ett köp av begagnade däck eller för att avgöra om de egna begagnade vinterdäcken duger ännu en säsong. Resultaten kan dessutom användas av forskare i studier av trender, inverkan av ålder etc.

Page 20: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

14 VTI meddelande 923

2 Omfattning 2.1 Provade däck Undersökningen omfattar totalt 57 däck av totalt 12 däckfabrikat varav 53 vinter-däck och som referens 4 sommardäck av två fabrikat. Av vinterdäcken var 20 st dubbade. Sommardäcken hade storlek 185/65-15 hastighetsklass T och 195/65-15 hastighetsklass V. Vinterdäcken hade storlek 185/65-15 hastighetsklass Q och T med ett undantag där storleken var 185-15 (Viking Stop). Begagnade odubbade vinterdäck Antal däck: 27 Antal fabrikat: 11 Antal typer: 17 Ålder (år) Däckfabrikat och typ 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Bridgestone Blizzak WS 15 1

Dunlop SP Winter Sport M2 1 1

Dunlop SP Arctic x

Gislaved NordFrost 65 x

Gislaved CityFrost 2

Gislaved EuroFrost 1 2

Kumho GripMax 745 1

Good Year Ultra Grip 4+ 1 2

Good Year Vect R3 1

Michelin Maxi-Ice 1

Michelin Alpin 1

Michelin X M+S 100 2 1

Pirelli Winter 210 1 1

Semperit Top-Grip 1 1

Uniroyal MS * Plus 44 1

Yokohama Guardex K2 1

Wiking Stop Norway M+S 3000 1 Begagnade dubbdäck med dubbutstick mindre än 0,9 mm Antal däck: 9 Antal fabrikat: 4 Antal typer: 6 Ålder (år) Däckfabrikat och typ 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Continental Wiking Stop 4000 1

Gislaved NordFrost 65 1

Gislaved NordFrost II 1 1

Michelin Ivalo 1

Michelin X M+S 260 1 2

Pirelli Winter S-2 1

Page 21: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 15

Begagnade dubbdäck med dubbutstick 0,9 mm och större Antal däck: 11 Antal fabrikat: 4 Antal typer: 8 Ålder (år) Däckfabrikat och typ 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Gislaved NordFrost 65 1 1

Gislaved Nordfrost II 1 1

Gislaved Nordfrost III 1

Good Year Ultra Grip 400 1 1

Good Year Ultra Grip 500 1

Michelin Ivalo 1

Michelin X M+S 260 1

Viking Stop 1 Nya sommardäck Hastighetsklass T Antal däck: 2 Antal fabrikat: 2 Antal typer: 2 Good Year GT2 E Michelin Energy Nya sommardäck Hastighetsklass V Antal däck: 2 Antal fabrikat: 2 Antal typer: 2 Goodyear Eagle NCT5 Michelin Pilote Primacy Nya odubbade vinterdäck Antal däck: 6 Antal fabrikat: 6 Antal typer: 6 Bridgestone Blizzak WS-50 Continental Conti WinterContact Gislaved SoftFrost (Referensdäck) Good Year Ultra Grip 6 Michelin Maxi Ice Nokian Hakkapeliitta Q Nya dubbade vinterdäck Antal däck: 3 Antal fabrikat: 3 Antal typer: 3 Gislaved NordFrost 3 Good Year Ultra Grip 500 Michelin Ivalo

Page 22: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

16 VTI meddelande 923

Åldersfördelning för vinterdäcken

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

Ant

al d

äck

Odubbade däckDubbade däck

Diagram 1 Åldersfördelning för de provade vinterdäcken. Av de nya sommardäcken var två däck i varje hastighetsklass tillverkade under år 2001 och två under år 2000.

Trots att största lagliga genomsnittliga dubbutstick för ett nytt däck är 1,2 mm hade ett av de nya dubbdäcken större utstick (1,4 mm). I trafik godkännes dock upp till 2 mm. Värdena som redovisas i bilaga 1 varierade från 0,1 mm till 1,8 mm. Dubbkraften som enligt bestämmelserna får vara max 120 N vid 1,2 mm utstick varierade från 130 N till 200 N. Även dessa värden redovisas i tabell 2.

Samtliga nya däck hade något högre dubbkraft än tillåtet. 2.2 Antal prov Varje odubbat däck utsattes för 4 bromsprov och 4 styrprov jämt fördelade på två försöksdagar. Med dubbdäcken utfördes två bromsprov och två styrprov under en försöksdag. För att studera eventuell inverkan av ringtryck på friktionen utfördes för ett odubbat vinterdäck provserier vid tre olika tryck dvs. ytterligare 12 broms-prov och 12 styrprov. Totalt utfördes 300 bromsprov och 300 styrprov plus 80 kontrolldäcksprov med ett odubbat vinterdäck för kontroll av isfriktionens varia-tion och cirka 160 ispoleringsprov för konditionering av isen i början av proven på respektive spår under de totalt 20 effektiva försöksdagarna. Därutöver utfördes ett antal förprov. Totalt utfördes cirka 900 prov i däckprovningsanläggningen.

Page 23: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 17

3 Metod För att konditionera däcken kördes samtliga 100–120 km på torr väg innan proven på is utfördes.

Isproven har utförts i VTI:s stationära däckprovningsanläggning på polerad kärnis vid en istemperatur av -3ºC – ±0,5ºC. Apparaturen som visas i figur 1 och beskrivs närmare i VTI särtryck nr 220 (Nordström, 1994) består av en stilla-stående men vridbar hjulupphängning med mätdon för samtidig uppmätning av krafter mellan däck och vägbana i längsled, sidled och vertikalled. Vägbanan består av en rörlig 55 m lång isbelagd stålbalk som drivs och bromsas av ett hydraulmotordrivet stållinspel.

Figur 1 VTI:s däckprovningsanläggning. Provningshastigheten har varit 30 km/h, hjullasten 4000 N och ringtrycket 200 kPa. Proven har utförts i form av bromsfriktionsprov och sidfriktionsprov (kurvtagning).

Resultaten från denna provutrustning har vid tidigare jämförande prov utförda av VTI och ett flertal däcktillverkare visat sig stämma väl överens med sådana erhållna vid motsvarande utomhusprov med bilar.

Vid bromsfriktionsproven i föreliggande undersökning ökades bromskraften kontinuerligt med en hastighet som medförde att friktionsmaximum uppnåddes efter cirka 0,5 s varefter hjullåsning inträffade. Hjullåsningen bibehölls under resten av provförloppet.

Vid sidfriktionsproven ändrades hjulets vinkel relativt färdriktningen (avdrifts-vinkeln) från noll till 20 grader på cirka två sekunder varvid vridningen var lång-sammare upp till 5 grader. Sidfriktionsmaximum erhölls inom detta gradtal som uppnåddes på cirka en sekund. Sidfriktionen vid 20 grader representerar kurvtag-ningsförmågan när friktions-maximum överskridits. Denna betingelse betecknas ofta som sladd speciellt om den inträffar på bakhjulen eftersom hela bilen då intar samma onormalt stora vinkel mot färdriktningen.

Provningarna har för de odubbade däcken utförts som två provserier, var och en bestående av ett antal sammanhållna provblock om två prov. Före varje sådant provblock har en ny isyta tillverkats och förpolerats tre gånger vid full provhastig-het med hjälp av speciell poleranordning bestående av en gummiplatta som trycks mot isen. Därefter har prov med ett referensdäck som återkommer i varje prov-

Page 24: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

18 VTI meddelande 923

serie utförts för att vid behov kunna kompensera för små skillnader i försöks-betingelserna.

Efter dessa inledande prov kördes dubbelprov först med fyra odubbade däck. Därpå kördes enkelprov med referensdäcket följt av ett dubbelprov med den dubbningsbara däcktypen försedd med dubbar. Med dubbelprov menas två prov utförda efter varandra med samma däck. Att endast ett dubbelprov utfördes med dubbdäcken beror på att isen var påverkad av dubbarna och måste förnyas för att få likvärdiga förhållanden för ett ytterligare dubbelprov. Tyvärr kunde detta inte genomföras av ekonomiska skäl.

Mellan varje enkelt prov återförs banan med låg hastighet (0,5 m/s) till start-läge med poleranordningen i verksamt läge. Tidsintervallet mellan varje enskilt prov har varit cirka 6 minuter

Varje provad däcktyp och dimension har således ingått i två provblock med bromsprov och två provblock med sidfriktionsprov. Varje isläggning har kunnat utnyttjas för två provblock genom att provhjulet förskjutits i sidled. Därvid har ett provblock avsett bromsfriktion och ett provblock sidfriktion. I dessa block har samtliga ingående däcktyper varit desamma.

Utöver friktionsmätningarna har medelvärdet av dubbutsticket och den statiska dubbkraften för 15 dubbar på varje dubbat däck uppmätts. Vidare har mönster-djupet och slitbanegummits hårdhet uppmätts, den sistnämnda storheten mättes med en Shoretalmätare vid 20ºC. Dessutom har däckmönstret fotograferats (se bilaga 2).

Page 25: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 19

4 Resultatmått Medelvärdet av de gjorda mätningarna har använts som jämförelsevärde för ett enskilt däck, dvs. medelvärdet av fyra mätningar för odubbade och av två för dubbade däck. Någon justering för varierande mätbetingelser har inte ansetts nödvändig.

Resultaten redovisas i form av friktionstal. Högre friktionstal innebär bättre väggrepp. Sambandet mellan utnyttjat friktionstal och bromssträcka från hastig-heterna 50, 70, 90 och 110 km/h visas i diagram 2, 3, 4 och 5. Bromssträckan beräknas enligt ECE reglemente 13 (ECE Reglemente 13, 1999). Formeln är där S= 0,1xV + V2/150 där S är bromssträckan i meter och V är hastigheten i km/h. Även stoppsträckan för en reaktionstid på 1 sekund visas. Det framgår att den sträcka som bilen färdas under reaktionstiden utgör allt större del av stoppsträckan ju högre friktionstalet är.

Bromsfriktionsmaximum och medelvärdet av friktionen vid låst hjul under 1 sekund omedelbart efter låsningen har använts som mått på bromsförmågan.

Vid typprovning enligt ECE Reglemente 13, Annex13 av låsningsfria bromsar krävs att minst 75 % av friktionsmaximum skall kunna utnyttjas. (ECE Reglemente 13, 1999). Om bromsfriktionsmaximum är 0,20 skall man således vid bromsning kunna utnyttja minst 0,15. Vanligen kan cirka 90 %, dvs. i exemplet 0,18, utnyttjas.

På motsvarande sätt som i bromsfallet används sidfriktionens maximalvärde och medelvärdet av sidfriktionen vid 20º avdriftsvinkel under en sekund som mått på kurvtagningsförmågan.

Utnyttjad friktion - Bromssträcka från 50 km/h

0.05

0.06

0.07

0.080.090.1

0.15

0.2

0.30.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.3

020406080

100120140160180200220

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Utnyttjad friktion

Bro

mss

träc

ka f

rån

50 k

m/h

(m

)

Bromssträcka ECEStoppsträcka, 1sek reaktion

Diagram 2 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 50 km/h.

Page 26: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

20 VTI meddelande 923

Utnyttjad friktion - Bromssträcka från 70 km/h0.05

0.06

0.07

0.08

0.090.1

0.15

0.2

0.30.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.3

020406080

100120140160180200220240260280300320340360380400

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Utnyttjad friktion

Bro

mss

träc

ka f

rån

70 k

m/h

(m) Bromssträcka ECE

Stoppsträcka, 1sek reaktion

Diagram 3 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 70 km/h.

Utnyttjad friktion - Bromssträcka från 90 km/h

0.05

0.06

0.07

0.080.090.1

0.15

0.2

0.30.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.3

050

100150200250300350400450500550600650700

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Utnyttjad friktion

Bro

mss

träc

ka f

rån

90 k

m/h

(m) Bromssträcka ECE

Stoppsträcka 1sek reaktion

Diagram 4 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 90 km/h.

Page 27: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 21

Utnyttjad friktion - Bromssträcka från 110 km/h

0.05

0.06

0.07

0.08

0.090.1

0.15

0.2

0.30.4

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.3

050

100150200250300350400450500550600650700750800850900950

1000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5Utnyttjad friktion

Bro

mss

träc

ka f

rån

110

km/h

(m) Bromssträcka ECE

Stoppsträcka 1sek reaktion

Diagram 5 Samband mellan friktionstal och bromssträcka resp. stoppsträcka från 110 km/h. Mellan utnyttjat friktionstal och kurvhastighet råder följande fysikaliska samband.

V2= RxMYx 9,81x 3,62 där V är hastigheter i km/h, R är kurvradien och MY friktionstalet. I tabellerna nedan visas samhörande värden för V och MY för R = 50 och 100 m. Kurvradie 50 m Friktionstal 0,05 0,10 0,125 0,15 0,175 0,20 0,225 0,25 0,30 Maxhastighet km/h

17,8 25,2 28,2 30,9 33,4 35,7 37,8 39,9 43,7

Kurvradie 100 m Friktionstal 0,05 0,10 0,125 0,15 0,175 0,20 0,225 0,25 0,30 Maxhastighet km/h

25,2 35,7 39,9 43,7 47,2 50,4 53,5 56,4 61,8

Utöver dessa friktionsmått redovisas tre ytterligare kvalitetstal som benämns bromsstabilitet, styrstabilitet resp. totalt isgreppsvärde.

Bromsstabilitet definieras som friktionen vid låst hjul dividerad med den maximala bromsfriktionen. En stor skillnad mellan maximal bromsfriktion och friktionen vid låst hjul ger således ett lågt stabilitetstal, vilket bedöms som oönskat eftersom en ökad pedalkraft mot förväntan ger en minskad bromsverkan. Ju större denna plötsliga minskning är desto större blir den negativa överrask-ningen som ju kan tolkas som fel på bromssystemet.

Värdet av hög maximal bromsfriktion minskar därför om stabilitetstalet är lågt. Med ABS-bromsar förhindras hjullåsning och stabilitetstalet för bromsning blir då mindre betydelsefullt. Även ABS-bromsningens effektivitet påverkas dock i nega-tiv riktning av ett lågt stabilitetstal på grund av att friktionen då sjunker snabbt efter maximalvärdet och att det är svårt att reglera in exakt på maximalvärdet. Hur

Page 28: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

22 VTI meddelande 923

mycket beror på ABS-konstruktionen, bromssystemets skick i övrigt samt på friktionsförändringens snabbhet under låsningsförloppet.

Styrstabilitet definieras som sidfriktionen vid 20º avdriftsvinkel dividerad med den maximala sidfriktionen. Om sidfriktionsmaximum överskrids först på bakhjulen kommer bilen att råka ut för en s.k. bakvagnssladd vilket innebär att fordonet börjar rotera på ett oönskat sätt. Ju lägre stabilitetstal desto snabbare utvecklas sladdrörelsen och är då naturligtvis svårare att häva med styrkorrek-tioner. Om framhjulen överskrider avdriftsvinkeln för den maximala sidfriktionen avtar kurvtagningsförmågan och ytterligare ökning av rattutslaget minskar den ytterligare. Ju lägre stabilitetstal desto större är denna minskning som upplevs som att bilen tappar styrförmågan och tenderar att gå rakt fram vilket kan innebära mot diket eller mötande fordon. I detta fall finns inga vanligt förekommande hjälp-system motsvarande ABS.

En form av styrstabiliseringssystem finns dock på vissa nya bilar där bromsarna på enskilda hjul ansätts automatiskt för att ge stabiliserande moment på bilen och samtidigt minska hastigheten för att därmed förhindra sladd. Om hastig-heten är för hög kommer dock friktionsmaximum att överskridas på samtliga hjul och om styrstabiliteten hos däcken är låg kommer sidfriktionen snabbt att sjunka om man försöker klara kurvan med ökat rattutslag. Enligt en finsk undersökning är sladdolyckor en dominerande olycksorsak på vinterväglag (Craelius Kar Nokia Tyres Ltd, 1989).

Sammantaget bedöms därför styrstabiliteten som viktigare än bromsstabili-teten.

För att kunna beskriva däckets friktionsegenskaper med ett enda värde har begreppet totalt isgreppsvärde införts. Totalt isgreppsvärde definieras som 11,9 x(10x(2xbromsfriktionen + bromsfriktionen vid låst hjul +2x maximala sidfriktionen + 2xsidfriktionen vid 20º avdriftsvinkel)+ bromsstabilitet + 2xstyrstabilitet). Friktionsvärdena har multiplicerats med 10 för att ge en storlek liknande stabilitetstalen. Bromsfriktionen vid låst hjul och bromsstabilitet har endast getts halva värdet relativt de andra. Motivet för detta är att ABS numera är så vanligt att låsta hjul sällan förekommer. Faktorn 11,9 har valts för att ge det sämsta sommardäcket värdet 100. Korrelationen mellan isgreppvärde och bromsfriktion resp. sidfriktion är som önskat hög vilket framgår av resultatredo-visningen i avsnitt 6 (diagram 49–51).

Page 29: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 23

5 Resultat Resultaten redovisas grafiskt i diagram 6–51 samt i tabellform i bilaga 1 (tabell 2 och 3). I bilaga 1 redovisas även alla övriga data för de provade däcken (tabell 1). I bilaga 2 visas däckens slitbanemönster. I bilaga 3 redovisas resultaten från en tidigare av VTI icke publicerad studie av ålderns inverkan på isfriktionen för obegagnade och endast inkörda däck bekostad av däckbranschens informations-råd. I diagrammen visas friktionsmåtten som funktion av ålder, däckmönsterdjup, slitbanehårdhet, dubbutstick och dubbkraft. Trendlinjer visas i diagrammen till-sammans med dessas ekvationer samt korrelationsvärdet R2. Ett högt värde betyder hög statistisk säkerhet för sambandet mellan beroende och oberoende variabel. 5.1 Ålder – mönsterdjup Av diagram 6 framgår att de minsta mönsterdjupen hos de provade däcken som är 4 mm finns i åldersintervallet 6–10 år. Däcken som var 12 år och äldre hade 7–9,5 mm mönsterdjup dvs. nära nyskick där mönsterdjupet beroende på typ varierade mellan 8 och 10 mm. Det minsta mönsterdjupet hos dubbdäcken var 6 mm.

Ålder - Mönsterdjup

0

2

4

6

8

10

12

0 5 10 15 20Ålder (år)

Mön

ster

djup

(mm

)

Odubbade vinterdäckSommardäckDubbdäck

Trendlinje odubbade vinterdäck

Trendlinje dubbade vinterdäck

Diagram 6 Ålder – mönsterdjup. 5.2 Ålder – slitbanehårdhet Av diagram 7 framgår att de flesta helt nya däcken är avsevärt mjukare än de 3–15 år gamla däcken. Inom den senare gruppen är trenden mot hårdare däck med stigande ålder inte särskilt stark. Något överraskande är de äldre dubbdäcken som grupp mjukare än de odubbade. I åldersintervallet 7–15 år finns inte något sam-band mellan ålder och slitbanehårdhet.

Page 30: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

24 VTI meddelande 923

Ålder - Slitbanehårdhet

y = -0.1508x2 + 2.9025x + 53.101 R2 = 0.5465

y = 0.5x + 65 R2 = 0.0133

y = -0.092x2 + 1.9833x + 53.955 R2 = 0.7755

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Ålder (år)

Slitb

aneh

årdh

et (S

hore

)

Odubbade vinterdäck

Sommardäck

Dubbdäck

Diagram 7 Ålder – slitbanehårdhet. 5.3 Ålder – dubbutstick Av diagram 8 framgår att det inte finns något samband mellan ålder och dubb-utstick hos de undersökta däcken. Spridningen i dubbutstick är stor, medelvärdet är 0,8 mm och cirka hälften av däcken har lägre utstick än det i VV däckbe-stämmelser rekommenderade minimivärdet 0,9 mm. Två av de nya däcken har medelutsticket 1, 0 mm och det tredje 1,4 mm.

Ålder - Dubbutstick

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

0 5 10 15 20Ålder (År)

Dub

buts

tick

(mm

)

Trendlinje

Diagram 8 Ålder – dubbutstick.

Page 31: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 25

5.4 Ålder – dubbkraft Av diagram 9 framgår att det finns en mycket svag tendens till avtagande dubbkraft med ökande ålder. Denna tendens förklaras i huvudsak av att de helt nya däcken har högre dubbkraft än tillåtet.

Ålder - Dubbkraft

y = -3.4372x + 115.46R2 = 0.1066

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5 10 15 20Ålder (År)

Dub

bkra

ft (N

)

Trendlinje

Diagram 9 Ålder – dubbkraft. 5.5 Dubbutstick – dubbkraft Av diagram 10 framgår att det som förväntat finns en tendens till ökad dubbkraft med ökat dubbutstick. Spridningen är dock stor vilket ger relativt låg korrelation.

Dubbutstick - Dubbkraft

y = 61.825x + 43.975R2 = 0.4497

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 0.5 1 1.5 2Dubbutstick (mm)

Dub

bkra

ft (N

)

Diagram 10 Dubbutstick - dubbkraft.

Page 32: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

26 VTI meddelande 923

5.6 Ålder – isfriktion 5.6.1 Maximal bromsfriktion Av diagram 11 framgår att de nya däcken har högst friktion. Från omkring 5 års ålder är åldersberoendet försumbart. Dubbdäcken med utstick 0,9 mm och över har i medeltal cirka 0,03 högre friktionstal än odubbade däck medan de med mindre dubbutstick är i stort sett likvärdiga med odubbade däck. Av de nya endast inkörda sommardäcken hade de som tillverkats år 2000 bättre friktion än de som tillverkats år 2001. Här har dock fabrikatet sannolikt större betydelse än till-verkningsåret. Den tidigare icke publicerade studien med odubbade vinterdäck av samma typ gav inte någon skillnad i prestanda över ett treårsintervall i till-verkningstidpunkt. Denna studie redovisas i bilaga 3.

Odubbade och dubbade vinterdäckÅlder - Maximal bromsfriktion

y = 8E-05x2 - 0.0033x + 0.1601 R2 = 0.4072

y = 0.0003x2 - 0.0066x + 0.1962 R2 = 0.3404

y = -0.0005x + 0.1386 R2 = 0.0067

y = 0.0053x + 0.1153

y = 0.0365x + 0.1143

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0 2 4 6 8 10 12 14 16Ålder (År)

Max

imal

bro

msf

riktio

n

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck Hastighetsklass T

Sommardäck Hastighetsklass V

Diagram 11 Ålder – Maximal bromsfriktion.

Page 33: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 27

5.6.2 Bromsfriktion vid låst hjul Av diagram 12 framgår att även bromsfriktionen vid låst hjul är högst för de nya däcken. För de begagnade däcken i åldersintervallet 3–15 år är tendensen till minskad friktion med ökande ålder mycket svag eller obefintlig. Liksom för maximal bromsfriktion har dubbdäcken med utstick från 0,9 mm och uppåt i medeltal cirka 0,03 högre friktionstal än de odubbade vinterdäcken. På grund av de lägre friktionstalen är skillnaden procentuellt större, 30 % jämfört med 20 %. Dubbdäcken med mindre dubbutstick än 0,9 mm är även här likvärdiga med odubbade vinterdäck.

Dubbade och odubbade däck Ålder - Bromsfriktion låst hjul

y = -0.0011x + 0.0943 R2 = 0.0411

y = -0.0535x + 0.1075

y = 0.0006x2 - 0.0111x + 0.1678 R2 = 0.5169y = 0.0004x2 - 0.0096x + 0.1299 R2 = 0.5595

y = 0.0073x + 0.0680.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0 2 4 6 8 10 12 14 16Ålder (År)

Bro

msf

riktio

n lå

st h

jul

Odubbade vinterdäckDubbutstick 0,9 mm och störreDubbutstick mindre än 0,9 mmSommardäck TSommardäck V

Diagram 12 Ålder – Bromsfriktion vid låst hjul. 5.6.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) Av diagram 13 framgår att sambandet mellan sidfriktion och ålder är mycket svagt eller obefintligt. De nya däcken är i medeltal något bättre än de begagnade. Ser man enbart till de begagnade från tre år och äldre kan sambandet ses som obefintligt. Som i fallet med bromsfriktion har de dubbade däcken med dubb-utstick 0,9 mm och större cirka 0,03 (20 %) högre friktionstal än de odubbade vinterdäcken och de dubbade med mindre dubbutstick än 0,9 mm.

Odubbade och dubbade däckÅlder - Maximal sidfriktion

y = 0.0001x2 - 0.0036x + 0.1645 R2 = 0.3406

y = 0.0003x2 - 0.0053x + 0.1983 R2 = 0.2042

y = 0.0013x + 0.133 R2 = 0.0234

y = 0.0395x + 0.1243

y = 0.014x + 0.1243

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Ålder (År)

Max

imal

sid

frik

tion

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck Hastighetsklass T

Sommardäck HastighetsklassV

Diagram 13 Ålder – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga).

Page 34: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

28 VTI meddelande 923

5.6.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel Av diagram 14 framgår att de nya däcken även i detta avseende är bättre än de begagnade. För de begagnade däcken (3–15 år) är sambandet mellan ålder och friktion svagt till obefintligt. Dubbdäcken med utstick från 0,9 mm och uppåt är här mer överlägsna de odubbade däcken än i övriga fall med cirka 0,05 (50 %) högre friktionstal. Liksom tidigare är dubbdäcken med utstick under 0,9 mm lik-värdiga med de odubbade däcken. De nya sommardäcken är sämst och likvärdiga med de sämsta begagnade odubbade vinterdäcken.

Dubbade och odubbade däck Ålder - Sidfriktion 20 grader avdiftsvinkel (sladd)

y = 0.0002x2 - 0.0054x + 0.121 R2 = 0.59

y = 0.0004x2 - 0.0071x + 0.1731 R2 = 0.2505y = 0.0006x + 0.0933 R2 = 0.0105

y = 0.0047x + 0.0783y = -0.036x + 0.1093

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0 2 4 6 8 10 12 14 16Ålder (År)

Sidf

riktio

n 20

gra

der s

ladd

Odubbade vinterdäckDubbutstick 0,9 mm och störreDubbutstick mindre än 0,9 mmSommardäck TSommardäck V

Diagram 14 Ålder – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel. 5.6.5 Bromsstabilitet Av diagram 15 framgår att bromsstabiliteten är bäst för de nya vinterdäcken. För de begagnade vinterdäcken är bromsstabiliteten avtagande med ökande ålder och främst för de odubbade däcken. Dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större har klart bättre bromsstabilitet (cirka 20 %) än de övriga kategorierna. Liksom tidigare är dubbdäcken med lägre utstick än 0,9 mm likvärdiga med de odubbade däcken. Tre av de nya sommardäcken var likvärdiga med de nyare begagnade odubbade vinterdäcken medan det fjärde hade ett av de lägsta värdena av alla de provade däcken.

Dubbade och odubbade däckÅlder - Bromsstabilitet

y = -0.0041x + 0.8005 R2 = 0.0714

y = -0.0059x + 0.6861 R2 = 0.0421

y = -0.2405x + 0.7131

y = 0.0345x + 0.59

y = -0.0174x + 0.7557 R2 = 0.2542

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Ålder (År)

Bro

mss

tabi

litet

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm ochstörreDubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 15 Ålder – Bromsstabilitet.

Page 35: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 29

5.6.6 Styrstabilitet Av diagram 16 framgår att styrstabiliteten är bäst för de nya vinterdäcken. För de begagnade dubbdäcken är bromsstabiliteten oberoende av åldern. För de odubbade vinterdäcken avtar styrstabiliteten med åldern till cirka 8 år varefter åldersberoendet upphör. Dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större har klart bättre styrstabilitet (cirka 30 %) än de odubbade vinterdäcken. Dubbdäcken med lägre utstick än 0,9 mm är cirka 10 % bättre än de odubbade vinterdäcken. De nya sommardäcken var likvärdiga med de begagnade odubbade vinterdäcken över 6 års ålder.

Dubbade och odubbade däck Ålder - Styrstabilitet

y = 0.0009x2 - 0.0205x + 0.7369 R2 = 0.4304

y = 0.0008x2 - 0.014x + 0.8719 R2 = 0.1333

y = -0.003x + 0.7122 R2 = 0.0114

y = -0.0776x + 0.6672

y = -0.0294x + 0.6298

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16Ålder (År)

Styr

stab

ilite

t

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 16 Ålder – Styrstabilitet. 5.6.7 Totalt isgreppsvärde Av diagram 17 och 18 framgår att det totala isgreppsvärdet är bäst för de nya vinterdäcken. För de begagnade dubbdäcken är det totala isgreppsvärdet obero-ende av åldern. För de odubbade vinterdäcken avtar isgreppsvärdet med åldern till cirka 5 år varefter åldersberoendet blir försumbart. Dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större har klart bättre totalt isgreppsvärde (cirka 25 %) än de odubbade vinterdäcken. Dubbdäcken med lägre utstick än 0,9 mm är likvärdiga med de odubbade vinterdäcken. De begagnade odubbade vinterdäcken var cirka 25 % bättre än det sämsta nya sommardäcket.

Page 36: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

30 VTI meddelande 923

Dubbade och odubbade däck Ålder 0-15 år - Totalt isgreppsvärde

y = 0.1746x2 - 4.8682x + 148.56 R2 = 0.5984

y = 1.2211x2 - 15.552x + 203.02 R2 = 0.2663

y = 0.0641x + 123.23 R2 = 0.0002

y = -37.747x + 138.06

y = 6.2872x + 105.770

50

100

150

200

250

0 2 4 6 8 10 12 14 16Ålder (År)

Tota

lt is

grep

psvä

rde

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck hastighetsklass T

Sommardäck Hastighetsklass V

Diagram 17 Ålder 0–15 år – Totalt isgreppsvärde.

Dubbade och odubbade däck Ålder 5-15 år - Totalt isgreppsvärde

y = 0.3012x + 121.11 R2 = 0.0024

y = 0.6415x + 152.12 R2 = 0.0182

y = -1.441x + 133.2 R2 = 0.1564

0

50

100

150

200

250

4 6 8 10 12 14 16Ålder (År)

Tota

lt is

grep

psvä

rde

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Diagram 18 Ålder 5–15 år – Totalt isgreppsvärde.

Page 37: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 31

5.7 Mönsterdjup – isfriktion 5.7.1 Maximal bromsfriktion Av diagram 19 framgår att den maximala bromsfriktionen för de odubbade vinter-däcken och dubbdäcken med dubbutstick under 0,9 mm är oberoende av mönster-djupet. För dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större ökar friktionen med mönsterdjupet.

Odubbade och dubbade vinterdäckMönsterdjup - Maximal bromsfriktion

y = -0.0008x + 0.1403 R2 = 0.002

y = 0.018x + 0.0257 R2 = 0.5704

y = -0.0004x + 0.1462 R2 = 0.0028

y = 0.0105x + 0.0260.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0 2 4 6 8 10

Mönsterdjup (mm)

Max

imal

bro

msf

riktio

n

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck Hastighetsklass T

Sommardäck HastighetsklassV

Diagram 19 Mönsterdjup – Maximal bromsfriktion. 5.7.2 Bromsfriktion vid låst hjul Av diagram 20 framgår att bromsfriktionen vid låst hjul för de odubbade vinter-däcken och dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större ökar friktionen med mönsterdjupet. För dubbdäcken med dubbutstick mindre än 0,9 mm är friktionen vid låst hjul oberoende av mönsterdjupet.

Dubbade och odubbade däckMönsterdjup - Bromsfriktion låst hjul

y = 0.0229x - 0.0522 R2 = 0.751

y = 0.0072x + 0.0418 R2 = 0.3082

y = -0.0004x + 0.089 R2 = 0.0006

y = 0.0145x - 0.0553

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Mönsterdjup (mm)

Bro

msf

riktio

n lå

st h

jul

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 20 Mönsterdjup – Bromsfriktion vid låst hjul.

Page 38: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

32 VTI meddelande 923

5.7.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) Av diagram 21 framgår att den maximala sidfriktionen för de odubbade vinter-däcken är oberoende av mönsterdjupet. För dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större ökar friktionen med mönsterdjupet. För dubbdäcken med dubbutstick mindre än 0,9 mm är trendlinjen för friktionen svagt fallande med mycket låg korrelation.

Dubbade och odubbade däckMönsterdjup - Maximal sidfriktion

y = 0.0156x + 0.0553 R2 = 0.6193

y = -3E-05x + 0.1487 R2 = 1E-05

y = -0.004x + 0.17 R2 = 0.0257

y = 0.028x - 0.11370.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Mönsterdjup (mm)

Max

imal

sid

frik

tion

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 21 Mönsterdjup – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga). 5.7.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel Av diagram 22 framgår att sidfriktionen vid 20º avdriftsvinkel för de odubbade vinterdäcken och dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större ökar med mönsterdjupet. För dubbdäcken med dubbutstick mindre än 0,9 mm är friktionen vid 20º avdriftsvinkel svagt fallande med ökat mönsterdjup.

Korrelationen för dessa och odubbade vinterdäcken är dock mycket låg varför man kan säga att samband i praktiken saknas.

y = -0.0033x + 0.1206 R2 = 0.0328

y = 0.0194x - 0.0055 R2 = 0.6895

y = 0.0095x - 0.0025

y = 0.0014x2 - 0.0159x + 0.1331 R2 = 0.2211

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0 2 4 6 8 10Mönsterdjup (mm)

Sidf

riktio

n 20

gra

der s

ladd

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Dubbade och odubbade däck Mönsterdjup - Sidfriktion 20 grader avdriftsvinkel (sladd)

Diagram 22 Mönsterdjup – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdrifts-vinkel.

Page 39: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 33

5.7.5 Bromsstabilitet Av diagram 23 framgår att bromsstabiliteten för de odubbade vinterdäcken och dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större ökar med mönsterdjupet. För dubbdäcken med dubbutstick mindre än 0,9 mm är bromsstabiliteten oberoende av mönsterdjupet. Detta gäller även för sommardäcken.

Dubbade och odubbade däckMönsterdjup - Bromsstabilitet

y = 0.0491x + 0.3752 R2 = 0.4998

y = 0.0514x + 0.2776 R2 = 0.5655

y = 0.0031x + 0.6197 R2 = 0.0013

y = 0.0689x + 0.00420.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

5 6 7 8 9 10 11

Mönsterdjup(mm)

Bro

mss

tabi

litet

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 23 Mönsterdjup – Bromsstabilitet. 5.7.6 Styrstabilitet Av diagram 24 framgår att styrstabiliteten för de odubbade vinterdäcken och dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större ökar med mönsterdjupet. Ökningen är dock mindre än för bromsstabiliteten och sambandet svagare. För dubbdäcken med dubbutstick mindre än 0,9 mm är styrstabiliteten oberoende av mönsterdjupet. Detta gäller även för sommardäcken.

Dubbade och odubbade däck Mönsterdjup - Styrstabilitet

y = 0.0371x + 0.5308 R2 = 0.3588

y = 0.0218x + 0.4989 R2 = 0.4391

y = 0.001x + 0.6824 R2 = 0.0001

y = -0.0588x + 1.12990.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Mönsterdjup(mm)

Styr

stab

ilite

t

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 24 Mönsterdjup – Styrstabilitet.

Page 40: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

34 VTI meddelande 923

5.7.7 Totalt isgreppsvärde Av diagram 25 framgår att det totala isgreppsvärdet för de odubbade vinterdäcken och dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större ökar med mönsterdjupet. För de odubbade vinterdäcken är sambandet dock så svagt att det kan försummas. För dubbdäcken med dubbutstick mindre än 0,9 mm är det totala isgreppsvärdet oberoende av mönsterdjupet. För sommardäcken anger trendlinjen att det totala isgreppsvärdet minskar med ökat mönsterdjup. Sambandet är dock statistiskt mycket osäkert.

Dubbade och odubbade däck Mönsterdjup - Totalt isgreppsvärde

y = 0.9269x2 - 9.8536x + 146.75 R2 = 0.1528

y = 2.4728x2 - 23.095x + 187.07 R2 = 0.7968

y = -1.9003x + 136.8 R2 = 0.0155

y = 12.574x - 1.11380

50

100

150

200

250

0 2 4 6 8 10 12Mönsterdjup (mm)

Tota

lt is

grep

psvä

rde

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 25 Mönsterdjup – Totalt isgreppsvärde.

Page 41: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 35

5.8 Slitbanehårdhet – isfriktion 5.8.1 Maximal bromsfriktion Av diagram 26 framgår att den maximala bromsfriktionen minskar med ökande hårdhet för samtliga däckkategorier utom sommardäcken där friktionen ökar. Sambanden är dock statistiskt svaga.

Odubbade och dubbade däckSlitbanehårdhet - Maximal bromsfriktion

y = 3E-05x2 - 0.0042x + 0.3049 R2 = 0.2946

y = -0.0035x + 0.3807 R2 = 0.3399

y = -0.0049x + 0.4499 R2 = 0.2747

y = 0.0013x + 0.0339

y = 0.0122x - 0.6766 0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

40 45 50 55 60 65 70 75Slitbanehårdhet (Shore)

Max

imal

bro

msf

riktio

n

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck Hastighetsklass T

Sommardäck Hastighetsklass V

Diagram 26 Slitbanehårdhet – Maximal bromsfriktion. 5.8.2 Bromsfriktion vid låst hjul Av diagram 27 framgår att bromsfriktionen vid låst hjul minskar med ökande hårdhet för samtliga däckkategorier utom sommardäcken där friktionen ökar. För dubbdäcken med litet utstick och sommardäcken är dock sambanden statistiskt mycket osäkra.

Dubbade och odubbade däckSlitbanehårdhet - Bromsfriktion låst hjul

y = -0.0048x + 0.4213 R2 = 0.5255

y = -0.0027x + 0.2611 R2 = 0.5278

y = -0.004x + 0.3397 R2 = 0.2333

y = 0.0178x - 1.1052y = 0.0018x - 0.0444

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74Slitbanehårdhet (Shore)

Bro

msf

riktio

n lå

st h

jul

Odubbade vinterdäckDubbutstick 0,9 mm och störreDubbutstick mindre än 0,9 mmSommardäck TSommardäck V

Diagram 27 Slitbanehårdhet – Bromsfriktion vid låst hjul.

Page 42: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

36 VTI meddelande 923

5.8.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) Av diagram 28 framgår att den maximala sidfriktionen minskar med ökande hårdhet för samtliga däckkategorier utom sommardäcken där friktionen ökar. Sambanden är dock statistiskt osäkra.

Dubbade och odubbade däckSlitbanehårdhet - Maximal sidfriktion

y = -0.0027x + 0.3429 R2 = 0.292

y = -0.0011x + 0.2168 R2 = 0.2545

y = -0.0061x + 0.5309 R2 = 0.2167y = 0.0132x - 0.7316

y = 0.0035x - 0.09280.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

40 45 50 55 60 65 70 75Slitbanehårdhet (Shore)

Max

imal

sid

frik

tion

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 28 Slitbanehårdhet – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga. 5.8.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º sladd avdriftsvinkel Av diagram 29 framgår att sidfriktionen vid 20º sladd (avdriftsvinkel) minskar med ökande hårdhet för samtliga däckkategorier utom för sommardäcken där friktionen ökar. Sambanden är dock statistiskt mycket osäkra.

y = 7E-05x2 - 0.0096x + 0.4341 R2 = 0.5764

y = 0.0002x2 - 0.0228x + 0.9223 R2 = 0.348

y = -0.0051x + 0.4253 R2 = 0.2876

y = 0.0012x + 0.0046

y = 0.012x - 0.7068

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

40 45 50 55 60 65 70 75Slitbanehårdhet (Shore)

Sidf

riktio

n 20

gra

der s

ladd

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Dubbade och odubbade däckSlitbanehårdhet - Sidfriktion 20 grader avdriftsvinkel (sladd)

Diagram 29 Slitbanehårdhet – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º av-driftsvinkel (sladd).

Page 43: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 37

5.8.5 Bromsstabilitet Av diagram 30 framgår att bromsstabiliteten minskar med ökande hårdhet för samtliga däckkategorier utom för sommardäcken där bromsstabiliteten ökar. Sam-banden är dock statistiskt mycket osäkra.

Dubbade och odubbade däckSlitbanehårdhet - Bromsstabilitet

y = -0.0106x + 1.4072 R2 = 0.37

y = -0.0122x + 1.4148 R2 = 0.3942

y = -0.0053x + 0.9783 R2 = 0.0133

y = 0.0802x - 4.7372

y = 0.0086x + 0.05590.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

40 45 50 55 60 65 70 75Slitbanehårdhet (Shore)

Bro

mss

tabi

litet

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 30 Slitbanehårdhet – Bromsstabilitet. 5.8.6 Styrstabilitet Av diagram 31 framgår att styrstabiliteten minskar med ökande hårdhet för samt-liga däckkategorier utom för sommardäcken där styrstabiliteten ökar. Sambanden är dock statistiskt mycket osäkra.

Odubbade och dubbade däck Slitbanehårdhet - Styrstabilitet

y = 0.0003x2 - 0.0432x + 2.1211 R2 = 0.5164

y = 4E-05x2 - 0.0105x + 1.3204 R2 = 0.1456

y = -0.006x + 1.0698 R2 = 0.0177

y = 0.0259x - 1.0926

y = -0.0074x + 1.08570.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

50 55 60 65 70 75

Slitbanehårdhet (Shore)

Styr

stab

ilite

t

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick under 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 31 Slitbanehårdhet – Styrstabilitet.

Page 44: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

38 VTI meddelande 923

5.8.7 Totalt isgreppsvärde Av diagram 32 framgår att det totala isgreppsvärdet inom området 45–60 Shore minskar med ökande hårdhet för dubbdäck med dubbutstick 0,9 mm och större. För de odubbade vinterdäcken är det totala isgreppsvärdet oberoende av slitbane-hårdheten.

Av diagram 33 framgår att det totala isgreppsvärdet inom området 60–73 Shore är oberoende av slitbanehårdheten för dubbdäck med dubbutstick 0,9 mm och större samt för de odubbade vinterdäcken. För dubbdäck med dubbutstick mindre än 0,9 mm minskar det totala isgreppsvärdet med ökande hårdhet. För sommar-däcken ökar det totala isgreppsvärdet med ökande hårdhet.

Dubbade och odubbade däck Slitbanehårdhet 45-60 Shore - Totalt isgreppsvärde

y = 0.6111x + 116.61R2 = 0.1815

y = -5.4435x + 480.67R2 = 0.8046

0

50

100

150

200

250

40 45 50 55 60Slitbanehårdhet (Shore)

Tota

lt is

grep

psvä

rde

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Diagram 32 Slitbanehårdhet 45–60 Shore – Totalt isgreppsvärde.

Dubbade och odubbade däckSlitbanehårdhet 60-73 Shore -Totalt isgreppsvärde

y = -4.5256x + 412.35 R2 = 0.3151

y = -1.5089x + 223.67 R2 = 0.4929

y = 0.1706x + 148.31 R2 = 0.0577

y = 1.5718x + 8.317

y = 12.582x - 717.53

0

50

100

150

200

60 62 64 66 68 70 72 74Slitbanehårdhet (Shore)

Tota

lt is

grep

psvä

rde

Odubbade vinterdäck

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Sommardäck T

Sommardäck V

Diagram 33. Slitbanehårdhet 60–75 Shore – Totalt isgreppsvärde.

Page 45: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 39

5.9 Dubbutstick – isfriktion 5.9.1 Maximal bromsfriktion Av diagram 34 framgår att den maximala bromsfriktionen ökar med ökande dubb-utstick. Sambandet är dock statistiskt relativt svagt.

Dubbade däckDubbutstick - Maximal bromsfriktion

y = 0.04x + 0.1243R2 = 0.416

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0Dubbutstick (mm)

Max

imal

bro

msf

riktio

n

Diagram 34 Dubbutstick – Maximal bromsfriktion. 5.9.2 Bromsfriktion vid låst hjul Av diagram 35 framgår att även bromsfriktionen vid låst hjul ökar med ökande dubbutstick. Sambandet är också här statistiskt relativt svagt.

Dubbade däckDubbutstick - Bromsfriktion låst hjul

y = 0.0501x + 0.0737R2 = 0.4788

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.140

0.160

0.180

0.200

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0Dubbutstick (mm)

Bro

msf

riktio

n lå

st h

jul

Diagram 35 Dubbutstick – Bromsfriktion vid låst hjul.

Page 46: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

40 VTI meddelande 923

5.9.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) Av diagram 36 framgår att den maximala sidfriktionen ökar med ökande dubb-utstick. Sambandet är dock statistiskt relativt svagt. Under 0,9 mm är sambandet obefintligt.

Dubbade däckDubbutstick - Maximal sidfriktion

y = 0.044x + 0.1301R2 = 0.5025

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0Dubbutstick (mm)

Max

imal

sid

frik

tion

Diagram 36 Dubbutstick – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga). 5.9.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel Av diagram 37 framgår att den sidfriktionen vid 20º avdriftsvinkel ökar med ökande dubbutstick. Sambandet är här starkare än för den maximala sidfriktionen.

y = 0.0605x + 0.0807R2 = 0.6456

0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Dubbutstick (mm)

Sidf

riktio

n vi

d 20

gra

der s

ladd

DubbdäckDubbutstick - Sidfriktion vid 20 grader avdriftsvinkel (sladd)

Diagram 37 Dubbutstick – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdrifts-vinkel.

Page 47: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 41

5.9.5 Bromsstabilitet Av diagram 38 framgår att bromsstabiliteten ökar med ökande dubbutstick. Sam-bandet är dock statistiskt relativt osäkert.

Dubbade däckDubbutstick - Bromsstabilitet

y = 0.1369x + 0.6078R2 = 0.4135

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Dubbutstick (mm)

Bro

mss

tabi

litet

Diagram 38 Dubbutstick – Bromsstabilitet. 5.9.6 Styrstabilitet Av diagram 39 framgår att styrstabiliteten ökar med ökande dubbutstick.

Dubbade däckDubbutstick - Styrstabilitet

y = 0.1593x + 0.6433R2 = 0.5665

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2Dubbutstick (mm)

Styr

stab

ilite

t

Diagram 39 Dubbutstick – Styrstabilitet.

Page 48: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

42 VTI meddelande 923

5.9.7 Totalt isgreppsvärde Av diagram 40 framgår att det totala isgreppsvärdet ökar med ökande dubbutstick.

Dubbade däckDubbutstick - Totalt isgreppsvärde

y = 45.784x + 111.09R2 = 0.593

0

50

100

150

200

250

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0Dubbutstick (mm)

Tota

lt is

grep

psvä

rde

Diagram 40 Dubbutstick – Totalt isgreppsvärde. 5.10 Dubbkraft – isfriktion 5.10.1 Maximal bromsfriktion Av diagram 41 framgår att den maximala bromsfriktionen för dubbdäck med dubbutstick 0,9 mm och större ökar med ökande dubbkraft. Sambandet är dock statistiskt relativt svagt men starkare än för dubbutsticket ensamt. För dubbdäcken med utstick mindre än 0,9 mm finns inte något samband mellan dubbkraft och maximal bromsfriktion

Dubbade däck Dubbkraft - Maximal bromsfriktion

y = 0.0005x + 0.109R2 = 0.6085

y = 2E-05x + 0.1336R2 = 0.0009

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 50 100 150 200

Dubbkraft (N)

Max

imal

bro

msf

riktio

n

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Diagram 41 Dubbkraft – Maximal bromsfriktion.

Page 49: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 43

5.10.2 Bromsfriktion vid låst hjul Av diagram 42 framgår att bromsfriktionen vid låst hjul ökar med ökande dubb-kraft för båda dubbutstickskategorierna. Sambandet är dock betydligt svagare för däcken med utstick under 0,9 mm.

Dubbade däck Dubbkraft- Bromsfriktion låst hjul

y = 0.0006x + 0.0633R2 = 0.6248

y = 0.0003x + 0.0663R2 = 0.2949

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0 50 100 150 200Dubbkraft (N)

Bro

msf

riktio

n lå

st h

jul

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Diagram 42 Dubbkraft – Bromsfriktion vid låst hjul. 5.10.3 Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga) Av diagram 43 framgår att den maximala sidfriktionen ökar med ökande dubb-kraft för dubbdäcken med dubbutstick 0,9 mm och större. Sambandet är dock statistiskt relativt svagt. För däcken med mindre utstick än 0,9 mm som har dubb-krafter under 100 N har dubbkraften inte någon inverkan på den maximala sidfrik-tionen.

Dubbade däckDubbkraft - Maximal sidfriktion

y = 0.0004x + 0.1365R2 = 0.463

y = -0.0002x + 0.1517R2 = 0.0243

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 50 100 150 200Dubbkraft (N)

Max

imal

sid

frik

tion

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Diagram 43 Dubbkraft – Maximal sidfriktion (kurvtagningsförmåga).

Page 50: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

44 VTI meddelande 923

5.10.4 Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel Av diagram 44 framgår att sidfriktionen vid 20º avdriftsvinkel ökar med ökande dubbkraft. Sambandet är dock statistiskt svagt speciellt för däck med dubbutstick under 0,9 mm.

y = 0.0004x + 0.1011R2 = 0.4191

y = 0.0003x + 0.0811R2 = 0.1528

0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20

0 50 100 150 200Dubbkraft (dN)

Sidf

riktio

n vi

d 20

gra

der s

ladd

Dubbutstick 0,9mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Dubbdäck Dubbkraft - Sidfriktion vid 20 grader avdriftsvinkel (sladd)

Diagram 44 Dubbkraft – Sidfriktion (kurvtagningsförmåga) vid 20º avdriftsvinkel (sladd). 5.10.5 Bromsstabilitet Av diagram 45 framgår att bromsstabiliteten ökar med ökande dubbkraft. Sam-banden är dock statistiskt relativt osäkra. Speciellt gäller det vid dubbutstick 0,9 mm och större.

Dubbade däckDubbkraft - Bromsstabilitet

y = 0.0011x + 0.6501R2 = 0.28

y = 0.0024x + 0.4955R2 = 0.4981

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

0 50 100 150 200

Dubbkraft (N)

Bro

mss

tabi

litet

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Diagram 45 Dubbkraft – Bromsstabilitet.

Page 51: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 45

5.10.6 Styrstabilitet Av diagram 46 framgår att styrstabiliteten ökar med ökande dubbkraft. Sambandet är dock praktiskt försumbart för däck med dubbutstick 0,9 mm och större. För dubbutstick under 0,9 mm är sambandet statistiskt relativt starkt.

Dubbade däckDubbkraft - Styrstabilitet

y = 0.0007x + 0.7505R2 = 0.1526

y = 0.0029x + 0.5125R2 = 0.7669

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

0 50 100 150 200Dubbkraft (N)

Styr

stab

ilite

t

Dubbutstick 0,9 mm och större

Dubbutstick mindre än 0,9 mm

Diagram 46 Dubbkraft – Styrstabilitet. 5.10.7 Totalt isgreppsvärde Av diagram 47 framgår att det totala isgreppsvärdet ökar med ökande dubbkraft.

Dubbade däck Dubbkraft - Totalt isgreppsvärde

y = 0.5471x + 96.446R2 = 0.7195

0

50

100

150

200

250

0.0 50.0 100.0 150.0 200.0Dubbkraft (N)

Tota

lt is

grep

psvä

rde

Diagram 47 Dubbkraft – Totalt isgreppsvärde.

Page 52: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

46 VTI meddelande 923

5.11 Totalt isgrepp – Bromssträcka I diagram 48 visas det totala isgreppet omräknat till ABS-bromssträcka baserat på den i respektive värde ingående maximala bromsfriktionen. Det låsningsfria bromssystemet (ABS) förutsätts kunna utnyttja den maximala bromsfriktionen fullt ut. ECE kräver en verkningsgrad på minst 75 %. I verkligheten uppnås enligt VTI:s erfarenhet ofta över 90 % verkningsgrad för dubbdäcksförsedda personbilar (Nordström, 1985; Nordström, 1986). Det framgår också att sambandet är statistiskt säkrare för de dubbade vinterdäcken än för de odubbade. Sambandet för sommardäcken är starkast men dataunderlaget är här mycket litet.

Dubbade och odubbade däckTotalt isgrepp - ABSbromssträcka från 70 km/h

y = 0.0059x2 - 2.3436x + 344.55 R2 = 0.6389

y = 0.0031x2 - 1.691x + 314.43 R2 = 0.8786

y = -1.1352x + 292.37 R2 = 0.986

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

0 50 100 150 200Totalt isgrepp

AB

Sbro

mss

träc

ka 7

0 km

/h (m

)

Odubbade vinterdäck

Sommardäck

Dubbdäck

Diagram 48 Totalt isgrepp – ABS-bromssträcka från 70 km/h. I diagram 49 visas det totala isgreppet omräknat till bromssträcka baserat på den i respektive värde ingående bromsfriktionen för låst hjul. Det framgår också att sambandet är statistiskt mycket starkt för samtliga däckkategorier.

Dubbade och odubbade däckTotalt isgrepp - Bromssträcka med låsta hjul från 70 km/h

y = -4.1237x + 746.22 R2 = 0.8824

y = 0.036x2 - 12.857x + 1272.2 R2 = 0.8217

y = 0.0081x2 - 4.1706x + 623.16 R2 = 0.89850.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

0 50 100 150 200Totalt isgrepp

Bro

mss

träc

ka m

ed lå

sta

hjul

från

70 k

m/h

(m)

Odubbade vinterdäck

Sommardäck

Dubbdäck

Diagram 49 Totalt isgrepp – Bromssträcka med låsta hjul från 70 km/h.

Page 53: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 47

5.12 Totalt isgrepp – Maximal kurvhastighet I diagram 50 visas det totala isgreppet omräknat till maximal kurvhastighet i en kurva med 100 m radie baserat på den i respektive värde ingående maximala sid-friktionen. (V2= RxMYMx 9,81x3,62 där V är hastigheten i km/h och R kurvradien i m samt MYM maximal sidfriktion).

Dubbade och odubbade däckTotalt isgrepp - Max. hastighet i 100 m radie

y = -0.0009x2 + 0.358x + 12.596R2 = 0.7023

y = -0.0007x2 + 0.3414x + 10.261R2 = 0.9076

y = 0.1634x + 23.125R2 = 0.9682

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

0 50 100 150 200

Totalt isgrepp

Max

. has

tighe

t 10

0 m

radi

e (k

m/h

)

odubbade vinterdäck

Sommardäck

Dubbdäck

Diagram 50 Totalt isgrepp – Maximal kurvhastighet i 100 m radie. I diagram 51 visas det totala isgreppet omräknat till maximal kurvhastighet i en kurva med 100 m radie baserat på den i respektive värde ingående sidfriktionen vid 20 grader sladd (V2= RxMY20x 9,81x3,62 där V är hastigheten i km/h och R kurvradien i m samt MY20 sidfriktion vid 20 grader sladd). Det framgår att korrelationen är mycket hög för samtliga däckkategorier.

Dubbade och odubbade däckTotalt isgrepp - Max. hast. 20 grader sladd i 100 m radie

y = -0.0003x2 + 0.2688x + 5.9538R2 = 0.9618

y = -0.0009x2 + 0.4641x - 8.43R2 = 0.9657

y = 0.1787x + 12.571R2 = 0.9993

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

0 50 100 150 200

Totalt isgrepp

Max

. has

t. 20

gra

d sl

add

100

m ra

die

(km

/h)

Odubbade vinterdäck

Sommardäck

Dubbdäck

Diagram 51 Totalt isgrepp – Maximal kurvhastighet vid 20 grader sladd i 100 m radie.

Page 54: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

48 VTI meddelande 923

5.13 Ringtryckets inverkan på isfriktionen Studien som utfördes på ett nytt odubbat vinterdäck visade att ringtrycket inte påverkar isfriktionen nämnvärt i något avseende för detta däck inom intervallet 180 till 220 kPa (se bilaga 1 tabell 3). Detta resultat ger en indikation om att sambandet är svagt eller obefintligt för personbilsdäck i allmänhet inom detta begränsade tryckområde som är typiskt för personbilar i trafik.

Page 55: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 49

6 Slutsatser och allmänna synpunkter på vinter-däck

6.1 Slutsatser Resultaten av undersökningen kan sammanfattas i följande slutsatser: • De nya dubbade däcken hade bäst isgrepp. • De nya odubbade däcken är näst bäst som grupp men de sämsta inte bättre än

4–15 år gamla. • De begagnade dubbdäcken med utstick över 0,9 mm hade som grupp betydligt

bättre isgrepp än gruppen begagnade odubbade vinterdäck oberoende av ålder. • Åldern påverkade inte isgreppet vare sig för odubbade eller dubbade däck i

åldersintervallet från 5–15 år. • Provningsresultaten från denna undersökning ger inte svar på frågan om eller

hur prestanda hos ett oanvänt lagrat däck förändras med tiden. Resultat från en tidigare av VTI utförd undersökning som redovisas i bilaga 3 i denna rapport ger exempel på att ett vinterdäck kan lagras åtminstone upp till 3 år utan att dess isfriktion försämras.

• Konstruktionsskillnader kan dock göra att ett nytillverkat däck får bättre eller sämre isfriktion än ett lagrat beroende på vad tillverkaren fokuserar på för egenskaper. Av de fyra nya sommardäck som provades var ett däck i hastig-hetsklass T rep V tillverkade ett år tidigare än de andra. Det äldre V däcket hade bättre resultat men det äldre T däcket sämre. De bästa däcken var dock av samma fabrikat och hade hårdast slitbanegummi varför skillnaderna troligen beror på konstruktiva skillnader.

• Ökande mönsterdjup gav svagt positiv effekt i intervallet 6–10 mm speciellt för dubbdäcken.

• Ökande slitbanehårdhet gav negativ effekt från 45 till 60 Shore men inte någon effekt alls vid därutöver ökande hårdhet.

• Isgreppet ökade med dubbutsticket. Dubbutstick under 0,9 mm ger dock inte någon förbättring av isgreppet utan resultaten är här likvärdiga med dem för odubbade vinterdäck.

• Isgreppet ökade med ökad dubbkraft speciellt vid bromsning. Dubbkraften ökade med dubbutsticket men äldre däck har lägre dubbkraft än nya för samma utstick.

• De provade sommardäcken hade som grupp sämst isgrepp. Det bästa T däcket dock i klass med de sämre odubbade vinterdäcken.

• Stor spridning i isgrepp för däck i samma ålder som inte kan förklaras av mönsterdjup och hårdhet. Gummiblandning, mönsterutformning, driftsbetingel-ser är tänkbara orsaker.

6.2 Allmänna synpunkter på vinterdäck Däck är resultatet av en kompromiss mellan olika önskemål varav god friktion på slät is är ett. Bra snögrepp, våtgrepp, säkerhet mot modd och vattenplaning är exempel på andra önskvärda säkerhetsegenskaper.

Lång livslängd både räknat i körsträcka och tid är andra önskemål. Lågt buller och lågt rullningsmotstånd har blivit alltmer efterfrågat på senare år. Allt snabbare bilar ställer högre krav på hastighetsklass. Lågt pris är naturligtvis också önskvärt.

Bibehållande av önskade egenskaper under däckets livslängd är ett ytterligare önskemål.

Page 56: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

50 VTI meddelande 923

Föreliggande resultat visar bara utfallet för ett av dessa önskemål, isgrepp för nya och slitna däck.

För dubbdäck är det en viktig fråga hur länge dubbeffekten består. Utsticket, dubbkraften och antalet är här viktiga faktorer. Utsticket är beroende av om däck-gummi och dubb slits i samma takt och av om dubben trycks djupare in i däcket eller dras ut. Vid intensiv bromsprovning på is tenderar dubben att dras ut. Detta gäller speciellt om inkörningssträckan varit kort. Minst 100 och helst 500 km inkörning innan kraftigare bromsning och kurvtagning rekommenderas för att inte utdragning av dubbarna skall ske. Vid onormalt försiktig körning huvudsakligen på rak väg är omvänt risken stor att dubbarna slits mer än däcken så att utsticket minskar. Vid ett utstick på cirka 0,5 mm har dubbarnas effekt upphört och fullgod effekt kräver minst 1 mm. Ett utstick på cirka 1,5 mm har visat sig vara ett bra utgångsvärde som ger förutsättningar för att utsticket inte skall gå under 1 mm under brukstiden. Tendensen mot lägre utstick och lägre dubbkraft utgör ett all-varligt hot mot dubbarnas säkerhetsfunktion.

Dubbarnas slitstyrka kan varieras och brukar anpassas till ett normalvärde på däckens slitstyrka. Mycket slitstarka däck medför då med miltalet minskande dubbutstick. I stadstrafik med mycket snäv kurvtagning tenderar däcken att slitas mer än dubbarna.

Drivhjul har högre gummislitage än icke drivna vilket resulterar i större utstick på drivna hjul än på icke drivna. För framhjulsdrivna bilar betyder det risk för bakhjulssladd på is dvs. instabilitet på grund av sämre friktion bak. Ett sätt att få ett jämnare slitage är att växla fram- och bakhjul på samma sida varje säsong om man kör under 1000 mil per säsong och efter halva körsträckan om man kör avsevärt längre.

Betingelserna för hög maximalfriktion på ren slät is är fördelaktigare för odubbade däck än för dubbade som ju själva producerar ytföroreningar i form av ispulver. För de dubbade däcken är det därför dubbarnas utstick, dubbkraft och antal som är avgörande för friktionen. Vanligen försämras maximalfriktionen därför mer för ett odubbat däck än för ett dubbat om lös snö eller ispulver redan ligger på den släta isytan.

Page 57: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

VTI meddelande 923 51

7 Referenser Craelius Kar Nokia Tyres Ltd. Safe winter driving: Grip as for winter, driving

properties as for summer. SAE Paper 890006. SECC Subzero Engineering Conditions Conference Proceedings P220 Rovaniemi Finland 9–11 January 1989. pp. 61–66.

ECE Reglemente 13 (Vägverkets författningssamling VVFS1999:13). Nordström, Olle och Samuelsson, Elisabeth: Vinterdäcks väggrepp på is. VTI

rapport 354. Statens väg- och trafikinstitut. Linköping. 1990. Nordström, Olle och Gustavsson, Lars-Erik: Nya vinterdäcks isfriktion för

bromsning och styrning. Marknadsundersökning av däck med och utan dubbar. VTI notat nr 14. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. 1997.

Nordström, Olle: Provning av antilåssystem. Vinterprov 1985 för värdering av förslag till revision av ECE Reg 13, Annex 13. VTI rapport 304. Statens väg- och trafikinstitut. Linköping. 1985.

Nordström, Olle: Provning av antilåssystem. Vinterprov med personbilar. Studier av prestanda och metodik. VTI rapport 311. Statens väg- och trafikinstitut. Linköping. 1986.

Nordström, Olle. The VTI flat bed tyre test facility – A new tool for testing commercial tyre characteristics. Reprint fromSAE Technical paper series, SP 1003 – The influence of tire, axle and brake characteristics on truck braking and steering performance, paper 933006, pp. 13–23 (International truck and bus meeting and exposaition, Detroit, Michigan, November 1–4, 1993). VTI särtryck nr 220. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. 1994.

Wallman, Carl-Gustav och Åström, Henrik: Friction Measurements methods and the correlation between road friction and traffic safety. A literature review. VTI meddelande 911A. Statens väg- och transportforskningsinstitut. Linköping. 2001.

VVFS 1994:5.

Page 58: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

52 VTI meddelande 923

Page 59: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 1 Sid 1 (2)

VTI meddelande 923

Tabell 1 Data för provade däck.

Däck Dimension Hast/last Tillv År Ålder VTI Kod Mönster Slitbane- Dubb- Dubb- Antal

1994 djup Hårdhet utstick kraft dubb Gislaved CityFrost 185/65R15 87Q 431 1991 10 OG06 4.5 69Dunlop SP Winter Sport M2 185/65R15 88T 445 1995 6 OD07 6 66Yokohama Guardex K2 185/65R15 88Q 176 1996 5 OY08 7 55Gislaved EuroFrost 65T 185/65R15 88T 43 1993 8 OG12 5 63Bridgestone Blizzak WS 15 185/65R15 88Q 363 1993 8 OB16 4 73Good Year Ultra Grip 4+ 185/65R15 88T 375 1995 6 OG17 4 66Good Year Ultra Grip 4+ 185/65R15 88T 394 1994 7 1 OG19 5.5 68Michelin X M+S 100 185/65R15 87Q 322 1992 9 OM20 4.4 68Michelin Maxi-Ice 185/65R15 88Q 407 1997 4 OM22 6 54Good Year Ultra Grip 400 185/65R15 88Q 56 1996 5 SG24 6.5 61 1.2 55 57Continental Wiking Stop 4000 185/65R15 88Q 174 1994 7 SC27 7.5 63 0.3 60 110Gislaved NordFrost II 185/65R15 88Q 105 1995 6 SG28 7.5 63 0.2 52 110Michelin X M+S 260 185/65R15 87Q 192 1992 9 SM32 6 65 0.6 65 110Dunlop SP Arctic 185/65R15 87T 389 1989 12 OD34 7 68Gislaved NordFrost 185/65R15 87Q 431 1991 10 SG37 6 62 0.5 76 110Gislaved NordFrost II 185/65R15 88Q 417 1997 4 SG38 8 61 0.9 119 110Wiking Stop Norway M+S 3000 185/65R15 88Q 264 1994 7 1 OW45 9.5 63Good Year Vect R3 185/65R15 88T 487 1997 4 OG46 8 62Pirelli Winter 210 185/65R15 88H 488 1998 3 OP48 8.5 66Pirelli Winter 210 185/65R15 88H 426 1996 5 OP49 8 70Dunlop SP Winter Sport M2 185/65R15 88Q 324 1994 7 1 OD50 8 73Semperit Top-Grip 185/65R15 88Q 234 1994 7 1 OS51 8.5 68Uniroyal MS * Plus 44 185/65R15 88T 405 1995 6 OU52 8.5 66Kumho GripMax 745 185/65R15 88T 324 1994 7 OK55 8 70Gislaved NordFrost 65Q 185/65R15 88Q 443 1993 8 SG57 9 61 1.3 172 110Good Year Ultra Grip 400 185/65R15 88Q 495 1995 6 SG58 6.5 60 0.9 54 86Michelin X M+S 100 185/65R15 87T 288 1988 13 OM59 9 66Semperit Top-Grip 65 185/65R15 87T 358 1988 13 OS61 8.5 63Gislaved NordFrost 65Q 185/65R15 87T 59 1989 12 OG63 9.5 66Gislaved EuroFrost 65T 185/65R15 88T 24 1994 7 1 OG64 8.5 62Viking Stop R 185SR15 327 1987 14 SV66 7.5 63 1.8 98 104Michelin Alpin 185/65R15 88Q 474 1994 7 OM69 6 65Gislaved EuroFrost 185/65R15 88T 223 1993 8 OG70 4.5 63Michelin X M+S 100 185/65R15 87Q 372 1992 9 OM71 4.5 66Gislaved CityFrost 185/65R15 87Q 31 1991 10 OG72 4 65Gislaved NordFrost II 185/65R15 88Q 486 1996 5 SG73 8 62 0.3 69 110Pirelli Winter S-2 185/65R15 87Q 280 1990 11 SP74 6 65 0.1 24 128Michelin Ivalo 185/65R15 88Q 367 1997 4 SM75 7.5 63 0.2 62 110Michelin X M+S 260 185/65R15 88Q 444 1994 7 SM76 7 65 0.6 94 110Michelin M+S 260 185/65R15 88Q 315 1995 6 SM77 8.5 60 1.03 96 110Michelin X M+S 260 185/65R15 87Q 292 1992 9 SM78 6.5 66 0.3 43Michelin Maxi Ice 185/65R15 88Q 601 2001 0 OM79 8 59Bridgestone Blizzak WS-50 185/65R15 88Q 1901 2001 0 OB80 10 45Nokian Hakkapeliitta Q 185/65R15 88Q 3701 2001 0 ON81 9 48Gislaved SoftFrost 185/65R15 88Q 3201 2001 0 OG82 9.5 47Good Year Ultra Grip 6 185/65R15 88T 3101 2001 0 OG83 8.5 58Continental Conti WinterContact 185/65R15 88T 3201 2001 0 OC84 9 62Gislaved NordFrost 3 185/65R15 88Q 1201 2001 0 SG85 9.5 55 1 145 110Michelin Ivalo 185/65R15 88Q 1501 2001 0 SM87 9.5 51 1 152 110Good Year Ultra Grip 500 185/65R15 88T 1601 2001 0 SG88 9.5 55 1.4 148 110Good Year Ultra Grip 4+ 185/65R15 88T 274 1994 7 OG89 8 63Gislaved NordFrost II 185/65R15 88Q 424 1994 7 SG91 7.3 67 1 148 110Gislaved Frost 65 185/65R15 87T 476 1986 15 SG92 8 64 1.1 120 105Good Year GT2 E 185/65R15 88T 3700 2000 1 OSTG 8 65Michelin Pilote Primacy 195/65R15 91V 4200 2000 1 OSVM 9 66Goodyear Eagle NCT5 195/65R15 91V 2101 2001 0 OSVG 8.5 62Michelin Energy 185/65R15 88T 2701 2001 0 OSTM 8 68

Page 60: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 1 Sid 2 (2)

VTI meddelande 923

Tabell 2 Resultat av broms- och styrprov på slät is vid -3ºC

Prov 1 Prov2 Prov3 Prov4 Medelv. Prov 1 Prov 2 Prov 3 Prov 4 Medel Prov 1 Prov 2 Prov 3 Prov 4 Medel Prov 1 Prov 2 Prov 3 Prov 4 Medel Styr- Broms- TotaltDäck- mux mux mux mux mux mux mux mux mux mux muy muy muy muy muy muy muy muy muy muy stab stab isgrepps-Kod max max max max max låst låst låst låst låst max max max max max 20 20 20 20 20 värde

OG06 0.14 0.145 0.15 0.152 0.147 0.079 0.079 0.08 0.079 0.079 0.148 0.142 0.156 0.153 0.150 0.09 0.087 0.09 0.091 0.090 0.60 0.54 122OD07 0.147 0.142 0.136 0.139 0.141 0.079 0.077 0.087 0.084 0.082 0.143 0.142 0.152 0.153 0.148 0.096 0.094 0.097 0.094 0.095 0.65 0.58 123OY08 0.159 0.161 0.166 0.163 0.162 0.131 0.132 0.135 0.135 0.133 0.159 0.154 0.157 0.158 0.157 0.107 0.107 0.11 0.11 0.109 0.69 0.82 144OG12 0.142 0.147 0.16 0.157 0.152 0.072 0.071 0.078 0.08 0.075 0.146 0.141 0.159 0.157 0.151 0.089 0.088 0.097 0.094 0.092 0.61 0.50 123OB16 0.15 0.148 0.173 0.165 0.159 0.091 0.092 0.091 0.093 0.092 0.191 0.192 0.146 0.154 0.171 0.118 0.116 0.115 0.114 0.116 0.68 0.58 140OG17 0.145 0.144 0.155 0.152 0.149 0.072 0.073 0.078 0.077 0.075 0.153 0.147 0.129 0.134 0.141 0.086 0.083 0.093 0.094 0.089 0.63 0.50 120OG19 0.137 0.139 0.152 0.148 0.144 0.076 0.076 0.076 0.075 0.076 0.133 0.13 0.132 0.121 0.129 0.079 0.08 0.091 0.085 0.084 0.65 0.53 116OM20 0.139 0.141 0.147 0.14 0.142 0.07 0.072 0.076 0.08 0.075 0.132 0.127 0.154 0.15 0.141 0.081 0.079 0.087 0.086 0.083 0.59 0.53 116OM22 0.167 0.167 0.164 0.155 0.163 0.117 0.115 0.122 0.117 0.118 0.16 0.161 0.166 0.167 0.164 0.115 0.113 0.118 0.115 0.115 0.70 0.72 145SG24 0.158 0.158 0.158 0.093 0.099 0.096 0.167 0.163 0.165 0.112 0.112 0.112 0.68 0.61 138SC27 0.144 0.143 0.144 0.086 0.086 0.086 0.168 0.165 0.167 0.105 0.106 0.106 0.63 0.60 131SG28 0.138 0.14 0.139 0.072 0.075 0.074 0.144 0.145 0.145 0.093 0.097 0.095 0.66 0.53 121SM32 0.153 0.153 0.153 0.101 0.104 0.103 0.163 0.161 0.162 0.118 0.118 0.118 0.73 0.67 141OD34 0.129 0.124 0.14 0.13 0.131 0.056 0.057 0.063 0.063 0.060 0.133 0.122 0.111 0.109 0.119 0.069 0.066 0.074 0.072 0.070 0.59 0.46 103SG37 0.14 0.147 0.144 0.101 0.098 0.100 0.156 0.162 0.159 0.116 0.121 0.119 0.75 0.69 138SG38 0.157 0.156 0.157 0.115 0.117 0.116 0.16 0.161 0.161 0.145 0.148 0.147 0.91 0.74 155OW45 0.123 0.123 0.133 0.129 0.127 0.09 0.093 0.101 0.099 0.096 0.135 0.133 0.138 0.137 0.136 0.099 0.096 0.095 0.095 0.096 0.71 0.75 123OG46 0.138 0.134 0.153 0.147 0.143 0.099 0.1 0.115 0.113 0.107 0.141 0.141 0.153 0.147 0.146 0.101 0.1 0.106 0.105 0.103 0.71 0.75 132OP48 0.152 0.148 0.137 0.133 0.143 0.089 0.091 0.099 0.105 0.096 0.134 0.133 0.136 0.134 0.134 0.089 0.089 0.088 0.088 0.089 0.66 0.67 122OP49 0.118 0.116 0.114 0.11 0.115 0.067 0.065 0.071 0.071 0.069 0.119 0.123 0.128 0.125 0.124 0.078 0.081 0.082 0.082 0.081 0.65 0.60 107OD50 0.139 0.137 0.135 0.134 0.136 0.083 0.086 0.088 0.09 0.087 0.154 0.148 0.142 0.14 0.146 0.098 0.094 0.096 0.093 0.095 0.65 0.64 123OS51 0.134 0.131 0.145 0.145 0.139 0.095 0.099 0.116 0.106 0.104 0.143 0.145 0.15 0.146 0.146 0.103 0.103 0.107 0.103 0.104 0.71 0.75 131OU52 0.138 0.14 0.132 0.129 0.135 0.094 0.101 0.101 0.112 0.102 0.15 0.15 0.146 0.146 0.148 0.095 0.094 0.097 0.098 0.096 0.65 0.76 127OK55 0.149 0.151 0.136 0.133 0.142 0.064 0.059 0.076 0.070 0.067 0.144 0.14 0.144 0.142 0.143 0.085 0.081 0.087 0.084 0.084 0.59 0.47 116SG57 0.221 0.212 0.217 0.175 0.154 0.165 0.214 0.211 0.213 0.171 0.173 0.172 0.81 0.76 191SG58 0.142 0.145 0.144 0.111 0.115 0.113 0.148 0.149 0.149 0.116 0.119 0.118 0.79 0.79 139OM59 0.134 0.134 0.131 0.131 0.133 0.096 0.098 0.101 0.102 0.099 0.16 0.158 0.147 0.147 0.153 0.102 0.101 0.093 0.101 0.099 0.65 0.75 128OS61 0.118 0.117 0.1 0.099 0.109 0.078 0.079 0.077 0.076 0.078 0.129 0.125 0.121 0.125 0.125 0.085 0.08 0.083 0.084 0.083 0.66 0.71 109OG63 0.132 0.127 0.118 0.11 0.122 0.087 0.088 0.096 0.095 0.092 0.127 0.124 0.14 0.133 0.131 0.085 0.082 0.089 0.085 0.085 0.65 0.75 116OG64 0.145 0.131 0.157 0.15 0.146 0.1 0.109 0.117 0.113 0.110 0.156 0.155 0.162 0.157 0.158 0.109 0.106 0.107 0.105 0.107 0.68 0.75 136SV66 0.166 0.16 0.163 0.128 0.113 0.121 0.195 0.196 0.196 0.173 0.174 0.174 0.89 0.74 171OM69 0.13 0.133 0.142 0.137 0.136 0.063 0.061 0.061 0.064 0.062 0.149 0.146 0.165 0.157 0.154 0.083 0.084 0.09 0.088 0.086 0.56 0.46 116OG70 0.15 0.137 0.137 0.135 0.140 0.067 0.066 0.07 0.074 0.069 0.144 0.141 0.174 0.175 0.159 0.081 0.081 0.093 0.091 0.087 0.55 0.50 119OM71 0.131 0.139 0.139 0.133 0.136 0.06 0.061 0.067 0.07 0.065 0.151 0.146 0.152 0.145 0.149 0.084 0.08 0.086 0.084 0.084 0.56 0.48 114OG72 0.123 0.126 0.136 0.129 0.129 0.058 0.06 0.061 0.064 0.061 0.146 0.14 0.16 0.147 0.148 0.077 0.077 0.083 0.081 0.080 0.54 0.47 110SG73 0.129 0.136 0.133 0.094 0.094 0.094 0.133 0.137 0.135 0.099 0.103 0.101 0.75 0.71 125SP74 0.133 0.133 0.133 0.072 0.071 0.072 0.147 0.143 0.145 0.087 0.086 0.087 0.60 0.54 116SM75 0.143 0.144 0.144 0.096 0.097 0.097 0.143 0.145 0.144 0.092 0.093 0.093 0.64 0.67 125SM76 0.118 0.115 0.117 0.086 0.076 0.081 0.112 0.108 0.110 0.086 0.089 0.088 0.80 0.70 112SM77 0.147 0.149 0.148 0.118 0.108 0.113 0.187 0.19 0.189 0.168 0.172 0.170 0.90 0.76 165SM78 0.106 0.113 0.110 0.07 0.075 0.073 0.117 0.117 0.117 0.077 0.077 0.077 0.66 0.66 104OM79 0.169 0.178 0.19 0.187 0.181 0.157 0.149 0.152 0.158 0.154 0.187 0.183 0.178 0.177 0.181 0.134 0.13 0.13 0.128 0.131 0.72 0.85 163OB80 0.163 0.16 0.154 0.156 0.158 0.127 0.13 0.136 0.135 0.132 0.172 0.169 0.174 0.173 0.172 0.138 0.136 0.142 0.141 0.139 0.81 0.83 157ON81 0.159 0.152 0.15 0.161 0.156 0.122 0.122 0.129 0.129 0.126 0.167 0.165 0.157 0.152 0.160 0.122 0.122 0.124 0.125 0.123 0.77 0.81 147OG82 0.169 0.168 0.168 0.165 0.168 0.146 0.138 0.151 0.141 0.144 0.157 0.154 0.167 0.16 0.160 0.122 0.123 0.124 0.12 0.122 0.77 0.86 153OG83 0.15 0.145 0.161 0.156 0.153 0.105 0.117 0.111 0.115 0.112 0.175 0.168 0.159 0.157 0.165 0.112 0.11 0.11 0.107 0.110 0.67 0.73 140OC84 0.155 0.148 0.144 0.148 0.149 0.096 0.094 0.109 0.109 0.102 0.173 0.167 0.155 0.156 0.163 0.11 0.108 0.103 0.104 0.106 0.65 0.69 135SG85 0.196 0.194 0.195 0.167 0.149 0.158 0.198 0.2 0.199 0.172 0.171 0.172 0.86 0.81 184SM87 0.209 0.202 0.206 0.182 0.191 0.187 0.21 0.212 0.211 0.187 0.186 0.187 0.88 0.91 198SG88 0.204 0.203 0.204 0.18 0.169 0.175 0.199 0.199 0.199 0.171 0.175 0.173 0.87 0.86 189OG89 0.154 0.155 0.143 0.138 0.148 0.08 0.076 0.086 0.09 0.083 0.133 0.133 0.137 0.135 0.135 0.093 0.092 0.091 0.091 0.092 0.68 0.56 122SG91 0.169 0.169 0.169 0.127 0.119 0.123 0.171 0.175 0.173 0.133 0.141 0.137 0.79 0.73 156SG92 0.143 0.143 0.143 0.112 0.127 0.120 0.16 0.156 0.158 0.119 0.127 0.123 0.78 0.84 144OSTG 0.11 0.109 0.124 0.114 0.114 0.054 0.055 0.055 0.052 0.054 0.12 0.117 0.126 0.134 0.124 0.073 0.07 0.076 0.074 0.073 0.59 0.47 100OSVM 0.119 0.116 0.124 0.123 0.121 0.072 0.071 0.079 0.079 0.075 0.131 0.129 0.147 0.146 0.138 0.079 0.08 0.087 0.086 0.083 0.60 0.62 112OSVG 0.118 0.106 0.116 0.121 0.115 0.062 0.065 0.072 0.073 0.068 0.116 0.119 0.129 0.133 0.124 0.073 0.071 0.086 0.083 0.078 0.63 0.59 106OSTM 0.154 0.159 0.148 0.142 0.151 0.108 0.106 0.109 0.107 0.108 0.164 0.162 0.165 0.164 0.164 0.112 0.112 0.107 0.106 0.109 0.67 0.71 138

Tabell 3 Resultat av prov avseende inverkan av ringtryck på isfrik-tion vid -3ºC OB801.8 0.159 0.157 0.153 0.151 0.155 0.13 0.133 0.127 0.13 0.130 0.173 0.162 0.163 0.161 0.165 0.138 0.129 0.128 0.127 0.131 0.79 0.84 152OB802.0 0.158 0.155 0.153 0.148 0.154 0.131 0.134 0.122 0.125 0.128 0.169 0.164 0.167 0.161 0.165 0.135 0.131 0.132 0.126 0.131 0.79 0.83 151OB802.2 0.155 0.16 0.157 0.148 0.155 0.13 0.126 0.124 0.127 0.127 0.167 0.165 0.17 0.162 0.166 0.132 0.13 0.13 0.123 0.129 0.78 0.82 150

Page 61: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 2 Sid 1 (6)

VTI meddelande 923

Page 62: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 2 Sid 2 (6)

VTI meddelande 923

Page 63: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 2 Sid 3 (6)

VTI meddelande 923

Page 64: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 2 Sid 4 (6)

VTI meddelande 923

Page 65: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 2 Sid 5 (6)

VTI meddelande 923

Page 66: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 2 Sid 6 (6)

VTI meddelande 923

Page 67: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 3 Sid 1 (5)

VTI meddelande 923

Jämförande prov med vinterdäck för personbilar avseende inverkan av ålder innan och efter inkörning 1 Bakgrund På bildäck anges tillverkningsdatum i form av en tresiffrig kod där sista siffran anger sista siffran i tillverkningsåret inom en tioårsperiod om de tillverkats före 1990 och med ett tilläggstecken i form av en trekant för däck tillverkade fram till 1999. Däcks friktionsegenskaper försämras oftast med tilltagande ålder och för-slitning. Hur snabbt och hur mycket beror huvudsakligen på inverkan av sol-strålning och körsätt samt på slitbanegummits egenskaper. Från däckindustrin hävdas att oanvända däck som lagrats så att de inte utsatts för solstrålning eller stark värme normalt behåller sina egenskaper i flera år. Hur många är dock dåligt dokumenterat. Vägverket har föreslagit att maximal ålder för däck i trafik skall vara 10 år. Med tanke på att däck kan ligga i lager flera år innan de säljs innebär en sådan bestämmelse att användningstiden för sådana däck blir kortare än för de som säljs omgående efter tillverkning. Detta kan medföra att däck som lagerhållits mer än ett år blir svårsålda trots att de i realiteten i de flesta fall är likvärdiga med nya. VTI:s forskningsresultat har därutöver visat att olika fabrikat i nytillstånd i vissa fall uppvisar skillnader av samma storleksordning som troliga åldrings-effekter över en 10 års period. Vinterdäck körs ofta relativt litet per år och under betingelser som ger måttligt däckslitage. Speciellt dubbdäck kan därför ha 4–5 mm mönsterdjup och dubbar i gott skick och då sannolikt goda prestanda även efter 10 år. Åldersbegränsning har därför nackdelar som gör kostnads/nytto effekten tveksam. Speciellt gäller detta för däck som säljs långt efter tillverkningen eller där fordonet av någon anledning inte använts vintertid under en period. 2 Syfte Syftet med undersökningen är att exemplifiera hur ett däcks isfriktion påverkas av däckets ålder samt av inslitning genom körning på barmark 3 Metod 3.1 Provdäck I undersökningen användes tre odubbade vinterdäck samtliga av typ Gislaved Frost II. Däck A Tillverkningsår 1997 Däck B Tillverkningsår 1997 Däck C Tillverkningsår 1999 Dessutom redovisas resultat från 1994 års VTI skyltfondsprov med ett däck av samma typ i nytt men inkört tillstånd under samma provningsbetingelser. 3.2 Provningsutrustning Proven genomfördes med hjälp av VTI:s däckprovningsanläggning med en 55 m lång rörlig plan isbelagd bana i en klimatkontrollerad byggnad. Anläggningen finns närmare beskriven i VTI rapport 354 samt i SAE Transactions 1993 Paper 933006

Page 68: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 3 Sid 2 (5)

VTI meddelande 923

Provningsutrustningens utseende visas i figur 1.

Figur 1 VTI däckprovningsanläggning med möjligheter för däckprovning på is. 3.3 Provningens utförande Proven gjordes som bromsprov på polerad is vid temperaturen -3C° i hastigheten 30 km/h. Vid bromsproven ökades bromskraften tills hjulet låstes efter cirka 0,5 sek. Resultaten erhölls i form av maximal friktion vid rullande hjul samt friktion vid låst hjul. För varje däck gjordes vid en jämförelse två repetitioner i en symmetrisk mätserie CABBAC eller där däck A och B var primärt intressanta CCABBA och CABBA.

Proven utfördes med en provserie per dag under tre dagar. Däcken provades först i nytillstånd före inslitning. Därefter kördes däck A

cirka 200 km på asfalterad landsväg med varierande kurvradier varefter jäm-förande prov kördes mot de övriga däcken. Som sista moment kördes däck B samma sträcka som däck A varefter en ny jämförelseserie utfördes. Däck C provades i samtliga fall endast i nytillstånd. 4 Resultat Resultaten redovisas i tabell 1–4 samt i diagram 1–4.

Av tabellerna och diagrammen framgår att friktionen är likvärdig för samtliga däck. Möjligen skulle man kunna se en tendens till att friktionen stiger med sjunkande temp. Medelvärden före inslitning Medelvärden efter inslitning Optimal

friktion Låst hjul

Istemp. Optimal friktion

Låst hjul

Istemp.

A 0,16 0,12 -2,7 0,15 0,12 -2,6 B 0,16 0,12 -2,5 0,18 0,13 -3,1 C 0,16 0,12 -3,0

1994 0,18 0,14 -3

Page 69: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 3 Sid 3 (5)

VTI meddelande 923

Tabell 1 Jämförande bromsprov på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb. Samma däcktyp i samtliga fall. Inga däck inkörda.

Tillv.år Optimalt slip

100 % slip Istemp. °C Lufttemp °C Luftfukt. %

1999C 0,16 0,111 -3,1 -2,7 78 1999C 0,154 0,11 -2,9 -2,5 77 1997A 0,159 0,127 -2,8 -2,5 78 1997B 0,167 0,121 -2,7 -2,6 78 1997B 0,164 0,115 -2,6 -2,6 78 1997A 0,155 0,12 -2,6 -2,5 78 Tabell 2 Jämförande bromsprov på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb. Samma däcktyp i samtliga fall. Endast däck 1997A k inkört.

Tillv.år Optimalt slip

100 % slip

Istemp. °C Lufttemp °C Luftfukt. %

1999C 0,148 0,119 -2,7 -2,3 -2,3 1997A k 0,133 0,121 -2,5 -2 -2 1997B 0,146 0,116 -2,5 -1,9 -1,9 1997B 0,146 0,112 -2,3 -2,1 -2,1 1997A k 0,14 0,127 -2,3 -2 -2 Tabell 3 Jämförande bromsprov på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb samt resultat från VTI Skyltfondsprov med nya vinterdäck 1994. Samma däcktyp i samt-liga fall. Samtliga däck inkörda utom 1999C.

Tillv.år Optimalt slip

100 % slip Istemp. °C lufttemp. °C Luftfukt. %

1999C 0,193 0,132 -3,4 -3,4 76 1997A k 0,177 0,122 -3,2 -3,2 76 1997B k 0,177 0,124 -3,1 -3,1 76 1997B k 0,176 0,127 -3,1 -3,1 76 1997A k 0,161 0,124 -3,2 -3,2 76 1999C 0,162 0,127 -3,1 -3,1 76 1994 0,183 0,138 -3 -3 76 Tabell 4 Bromsprov på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb alla dagar 1999-års däck. Tillv.år Optimalt slip 100% slip istemp.

°C Lufttemp.

°C Luftfukt

1999 1 0,16 0,111 -2,7 -2,7 78 1999 1 0,154 0,11 -2,5 -2,5 77 1999 2 0,148 0,119 -2,3 -2,3 78 1999 3 0,193 0,132 -3,4 -3,4 78 1999 3 0,162 0,127 -3,1 -3,1 78

Page 70: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 3 Sid 4 (5)

VTI meddelande 923

Diagram 1. Jämförande bromsprov på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb. Samma däcktyp i samtliga fall. Inga däck inkörda.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

1999

C19

99C

1997

A19

97B

1997

B19

97A

Frik

tions

koef

ficie

nt

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

gr C

optimalt slip

100% slip

Istemp. gr C

0

0,05

0,1

0,15

0,2

1999

C

1997

A k19

97B

1997

B

1997

A k

Frik

tions

koef

ficie

nt

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

gr C

optimalt slip

100% slipIstemp. gr C

Diagram 2. Jämförande bromsprov på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb.

Samma däcktyp i samtliga fall.Endast däck1997Ak inkört.

Diagram 3. Jämförande bromsprov på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb, samt

resultat från VTI Skyltfondsprov med nya vinterdäck 1994. Samma däcktyp i samtliga

fall. Samtliga däck inkörda utom 1999C

0

0,05

0,1

0,15

0,2

1999

C

1997

A k

1997

B k

1997

B k

1997

A k

1999

C19

94

Frik

tions

koef

ficie

nt

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

gr C

optimalt slip

100% slip

istemp. gr C

Diagram 4. Bromsning på is, 195/65R15 vinterdäck utan dubb, alla dagar 1999-års däck

0

0,05

0,1

0,15

0,2

1999

1

1999

1

1999

2

1999

3

1999

3

Frik

tions

koef

ficie

nt

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

gr C

optimalt slip

100% slip

istemp. gr C

Page 71: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

Bilaga 3 Sid 5 (5)

VTI meddelande 923

5 Diskussion och slutsatser Proven visar exempel på att ett däcks friktionsegenskaper inte behöver försämras av lagring under 3 år. Vidare tycks inslitning av däcken inte ha någon nämnvärd betydelse för friktionen om däcken varit lagrade på rätt sätt dvs. inte varit utsatta för solljus eller stark värme. Linköping 2000-05-31 Olle Nordström

Page 72: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the
Page 73: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the
Page 74: Nya och begagnade vinterdäcks friktion på slät is673865/FULLTEXT01.pdf · The investigation comprises 20 studded and 33 non studded winter tyres and 4 summer tyres mainly of the

[email protected]

VTI är ett oberoende och internationellt framstående forskningsinstitut som arbetar med

forskning och utveckling inom transportsektorn. Vi arbetar med samtliga trafikslag och

kärnkompetensen finns inom områdena säkerhet, ekonomi, miljö, trafik- och transportanalys,

beteende och samspel mellan människa-fordon-transportsystem samt inom vägkonstruktion,

drift och underhåll. VTI är världsledande inom ett flertal områden, till exempel simulatorteknik.

VTI har tjänster som sträcker sig från förstudier, oberoende kvalificerade utredningar och

expertutlåtanden till projektledning samt forskning och utveckling. Vår tekniska utrustning består

bland annat av körsimulatorer för väg- och järnvägstrafik, väglaboratorium, däckprovnings-

anläggning, krockbanor och mycket mer. Vi kan även erbjuda ett brett utbud av kurser och

seminarier inom transportområdet.

VTI is an independent, internationally outstanding research institute which is engaged on

research and development in the transport sector. Our work covers all modes, and our core

competence is in the fields of safety, economy, environment, traffic and transport analysis,

behaviour and the man-vehicle-transport system interaction, and in road design, operation

and maintenance. VTI is a world leader in several areas, for instance in simulator technology.

VTI provides services ranging from preliminary studies, highlevel independent investigations

and expert statements to project management, research and development. Our technical

equipment includes driving simulators for road and rail traffic, a road laboratory, a tyre testing

facility, crash tracks and a lot more. We can also offer a broad selection of courses and seminars

in the field of transport.

HUVUDKONTOR/HEAD OFFICE

LINKÖPING BORLÄNGE STOCKHOLM GÖTEBORGPOST/MAIL SE-581 95 LINKÖPING POST/MAIL BOX 920 POST/MAIL BOX 55685 POST/MAIL BOX 8072TEL +46(0)13 20 40 00 SE-781 29 BORLÄNGE SE-102 15 STOCKHOLM SE-402 78 GÖTEBORGwww.vti.se TEL +46 (0)243 446 860 TEL +46 (0)8 555 770 20 TEL +46 (0)31 750 26 00