Ilość paliwa zużywanego podczas jazdy zależy od wielu czynników. Duże znaczenie ma tutaj sam pojazd – jego konstrukcja oraz moc silnika. Nie bez znaczenia pozostaje aerodynamika karoserii czy też styl jazdy kierowcy. Jednym z takich czynników jest również opór toczenia opony, w którą wyposażono samochód. Czym wywołane są opory toczenia ogumienia oraz jak przekładają się na zużycie paliwa? Śpieszymy z wyjaśnieniem tej kwestii.
Co wpływa na opory toczenia?
W trakcie jazdy powierzchnia opony ulega ciągłym odkształceniom. Zjawisko to wynika z natury gumowego walca, który obraca się, przylegając do nawierzchni. Dzięki temu opona jest w stanie skutecznie pochłaniać nierówności na drodze, a także zapewniać przyczepność i komfort podczas jazdy.
Powtarzające się cyklicznie odkształcenia są zatem konieczne do tego, aby opona należycie spełniała swoją funkcję. Wiążą się one jednak z utratą energii, oddawaną w postaci ciepła.
Źródła odkształceń ogumienia to ściskanie bieżnika w miejscu styku z nawierzchnią, a także zginanie czoła bieżnika oraz boków i stopki opony w momencie wejścia w kontakt z podłożem.
Odkształcenia stanowią od 80 do 95% udziału w oporach toczenia.
Oprócz tego, na opory toczenia mają wpływ również inne czynniki:
- Opór aerodynamiczny stawiany przez powietrze otaczające oponę.
- Masa pojazdu i ogumienia. Im waga opon i samochodu jest mniejsza, tym niższy jest opór toczenia.
- Konstrukcja bieżnika oraz zastosowana mieszanka.
- Ciśnienie panujące wewnątrz ogumienia. Zbyt niskie przyczyni się do wzrostu oporów toczenia.
- Mikropoślizgi powstające podczas odkształceń. Zdarzają się zarówno pomiędzy bieżnikiem a nawierzchnią, jak i oponą a felgą.
Opory toczenia opony a spalanie
Informacje dotyczące oporów toczenia zawarte są na etykiecie informacyjnej opony, w polu dotyczącym jej efektywności paliwowej. Od 2012 roku etykieta jest obowiązkowym elementem ogumienia trafiającego do sprzedaży. Wcześniej informacje dotyczące oporów toczenia ukryte były w opisach handlowych czy testach przeprowadzanych przez niezależne instytucje i magazyny motoryzacyjne.
Efektywność paliwowa umieszczona na etykiecie informacyjnej została podzielona na klasy od najwyższej – A do najniższej – G. Klasę D pozostawiono pustą, aby lepiej oddzielić opony o wysokich i niskich oporach toczenia.
Wśród popularnych opon posiadających klasę efektywności paliwowej A znajduje się na przykład Michelin Primacy 4. Klasa A jest w tym modelu dostępna w wielu popularnych rozmiarach jak np. 205/55 R16 91 H. Inną propozycją nastawioną na oszczędzanie jest Continental EcoContact 6. Niskie opory toczenia są w jej przypadku dostępne we wszystkich średnicach, rozpoczynając od mniejszych, aż do dużych opon w rozmiarze 275/35 R22 104 Y.
Różnice w spalaniu w poszczególnych klasach efektywności paliwowej
Pojazd wyposażony w opony o klasie efektywności paliwowej B, zużyje około 0,1 l/100km paliwa mniej, niż gdyby poruszał się na oponach niższej klasy – C. Natomiast różnica pomiędzy najwyższą i najniższą klasą – A i G wynosi analogicznie około 0,6 l/100km.
Przeliczając to na złotówki można łatwo obliczyć oszczędności wynikające z zastosowania opon o wyższej klasie efektywności energetycznej.
Do wykonania obliczeń przyjęto następujące założenia: Średnia cena paliwa – 5 zł Średnie spalanie – 6,5 l/100km podczas jazdy na oponach o klasie efektywności paliwowej A.
-
Klasa A
6,5 l/100km × 5 zł/l = 32,50 zł/100km
-
Klasa B
6,6 l/100km × 5 zł/l = 33 zł/100km
-
Klasa C
6,7 l/100km × 5 zł/l = 33,50 zł/100km
-
Klasa E
6,9 l/100km × 5 zł/l = 34,50 zł/100km
-
Klasa F
7 l/100km × 5 zł/l = 35 zł/100km
-
Klasa G
7,1 l/100km × 5 zł/l = 35,50 zł/100km
Widać zatem, że pomiędzy najwyższą a najniższą klasą efektywności paliwowej różnica wyniesie około 3 zł na 100 kilometrów. Ten wynik może wydawać się niewielki, ale sprawdźmy, jak przekłada się na cały okres użytkowania ogumienia, który może sięgać nawet 40 000 km. Policzmy najpierw jaki jest koszt paliwa na takim dystansie, przebytym na oponach o różnych oporach toczenia.
-
Klasa A
32,50 zł × 400 = 13 000 zł
-
Klasa B
33 zł × 400 = 13 200 zł
-
Klasa C
33,50 zł × 400 = 13 400 zł
-
Klasa E
34,50 zł × 400 = 13 800 zł
-
Klasa F
35 zł × 400 = 14 000 zł
-
Klasa G
35,50 zł × 400 = 14 200 zł
Z powyższych obliczeń jasno wynika, że różnica w kosztach paliwa pomiędzy ogumieniem klasy A oraz G może wynosić nawet ponad 1000 złotych przez cały okres użytkowania opon. To więcej niż 200 litrów dodatkowego paliwa. Zaoszczędzona kwota jest zatem wystarczająca na zakup kolejnego kompletu ze średniej półki cenowej.
Jeżeli porównywane modele zużywają się na krótszym dystansie niż 40 000 km, oszczędności będą również odpowiednio niższe.
Obliczenia zachowują swój sens, przy założeniu, że zarówno model o wysokich, jak i ten o niskich oporach toczenia mają zbliżoną odporność na zużycie. Obydwa muszą pozwolić pokonać podobny dystans, zanim konieczna będzie wymiana ogumienia.
Jak określa się klasę efektywności paliwowej opony?
Efektywność paliwową definiuje współczynnik oporu toczenia oznaczany jako RRC. Poniższa tabela przedstawia zakresy RRC z przyporządkowanymi im klasami efektywności paliwowej.
Zmiany w klasach oporów toczenia po 1.05.2021
Wraz ze zmianami, które zaszły w etykietach opon po 1 maja 2021, zmieniły się również klasy oporów toczenia. Włączono do użytku pomijaną do tej pory klasę D. Przyjęła ona wartości RRC, przypisane wcześniej klasie E. Klasa E jest teraz najniższą klasą efektywności paliwowej i jej przedział RRC rozpoczyna się od dolnej wartości wcześniejszej klasy F – 10.6. W efekcie dwie najniższe klasy – F oraz G – zostały wyłączone z użytku. Rozkład przedziałów RRC dla poszczególnych klas prezentuje się zatem w nowym typie etykiety UE następująco:
W efekcie różnica w zużyciu paliwa pomiędzy najniższą a najwyższą klasą efektywności paliwowej w nowym typie etykiety UE wynosi nie 0,6 a 0,5 litra na 100 kilometrów. Jednakże przy zachowaniu założeń przyjętych na potrzeby obliczeń dokonanych na danych zawartych w starym typie etykiety, różnica w kosztach paliwa wciąż może wynieść 1000 złotych. Pamiętajmy również, że opony oznaczone starą etykietą nie zostały wycofane ze sprzedaży.
Opory toczenia a przyczepność ogumienia
Połączenie niskich oporów toczenia z wysokim poziomem przyczepności od lat jest wyzwaniem producentów ogumienia. Przełomowym momentem było zastosowanie krzemionki w składzie mieszanki gumowej. Wprowadzona przez Michelin na początku lat 90. zastąpiła sadzę, co poprawiło właściwości opon w zakresie łączenia przyczepności z niskimi oporami toczenia.
Wiąże się to ze zjawiskiem histerezy sprężystej, która występuje w oponach podczas pracy. Krótko mówiąc, jest to zależność między odkształceniami ciała stałego, w tym przypadku opony, a naprężeniem. Histereza powstaje na skutek rozpraszania energii poprzez rozciąganie i ściskanie różnych obszarów opony. Pomiędzy atomami gumy powstaje wówczas tarcie, które absorbuje energię, wytwarzając jednocześnie ciepło.
Zanim zaczęto stosować krzemionkę, opony o wysokiej histerezie oferowały dobrą przyczepność, połączoną z większym oporem toczenia. Niska histereza pozwalała natomiast osiągnąć lepsze opory toczenia, oferując jednocześnie gorszą przyczepność.
Zakup opon z niskim oporem toczenia
Wydawać by się mogło, że wyższa klasa opon zawsze wiąże się z niskimi oporami toczenia. Nie jest to jednak zasadą. Ogumienie oferujące niskie opory toczenia można znaleźć wśród modeli wszystkich klas: ekonomicznej, średniej oraz premium. W każdej z nich znajdują się również modele, których opory toczenia są wysokie.
Należy mieć jednak na uwadze, że opony klasy premium angażują większy nakład prac badawczo-rozwojowych, co wiąże się z wyższymi kosztami. Dzięki temu mogą lepiej łączyć niskie opory toczenia z wyższym poziomem pozostałych parametrów jak prowadzenie, przyczepność czy zachowanie na mokrej nawierzchni. Środki przeznaczane na tańsze modele są odpowiednio mniejsze, przez co nie są one tak dobrze dopracowane, jak ogumienie z najwyższej półki.
Jeżeli zatem opona klasy budżetowej oferuje niskie opory toczenia, istnieje duże prawdopodobieństwo, że jej pozostałe parametry będą znacząco gorsze, niż w oponach klasy premium o porównywalnych oporach toczenia.
