Wet and dry friction of passenger car tires during ABS braking

Julkaisun otsikon käännös: Henkilöauton renkaan kuiva- ja märkäkitka ABS-jarrutuksen aikana

Lassi Hartikainen

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Tämän väitöskirjan tavoite on renkaan ja tien välisen märän ja kuivan kitkan ymmärryksen lisääminen liikenneturvallisuuden parantamiseksi. Tavoitteeseen päästiin tarkastelemalla tär-keitä aiheeseen liittyviä ilmiöitä, kuten renkaan ja ajoneuvon vuorovaikutusta, kumikitkaa mä-rällä alustalla, asfaltin pinnankarheutta, sekä renkaan muodonmuutoksia vesiliirron aikana. Projektin aikana suoritettiin laajoja testiohjelmia eri puolilla Eurooppaa ja kehitettiin uusia analyysimenetelmiä. Tulokset osoittivat kuinka rengaspaine, ulkoilman lämpötila ja renkaan urasyvyys vaikuttavat renkaan keskimääräiseen luistotilaan, johtuen renkaan voima-luisto-ominaisuuksien muut-tumisesta. Ilmiö selittyy ABS-jarrujärjestelmän kulmakiihtyvyyksiin perustuvalla toiminta-periaatteella, joka muuttaa renkaan keskimääräistä luistotilaa voima-luisto-ominaisuuksien mukaisesti. Tämä kuitenkin johtaa myös liukunopeuden muuttumiseen kumi-tie kontaktissa, vaikuttaen syntyvään kitkaan. Tutkimuksen tuloksiin kuului myös uusi menetelmä asfaltin pinnankarheuden analysoimiseksi. Tuloksissa esitettiin ensi kertaa renkaan märkäkitkan ja asfaltin pinnankarheuden välinen aallonpituuksittain laskettu korrelaatio. Menetelmä tuotti vahvan korrelaation jopa vertailtaessa eri alueita samalta asfalttityypiltä. Lisäksi menetelmäs-sä käytettävillä arvoilla on selkeä fysikaalinen merkitys ja menetelmä on linjassa modernien kitkateorioiden kanssa. Menetelmää sovellettiin myös kuivalla asfalttipinnalla tehtyihin labo-ratoriokitkakokeisiin, jotka tuottivat myös hyvän korrelaation. Tutkimuksessa kehitettiin myös menetelmä kestävän vastinpinnan valmistamiseksi laboratoriokitkakokeita varten siten, että laboratorionäytteen pinnankarheus vastaa annettua kohdeasfalttia. Paras tulos saavutet-tiin käyttämällä laboratorioasfaltin sideaineena bitumin sijaan epoksia, käyttämällä samaa ra-keisuuskäyrää kuin kohdeasfaltissa, sekä hiekkapuhaltamalla näytteen pinta puhtaaksi liiasta sideaineesta. Lisäksi tutkimuksessa selvisi, että optista rengasanturia voidaan käyttää täyden tai osittaisen vesiliirron tunnistukseen renkaan sisäpuolelta. Tämä mahdollistaa renkaan jäl-jellä olevan kosketusalan pituuden mittaamisen millä tahansa veden peittämällä tien pinnalla. Tutkimuksen tuloksena tehtyjä kehitysaskeleita ABS-jarrutuksen aikaisen kuivan ja märän kitkan ymmärryksessä aletaan välittömästi hyödyntämään ja niitä kehitetään edelleen. Kehi-tetyt menetelmät tullaan ottamaan käyttöön rengasteollisuudessa ja ne tarjoavat monia mie-lenkiintoisia jatkotutkimusaiheita.
    Julkaisun otsikon käännösHenkilöauton renkaan kuiva- ja märkäkitka ABS-jarrutuksen aikana
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Juhala, Matti, Vastuuprofessori
    • Petry, Frank, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-6023-1
    Sähköinen ISBN978-952-60-6024-8
    TilaJulkaistu - 2014
    OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

    Tutkimusalat

    • renkaan märkäkitka
    • kumikitka
    • liikenneturvallisuus
    • asfaltin pinnankarheus

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Henkilöauton renkaan kuiva- ja märkäkitka ABS-jarrutuksen aikana'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä