Däck, rullningsmotstånd och väglag

[JohnA]

Att olika däck är bra på olika saker är knappast något att förvånas över. Senaste veckorna har jag haft anledning att fundera lite extra på detta ur ett ekonomiperspektiv. Det är onekligen stor skillnad på olika vinterdäck t.ex.

Jag kör Saab 96 V4 till vardags och har sedan jag köpte bilen för knappt två år sedan haft torrspruckna odubbade vinterdäck året runt. Att sådant gummi går åt fort sommartid märks ganska tydligt, i synnerhet om framvagnen inte är helt ok justerad. Snål som jag tycker jag det är bättre att köra slut på gamla torra däck innan jag köper något nytt. Nu när vintern kom på allvar räckte inte greppet till på framhjulen. Förra vintern fungerade däcken utmärkt.

Mest av nyfikenhet satte jag på minst 30 år gamla smala dubbdäck med klassiskt zickzackmönster, rejäla dubbar och kugghjulsliknande kanter. Det morrade rejält och bilen blev som en snorloska på barmark. I lössnö och framför allt slask är däcken däremot fantastiska.
Denna däcktyp ger också ett väldigt stort rullningsmotstånd vilket märks tydligt när man som jag har för vana att släppa av på gasen och frihjula i god tid istället för att använda bromsen. Bensinförbrukningen har säkert ökat 15-20% och då har jag fortfarande de dubbfria "åretruntdäcken" på bakhjulen! Igår tappade plötsligt det ena zickzackdäcket luften på några sekunder längs motorvägen så nu slipper jag de däcken för gott!

Nåväl, jag är helt häpen över att däck kan rulla så oerhört tungt utan att ha ett extremt mönster. Jag tycker min Saab haft en väldigt bra rullförmåga för sin låga vikt men jag har aldrig nått ner i de låga förbrukningssiffror andra i Saabklubben påstått sig uppmäta. Kanske är mina dubbfria vinterdäck inte det bästa att rulla med på barmark.

Jag misstänker att det kan vara ganska stor skillnad även mellan olika typer av sommardäck. Även mönsterdjupet borde ha viss inverkan då ett slitet däck rimligen blir stummare och ger mindre friktion. Smala däck ska ju rulla lättare än breda men det förutsätter förstås att de är hårt pumpade. Med liten anliggningsyta blir det rimligen ökad åtgång på gummit... Så vad är egentligen
det optimala? Vilka typer av däckmönster rullar lättast? Hur stor betydelse har bredden?

[Brasa]

Tror ioförsig att en framvangsinställning på din bil betyder mer än bredden på däcken gör.
Naturligtvis rullar breda däck tyngere om du har fel framvangsinställning.

Sen finns det ju andra saker som man kan få en v4 å gå billigare på tex kan man montera insprutning med landbamätning från en modern bil med motsvarande motorvolym

[torbjorn]

Sen finns det ju andra saker som man kan få en v4 å gå billigare på tex kan man montera insprutning med landbamätning från en modern bil med motsvarande motorvolym

En hake med det är dock att V4-motorerna kräver blyersättning (de är nog de mest blykrävande av alla personbilsmotorer från 70-talet överhuvudtaget), och blandar man sådan i bränslet blir en lambdasond inte långlivad.
Det är nog ganska väl utrett att man får bästa praktiskt möjliga bränsleekonomi på en sådan motor om man sätter dit modernast möjliga originalförgasare (de förgasare som används på svensksålda V4 från 1976 och framåt är av avgasreningsskäl redan så optimerade det går ur bränsleförbrukningssynpunkt), ställer tändningen lite tidigare än det var tänkt från början (9° vid tomgång istället för 3° eller 6°) och kontrollera att centrifugal- och vakuumtändförställning fungerar som de ska, och monterar på termostatstyrd luftförvärmning (satt från fabrik bara på '76 och '77 års modeller).
Man bör också se till att motorns termostat är i ordning, och eventuellt ersätta den mekaniska kylfläkten med en termostatstyrd elfläkt. Om det finns någon fördröjnings- eller förbikopplingsanordning för vakuumtändförställningen så kan man ta bort den. Om förgasaren har automatchoke kan man prova att ställa om den för minsta möjliga chokeverkan utan att motorn börjar gå irriterande dåligt när den är kall.

[Skogsvilde]

framvagnsinställningen min herre... 
den är enormt viktig.

[Brasa]

En hake med det är dock att V4-motorerna kräver blyersättning (de är nog de mest blykrävande av alla personbilsmotorer från 70-talet överhuvudtaget), och blandar man sådan i bränslet blir en lambdasond inte långlivad.
Det är nog ganska väl utrett att man får bästa praktiskt möjliga bränsleekonomi på en sådan motor om man sätter dit modernast möjliga originalförgasare (de förgasare som används på svensksålda V4 från 1976 och framåt är av avgasreningsskäl redan så optimerade det går ur bränsleförbrukningssynpunkt), ställer tändningen lite tidigare än det var tänkt från början (9° vid tomgång istället för 3° eller 6°) och kontrollera att centrifugal- och vakuumtändförställning fungerar som de ska, och monterar på termostatstyrd luftförvärmning (satt från fabrik bara på '76 och '77 års modeller).
Man bör också se till att motorns termostat är i ordning, och eventuellt ersätta den mekaniska kylfläkten med en termostatstyrd elfläkt. Om det finns någon fördröjnings- eller förbikopplingsanordning för vakuumtändförställningen så kan man ta bort den. Om förgasaren har automatchoke kan man prova att ställa om den för minsta möjliga chokeverkan utan att motorn börjar gå irriterande dåligt när den är kall.

Då lät det lättare att fräsa in moderna ventilsäten

[JohnA]

Det finns absolut en hel del saker man kan göra för att optimera motorn och vinna massor men Saaben är egentligen helt irrelevant i denna diskussion som ju handlar om hur stor inverkan däck och väglag har.  Framvagnsinställningen har säkert mätbar inverkan på samma sätt som däcken. Tänk att man bygger en elektriskt driven apparat som med en något "snedslirande" friktionsrulle river loss gummi i samma takt som vid körning så har man rimligen en viss energiåtgång för att driva maskinen.

Hur hårt däcket än pumpas så sker ändå en viss formförändring när varje del av däcket ska anpassas från obelastad rund form till att plattas ut mot vägbanan. Det måste då bli någon grad av krypning/slirning/gnuggning som resulterar i energiförlust via friktionsvärme. Är slitbanan tjock med många fina mönsterdetaljer antar jag krypningen blir större än hos ett däck helt utan mönster.

De över 30 år gamla vinterdäcken jag testade är förmodligen av diagonaltyp och mittsektionen av deras slitbana reser sig ganska mycket vid högt lufttryck på ett sätt man inte brukar se hos modernare däck. Jag som gärna kör med högt tryck i däcken har förmodligen förvärrat friktionsproblemet genom att mönsterkanterna får en mindre diameter än mittdelen vilket rimligtvis ger ökad friktion där däcket möter vägbanan och tvingas bli plattare.

Detta resonemang får mig att undra om ett smalt däck nödvändigtvis rullar lättare än ett brett. Förutsatt att det breda däcket konstruerats med stadig armering så att diametern är konstant över hela däckets bredd borde rimligen deformationen mot vägbanan bli mindre eftersom en större yta bär upp bilens tyngd. Om sedan framvagnen är felaktig eller bilen körs på mycket krokig väg blir säkert förhållandet ett annat.

Jag föreställer mig att de mest lättrullade däcken är de som har förhållandevis lite tvärgående mönster och hög procent upphöjda mönsterdelar. Alltså ett mönster som inte flexar så mycket under hjulets rotation.

Sedan har vi det där om väglag. Att knuffa undan stora vattenmassor kostar så klart energi och i kraftigt regnväder borde det smala däcket vara överlägset det breda. Men hur blir det i vinterföre? Eftersom snö och slask har större bärighet än vatten är jag inte alls lika säker på om det är bättre att skära ner i klägget med ett smalt däck eller flyta ovanpå med breda däck. Oavsett vilket borde deformationen av snö och slask kosta ganska mycket energi.

[torbjorn]

Redan för 30 år sedan började diagonaldäck vara sällsynta för personbilar. Man känner igen dem på att det inte finns något "R" i beteckningen samt att bredden brukar vara angiven i tum.

[olof]

Tävlingscyklar (landsväg) har väl 19 mm breda slicks med cirkulärt tvärsnitt om jag inte har fel för mig. Hade det funnits något som gav lägre rullmotstånd misstänker jag att de hade använt det.

Mönster i däcket har väl bara en funktion när underlaget är sådant att det deformeras under belastningen från hjulet, t.ex. lera, snö eller vatten.

[JohnA]

Såg idag en modernare Saab med "nödhjul" på ena sidan bak. Jag har länge sneglat på dessa däck och är nyfiken på hur lätt de rullar. De är mycket smala och brukar vad jag vet ha ovanligt högt lufttryck. Mönstret är heller inte så djupt så det borde inte bli så mycket gnuggande friktion. Livslängden brukar inte vara den bästa men kör man mjukt med en lätt bil kanske de ändå kan hålla ett tag. Borde finnas gott om sådana däck på skroten. Men får man öht köra på dem annat än ett i taget i rent nödfall? Kan de vara lagliga för "temporary use only" utan andra restriktioner än max 80 som det ofta står på dem borde det ju inte vara olagligt bara för att man står ut fler mil än de flesta andra?  Att gå från originaldäck med bredd på 165 ner till nödhjul på ca 10cm blir det kanske ingen radikal minskning av rullningsfriktionen på torr asfalt men om det spöregnar blir det ju betydligt mindre vatten att kasta undan. På cyklar brukar man annars märka stor skillnad mellan olika däckbredd och jag har redan konstaterat en märkbar skillnad på olika typer av bildäck i ungefär samma dimensioner så kanske...? Om inte annat skulle det nog se rätt kul ut...

[JohnA]

Nytt liv i gammal tråd!

Jag skrev tidigare bl.a. "...får mig att undra om ett smalt däck nödvändigtvis rullar lättare än ett brett. Förutsatt att det breda däcket konstruerats med stadig armering så att diametern är konstant över hela däckets bredd borde rimligen deformationen mot vägbanan bli mindre eftersom en större yta bär upp bilens tyngd. Om sedan framvagnen är felaktig eller bilen körs på mycket krokig väg blir säkert förhållandet ett annat. "

Efter en till vinter med en annan uppsättning gamla smala vinterdäck(-sliknande) gummin har jag åter konstaterat stora skillnader i rullningsmotstånd. Vinterns aningen smalare 155:or rullade tydligt tyngre än de 165:or jag brukat använda sommartid, trots att också de egentligen är dubbfria vinterdäck. Skillnaden i däckbredd (och höjd) är så liten att det knappast har inverkan, gummiblandningen är en osäker faktor men båda däcktyperna är ju faktiskt avsedda för vinterbruk. Det som återstår som uppenbara skillnader är mönsterdjup och -typ.

På bar asfalt har vinterns däckuppsättning slukat nästan en deciliter eller ca 15% mer bensin och det är ju inga småsiffror direkt!
Med sommarordningen återställd är också förbrukningen tillbaka vid siffror jag känner igen. De dubbfria 165:orna börjar närma sig lagens gräns och de bakre har fått vika för 155:or av riktig sommartyp. Fram där tyngden är som störst har jag fortfarande de dubbfria 165:orna som alltså tycks rulla relativt snålt. Kan snålheten kanske bero mer på mönsterdjupet än på själva mönstret? Med ett stort mönsterdjup borde det bli en del gnuggning, i synnerhet om det är ett mer öppet mönster med sajping som är typisk för vinterdäck.

----
Nu är det hur som helst dags att köpa ett par nya sommardäck att ha framtill och då vill jag välja lättrullat. Jag är inte rädd för att testa något extremt bara det passar min bilbudget. Kan t.ex. höghastighetsklassade däck vara ett bra val? Sådana borde ha både mönster och stomme som minimerar uppvärmningen. På "fulssaaben" (även kallad "snabelgalfen") jag hade i min ungdom hade jag en tid 195 R 15 som var höghastighetsklassade 80-profilare avsedda för någon gammal Jaguar. Om de rullade lätt har jag inte en aning men jag minns att mönstret var ganska slutet/sammanhållande.

Jag är sugen på att svetsa egna hybridfälgar för att få på däck större än 15" men det får samtidigt inte bli för brett. 195:or tror jag redan de på tok för breda för att få plats innanför originalframskärmarna, men jag bankar så gärna på plåten.
Breda däck är också en mardröm att ratta med i stadstrafik på en saabgurka/päronhalva.
Poängen jag söker med stor hjuldiameter är förstås en sänkning av motorvarvet. Tror det var Misse som skrev något om jättehjul på en
gammal diesel-Golv med stor framgång. Däck för riktigt gamla veteranbilar är förstås både smala och höga men de är nog inte billiga...

Sedan spökar också mitt eget resonemang att ett smalt däck kanske inte alls rullar lättare eftersom den högre belastningen orsakar en större deformation av gummit.

Någon som har tips på däckdimensioner, bilmodeller m.m. som är större än 165 R 15 utan att bli allt för udda eller dyra?

[krikav]

Jag har också tänkt en del kring däck och fälgar.... Svårt att veta vad som egentligen är bra tycker jag.

Jag tror jag kan åka en sommar till på mina sommardäck, men jag är redan nu öppen för förslag på nya däck.

Kör en skoda felicia 1.3, och vet inte vilka däck jag kan tvinga på denna bil.
Men standard känns onödigt breda i varje fall!

[olof]

Har du mätt förbrukningen på 155-orna och 165-orna vid samma temperatur? Är det också mätt vid samma förhållanden på torr/våt väg? Luftmotståndet ökar märkbart med lägre temperatur. Våt vägbana ökar också motståndet märkbart.

[Edgar]

Temperaturen måste ju spela roll för gummits hårdhet, och därmed rullmotståndet.
Mäter man förbrukningen med bilens vägmätare som rullad längd tillkommer ju en massa osäkerhetsfaktorer;
-Är hjulen lika stora? (nån mm mindre radie gör 0,3 - 0,4 % längre vägsträcka)
-Skillnad i lufttrycket ute kan påverka hjuldiam marginellt, eftersom skillnaden mellan däckets tryck och omgivningen varierar.
-Trycket inne i däcket beror ju på tryckmätarens noggrannhet, och temperaturer
-Noggrannheten på vägmätaren håller inte nobelprisklass

[Edgar]

Jag upplever att smalare vinterdäck är bättre på så sätt att den mindre anläggningsytan gör att däcket trycker sig igenom slasket och når vägbanan, så att man slipper halka omkring ovanpå en snöyta.

Men, det är klart detta är en säkerhetsfråga, och inte en bränsleförbrukningsfråga. För min del väger säkerhetsfrågan tyngre.

[JohnA]

Normalt är det jag som blir omkörd på motorvägarna när jag fiser fram i mina ekonomiska och mekanikbevarande 80 km/h. När det är riktigt slaskigt eller tjockt med nysnö och ett saabla oväder brukar jag ha rätt kul i min nästan 40 år gamla skrothög, för då är det jag som i den igengrodda vänsterfilen fräser förbi de moderna bilarna vars breda däck och stora spårvidd inte har en chans trots alla ABS/ESP/ETC och allt vad de elektroniska stabiliseringssystemen heter. I sådana stunder händer det t.o.m. att jag kostar på mig att jag kostar på mig att köra fortare än annars, bara för att det går liksom. 

Ska man tänka bränsleekonomi säger det sig självt att det kostar energi att kasta regnvatten och snöslask åt sidorna såväl som att packa ihop snön rakt ner under däcken. Bredare däck flyter rimligen mer ovanpå än de smala men jag vågar inte gissa vilket som i slutänden kräver mest energi, -att packa lite men brett eller hårt men smalt. Min gissning är att ett extremt smalt däck ändå slukar mindre energi än ett bredare eftersom det bara föser schlabbet en kort bit åt vardera sidan. Rimligen har ett smalt däck också bättre kontakt med den fasta ytan under.

På barmark måste det absolut vara så att breda däck rullar trögt så fort man svänger eller om man har sneda hjulvinklar. Ju bredare däck destor större inverkan borde en aning för mycket camber eller toe-in ha.

Kan det kanske vara lönt att ekonomitrimma hjulvinklarna utanför biltillverkarens specifikationer? Mindre toe-in och camber kan säkert ge sämre väghållning, göra bilen mer tungstyrd eller minska hjulens vilja att gå rakt fram när man släpper ratten men kör man som eco-freak både långsammare och mer medvetet kan det vara ett pris värt att betala för att spara en liten skvätt bränsle. -Många bäckar små...

Nä hörrni, om man skulle ta och snacka mindre och faktiskt börja leta efter intressanta däckdimensioner?
Jag ska också ta en titt på http://ecomodder.com/ där de är ganska hardcore och se vad de kommit fram till om däck.
Att man sparar bränsle på ett högre lufttryck än det som står i bilens instruktionsbok tycks t.ex. vara ganska väl utrett.

[krikav]

Jag kör omkring med 3 bar i mina däck då marken är bar.
På vintern är jag mer orolig för att tappa fästet, så då kör jag normala 2.2 bar.

Mellan tummen och pekfingret så gav detta mig 0.55 l/mil istället för 0.60 l/mil.

Vill tro att högt luftryck i däcken är den enskilt största förbättringen på bränsleekonomi jag haft, förutom ändrat körstil då...

[Edgar]

Slits däcken mer i mitten då? Men, det borde ju ge + i ekonomin, jag antar besparingen av bränslekostnad är större än kostnaden av tidigare däckbyte.

För mycket och för lite toe-in ger snedslitning av däcken har jag dessvärre konstaterat genom alla år.

[Själv är bäste dräng]

Både lufttryck och mönster är stora faktorer, men även bredden när hastigheten ökar.

Som Olof skriver, snegla på cyklarna. Ett bra sätt att få känsla för rullmotstånd är att cykla. En hårdpumpad cykel med klent mönster först och sedan en mountainbike med grovt mönster och lågt tryck. Då förstår man fysikens lagar

Lastbilar har också rulldäck av en anledning.

[Själv är bäste dräng]

När jag kör ut i terrängen så släpper jag ibland ut luft ur däcken, från 2,5 ner till ca kilot för att inte köra fast. Vid ett tillfälle förra året så glömde jag fylla på när jag var klar, och gav mig av mot bebodda trakter. Fastän bilen har 140 dieselhästar så kändes det som att jag hade några ton bakom, och de få milen som gick innan jag fyllde i luft gav utslag vid nästa tankning. Privatbilen som är en bensinare sjunker en deciliter när sommardäcken kommer på. De har mycket tystare mönster.

[torbjorn]

Slits däcken mer i mitten då?

Moderna radialdäck håller sig plana även vid för högt lufttryck, så det är inget problem nuförtiden. Diagonaldäck, sådana som användes på 60- talet och tidigare (de förekommer än idag bl a på traktorer, fyrhjulingar och för offroadbruk), var däremot mycket känsliga för både för högt och för lågt lufttryck och slets ojämnt så snart man började avvika för mycket.

Däremot ska man ALDRIG pumpa däcken hårdare än till det högsta tillåtna trycket enligt finstilt märkning någonstans på däcksidan. Gör man det så kan man räkna med att ganska snart få bulor på däcken eller andra märkliga skador som gör att man får kassera dem i förtid. Vanliga personbilsdäck av god kvalitet (i synnerhet lågprofil) tål som regel 300 kPa (3 bar) nuförtiden, men lågprisdäck och regummerade däck, speciellt sådana som har ganska hög profil, har ofta ett lägre tillåtet tryck, ända ner till 230 kPa (2,3 bar). Så kallade C-däck som har personbilsdimension men är avsedda för transportbilar, tål ofta högre tryck, t ex 380 kPa (3,8 bar).