Apakah Anda tahu apa-apa tentang ban dengan resistansi gelinding rendah?

Jul 29, 2023

Ban dengan rolling resistance rendah : cara yang lebih sederhana untuk menghemat bahan bakar.

1(1)

Dalam "Low Rolling Resistance Tire Confidence Report" yang dirilis pada April 2020 oleh American Council for Freight Efficiency, Yunsu Park, Director of Engineering, menunjukkan bahwa "rolling resistance menyumbang 30 persen hingga 33 persen dari biaya bahan bakar truk. Ban dengan rolling resistance rendah adalah cara sederhana bagi armada untuk mengurangi konsumsi bahan bakar, dan yang paling penting, ban ini hampir tidak meningkatkan biaya.

Melihat dunia secara keseluruhan, kasus paling awal truk tugas berat jarak jauh yang menggunakan ban dengan resistansi gelinding rendah terjadi di Amerika Serikat pada 1990-an. Sebuah perusahaan transportasi bernama Schneider National mengganti ban armadanya dengan ban low rolling resistance pada tahun 1998, dan menurut laporan pengujian, efisiensi bahan bakarnya meningkat sebesar 3,5 persen .

Meskipun peningkatan efisiensi bahan bakar sebesar 3 persen mungkin tampak kecil, hal itu dapat diterjemahkan menjadi penghematan bahan bakar yang signifikan dan pengurangan biaya pengoperasian untuk truk tugas berat yang beroperasi dalam jangka waktu lama.

Mengapa ban dengan rolling resistance rendah menghemat bahan bakar?

"Apa yang membuat penggunaan ban dengan resistansi gelinding rendah menjadi hemat bahan bakar" dan apa yang luar biasa dari ban tersebut? Faktanya, mereka pada dasarnya berbeda dari ban biasa dalam hal pola tapak, aplikasi material dan struktur ban, dll. Fitur-fitur ini membuat ban dengan resistansi gelinding rendah menghasilkan lebih sedikit panas dan gesekan selama berkendara, sehingga sangat mengurangi konsumsi bahan bakar.

Mengandalkan pola tapak ban khusus

“Pertama, dari segi pola tapak ban, tim peneliti Tim Miller dari Goodyear Tire Company menjelaskan bahwa untuk ban non-low rolling resistance atau traksi tinggi (high grip), pola tapaknya lebih lebar dan dalam. dan kompresi blok tapak lebih besar, yang menghasilkan konsumsi energi lebih banyak.Namun, untuk ban dengan rolling resistance rendah, karakteristiknya adalah tapaknya lebih tipis dan lebih kaku, dan komponnya lebih keras.Ketika ban menggelinding di sepanjang jalan, tingkat deformasi tapak lebih kecil, sehingga konsumsi energi lebih sedikit.

Dengan kata lain, ban yang paling sedikit membuang energi saat meluncur di jalan raya adalah ban yang lebih efisien. Contoh ekstrem dari efisiensi rolling adalah roda kereta baja pada rel baja. Baik roda maupun rel memiliki permukaan logam yang dipoles halus yang sangat sedikit berubah bentuk. Namun, karena koefisien gesekan yang rendah antara baja dan baja, traksi menjadi buruk.

Saat ini, pabrikan memproduksi ban dengan pola tapak yang berdekatan. Saat tapak ban menggelinding, pola tapak ini bisa terjepit rapat dan saling menopang. Hal ini menyebabkan deformasi tapak yang lebih sedikit dan tidak hanya mengurangi tahanan gelinding tetapi juga meminimalkan pengurangan traksi.

Bergantung pada bahan yang lebih tahan aus

Dalam sejarah pengembangan ban dengan tahanan gelinding rendah, sejak awal 1980-an, ban hemat energi dengan tahanan gelinding rendah dengan rasio aspek yang lebih rendah dan pola tapak yang lebih dangkal muncul di pasar AS, yang dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar sebesar 3 persen {{3} } persen . Namun, karena keterbatasan teknologi material pada saat itu, harganya 15 persen lebih tinggi dari ban biasa, dan umur tapak berkurang 30 persen .

Pada saat itu, harga diesel rendah di seluruh dunia, sehingga keunggulan penghematan bahan bakar yang mereka miliki sulit untuk mengimbangi kerugian "biaya lebih tinggi" dan "masa pakai lebih pendek", dan tidak dikenali oleh pasar pada saat itu.

Seiring berjalannya waktu, dengan pecahnya krisis minyak, harga bahan bakar yang tinggi telah menghidupkan kembali perhatian industri terhadap "ban hemat energi", dan lebih banyak perusahaan telah bergabung dalam penelitian dan pengembangan ban dengan resistansi gelinding rendah. Ada tiga faktor utama yang perlu dipertimbangkan dalam desain ban: rolling resistance, traksi, dan masa pakai, serta tiga faktor sekunder: retreadability, kualitas kendara, dan biaya.

Ketika salah satu dari tiga faktor utama ini meningkat secara signifikan, maka akan menyebabkan penurunan pada dua faktor lainnya. Misalnya, "jika kinerja rolling resistance ban sangat ditingkatkan untuk mengejar rolling resistance rendah, traksi dan masa pakainya akan berkurang secara signifikan.

Menurut "Low Rolling Resistance Tire Confidence Report" di Amerika Serikat pada tahun 2020, "penghematan biaya untuk masa pakai tapak yang lebih lama melebihi penghematan bahan bakar yang dicapai dengan mengurangi hambatan gelinding sebesar 10 persen ." Namun, dengan kemajuan terus-menerus dari teknologi material modern, "mengurangi tahanan gelinding" dan "masa pakai ban yang lebih tinggi" bukan lagi hubungan timbal balik yang sederhana.

Ketika lebih banyak bahan sintetik diterapkan pada ban dengan tahanan gelinding rendah, ini dapat meminimalkan dampak pada traksi dan umur ban sekaligus mengurangi koefisien tahanan gelinding sebanyak mungkin. Ini membuatnya tidak lagi menjadi masalah untuk membuat ban dengan resistansi gelinding rendah lebih tahan lama.

Mengandalkan struktur ban yang lebih rasional

Selain melakukan perubahan pada permukaan ban, ada juga potensi untuk mengoptimalkan interior ban. Menurut Michelin, dalam hal tahanan gelinding, tapak biasanya menyumbang sekitar 40 persen terhadap tahanan gelinding ban, dinding samping dan lapisan sabuk menyumbang 40 persen lagi , dan area bead menyumbang sekitar 20 persen .

Untuk mengurangi resistensi ban, metode yang paling sederhana adalah memulai dengan dinding samping ban dan meningkatkan kekerasannya. Ini karena semakin sedikit dinding samping yang ditekuk, semakin sedikit energi yang dikonsumsi. Namun, peningkatan kekerasan dinding samping yang berlebihan juga dapat menyebabkan penurunan ketahanan benturan ban, sehingga perlu keseimbangan antara kekerasan dan ketahanan benturan.

Andalkan karet yang disesuaikan secara unik

Setiap pabrikan memproduksi ban dari setiap model dengan formula pencampuran bahan yang unik. Insinyur juga merancang senyawa karet yang berbeda untuk aplikasi yang berbeda. Untuk ban dengan resistansi gelinding rendah, sangat penting untuk mengurangi elastisitas ban secara keseluruhan (termasuk tapak, dinding samping, bead, dan bagian dalam ban), karena hal ini dapat mempersingkat proses pengembalian ke bentuk semula saat ban cacat, sehingga mengkonsumsi lebih sedikit energi.

Tentu saja, ban dengan rolling resistance rendah bukanlah segalanya.

Efisiensi bahan bakar dan penghematan energi adalah hal yang baik, tetapi kita harus menyadari bahwa dalam banyak skenario pengoperasian dan kondisi penggunaan, tidak disarankan untuk menggunakan ban dengan resistansi gelinding rendah. Alasan dan skenario utama meliputi:

Pengangkutan yang berat dan kelebihan beban: Ban dengan tahanan gelinding rendah sering kali mengurangi tahanan gelinding dengan mengorbankan bobot dan tapak yang lebih tipis. Dalam skenario pengangkutan yang berat dan kelebihan muatan, ban ini mungkin tidak dapat menahan beban berlebih, yang dapat dengan mudah menyebabkan kerusakan ban atau ledakan.

Kondisi jalan yang buruk: Dalam kondisi jalan yang keras seperti pasir, lumpur, atau salju, kedalaman tapak dan desain pola ban dengan resistansi gelinding rendah seringkali tidak sebaik ban off-road khusus, yang dapat memengaruhi cengkeraman dan stabilitas penanganan serta mengurangi pengendaraan keamanan.