Doktorandprojekt skapar ny metod för rullmotståndsmätning

I juni 2022 lade Lisa Ydrefors, forskningsassistent på VTI och doktorand på KTH, fram sin licentiatavhandling The relationship between rolling resistance and tyre operating conditions, with a focus on tyre temperature. Syftet med doktorandprojektet är att skapa mer kunskap om rullmotstånd för att det i förlängningen ska leda till minskat rullmotstånd och utsläpp av växthusgaser och därmed motverka den globala uppvärmningen.

Att reducera fordonens rullmotstånd skulle, förutom att minska växthusgasutsläppen, även bidra till att minska körkostnaderna och öka räckvidden per laddning för elbilar. Projektet bidrar till detta genom att skapa en ny metod för rullmotståndsmätningar på plant underlag.

I en litteraturstudie i sin licentiatavhandling presenterar hon påverkan på rullmotståndet för olika driftvillkor som däcktryck, däcktemperatur, hastighet, last, underlag och kurvatur. Dessa resultat ligger till grund för utvecklingen av den nya mätmetoden. Med den undviker man krökningseffekterna som förekommer i den nuvarande standardiserade trummätningen, som i allmänhet resulterar i högre temperatur på däcken än under faktiska förhållanden och riskerar att i många situationer ge felaktiga värden. Däcktemperatur är en viktig faktor med stor påverkan på rullmotståndet. Den nya mätmetoden kan användas för att mäta rullmotstånd vid olika repeterbara däcktemperaturer. Det är även viktigt att upprätthålla förhållandet mellan däcktemperatur och lufttryck, därför är en metod framtagen som ger en repeterbar relation mellan däckets temperatur och lufttryck.

Projektet bidrar även till en rullmotståndsmodell som beskriver växelverkan mellan däckdeformationer och däckkrafter. Modellen parametriseras med resultat från den framtagna mätmetoden och är tillräckligt enkel för att vara användbar i en komplett fordonsdynamiksimulering. Modellen ger en god överenstämmelse för förhållandet mellan däckdeformation och rullmotstånd. Tillsammans med modellen blir mätmetoden en bra bas för mer genomgående undersökningar av rullmotstånd och dess korrelation med däcktemperatur.

– Jag har utfört mätningar och modelleringar av rullmotstånd under olika driftförhållanden och jag hoppas att det ska kunna bidra till en kunskapsuppbyggnad och i förlängningen hjälpa industrin att sänka rullmotståndet. Om man har kunskap om hur driftvillkoren, till exempel temperatur, däcktryck eller däckvinklar, påverkar rullmotståndet kan det kanske underlätta för någon att komma med konstruktiva lösningar, som innebär en energieffektivisering av fordonet, säger Lisa Ydrefors.

För Lisa Ydrefors del kvarstår nu cirka ett år av forskning innan hon kan lägga fram sin doktorsavhandling.

Fotnot: Det här är en artikel från VTI Aktuellt nr 2 2023