W praktyce o spalaniu paliwa nie decyduje wyłącznie styl jazdy, bo znaczą część oporu pracy opony to opory toczenia. Zależą one m.in. od tego, jak opona się odkształca i jakie mikropoślizgi pojawiają się w styku z nawierzchnią, a same opory toczenia bywają łączone z ok. 20% zużycia paliwa. W tle dochodzi jeszcze etykieta efektywności UE A–G opisana przez RRC, która pozwala oszacować wpływ na spalanie i różnice między systemami po 1.05.2021.
Jak opory toczenia opony wpływają na spalanie paliwa
Opór toczenia to siła działająca na koło przeciwnie do kierunku jazdy. Żeby utrzymać stałą prędkość, pojazd zwykle musi dostarczać dodatkową energię, co przekłada się na wyższe spalanie paliwa.
W przytoczonych opisach opory toczenia stanowią ok. 20% całkowitego zużycia paliwa. Opory toczenia wynikają w dużej mierze ze strat energii powstających podczas pracy opony: odkształcenia opony odpowiadają za ok. 80–95% udziału w oporach toczenia, a towarzyszące im mikropoślizgi zwiększają opory toczenia.
Znaczenie ma także bieżnik i sposób, w jaki współpracuje z nawierzchnią: zmiany w jego kształcie i powierzchni styku mogą zwiększać lub zmniejszać opór toczenia (w jednym z opisów wskazano, że bieżnik może odpowiadać za ok. 60% oporów toczenia). Wpływ ma też ogólna konstrukcja opony i jej parametry, które determinują, jak mocno opona się odkształca podczas jazdy.
Etykieta UE A–G: co oznacza klasa efektywności paliwowej i RRC
Etykieta UE opon (obowiązkowa od 2012 r.) pokazuje m.in. klasę efektywności paliwowej A–G oraz dane związane z oporem toczenia, opisywanym przez RRC. Skala A→G oznacza, że A ma najniższe opory toczenia, a G ma najwyższe opory toczenia.
Klasa efektywności paliwowej jest powiązana z oporem toczenia, a RRC podaje tę właściwość w postaci wartości liczbowej. Im niższy RRC, tym mniejsze opory toczenia — co zwykle przekłada się na niższe zużycie paliwa i często także na niższą emisję CO2.
RRC – przedziały dla samochodów osobowych
- Klasa A: RRC ≤ 6,5
- Klasa B: RRC 6,6–7,7
- Klasa C: RRC 7,8–9,0
- Klasa E: RRC 9,1–10,5
- Klasa F: RRC 10,6–12,0
- Klasa G: RRC ≥ 12,1
Po 1.05.2021 zmieniono zakresy klas na etykiecie (w opisie wskazano m.in. wprowadzenie klasy D oraz zmianę rozkładu klas). Z tego powodu porównania „na papierze” mogą wychodzić inaczej w zależności od tego, czy zestawia się etykiety w starym czy nowym układzie. Przykładowo w przytoczonych danych różnica zużycia paliwa między skrajnymi klasami wynosiła ok. 0,6 l/100 km w starym systemie oraz ok. 0,5 l/100 km w nowym systemie (wartość zależna od założeń porównania).
Co podnosi opory toczenia: ciśnienie, odkształcenia i mikropoślizgi
Poziom oporów toczenia wynika z pracy opony podczas kontaktu z drogą. Gdy ciśnienie w oponach jest zbyt niskie, opona bardziej się ugina i odkształca, co zwykle zwiększa opory toczenia i zużycie paliwa. Podano, że obniżenie ciśnienia o ok. 0,3 bara poniżej wartości optymalnej może zwiększyć opory toczenia o ok. 6%.
Odkształcenia opony odpowiadają za znaczną część strat: w jednym opisie wskazano, że stanowią 80–95% całkowitych oporów toczenia. Podczas cyklicznej pracy opony straty energii są „oddawane” w postaci ciepła. Im większe odkształcenie, tym więcej energii trzeba dostarczyć, aby utrzymać prędkość pojazdu, co przekłada się na większe zapotrzebowanie na moc, a więc na wyższe spalanie.
Na styku opony z nawierzchnią pojawiają się też mikropoślizgi – niewielkie przesunięcia związane z tym, że opona w trakcie odkształceń pracuje sprężyście. Ten mechanizm zwiększa opory toczenia, bo wiąże się z kolejnymi stratami energii. W efekcie to, co dzieje się wewnątrz i na styku opony (ugniatanie/odkształcanie oraz mikroskopowe poślizgi), działa jak „zawór strat” – im częściej i intensywniej opona traci energię w ruchu, tym wyższe są opory toczenia i spalanie.
Jak rozmiar i konstrukcja opony zmieniają opory: szerokość, profil, bieżnik i masa
Rozmiar i konstrukcja opony wpływają na opory toczenia przez to, jak zmieniają się: powierzchnia styku, odkształcanie opony, odporność na „przełamanie” oporów oraz masa wirująca. Te opory przekładają się na zapotrzebowanie na moc, a więc na spalanie paliwa.
- Szerokość opony: im szersza opona, tym zwykle większy kontakt z nawierzchnią i więcej siły trzeba, by pokonać opory toczenia; zwykle rośnie też opór aerodynamiczny. W opisie podano, że zmniejszenie szerokości o 1 cm ogranicza opór aerodynamiczny średnio o ok. 1,5%.
- Profil (wysokość boku): obniżenie profilu zwiększa sztywność układu opona–nawierzchnia i sprzyja większym oporom toczenia. W przytoczonych zależnościach spalanie rośnie wraz z obniżaniem profilu, natomiast wyższy profil zwykle odkształca się bardziej i wiąże się z mniejszymi oporami toczenia.
- Średnica opony: w opisie wskazano zależność, że większa średnica ogranicza opór toczenia o ok. 1% na każdy centymetr wzrostu.
- Bieżnik: kształt bieżnika i to, jak zachowuje się w kontakcie z nawierzchnią, ma duży udział w oporach toczenia; w jednym z opisów podano nawet, że bieżnik odpowiada za ok. 60% oporów toczenia.
- Masa opony i felgi: lżejsze ogumienie wiąże się z mniejszymi oporami toczenia i mniejszym zużyciem energii. Zwiększanie masy wirującej (np. cięższe felgi) może podnosić opory toczenia i spalanie.
Dobór rozmiaru i konstrukcji opony pod mniejsze spalanie zwykle wiąże się ze zmianami mieszczącymi się w dopuszczalnym zakresie dla danego modelu auta oraz z rozumieniem, które parametry (szerokość, profil, średnica, charakterystyka bieżnika i masa) zwiększają lub obniżają opory toczenia.
Histereza sprężysta w oponie: dlaczego oszczędność paliwa bywa powiązana z przyczepnością
Histereza sprężysta w oponie to zjawisko, w którym energia jest rozpraszana podczas pracy opony. Gdy opona obraca się, jej materiał ulega cyklicznemu rozciąganiu i ściskaniu, a dodatkowo w strukturze gumy pojawia się tarcie na poziomie mikrostruktury. W efekcie część energii zamienia się w ciepło, co przekłada się na opory toczenia.
Spadek oporów toczenia bywa powiązany z przyczepnością. Jeśli ogumienie jest tak dobrane, aby rozpraszać mniej energii w procesach odkształcania, może to zmniejszać opory toczenia, a tym samym sprzyjać niższemu zużyciu paliwa. Jednocześnie te same zmiany w zachowaniu materiału mogą wpływać na to, jak opona „pracuje” na drodze i jak mocno przenosi siły w kontakcie z nawierzchnią — dlatego pojawia się kompromis.
W opisach, które omawiają rolę składu mieszanki, jako sposób na pogodzenie niższych oporów toczenia z właściwościami trakcyjnymi wskazuje się zastosowanie krzemionki. Ma ona wspierać tworzenie mieszanki, która pozwala utrzymać niskie opory toczenia przy jednoczesnym zachowaniu przyczepności.
Jak dobrać opony pod niższe spalanie i co sprawdzać w praktyce (rozmiar, ciśnienie, TPMS)
Opony pod niższe spalanie dotyczą parametrów zmieniających opory toczenia oraz warunków pracy opon: rozmiaru, ciśnienia oraz TPMS (systemu monitorowania ciśnienia).
- Rozmiar opon (dobór przed zakupem): warto zwracać uwagę na szerokość i profil. Szersze opony zwykle mają większe opory toczenia (m.in. przez większą powierzchnię kontaktu), co może przekładać się na wyższe spalanie; przy węższych rozwiązaniach pojawia się mniejszy opór aerodynamiczny (w przytoczonych danych: zmniejszenie szerokości o 1 cm wiąże się ze spadkiem oporu aerodynamicznego o ok. 1,5%).
- Ciśnienie (weryfikacja w trakcie jazdy i postoju): kontroluj, czy jest zgodne z zaleceniami producenta pojazdu. Gdy ciśnienie jest zbyt niskie, opona bardziej się ugina i odkształca, co zwykle zwiększa opory toczenia i spalanie. W danych liczbowych: obniżenie ciśnienia o 20% poniżej zalecanego może zwiększać opory toczenia o 10%; podawano też, że każde 0,3 bara poniżej wartości optymalnej powoduje wzrost oporów o 6%, a spadek o 1 bar zwiększa opory blisko o jedną trzecią.
- TPMS (utrzymanie ciśnienia pod kontrolą): można korzystać z systemu, jeśli auto go ma, bo TPMS ułatwia wykrywanie problemów z ciśnieniem i pomaga utrzymać je na właściwym poziomie. W praktyce korekty wykonuje się co najmniej raz w miesiącu (lub przy każdej wymianie ogumienia), a przy zimie częściej ze względu na większą zmienność warunków.
- Jak i kiedy mierzyć ciśnienie: warto sprawdzać co najmniej raz w miesiącu oraz przed każdą dłuższą podróżą. Pomiar wykonuj na zimnych oponach (przed jazdą lub po bardzo krótkiej przejażdżce). Zimą kontroluj częściej, bo przy gwałtownym spadku temperatury ciśnienie może spaść nawet o ok. 25%.
- Stan techniczny opon: warto obserwować zużycie i ewentualne uszkodzenia, ponieważ zły stan ogumienia może zwiększać opory toczenia i spalanie.
- Opony sezonowe (ryzyko wzrostu tarcia): warto unikać jazdy na niewłaściwym sezonie (np. opon zimowych latem). W przytoczonych danych: przy wysokich temperaturach jazda na oponach zimowych może zwiększać spalanie nawet o ok. 5%.
W praktyce istotne bywa trzymanie ciśnienia zgodnie z zaleceniami producenta pojazdu.
Ile realnie możesz zyskać: różnice w zużyciu paliwa między klasami i koszty eksploatacji
Różnice w klasie efektywności paliwowej (A–G) przekładają się na opory toczenia, a te z kolei na zużycie paliwa. W ujęciu orientacyjnym różnica między skrajnymi klasami może wynieść około 0,6 l/100 km (A vs G w starym systemie) oraz ok. 0,5 l/100 km (A vs najniższa klasa w nowym systemie).
| Klasa efektywności paliwowej | Zużycie paliwa (l/100 km) | Różnica względem klasy A (l/100 km) |
|---|---|---|
| A | 6,5 | — |
| B | 6,6 | ~0,1 |
| C | 6,7 | ~0,1 |
| E | 6,9 | ~0,2 |
| F | 7,0 | ~0,1 |
| G | 7,1 | ~0,6 |
Przykładowe przeliczenie na koszty (warianty orientacyjne) i emisję CO2 oparto na założeniach z opisu liczenia: średnia cena paliwa 5 zł/l oraz zużycie na poziomie jak w tabeli, a jako powiązanie z emisją wskazano, że różnice między klasami mogą wynosić ok. 14 g CO₂/km (dla skrajnych klas).
| Porównanie klas | Różnica w zużyciu (l/100 km) | Szacunkowa różnica kosztu na 100 km (przy 5 zł/l) | Szacunkowa różnica emisji CO₂ |
|---|---|---|---|
| A vs G | ~0,6 | ~3 zł | ~14 g/km |
| A vs (najniższa klasa w nowym układzie) | ~0,5 | ~2,5 zł | ~14 g/km (wartość orientacyjna) |
- Oszczędności w litrach w przeliczeniu rocznym zależą od tego, ile kilometrów pokonujesz (w przykładzie przyjęto 20 000 km/rok).
- Oszczędności „w okresie eksploatacji” mogą być większe, jeśli różnicę w spalaniu odniesie się do dłuższego przebiegu opon (w przykładach przyjęto nawet 40 000 km).
- Wynik końcowy nie jest stały: realne spalanie zależy od warunków jazdy i założeń przyjętych do obliczeń, dlatego liczby są orientacyjne.
Najnowsze komentarze