Tidslucka 5 procent av farten vid ishalka? Hjulkalendern 18

Att nödbromsa en bil till stopp kan ta 25 sekunder från 90 km/h med odubbade däck på ishalka. Skillnaderna i bromsningseffektivitet mellan olika fordon är då så stora, att tidsluckorna i sekunder kan behöva vara 5 à 10 procent av farten i km/h.

Erforderlig tidslucka vid kökörning för ett ekipage, som har sämre bromsförmåga än det framförvarande. Från rapport om normalförares bromsförmåga av Lennart Strandberg. Diagram med mätdata och ekvationer i  flera rapporter till Vägverket - bl.a. 1995 för ett anslag från Skyltfonden 1995. Erforderlig tidslucka vid körning i kolonn för ett ekipage,
som har sämre bromsförmåga än det framförvarande. Från rapport till Vägverket 1995.

Så här års uppmanas vi bilister att hålla avstånden speciellt när halka förväntas. Men någon tumregel för hur långt avståndet ska vara meddelas sällan. Ibland nämns dock tresekundersregeln som om den gällde för alla väglag och hastigheter. Det gör den inte.

Sådana fartoberoende riktlinjer för avståndet mellan fordon är särskilt vilseledande på vinterväglag. Då kan olika däck och bromsningseffektivitet (hos förare och fordon) medföra att vissa ekipage uppnår i storleksordningen hundra procent större retardation än andra som ligger bakom i trafikströmmen.

Det är basal matematik som ligger bakom behovet av ökad tidslucka framför ett fordon med sämre bromsförmåga. Vid isigt vinterväglag kan väggreppet för odubbade (dubbfria) vinterdäck procentuellt vara betydligt mindre än för väldubbade däck. Låsningsfria ABS-bromsar och förarnas körteknik kan öka skillnaderna ytterligare.

Utan dubbar kan väggreppet kan bli så dåligt att det ser ut som bromsfel:

(Repris av videon från lucka 9)

TV-meteorologerna har under onsdagen varnat för halka även i Stockholmsområdet den 18 december. Därför får lucka 18 här visa konkreta exempel med siffror från diagrammet ovan.
Kvalitativt visar kurvorna hur behovet av tidslucka ökar när friktionen minskar.

I diagrammet finns ett inramat exempel utifrån den andra kurvan uppifrån, där det ledande fordonet bromsar med 0,14g och det bakomvarande med hälften, 0,07g (g står för tyngdaccelerationen 9,8m/s2).
Tidsluckan i sekunder behöver då vara 10 procent av de två fordonens gemensamma hastighet (trafikströmmens vid tät trafik) i kilometer per timme.
Om det efterföljande fordonets retardation ökas från 0,07g till drygt 0,08g (motsvarande 60% av det ledande fordonets retardation och den tredje kurvan uppifrån) räcker det med 5 procent.

_______________________________________________________________
Utifrån dessa exempel skulle man alltså kunna formulera tumregeln i rubriken:
Vid tät trafik på ishalka finns skäl för att tidsluckorna (i sekunder) mellan fordon
är minst 5 à 10 procent av trafikströmmens hastighet (i km/h).
Vid 80 kilometer per timme blir det 4 à 8 sekunder.

_______________________________________________________________

Härledning och mätdata bakom diagrammet finns bland annat i min 36-sidiga rapport till Vägverket 1995 och på engelska i proceedings för en konferens i Japan 1998. Konferensartikeln kan laddas ned från min företagswebb, där flera tester beskrivs via sidan stop.se/test/

Tidsluckan i sekunder erhålls genom att multiplicera värdet på den lodräta y-axeln med fordonens hastighet i km/h. Kurvorna är matematiska och har inte ändrats av teknikutvecklingen sedan analysen redovisades.

Exemplet i diagrammet kan uttryckas ungefär som i rubriken. Tidsluckan (i sekunder) behöver vara 10 procent av trafikens fart (i kilometer per timme) för en bil+däck+förare som färdas bakom ett annat ekipage med dubbelt så stor bromsförmåga (retardation 0,14 g) på våt polerad is.

Mer om problemet finns i årets kalender bakom luckorna 3, 9 och 12.

_________

Klicka här för att öppna alla luckor i 2014 års adventskalender på bildrullen.se.

Ny antisladd+AWD mot feltänkt antispinn+FWD – Hjulkalendern 17

På årets första snömodd försökte jag förgäves provocera min nya Labb-Volvo till sladd. Med Volvos antisladdsystem (ESC) och Haldex fyrhjulsdrift (AWD) blev det tvärtom mot när jag kraschade en testbil med framhjulsdrift och antispinn -92.  

Väntan på fri väg för Labb-Volvons första sladdprovokation på snömodd 2014-12-13. I vindrutans ovankant (till höger om kamerakåpan för City-Safety och Driver Support) sitter tillfälligt en smartphone med app som registrerar g-tal och GPS-deriverad fart samtidigt som vägen filmas.

Väntan på fri väg för Labb-Volvons första sladdprovokation på spårig snömodd 2014-12-13. I vindrutans ovankant (till höger om kamerakåpan för City-Safety och Driver Support) sitter tillfälligt en smartphone med app som registrerar g-tal och GPS-deriverad fart samtidigt som vägen filmas.

På Luciadagen fanns fortfarande snö och is kvar på vägarna i trakten. Då passade jag på att göra min vanliga pendlingsprovokation. Det var första gången i företagets Labb-Volvo och de nya dubbdäcken Hakka 8 var inkörda – cirka 50 mil på barmark enligt körjournalen i Volvo on Call på internet.

På vinterhala raksträckor som i fotot ovan brukar några pendlingar med ratten kunna ge girresonans och bakvagnssladd i måttlig fart även med väldubbade däck. Men då avser jag lite äldre bilar, som t.ex firmans gamla trotjänare, en Volvo V70 med antispinn och framhjulsdrift (Front Wheel Drive, FWD).

Att antispinn+FWD är en farlig kombination erfor jag för ett par decennier sedan i en test-Saab. Läs mer i förra årets Hjulkalender om den kraschen och om varför antispinn på framhjulen kan sägas vara feltänkt ur stabilitetssynpunkt.

I Labb-Volvon (XC60 modellår 2015 med Haldex fyrhjulsdrift: All Wheel Drive, AWD) kändes det – åtminstone den här gången – som nästan omöjligt att få till en sladd. Antisladdsystemet (ESC, Electronic Stability Control) med ABS-bromsar och Haldexreglering i kraftöverföringen fördelade driv- och bromskrafter mellan hjulen, så att försöken kom på skam.

Centrumskärmens bild för val av funktioner i Volvo XC60 modellår 2015

Några säkerhetsfunktioner i Labb-Volvon, en XC60 modellår 2015

Inte förrän jag hade valt sportläget genom att via bildskärmsmenyn markera ESC OFF och lätta på gasen i en rattpendling, blev det en antydan till bakvagnssladd.

Men jag ber att få återkomma efter mer övning med systematiska tester i högre fart, på flera underlag och med odubbade däck från Nokian. På våt polerad is förväntar jag mig inte att antisladdsystemets behov av driv- och bromskrafter kan uppfyllas med odubbade (”dubbfria”) däck. Se årets kalenderluckor 1, 9 och 12.

_________
Klicka här
för att öppna alla luckor
i 2014 års adventskalender på bildrullen.se.

Så minskar du vindkänsligheten. Kraschvideo i Hjulkalendern 10

Nobeldagens stormvarning kanske har puffat för fysiken om bilars vindkänslighet? Kraschvideon visar hur en bil kan bli som JAS 39 Gripen utan styrdator. Har bilens tyngdpunkt hamnat bakom tryckcentrum, krävs bättre sidgrepp hos bakdäcken.

Tre tips för minskad vindkänslighet illustrerade med text på foto av Labb-Volvons sida.

Aerodynamisk stabilitet gynnas av stort vindfång bak, hög (eller opraktiskt låg) markfrigång och framskjutet masscentrum. Brukaren kan minska vindkänsligheten med däckval, lufttrycksjustering och lastplacering.

De utlovade (fyra) tipsen om hur du och jag kan minska våra bilars vindkänslighet finns i slutet av artikeln. De är numrerade som i fotot ovan på Labb-Volvon, som jag har tjatat om bakom nästan varje lucka i Bildrullens JulKalender.
;-) Tjatet beror inte på Labb-Volvons registreringsbokstäver (BJK), men lite kul var det för ordlekaren i mig, när jag upptäckte det inför den här artikeln.

Låt mig först visa hur det kan gå – och förklara varför – när luftkrafterna tar över.

Kraschvideon nedan är inbäddad så att den spelas upp 10 sekunder efter start.
Pausa videon direkt så ser du att hjulen har markkontakt i detta skede (1).

Läs mer

Odubbat ser ut som bromsfel på ishalka: Video i Hjulkalendern 9

Nu är det risk för underkylt regn, starka vindbyar och polerade isvägar. Då kan din bil börja svänga av sig själv, även om du ”kör försiktigt”. Har bilen odubbade däck kanske du behöver omkring en halv minut för att stanna från landsvägsfart.

Volvo på taket med framhjulsdrift och sämre dubbdäck bak. Ishalka i Linköping.

Volvo med framhjulsdrift och sämre däck bak sladdade mot mitträcket på kurvans insida. Det kan alltså inte ha gått särskilt fort. Nattfrost på 50-väg under Tullbron i Linköping.

Läs mer

Har Labb-Volvon dubbdäck nu? Hjulkalendern 2014:1

Ja, min Labb-Volvo har dubbdäck nu – för dubblösa bilisters skull också. På polerad is greppar inte det viskoelastiska hysteresgummit i så kallade dubbfria vinterdäck. Om inte andras dubbar har ruggat upp svartisen – då hjälper inte heller antisladd.

Lennart Strandbergs laborationsbil hos stop.se - Svart Volvo XC 60 AWD Summum BE Pro, modellår 2015 med Driver Support och dubbade Nokian-däck handtvättad av Rejmes rekondproffs. Parkerad framför skylt med text om däckval.

Labb-Volvon med Nokian Hakkapeliitta 8 dubbdäck mot underkylt regn och svartis.

Varken låsningsfria ABS-bromsar, antisladdsystem eller autobroms med cyklist- och fotgängaridentifiering ger någon garanti för att få stopp på isgator med dubbförbud, om någon skulle kasta sig ut vid övergångsstället eller cykelöverfarten.

Den som tänker efter låter sig nog inte luras av pratet om att antisladd kan ersätta däckdubbar. Antisladdsystemet styr ju och stabiliserar bilen genom att bromsa ett hjul i taget. För att det ska fungera måste däcken greppa mot underlaget.

Och givetvis kan inte antisladdsystemet i sig förkorta bromssträckan. Bakom sådana påståenden i det offentliga samtalet ligger mer tro än vetande.

Utan dubbdäck kan flera av de fina säkerhetssystemen, som finns i den nya Labb-Volvon, bli otillräckliga på den blanka is som ibland bildas så här års – speciellt i södra Sverige. Därför väntar jag med att skifta till de odubbade vinterdäcken, som jag avser prova på särskilda banor under vintern. Båda uppsättningarna kommer från Nokian och nådde toppresultat i motortidningarnas tester.

Nokian Hakka 8 dubbdäck på bilen inkörda för att greppa på vinterns första svartis. Bredvid väntar Nokian R2 utan dubb på jämförande prov.

Nokian Hakka 8 dubbdäck på bilen inkörda för att greppa på vinterns första svartis. Bredvid väntar Nokian R2 utan dubb på jämförande prov.

Det här fick bli den första luckan i Bildrullens Hjulkalender för i år, 2014. Efter leveransen i september av min laborationsbil, ”Labb-Volvon”, kan jag nu redovisa praktiska erfarenheter av funktionerna som beskrevs teoretiskt bakom några luckor i förra årets Hjulkalender.
Gissa om jag njuter av körningen :-)

_________
Klicka här
för att lista alla öppnade luckor
i 2014 års adventskalender på bildrullen.se.