Conti-PDF - REMA Tip Top

Transcrição

Continental - Studie
Untersuchung des Alterungsverhaltens von PKW-Reifen
Alterungsvorgänge
bei
PKW-Reifen
TLD - Technical Benchmark
Dr. Sabine Müller, Telefon: 0511/976-44174
1
Inhalt
Inhalt
Definition von Alterung
Ziel der Studie
Chemische Vorgänge
Physikalische Vorgänge
Bewertung der Alterungsvorgänge
Alterungvorgänge in Neureifen und Reifen im Fahrbetrieb
Bedingungen für optimale Lagerung von Reifen
Einsatzbedingungen am Fahrzeug
Anforderungen und Erwartungen an Neureifen
Pressetestergebnisse zum Alterungsverhalten
Zusammenfassung
2
Definition von Alterung
Altern:
Komplexer, durch mehrere Faktoren bedingter Prozess,der
charakterisiert ist durch irreversible mit dem chronologischen Alter
eines Organismus korrelierte Veränderungen im Bereich der
Lebensfunktionen.
Es gibt verschiedene Ansichten darüber, ob Altern ein Prozess ist, der
sich über ein ganzes Leben hinzieht, oder nur über eine bestimmte
Lebensphase...
(Quelle: Brockhaus)
Alterung von Reifen:
Unter Alterung von Reifen versteht man alle im Laufe der Zeit in einem
Material irreversibel ablaufenden Prozesse, die zu einer Veränderung
von Eigenschaften führen können.
Die Alterung wird durch chemische und physikalische Vorgänge
verursacht.
3
Ziel der Studie
In dieser Studie soll untersucht werden, welche Vorgänge im Zusammenhang
mit der Alterung von Reifen eine Rolle spielen
Dabei muss man grundsätzlich unterscheiden zwischen Lagerung von nicht
benutzen Neureifen und dem Betrieb am Fahrzeug
Es existieren äußerst unterschiedliche Meinungen bei
- Reifenherstellern
- Reifenhändlern
- Fachverbänden
- Presse / Verbraucherschutzorganisationen
- Endverbrauchern
Früher wurde von vielen Kunden gewünscht, dass Reifen “abgelagert” sind um
eine optimale Produktperformance zu erreichen
Heute erwarten einige Kunden einen Preisnachlass beim Kaufen von “älteren”
Reifen
Diese Studie soll dazu beitragen, die Alterungsvorgänge am Reifen zu erklären
4
Alterungsvorgänge - Übersicht
Reifenalterung
Physikalische
Vorgänge
Chemische
Vorgänge
5
Chemische Vorgänge - Übersicht der Einflussgrößen
Einflussgrößen
Chemische
Vorgänge
Ozon
Sauerstoff
Licht
Temperatur Feuchtigkeit
Oxidation
großer Einfluss
mittlerer Einfluss
6
Zeit
Chemische Vorgänge - Oxidation
Durch oxidative Vorgänge - von Ozon (O3) oder Sauerstoff (O2) ausgelöst werden
- Polymerketten gespalten
- neue Verknüpfungen gebildet
Dadurch ändert sich das Vernetzungssystem
O3
O2
Veränderung im Vernetzungssystem
Diese Reaktionen finden bei höheren Temperaturen schneller statt
7
Chemische Vorgänge - Oxidation - Ozonrisse
Ein Oxidationsvorgang ist
das Einwirken von Ozon
auf den Reifen
Dabei können Risse
auftreten
Temperatur und
Luftfeuchtigkeit haben
einen starken Einfluss auf
die Geschwindigkeit der
Ozonrissbildung
8
Chemische Vorgänge - Alterungsschutzmittel
Um den chemischen Alterungsvorgängen entgegenzuwirken, werden den
Mischungen Alterungsschutzmittel zugesetzt:
Statische Alterungsschutzmittel
bilden an der Oberfläche einen Schutzfilm aus Wachs und verhindern
so u.a. Rißbildung an der Oberfläche (Ozonrisse)
Dynamische Alterungsschutzmittel
reagieren mit Ozon bzw. Sauerstoff schneller als die
Polymere und schützen diese dadurch
Dadurch sind die Reifen so ausgelegt, dass bei sachgerechter Nutzung und
Lagerung die Verschleißgrenze weit vor der Alterungsgrenze erreicht ist
9
Alterungsvorgänge - Übersicht
Reifenalterung
Physikalische
Vorgänge
Chemische
Vorgänge
10
Physikalische Vorgänge - Übersicht der Einflussgrößen
Einflussgrößen
Physikalische
Vorgänge
Temperatur
Zeit
Verformung
Mikrokristallbildung
Clusterbildung
Weichmacherdiffusion
großer Einfluss
mittlerer Einfluss
11
geringer Einfluss
Physikalische Vorgänge - Mikrokristallbildung
Bei niedrigen Temperaturen können Polymere lokal eine kristalline Struktur
ausbilden
Das bedeutet, die Polymerketten sind an einigen Stellen regelmäßiger
zueinander angeordnet
Dadurch nimmt die Härte zu
Dieser Vorgang ist reversibel, bei Temperaturerhöhung wird wieder eine
ungeordnete Struktur ausgebildet
mikrokristallin =lokal “geordnet”
amorph =“ungeordnet”
12
Physikalische Vorgänge - Clusterbildung
Ruß
Clusterbildung
Gummimischungen bestehen zu einem großen Teil aus Füllstoffen
Diese lagern sich zu Aggregaten (Cluster) zusammen und verzahnen sich
aufgrund physikalischer Wechselwirkungen
Bei mechanischer Beanspruchung lösen sich die Cluster und es kommt wieder
zu einer geringeren dynamischen Steifigkeit
Es handelt sich dabei um einen reversiblen Prozess
13
Physikalische Vorgänge - Clusterbildung
dynam.
Modul
Cluster ohne mechanische
Beanspruchung stabil
Cluster lösen sich bei
mechanischer Beanspruchung,
bilden sich teilweise zurück
(reversibler Prozeß)
Cluster lösen sich bei
hoher mechanischer
Beanspruchung
Verformungsamplitude
14
Physikalische Vorgänge - Weichmacherdiffusion
Reifen sind wegen der stark
unterschiedlichen Anforderungen an die
Eigenschaften des Materials aus
verschiedenartigen Gummimischungen
aufgebaut.
Öl ++
Öl --
An Kontaktstellen kommt es zu
Diffusionsvorgängen, bei denen z.B. Öl aus
einer hochölhaltigen Mischung in Bereiche
diffundiert, die weniger Öl enthalten.
Dadurch ändert sich die
Mischungszusammensetzung und damit
auch die physikalischen Eigenschaften.
Dieser Vorgang ist irreversibel und
stark von der Temperatur abhängig.
15
Physikalische Vorgänge - Weichmacherdiffusion - Temperatur
Temperaturabhängigkeit der Weichmacherdiffusion:
100°C
70°C
50°C
RT
2
sachgerechte
Lagerungstemperatur
4
6
8
10
12
Diffusionskoeffizient in 10-3 cm2 / h
16
Bewertung der Alterungsvorgänge
Einflussgößen
Chemische
Vorgänge
Physikalische
Vorgänge
reversibel
irreversibel
Oxidation
Mikrokristallbildung
Clusterbildung
Weichmacherdiffusion
Chemische Vorgänge:
Chemische Reaktionen sind stark temperaturabhängig. Bei sachgerechter Lagerung
spielen sie daher eine vernachlässigbare Rolle
Physikalische Vorgänge:
Mikrokristall- und Clusterbildung können die Reifen verhärten und so beim Kunden den
Eindruck einer Qualitätsverschlechterung hervorrufen. Da es reversible Prozesse sind,
beeinträchtigen sie die Gebrauchstauglichkeit des Reifens nicht
Weichmacherdiffusion ist stark temperaturabhängig und erfordert daher eine
sachgerechte Lagerung
17
Alterungsvorgänge in Neureifen und Reifen im Fahrbetrieb
Man muss grundsätzlich unterscheiden zwischen
- Neureifen bei Lagerung
- Reifen im Fahrbetrieb
Bei Neureifen werden durch sachgerechte Lagerung die
Alterungsvorgänge so stark verlangsamt, dass eine Änderung der
Gebrauchseigenschaften praktisch nicht eintritt
Im Fahrbetrieb ist der Reifen anderen Bedingungen ausgesetzt
Dies hat Einfluss auf die Geschwindigkeit der Alterungsvorgänge
18
Bedingungen für optimale Lagerung von Reifen
Ideale Lagerbedingungen für Reifen sind in der DIN7716 bzw. ISO2230 definiert
°C Da die Temperatur auf Alterungsvorgänge einen großen Einfluss hat,
sollen Reifen kühl gelagert werden
Die Reifen sollen vor direkter Sonneneinstrahlung und heftigem
Luftwechsel sowie
hoher Luftfeuchtigkeit geschützt werden
O3
Da Ozon besonders schädlich ist, sollen die Lagerräume keinerlei
Ozon freisetzenden Geräte, z.B. Elektromotoren, enthalten
Der Lagerraum soll also kühl, dunkel, trocken und ozonfrei sein
Darüber hinaus dürfen im Lagerraum keine Lösungsmittel, Kraftstoffe,
Schmierstoffe, Chemikalien u. ä. aufbewahrt werden
Sachgemäß gelagerte und behandelte Reifen bleiben über einige Jahre fast
unverändert in ihren Gebrauchseigenschaften
19
Einsatzbedingungen am Fahrzeug
Ein Reifen ist im Fahrbetrieb deutlich anderen Bedingungen ausgesetzt als
bei sachgerechter Lagerung
°C
Im Fahrbetrieb erreichen Reifen höhere Temperaturen
Reifen sind dem Sonnenlicht und sonstigen
Witterungsverhältnissen ausgesetzt
O3
Reifen sind insbesondere im Sommer höheren
Ozonkonzentrationen ausgesetzt
Reifen werden mechanisch beansprucht
20
Anforderungen und Erwartungen an Neureifen
Es gibt unterschiedliche Anforderungen und Erwartungen an Neureifen
- Reifenhersteller
- Reifenhändler
- Fachverbände (z.B. BRV)
PKW-Reifen, die sachgerecht gelagert sind, gelten bis zu einem Alter von
max. 5 Jahren als neuwertig
- Presse / Verbraucherschutzorganisationen
Der ADAC vertritt die Meinung, dass Reifen, die älter als 2 Jahre sind, nicht
mehr als neuwertig zu verkaufen seien
Gute Fahrt hat verschieden alte Reifen getestet und keine wesentlichen
Unterschiede festgestellt
- Endverbraucher
heutzutage wünschen Verbraucher in stärkeren Maße beim Kauf Reifen
aus dem aktuellen Produktionsjahr
früher wurden teilweise “abgelagerte” Reifen gefordert
21
Pressetestergebnisse zum Alterungsverhalten
Gute Fahrt Test 11/2002: Winterreifentest - alt gegen neu
kritische
Differenz
Neureifen
DOT 3201
Reifen 1 Jahr alt
Reifen 2 Jahre alt
DOT 4200
DOT 089
Handling
nass
3%
100%
100%
100%
69,2 km/h
69,5 km/h
69,4 km/h
Bremsen
nass
2%
100%
100%
99%
65,8 m
65,7 m
65,4 m
Handling
Schnee
3%
100%
100%
100%
45,4 km/h
45,3 km/h
45,3 km/h
Traktion
Schnee
3%
100%
97%
94%
8,70 s
8,98 s
9,25 s
Bremsen
Schnee
2%
100%
99%
99%
16,3 m
16,4 m
16,4 m
Fazit:
“Richtig gelagert altern fabrikneue Markenpneus nur minimal”
22
Zusammenfassung
Die Alterung von Reifen beruht auf chemischen und physikalischen Vorgängen
Bei sachgerechter Lagerung - kühl, trocken, dunkel, ozonfrei - findet Alterung
nur sehr langsam statt, nicht benutzte Reifen bleiben lange neuwertig
Das wird durch Tests bestätigt
Im Fahrbetrieb unterliegen Reifen Bedingungen, unter denen
Alterungsvorgänge schneller stattfinden - trotzdem wird die Verschleißgrenze
bei sachgerechter Nutzung weit vor der Alterungsgrenze erreicht
Sachgerechte Lagerung
°C
Fahrbetrieb
O3
°C
O3
Bei sachgerechter Lagerung fängt die Reifenalterung praktisch mit
dem Fahrbetrieb an
23

Conti-PDF - REMA Tip Top

Transcrição

Documentos relacionados

Vorbereitungen und dosimetrische Überprüfung für IMRT im

Bescheinigung über die Verwendung von Alternativ

Man kennt das Bild von völlig zerstörten Reifen auf der Straße

Praktikum im Bereich Industrial Engineering / Traceability und

Benchmarkübersicht kleine kreisangehörige Kommunen

Machen Sie Ihr Fahrzeug stabiler!

Brief Goodyear Dunlop Tires Germany GmbH

Preisliste - Reifen Zucki

Einladung

Bescheinigung über die Verwendung von Alternativ-Bereifung

Liebe Studierende der MHH, hiermit lade ich euch zur 12. AStA

Motorradreifen: Freigaben und Unbedenklichkeitserklärungen

Betriebswirtschaftliche Blätter

Physikalische Therapie und Balneologie

St k T h i l S i Stork Technical Services

Common-Controls Quickstart

Social Business Vendor Benchmark 2015 - T