Единая градация качества шин , обычно сокращенно UTQG , представляет собой набор стандартов для шин для легковых автомобилей, который измеряет износ протектора шины , термостойкость и сцепление . UTQG был создан Национальным управлением безопасности дорожного движения в 1978 году, подразделением Министерства транспорта США (DOT). [1] Все шины для легковых автомобилей, произведенные для продажи в Соединенных Штатах с 31 марта 1979 года, на федеральном уровне обязаны иметь рейтинги UTQG на боковине в рамках процесса одобрения DOT, в котором шины, не одобренные DOT, не являются законными для использования на дорогах США. [2] Шины для легких грузовиков не обязаны иметь UTQG. Его не следует путать с кодом шин , дополнительным и глобальным стандартом, измеряющим размеры шин, несущую способность и максимальную скорость, поддерживаемым торговыми организациями шинной промышленности и Международной организацией по стандартизации .
Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) установила Единые стандарты оценки качества шин (UTQGS) в 49 CFR 575.104. [3] При рассмотрении рейтингов UTQG важно понимать, что Министерство транспорта не проводит испытания. Рейтинги присваиваются производителями шин на основе результатов их собственных испытаний или испытаний, проведенных нанятой ими независимой испытательной компанией. NHTSA имеет право проверять данные производителей шин и может оштрафовать их, если будут обнаружены несоответствия.
В августе 2016 года NHTSA опубликовала DOT HS 812 325 «Руководство для потребителей по единообразной классификации качества шин», в котором содержится информация о рейтинге. [4]
Специальные зимние шины, также известные как зимние шины, не обязаны иметь рейтинг UTQG. [5] Шины для нелегальных автомобилей, такие как шины для мотоциклов , автобусов , средних грузовиков и выше, а также прицепов, также не обязаны иметь рейтинг UTQG, хотя стандарт FMVSS 109 требует, чтобы на боковине шины было указано следующее: ограничение скорости, если менее 55 миль в час, возможность повторной нарезки, если она предназначена для повторной нарезки, и буква, обозначающая диапазон нагрузки. [6]
Рейтинг UTQG состоит из трех компонентов: износ протектора, сцепление и температура.
Класс износа протектора — это сравнительный рейтинг, основанный на скорости износа шины при испытании в контролируемых условиях на указанном государственном испытательном треке. Шина с классом 200 прослужит в два раза большее расстояние на правительственном испытательном полигоне при указанных условиях испытаний, чем шина с классом 100. Теоретически это означает, что шина с классом 200 прослужит в два раза большее расстояние, чем шина с классом 100. Однако производители шин не обязаны оценивать шину на основе результатов испытаний, за исключением того, что они не могут завышать класс. Это обеспечивается NHTSA, требующей документацию для обоснования любого присвоения класса шине: «Эти классы износа протектора не являются гарантией фактического пробега шины; различия в привычках вождения, практике обслуживания, климате и дорожных характеристиках будут влиять на долговечность шины».
Поскольку шины для контроля трассы изменились, их классы износа протектора изменились и стали значительно выше 100. В результате было бы неверно утверждать, что шина с классом износа протектора 200 прослужит в два раза дольше, чем шины для контроля трассы.
Износ шин, которые проходят испытания («шины-кандидаты»), сравнивается с износом шин Course Monitoring Tires (CMT), которые продаются NHTSA на ее испытательном полигоне UTQG в Сан-Анджело, штат Техас . Оба типа шин устанавливаются на транспортные средства, которые будут двигаться в колонне во время испытания, тем самым гарантируя, что шины-кандидаты и шины CMT будут находиться в одинаковых дорожных условиях. Колонна, обычно состоящая из четырех или менее транспортных средств, проедет 7200 миль по дорогам общего пользования в Западном Техасе . Износ шин-кандидатов будет проверяться во время и после испытания и сравниваться с износом шин CMT того же конвоя.
Первыми шинами CMT были доступные для приобретения Goodyear Custom Steelguards, а компания Goodyear Tire and Rubber Company производила все шины CMT с 1975 по 1984 год. С 1984 по 1991 год шины CMT производила компания Uniroyal . В настоящее время шины CMT «специально спроектированы и изготовлены в соответствии со стандартом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) E1136, чтобы иметь особенно узкие пределы изменчивости». 1.
Исследование показало статистическую связь между средним коэффициентом трения (μ) и оценкой износа протектора протестированных шин. Эту связь можно представить следующей формулой: [7]
В общем, более низкий показатель износа протектора коррелирует с более высоким коэффициентом трения и, таким образом, обеспечивает более короткий тормозной путь . Более мягкая, более липкая шина изнашивает свой материал быстрее, обеспечивая эту производительность.
Однако это усредненное правило, и для одного и того же коэффициента трения кривая в этом исследовании показывает большие вариации в оценке износа протектора, что снижает значимость этой связи. Таким образом, в зависимости от метода производства и модели шины качество резины (благодаря определенным добавкам) может умножить оценку износа протектора более чем на 3 без снижения коэффициента трения.
Степень износа протектора — это отношение, а не пробег. Это связано с тем, что на показатели износа протектора влияют многочисленные факторы, и большинство из них зависят от условий вождения и рабочей среды, а не от самой шины. В результате фактический износ шин будет значительно различаться в пределах одной линейки шин. Однако две шины с абсолютно одинаковым составом должны иметь оценку износа протектора, которая варьируется в зависимости от глубины протектора.
Присвоение классов UTQG осуществляется исключительно производителем шин. Во многих случаях это привело к тому, что система классов UTQG стала скорее маркетинговым инструментом, чем изначально предполагалось.
Производителю шин разрешено и законно присваивать определенной линейке шин более низкую оценку износа протектора. Например, если наивысшая оценка износа протектора в линейке производителя составляет 600, то линейка шин с более низким результатом испытания на износ протектора может получить оценку 400 вместо 480, которые она могла бы получить.
Кроме того, шинам, чья степень износа протектора не имеет большой коммерческой ценности, например, гоночным шинам, часто присваиваются крайне низкие значения — иногда даже нулевые.
Классы сцепления, от самого высокого к самому низкому, это AA, A, B и C. Они представляют способность шины останавливаться на мокром покрытии, измеренную в контролируемых условиях на указанных государственных испытательных поверхностях из асфальта и бетона. Тестирование не учитывает повороты, аквапланирование, ускорение или остановку на сухой поверхности. Также оно не учитывает существенно различную эффективность тормозных систем с ABS и без ABS на тормозном пути шины.
Процедура испытания на сцепление UTQGS измеряет коэффициент трения шины при ее испытании на мокром асфальте и бетонных поверхностях. Испытательная шина устанавливается на измерительную ось тягового прицепа, который буксируется грузовиком со скоростью 40 миль в час (миль в час) по мокрому асфальту и бетонным поверхностям. Эвакуатор оснащен бортовой системой подачи воды, которая распыляет воду перед испытательной шиной. Тормоза, только от испытательной шины, на мгновение блокируются, а датчики на оси измеряют продольные и вертикальные силы при скольжении по прямой линии. Затем определяется коэффициент трения для пары, испытательной шины и поверхности, как отношение продольных и вертикальных сил.
Процедура оценки тяги UTQGS определяет, что коэффициенты тяги для асфальта и бетона должны рассчитываться с использованием коэффициента тяги заблокированного колеса на шине или коэффициента трения скольжения. Более конкретно, при применении тормозов шина подвергается сдвигу между колесом и поверхностью дороги и деформируется по направлению к задней части транспортного средства. Это создает силу тяги, противодействующую движению транспортного средства. По мере увеличения тормозного момента шина деформируется больше, и элементы протектора вблизи задней части пятна контакта с дорогой начинают скользить, а не сцепляться. Коэффициент трения быстро достигает максимального значения при скольжении около 10-20 процентов, а затем снижается по мере увеличения значений продольного скольжения до 100 процентов, что представляет собой полностью заблокированную шину. Максимальный коэффициент трения в диапазоне скольжения 0-100 процентов называется «пиковым» коэффициентом трения, а меньшее значение коэффициента для полностью заблокированной шины называется «скользящим» коэффициентом трения. [8]
Температурные классы, от самого высокого к самому низкому, это A, B и C. Они представляют сопротивление шины образованию тепла на скорости. Шины с классом A эффективно рассеивают тепло до максимальной скорости, превышающей 115 миль в час. Класс B оценивается на максимуме между 100 и 115 милями в час. Класс C оценивается на максимуме между 85 и 100 милями в час. Шины, которые не могут быть оценены до класса C или выше, не могут продаваться в США. [9]
