Vegdirektoratets forslag juni 2011

Report
Svevestøv og testing av piggdekk
Brynhild Snilsberg, Vegteknologiseksjonen
25.09.2014
PM and testing of studded tyres
Brynhild Snilsberg, Vegteknologiseksjonen
25.09.2014
Formål
Få bedre kunnskap om hva et endret regelverk for
piggdekk vil ha å si for lokal luftkvalitet
25.09.2014
Objective
Get a better understanding of what the
amended regulations for studded tires will
have on local air quality
25.09.2014
Bakgrunn
Regelverksarbeid
● I 2011 ble forslag om nytt regelverk for piggdekk sendt på høring.
Dette forslaget inkluderte ikke unntaksregelen (overrun-testen)
● Statens vegvesen ble kjent med den svensk/finske unntaksregelen sent
i 2012
● Enhver endring i regelverk er utsatt til man har god nok kjennskap om
hva en slik regelendring vil ha å si for luftkvaliteten
● Basert på en risikoanalyse (ut fra levetid på piggdekkene) ble det
bestemt å gi en midlertidig dispensasjon for dekk som ikke
tilfredsstiller det nåværende regelverket i Norge i forhold til antall
pigger – dispensasjonen er forlenget med to år (september 2017)
● Trafikverket stiller også spørsmål ved unntaksregelen og hva det vil ha
å si for lokal luftkvalitet, og vi samarbeider derfor med de om testingen
● Trafi undersøker sammenlignbarheten av overrun-testen
25.09.2014
Background
Regulatory work
● In 2011, a proposal for a new legislation on studded tyres was
circulated for comment. This proposal did not include the exception
rule (overrun test)
NPRA (Statens Vegvesen) was familiar with the Swedish / Finnish
exception rule late in 2012
Any change in the legislation is possible only when you have enough
knowledge about what such a rule change would have on air quality
Based on a risk analysis (based on the life of studded tires), a decision
was made ​to grant a temporary exemption for tires that do not meet
the current regulations in Norway compared to the number of studs the exemption is extended by two years (September 2017)
Trafikverket (Transport Administration) also questions the exception
rule and what it will mean for local air quality, so we collaborate with
the testing
Trafi examines the comparability of overrun test
25.09.2014
Bakgrunn
Hovedtrekk i utviklingen i bruk av piggdekk
1960-69: ”Pionertiden”
- Oppdaget problemene med piggdekkslitasjen
1970-79: Intenst arbeid med å klarlegge hvilke faktorer som påvirker slitasjen
- 1970: Sesongbegrensning for bruk av piggdekk fra 15. oktober til 1. mai
- 1972: Forbud mot rørpigg. Regulering av antall, vekt, overheng og kraft på pigger
- 1979: Reduksjon av vekten på personbilpigger
1980-89: Utviklingen av asfaltdekker fortsatte
- Forsøk med høyfaste betongdekker
- Utvikling av miljøpigg
- 1988: Sesongbegrensning i bruk av piggdekk fra 1. nov til 1. søndag etter påske for
Sør-Norge; 16. oktober til og med 30. april for Nord-Norge
1990-99: Fokus på støv og utvikling av piggfrie dekk
- 1992: Vektreduksjon på pigger igjen
- Fra 1.8 til 1.1 g for personbil
- Fra 8.0 til 3.0 g for lastebil
- 1999: Gebyr på piggdekk i Oslo, senere kom Trondheim og Bergen etter
2000-09: Piggdekkrestriksjoner og mer fokus på miljø og friksjon
2010-
25.09.2014
- Miljøfartsgrense i Oslo
: Piggdekkrestriksjoner og fokus på merking av dekk i forhold til støy, veggrep
og rullemotstand. Endring i kjøretøyparken mot utslippsfrie kjøretøy (f.eks.
gassdrevne busser, el- og hybridbiler)
Background
Highlights of developments in the use of studded tires
1960-1969: "pioneering days"
- Discovered problems with studded tires wear
1970-1979: Intense efforts to clarify the factors that affect the wear
- 1970: Season Limitation on use of studded tires from 15 October to 1 May
- 1972: Prohibition “rørpigg” (? studs). Regulation of the number, weight, protrusion and force on
spikes
- 1979: Reducing the weight of the passenger car studs
1980-1989: Development of asphalt pavements continued
- Experiments with high-strength concrete slabs
- Development of environmental studs
- 1988: Season Limitation on use of studded tires from 1st November to 1st Sunday after Easter for
Southern Norway; 16th October to 30th April of Northern Norway
1990-99: Focus on dust and the development of studless tires
-
1992: Weight reduction on studs again
From 1.8 to 1.1 g for passenger
From 8.0 to 3.0 g for truck
1999: fee on studded tires in Oslo, later Trondheim and Bergen
2000-09: Studded tyres Restrictions and more focus on the environment and friction
- Environmental speed limit in Oslo
2010: Studded tyres Restrictions and focus on labeling of tires with respect to noise,
road grip and rolling resistance. Changes in vehicle fleet towards zero emission vehicles
(eg. LNG-fueled buses, electric and hybrid cars)
25.09.2014
Asfaltslitasje
Reduksjon av spesifikk piggdekkslitasje (SPS)
Utvikling i slitestyrke av asfalt fra 1970-2000:
● Vegslitasje forårsaket av piggdekk har vært den dominerende
skademekanisme og årsak til sporutvikling på nordiske veier
● Store kostnader for reasfaltering av veier og kortere levetid av
asfaltdekkene på grunn av spordannelse
● Men nå har fokus vært endret til luftkvalitet og folkehelse på
grunn av utvikling i:
– Mer miljøvennlige bildekk
– Pigger som sliter mindre på vegdekket
– Slitesterke asfaltdekker
25.09.2014
Asphalt wear
Reduction of specific studded tyre wear (SPS)
Development in asphalt durability from 1970-2000:
● Pavement wear caused by studded tires has been the dominant
mechanism of damage and cause the rutting development of
the Nordic roads
High costs for re-asphalting of roads and shorter life of asphalt
surfaces due to rutting
But now the focus has been changed to air quality and public
health because of the development of:
- More environmentally friendly tires
- Studs that wear less the road surface
- Durable asphalt surfaces
25.09.2014
PM10
Piggdekkandel
25.09.2014
PM10
Studded tyres share
25.09.2014
Luftkvalitet
Grenseverdier – nye anbefalinger
Dagens KRAV
25.09.2014
Anbefalinger
Air Quality
Limits– new recommendations
Today
Dagens KRAV
25.09.2014
Anbefalinger
Max. Annual & daily average concentration + number of permitted exceedances
Luftkvalitet
Helseeffekter av PM10
● Flere vitenskapelige rapporter fra hele verden viser en
sammenheng mellom nivåene av svevestøv (PM) i luften og
sykelighet og dødelighet i befolkningen
● Det tydeligste er forholdet mellom økningen i nivåene av
PM10 og PM2,5 og økende dødsfall og sykehusinnleggelser
● Anbefalt nivå for “Trygg luft”: 20 µg/m3
● Men: Det er ikke funnet noen nedre grense for
helseeffekter!
● http://www.fhi.no/dokumenter/5f190bc3fa.pdf
25.09.2014
Air Quality
Health effects of PM10
● Several scientific reports from around the world shows a
correlation between levels of particulate matter (PM) in the
air and morbidity and mortality in the population
The most obvious is the relationship between the increase
in the levels of PM10 and PM2.5 and increased deaths and
hospitalizations
Recommended level of "Safe Air": 20 mg / m3
However: It is not found any lower limit for health effects!
● http://www.fhi.no/dokumenter/5f190bc3fa.pdf
25.09.2014
Piggdekk
Regelverk i Norge og Norden
● I det Norske regelverket er antall pigger i et personbildekk bestemt ut
fra dekkdimensjonen (tommer):
90 pigger/dekk
–≤ 13″
≤ 13″: 90 studs/tire
and 15″
110 pigger/dekk
–14″14″
and 15″: 110
studs/tire
130 pigger/dekk
–≥ 16″
≥ 16″: 130 studs/tire
● Det nye regelverket i Finland og Sverige tillater 50 pigger/meter
rulleomkrets (fra 1/7 2013) (med spesifikke krav til vekt, utstikk,
form, statisk pigg kraft, materiale) er ikke problematisk å innføre i
Norge
● MEN: Vi er bekymret for unntaks regelen som kan godkjenne piggdekk
som ikke tilfredsstiller kravene, og dokumentasjonen av slitasje med
over-run metoden
25.09.2014
Studded tyres
Regulation in Norway & Nordic countries
● In the Norwegian regulation, the number of studs for a passenger car
tyre is determined by tire size (inches):
≤ 13″
90 studs/tyre
14″ and 15″
110 studs/tyre
≥ 16″
130 studs/tyre
● The new regulations in Finland and Sweden allow 50 studs / meter
rolling circumference (from 1.7 in 2013) (with specific emphasis on,
protrusion, shape, static stud force, material) are not problematic to
implement in Norway
BUT: We are concerned about the exemption rule that may approve
studded tyres that do not meet the requirements, and about the
documentation of wear with over-run method
25.09.2014
Testmetoder
Over-Run metoden
● Metoden brukes for å bestemme vegslitasjen forårsaket av
piggdekk ved høye hastigheter på steinplater
● Bekymringer
– Kjørehastighet
– Sliteflate
– PM10 partikler
25.09.2014
Test methods
Over-Run test
● The method used for determining the pavement wear
caused by studded tyres at high speeds on the stone slabs
● Relates to:
– Vehicle speed
– Hard surface
– PM10 particles
25.09.2014
Testmetoder
Ringbanen på VTI
● Storskala vegsimulator ved VTI
● 4 personbildekk, diameter på banen 6 m
● Justerbar hastighet, lukket rom, kontrollert ventilasjon
– Simulerer asfaltslitasje
– Studere partikler generert fra interaksjonen vegdekke og bildekk
25.09.2014
Test methods
Road simulator at VTI
●
●
●
●
●
25.09.2014
Large-scale road simulator at VTI
4 passenger tyres, diameter of pitch 6 m
Adjustable speed, confinement, controlled ventilation
Simulates asphalt wear
Studying particles generated from the interaction between
pavement and tires
Test method
Road simulator vs Over-run method
Parameter
Road simulator
Over-run test
Parameter measured
Air quality
(Asphalt wear is not measured)
Weight loss
Kjørehastighet
At speed ∼ 50 km/h
(Variable between 20-70 km/h)
Motorway speed ∼ 100 km/h
Weather
Controlled (indoor, air
conditioning)
Dry asphalt surface
Not controlled (outdoor)
Wet stone surface
Hard Surface
Asphalt
Grooved granite slabs
Correlation between test
and what really happens
on the road
96-98 %
Unknown
(any laboratory experiment is a simplification of reality)
25.09.2014
Testmetoder
Ringbane vs Over-run metoden
Parameter
Ringbane
Over-run test
Parameter målt
Luftkvalitet
(Asfaltslitasje blir ikke målt nå)
Vekttap
Kjørehastighet
By hastighet ∼ 50 km/t
(Variabel mellom 20-70 km/t)
Motorveg hastighet ∼ 100 km/t
Værforhold
Kontrollert (innendørs, klimaanlegg)
Tørr asfalt overflate
Ikke kontrollert (utendørs)
Våt stein overflate
Sliteflate
Asfalt
Rillete granitt plater
Korrelasjon mellom test
og det som virkelig
skjer på vegen
96-98 %
Ukjent
(et hvert laboratorieforsøk er en forenkling av virkeligheten)
25.09.2014
Tyre test on Road simulator
● Week 43-44 (October 2014)
– 2 days with testing & 2 days of preparation
– 4 studded tyre types tested/day (7 in total because 1 reference both days)
– All studded tyres are run 500 km before testing
● Vehicle speed 50 km/h (byhastighet? Speed?), ca. 1-2 approximately 1-2 hours
testing each studded tyre type until the dust concentration in the room are constant
● Different types of air metering equipment installed in the hall (TEOM, DustTrak,
APS, SMPS), registration of particle concentration & -size distribution
● Temperature in the hall 0-5 ºC (winter conditions)
● Air-, tyre- & asphalt temperature, & relative humidity registered
● Tyre pressure and stud protrusion controlled, static studded force measured
Cooperation with the Swedish Transport authorities who also want to get more
25.09.2014
knowledge about this
Dekktester på ringbanen
● Uke 43-44 (oktober)
– 2 dager med testing og to dager med forberedelser
– 4 piggdekktyper testes/dag (7 totalt pga 1 referanse begge dager)
– Alle piggdekkene er innkjørt 500 km før testing
● Kjørehastighet 50 km/t (byhastighet), ca. 1-2 timer testing av hver piggdekktype
inntil støvkonsentrasjon i rommet er konstant
● Forskjellig typer luftmåleutstyr monteres i hallen (TEOM, DustTrak, APS, SMPS),
registrering av partikkelkonsentrasjon og -størrelsesfordeling
● Temperatur i hallen 0-5 ºC (vinterforhold)
● Luft-, dekk- og asfalttemperatur, og relativ luftfuktighet registreres
● Dekktrykk og piggutstikk kontrolleres, statisk piggkraft måles
● Samarbeid med Trafikverket i Sverige som også ønsker mer kunnskap om dette
25.09.2014
Piggdekk (205/55 R16)
1. Piggdekk i henhold til regelverket i Norge, Sverige og Finland før 1/7
2013. 130 pigger
– Nokian Hakkapeliitta 5
2. Piggdekk konstruert i henhold til nye forskrifter i Sverige og Finland.
97 pigger
– Michelin X-Ice North
– Gislaved Nord Frost 100
3. Piggdekk i henhold til regelverket i Sverige og Finland etter 1/7
2013, men har bestått Test World overrun test. 130 pigger
– Pirelli Ice Zero
– Goodyear Ultra grip Ice Arctic
– Continental Ice Contact
4. Piggdekk som har bestått Test Worlds overrun test til tross for flere
pigger enn både den gamle og nye forskriften. 190 pigger
– Nokian Hakkapeliitta 8
25.09.2014
Studded tyre (205/55 R16)
1. Studded tyres according to the regulations in Norway, Sweden and Finland
before 1.7 2013 (130 studs)
– Nokian Hakkapeliitta 5
2. Studded tyres designed according to the new regulations in Sweden and
Finland. (97 studs)
– Michelin X-Ice North
– Gislaved Nord Frost 100
3. Studded tyres according to the regulations in Sweden and Finland from
1/7/2013, but that have passed the Test World overrun test (130 studs)
– Pirelli Ice Zero
– Goodyear Ultra grip Ice Arctic
– Continental Ice Contact
4. Studded tyres that have passed the Test Worlds overrun test despite several
studs than both the old and new regulations. (190 studs) Help requested for
translation here …
– Nokian Hakkapeliitta 8
25.09.2014
Vegen videre
● Først må vi studere resultatene fra den pågående testingen
– Rapport fra VTI ventes ferdig mars 2015
● Dialog med Dekkimportørenes forening for å gi forutsigbarhet
– Har utvidet dispensasjonen med to år for piggdekk som ikke
tilfredsstiller det norske regelverket (til september 2017)
● Enhver regelendring må ut på høring før den kan innføres
● Det er ønskelig med et harmonisert nordisk regelverk for
piggdekk som sørger for god luftkvalitet samtidig som det
fremmer teknologisk utvikling i bransjen
● Ønsketenkning: merking av piggdekk i forhold til
partikkelgenerering og slitasje (tilsvarende som det nå er for
piggfrie dekk på støy, rullemotstand og friksjon)
25.09.2014
The road ahead
● First, we study the results of the ongoing testing
– Report from VTI expected to be completed by March 2015
● Dialogue with Dekkimportørenes forening (DIF) to provide predictability
– Has extended the exemption by two years for studded tyres that do not
meet the Norwegian regulations (until September 2017)
● Any rule change needs consultation before it can be introduced
It is desirable to have a harmonized Nordic legislation for studded tyres
ensuring good air quality while promoting technological development in
the industry
● Wishful thinking: labeling of studded tires compared to particle generation
and wear (same as it is now for studless tire noise, rolling resistance and
friction)
25.09.2014
Takk for oppmerksomheten
[email protected]
25.09.2014

similar documents