Vierintävastus

Vierintävastus on vastusvoima, joka vastustaa pyörivän kappaleen liikettä pinnalla. Se esiintyy erityisesti ajoneuvojen renkaissa ja muissa pyöritettävissä kappaleissa, ja se vaikuttaa sekä moottori- että energiatehokkuuteen. Vierintävastus syntyy pääasiassa renkaan ja tien kosketuspinnan muodonmuutoksista, materiaalien viskoelastisista hajoamisista sekä liikkumisessa syntyvistä häviöistä kosketuspinnassa. Siihen voivat vaikuttaa myös laakereiden ja akseliston häviöt sekä rakenteellinen kitka.

Fysikaalinen kuva voidaan esittää F_r = C_r · N, jossa F_r on vierintävastusvoima, C_r on vierintävastuskerroin ja N on normaalivoima (noin painovoima m·g). C_r on ilmaantuvara ja sen arvo riippuu renkaan rakenteesta, ilmanpaineesta, kuormasta, nopeudesta, tien pinnasta ja lämpötilasta. Suurimmat energiahäviöt syntyvät muodonmuutoksesta ja siihen liittyvästä hysteresis-häviöstä sekä kosketuspinnan kitkasta. Myös paine, lämpötila ja nopeus vaikuttavat.

Käytännössä vierintävastus on merkittävä tekijä ajoneuvojen energiatehokkuudessa, erityisesti matalilla ja keskinopeuksilla, kun taas korkeilla nopeuksilla ilmanvastus voi hallita kokonaisvastusta. Yleisimmät arvot Cr:lle ovat noin 0,01–0,02 henkilöauton renkailla ja noin 0,003–0,006 polkupyörän renkailla, riippuen ilmanpaineesta, renkaasta ja kuormasta. Vierintävastus on keskeinen huomio suunnittelussa, energiatehokkuuden parantamisessa ja valittavien renkaiden vertailussa.