Пути снижения сопротивления качению
Равнодействующая всех сил расположена в первой половине отпечатка и удалена от оси колеса на расстояние s. За счет этого возникает момент сопротивления sG, который вызывает горизонтальное сопротивление Н = = G tg ф, где tg ф - s/R = /; G - нагрузка на шину.
В действительности, при передаче окружного усилия с шины на дорогу зависимости гораздо сложнее, но для наглядности объяснения приведенная выше упрощенная модель вполне пригодна. Так как центробежная сила и время сжатия зависят от окружной скорости v, то и сопротивление качению также частично зависит от нее. Эта зависимость выражается уравнением
Р = G (/0 + си").
Значение /0 и в особенности показатель степени п, по мнению различных авт9ров, имеют весьма широкий диапазон. По Э. Эверлингу п = 1; В. Камм считает п = - 2, Андро п = 3,7.
Для наших рассуждений о путях снижения сопротивления качению вполне пригодны реально измеренные значения коэффициента сопротивления / (см. рис. 11) и влияние на него давления в шине (рис. 14). Из графиков на рис. 14 видно, что малое давление значительно увеличивает сопротивление качению, особенно при больших скоростях движения.
Как показано на рис. 11, до скорости 60-80 км/ч сопротивление качению несколько падает, но при больших скоростях резко увеличивается. Сверхнизкопрофильная шина серии VR/5Q сохраняет небольшую величину сопротивления качению вплоть до скорости 200 км/ч. Таким же свойством обладает и шина.
Весьма опасным для шин является резонанс протектора, возникающий на высоких скоростях. При достижении определенных оборотов колеса могут начаться колебания элементов слоя протектора на пневматической пружине под влиянием постоянных импульсов сжатия при каждом повороте колеса. На поверхности шины в момент выхода ее из контакта с дорогой появляются статические волны, которые могут распространиться по всей окружности колеса. Резонанс протектора является причиной больших выделений теплоты и поэтому недопустим. При его возникновении в течение нескольких десятков секунд слой протектора может отделиться и, таким образом, возникнет аварийная ситуация.
Резонанс протектора резко повышает сопротивление качению, а рост энергии, потребляемой для преодоления сопротивления, сильно разогревает шину. Границы резонанса можно сдвинуть в сторону больших частот вращения колеса повышением внутреннего давления в шине и уменьшением массы протектора. Максимально допустимая скорость для отдельных типов шин фирмы «Пирелли» ограничивается следующим образом: SR - 180 км/ч; HR - 210 км/ч; VR - более 210 км/ч.
Оглавление Вверх:
Сопротивление качению автомобиля