Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Тракторы и автомобили: теория и технологические свойства

Влияние эксплуатационных факторов на сцепление автомобильного колеса с дорогой

К числу основных эксплуатационных факторов, влияющих на сцепные свойства ведущего колеса автомобиля, относят тип и состояние дороги, износ протектора и давление воздуха в шине. Однако давление воздуха в шине достаточно обстоятельно рассмотрено ранее.

Тип и состояние дороги. Сцепные свойства колес на дороге с покрытием зависят от ее влажности, наличия пыли, грязи, а также от шероховатости.

В начале дождя, когда пыль еще не смыта, наличие даже небольшой влажности покрывает дорогу тонкой вязкой пленкой грязи, которая действует как смазочный материал. В этот период, пока грязь не смыта и не разнесена колесами автомобилей, коэффициент сцепления снижается до 0,5 и более. Если же на дорогу «наволокли» слой влажной грязи (почвы), то покрытие дороги становится скользким до ее высыхания.

На чистой от пыли и грязи дороге с твердым покрытием водяная пленка действует как подъемная гидродинамическая сила Fr Подъемная сила Fr и толщина пленки hx (рис. 30) повышаются с увеличением скорости. Чем больше толщина пленки, тем меньшая часть протектора находится в прямом контакте с дорогой, тем меньше сцепление шины с дорогой. При некоторой скорости подъемная гидродинамическая сила становится равной нормальной нагрузке на колесо. Поверхности протектора и дороги полностью разъединяются 2)(рис. 30, б), и колесо теряет сцепление с дорогой. Это явление называют глиссированием или аквапланированием.

Схема взаимодействия колеса с мокрой дорогой

Рис. 30. Схема взаимодействия колеса с мокрой дорогой: а — при частичном контакте шины с поверхностью дороги; б — при полном отсутствии контакта

Зависимость коэффициента сцепления от скорости движения автомобиля при различной толщине водяной пленки в пятне контакта шины с дорогой (шина 5,6-16; О = 30 кН; p = 0,15 МПа)

Рис. 31. Зависимость коэффициента сцепления от скорости движения автомобиля при различной толщине водяной пленки в пятне контакта шины с дорогой (шина 5,6-16; Он = 30 кН; pw = 0,15 МПа):

1 — /7 = 0,2 мм; 2 — 1 мм; 3 — 2 мм

На рис. 31 приведена зависимость влияния толщины пленки на коэффициент сцепления фк колеса с дорогой при разной скорости va

движения автомобиля. Из рисунка видно, что на чистой от пыли и грязи дороге наличие влаги начинает сказываться на снижении срк уже при толщине пленки 0,2 мм.

Снижение сцепных свойств на мокрой дороге происходит примерно одинаково для ведущего и ведомого колес. В первом случае у машины снижаются тяговые свойства и противодействие боковому заносу. Снижение сцепления управляемых колес может привести к потере управляемости.

Один из способов уменьшить подъемную силу FT отвод воды из пятна контакта шины с дорогой через канавки рисунка на протекторе. Чем больше воды удается отвести из пятна контакта, тем выше будет коэффициент сцепления.

Износ протектора шины уменьшает глубину и сечение канавок, ухудшается отвод воды из зоны пятна контакта протектора с дорогой, поэтому сцепные свойства изношенной шины на мокрой дороге снижаются по сравнению со сцепными свойствами новой шины.

Наибольшее сцепление шины характерно для сухой дороги с асфальтобетонным и цементобетонным покрытием. Для таких дорог сцепление обеспечивается в основном за счет трения между шиной и покрытием дороги. В процессе качения колеса резина деформируется значительно больше, чем покрытие дороги. Твердые выступы шероховатостей поверхности дороги внедряются в поверхность протектора, усиливая сцепные свойства. Оптимальная высота микронеровностей 2...5 мм. Такое дорожное полотно беспечивает надежные сцепные свойства. Если между поверхностями протектора шины и покрытия дороги появляется пленка воды или грязи, глубина вдавливания неровностей в резину протектора уменьшается и срк снижается.

Наибольший коэффициент сцепления колеса с дорогой характерен для дороги с асфальтобетонным покрытием (фк = 0,7...0,8), наименьший — для обледенелых дорог (срк = 0,1).

С целью повышения сцепных свойств колеса с полотном дороги шину изготавливают из специальных составов, а также встраивают в протектор металлические шипы, которые повышают коэффициент сцепления на обледенелой дороге в 1,5...2 раза по сравнению с обычной шиной без шипов, но снижают сцепление на чистом асфальте (бетоне).

Износ протектора. Влияние состояния протектора на коэффициент сцепления показан на рис. 32. Из рисунка видно, что износ протектора hn сказывается в большей мере при движении на высокой скорости и в меньшей мере — на низкой. При полном износе рисунка протектора коэффициент сцепления с дорогой может снизиться до 0,2. Поэтому правилами дорожного движения запрещается

Зависимость коэффициента ф от высоты h выступов протектора при различной скорости движения

Рис. 32. Зависимость коэффициента фк от высоты hn выступов протектора при различной скорости движения:

1 — Уа = 30 км/ч: 2va = 90 км/ч

эксплуатация автомобиля при конкретной остаточной высоте рисунка вследствие износа. Наиболее строгие требования из всех типов автомобилей предъявляются к шинам автобусов.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы