Сила сцепления шин с дорогой коэффициент сцепления

Как шины влияют на безопасность, когда вы ведете машину по шоссе? Какие факторы помогают предотвратить занос и позволяют контролировать ваш автомобиль при повороте и остановке?

Вопросы безопасности на дорогах включают не только выбор правильной резины, но и учитывают фактор дорожного покрытия, технические характеристики транспортного средства ТС, другие факторы о которых узнаете ниже.

Видео:Важность скольжения шинСкачать

Измерение коэффициента сцепления дорожного покрытия по ГОСТ 50597-93

Исследования проводились динамометрическим приборомПКРС-2, результаты сведены в таблицу, где указаны виды дорожного покрытия и их состояние в зависимости от погодных и климатических условий. С момента ввода этих коэффициентов прошло много лет. Изменились технологии строительства дорог, в частности контактная поверхность дорожного покрытия. Данные таблицы надо рассматривать, как ориентировочные.

Совершенно ясно, что эти коэффициенты не есть величина постоянная, а зависят от многих факторов:

• тип дорожного полотна, качество состояния;
• состояние шин транспортного средства их скоростные, нагрузочные и другие характеристики, входящие в маркировку;
• скорость движения ТС;
• наличие веществ, снижающих сцепление в зоне контакта поверхности колеса и покрытия (грязь, пролитые ГСМ);
• уклоны и опасные закругления автомобильной дороги.

Коэффициент сцепления между шиной и дорогой является одним из важных факторов, влияющих на безопасность дорожного движения. Состояние деформации шины различается в зависимости от силы торможения, вертикальной нагрузки на колесо.

Видео:Почему у широкой покрышки больше сцепления? (by Engineering Explained)Скачать

Силы воздействия на участок поверхности шины во время торможения

Есть классическая формула в физике F =µN =µmg, которая связывает прямо пропорциональную зависимость силы трения от коэффициента сцепления контактирующих областей и прижимной силы. N равна произведению массы нагруженного колеса на ускорение свободного падения. Конечно распределение веса на переднюю ось будет больше при торможении, но эта классическая формула дает возможность понять какие факторы рассматриваются производителями шин, чтобы обеспечить безопасность автомобиля.

Зависимость тормозного пути от коэффициента сцепления шин с дорогой

Рисунок протектора колеса играет важную роль в определении трения или сопротивления скольжению. В сухих условиях на дорогах с твердым покрытием гладкая шина дает лучшую тягу, чем рифленый или узорчатый протектор, потому что имеется большая площадь контакта для создания сил трения. По этой причине резина, используемая для автогонок, имеет гладкую поверхность без рисунка протектора. К сожалению, гладкая шина развивает очень мало сцепления при влажных условиях, потому что фрикционный механизм уменьшается благодаря смазочной пленке воды между протектором и дорогой.

Рисунок канавки или каналы, по которым идет водоотвод, обеспечивает область прямого контакта между шиной и дорогой. Типовая шина дает коэффициенты сухого и влажного сцепления около 0,7 и 0,4 соответственно. Эти значения представляют собой компромисс между экстремальными значениями около 0,9 (сухих) и 0,1 (влажных), полученными с гладкой шиной.

Торможение на мокрой дороге

Когда автомобиль заторможен до жесткой остановки на сухой дороге, максимальная сила трения может быть больше, чем прочность протектора. В результате, вместо того, чтобы шина просто скользила по дороге, резина отрывается от протектора в области контакта шины и дороги. Несомненно, сопротивление протектора этому разрыву представляет собой сочетание прочности резины, канавок и щелей, составляющих дизайн протектора. Это тоже учитывают производители шин.

Кроме того, размер контактной зоны очень важен в автомобильных шинах, потому что тяга является динамической, а не статической; то есть она изменяется по мере того, как колесо катится вперед. Максимальный коэффициент трения может происходить где угодно в области контакта, и чем больше площадь, тем больше вероятность максимальной тяги.

Таким образом, при одинаковой нагрузке и на одной и той же сухой поверхности более широкий профиль имеет большую площадь контакта и развивает более высокую тягу, что приводит к большей тормозной способности. Хотя некоторые специалисты считают, что большая площадь снижает давление на единицу поверхности и таким образом прижимная сила становится меньше, а потому выигрыш в тормозной способности остается под вопросом.

Читайте также: Kia soul давление в шинах r18

Видео:Низкий коэффициент сцепления шин с дорогойСкачать

Коэффициент сцепления шин с дорогой — что это, на что влияет, как обозначается

Автомобильная шина отвечает за безопасность движения. В зависимости от покрытия подбирают варианты резины, обладающие наилучшим сцеплением в конкретных условиях. При выборе нужно учитывать коэффициент сцепления шины с дорогой.

Видео:Как измерить сцепление шин | How to measure tire gripСкачать

Что такое индекс сцепления шин с дорогой

Одним из важнейших параметров любой авторезины является коэффициент сцепления шины. Он показывает силу, которая противостоит скольжению колеса относительно дорожного покрытия. При этом, параметр равняется силе трения, которая возникает в пятне контакта покрышки с дорогой.

Для дорог с грунтовым или другим неустойчивым покрытием, показатель уровня сцепления может отличаться.

На автошине маркируется словом Traction. Рядом с этим словом проставляется буква, соответствующая конкретному индексу. Всего используется три варианта показателей:

• A – показывает самый лучший уровень для шины этого класса;
• B – средний показатель.
• C – минимально допустимый параметр.

Иногда встречается обозначение «AA». Оно характерно больше для спортивных покрышек, говорит об улучшенном коэффициенте сцепления.

Видео:2 - Сцепление шин с дорогой и немного о дрэгеСкачать

Как измеряется коэффициент шины с дорогой

Стоит разобраться, как рассчитывается и измеряется индекс сцепления шины, обычно он показывается в виде коэффициента. Замеры производятся в строгом соответствии с регламентом, определенным:

• ГОСТ 30413–96;
• ГОСТ Р 50597-93;
• ОДН 218.0.006-2002.

Перед началом работы требуется проверить уровень сцепления самой дороги. Для этого замеряется этот параметр с помощью динамометрического прибора, обязательно перед этим асфальт смачивается. Эти данные позволяют отсечь влияние, которое оказывает конкретное покрытие на шину, уменьшив показатель сцепления на полученную величину.

Непосредственно шина тестируется следующим образом.

• Покрышка накачивается до давления 1,65 кг/см2. Но, если тестируются типы шин с другими требованиями, давление может отличаться.
• Накаченная автошина монтируется на прицеп, имеющий смонтированное измерительное оборудование. Общая масса прицепа 984 кг, соответственно на одну покрышку приходится нагрузка в 492 кг.
• Для проведения теста прицеп буксируют по мокрому асфальту со скоростью 65 км/ч. Далее резко тормозят до блокировки колеса прицепа. В этот момент и замеряют коэффициент сцепления.

Окончательные данные получаются путем расчетов, где учитываются параметры конкретного асфальта, замеренные перед тестом.

В зависимости от многих показателей, таких как загрязненность, температура и прочее, асфальт может оказывать разное влияние на коэффициент сцепления шины.

Видео:Шины! Сцепление с дорогой! Почему хорошие покрышки стоят дорого!Скачать

Как рисунок протектора влияет на индекс сцепления

На практике очень большое значение на индекс сцепления оказывает протектор. Именно от него во многом зависит, насколько будет эффективна шина в сложных дорожных условиях. Рассмотрим несколько примеров.

• Если на улице дождь, дорога будет мокрая. При этом, на асфальте постоянно находится небольшое количество воды. Этого вполне достаточно для эффекта аквапланирования, и снижения сцепления. От того, насколько эффективно будет отводиться вода из пятна контакта, напрямую будет зависеть коэффициент сцепления. Наличие водоотводящих канавок на протекторе значительно улучшает качество работы автошины.
• Ламели, на протекторе также усиливают сцепление. Особенно это проявляется на снегу, обледенелой дороге. Там также образуется пленка воды, ламели эффективно ее отводят, также помогают протекторным блокам плотнее прилегать к покрытию.
• На качество сцепления оказывает влияние и размер блоков протектора. Тут нужно учитывать особенности дорожного покрытия, в одних случаях лучший показатель будет у крупных «шашек», в других лучше поведут себя мелкие шины.

Нужно учитывать, что коэффициент сцепления замеряется в сравнении с определенным типом шин и протектора. Для дождевой резины и шин, созданных для сухой дороги, показатель «A» будет разным в условиях, например, дождя.

Читайте также: Шины что такое r16 xl

Видео:Влияние прижимной силы на сцепление шин | Effect of downforce on tire gripСкачать

Как ширина профиля влияет на сцепление шины с дорогой

Среди водителей ходит ошибочное мнение, что ширина покрышки влияет на качество сцепления. Считается, что при большей ширине увеличивается площадь контакта, это и улучшает эффективность сцепления. Это неверно.

Чем шире площадь контакта, тем меньше давление, которое оказывает колесо на квадратный сантиметр дороги. Соответственно сила трения снижается, и сцепление уменьшается.

Уменьшение показателя незначительно. Можно просто его не учитывать, считая, что ширина ската не оказывает влияния на сцепление.

Видео:Сцепление автомобиля с дорогой, типы резиныСкачать

Влияние температуры на сцепление

Температура покрытия оказывает значительное влияние на сцепление. Резина становится мягче или жестче при изменении температурного режима. Тут еще нужно учитывать, что шина сама нагревается при движении.

В общих чертах можно сказать, что для зимней авторезины, при понижении температуры от +5° до -15° коэффициент будет увеличиваться, а при более низких температурах уменьшаться. Для летней резины схожий процесс будет наблюдаться при увеличении температуры до +30°, после чего показатель станет снижаться.

Коэффициент сцепления шины важный параметр, оказывающий влияние на безопасность движения. Он указывается на боковине каждой покрышке, но водителю нужно помнить, что на практике сцепление отличается от полученных на тестах результатов.

Как разбортировать бескамерное колесо?

Как разбортировать колесо автомобиля?

Как отремонтировать шину своими руками

Как снять и установить колпаки с колес

Набор для ремонта шин: когда пригодится, состав, как пользоваться

Индекс нагрузки шин — что это, как обозначается, как рассчитать

Тайрлоки — что это? Зачем нужны? Где применяются?

Можно ли ехать на спущенном колесе — какие последствия

Видео:Коэффициент сцепления: 0,1 Коэффициент скольжения: 0Скачать

Понятие о коэффициенте сцепления шин с дорогой

Для того чтобы автомобиль мог устойчиво двигаться, тормозить и поворачивать, необходимо надежное сцепление шин с дорогой. Сила сцепления Fсц зависит от сцепного веса автомобиля (части его полного веса, приходящейся на ведущие колеса) и скорости движения автомобиля, а также от состояния дороги и шин (рис.4.21):

Fсц = φсц·Gсц,

где: Gсц – сцепной вес автомобиля;

φсц – коэффициент сцепления (численно равен отношению си­лы, вызывающей равномерное скольжение колеса, к нормальной реак­ции дороги).

Коэффициент сцепления шин с дорогой определяет проходимость автомобиля при движении по влажному грунту и по скользкой (обледе­нелой) дороге.

Сцепной вес автомобиля можно повысить, увеличивая число ведущих колес или смещая центр тяжести в сторону ведущего моста.

От сцепления колес с дорогой зависят максимально возможные силы тяги и торможения, а также боковая устойчивость автомобиля.

Если к колесам приложена сила тяги, превышающая силу сцепле­ния (рис.4.22), то при попытке тронуться с места ведущие колеса автомобиля пробуксовывают. Если тормозная сила колеса больше силы сцепле­ния, колесо блокируется (рис.4.23). И в том и в другом случаях имеет место юз – проскальзывание колеса относительно опоры. Иными словами, юз на­ступает тогда, когда скорость точки касания колеса с дорожным по­крытием не равна нулю относительно дороги. Если эта точка не­подвижна относительно дороги, колесо не будет проскальзывать до тех пор, пока действующие на него в точке касания силы не превысят силы трения покоя.

Как ни парадоксально это звучит, автомобиль движется благода­ря наличию силы трения покоя. Ведь, если бы этого трения не было (точнее, сила трения была бы равна нулю), колеса всегда проскаль­зывали бы относительно опоры (как, например, на льду), т. е. про­кручивались бы при попытке разогнать автомобиль и блокирова­лись бы при попытке его остановить. И если на льду колесо буксует или скользит, это означает, что соответственно силы тяги или тормо­жения превышают силу трения (Fсц применительно к автомоби­лям). Очевидно, что условием движения автомобиля без юза являют­ся соотношения (рис.4.24):

Читайте также: Украшаем двор из шины

Fт

Fц= mV²/R,

R – радиус кривизны траектории автомобиля.

Поперечному скольжению шин по дороге противодействуют силы сцепления, которые зависят от коэффициента сцепления. На сухих чистых покрытиях силы сцепления достаточно велики, и автомобиль не теряет устойчивости даже при большой поперечной силе. Если дорога покрыта слоем мокрой грязи или льда, то автомобиль может занести даже в том случае, когда он движется с небольшой скоростью по сравнению с пологой кривой.

Критическую скорость скольжения (Vск) можно определить по формуле (рис.4.26):

где: R – радиус поворота дороги;

Расчеты показывают, что выполняя поворот на сухом асфальтобетонном покрытии (φ = 0,7) при R = 50м, можно двигаться со скоростью около 66 км/ч. Преодолеть тот же поворот после дождя (φ = 0,3) без скольжения можно лишь при скорости 40–43 км/ч. Поэтому перед поворотом следует уменьшать скорость тем больше, чем меньше радиус предстоящего поворота и коэффициент сцепления.

По приведенной формуле определяется скорость, при которой колеса обоих мостов автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно. Такое явление на практике наблюдается редко. Гораздо чаще начинают скользить шины одного из мостов – переднего или заднего. Поперечное скольжение переднего моста возникает редко, и к тому же быстро прекращается. В большинстве случаев скользят колеса заднего моста, которые, начав. Двигаться в поперечном направлении, скользят все быстрее. Такое ускоряющееся поперечное скольжение называется заносом.

Занос может происходить не только при движении на повороте, но и при прямолинейном движении на дорогах со скользким покрытием. Чаще всего занос задней оси возникает при торможении автомобиля (рис.4.27). Кроме того, такой занос возникает при движении заднеприводных автомобилей под действием силы тяги (рис.4.28), особенно при разгоне с повернутыми колесами на скользком покрытии во время входа в поворот. В этих случаях сила сцепления задних колес полностью используется в направлении движения автомобиля (одно из ведущих колес пробуксовывает), а для удержания его от бокового скольжения сцепление отсутствует.

Занос задней оси более вероятен у автомобилей с относительно короткой базой. Поэтому большинство современных легковых автомобилей делают переднеприводными. На таких автомобилях сила тяги реализуется на колесах передней оси, занос которой как отмечено выше, гасится автоматически, боковое же сцепление колес задней оси не зависит от величины силы тяги и практически не изменяется. Благодаря этому переднеприводные автомобили обладают неплохой курсовой устойчивостью при движении под действием с тяги на мокрых и скользких дорогах.

Для гашения начавшегося заноса задней оси автомобиля, прежде всего нужно устранить причину, вызвавшую потерю устойчивости автомобиля, прекратить торможение или ослабить нажатие на педаль, регулирующую подачу топлива. Одновременно нужно повернуть рулевое колесо в сторону перемещения оси (в сторону заноса). Автомобиль при этом начнет двигаться по более пологой кривой, радиус поворота увеличится, центробежная сила уменьшится. Поворачивать рулевое колесо нужно плавно и быстро, на не очень большой угол, чтобы не вызвать занос в противоположную сторону. Как только занос прекратиться, нужно также плавно и быстро вернуть рулевое колесо в нейтральное положение (рис.4.29).

На (рис.4.30) приведены некоторые характерные ошибки водителей, приводящих к потере устойчивости автомобиля в движении, а также необходимые навыки для предупреждения подобных ошибок и упражнения по развитию необходимых навыков.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  💡 Видео

  Шины гоночного автомобиля, часть 1 | А.Плахотниченко, Осенняя школа Формулы Студент 2020Скачать

  

  Клод Рулле - Данные и модель шин | Перевод А. ПлахотниченкоСкачать

  

  окружность Камма (моделирование сцепления шин)Скачать

  

  Технология повышения коэффициента сцепленияСкачать

  

  Как БЫСТРО проверить сцепление. 2 лучших способа проверить ИЗНОС дисков сцепленияСкачать

  

  Статика. Трение качения. Лекция (29)Скачать

  

  Повышение коэффициента сцепленияСкачать

  

  Коэффициент тренияСкачать

  

  Подвеска, сцепление с дорогой, занос, снос, грунт, асфальт, снег, лёд.Скачать

  

  Понимание сопротивления качению!Скачать

  

  У ВАС НЕПРАВИЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ! ТОП-7 дорогих ошибок при проверке давления в шинах!Скачать