В чем измеряется коэффициент сцепления шин с дорогой

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.

Читайте также: Pajero sport максимальный размер шин

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.

Видео:Что означает МАРКИРОВКА НА ШИНАХ / Значение всех цифр и букв на резинеСкачать

Определение коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием

Устойчивость и управляемость автомобиля, его тяговые свойства и тормозные характеристики в значительной степени определяются сцеплением шины с дорогой.

Коэффициент сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием – это показатель, характеризующий сцепные свойства дорожного покрытия, определяющийся как отношение максимального касательного усилия, действующего вдоль дорожного покрытия на площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием к нормальной реакции в площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием.

Испытания коэффициента сцепления проводятся по ГОСТ 33078-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Методы измерения сцепления колеса автомобиля с покрытием».

Существует два основных метода определения коэффициента сцепления дорожного покрытия.

1. С помощью испытательной автомобильной установки, включающей в себя прибор контроля коэффициента сцепления дорожных покрытий типа ПКРС.
2. С использованием портативного прибора ППК-МАДИ-ВНИИБД или его аналогов. (В основном на участках автомобильных дорог, где невозможно обеспечить скорость движения испытательной установки равную (60±2) км/ч)

1. Определение коэффициента сцепления с использованием автомобильной испытательной установки типа ПКРС.

Сцепление колеса автомобиля с покрытием характеризуется значением показателя коэффициента сцепления, определяемого при полной блокировке испытательного колеса (ИКС) на предварительно смоченной поверхности покрытия автомобильной дороги при стандартных условиях, с последующим вычислением отношения полученного значения касательного усилия к значению нормальной реакции дорожного покрытия.

Измерения проводят при температуре окружающего воздуха в диапазоне от 5°С до 40°С. Поверхность автомобильной дороги перед измерением должна быть сухой. При наличии на дорожном покрытии каких-либо загрязнений (песок, мелкий гравий, грунт и т.д.) необходимо сделать соответствующую отметку в протоколе измерений.

Проведение измерений во время дождя или тумана не допускается.

При проведении измерений на каждом измерительном участке выполняются следующие операции:

а) определяется температура окружающего воздуха и дорожного покрытия;

б) испытательная установка разгоняется до скорости равной (60±2) км/ч и скорость поддерживается на протяжении всего интервала измерения;

в) включается подача воды на дорожное покрытие перед испытательным колесом;

г) производится блокировка колеса с шагом не менее 0,2 с в интервале времени не менее чем 3,0 с, имитируя торможение автомобиля;

д) после проведения измерений блокировка колеса прекращается и отключается подача воды.

На автомобильных дорогах, находящихся в эксплуатации, измерения проводят при движении испытательного колеса по полосе наката левых колес транспортных средств, использующих данную полосу движения, а на дорогах с вновь устроенным покрытием — в пределах всей ширины полосы движения.

Минимальная длина участка автомобильной дороги, на котором возможно применение прибора типа ПКРС из условий безопасности с учетом разгона и полной остановки должна составлять 300 м.

Силу сцепления на измерительном участке рассчитывают, как среднеарифметическое сил сцепления, полученных по результатам измерения на данном участке.

1. Определение коэффициента сцепления с использованием портативного прибора ППК-МАДИ-ВНИИБД.

Читайте также: Машина для перевозки шин

Места проведения измерений и схема организации движения на время проведения измерений согласовываются с органами, ответственными за организацию безопасности дорожного движения.

Перед началом проведения измерений проводится подготовка испытательной установки в соответствии с рекомендациями компании-изготовителя.

При выполнении измерений выполняют следующие операции:

а) измеряют температуру окружающего воздуха;

б) устанавливают прибор в точке измерения коэффициента сцепления;

в) фиксируют груз прибора в верхнем положении;

г) увлажняют дорожное покрытие водой по траектории движения имитаторов, из расчета от 0,15 до 0,25 л под каждый имитатор;

д) сбрасывают груз на тяги прибора;

е) по измерительному кольцу на шкале прибора фиксируют значение коэффициента сцепления;

ж) выполняют действия по перечислениям в)-е) не менее четырех раз.

При наличии на автомобильной дороге двух или более полос в одном направлении движения, измерения поводят по каждой из них.

Результат первого измерения в точке исключается из расчетов, а нагружения считается пробным. Коэффициент сцепления в точке измерения вычисляют как среднее арифметическое значение результатов не менее чем трех измерений.

Результаты измерений оформляют в виде протокола, который содержит:

— наименование организации, проводившей измерения;

— название автомобильной дороги;

— дату и время проведения измерений;

— температуру воздуха и дорожного покрытия в период проведения измерений;

— скорость транспортного средства при проведении измерений;

— значение коэффициента сцепления;

— состояние дорожного покрытия;

— ссылку на ГОСТ 33078-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Методы измерения сцепления колеса автомобиля с покрытием».

Видео:Как считать размер шин. Расчёт и расшифровка размеров и обозначений.Скачать

Коэффициент сцепления шины -что это, как измеряется

Автошина – это единственное связующее звено, между автомобилем и дорожным покрытием. От качества соприкосновения в пятне контакта зависит большинство ходовых характеристик (управляемость, разгон, торможение и других), а также безопасность. Каждая модель легковой резины проходит испытания, по результатам которых ей присваивают индекс сцепления шины. Как маркируется этот параметр, где его отыскать на покрышке и что он сообщает потребителю? Об этом далее.

Видео:Что означает маркировка на шинах! Значение цифр и букв на резине.Скачать

Индекс сцепления – что это и как он обозначается

Перечень условий к безопасности на автомобильном транспорте постоянно растёт. Иностранные и отечественные производители стараются выпускать колёса, которые бы соответствовали заявленным требованиям. Среди прочих параметров шин, изготовители разработали новую норму — коэффициент сцепления.

Она информирует потребителя о том, как протектор противостоит скольжению при экстремальных нагрузках в момент торможения. Данный параметр штампуется на боковом профиле покрышки. Маркировка выглядит в виде надписи Traction, которую дополняют латинские буквы:

• A – высший класс (асфальт 0,47-0,53g, бетон 0,35-0,37g);
• B – средний (асфальт 0,38-0,46g, бетон 0,26-0,34g);
• C – минимально допустимый (асфальт 0,38g, бетон 0,26g);
• D, E, F, G – снижение качества по убывающей.

На некоторых колёсах можно встретить значение «АА» (от 0,54g на асфальте и от 0,38g на бетоне). Так маркируют спортивные шины для дорог общего пользования.

В последнее время покрышки продаются с евронаклейками, где помимо размера, сведениях об экономичности и уровне шума, есть информация о коэффициенте сцепления шины (это изображение движущего колеса по луже, под дождевой тучей).

Видео:Ширина шины: какая лучше? Простой способ выбратьСкачать

Как измеряется индекс сцепления с дорогой

Испытания и диагностика авторезины осуществляется в соответствии с нормативной документацией. В России вычисление коэффициента сцепления регламентируется условиями Госстандарта и Отраслевыми дорожными нормами:

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

Читайте также: Учет автомобильных шин в автотранспортных организациях

Сначала эксперты подготавливают покрытие (в основном асфальт): проверяют на предмет трещин и повреждений. Затем оценивают качество сцепления полотна, используя для этого динамометрический прибор на смоченной поверхности (полученный результат вычтут из показания теста покрышки). Непосредственно сам процесс испытания шины выглядит так:

• Колеса ставят на одноосный прицеп с диагностикой и тормозными механизмами.
• Шины накачивают до 1,65 атмосфер.
• Прицеп разгоняют до 65 км/ч и блокируют колёса.
• В момент торможения юзом датчики снимают показания.
• Из полученных данных отнимают коэффициент сцепления асфальта, измеренный ранее, и получают величину нагрузки, согласно которой шине присваивается индекс сцепления.

Масса прицепа 984 кг. На каждое колесо приходится нагрузка 492 кг. Измеряется только продольное сопротивление. Поперечное направление не вычисляется. Индекс «А» означает, что покрышка выдержит экстремальную нагрузку торможения при скорости 184 км/ч и выше, литера «В»: 160 — 184 км/ч, литера «С»: 136 – 160 км/ч.

Видео:Как выбрать шину? Критерии оценки качества - маркировка Treadwear Traction TemperatureСкачать

Влияние рисунка протектора на индекс сцепления

Рисунок протектора бывает нескольких типов: направленный, ненаправленный, симметричный, асимметричный, глубокий, агрессивный и т.д. Все они имеют разное качество сцепления с асфальтом. Именно от рисунка и типа беговой части зависит множество ходовых параметров.

• Каналы и канавки. В дождливую погоду на дорожном покрытии появляется плёнка воды. Если протектор оснащён развитой гидроэвакуационной системой, то пятно контакта быстро осушается. Этим могут похвастать V-образные протекторы.
• Ламели. Это технические насечки разной формы, глубины и размера. Они впитывают остатки воды в пятне контакта, позволяя покрышке более качественно прижиматься к полотну. Получает эффект «липучести».
• Блоки протектора. Хуже держат асфальт агрессивные шины с крупными шашками беговой части и глубокими каналами. У покрышек для шоссе рисунок не агрессивный и не глубокий. Поэтому контакт с дорогой будет более плотным.

Но, все перечисленные конструкционные особенности протектора слабо влияют на расчёт индекса сцепления. Почему? Потому что они работают при вращении, а колёса тестируют заблокированными. Вывод: рисунок протектора при торможении юзом трудится слабо. Следовательно, индекс сцепления в большей степени зависит от качества резины. Поэтому, значительная часть моделей шин легко проходят тест и обладают параметрами «А» и «В».

Видео:Колёса и шиныСкачать

Как ширина шины влияет на сцепление

Различная ширина профиля покрышки имеет разную продуктивность. Например, у широких колёс увеличенная площадь контакта. Как следствие снижается давление на каждый см² дороги из-за распределения массы. Качество соприкосновения с полотном ухудшается. У шин средней и небольшой ширины профиля индекс сцепления будет выше. Но здесь стоит учитывать тип протектора. Например, у спортивных сликов и полусликов «держак» намного лучше, чем у стоковых покрышек. Машины на таких колёсах быстрее разгоняются и эффективнее тормозят.

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

Влияние температуры на коэффициент сцепления

Зимние и летние шины разрабатываются для эксплуатации в определённые температурные режимы. Для первых это отрицательные показатели, для вторых – положительные. Если использовать шины не по сезону, коэффициент сцепления будет существенно отставать от нормы.

Видео:Как делают покрышкиСкачать

Резюме

При выборе колёс можно обращать внимание на коэффициент сцепления. Он определяет скольжение, которое способна выдержать покрышка на средней скорости в дождь. Именно осадки делают дорогу небезопасной. Но, методика и точность расчётов, вычисляемых при испытаниях юзом на мокрой поверхности, у многих экспертов вызывает сомнение.

• 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
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  📺 Видео

  Этикетки на шинах: полный разбор европейской маркировкиСкачать

  

  Измеритель коэффициента сцепления Findlay Irvine Mk2. http://www.aviapharm.ruСкачать

  

  Широкие шины | Преимущества и недостаткиСкачать

  

  3.6. Требования к шинам и колесам (курсы экспертов техосмотра)Скачать

  

  ТИХИЕ ШИНЫ ЭТОГО НЕ ЗНАЮТ БОЛЬШИНСТВО АВТОМОБИЛИСТОВСкачать

  

  Какая твердость по ШОРУ у автошины? Как сделать шину мягче? Обучение для специалистов шиномонтажа.Скачать

  

  Всесезонная резина - кому она подойдет и сколько денег сэкономит?Скачать

  

  Какое давление качать в колеса велосипеда?Скачать

  

  ШИРИНА ШИНЫ, КАК ПОДОБРАТЬ ШИНЫ ПО ШИРИНЕ ДИСКА?Скачать

  

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