Pentru prietenul meu McSeem. a cerut să spună interesant despre anvelope.
Materialul este lung și poate plictisitor, dar care este interesat, să aveți răbdare.
Deci, ce determină aderența anvelopelor la drum?
Partea 1
Forța de fricțiune de odihnă: legea lui Amonton-Coulomb
Să ne întoarcem la fizica școlii. Permiteți-mi să vă reamintesc că fizica școlii și mecanica clasică descriu cu exactitate fenomenele de zi cu zi. În timp ce vorbirea nu se referă la scale foarte mici sau la viteze relativiste, mecanica clasică funcționează excelent. Mai mult decât atât, oricare ar fi lucrările științifice ale strânsoarea de anvelope, nu am uite, am văzut în ei o mulțime de formule zubodrobyaschih teribile, integralei serie, dar în cele din urmă totul se reduce la o simplă formulă, școala, care se numește legea Amonton-Coulomb:
unde μ - coeficientul de frecare, N - forța de presare un corp la altul (în acest caz, greutatea anvelopei, plus greutatea vehiculului atribuibil bus), m - greutatea (cauciucurile și vehiculul atribuibil bus), g Accelerarea gravitației.
Adică, forța de frecare este proporțională cu forța care presează un corp la celălalt și cu coeficientul de frecare. În cel mai simplu caz, această forță este greutatea și reprezintă forța gravitației, adică produsul maselor corpului pentru accelerarea gravitației. Și apoi forța de fricțiune de odihnă este proporțională cu coeficientul de frecare, masa corpului și accelerația gravitației.
Forța de fricțiune a odihnei - este forța coeziunii
Vehicul în mișcare prin forța de frecare statică în contact a pneului cu drumul, și nu forța de frecare de rulare, așa cum se crede uneori. Forța de frecare a laminării este o consecință a deformării anvelopei. Dimpotrivă, aceasta încetinește mișcarea mașinii. Și plasturele de contact al pneului cu drumul se află relativ pe șosea în cazul rulării pneului. Desigur, în timpul petei de contact de rulare a benzii de rulare întotdeauna elemente sunt prezente, în raport alunecarea la drum, dar în cazul mișcării rectilinii uniforme a mașinii într-o primă aproximare, poate fi neglijată și forța de frecare considerată de frecare statică, altfel se numește aderența pneului de putere, iar coeficientul frecare de odihnă - coeficient de aderență. La frânare, majoritatea elementelor de rulare pot aluneca de-a lungul carosabilului. În acest caz, rotirea roții (și, prin urmare, vehiculul) a inhibat alunecarea forței de frecare. Este de remarcat faptul că, de obicei, forța de frecare alunecătoare este mai mică decât forța de fricțiune de odihnă.
Redistribuirea greutății auto între anvelope și aderență
Acum vom analiza că există ceva în formula Amonton-Coulomb. Accelerarea caderii libere este constantă, este exclusă din discuție. Masa ca întreg este de asemenea constantă. Desigur, greutatea masinii este distribuita intre anvelopele 4 si cu o schimbare a vitezei si / sau a traiectoriei, distributia greutatii poate varia semnificativ: unele anvelope sunt descarcate, iar altele sunt incarcate suplimentar.
Redistribuirea greutății mașinii între anvelope afectează, de asemenea, în mod indirect, adeziunea la drum. De exemplu, atunci când frânarea greutatea mașinii este parțial deplasată de pe puntea din spate în față, prin urmare, forța de presare a pneurilor din spate în drumul este redusă și, prin urmare, puterea strânsoarea lor se deteriorează. Aceasta crește probabilitatea de derapare, dar nu afectează distanța de frânare, deoarece tracțiunea roților din față cu șoseaua crește datorită încărcării redistribuite. Dacă pe același tip de anvelope va frana Porsche 911 si Porsche Cayenne, acesta din urmă din cauza înălțimea mai mare părtinire în greutate cu anvelopele din spate în partea din față va fi mai mult și Cayenne riscuri mai mari pentru a obține într-un derapaj. Dar distanța de oprire de la acest lucru nu va fi mai mică. Faptul că Cayenne este mai greu - de asemenea, nu afectează, există
Întoarcerea la Cayenne va fi cu siguranță mai rea decât cea a lui 911 și la viteze mai mici - doar datorită centrului de greutate mai mare și deplasării mai mari a greutății și a rulourilor mari.
În plus, redistribuirea greutății afectează modul de conducere. Cu conducere atentă, șoferul evită viraje ascuțite, evoluții, accelerare și frânare (de exemplu, cea mai mică pedala de frână este apăsată sau ceva, la un unghi mai mic rotește volanul), maximul anvelope stoc de tracțiune, și anume anvelopele sunt „în măsura în care este posibil“ din tranziția în o condiție de alunecare completă și, în consecință, conducerea mașinii este cât mai sigură posibil. În al doilea rând, aceeași mișcare a pedalelor sau a volanului se poate face în diferite moduri: rapid, ascuțite sau în creștere progresiv. Sharp apăsarea unei pedale sau rotire a roții va avea ca rezultat un transfer corespunzător de greutate bruscă de la un autobuz la altul, și este plină de eșecuri lor în alunecare și este similar cu calea de mișcare. același efect asupra treptată controalele duce la o redistribuire la fel de buna de greutate, ceea ce permite anvelopele să se agațe de drum fără să alunece și riscul de pierdere a controlului sau a stabilității vehiculului.
Acum hai să vorbim despre faptul că anvelopele în sine afectează aderența.
Coeficientul de tracțiune al pneului cu drumul
Rămâne ultima opțiune în formula fricțiunii forță Amontons-Coulomb - coeficientul de frecare μ, care depinde în primul rând de natura suprafețele de contact. Cel mai semnificativ exemplu - cauciuc aderenta cu asfaltul este mult mai bună decât aceeași cauciuc cu zăpadă și gheață, în special, în ciuda diferitelor mecanisme de frecare dintre pneu și cele trei acoperiri. Și cu aceeași suprafață a drumului, coeficientul de aderență va depinde de compoziția cauciucului și de aspectul benzii de rulare. De exemplu, la anvelopele de iarnă, o mașină este mult mai bună să păstreze un drum alunecos decât pe un drum de vară. Și principala diferență dintre anvelopele de iarnă și de vară este compoziția diferită a cauciucului și construcția benzii de rulare.
Și dacă ați vizionat vreodată pe televizorul cu Formula 1, probabil că ați auzit despre diferite tipuri de anvelope și diferite compoziții: "compoziție moale, compoziție super-moale, compoziție tare". Aceasta are o influență esențială asupra coeficientului de aderență, chiar și în Formula 1.
Și ce, toată lumea? Orice altceva nu afectează? Și este acest coeficient de aderență constant? Ea influențează și tocmai pentru că coeficientul de aderență nu este constant și depinde de anumiți factori. Dar mai întâi, vă voi spune despre zona notorie a locului de contact.
Zona patch-urilor de contact afectează aderența anvelopei pe drum?
Doar în caz, permiteți-mi să vă reamintesc ce este un punct de contact. Când este în contact cu o suprafață plană plană, anvelopele ALL sunt deformate, zdrobite și devin plane în zona de contact. Această zonă este numită punctul de contact. Punctul de contact are o suprafață aproximativ egală cu dimensiunea palmei. Localnicii cred că adesea zona mai mare a zonei de contact, cu atât mai bine este aderența anvelopei cu drumul. Și mulți oameni cred că cu cât anvelopa este mai largă, cu atât este mai mare suprafața punctului de contact. Și, prin urmare, ei cred că cu cât anvelopa este mai largă, cu atât este mai bine mâna pe drum. Mai jos voi vorbi despre toate astea.
După cum se poate observa din formula Amonton-Coulomb, suprafața punctului de contact nu este inclusă din fricțiune. De ce? La urma urmei, s-ar părea, cu cât suprafața este mai mare, cu atât mai multe elemente de anvelope sunt implicate în angrenaj și cu atât este mai mare forța de frecare. Pe de o parte - da, iar pe de altă parte - cu cât suprafața de contact este mai mare, cu atât este mai mică presiunea în anvelope. Un turn apare pe turn, iar patratul nu joacă nici un rol. Acum voi explica același lucru în limba fizică.
Pentru a face mai clară în cazul în care zona a dispărut, puteți rescrie în mod diferit formula Amonton-Coulomb (1), luând în considerare zona punctului de contact și reflectând efectul spotului asupra presiunii. Totul este simplu: presiunea corpului pe suport sau, în cazul nostru, anvelopele pe asfalt este egală cu greutatea corpului (autobuzului) împărțită de zona de contact:
unde P este presiunea pneurilor pe drum, N = mg este aceeași greutate a pneului.
Apoi, de aici puteți exprima greutatea prin presiune:
acvaplanare
În cazul unui drum umed, canelurile de ploaie din suprafața de rulare a anvelopei cu o creștere a vitezei reușesc să scurge mai puțină apă din plasturele de contact. Prin urmare, cu cât este mai mare viteza, cu atât mai multă apă se acumulează în plasturele de contact și cu atât este mai mic coeficientul de aderență. În final, este posibil să apară o perioadă în care anvelopa pierde complet contactul cu drumul și plutește în sus, iar mașina pierde controlul. Acest fenomen se numește acvaplanare. Viteza critică la care apare în general acvaplanarea este de aproximativ 90 km / h, iar grosimea filmului de apă este de câțiva centimetri. De regulă, acvaplanarea apare în timpul ploii când conduceți pe o pistă asfaltată. Cu o grosime mai mare a filmului de apă, nu are loc acvaplanarea, deoarece se creează o rezistență puternică la rulare, care stinge rapid viteza și mașina nu poate accelera la viteza critică. Dacă grosimea peliculei de apă este mică, să zicem, o pereche de milimetri, nu va mai exista niciun aquaplaning. Doar coeficientul de aderență la drum va scădea ușor, de exemplu, de la 0,8 pe un drum uscat la 0,6 pe un drum umed.
În același timp, cu cât este mai mare profilul anvelopei, cu atât viteza este mai scăzută, începe acvaplanarea. Ei bine, tipul de protector, de asemenea, este implicat în acest lucru. Bus fără un model - Slick - emerge înaintea altora, anvelopa cu model convențional al benzii de rulare și asfalt - un pic mai târziu, ca banda de rulare a anvelopelor cu o ploaie de construcții - va rezista cel mai mult.
Deci, anvelopele largi deși sunt bune pentru un asfalt uscat, dar sunt vulnerabile la suprafața umedă sinceră a drumului.
Oficialul mănâncă carne și eu sunt o varză. În medie, mâncăm rulouri de varză.
Trimiteți-le prietenilor: