Impactul anvelopei asupra funcționării mașinii
Schimbarea în starea tehnică a anvelopelor are practic un efect semnificativ asupra tuturor proprietăților operaționale ale mașinii, deoarece majoritatea parametrilor pneurilor nu rămân constanți în timpul funcționării lor. Pe măsură ce înălțimea șablonului benzii de rulare scade din cauza uzurii, caracteristicile anvelopei și caracteristicile de performanță ale mașinii suferă modificări.
În condiții reale de funcționare, practic la fiecare "punte de susținere" (roată) a mașinii există un sistem de "roată-drum", care are caracteristici și proprietăți diferite față de toate celelalte. Acest lucru se datorează uzurii naturale a anvelopei, starea tehnică a regimurilor de încărcare la fiecare dată, starea suprafeței de susținere și acțiunea locală a forțelor în planul de contact.
1. Efectul anvelopelor asupra proprietăților dinamice și a eficienței consumului de combustibil
1. Efectul anvelopelor asupra proprietăților dinamice și a eficienței consumului de combustibil
Dinamismul mașinii combină proprietățile de tracțiune și frânare și caracterizează capacitatea sa de a transporta mărfuri și pasageri cu viteza medie maximă posibilă. Măsurarea proprietăților de tracțiune ale mașinii este: puterea maximă de tracțiune la prima și cea mai înaltă etapă a cutiei de viteze; viteza maximă a mașinii; valoarea maximă a factorului dinamic care determină rezistența limitatoare a drumului, care poate fi depășită de acest vehicul cu o mișcare uniformă în prima treaptă de viteză; accelerarea mașinii la prima și cea mai înaltă etapă a cutiei de viteze; timpul și calea de accelerare.
Ca indicatori ai proprietăților de frânare adoptați: distanța de frânare la frânarea mașinii cu o eficiență maximă; distanța de oprire, luând în considerare distanța parcursă de mașină în timpul timpului de reacție al șoferului și timpul de funcționare a dispozitivului de frânare; magnitudinea decelerației vehiculului.
Puterea de tracțiune pe roțile motoare ale mașinii este folosită pentru depășirea forțelor de rezistență la forța de mișcare - rezistență la rulare, rezistență la ridicare, rezistență la aer și rezistență la accelerare.
Pe măsură ce înălțimea șablonului de rulare scade în timpul uzurii, cei doi factori principali se modifică simultan: raza de rulare a roții scade și rezistența la rulare scade. Schimbarea acestor factori implică o schimbare a tuturor forțelor de rezistență la mișcare și tracțiune pe roțile motoare ale mașinii.
Pe măsură ce modelul benzii de rulare a anvelopei se reduce, forța maximă de tracțiune pe roțile motoare crește. Valoarea vitezei maxime de mișcare crește, de asemenea, oarecum, crește valoarea factorului dinamic.
Atunci când operează în condiții urbane, autovehiculele se deplasează uniform pentru o perioadă scurtă de timp (15-25%), de două ori mai repede se deplasează, iar timpul de odihnă funcționează și în modul de frânare.
Calculele și studiile arată că, pe măsură ce modelul benzii de rulare se înrăutățește, valorile accelerației maxime a mașinii cresc, iar timpul și calea de accelerare scad.
Efectul pneurilor asupra proprietăților frânelor este foarte ridicat și este deosebit de vizibil pe drumurile umede și alunecoase. Proprietățile de frânare ale aceleiași mașini pe aceleași anvelope pot fi insuficiente, iar pe altele sunt cerințe destul de adecvate care asigură eficiența frânării.
Proprietățile de frânare ale mașinii depind în principal de proprietățile de cuplare ale anvelopelor. Coeficientul de cuplare depinde de mulți factori, în primul rând pe tipul de acoperire și condițiile de drum, materialele anvelope și construcție, presiunea aerului, sarcina roții, viteza, temperatura de încălzire, și modurile de frânare. angrenaje de ambreiaj cu un drum solid uscat este practic independent de gradul de uzură a benzii de rulare, dar are o importanță decisivă deosebit pe umed și acoperit cu un strat de drumuri de apă sau murdărie, atunci când mărimea forței de frecare în contactul pneului cu planul rutier este redus drastic. Deoarece uzura adâncimea benzii de rulare este redusă, iar cantitatea de șanțuri de scurgere între pinteni căii de rulare, prin aceasta se deteriorează foarte mult de drenaj din zona de contact și mânerul de anvelope scade brusc.
Calea de inhibare crește odată cu creșterea vitezei de mișcare și scăderea aderenței.
Influența anvelopelor asupra economiei de combustibil a unei mașini este extrem de mare. Costul combustibilului pentru autoturismele auto este de 10-15% din costurile totale de operare. Estimarea eficienței consumului de combustibil a autovehiculului, operată pe diferite pneuri, se bazează pe rezistența la rulare.
Valoarea rezistenței la rulare este una dintre cele mai importante caracteristici ale anvelopelor auto care determină perfecțiunea designului și a calității acestora.
Atunci când roata auto este încărcată cu o sarcină normală, se produce o deformare elastică a pneului, însoțită de o cheltuială de energie. Energia în deformarea unui pneu care se rotește pe o suprafață solidă de susținere se consumă prin frecare în materialele anvelopei și în planul de contact și pe modificarea formei profilului pneului. Energia folosită pentru frecare trece în căldură și se disipează. Energia folosită pentru schimbarea formei profilului pneului se acumulează sub forma unei potențiale energii de deformare elastică.
Experimentele au stabilit că cea mai mare parte a energiei la rularea unei anvelope cu o anvelopă de-a lungul unui drum solid este folosită pentru frecare mecanică și moleculară internă în materialele anvelopei, adică pe histerezis. Aceste pierderi și determină valoarea rezistenței la rulare și, prin urmare, consumul de combustibil.
Rezistența la rularea anvelopelor și consumul de combustibil al unei mașini crește odată cu creșterea încărcării normale, reducând presiunea internă a aerului și sporind viteza automobilului.
Pe măsură ce uzura modelului benzii de rulare a anvelopei crește, rezistența la rulare scade. Pentru anvelopele cu un model de rulare complet uzat, această scădere este de 20-25% comparativ cu noua anvelopă. Reducerea anvelopei de rezistență la rulare cu 1% este echivalentă cu reducerea consumului de combustibil cu mașina cu 0,25-0,35%. În consecință, o scădere a rezistenței la rulare a anvelopelor în timpul uzurii lor implică o reducere a consumului de combustibil al autovehiculelor atunci când este utilizat pe anvelope uzate. Experimentele au arătat că scăderea consumului de combustibil de către mașină pe măsură ce modelul benzii de rulare poartă de la zero la maximum este de 7-10%.
Rezistența anvelopei la rulare și la consumul de combustibil este influențată de temperatura de încălzire a anvelopei. Schimbarea temperaturii anvelopei în condiții de funcționare poate provoca o modificare a rezistenței la rulare de până la 1,5 ori. Încălzirea anvelopei la 5-6 ° C determină o reducere a consumului de combustibil cu aproximativ 1%.
Consumul crescut de combustibil al mașinii poate fi cauzat de instalarea necorespunzătoare a roților (unghiuri crescute de coborâre și de camber) și de dezechilibru crescut al pneurilor.
La același tip de anvelope moderne, dar fabricate de diferite fabrici, diferența de rezistență la rulare poate fi destul de mare. În același timp, diferența de consum de carburant de către aceeași mașină poate atinge 10% sau mai mult.
Rezistența la rulare a anvelopelor cu un aranjament radial al filamentelor din cordon este mai mică decât cea a anvelopelor diagonale de aceeași dimensiune.
2. Influența construcției anvelopei și a profilului benzii de rulare asupra siguranței traficului
Diferența fundamentală dintre anvelopele de tip P și anvelopele diagonale conduce la o schimbare a condițiilor de funcționare.
Principalul avantaj al anvelopelor P - o mai mare durata lor de viață prin uzură a profilului benzii de rulare (aproximativ 30%), o rezistență minimă la rulare (aproximativ 10%) greutate mai mică, o mai bună stabilitate a curbelor de rulare, aderență mai mare la umed și suprafață alunecoasă. Dezavantajele pneului P includ mai multe înclinării autovehiculului de mare pentru a derapării bruște în timpul viraje ascuțite, astfel încât atunci când înlocuirea pneurilor pliu radiale conducătorul auto ar trebui să obțineți unele de calificare de conducere.
De mare importanță practică, în ceea ce privește îmbunătățirea siguranței traficului, se utilizează anvelope fără tub.
În comparație cu anvelopele cu tub fără cameră, în plus față de avantajele menționate anterior, nu pierdeți brusc presiunea aerului în timpul perforațiilor, aveți o masă mai mică, o durată de funcționare mai lungă și o rezistență mai redusă la rulare.
O mare importanță pentru asigurarea unor proprietăți bune de cuplare a anvelopei are tipul și starea modelului benzii de rulare.
Pe pneurile autoturismelor cel mai des utilizate modele de rulare a benzii de rulare. Zona proeminențelor protuberanței atinge 85% din întreaga suprafață a benzii de alergare. Modelul benzii de rulare în sine este cel mai adesea o combinație a nervurilor longitudinale circumferențiale cu caneluri și fante de fantă. Prezența acestor caneluri și caneluri ajută la ruperea filmului de apă și asigură îndepărtarea umidității din planul de contact.
Pentru a asigura o aderență sigură a roților auto cu drumuri acoperite cu zăpadă, este nevoie de un alt model de rulare - iarna. Pentru modelul de iarnă al benzii de rulare se caracterizează prezența elementelor de rulare de diferite forme, separate de caneluri mai largi, iar proeminențele modelului benzii de rulare au o configurație diferită. Suprafața proeminențelor anvelopei cu model de rulare pe timp de iarnă este de 55-65% din suprafața totală a benzii de alergare a anvelopei. Adâncimea modelului benzii de rulare a anvelopei de iarnă este mai mare decât cea a anvelopei cu model de rulare (de vară) pe benzină. Anvelopele cu modelul benzii de rulare din iarnă sunt mai bine introduse în stratul format de zăpadă rulată, iar autovehiculul este mai în măsură să reziste la alunecări în timpul curbelor, distanța de frânare pe anvelopele de iarnă fiind mult mai mică.
O influență importantă asupra gradului de aderență și a siguranței rutiere este condiția (uzura) modelului benzii de rulare atunci când mașina se deplasează de-a lungul unui drum acoperit cu un strat de apă în ploaie. Pe un astfel de drum, se observă o scădere bruscă a coeficientului de aderență, care este cu atât mai vizibilă, cu cât viteza de mișcare este mai mare și cu atât mai mare este grosimea stratului de apă. Acest lucru se datorează faptului că apa nu poate scăpa din zona de contact. La anumite valori ale vitezei și grosimii stratului de apă, datorită acțiunii forțelor hidrodinamice la intrarea în zona de contact, se formează o pană de apă, care ridică anvelopa deasupra suprafeței suport. O creștere suplimentară a vitezei duce la răspândirea acestei pante la întregul plan de contact și anvelopa "plutește" pe un strat de apă deasupra suprafeței drumului. Acest fenomen se numește acvaplanare, iar viteza cu care apare este critică. În acest caz, roata pierde contactul cu drumul și un impact exterior foarte mic (chiar și o rafală de vânt), astfel încât mașina să schimbe traiectoria.
La vitezele de mișcare care preced aquaplanarea, zona de contact constă din trei secțiuni. În fața contactului, secțiunea A este o pensetă de apă, adică un strat de apă intact. Nu există niciun contact cu drumul. Apa nu are timp să se retragă în canelurile benzii de rulare și în lateral. Coeficientul de aderență este aproape de zero. În partea centrală a contactului există o secțiune transversală B cu un strat de apă parțial distrus. Există frecare lichidă și uscată, iar coeficientul de aderență are o valoare intermediară între coeficientul corespunzător fricțiunii lichide și uscate.
Fig. 1. Schema de interacțiune a suprafeței de rulare a anvelopei cu drumul acoperit cu un strat de apă: a - absența aquaplării; b - acvaplanarea; 1 - anvelopa; 2 -. suprafata drumului; 3 - stratul de apă
În spatele secțiunii de contact C are loc frecare uscată. În acest domeniu se realizează forțele transmise de la roată la drum. Cu viteza crescândă, panta de apă se întinde din ce în ce mai mult din partea din față a contactului în spate și captează întregul plan de contact, mânerul roții cu drumul dispare (Figura 18.5).
Condiția necesară pentru asigurarea contactului pneului cu drumul și creșterea vitezei de acvaplanare este îndepărtarea unui anumit volum de apă din zona de contact prin canelurile modelului benzii de rulare. Volumul de apă care trebuie eliminat din zona de contact crește liniar, pe măsură ce crește viteza și grosimea stratului de apă pe șosea.
Creșterea uzurii modelului benzii de rulare reduce capacitatea sa de a îndepărta volumul necesar de apă din zona de contact, deoarece adâncimea canelurilor de drenaj scade. O creștere a vitezei de mișcare reduce timpul de contact al anvelopei cu suprafața de susținere și, astfel, timpul de scurgere a apei, reducând astfel viteza critică a acvaplanării. Cu cat este mai mare uzura benzii de rulare, cu atat este mai mare scaderea proprietatilor de cuplare ale anvelopei pe drumul umed. Prin urmare, pentru a asigura siguranța traficului pe șoselele umede, este obișnuit să se limiteze funcționarea anvelopelor uzate.
"Reguli de drum" interzice funcționarea unei mașini dacă adâncimea reziduală a modelului benzii de rulare din centrul benzii de alergare este mai mică de 1,6 mm,
3. Anvelope cu spini de anti-derapaj
O măsură eficientă de îmbunătățire a siguranței traficului pe drumurile înghețate și cu zăpadă - utilizarea anvelopelor cu spini, care îmbunătățesc dinamica accelerației automobilului și reduc distanța de frânare de aproximativ 2 ori, reduc riscul de derapare. Pe aceste anvelope crește stabilitatea în curbe, cu vânt lateral și o pantă transversală a drumului.
Miezul bolțului este realizat din aliaj dur, iar corpul este realizat din oțel sau plastic. La anvelopele autoturismelor diametrul știftului este de 8-9 mm. Spike-ul este situat la grosimea cauciucului de cauciuc la o anumită distanță (1-3 mm) de suprafața cadrului, iar miezul vârfului trebuie să se extindă cu 1,5-2 mm deasupra suprafeței benzii de rulare. În conformitate cu GOST 4754-74 anvelope destinate pentru oshopovki ar trebui să fie marcate în formă de scrisoare IG Spikes sunt recomandate să se așeze în principal în zona de umăr a benzii de alergat și mai puțin de-a lungul întregii sale lățime.
Fig. 2. Anvelopă cu știfturi anti-derapare: a - o vedere generală a benzii de rulare a pneurilor cu vârfuri; b - construcția bolțului; c - localizarea șinei în zona de rulare; 1 - locuințe; 2 - nucleul; A este setarea corectă; B - instalare greșită
Aproximativ considerați că pentru o funcționare corectă și fiabilă este necesar să aveți 30 de spițe pentru fiecare 100 kg de capacitate de încărcare a anvelopei. Numărul total de vârfuri nu trebuie să depășească 200.
În anvelopele de iarnă cu spini de anti-derapare este necesar să se mențină presiunea aerului cu aproximativ 0,2 kgf / cm2 mai mult. Este necesar să se evite accelerarea bruscă și frânarea. La începutul funcționării noilor anvelope cu spini, primele câteva sute de kilometri trebuie deplasate la o viteză moderată, cu frânare ușoară și pornind de la fața locului. Acest lucru este necesar pentru a prăji piroane. Când înlocuiți anvelopele convenționale cu știfturi cu vârfuri, direcția inițială de rotație trebuie menținută.
Eficacitatea utilizării anvelopei cu anti-derapare este mai mare, cu atât este mai mică aderența roții la drum. Anvelopele cu spumă anti-derapare ar trebui folosite ca mijloace temporare (sezoniere) de îmbunătățire a siguranței autoturismului pe drumuri înzăpezite și înghețate. Pe drumurile uscate și fără zăpadă și fără gheață, avantajele anvelopelor cu vârfuri nu sunt realizate. Dimpotrivă, aderența datorată prezenței părților metalice proeminente este redusă, iar distanța de frânare este mărită comparativ cu anvelopele fără vârfuri.
La Categorie: - Anvelope auto
Acasă → Referințe → Articole → Forum
Trimiteți-le prietenilor: