logo
Лекции Теория автомобиля

1.6. Сила и коэффициент сцепления шины с дорогой

Как следует из (11) величина продольной реакции Rх тем больше, чем больше подводимый к колесу момент. Однако, как показывает опыт, эта зависимость соблюдается только тогда, когда значение Rх не достигает своего предела (Rмах). Внешним признаком достижения реакции своего предела (силы сцепления) является скольжение или буксование колеса относительно опорной поверхности. Предел величины Rx называется продольной силой сцепления колеса с дорогой. Ее значение прямо пропорционально величине нормальной нагрузки (или реакции опорной поверхности) на колесо:

Rмах = Rzφx (Rу = 0), (12)

где φx - коэффициент сцепления шины с дорогой в продольном направлении.

Аналогичный предел имеет и поперечная реакция:

Rумах = Rzφу (Rx = 0), (13)

где φу - коэффициент сцепления шины с дорогой в боковом направлении.

Если на колесо действуют продольная Rx и поперечная силы Rу, то в области контакта возникает результирующая этих сил:

Тмах = = Rzφт (Rу = 0), (14)

где φт - коэффициент сцепления шины с дорогой в направлении действия силы Т.

Коэффициент сцепления зависит качества резины протектора, рисунка протектора, давления воздуха в шине, вертикальной нагрузки, от типа покрытия дороги и ее состояния, а также от степени проскальзывания (пробуксовывания). На мокрой дороге коэффициент сцепления ниже, чем на сухой, т.к. действие влаги аналогично действию смазки, ослабляющей трение. Уменьшение удельного давления на сухих дорогах приводит к увеличению коэффициента сцепления. На влажных дорогах с твердым покрытием наблюдается обратная картина коэффициент сцепления повышается с возрастанием удельного давления.

Количественную оценку степени проскальзывания колеса дает коэффициент продольного проскальзывания (S). Применительно к везущему режиму качения его можно представить в виде отношения разницы скоростей движения колеса при качении в ведомом и веду­щем режимах (Vxo-Vx) к скорости в ведомом (Vxo ), т.е.

S = Vxo - Vx/Vxo*100% = [1 - Vx /rкоωк]100% =

= rко - rк/rко*100%. (15)

Коэффициент S выражает % скорости движения, теряемой из-за проскальзываний колеса, вызванных приложением крутящего момента. Его значение колеблется от 0 до 100%. В предельном случае, если автомобиль стоит на месте (Vх = 0), а его ведущие колеса буксуют (ωк = 0), то S = 100%.

Применительно к тормозному режиму коэффициент S можно определить в виде отношения разницы скоростей движения в тормозном и ведомом режимах к скорости колеса в тормозном:

S = Vx -Vxо/ Vx*100% = [1 - rкоωк/Vx]100%. (16)

Если в процессе торможения наступает блокировка колес (ωк = 0) и они идут юзом (Vx = 0), то коэффициент продольного проскальзывания достигает максимума: S = 100%.

Таблица 2