Коэффициент сцепления колеса с дорогой

Касательная реакция дороги X ограничена и не может превышать некоторого значения, обусловливаемого характером взаимодействия между колесом и дорогой (сцеплением колес с дорогой) и величиной нормальной реакции Z.

Отношение максимально возможной по сцеплению касательной реакции Х_max нормальной реакции Z называют продольным коэффициентом сцепления φ_x:

. (23)

Коэффициент сцепления φ_х зависит от многих эксплуатационных и конструктивных факторов. Основными из них являются тип и состояние дороги, скорость движения автомобиля, давление воздуха в шинах, размеры колес, вес, приходящийся на колесо, конструктивные особенности шины.

Наибольшее значение коэффициента сцепления достигается на сухих и чистых дорогах с бетонным или асфальтобетонным покрытием. На таких дорогах в среднем коэффициент сцепления можно считать равным φ_х = 0,7…0,8. Для некоторых типов шин в этом случае коэффициент сцепления может быть равным φ_х = 1,0…1,1.

Наименьшее значение коэффициент сцепления имеет место на обледенелых и заснеженных дорогах при температурах, близких к нулю (φ_х = 0,05…0,15). При понижении температуры коэффициент сцепления на этих дорогах увеличивается.

На влажных и загрязненных дорогах с твердым покрытием коэффициент сцепления в полтора-два раза ниже, чем на сухих и чистых. Особенно большое снижение происходит при высоких скоростях качения или скольжения колеса.

Снижение шероховатости дорожного покрытия приводит к уменьшению коэффициента сцепления.

С увеличением скорости движения автомобиля коэффициент сцепления уменьшается особенно на влажных и загрязненных дорогах. Например, на мокром асфальтобетоне при увеличении скорости движения от 25 до 80 км/ч коэффициент сцепления уменьшается почти в два раза.

Давление воздуха в шинах по-разному влияет на величину коэффициента сцепления на дорогах с различным покрытием. На сухих чистых дорогах с твердым покрытием увеличение давления воздуха в шинах уменьшает коэффициент сцепления. На мокрых и грязных дорогах с твердым покрытием увеличение давления воздуха в шинах до некоторых пределов увеличивает коэффициент сцепления в связи с тем, что в результате повышения удельных давлений улучшаются условия выдавливания из контакта пленки влаги или грязи.

На деформируемых дорогах (снег, песок, размокшая грунтовая дорога) уменьшение давления воздуха, как правило, приводит к увеличению коэффициента сцепления. Исключение составляют деформируемые дорожные поверхности с твердым подслоем. На таких дорогах при увеличении давления воздуха в шинах колесо продавливает верхний мягкий слой, в результате чего коэффициент сцепления увеличивается.