Фрикционные шины что такое: Фрикционная резина что это

Лучшая зимняя нешипованная шина

Зимний период в городе для автомобилистов очень часто сопряжён с необходимостью передвигаться по асфальтовому покрытию в большей мере, нежели по гололёду и заснеженным дорогам за городской чертой. Для многих владельцев личного автотранспорта шипы на покрышках являются избыточным и необязательным фактором безопасности. Какими преимуществами обладают нешипованные зимние шины?

• Они идеально подходят для езды по асфальту.
• В мокрую погоду они не «плывут» и обеспечивают лучшее торможение.
• Не шумят во время движения.
• Не портят дороги, в отличие от шипованной резины.

Фрикционные зимние шины

Фрикционная (нешипованная) зимняя резина делится на два основных типа:

• Скандинавский тип.
• Еропейский тип.

Оба типа в равной мере обеспечивают необходимую динамику торможения, но рассчитаны для различных климатических условий.

Скандинавский тип имеет лучшие характеристики при минусовой температуре, когда дорога покрыта сплошным слоем свежевыпавшего снега. Протектор шин этого класса состоит из крупных прямоугольных и ромбообразных выступов, между которыми располагаются достаточно крупные канавки. Такой рисунок лучше подходит для езды, как по укатанному снегу, так и по снежной целине. Европейский тип отличается обилием мелких и крупных водоотводных каналов, а также более мощными грунтозацепами. Эти шины подходят для более тёплого климата, когда приходится передвигаться по асфальту, покрытому мокрым снегом и водой. Всесезонные покрышки очень сильно проигрывают по показателю динамики торможения перед самыми бюджетными зимними шинами.

Какие фрикционные шины лучшие?

Выбор зависит от ряда немаловажных условий:

• Предполагаемый пробег в зимний период.
• Качество дорожного покрытия на предполагаемых маршрутах.
• Привычный скоростной режим.

Какие шины купить на зиму? При умеренной эксплуатации транспортного средства в зимний период по дорогам, за которыми периодически следят коммунальные службы, а также при строгом соблюдении скоростного режима можно ограничиться самым бюджетным вариантом. Разница между дешёвыми зимними покрышками без шипов и специализированными под определённый скоростной режим, или для преодоления снежных заносов заметна при любом повышении динамики передвижения по зимним дорогам. Чтобы обеспечить адекватную работу электронных систем курсовой устойчивости и автоматической блокировки, необходимо подбирать шины, адаптированные для автомобилей с данными техническими характеристиками. Специалисты компании «Техношина» предлагают грамотные и аргументированные консультации по выбору зимних фрикционных шин для конкретной марки автомобиля, исходя из его технических возможностей и потребностей клиента. Наличие большого выбора вариантов зимних покрышек на складах компании позволяет быстро подобрать шины с необходимыми показателями, без избыточных характеристик, но максимально обеспечивающие безопасность для конкретного клиента.

Самые рейтинговые модели фрикционных зимних шин

• Gislaved Soft Frost является представителем одного из известных немецких брендов. Отличается высокими техническими характеристиками на уровне дорогих моделей, но имеет более низкую цену. Фрикционные шины всей группы Soft Frost идеально подходят для передвижения по укатанной снежной дороге и в гололёд, хорошо сопротивляются износу на асфальтовом покрытии, обладают отличной сравнительной динамикой торможения при разных состояниях дорожного покрытия, устойчивы к разрушению при резком торможении и нагреве. Способность отлично справляться с поставленными задачами, как при очень низких, так и при высоких температурах, делает эти шины идеальным выбором для тех, кто выбирает безопасность, не переплачивая лишнего.
• Финские покрышки Nokian Hakkapeliitta RSi хорошо обеспечивают безопасность при динамичных скоростных режимах. Они предотвращают вероятность заноса, обеспечивают хорошую сцепление с дорогой на высоких скоростях, как на асфальте, так и по укатанному снегу, обладают повышенным сопротивлением к скольжению, как по мокрому асфальту, так и по мокрому снегу и льду при высоких скоростях движения, обеспечивают безопасную динамику, как при торможении, так и при сбрасывании скорости. Но главным преимуществом этих покрышек является универсальность. С ними зимой можно спокойно преодолевать сложные участки и безопасно разгоняться на зимних трассах.
• Michelin X-Ice будет замечательным выбором, если предполагается передвигаться зимой преимущественно по асфальту. При незначительной степени обледенения, а также при небольших снежных заносах эти покрышки не уступают топовым моделям в динамике, при условии соблюдения скоростного режима. Они относительно недороги и подойдут для езды по городу при умеренном скоростном режиме. Лучше всего для таких шин подходит асфальт
.
• Покрышки Dunlop Graspic на льду имеют динамику, очень близкую к шипованной резине. Но, при движении по свежевыпавшему снегу на таких покрышках необходимо строго соблюдать скоростной режим. Тоже самое касается и мокрого асфальта, особенно на поворотах. Если зимняя дорога сухая и чистая от снега, то эти покрышки обеспечат безопасность при движении в скоростном режиме, даже если на пути будет встречаться замёрзший лёд.

Возврат к списку

Шины липучка

Нижний Новгород, ул. Деловая, 7 +7 (831) 422-14-24

Нижний Новгород, ул. Ванеева, 209А +7 (831) 422-14-22

г. Нижний Новгород, ул.Переходникова, д.28/1 +7 (831) 422-14-20

Нижний Новгород, ул. Коминтерна, 39, к.1 +7 (831) 422-14-16

Нижний Новгород, ул.

Карла Маркса, 60в +7 (831) 422-14-15

Нижний Новгород, Комсомольское шоссе, 3б +7 (831) 422-14-23

Нижний Новгород, ул. Удмуртская, 10 +7 (831) 411-50-50, (831) 416-16-00, (831) 416-19-00

Нижний Новгород, пр. Гагарина, 37б +7 (831) 413-03-89

Нижний Новгород, ул. Дьяконова, 2г +7 (831) 414-65-76

г. Нижний Новгород, ул. Гаугеля 2А/2 +7 магазин: (831) 225-92-72, шиномонтаж: (831) 415-38-07

г. Нижний Новгород, ул. Юбилейная, 16а +7 (831) 413-38-16, (986) 763-34-03, (930) 66-86-777

Нижний Новгород, ул. Голубева, д. 7 +7 (831) 422-14-17

Нижний Новгород, ул. Фучика, д. 36 +7 (831) 422-14-18

Нижний Новгород, ул. Генерала Ивлиева, дом 24А +7 (831) 422-14-19

Фрикционные шины: особенности и преимущества

Всем без исключения известно, что зимние шины переобувать нужно всегда и всем. Используют для этого шипованные и фрикционные шины. Если с первыми более-менее все понятно, то второй тип покрышек не всегда выбирают пользователи, так как не знают их особенностей. Поэтому на этом стоит остановится и уточнить детали.

В простонародье фрикционные шины называют липучками. Они также предназначены для езды по снегу, но в отличии от шипованных шин они имеют увеличенный протектор с грунтозацепами. Благодаря этому достигается лучшее сцепление с дорожным покрытием, привет Links-Stream.

К основным преимуществам стоит отнести:

• Комфортная езда, так как при эксплуатации шум минимальный.
• Производители используют исключительно мягкую резину, которая даже в минус 40 не замерзнет. Поэтому шины будут одинаково хорошо служить.
• Шины такого типа в буквальном смысле прилипают к снегу, благодаря особенностям конструкции, поэтому передвижение по рыхлому снегу становится более комфортным.
• Когда погода нестабильна, то можно заранее перейти на фрикционные шины. Они легко адаптируются к смене погодных условий и не износятся раньше времени, как это может произойти с шипованной резиной. В принципе это отличный вариант для межсезонья.
• Проектор шин сам очищается. Кроме этого вода отводится эффективно благодаря особенностям строения. Поэтому полностью отсутствует скольжение.

Первые несколько сотен километров после установки фрикционных шин происходит их обкатка. Поэтому в этот период старайтесь избегать резких ускорений и торможений. Это приведет к повреждениям протектора. За это время ламели подточатся по направлению движения. Так как резина мягкая лучше вообще избегать резких торможений и разгонов. Такая резина износится намного быстрее, чем аналогичная.

В целом фрикционные шины по преимуществам обгоняют шипованные, которые подходят для обледенелой дороги. Но в последнее время зимы не такие холодные, поэтому лучше использовать именно фрикционные шины. Они прослужат вам намного дольше при таких погодных условиях.

Фрикционные зимние шины / Как выбрать? Виды моделей.

Купить шины в Краснодаре — ПИН-АВТО — гарантия и шиномонтаж.

Фрикционные шины — это еще один вариант покрышек для зимы. Их особенностью являются многочисленные разрезы на блоках протектора, более мягкая резина, дренажные каналы, микропоры. Последние «всасывают» остатки воды из зоны контакта. Такая конструкция протектора позволяет покрышкам «липнуть» к дорожному покрытию, тем самым повышая коэффициент сцепления. В отличие от шипованной резины их допускается использовать в межсезонье, когда температура колеблется около 0°C.

Зимние шины липучки рассчитаны на рыхлый снег, его смесь с водой, мокрый и сухой асфальт. Однако чистый лед снижает их эффективность. Для таких покрытий стоит предпочесть изделия с шипами.

Еще одно различие заключается в уровне производимого шума. Фрикционные модели в этом отношении гораздо лучше.

Разновидности зимних шин липучек

Зимние фрикционные шины делятся на два вида: скандинавский и европейский.

Скандинавские

Скандинавские модели по своим свойствам больше приближены к шипованному типу. Их отличает мощный протектор, увеличенное количество ламелей, повышенная мягкость. Изделия допускается использовать при достаточно низких температурах. Они хорошо справляются со снежными заносами, однако гололед им неподвластен. Чистые покрытия вызывают быстрый износ протектора. Во время движения необходимо ограничивать скорость, избегать резких поворотов и торможений.

Европейские

Европейский вариант обладает повышенной жесткостью, число разрезов уменьшено, а водоотводные бороздки расширены. Их можно выбрать для регионов с мягким климатом, где потепление часто чередуется с небольшими заморозками. Такие шины одинаково хорошо проявили себя на чистом асфальте, снежной «каше», а вот плотного снега и льда лучше избегать.

Особенности состава резиновой смеси зимних фрикционных шин

Показатель твердости шины липучка зависит от состава смеси. Изделия, относящиеся к скандинавскому типу, имеют индекс 50—60 баллов. Чтобы этого добиться производители резины используют добавку в виде соединений кремния.

У европейских моделей показатель выше — от 58 до 67 единиц.

Благодаря мягкости резина не теряет своей эластичности даже при сильных морозах.

С целью улучшения эксплуатационных характеристик в состав вводят специальные компоненты.

• Микрочастицы. Большое количество частичек равномерно распределяется в объеме резиновой смеси и выполняет функции маленьких шипов.
• Микропоры. С их помощью удается избавиться от водной пленки. При контакте влага моментально всасывается в поры и закупоривает их, создавая эффект присоски.

Ламели – их виды и функции

Ламели представляют собой очень тонкие разрезы на протекторе шины. В их функции входит обеспечить сцепление колес с поверхностью дороги в сложных погодных условиях, улучшить управляемость транспортного средства, провести самоочищение покрышек. Они также эффективно убирают воду из пятна контакта, что снижает риск аквапланирования.

Существует несколько видов, которые отличаются формой и принципом действия.

• Разрез в виде синусоиды улучшает боковую стабильность автомобиля.
• Зигзагообразная линия способствует выполнению сложных маневров.
• 3D ламели, за счет дополнительного элемента, более равномерно распределяют давление на протектор.

Отдельно нужно сказать о таком усовершенствовании, как ламели насосы. Они выглядят в виде небольших кармашков, которые находятся в шашках плечевой зоны. Разрезы этого типа действуют как микро насосы и мгновенно откачивают жидкость.

Еще одна новинка — ламели снежные когти. Они находятся на стыке беговой дорожки и плечевой зоны. Их многогранность позволяет повысить коэффициент сцепления при разгоне и торможении машины.

Как подобрать размер фрикционных шин

Чтобы выбрать зимние шины по размеру правильно, разумно придерживаться инструкций от производителя транспортного средства. Возможны небольшие отклонения, но только в пределах оговоренного допуска.

Понять, отвечает ли выбранный экземпляр требованиям, поможет маркировка. Данные о размере представлены набором цифр. Понятнее будет провести расшифровку на каком-либо примере: 195/65 R15.

• 195 — ширина покрышки в миллиметрах. Замеряется между боковыми сторонами без учета рельефных надписей.
• 65 — процентное соотношение ширины к высоте профиля. Для того чтобы перейти к миллиметрам, достаточно произвести простое вычисление: 195х65/100.
• Индекс R указывает на радиальный тип изделия.
• 15 — посадочный диаметр в дюймах.

Завышенный профиль улучшает плавность хода, снижает риск повреждений. Низкий вариант более маневренный, но проигрывает в плане амортизации и защиты от повреждений.

Широкая резина дает преимущество при преодолении ям, которые часто встречаются на российских дорогах. Зауженная покрышка способствует повышению курсовой устойчивости.

Какие лучше предпочесть придется решать самостоятельно.

Индекс скорости

Индекс скорости присваивается значению, которое гарантирует сохранение эксплуатационных характеристик и целостности покрышки. Обозначается буквами латинского алфавита, записывается вместе с индексом нагрузки после размеров шины. Все данные сведены в специальную таблицу.

Скоростной индекс для скандинавских шин находится в диапазоне от 160 (Q) до 190 (T) км/ч. Европейские модели допускается разгонять до 210—240 км/ч, что соответствует буквенным индексам H и V.

Индекс нагрузки

Индекс нагрузки позволяет узнать допустимый вес на одно колесо. Обозначается с помощью цифр, чем они выше, тем больше прочность колеса. Расшифровать индекс можно с помощью таблицы.

Численное значение в килограммах определяют путем арифметического действия: вес автомобиля следует разделить на число колес.

Стоит помнить, что усиленные многослойные покрышки способны выдержать повышенную нагрузку, но при этом способствуют повышению расхода топлива, негативно влияют на состояние подвески и амортизационные свойства.

Чтобы самому подобрать оптимальный вариант, необходимо определиться насколько часто и сильно планируется загружать транспортное средство.

Считается, что для перестраховки достаточно иметь не более 20—30% запаса.

Правила обкатки фрикционных зимних шин

Обкатка новой резины — обязательная процедура для любого вида покрышек. Этого требует ряд обстоятельств.

Дело в том, что конструкция шины включает большое количество разных элементов. Для того чтобы между ними наладить качественную взаимосвязь необходимо определенное время.

Другая причина состоит в том, что на поверхности покрышки присутствует тонкий слой смазки. Ее требуется удалить, чтобы автошина полностью раскрыла свой потенциал.

Общие правила обкатки для любых видов шин, какие бывают, подразумевают выполнение следующих действий.

• Процедура подготовки к полноценной эксплуатации должна пройти в несколько приемов.
• Предварительно проводят непродолжительный разогрев покрышек на малой скорости (до 30 км/ч).
• Во время движения рекомендуется выполнять остановки, чтобы визуально контролировать состояние шин, степень разогрева, проводить замеры давления.

Для обкатки фрикционных шин достаточно проехать от 250 до 300 км на скорости не выше 80—90 км/ч. В этот период лучше практиковать спокойную манеру вождения, исключить сложные и резкие маневры. Дело в том что, нешипуемые модели изготавливают из мягкой резины, которая имеет неприятное свойство быстро истираться.

Срок службы зимней резины

Согласно версии производителя срок службы зимней резины составляет порядка 10 лет. Однако существует ряд оговорок. Покрышки должны эксплуатироваться строго по назначению и с учетом всех рекомендаций. К сожалению, в реальности качество дорожного покрытия в нашей стране находится далеко от идеала, что губительно сказывается на состоянии резины.

Гарантийный период отсчитывается с выпуска изделия, и равен пяти годам. Информация о дате изготовления содержится в маркировке. В ней приведены: порядковый номер недели и две последние цифры года. Считается, чем быстрее покрышка пройдет путь от конвейера к владельцу, тем больше надежды на длительный срок эксплуатации. Если с момента производства прошло уже 3 года, то такая резина, наверняка, растеряла свои характеристики.

Решая как выбрать хорошие зимние шины, стоит обратить внимание и на страну производителя.

• Европейские изделия способны без проблем наездить до 50—60 тыс. км.
• Отечественная продукция отличается более скромными показателями — от 20 до 40 тыс. км.
• Китайские автошины готовы к пробегу в 50—80 тыс. км.

Существуют допустимые нормы износа протектора для зимних шин. Его глубина должна быть не менее 4 мм.

Для определения высоты используют специальный инструмент. Замеры проводят как минимум в шести точках, охватывая все зоны. Заключение об изношенности делается по самому минимальному значению.

Существует ряд причин, которые приводят к неравномерному износу.

• Избыточное давление ухудшает состояние центральной части протектора.
• Пониженное давление воздуха вызывает стирание по краям.
• Если ситуация хуже только с одной стороны, следует проверить подвеску.
• В случае, кода изношенные участки хаотично разбросаны по всей площади беговой дорожки, стоит задуматься о манере вождения.

На продолжительность эксплуатации автопокрышек также влияет регулярность использования. Естественно каждодневные поездки быстрее приводят к истиранию протектора. Однако постоянный простой в гараже в течение всего сезона с редкими выездами, тоже плохо сказывается на состоянии резины. Лучшим вариантом станет что-то среднее по интенсивности применения.

Чтобы продлить жизнь покрышкам, рекомендуется выполнять нехитрые действия.

• Регулярно контролировать и поддерживать оптимальное давление воздуха.
• Придерживаться спокойной манеры вождения на скорости не более 90 км/ч.
• Не перегружать сверх допустимого своего железного коня.
• Вовремя производить замену покрышек согласно сезону.
• Проверять и по мере необходимости проводить балансировку колес.
• Хранить комплект шин в правильном положении и надлежащих условиях.

Как сэкономить при покупке зимней резины

Тем, кто хочет сэкономить на покупке зимней резины, стоит прислушаться к простым советам.

• Лучше посвятить этому событию время в начале года. Январь и февраль считаются месяцами, когда можно рассчитывать на скидку.
• Допускается выбрать шины с меньшим посадочным диаметром, но в пределах допуска. Они будут стоить дешевле. Однако к ним придется приобрести дополнительный комплект дисков.
• Нешипованные зимние шины, бывшие в употреблении, существенно дешевле новых покрышек. Но существует большой риск, что подобная сделка не оправдает надежд. А ожидаемая экономия обернется чуть позже дополнительными расходами.

На выбор резины для зимы наибольшее влияние оказывают предполагаемые условия эксплуатации (дорожные и климатические). Для мегаполиса идеально подойдет европейская шина липучка, заснеженные районы лучше преодолевать на скандинавских покрышках.

В чём преимущества нешипованных (фрикционных) шин?

Помните, что традиционным шипам всегда есть альтернатива

В зимнее время для езды в постоянно меняющихся дорожных условиях автолюбители используют два типа шин: шипованные и фрикционные. Первые представляют собой зимнюю шину со встроенными в поверхность протектора металлическими шипами, идеально подходящими для передвижения по гололёду. Фрикционные шины в отличие от шипованных менее разрекламированы, хотя и имеют очень много преимуществ. Но обо всём по порядку.

Что такое фрикционные шины?

Фрикционные зимние шины называемые в кругу автолюбителей «липучками» как и шипованные используются исключительно для езды зимой, но так как шипов не имеют, то идеально подходят для рыхлого снега. Количество приверженцев этого вида зимней резины с каждым годом увеличивается благодаря следующим её преимуществам перед шипованными шинами:

• 1. Шум при езде минимален — в отличие от шипованных «липучки» не имеют такой уровень производимого внешнего шума, делая езду для пассажиров и водителя более комфортной.

Рисунок протектора зимних фрикционных шин Maragoni Meteo

• 2. Повышенная проходимость — у фрикционных шин по сравнению с шипованными количество протекторных блоков (грунтозацепов) с зигзагообразными расположенными под острым углом ламелями (узкими канавками) значительно увеличено. Это, вследствие возникающей достаточно высокой силы трения, позволяет обеспечить шине наилучшее сцепление с дорогой, покрытой глубоким и рыхлым снегом — под тяжестью автомобиля ламели в блоках протектора фрикционной шины расходятся и протектор в полном смысле слова «прилипает» к поверхности заснеженной дороги. Ламели вне зоны контакта с дорогой сходятся, вытесняя снег, ледяную крошку — шина сама очищается.
• 3. Относительная мягкость протектора — фрикционные шины изготавливаются из специальной мягкой резины, не теряющей свои эластичные свойства даже при очень низкой отрицательной температуре: протектор не «дубеет» оставаясь достаточно мягким, что обеспечивает эффективное сцепление шины с дорожным полотном;
• 4. Возможность использовать в межсезонье — фрикционные шины в отличие от шипованных можно ставить на автомобиль уже осенью: они прекрасно адаптированы к резкой смене погоды. Кроме того, ранней весной, если всю зиму автомобиль отъездил на фрикционных шинах, их можно не снимать и не заменять на летние — погода в первые два месяца весны, как и осенью, очень нестабильна.
• 5. Не разрушают дорожное покрытие – фрикционные шины в отличие от шипованных при езде по чистому не покрытому слоем снега, льда асфальту не повреждают его и не загрязняют атмосферу и дорогу асфальтной крошкой.

Технологии и разновидности зимних шин:

За Рулем: фрикционные шины против шипованных при разных температурах | Colesa.ru

Именно поэтому эксперты автомобильного журнала «За Рулем» решили сравнить липучки с шиповками в различных температурных условиях.

Перед проведением данного исследования эксперты ЗаРулем поинтересовались мнением специалистов разных компаний, но получали довольно осторожные ответы. Инженеры Continental и Michelin, например, утверждают, что температура «равнодействия» шипованных и нешипованных покрышек равна -15°С. Если теплее, на льду более эффективны шипы, холоднее — липучки. При этом очень важны состояние льда и… погода. Шершавый лед помогает липучкам, которые цепляются за микронеровности, а на глянцевой поверхности более успешно справятся с задачей шипы — это очевидно и не требует пояснений. Но яркое солнце даже в мороз может чуть-чуть подтопить лед и сделать его более скользким, в первую очередь для липучек. Поэтому на ярком солнце и чистом льду шиповки могут оказаться лучше даже при -20-25°С.

Испытания проходили в феврале-марте 2008 года. В них участвовали шиповки 195/65R15 и липучки чуть большей размерности — 205/55R16. Небольшое различие на главную задачу не влияет.

В группу «когтистых» были включены Michelin X-Ice North, известный высокой стабильностью выступания шипов, и Continental ContiWinterViking 2 — у него шипы более широкие. Оппонентов им подобрали из новинок, в первую очередь обещающих не бояться воды на льду. Это Nokian Hakkapeliitta R, Michelin X-Ice 2 и Bridgestone Blizzak WS-60.

Тестовым автомобилем был выбран Skoda Octavia. В ходе испытаний ему предстояло тормозить со скорости 50 до 5 км/ч, чтобы исключить погрешности в работе ABS (кратковременное блокирование колес) на небольшой скорости.

Чтобы на состояние льда влияла только температура воздуха, замеры проводили в пасмурную погоду или после захода солнца, способного быстро подтопить лед.

Поле температур

Оказалось, что «точка равновесия» шиповок и липучек размазана в интервале температур от -13 до -15°С, посему эти результаты и были взяты за базовые.

При температуре около -20°С липучки выигрывают у шиповок почти 20% тормозного пути. Полученные результаты позволили сделать вывод: чем ниже температура, тем больше разница в пользу липучек. Объяснение простое: с понижением температуры усилие, требуемое для прокола льда шипом, растет. Кроме того, холодный лед более шершавый, а липучкам это на руку.

Потепление до -5°С мороза дает противоположный эффект: отыгрывать тормозной путь начинают шипы. Причем с огромным, чуть ли не в 90%, преимуществом. Вода, появляющаяся между льдом и шиной, работает как смазка, и липучки скользят. В то же время размягченный лед позволяет запустить когти поглубже, а значит, шиповки тормозят более эффективно.

Чем ближе к нулю, тем больше воды в пятне контакта. Она мешает уже и шиповкам — шипы плохо держатся в размягченном льду, рвут его и теряют эффективность. Но не столь угрожающе, как липучки. Получается, что шипованные шины более универсальны на скользких покрытиях.

Нелишним будет предостережение: на гладком льду, особенно в солнечный день, и те и другие шины тормозят хуже даже при более низкой температуре.

Морозно

-19 ± 1°С

Лучшие тормозные свойства у нешипованного Michelin 30.3 м. Средний тормозной путь липучек – 31.3 м. В шипах Continental тормозит лучше Michelin на 5.5 м. При таком морозе преимущество еще на стороне более широких «бриллиантовых» шипов. С перевесом в 6.1 м, или 19.5%, побеждают липучки.

Холодно

-13 ± 1°С

Лучшей оказалась шипованная Continental, худшей… шипованный Michelin. Разница между ними составила 6.7 м. Липучки, которым понадобилось 33.2-35.2 м, расположились посередке. Среднее значение у шиповок – 34.4 м, у липучек – 34.7 м. Разница менее 1%. В этих условиях липучки и шиповки тормозят практически одинаково.

Потепление

-5 ± 1°С

Шиповки еще уменьшают тормозной путь: Michelin на 5.8 м, Continental на 4.5 м. Средний показатель равен 29.2 м. А вот липучки терпят фиаско: их результаты – 52.1-56.5 Michelin сравнялся с Bridgestone, а впереди Nokian. Средний тормозной путь на нешипованной резине – 54.9 м. В таких условиях шиповки эффективнее почти в два раза.

Почти ноль

0…- 1°С

В таких условиях спасовали и шиповки, увеличившие тормозной путь в среднем еще на 3.9 м. Даже Continental со своими «брюликами» отдает 3,2 м. Липучки же окончательно провалились. Nokian тормозит с результатом 77.1 м, Michelin и Bridgestone переваливают за отметку 80 м. Среднее значение – 82.3 м. При такой температуре липучки на льду безоговорочно, почти в два с половиной раза проигрывают шиповкам.

Тормозной путь автомобиля с 50 до 5 км/ч при разной температуре льда, в метрах

Графики зависимости тормозного пути от температуры

Рекомендации экспертов ЗаРулем:

Выбирая шины, учитывайте климат вашего региона: суровые снежные зимы, промороженные дороги — предпочтительнее нешипованные колеса; мягкие зимы, частые оттепели, сменяющиеся гололедом, — лучше шипы.

Что такое «шины-липучки» и к чему они должны прилипать? | Вопрос-ответ

О секретах функционала современных зимних колес рассказывает эксперт Алексей ЗАЯКИН.

«Липучками» на водительском сленге часто называют фрикционные (нешипуемые) зимние шины. Точной информации о происхождении этого народного названия нет, но можно предположить, что оно образовалось тогда, когда первые импортные шины такого типа стали поступать на советско-российский рынок в конце восьмидесятых — начале девяностых годов прошлого века. Водители тех времен были так восхищены уровнем сцепления нешипованных шин с поверхностью, которого они раньше не встречали, что стали называть их «липучками». Этим названием они передавали смысл того, что шина словно «прилипает» к скользкой дороге и хорошо держит автомобиль. Антиподом «липучкам» являются «шиповки» — зимние шины, оснащенные шипами противоскольжения.

Достойны на твердых покрытиях

На самом же деле в основе принципа работы фрикционных шин лежит частое ламелирование (от слова «ламель», то есть прорезь или насечка). Большое количество ламелей в рисунке протектора создает достаточное число кромок для увеличения сцепления с поверхностью. Но, безусловно, не менее важным является сам рисунок протектора и, конечно же, состав резиновой смеси.

Преимущества «липучек» заключаются в следующем. Из-за особой мягкой резиновой смеси такая покрышка отлично адаптируется к самым разным температурным перепадам и сохраняет эластичность. Тесты показывают, что при морозах сильнее −25 градусов фрикционные шины твердеют меньше, чем шипованные.

Сочетание химических компаундных добавок в резину, большой глубины протектора и достаточного уровня ламелей дает такой шине стабильное пятно контакта. «Гребенка» проникает в поры асфальта и схватывается за мелкие неровности. Если дорога покрыта растворенными реагентами, то водоотводные канавки быстро удаляют влагу из пятна контакта.

Некоторые производители добавляют в состав резиновой смеси фрикционных шин мельчайшие твердые частицы, вроде наждака, которые помогают цепляться за асфальт и призваны играть роль «микроскопических шипов».

«Фрикционные шины имеют еще несколько преимуществ. Они хорошо работают в межсезонье и при температурах около нуля градусов, когда ночью наступает мороз, а днем воздух прогревается до плюсовых значений, — рассказывает руководитель группы по внутренним коммуникациям Nokian Алексей Заякин. — По характеристикам они порой спорят даже с летними шинами и способны неплохо ездить и при оттепелях до 10 градусов тепла».

Они лучше тормозят на сухом и твердом покрытии при любой температуре, потому как лучше, чем «шиповки», облегают асфальт в пятне контакта. Поэтому «липучки» часто ставят на спортивные машины.

Ну а третье эксплуатационное преимущество фрикционных шин — это более низкий уровень шума во время езды по асфальту. По сравнению с ними «шиповки» создают заметное гудение, сказывающееся на акустическом комфорте внутри салона машины. Металлические зубья стучат по дороге, выбивают кусочки покрытия и порой вылетают сами. С фрикционными колесами такого казуса не происходит.

Недостаток один, но очень существенный

Однако есть у фрикционной резины и свои недостатки. «Липучки» предназначены только для твердых поверхностей. На мягких и скользких покрытиях, таких как лед и укатанный снег, они заметно проигрывают зимним «шиповкам». Особенно опасен для фрикционных шин «черный лед», образующийся при околонулевой температуре. Он обладает очень низким коэффициентом сцепления и порой покрыт микроскопической прослойкой воды, которая смешиваясь со снегом и ледяной крошкой мгновенно забивает ламели и снижает сцепные свойства резины. Машина может непредсказуемо сорваться в занос даже в легком повороте. Причем остановить ее хаотичное движение будет чрезвычайно трудно. Именно из-за непредсказуемости поведения на гладком льду водители, путешествующие на далекие расстояния зимой, не доверяют «липучкам» и стараются использовать шипованные колеса. Шипы в подобных ситуациях позволяют лучше контролировать машину и справляться с возможным заносом.

В общем, фрикционная резина с большим количеством ламелей лучше всего ездит по асфальту и предназначена для жизни в больших городах с хорошей дорожной инфраструктурой. Здесь ей нет равных.

Что такое трение?

Трение — это сила, препятствующая движению между двумя соприкасающимися и движущимися объектами или поверхностями.
Помимо замедления или остановки движения, трение также заставляет движущиеся объекты или поверхности нагреваться или издавать звуки.

Два типа трения:

1. Статическое трение
Статическое трение создается, когда два объекта касаются друг друга или толкаются друг о друга без скольжения.
Например, когда вы ведете машину, ваши колеса упираются в тротуар, заставляя автомобиль двигаться, но при этом колеса не скользят по тротуару.

Когда вы останавливаетесь, ваши тормоза создают трение внутри колес, которое замедляет колеса, а это означает, что ваши шины по-прежнему упираются в тротуар, но в более медленном движении, чем при внезапной остановке (которая вызывает скольжение).

2. Кинетическое трение или трение скольжения
Кинетическое трение или трение скольжения создается, когда два объекта касаются друг друга и скользят друг относительно друга.
Например, если вы едете по скользкой дороге или внезапно останавливаетесь, ваши шины могут скользить по тротуару.Когда ваши шины скользят по тротуару, вы с большей вероятностью потеряете контроль над автомобилем.

Итак, для вождения вы всегда хотите использовать статическое трение вместо кинетического трения или трения скольжения.

При движении возникает трение между:

• Ваши шины и дорога (нормальная работа — статическое трение).
• Тормозные колодки и тормозные диски при нажатии на педаль тормоза.
• Различные части вашего двигателя.
• Различные части вашей трансмиссии.

Следующие факторы могут повлиять на трение во время движения:

Масса автомобиля.
Чем тяжелее автомобиль, тем сильнее трение между шинами и дорогой; это означает, что вам потребуется больше мощности двигателя, чтобы двигаться вперед, и вам будет легче остановить автомобиль на ровной дороге.

Если ваш автомобиль тяжелый, повышенное трение между шинами и дорогой приведет к их нагреву. Таким образом, для более тяжелых транспортных средств потребуются шины, более устойчивые к нагреванию.

Торможение.
Когда вы нажимаете на тормоз, тормозные колодки автомобиля соприкасаются с тормозными дисками, что создает трение между колодками и дисками; трение вызывает нагревание, а также препятствует движению колес и, следовательно, замедляет или останавливает ваш автомобиль.

Внезапное торможение
Если вы внезапно нажмете на тормоз, ваши колеса заблокируются и начнут скользить по тротуару (это называется потерей сцепления и заносом).

Вы не хотите, чтобы ваши колеса скользили по асфальту, потому что:

• Скорее всего, вы потеряете контроль над своим автомобилем.
• Когда ваши колеса скользят, вы используете кинетическое трение или трение скольжения (вместо статического трения), что увеличивает тормозной путь вашего автомобиля.

Вам нужно, чтобы ваши колеса всегда вращались на асфальте при движении или остановке, потому что:

• У вас больше контроля над вашим автомобилем.
• Когда ваши колеса продолжают вращаться при остановке, вы будете использовать статическое трение, которое является более эффективным тормозным усилием, и у вас будет меньше времени и расстояния для остановки вашего автомобиля.

Итак, при постепенной остановке ваши колеса продолжают вращаться, пока автомобиль не остановится полностью, что является наиболее эффективным методом, использующим статическое трение для остановки автомобиля.

Антиблокировочная система тормозов предотвращает блокировку и скольжение колес и обеспечивает вращение колес при остановке — таким образом, более эффективное трение (статическое трение) используется для остановки транспортного средства; автомобиль остановится быстрее и быстрее, и вы сможете лучше контролировать свой автомобиль.

Торможение на спуске
Если вы едете по протяженной дороге под уклон (в течение нескольких минут), вам может потребоваться переключиться на более низкую передачу, чтобы замедлить движение автомобиля. Это связано с тем, что если вы постоянно используете тормоза в течение нескольких минут на продолжительном спуске, трение, создаваемое между тормозными колодками и тормозными дисками (роторами), продолжает выделять тепло, и ваш компонент тормоза может стать слишком горячим и потерять способность поглощать любые большая кинетическая сила при спуске.

Чрезмерно накачанные, изношенные гладкие шины или скользкая дорога
Когда ваши шины чрезмерно накачаны, протекторы изношены и становятся гладкими, или если дорога скользкая из-за льда, снега, дождя, масла, песка или грязи, сила сцепления между шинами и тротуаром снижается и следовательно, меньше статического трения и больше кинетического трения или трения скольжения.Это создает следующие проблемы для драйверов:

• Увеличено время и расстояние, необходимое для остановки вашего автомобиля. В этой ситуации вам нужно будет двигаться медленнее (безопасно — никогда не двигайтесь слишком медленно по сравнению с потоком трафика) и оставьте больше места, чтобы компенсировать меньшее статическое трение.
• Возможно, у вас не получится запустить и начать плавно, потому что ваши шины имеют большее трение скольжения, чем трение покоя. Вам нужно будет заводить и останавливать автомобиль постепенно, чтобы компенсировать меньшую тягу колес.
• Возможно, вы не сможете хорошо контролировать свой автомобиль, особенно при повороте, потому что ваши колеса могут скользить в стороны вместо того, чтобы двигаться вперед.

Недокачанные шины
Когда ваши шины недостаточно накачаны, статическое трение между шинами и дорогой будет больше. Повышенное трение вызовет повышенный нагрев между шинами и дорогой и может вызвать больший износ шин и, возможно, отслоение протектора шины или его взрывы.

Круг трения говорит вам, с чем могут справиться ваши шины; Вот как это работает

Вы находитесь на улице и одиноки. За горизонтом вы видите восходящее солнце и один великолепный уголок за другим. Некоторые из них медленные, другие быстрые, с несколькими хорошими прямыми между ними. Давление в шинах проверено и отрегулировано. Двигатель прогрелся. Бензобак полный. Пришло время испытать экстаз от вождения.

Но погоди. Вы понимаете, как быстро вы действительно можете спуститься по этой эпической улице? Да, ваш автомобиль может замедлить скорость до 1 г и повернуть с почти такой же силой.Но он не может делать и то, и другое одновременно. Современные шины — это потрясающая технология, но даже у них есть ограничения. Все сводится к силам трения и векторной математике. Ваш автомобиль и шина вместе создают одну общую силу трения, но когда она применяется в двух разных направлениях одновременно, эта сила разделяется. Круг трения показывает, как он разделен, и дает вам возможность лучше использовать шины.

Круг трения — это буквально участок на диаграмме, представляющий максимальное сцепление шины с дорогой как в поперечном (поворот влево или вправо), так и в продольном (торможение и ускорение).Обычно, хотя и по-разному, поворот вправо — это положительный боковой захват, а поворот влево — отрицательный боковой захват. Ускорение — положительное продольное сцепление, а торможение — отрицательное продольное сцепление. Наконец, поперечное ускорение или широтное ускорение находится справа / слева или по оси x, а продольное ускорение или длинное ускорение — по оси вверх / вниз или по оси y.

На диаграмме, которую вы видите выше, есть два «круга». Тот, что отмечен черным, представляет собой реальный круг и представляет собой теоретическое сцепление шины с дорогой при каждом торможении, ускорении и повороте.Красный представляет собой более реалистичное представление типичного уличного автомобиля, не относящегося к суперкарам, поскольку двигатель может разгонять транспортное средство только так быстро. Другими словами, ваш двигатель ограничен, а не покрыты шинами.

Из таблицы видно, что когда вы начинаете добавлять автомобилю силу поворота или поперечную силу, он теряет способность тормозить или ускоряться. Вы должны уравновесить два. Вот почему, если шина уже визжит в повороте, а вы нажимаете на тормоз, она начинает проявлять недостаточную поворачиваемость и меньше поворачивает.Шина просто не может действовать одновременно с обеими силами.

Допустим, вы входите в крутой поворот и на повороте замедляетесь. Согласно диаграмме, если вы поворачиваете с усилием 0,7 г , вы также можете тормозить с усилием 0,7 г . По мере того, как вы поворачиваете сильнее и приближаетесь к 1 г , ослабьте тормоза. Затем, когда вы выходите из поворота, давите на педаль газа и трогайтесь с места. Сделайте это правильно, и вы получите максимальную отдачу от шины и сможете поворачивать так быстро, как только способна машина.

Конечно, это относится и к гоночной трассе. И настоящими экспертами в управлении кругом трения обычно становятся те, кто стоит на подиуме в конце. Чтобы узнать больше о том, как работает круг трения и как улучшить вождение, посмотрите видео ниже. А теперь иди и испытай экстаз!

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Traction Friction of Tyres от Рона Куртуса

SfC Home> Физика> Сила> Трение>

Рона Куртуса (от 28 марта 2008 г.)

Тяга — это трение между колесами или шинами и землей, которое позволяет транспортному средству двигаться вперед.Это сопротивление вращению при приложении крутящего момента к оси колеса. Когда поверхность мокрая, слой воды может действовать как смазка, значительно снижая тягу и устойчивость автомобиля. Если под шиной окажется достаточно воды, может произойти аквапланирование.

Гусеницы используются для отвода воды в стороны и увеличения тяги и способности останавливаться. Если поверхность покрыта снегом или грязью, которая также является скользкой, для увеличения сцепления используются глубокие ступени. В гонках с высоким крутящим моментом на шинах используется специальная резина, чтобы предотвратить потерю сцепления с дорогой, когда шины начинают вращаться.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

• Как предотвратить аквапланирование?
• Как шины могут сохранять сцепление на снегу?
• Почему у гоночных автомобилей широкие шины?

Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Конвертация единиц

---

---

Задача аквапланирования

Поскольку вода действует как смазка, мокрое покрытие снижает сцепление шин с дорогой, а также снижает их способность останавливаться и избегать скольжения вбок.Тем не менее, если вы будете осторожны, чтобы не увеличивать крутящий момент на колесах настолько, что ваши шины начинают вращаться, и вы не едете так быстро, что у вас возникают проблемы с остановкой или поворотом, вы все равно можете безопасно управлять транспортным средством.

Слой воды под шиной

Серьезная проблема возникает, когда дождь настолько сильный, что на проезжей части остается слой воды. Это может привести к так называемому эффекту аквапланирования, когда шина скользит по поверхности воды без контакта с дорогой и с чрезвычайно низким трением.

Аквапланирование шины над слоем воды

Проблема аквапланирования заключается не столько в потере тяги при ускорении, сколько в потере контроля при возможности останавливать или предотвращать боковые скольжения.

Раствор ступени

Решением проблемы аквапланирования является добавление протекторов к шине, которые будут отводить лишнюю воду из-под шины. Таким образом, резина может лучше контактировать с мокрой поверхностью дорожного покрытия, что значительно увеличивает трение и сцепление с дорогой.

Протекторы шин помогают отводить воду наружу
для предотвращения аквапланирования

Недостатком протекторов автомобильных шин является то, что при нормальных условиях движения по сухой дороге протекторы увеличивают трение качения.

Проблема снега или грязи

На мягком, скользком покрытии, таком как снег или грязь, коэффициент трения шины без протектора очень низок, и поэтому тяговое усилие при движении автомобиля вперед невелико. Крутящий момент, приложенный к колесу, просто заставит его вращаться.В этих условиях используются шины со специальным глубоким широким протектором.

Специальные шины с более широким протектором
для улучшения сцепления на снегу или грязи

Протекторы создают эффект шестеренки, улучшая сцепление с грязью или снегом.

Ступени повышают сцепление с дорогой на снегу или грязи

Когда шина изнашивается и края протектора становятся закругленными, сцепление может быть значительно меньше. Опасность заключается в том, что автомобиль может занести занос при повороте или не сможет остановиться на достаточном расстоянии в экстренной ситуации.

Высокий крутящий момент и быстрая езда

Когда автомобильный двигатель прикладывает к своим колесам очень высокий крутящий момент, шины часто будут пробуксовывать по асфальту. Это обычное явление при быстром разгоне дрэг-рейсинга или гоночной машины. Когда шина вращается, сцепление теряется, поскольку трение переходит от статического к кинетическому.

Липкая резина для тяги

Drag Racers и многие гоночные автомобили используют шины из мягкой, почти липкой резины, которая обеспечивает хорошее сцепление с дорогой, особенно при высоких температурах шин.Он использует форму молекулярного трения, которое связано с материалом и площадью поверхности дороги. Шины широкие, чтобы увеличить контакт с дорогой и, следовательно, сцепление с дорогой.

Ступени или без ступеней

Часто шины не имеют протектора. В гонках автомобилей, которые не проводятся в дождь или снег, протекторы для предотвращения потери сцепления с дорогой из-за аквапланирования или езды по мягкой скользкой поверхности не являются проблемой. Вместо этого используются гладкие шины без протектора.

Шины для некоторых гоночных автомобилей называются сликами
потому что у них нет гусениц

Некоторые шины гоночных автомобилей имеют протектор не более 1/8 дюйма, в первую очередь во избежание перегрева.Избыточный нагрев — основная причина выхода из строя шины, особенно на высоких скоростях, достигнутых в гонке. Некоторые шины могут быть настолько горячими, что резина вздувается и шина лопается.

Сводка

Тяга — это трение между колесами или шинами о землю, которое позволяет транспортному средству двигаться вперед. Когда поверхность мокрая, слой воды может действовать как смазка, значительно снижая тягу и устойчивость автомобиля, в том числе вызванные аквапланированием.

Гусеницы используются для отвода воды в стороны и увеличения тяги и способности останавливаться.Когда поверхность покрыта снегом или грязью, для увеличения сцепления используются глубокие ступени. В гонках с высоким крутящим моментом на шинах используется специальная резина, чтобы предотвратить потерю сцепления.

---

Используйте инструменты, которые могут повысить вашу эффективность

---

Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайтов

Ресурсы трения — Обширный список

Трение качения и скольжения в автомобиле — Alaska Science Forum

Как работают шины — Как работают материалы

Концепции трения — HyperPhysics

Книги

Книги по науке о трении с самым высоким рейтингом

Книги с наивысшими оценками по экспериментам с трением

Наука и технология трения (Серия «Машиностроение») Питера Дж.Блау; Марсель Деккер Паб. (1995) $ 89,95

Трение и смазка в механическом проектировании (Серия «Машиностроение») Али Сейрег; Марсель Деккер Паб. (1998) $ 199.95

---

Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если да, отправьте свой отзыв по электронной почте. Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.

---

Поделиться страницей

Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:

---

Студенты и исследователи

Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/science/
friction_rolling_traction.htm

Пожалуйста, включите его в качестве ссылки на свой веб-сайт или в качестве ссылки в своем отчете, документе или тезисе.

Авторские права © Ограничения

---

Где ты сейчас?

Школа чемпионов

Фрикционные элементы

Тяга шин

---

Сопротивление качению

Сила, которая сопротивляется движению тела, катящегося по поверхности, называется сопротивлением качению или трением качения .

Сопротивление качению может быть выражено общим уравнением

F _r = c W (1)

где

F _r = сопротивление качению или трение качения (Н , фунт _f )

c = коэффициент сопротивления качению — безразмерный (коэффициент трения качения — CRF)

W = ma _г

= нормальная сила — или вес — тела ( Н, фунт _f )

m = масса тела (кг, фунт)

a _g = ускорение свободного падения ( 9.81 м / с ² , 32,174 фут / с ² )

Обратите внимание, что коэффициент сопротивления качению — c — зависит от различных переменных, таких как конструкция колеса, поверхность качения, размеры колеса и многое другое.

Сопротивление качению также можно выразить как

F _r = c _l W / r (2)

где

c _l = коэффициент сопротивления качению — размерная длина ( коэффициент трения качения) (мм, дюйм)

r = радиус колеса (мм, дюйм)

Коэффициенты трения качения

Некоторые типичные коэффициенты качения:

24 9044 9045 шина на бетоне45 9044 0,02

Коэффициент сопротивления качению
		c	c l (мм)
0.001 — 0,002	0,5	железнодорожные стальные колеса на стальных рельсах
0,001		велосипедная шина на деревянной гусенице
0,002 — 0,005		бескамерные шины с низким сопротивлением
0,004		велосипедная шина на асфальтовой дороге
0,005		грязные рельсы трамвая
0.006 — 0,01		грузовая шина на асфальте
0,008		велосипедная шина на неровной дороге с твердым покрытием
0,01 — 0,015		обычные автомобильные шины на бетоне, новый асфальт, булыжники маленькие новые
	автомобильные шины на гудроне или асфальте
0,02		автомобильные шины на гравии — накатанные новые
0,03		автомобильные шины на брусчатке — большие изношенные
0.04 — 0,08		автомобильная шина на твердом песке, гравий рыхлый, грунт средней твердости
0,2 — 0,4		автомобильная шина на рыхлом песке

Коэффициенты качения Легковые автомобили

Коэффициенты качения для воздухонаполненных шины на сухой дороге можно оценить

c = 0,005 + (1 / p) (0,01 + 0,0095 (v / 100) ² ) (3)

где

c = коэффициент качения

p = давление в шинах (бар)

v = скорость (км / ч)

Пример — давление в колесе и коэффициент сопротивления качению

Стандартное давление в колесе в Tesla Model 3 составляет 2.9 бар (42 фунта / кв. Дюйм) . Коэффициент трения качения при 90 км / ч (56 миль / ч) можно рассчитать из (3) как

c = 0,005 + (1 / (2,9 бар)) (0,01 + 0,0095 ((90 км / ч) / 100) ² )

= 0,011

Повышение давления до 3,5 бар снижает коэффициент сопротивления качению до

c = 0,005 + (1 / (3,5 бар)) (0,01 + 0,0095 ((90 км / ч) / 100) ² )

= 0,010

— или

((0.011 — 0,10) / 0,011) 100% = 9%

• 1 бар = 10 ⁵ Па = 14,5 фунтов на кв. Дюйм
• 1 км / ч = 0,6214 миль / ч

Пример — сопротивление качению автомобиля по асфальту

Сопротивление качению всех четырех колес автомобиля общей массой 1500 кг по асфальту с коэффициентом трения качения 0,03 можно оценить с помощью общего уравнения 1 как

F _r = 0.03 (1500 кг) (9,81 м / с ² )

= 441 Н

= 0,44 кН

Сопротивление качению для одного колеса можно рассчитать как

F _r = 0,03 (1500 кг / 4) (9,81 м / с ² )

= 110 Н

= 0,11 кН

Оценка коэффициента трения дороги в различных дорожных условиях на основе динамики торможения транспортного средства | Китайский журнал машиностроения

Расчет тормозного момента

Коэффициент продольного скольжения передних и задних колес можно описать как.

$$ \ lambda _ {\ text {f}} = \ frac {{V — \ omega _ {\ text {f}} R _ {\ omega}}} {V}, $$

(6)

$$ \ lambda _ {\ text {r}} = \ frac {{V — \ omega _ {\ text {r}} R _ {\ omega}}} {V}, $$

(7)

где λ _f и λ _r обозначает коэффициент продольного скольжения переднего и заднего колес соответственно, и производная которого по времени, соответственно, определяется выражением.

$$ \ dot {\ lambda} _ {\ text {f}} = \ frac {{\ dot {V} (1 — \ lambda _ {\ text {f}}) — \ dot {\ omega} _ { \ text {f}} R _ {\ omega}}} {V}, $$

(8)

$$ \ dot {\ lambda} _ {\ text {r}} = \ frac {{\ dot {V} (1 — \ lambda _ {\ text {r}}) — \ dot {\ omega} _ {\ текст {r}} R _ {\ omega}}} {V}. $$

(9)

Подставляя уравнения. (8), (9) в уравнение динамики транспортного средства, тогда

$$ \ dot {V} = f_ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}), $ $

(10)

$$ \ dot {\ lambda} _ {\ text {f}} = \ frac {{f_ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) (1 — \ lambda _ {\ text {f}}) — R _ {\ omega} f_ {3} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) + u _ {\ text {f}} }} {V}, $$

(11)

$$ \ dot {\ lambda} _ {\ text {r}} = \ frac {{f_ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) (1 — \ lambda _ {\ text {r}}) — R _ {\ omega} f_ {4} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) + u _ {\ text {r}} }} {V}, $$

(12)

, где

$$ f_ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) = — g \ frac {{\ mu (\ lambda _ {\ text {f}) }) m_ {1} + \ mu (\ lambda _ {\ text {r}}) m_ {2}}} {{m — \ mu (\ lambda _ {\ text {f}}) m_ {3} + \ mu (\ lambda _ {\ text {r}}) m_ {3}}}, $$

$$ f_ {3} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) = \ frac {1} {{2J _ {\ text {f}}}} (\ mu ( \ lambda _ {\ text {f}}) m_ {1} R _ {\ omega} g — \ mu (\ lambda _ {\ text {f}}) m_ {3} R _ {\ omega} f_ {2}), $

долл. США

$$ f_ {4} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) = \ frac {1} {{2J _ {\ text {r}}}} (\ mu ( \ lambda_ {r}) m_ {2} R _ {\ omega} g + \ mu (\ lambda _ {\ text {r}}) m_ {3} R _ {\ omega} f_ {2}), $$

$$ u _ {\ text {f}} = \ frac {{T _ {\ text {bf}} R _ {\ omega}}} {{2J _ {\ text {f}}}}, \; \; \; \; u _ {\ text {r}} = \ frac {{T _ {\ text {br}} R _ {\ omega}}} {{2J _ {\ text {r}}}}.{+}, $$

(16)

$$ 0 \ le \ mu (\ lambda _ {\ text {f}}), \; \; \ mu (\ lambda _ {\ text {r}}) \ le 1, $$

(17)

где диапазон изменения f ₂ , ф ₃ и f ₄ может быть соответственно выражено как

$$ — g \ le f_ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) \ le 0, $$

(18)

$$ 0 \ le f_ {3} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) \ le \ frac {{R _ {\ omega} g}} {{2J _ {\ text {f}}}} (m_ {1} ^ {+} + m_ {3} ^ {+}), $$

(19)

$$ \ hbox {min} \ left [{\ frac {{R _ {\ omega} g}} {{2J _ {\ text {r}}}}} (m_ {2} ^ {-} — m_ {3} ^ {+}), 0} \ right] \ le f_ {4} \ le \ frac {{R _ {\ omega} g}} {{2J _ {\ text {r}}}} m_ {2} ^ {+ }.{+}} \ right \}. $$

(26)

Определите разницу между фактическим и заданным коэффициентом скольжения передних и задних колес как поверхность переключения режима скольжения. Уравнения можно описать как

$$ S_ {1} = \ tilde {\ lambda} _ {\ text {f}} = \ lambda _ {\ text {f}} — \ lambda _ {\ text {fd}}, $

(27)

$$ S_ {2} = \ tilde {\ lambda} _ {\ text {r}} = \ lambda _ {\ text {r}} — \ lambda _ {\ text {rd}}, $$

(28)

где λ _f и λ _r обозначает фактический коэффициент скольжения передних и задних колес соответственно, λ _fd и λ _rd обозначает целевой коэффициент скольжения передних и задних колес соответственно.Чтобы достичь эквивалентного управляющего момента, производная формул. (27), (28) относительно времени соответственно даются как

$$ T _ {{{\ text {eq}}. {\ text {bf}}}} = \ frac {{2J _ {\ text {f}}}} {{R _ {{{\ omega}}}}}} \ left [{\ dot {\ lambda} _ {\ текст {fd}} V — \ hat {f} _ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) (1 — \ lambda _ {\ text {f}}) + R _ {{{\ omega}}} \ hat {f} _ {3} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}})} \ right], $$

(29)

$$ T _ {{{\ text {eq}}.{\ text {br}}}} = \ frac {{2J _ {\ text {r}}}} {{R _ {{{\ omega}}}}}} \ left [{\ dot {\ lambda} _ {\ текст {rd}} V — \ hat {f} _ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) (1 — \ lambda _ {\ text {r}}) + R _ {{{\ omega}}} \ hat {f} _ {4} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}})} \ right], $$

(30)

Тормозной момент передних и задних колес равен

$$ T _ {\ text {b}} = T _ {{{\ text {eq}}. {\ text {b}}}} — k \ text {sgn} (S). $$

(31)

По условиям доступности коммутационной поверхности должно выполняться неравенство:

Идеальный тормозной момент передних и задних колес определяется как

$$ T _ {\ text {bf}} = \ frac {{2J _ {\ text {f}}}} {{R _ {{{\ omega}} }}} \ left [\ begin {align} & \ dot {\ lambda} _ {\ text {fd}} V — \ hat {f} _ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda_ {\ text {r}}) (1 — \ lambda _ {\ text {f}}) + R _ {{{\ omega}}} \ hat {f} _ {3} (\ lambda _ {\ text {f}} , \ lambda _ {\ text {r}}) \\ & — (F _ {\ text {f}} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) + \ eta_ {1 }) \ text {sgn} (S_ {1}) \\ \ end {align} \ right], $$

(33)

$$ T _ {\ text {br}} = \ frac {{2J _ {\ text {r}}}} {{R _ {{{\ omega}}}}} \ left [\ begin {align} & \ dot {\ lambda} _ {\ text {rd}} V — \ hat {f} _ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) (1 — \ lambda_ { \ text {r}}) + R _ {{{\ omega}}} \ hat {f} _ {4} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) \\ & — (F _ {\ text {r}} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) + \ eta_ {2}) \ text {sgn} (S_ {2}) \ \ \ end {выровнено} \ right].$

(34)

соответственно

$$ F _ {\ text {f}} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) = F_ {2} (1 — \ lambda _ {\ text {f }}) + R _ {{\ omega}}} F_ {3}, $$

$$ F _ {\ text {r}} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) = F_ {2} (1 — \ lambda _ {\ text {r}}) + R _ {{{\ omega}}} F_ {4}, $$

, где η ₁ , η ₂ — положительные константы.

Устранение вибрации

Явление вибрации является одним из нежелательных эффектов управления скользящим режимом. Чтобы устранить явление дребезга при управлении в скользящем режиме, была введена насыщенная функция sat ( S / φ ), а контроллер скользящего режима был переработан с использованием интегральной переключающей поверхности, чтобы сделать закон управления плавным [24]. Определение интегральной поверхности переключения как

$$ S_ {1} = \ lambda _ {\ text {f}} — \ lambda _ {\ text {fd}} + \ xi_ {1} \ int {(\ lambda _ {\ text {f }} — \ lambda _ {\ text {fd}}}) {\ text {d}} t, $$

(35)

$$ S_ {2} = \ lambda _ {\ text {r}} — \ lambda _ {\ text {rd}} + \ xi_ {2} \ int {(\ lambda _ {\ text {r}} — \ lambda_ { \ text {rd}}}) {\ text {d}} t, $$

(36)

где ξ ₁ и ξ ₂ — постоянные.

Используя метод интегральной переключающей поверхности, идеальный тормозной момент передних и задних колес, соответственно, определяется как

$$ \ begin {align} T _ {\ text {bf}} = \ hfill \\ \; \ ; \; \; \ frac {{2J _ {\ text {f}}}} {{R _ {{{\ omega}}}}} \ left [\ begin {align} & (\ dot {\ lambda} _ { \ text {fd}} — \ xi_ {1} \ tilde {\ lambda} _ {\ text {f}}) V — \ hat {f} _ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) (1 — \ lambda _ {\ text {f}}) + R _ {{{\ omega}}} \ hat {f} _ {3} (\ lambda _ {\ text {f} }, \ lambda _ {\ text {r}}) \ hfill \\ & — (F _ {\ text {f}} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) + \ eta_ {1}) \ text {sat} \ left ({\ frac {{\ tilde {\ lambda} _ {\ text {f}} + \ xi_ {1} \ int {\ tilde {\ lambda} _ {\ текст {f}} {\ text {d}} t}}} {{\ varphi_ {1}}}} \ right) \ hfill \\ \ end {выровнен} \ right], \ hfill \\ \ end {выровнен } $$

(37)

$$ \ begin {align} T _ {\ text {br}} = \ hfill \\ \; \; \; \ frac {{2J _ {\ text {r}}}} {{R _ {{{\ omega} }}}} \ left [\ begin {align} & (\ dot {\ lambda} _ {\ text {rd}} — \ xi_ {2} \ tilde {\ lambda} _ {\ text {r}}) V — \ hat {f} _ {2} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) (1 — \ lambda _ {\ text {r}}) + R _ {{{\ omega}}} \ hat {f} _ {4} (\ lambda _ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) \\ & — (F _ {\ text {r}} (\ lambda_ {\ text {f}}, \ lambda _ {\ text {r}}) + \ eta_ {2}) \ text {sat} \ left ({\ frac {{\ tilde {\ lambda} _ {\ text {r }} + \ xi_ {2} \ int {\ tilde {\ lambda} _ {\ text {r}} {\ text {d}} t}}} {{\ varphi_ {2}}}} \ right) \ \ \ end {выравнивается} \ right], \ hfill \\ \ end {выравнивается} $$

(38)

где φ ₁ и φ ₂ — постоянные, φ ₁ и φ ₂ — толщина пограничного слоя, которая варьируется, чтобы использовать полосу пропускания системы.Как получить значения представлены в Ref. [23].

повседневная жизнь — Трение о шинах

Сила трения прямо пропорциональна площади контакта.

Этому в значительной степени противодействует уменьшение нормальной силы на единицу площади при большей площади контакта. Если довести это до крайности, физика 101 предположит, что область контакта не играет роли в силе трения. Строго говоря, это, конечно, неверно. В конце концов, это 101 физика.

Достаточно взглянуть на автомобили, созданные для соревновательных гонок, чтобы увидеть, что это действительно неверно. Конструкторы этих автомобилей изо всех сил стараются избавиться от лишнего веса. Гоночные автомобили использовали бы самые тонкие (и легкие) шины, если бы площадь поверхности не имела значения. Гоночные автомобили 100-летней давности действительно использовали самые тонкие шины. Разработчики гоночных автомобилей быстро обнаружили, что размер шин имеет значение. Однако отношения далеко не линейные.

Но тогда почему в шинах грузовиков и других крупногабаритных транспортных средств есть большие зазоры?

Если вы знаете, что дорога будет совершенно сухой, лучше всего использовать скользкую шину.Что делать, если дорога не совсем сухая? Слезы и мокрые дороги — опасное сочетание. В случае сликов коэффициент трения может быть более 0,9 на сухом покрытии, но менее 0,1 на мокрой дороге. Шины, предназначенные для повседневного использования, имеют канавки. Эти канавки выполняют две функции. Во-первых, они дают воде куда-то уйти, чтобы между шиной и дорогой был некоторый контакт без воды. Во-вторых, они отводят воду от шины. Хотя эти канавки действительно препятствуют трению на идеально сухом асфальте, они значительно улучшают характеристики (по сравнению с сликами или тонкими шинами) на мокром асфальте.

Ссылка: Персональная. Шины на моей машине 295 / 35ZR18 99Y (задние), 275 / 40ZR17 98Y (передние). Это означает, что если бы я был достаточно глуп, чтобы захотеть сделать это, я мог бы проехать более 300 км / ч по сухому асфальту, не беспокоясь о том, что шины могут расплавиться (а моя машина, предположительно, может это и многое другое). Мокрый асфальт — совсем другое дело. У моей машины есть желание ехать боком по мокрой дороге — а сликов у меня нет.

Значения трения шин / льда

Образец цитирования: Macnabb, M., Баерг, Р., Сандерсон, С., Чейф, Б. и др., «Значения трения шины / льда», Технический документ SAE 960959, 1996 г., https://doi.org/10.4271/960959.
Загрузить Citation

Автор (ы): Майкл Дж. Макнабб, Рэндольф Баерг, Скотт Сандерсон, Барри Чейф, Фрэнсис Навин

Филиал: инновационная компания Vehicle Testing Ltd., Королевская канадская конная полиция, Университет Британской Колумбии

Страниц: 11

Событие: Международный конгресс и выставка

ISSN: 0148-7191

e-ISSN: 2688-3627

Также в: Текущие и будущие разработки в области ABS / TCS и тормозной техники-SP-1142

.