차량이 움직일 수 있는 조건. 자동차 바퀴가 도로에 밀착된 상태 바퀴 미끄러짐이 없는 주행상태

신체의 이동 방향을 변경하려면 신체에 외부 힘을 가해야만 가능합니다. 운전할 때 차량많은 힘이 타이어에 작용하고 타이어는 중요한 기능을 수행합니다. 차량의 방향이나 속도가 바뀔 때마다 타이어에 힘이 나타납니다.

타이어는 자동차와 자동차 사이의 소통을 담당하는 요소입니다. 도로. 차량 안전의 주요 문제가 해결되는 것은 타이어가 도로와 접촉하는 지점입니다. 자동차의 가속 및 제동 중에 발생하는 모든 힘과 순간은 이동 방향을 변경할 때 타이어를 통해 전달됩니다.

타이어는 측면 힘을 흡수하여 운전자가 선택한 궤도에 차량을 유지합니다. 따라서 타이어가 노면에 접착되는 물리적 조건이 차량에 작용하는 동적 하중의 경계를 결정합니다.

쌀. 01: 착륙 튜브리스 타이어가장자리에;
1. 림; 2. 타이어 비드 착지 표면의 롤업(혹); 3. 림 비드; 4. 타이어 프레임; 5. 밀폐된 내부 층; 6. 차단기 벨트; 7. 보호자 8. 타이어 측벽; 9. 타이어 비드; 10. 비드 코어; 11. 밸브

결정적인 평가 기준:
-차량에 횡력이 작용할 때 안정적인 직선 운동 보장
-안정적인 코너링 확보 다양한 노면에서의 접지력 확보 다양한 기상 조건에서의 접지력 확보
- 좋은 차량 조종성 보장 편안한 운전 조건 보장(진동 감쇠, 부드러운 승차감 보장, 롤링 소음 최소화)
- 강도, 내마모성, 높은 수명
-저렴한 가격
- 미끄러질 때 타이어 손상 위험 최소화

타이어 미끄러짐

타이어의 미끄러짐이나 미끄러짐은 바퀴의 회전에 따른 이론적인 속도와 바퀴와 노면 사이의 접착력에 의해 제공되는 실제 속도의 차이로 인해 발생합니다.

이 진술은 주어진 예를 사용하여 명확해질 수 있습니다. 타이어의 외부 주행 표면의 원주는 다음과 같습니다. 승용차자동차가 움직일 때 바퀴가 회전축을 10번 회전하면 자동차가 이동하는 거리는 15m가 됩니다. 타이어가 미끄러지면 자동차가 이동하는 경로는 더 짧아집니다. 관성의 법칙 모든 육체는 휴식 상태를 유지하거나 직선 운동 상태를 유지하려는 경향이 있습니다.

육체를 정지 상태에서 벗어나게 하거나 직선 운동에서 벗어나게 하려면 육체에 외부 힘을 가해야 합니다. 자동차가 가속하는 동안과 제동하는 동안 이동 속도를 변경하려면 그에 상응하는 외부 힘을 적용해야 합니다. 운전자가 얼어붙은 노면에서 회전하기 위해 브레이크를 밟으려고 하면 차량은 속도를 바꾸려는 뚜렷한 욕구 없이 직진하는 경향이 있으며 조향 반응이 너무 느려집니다.

얼음이 많은 노면에서는 작은 제동력과 횡력만이 차량의 바퀴를 통해 전달될 수 있으므로 미끄러운 도로에서 차량을 운전하는 것이 어려운 작업이 됩니다. 힘의 모멘트 회전 운동 중에 힘의 모멘트가 몸체에 작용하거나 영향을 줍니다.

주행 모드에서는 바퀴가 축을 중심으로 회전하여 정지 상태의 관성 모멘트를 극복합니다. 바퀴의 관성 모멘트는 회전 속도와 동시에 차량 속도에 따라 증가합니다. 차량이 한쪽은 미끄러운 도로(예: 얼음 노면)에 있고 다른 쪽은 일반적인 접착 계수(불균일 접착 계수 μ)의 도로에 있는 경우, 제동 시 차량은 다음을 받습니다. 수직축을 중심으로 한 회전 운동. 이 회전 운동을 요 모멘트(yaw moment)라고 합니다.

체중(중력)과 함께 힘의 분포, 다양한 외부 힘이 자동차에 작용하며, 그 크기와 방향은 자동차의 이동 모드와 방향에 따라 달라집니다. 동시에 우리 얘기 중이야영형 다음 매개변수:

 세로 방향으로 작용하는 힘(예: 견인력, 공기 저항력, 구름 마찰력)

 횡방향으로 작용하는 힘(예: 자동차의 스티어링 휠에 가해지는 힘, 코너링 시 원심력, 측면 바람의 힘 또는 비스듬한 측면에서 주행할 때 발생하는 힘).

이러한 힘은 일반적으로 차량의 측면 당기는 힘이라고 합니다. 세로 또는 가로 방향으로 작용하는 힘은 타이어에 전달되고 이를 통해 세로 또는 가로 방향으로 도로에 전달되어 타이어가 세로 또는 가로 방향으로 변형됩니다.

이러한 힘은 다음을 통해 차체로 전달됩니다.
 자동차 섀시(소위 풍력)
 제어 (조향력)
 엔진 및 변속기 장치(구동력)
 브레이크 메커니즘(제동력)
반대 방향에서는 이러한 힘이 노면에서 타이어에 작용하여 차량으로 전달됩니다. 이는 모든 힘이 반응을 유발한다는 사실 때문입니다.

움직임을 보장하려면 엔진에서 생성된 토크를 통해 휠에 전달되는 견인력이 모든 외부 저항력(세로 및 횡력)을 초과해야 하며, 이는 예를 들어 자동차가 횡단 경사가 있는 도로에서 이동할 때 발생합니다.

움직임의 역동성과 차량의 안정성을 평가하려면 소위 타이어-노면 접촉 패치에서 타이어와 노면 사이에 작용하는 힘을 알아야 합니다. 타이어와 노면의 접촉면에 작용하는 외력은 휠을 통해 차량으로 전달됩니다. 운전 연습이 늘어남에 따라 운전자는 이러한 힘에 대응하는 방법을 점점 더 잘 배우게 됩니다.

운전자가 운전 경험을 쌓으면서, 운전자는 타이어와 도로의 접촉 패치에 작용하는 힘을 점점 더 명확하게 인식하게 됩니다. 외력의 크기와 방향은 바람으로 인한 측면 힘이 가해질 때, 또는 횡단 경사가 있는 도로에서 주행할 때 차량의 가속 및 제동 강도에 따라 달라집니다. 미끄러운 도로에서 운전하는 경험은 특별합니다. 컨트롤에 과도한 압력을 가하면 자동차 타이어가 미끄러질 수 있습니다.

그러나 가장 중요한 것은 운전자가 통제되지 않은 움직임의 발생을 방지하는 컨트롤의 정확하고 측정된 동작을 배우는 것입니다. 운전자의 부적절한 행동 고성능엔진은 접촉 패치에 작용하는 힘이 허용 접착 한계를 초과할 수 있기 때문에 특히 위험합니다. 이로 인해 차량이 미끄러지거나 완전히 통제력을 상실하고 타이어 마모가 증가할 수 있습니다.

타이어와 도로의 접촉 부분에 작용하는 힘 휠과 도로의 접촉 부분에 엄격하게 작용하는 힘만이 운전자의 요구에 맞는 속도와 이동 방향 변경을 제공할 수 있습니다. 타이어와 도로의 접촉 부분에 작용하는 총 힘은 다음과 같은 힘으로 구성됩니다.

타이어 원주를 따라 향하는 접선력 Fμ는 구동 메커니즘에 의한 토크 전달의 결과로 또는 차량이 제동될 때 발생합니다. 이는 노면의 세로 방향(세로 방향 힘)으로 작용하며 운전자가 가속 페달을 밟을 때 가속하거나 브레이크 페달을 밟을 때 속도를 줄일 수 있습니다.

수직력(정상 지면 반력) 타이어와 노면 사이의 수직력을 반경방향 힘, 즉 수직 지면 반력 FN이라고 합니다. 타이어와 노면 사이의 수직력은 차량이 움직일 때와 정지할 때 모두 항상 존재합니다. 지지 표면에 작용하는 수직력은 해당 휠에 가해지는 차량 중량 부분과 가속, 제동 또는 코너링 중 중량 재분배로 인한 추가 수직력에 의해 결정됩니다.

수직력은 차량이 오르막이나 내리막을 이동할 때 증가하거나 감소하며, 수직력의 증가 또는 감소는 차량이 이동하는 방향에 따라 달라집니다. 정상적인 지면 반응은 차량이 정지해 있고 수평 표면에 장착되어 있을 때 결정됩니다.

추가 힘은 바퀴와 노면 사이의 수직력 값을 늘리거나 줄일 수 있습니다(정상 지면 반력). 따라서 회전하지 않고 이동할 때 추가 힘은 회전 중심 안쪽에 있는 바퀴의 수직 성분을 감소시키고 바퀴의 수직 성분을 증가시킵니다. 밖의차량.

바퀴에 가해지는 수직력에 의해 타이어와 노면의 접촉 면적이 변형됩니다. 타이어의 측벽은 상응하는 변형을 받기 때문에 수직력은 접촉 패치의 전체 영역에 고르게 분포될 수 없지만 지지 표면에 타이어 압력의 사다리꼴 분포가 발생합니다. 타이어 측벽은 외력을 흡수하고, 외부 하중의 크기와 방향에 따라 타이어가 변형됩니다.

측면력

예를 들어 측풍이 불거나 자동차가 회전할 때 바퀴에 측면 힘이 작용합니다. 움직이는 차량의 스티어링 휠이 직선 위치에서 벗어날 때에도 측면 힘이 가해집니다. 횡력은 차량의 이동 방향을 측정하여 발생합니다.

미끄러짐의 물리적 본질은 변형과 접촉면의 상호 미끄러짐을 동반하는 두 상호 작용하는 물체의 상대적인 움직임입니다. 우리의 경우 그러한 기관은 다음과 같습니다. 구동 휠및 토양 (토양, 도로) 및 상호 작용 표면은 트레드와 토양의 접촉 패치에 의해 제한되는 영역입니다.

미끄러짐은 휠의 전진 속도를 감소시키고 이를 구현하는 데 에너지(연료)가 필요하며 토양에 유해한 영향을 미치고 구조를 파괴하고 타이어 마모를 유발하기 때문에 연구됩니다. 이 단락에서 고려할 주제는 미끄러짐에 대한 구동 휠의 전진 속도, 견인력 및 미끄러짐 효율의 의존성입니다.

탄력있는 타이어를 장착한 구동휠의 미끄러짐은 미끄러짐에 따른 타이어 변형 및 토양 변형으로 인해 발생합니다. 따라서 우리는 미끄러짐을 토양 변형 8P로 인한 미끄러짐과 공압 타이어 5Ш 변형으로 인한 미끄러짐이라는 두 가지 프로세스의 조합으로 간주합니다.

토양 변형으로 인한 미끄러짐 5P. 토양과 접촉하는 모든 러그가 완전히 잠겨 있는 구동 휠 작동의 가장 일반적인 사례를 분석해 보겠습니다(그림 23 참조).

러그의 작용으로 토양이 변형됩니다. 지지 벽은 경로를 따라 마지막 러그 휠의 압력으로 인해 최대 압쇄 변형을 겪게 됩니다. 이는 다음과 같이 설명됩니다. 플라스틱 재료와 마찬가지로 토양은 일정한 힘에 노출되는 기간에 따라 변형됩니다. 러그가 토양 벽에 압력을 가하는 시간이 길수록 러그에 ​​의한 토양의 파쇄 변형 또는 전단 한계에 도달할 때까지 러그에 더 큰 파쇄 변형이 가해집니다. 바퀴 경로를 따라 있는 마지막 러그가 먼저 토양에 들어가므로 벽에 가장 긴 힘을 가합니다. 아르 자형"(그림 23 참조) 나중에 토양에 가라앉은 다른 러그와 비교. 이 그림은 동시에 토양과 접촉하는 러그의 수가 바퀴의 수보다 훨씬 더 많은 애벌레 추진 장치의 작동에서 더욱 명확하게 나타납니다.

타이어 트레드가 세로 방향으로 견고하고 접선력으로 인해 인장 및 압축 변형을 받지 않는다고 가정해 보겠습니다. R.K.그런 다음 바퀴를 각도(3 to)로 회전하는 동안 토양과 타이어의 변형이 없는 상태에서 바퀴가 이동하는 이론적인 경로는 거리와 같아야 합니다. Ln토양과 접촉하는 첫 번째 러그와 마지막 러그 사이. 그러나 이로 인해 토양 변형실제 바퀴 경로 Sn AA max만큼 이론적인 것보다 적습니다. 전체 바퀴와 그 축은 앞으로 굴러가는 것과 함께 토양 압축 변형과 동일한 양만큼 뒤로(움직임 반대쪽으로) 움직이는 것처럼 보였습니다. DD 타 마지막 러그 아래.이 움직임이 동반됩니다. 미끄러짐 5P 미끄러짐의 본질인 토양 표면에 대한 러그와 타이어의 지지 표면은 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

그림에서 볼 수 있듯이. 23, 파쇄 변형의 크기로 평가되는 구동 휠의 미끄러짐(미끄러지는 경로)은 흙과 트레드 접촉 패치의 길이를 따라 각 지점에서 다릅니다.(예: DD max > A*Si) - 구동 모멘트가 작을 경우 흙벽에 러그의 힘이 가장 큰 접촉 패치 끝 부분에서만 미끄러짐이 발생합니다. 이는 마지막 러그(점 비, 쌀. 23) 프론트 스타

(점 에이)접촉 패치의 앞부분에 있는 다른 트레드 요소는 지지 표면에 대해 움직이지 않고 실제로 미끄러지지 않습니다. 작용시간이 길어질수록 앞점이 뒤로 이동하고 흙의 파쇄변형이 커지며 접촉면의 앞부분으로 미끄러짐이 점점 퍼지게 되어 일반적으로 D5max와 8P의 값이 증가한다. 그림 23). 접촉 입구의 트레드 요소를 포함하여 접촉 패치의 전체 길이를 따라 지지 표면에 대한 트레드의 상호 슬라이딩(점 에이),러그에 의한 토양 이동("밀링")을 동반하는 완전한 휠 미끄러짐의 시작에 해당합니다. 특정 휠 작동 조건에서 이러한 미끄러짐의 강도는 휠에 적용되는 구동 토크의 크기에 따라 달라집니다.

타이어 변형으로 인한 미끄러짐 5 Ш. 자동차 바퀴롤링 반경은 반경으로 간주됩니다. g에서 0으로자유 회전 모드에서 작동하는 휠은 자유 견인력을 생성하지 않고 구동 휠의 전체 토크가 휠의 구름 저항력의 순간을 극복하는 데만 소비되는 경우입니다.

타이어 변형을 고려한 휠의 롤링 반경은 r k = 공식을 사용하여 계산됩니다. g 에 0 - A, t M LED(§ 1 참조). 휠의 이론적 및 실제 롤링 반경을 알면 이론적으로 계산할 수 있습니다. 경그리고 유효하다 SK회전당 바퀴 경로:

차이 비율 DD Ш 이론 성그리고 진짜 SK이론적 경로(토양 변형으로 인한 미끄러짐과 유사)에 대한 휠 경로는 타이어 변형으로 인해 미끄러질 것입니다.

이론적으로 바퀴에 구동 토크가 나타날 때 미끄러짐이 발생합니다. L/ved 접선 견인력 P k.행동 Rk토양과 타이어의 변형을 유발하며, M vea그리고 Rk증가하여 미끄러짐이 증가합니다.

8P와 8W를 별도로 측정하는 것은 극히 어렵습니다. 또한 이는 트랙터의 작동 및 기술적 특성이나 차량의 크로스컨트리 능력을 평가하는 데 필요하지 않습니다. 따라서, 프로펄서(8)의 일반적인 미끄러짐 계수는 일반적으로 토양 변형과 타이어 변형의 영향을 별도로 구별하지 않고 결정됩니다. 계산에는 전체 휠 슬립 계수도 사용됩니다.

미끄럼 계수 및 미끄럼 효율. 슬립 계수와 계수에는 차이가 있습니다. 유용한 행동미끄러지는.

이러한 계수 중 하나는 구동 휠과 지지 표면의 상호 작용의 운동학적 측면을 반영합니다. 휠 롤링 속도에 대한 미끄러짐의 영향. 두 번째 계수는 타이어와 지면(토양)의 변형뿐만 아니라 지면에 대한 트레드의 마찰에 대한 에너지 비용을 고려합니다.

운동학적 요인으로서의 미끄러짐은 다음과 같이 평가됩니다. 슬립 계수,이는 속도 감소 크기와 가능한 이론값(미끄러짐 없음)의 비율(% 또는 분수)로 결정됩니다.

여기서 v T와 v K는 이론적인(주변) 속도와 바퀴의 병진 속도(실제)입니다.

능률,알려진 바와 같이 이는 공급된 에너지량에 대한 변환 후 얻은 유용한 에너지의 비율과 같습니다. 고려 중인 경우, 이는 미끄러짐에 대해서만 에너지 소비를 고려한 구동 휠에 의해 실현된 동력(접선 견인력으로)의 비율입니다. (N" K = PK v K), k구동 휠에 전원 공급 (N K = P k v T) 전송에서:

그렇기 때문에

(24)와 (25)를 고려한 계수 Г|§와 5 사이의 관계는 다음과 같습니다.

미끄러짐 효율의 특징은 에너지 손실의 운동학적 구성 요소를 통해 결정된다는 것입니다. 일정한 힘 성분으로 속도 감소(v T에서 v K로)를 통해 R.K.이 기능으로 인해 미끄러짐은 견인력 균형에 영향을 미치지 않습니다. 구동 휠(21)의 견인 균형 방정식에는 미끄러짐에 소비되는 힘을 고려하는 구성 요소가 없습니다. 미끄러짐에 대한 에너지 소비를 고려하는 이 구성 요소는 트랙터와 자동차의 에너지 균형 방정식에 포함됩니다.

트랙터 구동 휠의 경우 미끄러짐은 모든 농업 현장 작업에서 일반적인 작업 과정입니다. 이는 MTA의 생산성 및 농업기술적 성능에 영향을 미치며, 타이어와 토양 사이의 불필요한 마찰 작업을 수행하여 구조물을 파괴하고 토양을 갈기 위한 에너지 소비를 유발합니다. 운영 및 기술 지표에서 미끄러짐은 다음을 통해 반영됩니다. MTA의 연료 효율성, 속도 및 생산성 감소.트랙터 휠 미끄러짐은 트랙터 견인력 테스트를 통해 결정됩니다.

최고 기어로 아스팔트 또는 시멘트 콘크리트 포장 도로에서 자동차를 운전할 때 도로 트레드 마찰로 인한 에너지 손실은 히스테리시스를 고려하여 휠 롤링으로 인한 총 손실의 10~15%를 초과하지 않습니다. . 클러치로 최대 토크의 절반에 해당하는 토크를 전달할 때 미끄러짐 손실은 전체 손실의 50%를 차지하며, 최대 토크에 가깝게 전달할 때는 히스테리시스 손실보다 몇 배 더 높습니다. 비교를 위해: 동일한 주행 조건에서 구동 휠의 손실 균형은 크게 다릅니다. 90...95% - 히스테리시스 손실; 3...5% - 도로에서의 타이어 마찰로 인한 손실 및 2...3% - 지지 표면의 변형으로 인한 손실. 나머지는 회전하는 휠의 공기역학적 손실입니다.

미끄러짐이 바퀴 견인력에 미치는 영향. 구동휠의 견인력은 토양의 종방향 반작용에 의해 결정됩니다. 수신접선력에 대하여 Rk휠의 구동 토크에서. 최대값 수신바퀴의 견인력은 마찰력에 따라 달라집니다. RT접촉 패치에서 접선력이 작용할 때 달성됩니다. Rk증가함에 따라 마찰력과 같아집니다. R tr(클러치 R f) 접촉 패치에서: Rk = Rtr(Rk = 피^).타이어와 토양의 상호 작용은 다음과 같이 발생합니다.

위에 표시된 것처럼 구동 토크가 가해지면 접촉 패치의 트레드 요소 중 일부가 지지 표면에 대해 미끄러지기 시작하지만 두 번째 부분은 고정된 상태로 유지됩니다. 정지 마찰 계수(트레드 요소가 미끄러지지 않는 곳)는 미끄럼 마찰 계수(트레드 요소가 미끄러지는 곳)보다 더 큰 것으로 알려져 있습니다. 또한 미끄럼 마찰계수는 미끄럼 속도가 증가함에 따라 감소합니다. 구동 토크가 증가함에 따라 (변속기에서) M vea접선력 Rk미끄럼 마찰이 있는 영역은 확장되고 정지 마찰이 있는 영역은 감소합니다. 이 과정은 반응의 증가를 동반합니다 수신미끄러짐 8(그림 26) 및 강도 감소 R tr.접촉 패치에서 슬라이딩 요소와 비슬라이딩 요소가 있는 영역의 비율이 접선력이 증가하는 비율에 도달할 때 Rk감소하는 마찰력과 같을 것입니다. PV접착 계수 R x (그림 26에서 이는 RX/RZ)가 최대 값에 도달했습니다 (에서 에스= 선택.). 또한 트레드의 슬라이딩 요소와의 접촉 면적이 증가하고 반응이 증가합니다. 수신증가하지 않고 감소

쌀. 26. 중독 RJR Z미끄러짐으로부터

활동력 Rk,마찰(접착)력이 계속 감소하기 때문입니다.

를 강조하는 것이 매우 중요합니다. 휠이 완전히 미끄러지는 경우(100%) 견인력 형성 과정은 멈추지 않습니다. 그러나 견인력은 지지면과 타이어의 기계적 특성에 따라 최대치에 비해 일정량 감소합니다.일반적인 도로(자동차) 또는 농업 배경(트랙터)에서 정지된 기계는 최대 대비 60~80%의 견인 성능을 유지합니다.

이동 기계 이론에서는 마찰 계수 대신 슬라이딩 속도에 따라 달라지는 접착 계수를 사용합니다. 미끄러지는 정도에. 동시에, 참조 표는 일반적으로 다음을 사용하여 수행된 테스트 결과로부터 얻은 값 f k를 제공합니다. 견인방법,저것들 고정 미끄러짐으로, 100%와 같고, 두 번째로, 고정 속도브레이크가 걸린 바퀴를 당기는 것. 계산에서 f k 값을 선택할 때와 계산의 정확성을 평가할 때 이러한 상황을 고려해야 합니다.

좌표 그래프 R x /R z =J(S)그림에서. 도 26은 또한 0~100%의 슬라이딩 범위에서 브레이크 휠과 지지 표면의 상호 작용을 반영합니다.

그림에서. 그림 27은 수직하중의 크기에 따른 그루터기 위에서 트랙터 바퀴가 미끄러지는 데이터를 보여주고 있으며 이는 그래프와 일치한다. RJR.=/(5). 다양한 연구자들에 따르면, 표준에서 허용하는 수직 하중을 사용하여 미끄러질 때 그루터기에 대한 트랙터 타이어의 최대 접선 견인력은 10...24%입니다.

쌀. 27.

• 1 - G H= 5kN ;2 - G H = 10kN;
• 3 - G H= 15kN; 4 - G H = 25kN; 5 - 6N = 3·5kN

움직임을 보장하려면 견인력이 차량 움직임에 대한 전체 저항보다 커야 하는 것으로 알려져 있습니다.

코팅과 접촉하는 영역에서 휠의 회전 모멘트 Mvr의 작용으로 인해 발생하는 수평력 Pk(견인력)는 이동 반대 방향으로 향합니다(그림 5.1 참조).

힘 Pk는 T = Pk와 함께 상호 작용 영역에서 코팅과 휠의 마찰(접착) 힘인 수평 반력 T를 발생시킵니다.

그림 5.1. 상태 가능한 움직임자동차

그러나 휠은 여전히 ​​구름 저항을 극복해야 합니다. 구름 저항력 Pf는 알려진 의존성에 의해 결정됩니다.

여기서 Gk는 구동 휠에 전달되는 힘, Gk = (0.65: 0.7) G - 트럭(0.5:0.55) G - 자동차의 경우 G는 자동차의 무게입니다. - 구름 저항 계수.

어디 에이- 바퀴의 수직축에서 바퀴에 전달된 무게 Gk로부터 반응 R의 위치까지의 거리; - 공압 휠의 회전 반경; = λ * r, 여기서 r은 변형되지 않은 휠의 반경이고, λ는 타이어의 경도에 따른 휠 반경의 감소 계수입니다(λ = 0.93 - 0.96).

실제로 값은 V = 50km/h의 속도까지 일정하게 유지되고 코팅 유형에 따라 =(0.01-0.06) 범위 내에 있는 것으로 확인되었습니다. 속도가 증가할수록 증가하기 때문에 바퀴가 범프에 부딪힐 때 V²에 정비례하는 운동 에너지가 이러한 장애물을 극복하는 데 훨씬 더 많이 소비됩니다.

V>50km/h에서 f는 의존성에 의해 결정됩니다.

V- ,

V에서 최대 50km/h의 구름 저항 계수는 어디에 있습니까?

이론적 역학과 그림의 조항을 사용합니다. 5.1, 우리는 다음과 같이 쓸 수 있습니다: T = Pk –

Т = Рк – Т = Рк – (5.4)

T > Pk에서 자동차의 움직임이 가능하다는 것은 명백하다.

마찰력의 가장 큰 값, 즉 견인력은 의존성 Tmax = ψ ∙ Gsc에 의해 결정됩니다. 여기서 ψ는 접착 계수입니다. Gsc는 구동휠에 전달되는 자동차의 접착 중량입니다.

당연히 마찰(접착)력은 접착 계수 Φ의 최대값에서 가장 큰 값(동일한 접착 중량이 휠에 전달되는 경우)에 도달합니다.

접착 계수는 가변 값이며 여러 요인(노면 상태, 제동 모드, 횡력의 존재, 타이어 압력, 트레드 패턴, 속도 등)에 따라 달라집니다. Φ는 넓은 범위(Φ=0.1-0.7) 내에서 다양하므로 코팅을 명확하게 특성화하는 매개변수로서 조건부로만 간주될 수 있습니다.

이러한 조건에서 코팅된 구동 휠의 가능한 최대 값 Φmax는 미끄러짐이 시작되기 전의 순간과 제동 휠의 순간에 해당합니다(마찰 제동에서 전환). 브레이크 패드드럼이 막힌 바퀴 표면에서 미끄러질 수 있습니다.

측면 힘 Yk 없이 롤링 또는 제동할 때 휠이 미끄러지거나 미끄러지는 시작에 해당하는 세로 접착 계수 ψ1 사이에 차이가 있습니다. 측면 접착 계수 Φ2는 회전하는 휠이 옆으로 미끄러질 때 롤링 구동 휠이 측면 힘 Yk의 영향을 받아 운동 평면에 대해 특정 각도로 변위될 때 발생하는 접착 계수의 가로 구성요소입니다.

측면 접착 계수 Φ2는 자동차가 측면 원심력을 받을 때 수평 곡선을 따라 주행할 때 미끄러짐에 대한 자동차의 안정성을 평가하는 데 사용됩니다. Φ2≒ (0.85-0.9) Φ1.

접착 계수는 운송 및 작동 품질의 가장 중요한 특성입니다. 고속도로. 자동차의 견인력 구현 가능성뿐만 아니라 커브길 미끄러짐에 대한 자동차의 안정성, 장애물이나 보행자 앞에서 자동차를 적시에 정지할 수 있는 가능성도 ø에 달려 있습니다. 타이어와 포장된 바퀴 사이의 부족한 견인력은 종종 도로 교통 사고(RTA)의 근본 원인입니다. 접착계수를 2배 높이면 사고건수를 1.5배 줄일 수 있는 것으로 확인됐다.

접착 계수의 값은 여러 요인의 영향을 받습니다. 접착 계수의 값이 확립되었습니다. 더 큰 영향력유형보다 도로 표면 상태에 영향을 미칩니다. 관련이 있습니다

모든 표면의 이상적인 조건에서는 광물 입자의 단단한 돌출부가 타이어에 압착되어 주로 트레드 고무의 변형으로 인해 휠이 미끄러질 수 있습니다.

코팅이 마모됨에 따라 거칠기가 감소하므로 휠에 대한 그립력이 감소합니다. 접착 계수는 건조 상태의 시멘트 콘크리트 포장에 대해 가장 안정적이며 사용 수명은 최대 10-12년, 아스팔트 콘크리트 포장의 경우 5-8년입니다. 코팅이 50~60% 마모(마멸)되면 접착 계수는 30~40% 감소합니다. 즉, 접착 계수는 시간이 지남에 따라 감소합니다.

접착 계수는 다음 사항에 따라 달라집니다. 타이어를 만드는 재료(가장 높은 접착 계수는 히스테리시스가 높은 고무로 만든 타이어에서 제공됨) 타이어 트레드 패턴 유형(젖은 표면에서 더 큰 박리가 있는 트레드 패턴을 가진 타이어는 더 높은 접착 계수를 제공합니다) 타이어 트레드 마모 정도(트레드 패턴이 완전히 마모되면 접착 계수가 35-45% 감소하고 젖고 더러운 표면에서는 약 20-25% 감소합니다).

코팅에 먼지, 먼지, 타이어 마모 제품 등이 존재하여 접착 계수가 감소합니다. 이는 타이어 트레드 코팅 표면의 함몰된 부분을 채워 거칠기를 감소시키기 때문입니다.

연구에 따르면 속도가 증가하면 마찰 계수가 감소하는 것으로 나타났습니다. 이는 높은 주행 속도에서는 타이어가 완전히 변형될 시간이 없기 때문입니다. 코팅과의 접촉 지속 시간이 충분하지 않아 코팅의 불균일성이 타이어에 덜 눌려지기 때문입니다. 깊이. 건조한 표면에서는 속도가 증가함에 따라 마찰 계수가 감소하는 것이 눈에 띄지 않습니다.

타이어와 코팅 사이의 접촉 영역을 적시는 수분은 거친 표면(커버 및 휠)을 분리하는 윤활제 역할을 하여 접착 계수를 감소시킵니다. 표면에 수 밀리미터 두께의 물층이 있고 타이어 마모가 심하고 시속 100km에 가까운 속도를 낼 때 타이어와 표면 사이에 물쐐기가 형성되어 유체역학적 양력이 발생하면서 수막 현상이 발생할 수 있으며, 이 경우 앞바퀴와 코팅의 접촉이 완전히 중단되어 차량 조종성이 상실될 수 있습니다.

코팅에 먼지 등이 묻어 있는 경우. 비가 내리는 동안 Φ는 크게 변합니다. 비가 내리는 첫 번째 기간에는 상대적으로 두꺼운 진흙 막이 형성되어 윤활제 역할을 하여 접착 계수가 감소합니다. 점차적으로 윤활유가 희석되고 비에 의해 부분적으로 씻겨 나가고 접착 계수가 증가하기 시작하지만 건조한 표면에서는 ψ 값에 도달하지 않습니다.

일반적으로 접착 계수는 기후 조건 변화로 인해 일년 내내 크게 변합니다. 당연히 ψ는 여름에 가장 높고 겨울에는 감소합니다. 따라서 겨울 기간접착 계수를 높이기 위해 다양한 조치를 수행합니다(세척). 노면눈, 얼음으로부터 모래, 슬래그, 제빙 혼합물 등을 뿌려 결빙 및 미끄러운 표면을 제거합니다.)

자동차 운전의 복잡성에도 불구하고 운전자의 작업은 궁극적으로 속도, 이동에 필요한 힘, 방향이라는 세 가지 매개변수를 조절하는 것으로 귀결됩니다. 그리고 제어의 복잡성은 움직임이 발생하는 다양한 조건과 속도, 노력 및 방향의 조합에 대한 다양한 옵션에서 발생합니다. 이러한 각 옵션에서 자동차의 동작은 고유한 특성을 가지며 특정 역학 법칙의 적용을 받으며, 그 집합을 자동차 이론이라고 합니다. 운동 환경, 즉 바퀴가 굴러가는 표면과 공기 환경의 존재 여부를 고려합니다.
따라서 이 이론은 우리가 관심을 갖는 "운전자-자동차-도로" 시스템의 세 가지 링크 중 두 가지를 다루고 있습니다. 그러나 자동차의 움직임은 운전자의 올바른 행동이나 잘못된 행동 후에만 발생합니다(그리고 운동 법칙이 발효됩니다). 아아, 우리는 때때로 이 행동이 자동차의 행동에 미치는 영향을 무시합니다. 따라서 가속도를 연구할 때 자동차와 도로의 특성 외에도 가속도의 강도가 운전자가 고려하는 정도(예: 몇 초)에 따라 달라진다는 점을 항상 고려하지는 않습니다. 기어를 바꾸는 데 소비됩니다. 비슷한 예가 많이 있습니다.
대화의 목적은 운전자가 차량 행동 법칙을 올바르게 이해하고 고려하도록 돕는 것입니다. 이러한 방식으로 과학적 기반을 바탕으로 자동차 고유의 품질을 최대한 활용하는 것이 가능합니다. 기술 사양기계적(자동차), 신체적, 정신적(운전자) 등 최소한의 에너지 소비로 교통안전을 도모합니다.
자동차 행동의 법칙은 일반적으로 다음 특성을 중심으로 그룹화됩니다.
움직임의 역학, 즉 속도 속성;
크로스컨트리 능력, 즉 장애물을 극복(또는 우회)하는 능력;
안정성과 제어성, 즉 운전자가 설정한 코스를 순종적으로 따르는 능력;
부드러움, 즉 차체 내 승객과 화물의 유리한 진동 특성을 보장합니다(엔진 및 자동 변속기의 원활한 작동과 혼동하지 마십시오!).
효율성, 즉 연료 및 기타 재료를 최소한으로 소비하면서 유용한 운송 작업을 수행할 수 있는 능력입니다.
관련된 자동차 행동의 법칙 다른 그룹, 크게 서로 연결되어 있습니다. 예를 들어, 특정 자동차의 부드러움과 안정성이 좋지 않으면 운전자가 어렵고 다른 조건에서는 자동차의 높은 동적 성능에도 불구하고 원하는 속도를 유지하는 것이 불가능합니다. 음향 데이터와 같이 사소해 보이는 요소조차도 역학에 영향을 미칩니다. 많은 운전자는 주어진 모델이 수반되는 경우 강렬한 가속보다 느린 가속을 선호합니다. 시끄러운 소음엔진과 변속기.
"운전자 - 자동차 - 도로" 시스템의 요소 사이에는 연결 링크가 있습니다. 도로와 운전자 사이에는 시각과 청각이 인식하는 정보가 있습니다.” 운전자와 자동차 사이에는 메커니즘에 영향을 미치는 제어 장치가 있으며, 근육, 운전자의 균형 기관 및 시각(계기)이 인식하는 피드백이 있습니다. ) 및 청각. 자동차와 도로(환경) 사이 - 타이어와 도로의 접촉 표면(또한 공기와 접촉하는 차체 표면 및 자동차의 다른 부분).

"운전자 - 자동차 - 도로" 시스템 요소의 상호 관계.

우리가 고려하고 있는 문제의 범위를 어느 정도 제한해 보겠습니다. 운전자가 충분하고 정확한 정보를 받고, 운전자가 정보를 빠르고 정확하게 처리하고 올바른 결정을 내리는 데 방해가 되는 것이 없다고 가정합니다. 그런 다음 자동차 행동의 각 법칙은 계획에 따라 고려됩니다. 자동차는 타이어가 도로와 접촉하고 자동차 표면이 공기와 접촉하는 곳에서 그러한 현상이 발생하는 이러한 조건에서 움직입니다. 운전자는 이러한 움직임의 특성을 유지하거나 변경하기 위해 행동합니다. 운전자의 행동은 차량 메커니즘의 제어를 통해 전달되고 그로부터 바퀴로 전달됩니다. 접촉 지점에서 새로운 현상이 발생합니다. 차량 움직임의 특성이 유지되거나 변경되었습니다.
이 모든 것이 운전자에게 잘 알려진 것처럼 보이지만 항상 그런 것은 아니며 모든 사람이 특정 개념을 같은 방식으로 해석하는 것은 아닙니다. 그러나 과학에는 정확성과 엄격함이 필요합니다. 따라서 자동차의 동작을 연구하기 전에 다음이 필요합니다. 다양한 상황, 우리에게 무언가를 상기시키고 동의하십시오. 따라서 우리는 도로를 출발할 때 운전자가 마음대로 사용할 수 있는 것이 무엇인지에 대해 이야기하겠습니다.
우선, 자동차의 무게에 대해서. 우리는 소위 무게 상태 중 두 가지, 즉 "총 질량"과 전통적으로 실행이라고 부르는 상태에만 관심이 있을 것입니다. 자동차에 운전자, 승객(차체 좌석 수에 따라) 및 화물이 포함되어 있고 연료, 윤활유 및 기타 액체가 가득 차고 스페어 휠과 도구가 장착된 경우 질량을 가득 채웠다고 합니다. 승객의 질량은 76kg, 수하물은 1인당 10kg으로 가정됩니다. 운전할 때 "탑승" 운전자가 있지만 승객이나 화물은 없습니다. 즉, 자동차는 움직일 수 있지만 적재되지는 않습니다. "자체"(운전자 및 부하 없음) 및 특히 "건조한"질량(또한 연료, 윤활유 등 없음)에 대해서는 이야기하지 않을 것입니다. 이러한 상태에서는 자동차가 움직일 수 없기 때문입니다.
자동차의 거동에 큰 영향을 미치는 것은 바퀴에 대한 질량의 분포, 즉 차축 하중, 그리고 각 바퀴와 타이어에 가해지는 하중입니다. 주행 상태의 현대 승용차에서는 앞바퀴가 질량의 45-60%를 차지하고 뒷바퀴가 55-40%를 차지합니다. 첫 번째 숫자는 후방 엔진 차량을 나타내고, 두 번째 숫자는 전방 엔진 차량을 나타냅니다. 최대 부하에서는 비율이 대략 반대 방향으로 변경됩니다(그러나 Zaporozhets에서는 약간). 트럭의 경우 주행상태에서의 무게는 바퀴 사이에 거의 균등하게 배분되며, 전체 무게는 약 1:2의 비율로 배분됩니다. 뒷바퀴앞쪽보다 두 배나 많이로드되었습니다. 따라서 이중 슬로프가 설치됩니다.
운전자 없이는 에너지 원을 운반하면 Moskvich 또는 ZIL이 움직일 수 없습니다. 내리막이나 가속 후에만 자동차는 엔진의 도움 없이 축적된 에너지를 사용하여 일정 거리를 이동할 수 있습니다. 대부분의 자동차에는 에너지원으로 엔진이 있습니다. 내부 연소(얼음). 자동차 이론과 관련하여 운전자는 자동차에 대해, 즉 자동차가 이동을 위해 제공하는 것이 무엇인지에 대해 상대적으로 거의 알 필요가 없습니다. 속도 특성을 살펴보면서 알아보겠습니다. 또한 엔진이 소비하는 연료의 양, 즉 엔진의 경제성 또는 연료 특성을 상상해야 합니다.

외부 속도 특성엔진의 (VSKh)는 다양한 샤프트 속도와 완전 개방에서 발생하는 출력(Ne - hp 및 kW)과 토크(Me - kGm)의 변화를 보여줍니다. 스로틀 밸브. 그래프 하단에는 경제적 특성이 있습니다. 즉, 분당 회전수에 대한 특정 연료 소비량(g - G/l.s.-시간)의 의존성입니다.

속도 특성은 스로틀 밸브가 완전히 또는 부분적으로 열렸을 때 샤프트의 회전 수(회전 속도)에 따라 엔진에서 발생하는 출력 및 토크(토크)의 변화 그래프입니다. 기화기 엔진). 토크는 특정 저항을 극복하기 위해 엔진이 자동차와 운전자에게 "제공"할 수 있는 노력의 특징을 나타내고, 출력은 시간에 대한 노력(작업)의 비율이라는 점을 상기해 보겠습니다. 가장 중요한 것은 "최대 속도로" 촬영한 속도 특성입니다. 외부라고 합니다. 그 안에는 일반적으로 자동차와 엔진의 기술적 특성에 기록되는 가장 높은 출력과 토크에 해당하는 곡선의 가장 높은 점이 중요합니다. 예를 들어 VAZ-2101 Zhiguli 엔진의 경우 - 62hp입니다. 와 함께. (47kW)(5600rpm) 및 8.9kgm(3400rpm).

엔진의 부분 속도 특성은 다양한 기화기 스로틀 개구부에서 발생하는 출력의 변화를 보여줍니다.
보시다시피, 최고 "kGm"에서의 회전수는 최대 "hp"에 해당하는 회전수보다 훨씬 적습니다. 와 함께". 이는 기화기 스로틀 밸브가 완전히 열리면 상대적으로 낮은 엔진 출력 및 차량 속도에서 토크가 가장 크고 속도가 감소하거나 증가하면 토크 값이 감소한다는 것을 의미합니다. 이 상황에서 운전자에게 중요한 것은 무엇입니까? 자동차 바퀴의 견인력이 순간에 비례하여 변하는 것이 중요합니다. 스로틀을 완전히 열지 않은 상태에서 운전할 때(그래프 참조) 가속 페달을 더 세게 밟으면 항상 출력과 토크를 높일 수 있습니다.
여기서, 앞으로 변속기 시스템에 어떤 장치가 사용되더라도 구동륜에 전달되는 동력은 엔진에서 받는 동력보다 클 수 없다는 점을 강조하는 것이 적절할 것입니다. 또 다른 것은 토크입니다. 이는 해당 기어비를 가진 기어 쌍을 변속기에 도입하여 변경할 수 있습니다.

다양한 스로틀 개방 시 엔진의 경제적 특성.

엔진의 경제적 특성은 특정 연료 소비량, 즉 1개당 그램 단위의 소비량을 반영합니다. 마력(또는 1킬로와트)/시간. 속도 특성과 마찬가지로 이 특성은 전부하 또는 부분 부하에서 엔진 작동을 위해 구축될 수 있습니다. 엔진의 특징은 스로틀 개방이 줄어들면 각 단위의 출력을 얻기 위해 더 많은 연료를 소비해야 한다는 것입니다.
여기서는 엔진 특성에 대한 설명이 다소 단순화되어 있지만 동적 및 성능에 대한 실제 평가에는 충분합니다. 경제 지표자동차.

전송 메커니즘 작동으로 인한 손실. 여기서 Ne와 Me는 엔진의 출력과 토크이고, NK와 Mk는 구동륜에 공급되는 출력과 토크입니다.

엔진에서 받은 모든 에너지가 차량을 추진하는 데 직접 사용되는 것은 아닙니다. 전송 메커니즘 작동에 대한 "오버헤드"도 있습니다. 이 유량이 낮을수록 그리스 문자 eta(eta)로 표시되는 변속기의 성능 계수(효율성)가 높아집니다. 효율은 플라이휠에서 측정되고 특정 모델의 기술적 특성에 기록된 엔진 출력에 대한 구동 휠로 전달되는 동력의 비율입니다.
메커니즘은 엔진에서 에너지를 전달할 뿐만 아니라 클러치 디스크의 마찰(미끄러짐), 기어 톱니의 마찰, 베어링 및 카르단 조인트, 오일 휘젓기(기어박스 하우징, 구동 축)에서 에너지 자체를 부분적으로 소비합니다. ). 오일의 마찰과 휘젓기에 의해 기계적 에너지가 열에너지로 변환되어 소산됩니다. 이 "오버헤드"는 일정하지 않습니다. 추가 기어 쌍이 작동할 때, 유니버셜 조인트가 큰 각도로 작동할 때, 오일의 점성이 매우 높을 때(추운 날씨), 차동 기어가 활발하게 작동할 때 증가합니다. 선회 (직선으로 운전할 때는 작업량이 적음).
전송 효율은 대략 다음과 같습니다.
- 승용차의 경우 0.91-0.97,
화물용 - 0.85 0.89.
회전할 때 이 값은 악화됩니다. 즉, 1~2% 감소합니다. 매우 거친 도로에서 운전할 때 평탄한 길(카단 작동) - 추가로 1-2% 증가합니다. 추운 날씨에는 1-2% 추가, 저단 기어로 운전할 때는 약 2% 추가 증가합니다. 따라서 이러한 모든 주행 조건이 동시에 발생하면 "오버헤드"가 거의 두 배로 늘어나고, 효율성 가치승용차의 경우 0.83-0.88, 트럭의 경우 0.77-0.84로 감소할 수 있습니다.

메인 휠 및 타이어 치수 다이어그램.

특정 운송 작업을 수행하기 위해 운전자에게 주어진 목록은 바퀴에 의해 완성됩니다. 자동차의 모든 품질은 바퀴의 특성, 즉 역동성, 경제성, 부드러움, 안정성, 교통 안전에 따라 달라집니다. 바퀴에 관해 말할 때, 우리는 무엇보다도 바퀴의 주요 요소인 타이어를 의미합니다.
자동차 질량의 주요 하중은 타이어 챔버의 공기에 의해 전달됩니다. 단위 공기량당 일정한 수의 킬로그램이 항상 동일해야 합니다. 즉, 휠에 가해지는 하중과 타이어 챔버의 압축 공기량의 비율이 일정해야 합니다. 이 위치를 기반으로 타이어의 강성, 휠 회전 중 원심력의 작용 등을 고려하여 타이어 치수, 내부 압력 p 및 허용 하중 G k 사이에 대략적인 관계가 발견되었습니다. - 타이어에

여기서 Ш는 타이어의 특정 하중 전달 능력 계수입니다.
레이디얼 타이어의 경우 W 계수는 -4.25입니다. 화물용 더 큰 크기- 4. 미터법 지정이 있는 타이어의 경우 W 값은 각각 0.00775입니다. 0.007; 0.0065 및 0.006. 타이어 크기는 타이어에 대한 GOST 표준(인치 또는 밀리미터)으로 고정되어 있으므로 방정식에 입력됩니다.
림 직경의 크기는 방정식에 1도까지 포함되고 프로파일 섹션의 크기(직경)는 세 번째, 즉 큐브에 포함된다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 결론은 림 직경이 아닌 프로파일 단면이 타이어의 하중 전달 능력에 결정적인 영향을 미친다는 것입니다. 이 관찰은 또한 확인 역할을 할 수 있습니다. GOST에 기록된 타이어의 허용 하중 값은 단면 크기의 제곱에 거의 비례합니다.
타이어 치수 중에서 우리는 휠의 롤링 반경 r, 즉 소위 동적 반경, 즉 자동차가 움직일 때 측정되고 이 반경이 휠의 정적 반경과 비교하여 증가할 때 특히 관심을 가질 것입니다. 타이어의 가열과 원심력의 작용으로 인해 타이어가 손상됩니다. 추가 계산을 위해 r을 GOST에 지정된 타이어 직경의 절반과 동일하게 설정할 수 있습니다.
요약해보자. 운전자에게는 다음이 제공됩니다. 앞바퀴와 뒷바퀴에 분산되는 특정 질량의 자동차; 출력, 토크 및 속도의 특성이 알려진 엔진; 효율과 기어비가 알려진 변속기; 마지막으로 특정 크기, 적재 용량 및 내부 압력을 갖춘 타이어가 장착된 휠입니다.
운전자의 임무는 이 모든 부를 가장 유리한 방법으로 사용하는 것입니다. 즉, 승객에게 최대의 편의성과 화물의 안전을 제공하면서 가장 빠르고, 더 안전하고, 가장 저렴한 비용으로 여행 목표를 달성하는 것입니다.

균일한 움직임

운전자가 이동 중에 이러한 간단한 공식을 바탕으로 계산을 수행할 가능성은 거의 없습니다. 계산할 시간이 충분하지 않으며 자동차 운전에주의를 분산시킬뿐입니다. 아니요, 그는 자신의 경험과 지식을 바탕으로 행동할 것입니다. 하지만 적어도 자동차의 작동을 지배하는 물리적 법칙에 대한 일반적인 이해가 추가된다면 더 좋습니다.

바퀴에 작용하는 힘:
G k - 수직 하중;
M k - 휠에 적용되는 토크;
P k - 견인력;
R in - 수직 반응;
R g - 수평 반응.

가장 단순해 보이는 과정, 즉 곧고 평평한 도로를 따라 균일하게 움직이는 과정을 살펴보겠습니다. 여기에서 다음이 구동 휠에 작용합니다. 토크 M k는 엔진에서 전달되어 견인력 P k를 생성합니다. 후자의 수평 반응 R k와 동일하며 반대 방향, 즉 자동차 방향을 따라 작용합니다. 바퀴의 하중 G k에 해당하는 중력 (질량)과 수직 반응 R v는 그것과 같습니다.
견인력 P k 는 구동 휠에 공급되는 토크를 롤링 반경으로 나누어 계산할 수 있습니다. 박스와 메인기어를 통해 엔진에서 바퀴로 공급되는 토크는 기어비에 따라 몇 배로 증가한다는 점을 상기해보자. 그리고 변속기에서는 손실이 불가피하므로 증가된 토크의 크기에 변속기의 효율성을 곱해야 합니다.

다양한 조건의 아스팔트 포장에 대한 접착 계수(ψ) 값.

매 순간마다 바퀴와 도로의 접촉 영역에서 도로에 가장 가까운 지점은 바퀴에 비해 움직이지 않습니다. 도로 표면을 기준으로 움직이면 바퀴가 미끄러지고 자동차가 움직이지 않습니다. 바퀴와 도로의 접촉점이 고정된 상태로 유지되려면(매 순간 기억하세요!) 타이어가 노면에 잘 접착되어야 하며 접착 계수 ψ("phi")로 평가됩니다. 젖은 도로에서는 속도가 증가함에 따라 타이어가 도로와 접촉하는 부분의 물을 짜낼 시간이 없고 남은 수분막으로 인해 타이어가 미끄러지기 쉽기 때문에 접지력이 급격히 감소합니다. .
그러나 견인력 P k로 돌아가 보겠습니다. 이는 도로가 크기가 같고 방향이 반대인 반력 R r로 반응하는 도로에 대한 구동 바퀴의 충격을 나타냅니다. 바퀴와 도로의 접촉 강도(즉, 접착력) 및 이에 따른 반응 R r의 크기는 힘 G k에 비례합니다(학교 물리학 과정). 바퀴 당 자동차) 바퀴를 "도로로 누르십시오. 그러면 R r의 가능한 최대 값은 ø와 구동 휠에 기인하는 자동차 질량 부분(즉, G k)의 곱과 같습니다. Φ는 우리가 방금 배운 접착 계수입니다.
이제 간단한 결론을 내릴 수 있습니다. 견인력 P k가 반응 R r보다 작거나 극단적인 경우 이와 같으면 휠이 미끄러지지 않습니다. 이 힘이 반력보다 크면 미끄러짐이 발생합니다.
언뜻 보면 접착계수와 마찰계수는 동일한 개념인 것처럼 보입니다. 도로의 경우 단단한 표면이 결론은 현실에 매우 가깝습니다. 부드러운 토양(점토, 모래, 눈)에서는 그림이 다르며 마찰 부족으로 인해 미끄러지는 것이 아니라 바퀴와 접촉하는 토양층이 파괴되어 미끄러짐이 발생합니다.
그러나 단단한 땅으로 돌아가자. 바퀴가 도로를 따라 굴러갈 때 움직임에 대한 저항을 경험합니다. 무엇 때문에?
사실은 타이어가 변형되었다는 것입니다. 휠이 구르면 타이어의 압축된 요소가 지속적으로 접촉 지점에 접근하고 늘어난 요소는 멀어집니다. 고무 입자의 상호 움직임으로 인해 고무 입자 사이에 마찰이 발생합니다. 타이어에 의한 지면의 변형에도 에너지가 필요합니다.
실습에 따르면 타이어 압력이 감소하면(변형이 증가함), 타이어의 주변 속도가 증가하면(원심력으로 인해 타이어가 늘어남), 고르지 않거나 거친 노면과 큰 돌출부 및 함몰부가 있는 경우 구름 저항이 증가해야 합니다. 트레드.
어려운 길에 있습니다. 그러나 부드럽거나 매우 단단하지 않은 아스팔트는 열로 인해 부드러워져도 타이어에 의해 부서지고 견인력의 일부도 여기에 소비됩니다.

아스팔트의 구름 저항 계수는 속도가 증가하고 타이어 공기압이 감소함에 따라 증가합니다.

바퀴의 구름 저항은 계수 f로 추정됩니다. 속도가 증가하고 타이어 공기압이 감소하며 도로 거칠기가 증가함에 따라 그 값이 증가합니다. 따라서 조약돌이나 자갈길에서는 구름 저항을 극복하려면 아스팔트보다 1.5배 더 많은 힘이 필요하고, 시골길에서는 2배, 모래 위에서는 10배 더 많은 힘이 필요합니다!
차량의 구름 저항(특정 속도에서)의 힘 P f는 다음과 같이 다소 단순하게 계산됩니다. 총 중량차량 및 구름 저항 계수 f.
접착력 P ψ 와 구름 저항 P f 는 동일한 것처럼 보일 수 있습니다. 또한 독자는 둘 사이에 차이점이 있음을 확신하게 될 것입니다.
자동차가 움직이기 위해서는 견인력이 한편으로는 바퀴가 지면에 접착하는 힘보다 작아야 하고, 극단적인 경우에는 그와 같아야 하며, 다른 한편으로는 힘보다 커야 합니다. 이동에 대한 저항(저속에서 주행할 때 공기 저항이 미미할 때 구름 저항력과 동일하다고 간주될 수 있음) 또는 이와 동일합니다.
엔진 샤프트의 회전 속도와 스로틀 밸브의 열림에 따라 엔진 토크가 변경됩니다. 방금 언급한 차량의 주행 조건의 한계 내에 지속적으로 있도록 엔진 토크 값(가속기에 적절한 압력을 가하여)과 상자 내 기어 선택의 조합을 찾는 것이 거의 항상 가능합니다.
아스팔트에서 적당히 빠른 이동을 위해서는(표에서 다음과 같이) 자동차가 최고 기어에서도 개발할 수 있는 것보다 훨씬 적은 견인력이 필요합니다. 따라서 스로틀을 반쯤 닫은 상태로 주행해야 합니다. 이러한 조건에서 차량은 견인력이 크다고 합니다. 이 예비비는 가속, 추월, 오르막 극복에 필요합니다.
아스팔트에서 건조한 경우 견인력은 드문 경우를 제외하고 변속기에 있는 모든 기어의 견인력보다 큽니다. 젖거나 얼음이 얼면 스로틀 개방이 불완전한 경우, 즉 엔진 토크가 상대적으로 작은 경우에만 미끄러짐 없이 낮은 기어로 주행(및 정지 상태에서 시작)이 가능합니다.

파워 밸런스 차트. 곡선의 교차점은 평탄한 도로(오른쪽)와 오르막길(왼쪽 지점)에서의 최고 속도에 해당합니다.

모든 운전자, 모든 디자이너는 가능성을 알고 싶어합니다. 이 차의. 물론 가장 정확한 정보는 다양한 조건에서 신중하게 테스트한 결과입니다. 차량 운동의 법칙을 알고 있다면 계산을 통해 만족스러울 정도로 정확한 답을 얻을 수 있습니다. 이를 위해서는 엔진의 외부 특성, 변속기의 기어비에 대한 데이터, 차량 중량 및 분포, 정면 면적 및 대략적인 자동차 모양, 타이어 크기 및 내부 압력이 필요합니다. 이러한 매개 변수를 알면 전력 소비 항목을 결정하고 소위 전력 균형 그래프를 구성할 수 있습니다.
먼저, 엔진 샤프트 속도 ne와 속도 Va의 해당 값을 결합하여 속도 척도를 플롯합니다. 이에 대해 특수 공식을 사용합니다.
둘째, 곡선에서 그래픽적으로(해당 세그먼트를 수직으로 측정) 빼는 방식입니다. 외부 특성동력 손실(0.lN e)에 따라 바퀴에 공급되는 동력 N k를 보여주는 또 다른 곡선을 얻습니다(전송 효율을 0.9로 사용함).
이제 전력 소비 곡선을 그릴 수 있습니다. 구름 저항에 대한 전력 소비 N f 에 해당하는 세그먼트를 그래프의 가로 축에서 플롯해 보겠습니다. 우리는 방정식을 사용하여 이를 계산합니다.

얻은 점을 통해 곡선 Nf를 그립니다. 공기 저항에 대한 전력 소비 Nw에 해당하는 세그먼트를 위쪽으로 배치합니다. 다음 방정식을 사용하여 해당 값을 계산합니다.

여기서 F는 자동차의 정면 면적(m2)이고 K는 공기 저항 계수입니다.
지붕에 있는 수하물은 공기 저항을 2~2.5배, 트레일러 코티지는 4배 증가시킵니다.
곡선 N w와 N k 사이의 세그먼트는 소위 초과 전력을 특징으로 하며, 그 예비 전력은 다른 저항을 극복하는 데 사용될 수 있습니다. 이 곡선의 교차점(맨 오른쪽)은 자동차가 수평 도로에서 발전할 수 있는 최고 속도에 해당합니다.
속도 척도의 계수 또는 척도(기어비에 따라)를 변경하면 표면이 다르고 기어가 다른 도로에서 주행하기 위한 출력 균형 그래프를 구성할 수 있습니다.
또한, 예를 들어 특정 상승을 극복하기 위해 소비해야 하는 전력에 해당하는 세그먼트를 Nw 곡선에서 위쪽으로 플롯하면 새로운 곡선과 새로운 교차점을 얻게 됩니다. 이 지점은 가속 없이 주어진 상승을 수행할 수 있는 최고 속도에 해당합니다.

올라가면 바퀴에 가해지는 하중이 증가합니다. 점선은 오르막길을 이동할 때 수평 도로의 값(검은색 화살표)을 표시합니다.
α - 앙각;
H - 리프팅 높이;
S - 리프트 길이.

여기서는 오르막길에서 자동차의 움직임을 반대하는 힘에 중력이 추가된다는 점을 고려해야 합니다. 자동차가 문자 α("알파")로 표시되는 각도를 오르막으로 이동하려면 견인력이 롤링 및 리프팅 저항력을 합친 것보다 작아야 합니다.
예를 들어 매끄러운 아스팔트 위의 Zhiguli 자동차는 약 25kgf, GAZ-53A(약 85kgf)의 회전 저항을 극복해야 합니다. 이는 약 35kgf와 70kgf의 공기 저항력을 고려하여 각각 88km/h 또는 56km/h의 속도(즉, 가장 높은 엔진 토크에서)에서 탑 기어의 상승을 극복하기 위해 견인력이 힘은 약 70kgf와 235kgf로 유지됩니다. 이 값을 총 차량 중량으로 나누고 5 - 5.5 및 3 - 3.5%의 경사를 구해 보겠습니다. 세 번째 기어(여기에서는 속도가 더 낮고 공기 저항은 무시할 수 있음)에서 가장 큰 상승 각도는 약 12 ​​및 7%, 두 번째는 20 및 15%, 첫 번째는 33 및 33%입니다.
한 번만 계산하면 자동차가 감당할 수 있는 오르막의 가치를 기억해 보세요! 그건 그렇고, 회전 속도계가 장착되어 있으면 가장 높은 토크에 해당하는 회전 수도 기억하십시오. 이는 자동차의 기술적 특성에 기록됩니다.
오르막길과 평탄한 도로에서 바퀴와 도로 사이의 접착력은 다릅니다. 상승할 때 앞바퀴는 언로드되고 뒷바퀴는 추가로 로드됩니다. 후방 구동 휠의 견인력이 증가하고 미끄러질 가능성이 줄어듭니다. 앞바퀴가 달린 차량은 오르막길을 오를 때 견인력이 약해 미끄러질 가능성이 더 높습니다.
상승하기 전에 차량에 가속을 부여하고 에너지를 축적하는 것이 유리합니다. 이렇게 하면 속도를 크게 줄이지 않고 더 낮은 기어로 전환하지 않고도 상승할 수 있습니다.

최종 구동비가 속도와 파워 리저브에 미치는 영향

자동차의 역동성은 변속비와 박스 내 기어 수에 의해 크게 영향을 받는다는 점을 강조해야 합니다. 엔진 출력 곡선(다른 최종 구동 기어비에 따라 그에 따라 이동됨)과 저항 곡선을 플롯한 그래프에서 기어비 변경에 따라 최대 속도는 약간만 변경되지만 파워 리저브는 증가한다는 것이 분명합니다. 급격히 증가합니다. 물론 이는 기어비를 무한정 늘릴 수 있다는 의미는 아닙니다. 과도한 증가는 차량 속도(점선)의 눈에 띄는 감소, 엔진 및 변속기의 마모 및 과도한 연료 소비로 이어집니다.
우리가 설명한 것보다 더 정확한 계산 방법이 있습니다 ( 동적 응답, Academician E.A. Chudakov 등이 제안했지만 사용하는 것은 다소 복잡한 문제입니다. 동시에 완전히 간단한 대략적인 계산 방법이 있습니다.

구동 트랙터와 자동차 바퀴가 도로와 접촉하는 부분의 물리적 과정은 동일합니다. 그러나 자동차와 달리 트랙터는 견인 기계입니다. 트랙터 바퀴는 자동차 바퀴보다 더 큰 구동 토크를 받으며 도로 조건과 크게 다른 농업 조건에서 작동합니다. 따라서 트랙터 바퀴가 미끄러지는 과정은 예외가 아닌 일반적인 현상입니다.

분쇄 및 토양 전단 변형 없이 각도 βk를 통해 바퀴가 회전하는 동안 바퀴가 이동하는 경로는 러그 사이의 거리 LP와 같아야 합니다. 그러나 지반 변형으로 인해 실제 경로 SP는 ΔSmax 만큼 이론 경로보다 작습니다. 바퀴 축은 전진 운동과 함께 마지막 러그 아래의 토양 전단 변형률 ΔSmax와 동일한 양만큼 뒤로(움직임 반대쪽으로) 움직이는 것처럼 보입니다. 이것이 미끄러짐의 물리적 본질입니다: Δ=(Ln–Sn)/Ln=ΔSmax/Ln.. 미끄러짐(운동학적 요인)은 속도 감소 크기의 비율로 정의되는 미끄러짐 계수로 평가됩니다. % 또는 분수 단위의 가능한 이론적 값: δ=(vт - vк)/vт 또는 vк=vт(1–δ), 여기서 vт, vк – 휠의 병진 이동의 이론 및 실제 속도입니다. 슬립 효율 etaδ: δδ = vк/ vт; δ= (vт-vк)/vт = 1- δδ.

이론적으로 미끄러짐은 트랙터가 움직이기 시작할 때 구동 모멘트와 접선 견인력 Pk가 휠에 나타날 때 발생합니다. 트랙터 프로펄서의 미끄러짐에 대한 실험적 결정은 트랙터가 들판의 측정된 구간에서 움직일 때 구동 휠의 총 회전 수를 비교하는 것입니다. 공회전 nk.x 및 nk 로드 중입니다. 후크에 가해지는 하중은 최소값부터 바퀴가 심하게 미끄러지는 값까지 단계적으로 설정해야 합니다. 경로는 모든 경우에 동일하므로 트랙터가 무부하 및 후크에 하중을 가하여 움직일 때 구동 바퀴의 전체 속도의 비율에서 미끄러짐을 찾을 수 있습니다. 즉, δ = (1- nк.х /nк)100%. 구동 휠의 회전 수는 GOST 7057-81에 의해 규제되는 견인력 테스트 중에 측정됩니다. 각 실험에서 다루는 경로가 다를 수 있으므로 미끄러짐을 결정하는 공식은 δ = 100% 형식입니다. 여기서 n΄к.х, n˝к.х – 왼쪽 및 오른쪽 구동 바퀴의 총 회전 수입니다. 움직일 때 트랙터는 각각 트랙 Sк.х에 부하가 없습니다. n΄к, n˝к – 트랙터가 부하를 받고 움직일 때 경로 Sк를 따라 왼쪽 및 오른쪽 구동 휠의 총 회전 수입니다. 표준으로 널리 사용되는 이러한 슬립 결정 방법은 올바르지 않다는 점에 유의해야 합니다. 이는 다음과 같이 가정합니다. 부하 없이 주행할 때 구동 휠이 미끄러지지 않습니다. 구동 휠의 반경은 트랙터 후크의 하중 및 기타 테스트 조건에 의존하지 않습니다. 그러나 허용된 가정의 오류는 작으므로 트랙터 작동 평가에서는 무시됩니다.