Меню

Сопротивление качению шины таблица



Сколько топлива «потребляют» шины? Тест на сопротивление качению

Смотрите-ка: на носу Новый год, а на улице все еще плюсовая температура. Примерно в таких условиях мы тестировали пять комплектов зимних шин и один комплект летних. Самое долгое, нудное и времязатратное, но очень важное испытание касалось экономичности покрышек. Установленный факт: от 5 до 15% топлива тратится на то, чтобы автомобиль просто катился вперед. Роль шин в этом процессе немаловажная, и потому производители придают большое значение т. н. сопротивлению качения. Его-то и будем измерять.

Что такое сопротивление качению? Сначала давайте разберемся в терминах. Шинники часто обращаются к понятию «сопротивление качению». Оно у разных покрышек разное: одна модель катится свободно, без усилий, другая — натужно, как бы противится (отсюда — сопротивление).

Чтобы ранжировать шины по экономичности, придумали классы — от A до G. Если покрышка классифицирована как А — это высший результат. Следовательно, у нее низкое сопротивление качению. Маркировка «В» свидетельствует о чуть большей «прожорливости», «С» — еще большей и так далее. В конце списка — класс G, у которого высокое сопротивление качению.

Считается, что на сопротивление качению шины влияют несколько факторов. Многое зависит от самой покрышки: веса, состава резины, высоты и рисунка протектора, формы боковины и т. д. По данным производителей, от 5 до 15% топлива тратится на то, чтобы автомобиль просто катился вперед. Условия испытания: разгоняемся до 80 км/ч и ждем-ждем-ждем. При измерении выбега автомобиль разгоняют до определенной скорости, переводят рычаг КПП в положение «N» и ждут, никак не воздействуя на педали, пока машина полностью не остановится.

Именно такого алгоритма придерживался Юрий Краснов, выступавший водителем-испытателем в шинных тестах Onliner. Подчеркнем, что заезды проводились на одном и том же участке Республиканского полигона для испытания мобильных машин (более известен как «Липки»).

Температура воздуха в дни проведения тестов составляла от +5 до +6 градусов по Цельсию. Ветер был слабым — всего 1—3 метра в секунду.

В салоне всегда находились два человека (Юрий Краснов за рулем и штурман). Давление в шинах, которые перед испытаниями проходили небольшую обкатку (до 100 км), составляло 2,2 бара.

В качестве инструмента для измерения выступал высокоточный прибор Racelogic VBOX Sport. Он позволяет определять динамические характеристики автомобиля, а также тормозной (корректнее в данном случае сказать остановочный) путь. Устройство фиксирует показатели в рамках заданных параметров. В данном случае был установлен диапазон с 80 до 0 км/ч. Нам предстояло узнать расстояние, за которое остановится машина. Чем оно больше, тем меньше сопротивление качению, а значит, лучше результат.

Дальнейшее — дело техники. Нужно определиться с выборкой репрезентативных результатов и вывести среднее арифметическое, которое будем считать итоговым показателем.

Напомним, в нашем распоряжении по-прежнему пять комплектов «зимы» и один — «лета».

Premiorri ViaMaggiore Z Plus По традиции начинаем с шин украинского производства — Premiorri ViaMaggiore Z Plus. В рамках нашего испытания они выступают в роли самых дешевых. В прежних тестах эти покрышки показали скромные результаты. Впрочем, отставание от других моделей не столь существенное.

В описании шин на сайте производителя — компании «Росава» (ранее Белоцерковский шинный завод) — упоминания про экономичность мы не нашли. Зато на наклейке, с которой продавались покрышки, есть указание о классе E.

Каждый заезд занимает примерно пять минут: разгоняемся до 80 км/ч, водитель переводит коробку в нейтральное положение, автомобиль катится, а мы ждем. Раньше как-то не задумывались, какое расстояние может проехать кроссовер в таком режиме. Оказывается, более километра!

Прибор показывает от 1006 до 1221 м. Разбежка не такая уж маленькая. Из восьми заездов пять считаем репрезентативными. Средний результат — 1192,7 м.

HIFLY Win-Turi 212 Следующим к испытаниям приступает китайский бренд HIFLY (модель Win-Turi 212). Эти шины неплохо проявили себя при торможении на мокром покрытии и при вхождении в поворот. В то же время в наших акустических испытаниях они оказались в числе самых шумных.

Что насчет экономичности? На сайте производителя сказано: покрышки обеспечивают превосходное сцепление и снижают сопротивление качению. Однако, как и в случае с украинскими шинами, на стикере имеется скромное обозначение класса Е.

Участок полигона тот же, погода не меняется, состав экипажа прежний. Результаты получаются очень кучными: в пределах 1100—1200 метров. В итоговую таблицу заносим 1142,6 м.

Viatti Bosco S/T V-526 Наступает черед российских покрышек Viatti Bosco S/T V-526. Продавец говорил о них как о крепком середнячке. Так и получается, судя по результатам нашего шинного теста.

Про экономичность этой модели информации мало. Покрышки продавались без стикера. На сайте дистрибьютора продукции заявляется об их энергоэффективности. Что ж, поверим, но проверим!

Надо сказать, что в этот раз российским шинам удается удивить! Не считая двух результатов, явно выбивающихся из общего числа, получаются весьма серьезные показатели. Среднее арифметическое — 1308,3 м. Хорошая заявка.

Tigar SUV Winter Одним из лидеров наших испытаний стали сербские покрышки Tigar SUV Winter. Они показали очень хорошие метры при торможении. Во время акустического испытания проявили себя как нешумные. При вхождении в поворот позволили выполнить маневр при 67 км/ч. Логично ожидать от «еврозимы» бережного отношения к топливу, не так ли? На русскоязычном сайте изготовителя покрышек политкорректно сказано про оптимальный расход топлива. Уточняется, что это достигается за счет новой резиновой смеси с содержанием силики. При этом наклейка свидетельствует о принадлежности к классу Е.

С первых же заездов становится очевидно, что наши прогнозы оправдываются: прибор Racelogic VBOX Sport фиксирует стабильно высокие результаты. В итоговый зачет идет 1280,1 м, что очень и очень неплохо.

Nokian Hakkapeliitta R3 SUV Меняем «еврозиму» на «скандинавов». Наступает очередь катиться Nokian Hakkapeliitta R3 SUV. По-прежнему считаем, что шинам от финского производителя не дали проявить себя температурные показатели: «плюс» — не то время, когда эти покрышки на высоте.

Дилер при описании модели уделяет внимание работе на снегу, льду, мокрой поверхности, но про сопротивление качению мы ничего не нашли. В то же время на наклейках, с которыми продавались шины, содержится обозначение класса B. Это самая высокая заявка среди всех участников теста Onliner!

Автомобиль опять разгоняется до 80 км/ч, нейтраль, терпеливо ждем. Попытки в районе 1,25 км и выше. Это действительно можно назвать низким сопротивлением качению. Зачетный (средний) результат — 1290,1 м.

Bridgestone Dueler H/P Sport Наконец, остается испытать штатные Bridgestone Dueler H/P Sport. Летние шины были включены в тест для сопоставления результатов, но неожиданно показали лучший итог при торможении на мокром асфальте и при вхождении в поворот. В общем, понимайте как хотите — мы же просто констатируем. Не исключаем, что «лето» опять окажется в числе лучших. Впрочем, не будем загадывать до заездов.

Через час испытаний становится понятно, что результаты приличные, но до тройки лидеров модель в данном тесте не дотягивает. Записываем в графу напротив штатного «лета» 1229,9 м.

Premiorri ViaMaggiore Z Plus (зимние) HIFLY Win-Turi 212 (зимние) Viatti Bosco S/T V-526 (зимние) Tigar SUV Winter (зимние) Nokian Hakkapeliitta R3 SUV (зимние) Bridgestone Dueler H/P Sport (летние)

Сопротивление качению 1192,7 м 1142,6 м 1308,3 м 1280,1 м 1290,1 м 1229,9 м

Максимальная скорость прохождения испытания на поворот 62 км/ч 67 км/ч 64 км/ч 67 км/ч 66 км/ч 70 км/ч

Уровень шума при постоянной скорости 50 км/ч 59,2 дБ 60,4 дБ 59,2 дБ 59,4 дБ 59,1 дБ 60,8 дБ

Уровень шума при постоянной скорости 60 км/ч 59,4 дБ 60,7 дБ 59,2 дБ 60 дБ 59,8 дБ 61,2 дБ

Уровень шума при постоянной скорости 90 км/ч 64 дБ 64,2 дБ 63,8 дБ 64 дБ 64,6 дБ 63,9 дБ

Уровень шума при постоянной скорости 120 км/ч 67,9 дБ 68,4 дБ 66,4 дБ 67,8 дБ 68,8 дБ 67,4 дБ

Средний тормозной путь с 40 до 0 км/ч на мокром базальтовом покрытии 34 м 27,7 м 28,2 м 25,8 м 30,2 м 28,3 м

Средний тормозной путь с 80 до 0 км/ч на мокром асфальте 38,7 м 30,3 м 36,3 м 31 м 34,6 м 28,3 м

Если не считать неожиданно выстреливших российских Viatti, то результат получился довольно предсказуемым: в тройке оказались суббренд мирового производителя и премиум-класс. Возможно, сопротивление качению не самый важный параметр. Но не будем забывать, что оценивать шины следует по различным показателям и выбирать наиболее сбалансированные покрышки для условий, в которых чаще всего ездит автомобиль.

Читайте также:  Сыры с плесенью таблица

Источник

Сопротивление качению шины — что это и от чего зависит

Мало кто из автомобилистов уделял должное внимание такой характеристике покрышек, как сопротивление качению шины. А зря. Автомобильная резина настолько сложный технический элемент, что от неё зависит не только проходимость и безопасность при вождении, но и экономия топлива. В этом случае, выигрывают и автовладельцы, и природозащитники, так как сокращение выхлопных газов приводит к меньшей степени антропогенного загрязнения окружающей среды.

Что такое сопротивление качению шины

Чтобы коротко и доходчиво объяснить, что такое сопротивление качению колеса, необходимо представить покрышку в пятне контакта с автодорогой. В этом месте, резина расширяется под нагрузкой машины. В совокупности с инерцией движения автомобиля, резина нагревается и растрачивает часть энергии, передаваемой от мотора, это явление и получило название — сопротивление качению шины. Оно измеряется по формуле Pf = Q х f, где «Q» – обычная нагрузка авто, а «f» коэффициент трения качения.

Для каждого дорожного покрытия, коэффициент «f» имеет своё значение, например, для асфальтобетона 0,01, а для щебёночного покрытия 0,025. Всего используется 6 значений «f» для расчёта формулы колёсной технике. Все значения и наименование покрытий, можно найти в соответствующей таблице.

Каким нагрузкам подвержена шина

В движение, автошина подвержена многочисленным нагрузкам и деформациям. Все они влияют на степень сопротивления качения шины. К таким нагрузкам относятся:

  • аэродинамика кузова машины;
  • инерция автомобиля;
  • вес транспортного средства;
  • состояние амортизаторов и повестки;
  • тип привода авто.

Если автомобиль наезжает на неровность при малой скорости, то он способен остановиться. Чтобы создать кинетическую энергию для преодоления препятствия, необходимо обеспечить машине более высокую скорость, а это дополнительная энергия от ДВС.

От чего зависит сопротивление качению

Степень явления сопротивления качения шины, зависит от множества факторов. Среди самых известных можно выделить такие, как:

  • Конструкция колеса. Именно состав каучука и дополнительных материалов, влияет на степень сопротивления качения резины. Например, один и тот же автомобиль с покрышками разной конструкции и мягкости, может обеспечить расхождение до ½ в показателях;
  • Коэффициент скорости покрышки. Чтобы обеспечить колесу заявленные характеристики на определённых скоростях, конструкция шин может иметь различные усиления. Все они оказывают влияние на твёрдость изделия, что понижает сопротивление качения;
  • Габарит колеса. Большое колесо имеет меньшее сопротивление качению. С каждым дополнительным 1 см радиуса, степень сопротивления снижается на 1%;
  • Тип протектора. Чем глубже канавки протектора, тем выше сопротивление. Например, увеличенная глубина на 50%, обеспечивает дополнительные 12% сопротивления. К окончанию ресурса колеса, степень качения ухудшается на 25 %, в соотношении с новой покрышкой;
  • Давление в баллонах. Слабо накаченная шина, обеспечивает неравномерное пятно контакта. Увеличивается амплитуда деформаций, что приводит к дополнительному нагреву и как следствие, потери энергии. В совокупности, это увеличивает степень качения колеса.
  • Тип дорожного полотна и его температура. Чем ровнее дорога, тем ниже резина подвержена сопротивлению. Чем выше температура окружающей среды и дорожного покрытия, тем меньше степень сопротивления. С каждым 10-градусным шагом в сторону повышения, качение уменьшается на 6 %.

Особенности экошин

В свете продолжающейся борьбы за экологию, многие производители шин примкнули к движению защитников окружающей среды. Это проявилось в разработке «зелёных» покрышек, выпускаемых с 1992 года. Постепенно, характеристики колёс повышаются. Смысл «зелёных» покрышек в том, что «обутый» автомобиль в резину с пониженным сопротивлением качению расходует меньше топлива, примерно на 20 %. Таким образом, в атмосферу попадает меньшее число вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах.

Согласно исследованиям, каждые 45 000 пробега на шинах с низким сопротивлением качению, владельцы экономят сумму, равную ¼ от стоимости всего комплекта колёс. Кроме экономии, водители меньше загрязняют воздух, внося личный вклад в экологию, заботясь о своём потомстве. Чтобы информировать покупателя, производитель наносит на боковой профиль резины соответствующие маркировки: Green X или Reduces CO2.

Источник

Новая маркировка шин в Европейском союзе

Шины, изготовленные с 2012 года, и доступные для покупки в магазинах ЕС, должны иметь специальную маркировку, информирующую о сопротивлении качению, классе сцепления с мокрой дорогой и внешнему уровню шума. С 2021 года планируется ввести новую маркировку шин, в особенностях которой разбирался журналист немецкого автомобильного портала Auto Zeitung.

Маркировка призвана информировать потребителя об эффективности использования топлива и других важных параметрах при покупке автошин категории C1 (легковые), а также категорий C2 (коммерческие) и C3 (грузовые). В мае 2020 года Европейский парламент утвердил новые требования к маркировке шин, которые, как ожидается, будут применяться с 1 мая 2021 года.

Этот регламент не накладывает каких-либо дополнительных обязательств на конечного потребителя, напротив, возникают новые информационные возможности. Шины обозначены наклейкой, которая очень похожа на широко известную энергетическую маркировку. Маркировка шин ЕС либо наносится на протектор самой шины, либо в виде печатной этикетки на идентичном наборе шин.

НОВЫЕ ПЛАНЫ МАРКИРОВКИ ШИН, ЗАПЛАНИРОВАННЫЕ НА 2021 ГОД

Ожидается, что с 1 мая 2021 года маркировка станет более точной. Это вызвано необходимостью упростить выбор энергосберегающих моделей. Целью новой маркировки является снижение расхода топлива, что также должно улучшить климатическую обстановку и стоимость километра пробега. Депутаты Европарламента договорились о необходимости введения новой маркировки еще 14 мая 2020 года. Теперь соглашение еще предстоит официально принять странам ЕС в Совете министров.

Согласно достигнутой договоренности, информация, которая в данный момент размещается на маркировке, должна быть более заметной и более точной. При этом, визуальная составляющая должна быть выполнена в дизайне общей энергетической маркировки с градацией от зеленого до красного. Со слов финской докладчицы Хенны Вирккунен (Henna Virkkunen), регламент должен гарантировать, что потребители получат точную и актуальную информацию при выборе шин. В первую очередь, это вызвано тем, что в процессе эксплуатации шин в окружающую среду выбрасывается большое количество микрочастиц резины. По данным Европарламента, новая система маркировки поможет сократить выбросы CO2 на 10 миллионов тонн. Кроме того, благодаря новой маркировке планируется оптимизировать мониторинг рынка шин и сократить количество контрафактного товара. На необходимость новой маркировки повлиял доклад о растущем потреблении энергии в процессе дорожного движения, что означает увеличение выбросов парниковых газов.

ЕВРОМАРКИРОВКА ДЕЙСТВУЕТ С 2012 ГОДА И ЯВЛЯЕТСЯ ОБЯЗАТЕЛЬНОЙ

В период с 2006 по 2008 годы Комиссия ЕС приняла решения об «Озеленении транспорта» и «План действий по энергоэффективности». Они инициировали ряд целевых мер, включая маркировку шин, направленных на снижение потребления энергии на 20% к 2020 году. Стоит отметить, что наиболее важным параметром в маркировке автошины является топливная экономичность. Потребление топлива автомобилем на 20-30% зависит от сопротивления качению установленных на него шин. Таким образом, снижение сопротивления качению может способствовать повышению энергоэффективности дорожного движения и, следовательно, снижению выбросов загрязняющих веществ.

Маркировка шин касается и безопасности дорожного движения. Дело в том, что указанные на ней параметры влияют друг на друга. Так, например, улучшение сопротивления качению может отрицательно отразиться на сцеплении с мокрой дорогой, а улучшение сцепления на мокрой дороге, в свою очередь, негативно сказывается на уровне шума. Поэтому параметры сопротивления качению, класса сцепления на мокрой дороге и внешнего шума, должны побуждать производителей шин не только улучшать одно свойство шины, но и в равной степени оптимизировать все параметры.

Маркировка шин в ЕС помогает определиться с выбором в процессе покупки. Например, при выборе «зеленых» моделей, можно сэкономить не только на их стоимости, но и в процессе эксплуатации на экономии топлива.

ПАРАМЕТР СОПРОТИВЛЕНИЕ КАЧЕНИЮ

Сопротивление качению — это сила, которую необходимо приложить для поддержания шины в движении. Данные об этом параметре расположены в левом верхнем углу маркировки рядом с изображением заправочного пистолета. Благодаря шинам можно снизить расход топлива автомобиля до 7,5%, что в пересчете составляет около 0,5 литров на 100 километров. Для ранжирования была выбрана шкала с категориями от A (наибольшая эффективность) до G (наименьшая эффективность). Все категории можно разделить на две:

От A до C: высокая эффективность

От E до G: низкая эффективность

Читайте также:  Чайковский таблица биографии кратко

Здесь следует отметить, что эффективность также отличается в зависимости от категории (буквы). Например, класс шин B имеет более высокое сопротивление, чем класс шин A, и поэтому он менее энергоэффективен.

ПАРАМЕТР СЦЕПЛЕНИЕ НА МОКРОЙ ДОРОГЕ

В том параметре оценивается сцепление шины с мокрой дорогой. Данные об этом параметре можно найти в правом верхнем углу маркировки рядом с изображением шины с дождем. Благодаря этой характеристике можно сократить тормозной путь на мокрой дороге до 30 метров со 100 км/час! В то время, как автомобиль с шинами класса A уже остановился, на шинах класса F он еще продолжает движение со скоростью 50 км/час. В случае, если для вас приоритетно безопасное вождение на мокрых дорогах, то имеет смысл выбирать лучшие шины по этому параметру. В случае с мокрой дорогой градация характеристик шины ранжирована от A до F, которую условно можно разделить на две категории:

А до С: высокая эффективность

E к F: низкая эффективность

Как и в случае с сопротивлением качению, тут необходимо отметить, что эффективность шины на мокрой дороге напрямую зависит от категории (буквы). Так, например, шины класса A имеют лучшее сцепление на мокрой дороге, чем шины класса B.

ПАРАМЕТР ВНЕШНИЙ УРОВЕНЬ ШУМА

В отличие от сопротивления качению и сцепления на мокрой дороге, уровень внешнего шума отображается в виде схематической диаграммы с изображением шины и динамика.

3/3: шина соответствует высокому уровню шума.

2/3: шина соответствует предельному уровню шума, установленному с 2016 года, или ниже этого уровня на 3 дБ (A)

1/3: ниже допустимого уровня шума 2016 года более чем на 3 дБ (A).

Поскольку у каждой шины свой собственный уровень шума, на диаграмме он дублируется цифровым значением с точным значением в дБ (A).

КРИТИКА МАРКИРОВКИ ШИН

Маркировка шин в ЕС информирует потребителей только о трех важных параметрах шины: сопротивление качению, сцепление на мокрой дороге и уровень шума. Критика евромаркировки связана с тем, что она игнорирует такие важные параметры, как сцепление на сухой дороге, срок службы и стабильность вождения. Помимо прочего, критике подвергаются и сами испытания, по результатам которых выставляется оценка. Дело в том, что испытания проводятся производителями шин. Критики утверждают, что маркировка теряет смысл, поскольку потребители не могут полностью полагаться на информацию, предоставленную производителем.

Источник

Сопротивление качению шины таблица

Сопротивление качению зависит от массы автомобиля и коэффициента трения качения. Масса автомобиля при этом оказывает первостепенное влияние на величину сопротивления качению. Большая масса проявляется неблагоприятно в любом случае, если мы стремимся к экономии энергии, то уменьшение массы автомобиля является одной из первостепенных задач.

Масса проявляется в виде силы, прижимающей автомобиль к земле. Передвижению препятствует сила, которая зависит от коэффициента трения качения между автомобилем и поверхностью дороги. Здесь имеется возможность экономить определенную энергию. Сила сопротивления качению автомобиля P f рассчитывается по формуле

где Q – нормальная нагрузка; f – коэффициент трения качения.

Коэффициент сопротивления качению

Ниже приведены значения коэффициента f , которые действительны для качения шины колеса по поверхности дороги с различным покрытием и для других движителей:

Значения коэффициента трения качения f для различных движителей

Покрытие Значение f
Колесо с шиной
Асфальтобетон 0,01
Бетон, мелкая брусчатка 0,015
Гравийное укатанное с дёгтевой пропиткой 0,02
Щебёночное 0,025
Грунтовое укатанное 0,05
Грунтовое размокшее 0,1
Пахота 0,15-0,35
Гусеничный движитель
Пахота 0,07-0,15
Укатанный снег 0,15
Рыхлый снег 0,3
Стальное колесо на рельсе 0,001-0,002
Примечание. Значения первых семи коэффициентов зависят также от давления в шине и ее типа, о чем будет сказано ниже.

В приближенных расчетах можно допускать, что коэффициент сопротивления качению с изменением скорости автомобиля не меняется. Наименьшее сопротивление качению имеет стальное колесо на рельсе, наибольшее – гусеничный движитель на рыхлом снегу. Чем меньше деформация поверхности, тем меньше сопротивление качению.

Сопротивление качению на неровной дороге

При движении по неровной дороге сопротивление качению зависит от жесткости амортизирующего элемента.

Если на поверхности дороги возникает препятствие высотой h (см. рис. слева) и автомобиль наезжает на него с малой скоростью, то он может остановиться. На рисунке масса автомобиля представлена грузом М , прикрепленным к оси колеса через пружину F . Предположим, что масса М жестко соединена с осью. В этом случае для преодоления препятствия необходима такая вертикальная сила V , которая способна поднять массу М на высоту h . Эта сила может обеспечиваться, например, кинетической энергией автомобиля при движении. Чтобы автомобиль мог продолжать движение, необходимо, чтобы его кинетическая энергия была большей, чем требуется для поднятия автомобиля на высоту h . Необходимая величина вертикальной силы зависит от угла наезда α и рассчитывается по формуле

Время подъема определяется скоростью автомобиля, а форма препятствия определяет процесс изменения скорости и ускорения. На вершине твердого препятствия скорость массы М не будет равна нулю, и колесо отскочит от препятствия. Однако гравитационная сила остановит массу М и вернет ее на землю путем свободного падения. Энергия горизонтальной силы Н будет затрачена на перемещение колеса на высоту препятствия, но при отскоке колеса эта сила уже не действует и, следовательно, не влияет на увеличение сопротивления качению автомобиля [2].

Если масса М опирается на пружину F и колесо снабжено упругой шиной, то исчезает необходимость подъема колеса и массы М на высоту препятствия h . При благоприятном отношении неподрессоренной массы колеса и подвески к подрессоренной массе М колесо не отскочит от препятствия, и часть энергии, аккумулированная в сжатой пружине и шине, после преодоления препятствия вернется и передвинет автомобиль вперед. Однако значительная часть энергии за счет внутреннего трения в амортизирующих элементах потеряется, превратившись в теплоту. Достаточно мягкая подвеска колес может уменьшить потери энергии при переезде через неровность.

Сопротивление качению на деформируемом покрытии

На дороге с хорошим покрытием действует правило: жесткое колесо на твердом, малодеформируемом покрытии обеспечивает наименьшие потери, обусловленные сопротивлением качению. Если неровности имеют большой размер, то увеличение жесткости колеса и амортизирующих элементов вызывает рост сопротивления качению. В этом случае выгодным является использование мягкой шины больших размеров и нежестких амортизаторов. Шина больших размеров с мягкой боковой поверхностью и низким давлением сама амортизирует мелкие неровности, так что и неподрессоренная масса будет испытывать колебания весьма малой амплитуды, которые хорошо гасятся мягкой подвеской. Небольшое давление в шине увеличивает площадь ее контакта с поверхностью дороги, что уменьшает глубину погружения колеса в мягкое покрытие и соответственно образует колею меньшей глубины.

Коэффициент трения качения жёсткого колеса на деформируемом покрытии имеет иной характер, чем на твердой поверхности, и определяется по формуле

где h – глубина погружения колеса в покрытие, мм; D – диаметр колеса, мм.

В этом случае давление воздуха в шине может влиять противоположно тому, как это имеет место на твердом покрытии, поскольку из-за малого погружения колеса в покрытие при низком давлении в шине коэффициент сопротивления качению будет меньше, чем при высоком. После того как автомобиль с такими шинами выйдет с бездорожья на шоссе, в них необходимо увеличить давление, иначе боковые поверхности шин при большом прогибе будут сильно разогреваться. На некоторых автомобилях используется специальное оборудование, позволяющее изменять давление в шинах, не прекращая движения.

Читайте также

Эффективный КПД – характеристика двигателя, отражающая степень использования теплоты с учетом всех видов потерь как тепловых, так и механических.

Биодизель является возобновляемым топливом, и чтобы сделать еще, можно просто вырастить больше урожая.

Сноски

  1. ↺ Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. – М.: Машиностроение, 1987. – 320 с.: ил.//Стр. 16 – 18 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru
  2. ↺ При последующем контакте колеса с дорогой энергия сопротивления качению проявится в виде части энергии, поглощенной шиной при ударе колеса о поверхность дороги. – Прим. ред. А.Р. Бенедиктова

Комментарии

Спасибо!Ваша информация очень помогла.

коэф трения качения – в какой размерности? мм, см .

Сопротивление качению

Некоторое количество энергии вырабатываемой топливом шина при движении колеса расходует на деформацию из-за смещения пятен контактов. Данная энергия отнимается из приданной шине кинетической энергии, и вследствие этого колесо замедляется. Около 25—30 процентов энергии топлива может затрачиваться на сопротивление качению. Хотя, данный % в большой степени зависит от скорости автомобиля. Он очень невелик на высоких скоростях.

Читайте также:  Законы диалектики гегеля таблица

Сопротивление качению связано с большим количеством эксплуатационных и конструктивных особенностей:

1) состояния дорожной поверхности

6) конструкции шины

В основном сопротивление качению связано с такими конструктивными характеристиками шин, таких как толщина и состояние протектора, число слоев и расположение нитей корда. Снижение численности слоев корда, толщины протектора, использование синтетических материалов и стекловолокна с небольшими утратами помогает снижению сопротивления качению. При увеличении размера шины т.е. диаметра при иных одинаковых обстоятельствах сопротивление качению тоже уменьшается.

«Не забывайте проверять давление в шинах». Проверено, что понижение давления в шинах всего на 0,1 атм. приносит повышение расхода топлива на 2-3 %. Определить на глаз шину с давлением 1, 2 атм. от 2,0 атм. способен не каждый человек, однако водитель, хозяин автомобиля с подспущенными шинами, дожжен будет затрачивать на каждой заправке своего автомобиля лишние деньги.

Завышение предельно допустимого давления в шинах чрезвычайно опасно на скользкой и мокрой дороге. Ни в коем случае нельзя применять этот метод зимой, так как расходы на ремонт автомобиля после ДТП, могут во много раз быть больше по сравнению со средствами сэкономленными от бензина.

С 1 ноября в странах Евросоюза введены обязательные этикетки для производителей шин, облегчающие выбор потребителю.

По новым требованиям, новые шины обязаны иметь дополнительную этикетку с указанием таких ключевых характеристик, как сопротивление качению, сцепление на мокрой дороге и уровень внешнего шума.

Чем меньше сопротивление качению при движении шины, тем меньше энергии рассеивается и, соответственно, тем меньше требуется топлива для продолжения движения. Сопротивление качению составляет до 20% расхода топлива легкового автомобиля и до 30% грузового. Поэтому топливная эффективность помогает снизить прямые расходы и выбросы углекислого газа. Разница между шинами классов G и A по маркировке значительна. В расчете на четыре шины для легкового автомобиля экономия за период использования шин может составить до 300 евро на покрышку благодаря сокращению расхода топлива на 7,5%.

Для больших грузовиков с увеличенным числом колес финансовая разница может быть еще больше. Так, при использовании шин класса A по сопротивлению качению вместо шин G грузовая компания может сэкономить более 5 тыс. евро за период эксплуатации шин.

Ожидается, что использование шин с улучшенными показателями сопротивления качению, а маркировка упростит процедуру, позволит сократить выброс углекислого газа в Европе на 20 млн тонн в год и экономить 10 млрд евро ежегодно.

Величину силы сопротивления качению (условно это Ск) можно расчитать по следующей формуле:
Ск = f G,

где Ск – сила сопротивления качению в кг;

G – вес авто в кг;

f – коэффициент сопротивления качению, который учитывает действие сил деформации шин и грунта, а также трение между ними в различных дорожных условиях.

Определение коэффициента трения качения

Дорога Коэффициент трения качения, ƒ При скорости 50км/ч Среднее значение С асфальтобетонным или цементнобетонным покрытием в отличном состоянии 0,014 0,014-0,018 С асфальтобетонным или цементнобетонным покрытием в удовлетворительном состоянии 0,018 0,018-0,020 Булыжная мостовая 0,025 0,023-0,030 С гравийным покрытием 0,020 0,020-0,025 Грунтовая: сухая, укатанная – 0,025-0,035 Грунтовая после дождя – 0,050-0,150 Песок – 0,100-0,300 Песок после дождя – 0,08-0,10 Укатанный снег – 0,070-0,100 Лед – 0,018-0,02

Очень большое влияние оказывают эксплуатационные характеристики сопротивления качения на величину момента . Поэтому, с увеличением давления в шине и температуры сопротивление качению понижается. Минимальное сопротивление качению возможно при нагрузке, приближенной к минимальной. С увеличением коэффициента износа шин сопротивление качению уменьшается.

При движении колеса часть энергии шина тратит на деформацию вследствие перемещения пятна контакта. Эта энергия вычитается из сообщенной телу кинетической энергии, и поэтому колесо тормозит. На сопротивление качению уходит до 25%-30 % энергии топлива. Впрочем, этот процент сильно зависит от скорости автомобиля. На больших скоростях он ничтожно мал.
Сопротивление качению зависит от многих конструктивных и эксплуатационных факторов:

1) Конструкции шины;
2) Давления воздуха в шине;
3) Температуры;
4) Нагрузки;
5) Скорости движения автомобиля;
6) Состояния дорожной поверхности.

В наибольшей степени сопротивление качению зависит от таких конструктивных параметров шин, как количество слоев и расположение нитей корда, толщина и состояние протектора. Уменьшение количества слоев корда, толщины протектора, применение синтетических материалов (и стекловолокна) с малыми гистерезисными потерями способствуют снижению сопротивления качению. С увеличением размера шины (диаметра) при прочих равных условиях сопротивление качению также снижается.
Велико влияние эксплуатационных факторов на величину момента сопротивления качению. Так, с повышением давления воздуха в шине и ее температуры сопротивление качению уменьшается. Наименьшее сопротивление качению имеет место при нагрузке, близкой к номинальной. С увеличением степени изношенности шины оно уменьшается.

На дорогах с твердым покрытием сопротивление качению во многом зависит от размеров и характера неровностей дороги, обусловливающих повышенное деформирование шин и подвески и, следовательно, дополнительные затраты энергии. При движении по мягким или грязным опорным поверхностям затрачивается дополнительная работа на деформирование грунта или выдавливание грязи и влаги, находящихся в зоне контакта колеса с дорогой.
Исследования показывают, что при движении автомобиля со скоростью до 50 км/ч сопротивление качению можно считать постоянным. Интенсивное увеличение сопротивления качению наблюдается при скорости свыше 100 км/ч. Объясняется это увеличением затрат энергии при ударах и колебательных процессах, происходящих в шине при высоких скоростях движения.

Сопротивление качению – одна из пяти сил, которые должен преодолеть автомобиль, чтобы двигаться.
К прочим силам относятся аэродинамическая, которая зависит от скорости автомобиля, сила инерции при ускорении, играющая важную роль в городских условиях движения, сила тяжести при подъеме и силы внутреннего трения автомобиля.
При этом автомобилю также необходима энергия для работы его вспомогательных механизмов и устройств (кондиционера, мультимедийных устройств, усилителя рулевого управления и т. д.).
В легковом автомобиле на долю шины приходится 20% потребляемой энергии, то есть один полный топливный бак из пяти. Для большегрузного автомобиля эта доля может составлять более 30% от общего количества потребляемой энергии.
Сложность технологии «низкого сопротивления качению» заключается в том, что необходимо сохранить на том же уровне основополагающие характеристики шины, а именно те, которые связаны с безопасностью и ходимостью.

С каждым оборотом колеса шина деформируется под воздействием дорожного полотна. Все усилия, позволяющие делать ускорения, тормозить или проходить повороты прилагаются в пятне контакта.
Деформируясь, материалы, из которых изготовлена шина, нагреваются и рассеивают часть энергии, передаваемой двигателем. Это явление и называется сопротивлением качению.
Коэффициент сопротивления качению выражается в кг/т. Коэффициент в 12 кг/т означает, что, если на шину давит груз в одну тонну, к ней нужно постоянно прилагать силу в 120 Н, чтобы не дать ей возможность потерять скорость под воздействием сопротивления качению.

Конструкция:
– Конструкция и материалы влияют на сопротивление качению в равной степени. Иногда разница этого показателя у шин для одного и того же автомобиля может доходить до 50%.
Индекс скорости шины:
– Выполнение требований, предъявляемых к конструкции и усилению ее элементов для обеспечения курсовой устойчивости на высоких скоростях, как правило, также приводит к повышению сопротивления качению.
Размерность шины:
– Чем больше внешний диаметр шины, тем ниже сопротивление качению. При каждом дополнительном сантиметре сопротивление качению уменьшается на 1%.
Рисунок протектора:
– Увеличение глубины рисунка протектора на 50% приводит к увеличению сопротивления качению на 12%.
В конце жизненного цикла шины ее сопротивление качению снижается на 25% по сравнению с новой шиной.
Давление воздуха:
– Недостаточно накачанная шина создает неравномерное распределение давления на поверхность дороги и приводит к изменению формы пятна контакта. В связи с этим ухудшаются сцепные свойства, и происходит преждевременный износ шины. Недостаточное давление в шине приводит также к увеличению амплитуды деформаций, повышенному нагреву и, таким образом, потере энергии, которая проявляется в повышении сопротивления качению и увеличении расхода топлива.
Если бы все европейские автомобилисты ездили с правильным давлением воздуха в шинах, это дало бы выигрыш до 2,5% в расходе топлива и снижении выбросов СО2.
Характеристики дорожного покрытия:
Температура окружающей среды: При увеличении температуры на каждые 10°С (в диапазоне от 10 до 40°С) сопротивление качению уменьшается на 6%.
Тип дорожного покрытия: Чем более шероховатым является дорожное полотно, тем выше сопротивление качению. Разница может достигать 40%.

Источник

Adblock
detector