Как сопротивление качению влияет на автомобиль

03 Август 2014

При движении автомобиля, значительная часть энергии уходит на деформацию из-за изменения пятна контакта. Рассчитать количество выделяемой энергии, можно проанализировав сообщенную телу кинетическую энергию. От 25-ти до 30-ти процентов энергии уходит на противодействие качению. Данная величина может изменяться в зависимости от скорости автомобиля. При быстром движении она, как правило, невысока.

В целом, сопротивление качению (СК) формируется в зависимости от целого ряда факторов:

- качества дорожного полотна;
- скорости передвижения авто;
- температуры воздуха;
- конструктивных особенностей покрышки;
- нагрузки на транспортное средство;
- давления в покрышке.

Если говорить о конструктивных особенностях шины, то сопротивление качению, в большей степени, зависит от количества слоев кордовых нитей, рисунка и износа протектора, его толщины. Ухудшение данных характеристик приводит к снижению способности сопротивления качению. Однако и при увеличении размера покрышки, при неизменных остальных условиях, сопротивление качению аналогично понижается.

Немаловажным фактором, влияющим на СК, являются особенности эксплуатации шин. К примеру, ненормативное повышение шинного давления и температуры покрышки приводит к значительному уменьшению сопротивления качению. Негативно сказывается на СК и общая изношенность покрышек.

При движении по твердому дорожному полотну, сопротивление качению будет изменяться в зависимости от размеров и специфики дефектов проезжей части. Это обусловлено повышенным деформированием покрышек и узлов подвески автомобиля, что в свою очередь, подразумевает избыточные затраты энергии. Когда авто движется по мокрой грязи, затрачивается сравнительно большее количество энергии для выдавливания влажного сора из под колес, а также для деформирования проблемного дорожного покрытия.

Согласно результатам исследований, при движении автомобиля в 50-ти километровом скоростном режиме, сопротивление качению относительно постоянное. Скачкообразное же изменение этого показателя, наблюдается при езде со скоростью выше ста километров в час.

Сопротивление качению является одной из пяти фундаментальных сил, которые необходимо преодолеть транспортному средству для движения. Остальные четыре показателя, это:

- аэродинамическая (зависит от скоростного режима);
- инерция при ускорении (важна в чертах города);
- внутреннее трение автомобиля;
- сила тяготения.

Помимо энергии, которая уходит на преодоление данных факторов, транспортное средство должно дополнительно вырабатывать энергию на вспомогательные нужды. Так, это может быть магнитола, кондиционер, гидро-/электроусилители руля, освещение и прочее.

В процентном соотношении, на покрышки легкового автомобиля уходит около 20-ти процентов вырабатываемой энергии. У грузовых транспортных средств данный показатель превышает 30 процентов. Применение технологии максимально низкого сопротивления заключается в сложности компромисса между способностью двигаться по проблемным участкам дорожного полотна и показателей, связанных с расходом горючего и безопасностью.