§ 5. Радіуси колеса

Колеса сучасних автомобілів обладнують пневматичними шинами, які забезпечують їм велику еластичність по всім напрямках: радіальному, тангенціальному, боковому.

Тому радіус автомобільного колеса не є постійною величиною, а змінюється під дією сил, які діють на нього.

Розрізняють наступні радіуси колеса:

ВІЛЬНИЙ – відстань від вісі колеса до нижньої його точки, при чому колесо не спирається на опорну поверхню.

Залежить від тиску повітря в шинах.

СТАТИЧНИЙ – відстань від вісі нерухомого колеса до опорної поверхні.

Залежить від тиску повітря в шинах і маси автомобіля, що діє на колесо.

ДИНАМІЧНИЙ – відстань від осі рухомого колеса до опорної поверхні.

Залежить від тиску повітря в шинах і маси автомобіля, яка діє на колесо і лінійної та кутової швидкості.

РАДІУС КОЧЕСА – це радіус рухомого колеса, яке умовно не деформоване, але має з дійсним колесом однакову лінійну і кутову швидкість.

Розраховують за формулою:

, м ( 13 )

де d – посадочний діаметр обода колеса;

B – ширина профілю шини.

Так як розміри дають в різних величинах вимірювання, то необхідно в розрахункову формулу входить перевідний коефіцієнт: 1 дюйм =25,4 мм.

ПРИКЛАД:

Розмір шини 160-330 d = 330 мм, B = 160 мм.

Розмір шини 175- 13 d =13 дюйм, B =175 мм. r_k= (25,4 ∙ 13)/2+0.85∙175, мм

Розмір шини 7,35-14 d=14 дюйм, B=7,35 дюйм. r_k= 25,4(14/2+0.85∙7,35)мм

Розмір радіус кочення колеса отримують в мм якщо необхідно то переводимо його в метри.

§ 6. Коефіцієнт корисної дії трансмісії

Потужність від двигуна до ведучих коліс передається агрегатами трансмісії. Частина потужності при цьому втрачається на подолання тертя в зачепленні зубчастих коліс коробки передач і головної передачі ведучого моста, в карданних шарнірах, підшипниках та сальниках, на подолання тертя зубчастих коліс о мастило та на його розкидання.

ККД трансмісії можна визначити за формулою:

. ( 14 )

де N_k – потужність на ведучих колесах автомобіля;

N_е – ефективна потужність двигуна;

N_тр – втрата потужності в трансмісії.

Приблизні значення прямого (при роботі двигуна з повним навантаженням) і оберненого (при примусовому холостому ході) ККД наведено нижче.

ККД трансмісії η_тр η_обр

- спортивні, гоночні ……………… 0,90…0,95 0,80…0,85

- легкові ………………………….. 0,90…0,92 0,80…0,82

- вантажні і автобуси ……………. 0,82…0,85 0,75…0,78

- підвищеної прохідності ………… 0,80…0,85 0,73…0,76

§ 7. Сила опору кочення

Під дією на колесах маси G_k, із сторони дороги виникає нормальна реакція Z_k. Так як по ходу руху колеса деформація в передній частині шини більша, ніж в задній, то нормальна реакція дороги Z_k – зміщується на відстань а по ходу руху автомобіля.

Так як реакція Z_k, це сила, а вона має плече - а - , то виникає момент опору кочення для одного колеса - Z_k ∙ а;

З умови рівноваги колеса

Z_k ∙ а = Р_f ∙ r_k , Н ( 15 )

де r_k – радіус кочення колеса

Знаходимо силу опору кочення для одного колеса

Р_f = Z_k ∙ а / r_k, Н ( 16 )

а / r_k = f – коефіцієнт опору кочення.

Нижче приведено значення коефіцієнту опору кочення.

Коефіцієнт опору кочення	f при V <15 м/с	f при V >15 м/с
Асфальтобетон або цементобетонне покриття	0,014	0,014…0,018
Бруківка	0,025	0,023…0,030
Дорога з гравійним покриттям	0,02	0,020…0,025
Ґрунтова дорога: суха в катана	---	0,025…0,035
після дощу	---	0,050…0,150
Пісок	---	0,10 … 0,30
вкатаний сніг	---	0,07 … 0,10

Сила опору кочення, для автомобіля, розраховується за формулою.

Р_f = G_a ∙ f, Н ( 17 )

Потужність яка необхідна для подолання сили опору кочення, розраховується за формулою:

N_f = Р_f ∙ V_a = G_a ∙ f ∙ V_a, кВт ( 18 )

де V_a – швидкість руху автомобіля.

Рис 4. Опір коченню колеса по твердій поверхні.