3. Кінематика та динаміка автомобільного колеса.

Автомобільне колесо являється одним із головних елементів конструкції автомобіля, які забезпечують ефективність експлуатації автомобіля.

В процесі взаємодії колеса з дорогою деформується колесо в різних напрямах і опорна поверхня дороги. Автомобільне колесо може котитися прямолінійно (при руху автомобіля прямо), криволінійно (при повороті автомобіля). Колесо може деформуватися більше, менше, або однаково з поверхнею по якій воно котиться.

Деформація коліс та опорної поверхні.

№пп	Тип поверхні руху колеса	Тип колеса	Деформація		Примітка
			колеса	поверхні
1	Жорстка поверхня (дороги з твердим покриттям)	Еластичне	Значна (більша ніж поверхні)	Незначна (менша ніж колеса)
		Жорстке	Незначна	Незначна
2	Що деформується (рілля, мокрий грунт, сипкий пісок, сніжна цілина)	Еластичне (в тому числі шини з пониженим тиском)	1.Значна 2.Незначна 3.Значна	1.Значна 2.Значна 3.Незначна
		Жорстке	Незначна	Значна

Загальні відомості про колесо. Пневматична шина являє собою пружну тонкостінну оболонку, наповнену стисненим повітрям. При коченні по дорозі відбувається деформація (нагрівання) цієї оболонки та проковзування елементів протектора відносно поверхні дороги.

Розміри автомобільного колеса характеризуються:

1. - вільним радіусом ( половиною зовнішнього діаметра при відсутності зовнішніх сил).

2. - Зовнішнім діаметром (розміром колеса у вільному ненавантаженому стані).

3. - Статичним радіусом (відстанню від центра нерухомого колеса, навантаженого тільки нормальною силою, до опорної поверхні дороги).

4. - Динамічним радіусом (відстанню від центра колеса, що котиться, до опорної поверхні дороги). При коченні автомобільного колеса відстань між віссю колеса та опорною поверхнею дороги внаслідок дії динамічних навантажень, підведеного до колеса крутного моменту, швидкості обертання та інших причин змінюється і називається динамічним радіусом колеса.

5. - Кінематичним(дійсним) радіусом кочення (відношення повздовжньої складової поступального руху колеса до його кутової швидкості ) .

Радіуси , і одного й того ж колеса змінюються в залежності від вертикального навантаження на колесо, і тиску повітря в шині.

Динамічний радіус, крім того, трохи збільшується при збільшенням і зменшується із збільшенням крутного моменту , що передає колесо.

Рис 5. Геометричні параметри колеса.

Значення статистичного радіуса можна знайти з виразу

де

- посадочний діаметр шини.

- коефіцієнт вертикальної деформації(дорівнює: 0,85…0,89 у діагональних шин, 08…0,85 у радіальних, шин з регульованим тиском та арочних).

- висота профілю шини.

Рис 6. Геометричні розміри шин.

Розміри та позначення шин.

№пп	Тип шин	Співвід-ношення Н до В	Позначення	Примітка
1	Тороїдні	H=В	В-d Приклад: 6,15-13
2	Низькопрофільні	Н<В	Відношення H/В в % Приклад: 6,45/70-13
3	Широкопрофільні		D x B-d Приклад: 1550х550-630	Шини автомобілів високої прохідності
4	Арочні		D x B-d	Шини спеціальних машин

Рис 7. Залежність радіуса кочення від моменту, який підводиться.

З ростом крутного моменту радіус кочення зменшується, а з ростом гальмового моменту – збільшується. При повному буксуванні колеса . При гальмуванні заблокованими колесами .

Значення швидкісних властивостей шин в залежності від індексу.

Індекс швидкості	L	M	N	P	Q	R	S	T	U	H
Максимально допустима Швидкість км/год	120	130	140	150	160	170	180	190	200	210

Значення несівної здатності автомобільних шин в залежності від індексу.

Індекс вантажо-під’ємності	82	87	88	89	90	102	104	106	108	110
Наванта-ження на колесо H	4750	5450	5600	5800	6000	8500	9000	9500	10000	10600