實心輪胎行駛的阻力以及驅(qū)動力
實心輪胎在使用的過程中會有很多的行駛阻力,車等速行駛時要克服來自輪胎-地面的滾動阻力和來自空氣的空氣阻力。今天小編就來詳細(xì)的為大家介紹一下阻力以及驅(qū)動力
車輪在滾動過程中,車輪與路面的接觸區(qū)域產(chǎn)生法向和切向的相互作用力以及相應(yīng)的輪胎和支撐路面的變形。輪胎和支撐路面的剛度決定了變形的特點。當(dāng)彈性輪胎在硬朗的路面時,輪胎的變形是主要的。此時由于輪胎的內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的彈性遲滯,使輪胎變形時對它作的功不能全部收回。
以實際輪胎為例,接觸地面的一面,法線前為加載變形區(qū),此區(qū)域處于變形階段。法線后為卸載變形區(qū),此區(qū)域處于恢復(fù)變形的階段。加載變形區(qū)地面反作用力對輪胎作的功大于輪胎恢復(fù)變形時放出的功。所以加載過程中與卸載過程之間有能量損失,此能量系消耗在輪胎內(nèi)部組成部分相互間的摩擦以及橡膠、簾線等物質(zhì)分子間的摩擦,轉(zhuǎn)化為熱量而消失在大氣中。這種損失為彈性物質(zhì)的遲滯損失。
當(dāng)輪胎在進(jìn)行滾動的時候,在法線前后相對應(yīng)的點如d和d,變形雖然相同,但由于遲滯損失,處于壓縮的前部受到的地面法向反作用力大于恢復(fù)過程的地面法向反作用力。這樣就使地面法線反作用力前后分布不均勻,而使它們的合力Fz相對于法線前移力一個距離a,它隨著彈性遲滯的變大而變大,合外力Fz與法向載荷W大小相等,方向相反。