Test pneumatik „Řízení“- změřte brzdnou dráhu za horka a chladu. Jedná se o dlouhodobý spor mezi praktiky a teoretiky. Posledně jmenovaný, jako vyztužený konkrétní argument, uvádí závislost, kterou založil v roce 1779 Francouz Charles Augustin de Coulomb. Mnoho je známo jako jednoduchý vzorec ze školního kurzu fyziky: F = µN, kde F je zbytková třecí síla, µ je koeficient zbytkového tření a N je síla normální reakce podpěry, v našem případě je síla kola tlačena proti silnici. Podle tohoto vzorce závisí maximální klidová třecí síla na lisovací síle a materiálech kontaktních povrchů. V tomto vzorci není žádné kontaktní místo, a proto běhoun pneumatiky! Ukázalo se, že je třeba dát pneumatiku - širokou nebo úzkou - a brzdná dráha se nezmění?
Nespěchejte na závěry. Závislost odvozená Coulombem se týká pouze zbytkové třecí síly, která působí mezi dvěma styčnými tělesy a zabraňuje výskytu relativního pohybu, to znamená, že platí pouze za podmínky, že kola automobilu jsou nehybná (nedochází k valení).
Jaká je zbytková třecí síla?
Představte si auto stojící nehybně na plochém asfaltu. Řidič sešlápne brzdový pedál ze všech sil. Auto je připojeno k traktoru pomocí dynamometru, který měří trakci. Traktor se začne pohybovat a dynamometr zaznamenává hodnotu síly, která bude maximální v okamžiku, kdy se vůz s brzdenými koly začne pohybovat. Pokud provádíte taková měření, střídavě instalujete sady pneumatik s běhouny různých šířek, ale ze stejné pryžové směsi, budou hodnoty maximální síly podobné. V tomto případě Coulombův zákon funguje dokonale - nesrovnalosti v získaných hodnotách budou minimální, v mezích chyby měření.
Jakmile se však auto začne pohybovat, ztrácí závislost stanovená Coulombem význam, protože místo zbytkové třecí síly, která brání brzděnému vozu v pohybu, začnou hrát další třecí síly. To znamená, že ostatní síly budou působit na auto, které zpomaluje (zpomaluje).
Brzdíme podle jiných zákonů
Související materiály
Pneumatiky podle velikosti: proč přeplatit za nízký profil? Jak víte, pohybující se tělo (například auto) má kinetickou energii rovnou mv2 / 2 (kde m je jeho hmotnost a v je rychlost). Chcete-li zastavit tělo, musíte se ho zbavit této energie. Podstatou „klasického“(bez rekuperačního) brzdění je přeměna kinetické energie automobilu na teplo s následným rozptylem tepla do okolního prostředí. Čím intenzivnější teplo se uvolňuje a rozptyluje, tím kratší je brzdná dráha.
Brzdění (čtení: přeměna energie) nastává v důsledku tření brzdových destiček na povrchu brzdového kotouče (bubnu), vnitřního tření běhounu (hlavně když se deformuje v kontaktní ploše), jakož i tření běhounu na asfaltu i při mírném skluzu.
Maximální brzdný účinek je dosažen, když je prokluz kola kolem 15% (tzv. Pracovní skluz). U letních pneumatik k tomuto účinku dochází díky kombinaci vnitřního gumového tření během deformace běhounu, střihu malých frakcí na povrchu vozovky a absorpci energie zavěšením - a používá se při provozu ABS, což umožňuje mírné prokluzování pneumatik vzhledem k silnici. Brzdění tedy nastává v přechodné fázi kluzného tření. Je nutné jít daleko za hranice elementární fyziky, abychom popsali tak složitou interakci různých typů tření. Navíc válcování přítomné v tomto procesu přispívá tím, že nepřetržitě odstraňuje „spotřebovanou“vyhřívanou část běhounu z kontaktního místa a dodává do něj čerstvý, chladnější úsek.
Tření nevyhnutelně vede k zahřívání povrchu běhounu a změna teploty významně ovlivňuje adhezní vlastnosti pryže. Přehřátí běhounu vede ke snížení jeho pevnosti a následnému mikrotrhnutí (roztavení) povrchu, což dále oslabuje „přilnavost“. Typickým příkladem je brzdění na vozidlech bez ABS s blokováním celého kola, kouřem a charakteristickým zápachem, přičemž na asfaltu zůstávají černé stopy spálené gumy.
Širší pneumatiky - vyšší tření
Co máme v praxi? Čím širší je běhoun pneumatiky, tím větší je plocha jeho kontaktního místa se silnicí, a tudíž třecí plocha je větší. V důsledku toho bude více kinetické energie přeměněno na teplo. Kromě toho bude rozptyl tepelné energie intenzivnější a riziko přehřátí se sníží. To vše společně zajišťuje efektivnější brzdění.
Podchlazení pneumatiky také negativně ovlivňuje její přilnavost. To je zvláště patrné ve zhoršení výsledků „studeného“brzdění na mokrém asfaltu při +6 ° C (ZR, č. 3 a č. 4, 2018). Guma nemá schopnost zahřát se na provozní teplotu, a proto zůstává nedostatečně elastická a horší přilnavost v asfaltu k mikrorezivosti. V této situaci naopak schopnost širokých pneumatik lépe vychladnout, naopak negativně ovlivňuje výkon - v chladném počasí se jejich přilnavost znatelně zhoršuje než u úzkých.
Ještě jednou o koeficientu tření
Související materiály
Test brzdových destiček pro Solaris a Rio: horká linie Velmi často je koeficient tření vnímán jako konstanta určující brzdný účinek. V praxi je tato hodnota stanovena experimentálně. Jeho fyzikální význam je poměr mezi silou tření a silou normální reakce (to je síla, která tlačí kolo na silnici). Třecí síla závisí na vlastnostech třecích ploch. Na jedné straně je to stav a kvalita asfaltu, na druhé straně složení a vlastnosti gumové směsi pneumatiky, oblast kontaktního místa a rozložení tlakových sil v ní. Kromě toho ovlivňuje třecí síla teplota povlaku a vzduchu, vlhkost a mnoho dalších faktorů.
Je pozoruhodné, že se během brzdění změní přilnavost jakékoli pneumatiky. V počátečním období se mírně zlepšují, jak se guma ohřívá na nejúčinnější (pracovní) teplotu, a pak - pokud gumová směs nemá čas na uvolnění tepla a přehřátí, může se zhoršovat.
Jak vypočítat koeficient tření? Podle vzorce k = v² / 2gs (kde v je rychlost, při které začíná brzdění, g je gravitační zrychlení, s je brzdná dráha). Hodnota brzdné dráhy pro každou pneumatiku je získána experimentálně - měříme při brzdění na asfaltu. Různé pneumatiky poskytují různé brzdné dráhy - proto se z hlediska jejich spojovacích vlastností liší od sebe navzájem. Navíc, čím je běhoun širší, přilnavost je lepší (samozřejmě, pokud gumová směs není podchlazená). Naše výsledky testů pneumatik to dokazují. A jak jste již pochopili, nejsou v rozporu s fyzikálními zákony.
- Všechny otázky týkající se pneumatik jsou zodpovězeny na našem vyhrazeném portálu. Zde si můžete prohlédnout testy, prostudovat nabídky prodejců a zanechat požadavek na nákup.
- Zakoupené pneumatiky se nejlépe skladují ve zvláštních případech.