Круг сил
Круг сил , круг тяги , круг трения , [1] или эллипс трения [2] [3] [4] автомобиля это полезный способ подумать о динамическом взаимодействии между шиной и поверхностью дороги . На схеме ниже шина показана сверху, так что дорожное покрытие лежит xy плоскости в . Транспортное средство, к которому прикреплена шина, движется в положительном Y. направлении оси
В этом примере автомобиль будет поворачивать направо (т. е. положительное направление x указывает на центр поворота). Обратите внимание, что плоскость вращения шины находится под углом к фактическому направлению движения шины (положительное направление y ). Иными словами, вместо того, чтобы просто «катиться» в направлении, на которое она «указывает» (в данном случае вправо от положительного направления y ), шина должна «скользить» в направлении, отличном от того, в котором она находится. указывая, чтобы поддерживать движение «вперед» в положительном направлении y . Эта разница между направлением, в котором «указывает» шина (ее плоскость вращения), и фактическим направлением движения шины и есть угол скольжения .
Шина может генерировать горизонтальную силу в месте контакта с поверхностью дороги за счет механизма скольжения . представлена на диаграмме вектором F. Эта сила Обратите внимание, что в этом примере F перпендикулярен плоскости шины. Это происходит потому, что шина катится свободно, без воздействия на нее крутящего момента автомобиля со стороны тормозов или трансмиссии . Однако это не всегда так.
Величина F ограничена пунктирным кружком, но это может быть любая комбинация компонентов F x и F y , которая не выходит за пределы пунктирного кружка. [3] (Для реальной шины круг, скорее всего, будет ближе к эллипсу, а ось Y немного длиннее оси X. )
В этом примере шина генерирует компонент силы в направлении x ( F x автомобиля ), которая при передаче на шасси через систему подвески в сочетании с аналогичными силами от других шин заставит автомобиль повернуться в сторону. верно. Обратите внимание, что существует также небольшая составляющая силы в отрицательном направлении y ( F y ). Это представляет собой сопротивление , которое, если ему не противодействует какая-либо другая сила, приведет к замедлению транспортного средства. Сопротивление такого рода является неизбежным следствием механизма скольжения, посредством которого шина генерирует боковую силу .
Диаметр круга сил и, следовательно, максимальная горизонтальная сила, которую может создать шина, зависят от многих факторов, включая конструкцию шины и ее состояние (например, возраст и температура), качество дорожного покрытия, и вертикальная нагрузка на шину.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пачейка, Ханс Б. (2006). Динамика шин и транспортных средств (2-е изд.). Общество инженеров автомобильной промышленности, Inc., стр. 5 . ISBN 0-7680-1702-5 .
Суммарная горизонтальная сила трения F не может превышать максимального значения (радиуса «круга трения»).
- ^ Коссалтер, Витторе (2006). Динамика мотоцикла (второе изд.). Лулу.com. п. 64. ИСБН 978-1-4303-0861-4 .
- ^ Jump up to: а б Фоул, Тони (2006). Управление мотоциклом и конструкция шасси (второе изд.). Дизайн Тони Фоула. стр. 2–29. ISBN 978-84-933286-3-4 .
Часто используемым графическим средством для понимания того, как сочетаются силы поворота и тяги (торможения и движения), является так называемый «эллипс трения».
- ^ Вонг, Джо Юнг (2008). Теория наземных транспортных средств (Второе изд.). Уайли. стр. 52–53. ISBN 978-0-470-17038-0 .
