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      實心橡膠輪胎廠家談行駛阻力與驅動力

      2022-06-18 00:00:00

      實心橡膠輪胎廠家談行駛阻力與驅動力

      在行進過程中,車一定會受到來自各個方面的行駛阻力。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。在加速或爬坡時就需額外克服加速阻力爬坡阻力。因此,行駛的總阻力為

      滾動阻力

      車輪在滾動過程中,車輪與路面的接觸區域產生法向和切向的相互作用力以及相應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。此時由于輪胎的內部摩擦產生的彈性遲滯,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,此區域處于變形階段。法線后為卸載變形區,此區域處于恢復變形的階段。加載變形區地面反作用力對輪胎作的功大于輪胎恢復變形時放出的功。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部組成部分相互間的摩擦以及橡膠、簾線等物質分子間的摩擦,轉化為熱量而消失在大氣中。這種損失為彈性物質的遲滯損失。

      進一步分析可知,這種遲滯損失其實是阻礙車輪滾動的一種阻力偶,當車輪滾動時,在法線前后相對應的點如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過程的地面法向反作用力(也可以這么理解,由于遲滯損失使得法線后部輪胎在恢復變形時恢復的較慢,這樣前后與地面的接觸面積不對稱,就造成了前后受力不同,前部受力大于后部受力)。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。

      汽車行駛時所受到的空氣阻力Fw受車速很大的影響,在汽車高速行駛時每提高一點速度空氣阻力就會呈指數增長,而且還會有很大空氣升力,會嚴重影響汽車行駛的穩定性和操控性,所以在一些高性能賽車和跑車上普遍裝有擾流板。值得一提的是在一些高性能賽車或跑車上增加后擾流板會在高速時提供一個空氣反方向的下壓力同時也會減小空氣升力帶來的誘導阻力,但是如果是經常低速行駛的家用轎車加裝后擾流板的話,非但沒有使擾流板提供應有的作用,還會因為此增加干擾阻力,進而增加油耗。所以一些兼顧高性能與低速行駛的汽車,廠商會選擇使用隱藏式后擾流板,低速行駛時與后尾箱蓋融為一體,減少干擾阻力,但速度達到一定值時,會自動升起提供下壓力。


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