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橡胶轮胎的基本认识

12-11-27 15:40| 发布者: admin| 查看: 15517| 评论: 9|原作者: anordinaryman

对于一辆竞赛车而言,轮胎的好坏是在一切设定之先,没有一套合适的轮胎,一切设定都是徒然。橡胶轮胎因着其特殊分子结构,其摩擦力系数(coefficient of friction)是会随温度、压力及滑移程度(slip amount)而改变,而当摩擦力系数出现增减,就会直接反映在轮胎的抓着力上。

橡胶轮胎的抓着力来自两个方面,一方面是粘着(adhesion)力量,由于胶轮的分子结构是条状而路面(如柏油)是呈晶体结构,两者接触时由于速度的差异(轮胎在动而路面不动)将会令橡胶轮胎表层绷紧,部分分子链断裂,新的分子链重新组合,随胎面牵动周而复始。分子链断裂及重新组合是耗能的运动,所产生出来的力就是粘着力(adhesion force)。

抓着力的第二个来源是hesteresis(译作迟滞作用),是透过轮胎被压时产生变形,部分被压缩而部分被拉紧,令橡胶内部原子互相靠拢。由于原子间之互相摩擦而耗能生热,所产生的力就是hesteresis force(就译作迟滞作用力吧)。

了解橡胶轮胎抓着力的来源后,再看看其与滑移的关系。橡胶的摩擦力系数(coefficient of friction)与滑移程度(slip amount)的关系见下图(来源:http://home.scarlet.be/~be067749/58/):

slip angle.GIF

图中X轴为滑移情况,从0%(车子沿路线行走全无滑移)至100%(轮胎锁定而车子继续前进或是车子锁定而轮胎空转),而Y轴则为该轮胎的摩擦力系数。从图中可见轮胎摩擦力系数的峰值是在有适量的滑移时才出现的。由于hesteresis force是随滑移程度增加而adhesion force则随滑移程度减低,故此,摩擦力系数的峰值是平衡两者边际效率的临界点,而通常在5%至15%之间出现。

从理论层面落实到场上,可以用得上的包括:

1)由于hesteresis force或是adhesion force都是透过耗能生热而产生抓着力,故此,不同的橡胶轮胎是有不同的理想操作温度的,操作温度过高或过低都会影响它的效能。轮胎的使用必须配合路面温度,例如在路面温度接近50度的情况下,使用Sorex 36R轮胎(操作温度范围大概是20-50度)的话,很快就会感到车子的抓着力流失(当轮胎温度上升至40多度后),难于控制,而应该换上40R轮胎(操作温度范围大概是30-60度)了。

2)适量的滑移有助提升抓着力,过度则适得其反。由于车轮的束角及camber加减是会直接做成滑移,故设定时必须加以全盘考虑。例如车轮的束角设定得很大,可能已将轮胎的有效滑移极限用尽(摩擦力系数在直路时已达峰值),一旦在弯中(因其他设定欠佳)出现转向不足或过度转向,将会进一步增加轮胎的滑移,令摩擦力系数(抓着力)从峰位回落,加重推头或甩尾的想象。

[ 本帖最后由 anordinaryman 于 2008-6-26 12:08 PM 编辑 ]

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    最新评论

    引用 CIH 08-6-26 13:01
    这个有点深奥、、、 好像比较理论啊 实际我们在什么场地选什么类型的胎才是真正关心的
    引用 sdkfz186 08-6-26 13:38
    LZ一直在发深奥的帖子,再次学习。
    引用 anordinaryman 08-6-26 13:59
    原帖由 CIH 于 2008-6-26 01:01 PM 发表
    这个有点深奥、、、 好像比较理论啊 实际我们在什么场地选什么类型的胎才是真正关心的


    就平跑竞赛电车而言,基本上不会采用有坑纹的轮胎(因会减少与路面的接触面),所以只要考虑路面适应温度(就Sorex胎而言,就是32R,36R,40R等的度数)便可,实际上也没有太多的选择。但对越野车而言,胎纹和突钉都有不同用处对应不同赛道,那是和平跑完全不同的,所需的知识含量更高得多呢。
    引用 anordinaryman 08-6-26 14:10
    要整体水平上去,没有扎实的理论基础是不行的。我写出来是希望对有志进身国际RC竞赛的朋友有点帮助,让中国能早一点出一个「RC丁俊辉」来。然而,即使是随便玩玩,能有多一点理论掌握,对提升乐趣也应该很有帮助吧。
    引用 LSCH 08-6-26 18:32
    呵呵慢慢的学...........
    引用 雷達 08-6-26 21:29
    努力理解仲。。。。
    引用 爱漂移 08-6-26 23:51
    感谢楼主,正在学习中。请问当你哪到一条轮胎时,怎么区分多少R的轮胎?
    引用 anordinaryman 08-6-27 11:23
    轮胎的R值凭肉眼是分不出来的,必须依靠产家在轮胎上的标记来区分,就Sorex轮胎而言,在轮胎的一方是厂家的品牌,另一方就标志着轮胎的R值,如32R,36R等。所以,若你不习惯将R值写在轮圈上的话,粘贴轮胎的时候,最好把标有R值的一方装在轮圈的内侧,不然的话,下地后轮胎的外侧会因过弯时变形摩擦触及路面而把轮胎侧面的标志擦走,到时你就再无法从外表知道那条轮胎的R值了。
    引用 ego 08-6-27 23:25
    还有一种方法,用油性笔在轮圈内记录R值以及使用什么内胎

    查看全部评论(9)

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