Сцепление автомобильных шин с покрытием, шероховатость, взаимодействие колеса автомобиля с мокрым покрытием, аквапланирование и методы его предотращения.
Анализ взаимодействия авто и дороги позволяет определить устойчивость, влияние внешней среды на условие движения, механического воздействия на дорогу. Тип покрытия, его ровность, шероховатость, наличие разрушений, трещин, влаги, пыли и грязи, снега и гололеда, существенно влияет на коэффициент сцепления его с покрытием. Дорожная служба должна стремиться обеспечивать max значения коэффициента сцепления и min значения коэф. сопротивления качению. На малопрочной одежде сопротивление качению возрастает за счет деформированной поверхности колеса. Табл. –Влияние различных факторов на коэф. сцепления.
| Факторы | Характер и причины изменения коэф. сцепления φ |
| Вид покрытия и продолжительность его эксплуатации | С увеличением срока эксплуатации после постройки или ремонта φ снижается после уменьшения шероховатости. У асфальтобетонов 8 лет. |
| Неровности на проезжей части дороги | Из-за неровности увеличивается частота приложения вертикальной нагрузки. Коэф. сцепления φ снижается из-зи подпрыгивания колес на неровностях. |
| Шероховатости покрытия и микрошероховатости | Чем больше шероховатость, тем значительнее площадь контакта покрытия шины и выше уровень сцепления, что увеличивает φ. Max высота отступов не должна превышать 5мм, большая шероховатость снижает φ. |
| Влажность покрытия | При дожде φ уменьшается, т.к. из влаги, пыли, частицы резины, капли нефтепродуктов образуется жидкая грязь, она снижает коэф. сцепления почти вдвое. На влажных и чистых покрытиях коэф. сцепления снижается по сравнению с сухими, но на меньшую величину. |
| Избыток органического вяжущего в покрытии | В жаркую погоду вяжущее выступает (потеет) и уменьшает значение φ. |
| Замасливание проезжей частидороги | Замасливание снижает φ в середине полосы движения его значение на 30% меньше, чем в краю. |
| Облединение | φ весьма мал. |
| Вид качения колеса | φ наибольший при продольном качении без бокового скольжения, при блокированном колесе коэф. сцепления снижается. |
| Увеличение нагрузки | С увеличением нагрузки на колесо φ снижается, особенно при больших нагрузках. |
| Скорость движения | С увеличением скорости движения φ снижается. |
| Тип рисунка протектора | На влажном покрытии шины с рисунком протектора, имеющие большую расчлинненость обеспечивают больший φ. При полном истерании протектора коэф. сцепления снижается на 35-45%. |
| Повышение давления воздуха в шинах | В начале коэф. сцепления повышается затем убывает. Повышение температуры шины на цементо-бетонных покрытиях несколько уменьшается, на а/б увеличивается из-за прилипания протектора к покрытию. Если резина имеет низкое качество, то приинтенсивном торможении между покрытием и шиной появляется много резиновой пыли, что снижает сцепление. |
Аквапланирование - это скольжение по воде. При движении автомобиля по мокрой поверхности создаётся так называемый "водяной вал", который возникает перед каждым колесом за счёт того, что автомобиль вытесняет воду из своего пятна контакта с дорогой. Автомобиль толкает вал воды перед собой, преодолевая дополнительное сопротивление качению, которое достигает 70 кгс. Но в один из моментов скорость превышает некую максимально допустимую величину для данного покрытия и данной толщины водяного покрова, и начинается аквапланирование - свободный "полёт" автомобиля по поврехности мокрого дорожного полотна. Скорость, при которой возникает аквапланирование, различна и зависит в первую очередь от качества шин и того, насколько дорога ровная. Качество шин влияет на то, насколько эффективно вода отводится от пятна контакта, а качество дорожного покрытия на то, насколько долго продлится аквапланирование. Если дорога ровная и покрыта таким же ровным слоем воды, то аквапланирование будет длится до тех пор, пока шины не восстановят способность отводить воду из пятна контакта. Если же дорога не очень ровная, то аквапланирование может прикратиться как только колёса попадут на сухой (возвышенный) участок.
Ровность покрытий и ее влияние на условия движения автомобилей, требования к ровности.
Автомобиль при движении взаимодействует с неровным покрытием. Нероновность имеет различные размеры и формы вызывающие вертикальные, продольные и поперечные колебания авто, которые передаются водителю. По влиянию на колебания авто неровности можно разделить на макронеровности, микрнеровности и шероховатость. 1) Макронеровности состоят из длинных плавных неровностей с длиной волны не менее 100м. Они влияют на работу двигателя и режим движения, но не приводит к колебаниям авто на подвеске. Фактически- это продольный профиль дороги.2) Микронеровности формируют микропрофиль поверхностии состоят из неровностей с длиной волны от 10 до 100 м, которые вызывают значительных колебания автомобиля на подвеске. 3) Шероховатость- совокупность неровностей длиной волны 3-10см, которые не вызывают низкочастотные колебания подвески, т.к. их поглощают шины. Все остальные неровности относятся к микропрофилю поверхности покрытия. Значительная часть этих неровностей формируется на стадии строительства, когда фактический профиль покрытия отличается от проектного на размер допустимых просветом под трех-метровой рейкой.
В процессе эксплуатации дороги глубина неровностей на а/б покрытиях может достигать 20мм на, на щебеночных и гравийных, обработанных вяжущим 40мм, на щебеночных и гравийных не обработанных 50мм. Колебания авто возникающие при движении по неровности поверхности разделяют на неустановившиеся и установившиеся. Неустановившиеся колебания наиболее распространены и возникают при наезде на еденичные или неповторяющиеся неровности различного размера и очертания. Установившиеся колебания образуются при наезде на регулярноповторяющиеся неровностей плиты, гребенка, стыки неровных плит. При длительном воздействии колебания вызванные неровностями становятся неприятными и непереносимыми. Единичные большие или длительного среднего значения колебания влияют на состояние водителя, снижают его работоспособность. Выделяют четыре критерия, по которым оценивают допустимость колебаний, удобство езды и комфортность для езды пассажиров и водителя, устойчивость грузов в кузове, надежность и долговечность работы частей авто, надежность и долговечность работы дорожных конструкций. Решающим является критерий обеспечения комфортоности водителя и пассажиров.
