汽车轮胎与地面的滚动摩擦系数是多少?

如题所述

汽车轮胎与地面的滚动摩擦系数,是衡量轮胎与路面摩擦力的关键指标,受车速、路面类型以及轮胎材料特性、路面平整度、滚轴直径和荷载分布等多种因素影响。当车辆以50千米每小时的速度行驶在优质的沥青或混凝土路面上,滚动阻力系数大约落在0.010至0.018的范围内。


计算滚动摩擦系数的过程涉及车辆重量m(通过公式m G=mg确定),首先让车辆在低速、匀速状态下行驶,测量扭矩表的数值。摩擦力F可以通过驱动力计算,即F = (扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率) / (轮胎半径),其中半径单位为米,而摩擦系数则等于F除以G。


滚动摩擦在工程实践中广泛应用,其目标在于减小阻力。古代埃及金字塔建造中已见其身影。随着车轮的出现,人们认识到滚动摩擦与滑动摩擦有根本区别,滚动摩擦的动摩擦系数及静摩擦系数都相对较低。


钢管混凝土滚轴的滚动摩擦系数平均值在2%至4%之间,但随荷载增加,摩擦系数会有所减小。通过对比不同直径实心钢滚轴的试验,结果显示摩擦系数随滚轴直径增大而降低,而随着荷载增加又有所上升。试验还表明,启动阶段的摩擦系数通常大于匀速运动时的值。


使用长200mm的140×5mm空心钢管滚轴进行试验,当荷载均匀分布时,启动阶段的摩擦系数测量值在3%至4%之间。然而,由于试验方法、条件以及滚轴种类的差异,结果可能存在较大波动。影响滚动摩擦系数的主要因素包括材料特性、路面平整度、滚轴直径和荷载分布情况等。

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