轮胎的滚动阻力是摩擦力么
汽车理论第一章课后答案(结)
end
end
plot(ua,Ft,ua,Fz)
title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图','FontSize',13);
xlabel('ua(km/h)','FontSize',12);
ylabel('Ft(N)','FontSize',12);
gtext('Ft1')
gtext('Ft2')
gtext('Ft3')
Iw=2*Iw1+4*Iw2;%车轮总的转动惯量
for i=600:4000 %根据发动机外特性曲线计算（600—4000）转不同转速下的转矩
Ttq(i)=-19.313+295.27*(i/1000)-165.44*(i/1000)^2+40.874*(i/1000)^3-3.8445*(i/1000)^4;
合力 Fa 相对于法线前移一个距离 a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
滚动时有滚动阻力偶矩: Tf =Fza ,阻碍车轮滚动（图 1.1 b-2）。
（3）作用形式：滚动阻力 Ff =fw
Ff
=
Tf r
（f 为滚动阻力系数）
1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？
提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速（驻波现象的形成）以及轮胎的构造（子午 线较好）、材料、气压（气压越高系数越小）等有关。
)
max
2.91
再由
C
b
q hg
q
,
LL
所以前轮的附着率为 q amax 0.297 ,带入上式得到 C =0.754>0.6,所以
轮胎滚动阻力系数
轮胎滚动阻力系数什么是轮胎滚动阻力系数？轮胎滚动阻力系数是指轮胎在路面上滚动时所产生的阻力与轮胎受到的垂直载荷之间的比值。
它是衡量轮胎滚动能效的一个重要指标，对于车辆的燃油效率和行驶性能有着重要的影响。
在轮胎滚动阻力系数的计算中，一般使用轮胎滚动阻力系数（rolling resistance coefficient）或者称为轮胎滚动阻力系数（rolling resistance factor）来表示，通常记作RR。
轮胎滚动阻力系数的单位是N/N，也可以用百分比（%）来表示。
轮胎滚动阻力系数的影响因素轮胎滚动阻力系数受多种因素的影响，其中最主要的因素包括：1.轮胎结构：不同类型的轮胎结构会影响轮胎与路面之间的接触面积以及轮胎的变形情况，进而影响滚动阻力系数。
2.胎面材料：胎面材料的硬度、抗滑性能和耐磨性等特性会直接影响轮胎与路面之间的摩擦力，从而对滚动阻力系数产生影响。
3.胎压：适当的胎压对于降低轮胎滚动阻力系数非常重要。
过高的胎压会增大轮胎与路面之间的接触面积，增加滚动阻力；而过低的胎压会导致轮胎变形增大，同样使滚动阻力升高。
4.路面状况：不同类型的路面纹理和摩擦系数会影响轮胎与路面之间的接触情况，进而影响滚动阻力系数。
5.载荷大小：轮胎承受的载荷越大，滚动阻力也会相应增加。
轮胎滚动阻力系数的影响轮胎滚动阻力系数的大小直接影响着车辆的燃油效率和行驶性能。
较高的滚动阻力系数意味着更大的能量损耗，使车辆需要更多的能量才能保持运动。
因此，减小轮胎滚动阻力系数可以有效降低车辆的能耗和气体排放。
减小轮胎滚动阻力系数的好处不仅仅体现在燃油效率上，还会提高车辆的操控性能和舒适性。
较低的滚动阻力意味着轮胎与路面的摩擦力减小，车辆操控更加灵活，减少了转弯时的阻力，提升了行驶的稳定性和舒适性。
减小轮胎滚动阻力系数的方法降低轮胎滚动阻力系数是提高车辆燃油效率和行驶性能的关键。
以下是几种减小轮胎滚动阻力系数的方法：1.选择低阻力轮胎：在购买轮胎时，可以选择滚动阻力系数低的轮胎。
汽车理论_第五版_余志生答案..
第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N •m ）;n 为发动机转速（r/min ）。
汽车的滚动阻力
汽车的滚动阻力
汽车的滚动阻力是指在运行过程中车轮与路面之间产生的阻力。
滚动阻力的大小受多个因素的影响，包括：
1. 车轮的材质和结构：不同材质、不同胎面花纹的轮胎具有不同的滚动阻力。
通常，低滚动阻力和高抓地力的轮胎可以减小滚动阻力。
2. 车辆负载：车辆负载的增加会增加滚动阻力。
当车辆携带重物时，轮胎需要承受更大的载荷，从而增加了滚动阻力。
3. 路面状况：路面的平整度和摩擦系数会影响滚动阻力。
路面越平整，摩擦系数越大，滚动阻力越小。
4. 轮胎压力：轮胎的充气压力也会影响滚动阻力。
过低或者过高的轮胎气压都会增加滚动阻力。
5. 风阻：运动中的车辆会受到空气阻力的影响，这也是滚动阻力的一个重要组成部分。
6. 轮轴和轮毂的滚动摩擦：轮轴和轮毂之间的摩擦也会产生滚动阻力。
减小滚动阻力有助于提高汽车的燃油效率和行驶性能。
因此，汽车制造商通常会通过改进轮胎技术、减轻车辆重量、减少空气阻力等方式来降低滚动阻力。
轮胎滚动阻力与磨耗的关系
轮胎滚动阻力与磨耗的关系轮胎滚动阻力与磨耗之间存在一定的关系。
下面我将从多个角度来回答这个问题。
首先，滚动阻力是指轮胎在滚动过程中与地面之间的摩擦力。
滚动阻力的大小与轮胎的磨耗有一定的关系。
当轮胎与地面之间的摩擦力增加时，会导致轮胎的磨耗加剧。
这是因为摩擦力会使轮胎表面的橡胶材料受到摩擦和磨损，从而导致轮胎的磨耗增加。
其次，轮胎的材料和结构也会影响滚动阻力和磨耗之间的关系。
不同材料和结构的轮胎在滚动时会产生不同的摩擦力和磨耗情况。
例如，硬质轮胎通常具有较高的滚动阻力，但相对较低的磨耗，而软质轮胎则可能具有较低的滚动阻力，但相对较高的磨耗。
因此，轮胎的选择和使用也会对滚动阻力和磨耗之间的关系产生影响。
此外，路面条件也是影响滚动阻力和磨耗关系的重要因素之一。
不同的路面摩擦系数和粗糙度会影响轮胎与地面之间的摩擦力大小。
在较粗糙的路面上行驶时，轮胎与地面之间的摩擦力会增加，从而增加滚动阻力和磨耗。
而在较光滑的路面上行驶时，摩擦力较小，滚动阻力和磨耗相对较低。
此外，驾驶行为和轮胎的维护也会对滚动阻力和磨耗之间的关系产生影响。
急加速、急刹车和急转弯等驾驶行为会增加轮胎与地面之间的摩擦力，导致滚动阻力和磨耗增加。
此外，不正确的轮胎充气压力、轮胎磨损不均匀以及不定期的轮胎旋转等维护不当的情况也会加剧轮胎的磨耗。
综上所述，轮胎滚动阻力与磨耗之间存在一定的关系。
滚动阻力的大小受到轮胎材料和结构、路面条件、驾驶行为以及轮胎的维护等多个因素的影响。
合理选择轮胎、注意驾驶行为和维护轮胎的正常使用状态，可以有效降低滚动阻力和磨耗，延长轮胎的使用寿命。
汽车理论第五版-课后习题答案
第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N •m ）;n 为发动机转速（r/min ）。
轮胎的滚动阻力和抗湿滑性的分析
轮胎的滚动阻力和抗湿滑性的分析-6?《广州橡胶》2001年第l2期王晓中山大学化学与化工学院材料科学研究所,国家教育部"聚合物复合材料及功能材料"重点实验室广州,510275何立中青岛化工学院高材系青岛,266042摘要对轮胎的滚动阻力和抗湿滑性进行了理论分析,说明了轮胎的滚动阻力和抗湿滑性是不同的力学现象,两者之间没有必然的递增关系.从理论上澄清了在这个问题上的一些模糊认识,阐明了得到低滚动阻力,高抗湿滑性的轮胎的可能性.1前曹轮胎的滚动阻力,又称轮胎的滚动损失.自上世纪七十年代以来,对轮胎滚动阻力的研究成为国际橡胶界,轮胎行业日益关注的课题.减少轮胎的滚动阻力.是降低轮胎的耗油量,达到节能目的,降低行驶成本的重要途径l】.2l.据估计,轮胎的滚动阻力所消耗的油在整部汽车的耗油量中占相当大的比例J.因此,对于这一领域的研究,其意义之重大是毋容置疑的.目前国外的汽车商,都要求轮胎具有低滚动阻力.据统计,第二次世界大战以前,关于这一课题的研究文献总数不超过12篇.而进入上世纪七十年代以来,几乎每月都有新的文献发表.近三十年来,在国际性的橡胶会议上,有关这方面报告也占有很重要的地位.目前,国内对这方面的研究也日益重视.在对轮胎滚动阻力的研究中,经常出现这种现象:随着滚动阻力的降低,往往伴随着抗湿滑性(又称湿牵引力)的下降.这一缺点严重地阻碍了滚动阻力的进一步降低.由于国内在理论上对滚动阻力的理解存在着一些误区,故往往认为这是一种必然的现象.事实上,要单方面地降低轮胎的滚动阻力是比较容易做到的.有很多途径可以做到这一点.而既要使轮胎的滚动阻力有显着的下降,又要使其抗湿滑性降低不多或不降低, 同时其它的各项轮胎的性能指标也有好的平衡,则较为困难.而要既降低滚动阻力,又提高抗湿滑性,其难度就更大.抗湿滑性是轮胎行驶安全性的重要指标.对于乘用车,尤其是在高速公路上行驶的车辆,抗湿精性是非常重要的一个指标.从近年国内发表的文献来看,以单方面降低轮胎滚动阻力的研究较多.同时讨论到滚动阻力和抗湿滑性的文献就较少.而国外的文献,很多都是把滚动阻力和抗湿滑性联系起来讨论的.在理论上对滚动阻力和抗湿滑性的模糊认识阻碍了这方面的深入研究.因此,有必要清楚地理解轮胎滚动阻力和抗湿滑性的严格定义,以利进一步的研究.2轮胎的滚动阻力(即滚动损失)在国内对轮胎滚动阻力的理解和研究方面,存在着一些误区.首先,容易望文生义,真地认为轮胎的滚动阻力是一种"力,即严格的物理学意义上的"力".下面的分析将表《广州橡胶)2001年第12期明,轮胎的滚动阻力不是严格的物理学意义上的"力".而是一种能量损失的度量.这不是简单的咬文嚼字,而是牵涉到对滚动阻力的测量是否正确的问题,因为在物理学上,力和能量的测量方法是不同的;在数学上,它们则是不同的量(前者是矢量,后者是标量).而且,也牵涉到上面提到的关于滚动阻力与抗湿滑性是否存在着必然的递增关系的问题.当把轮胎的滚动阻力理解成一种力时,就容易误把轮胎的滚动阻力和轮胎的牵引力等同起来,这样,也就容易误把轮胎的滚动阻力和轮胎的湿牵引力(即抗湿滑性)等同起来.另外,也有人误认为轮胎的滚动阻力就是轮胎与路面的摩擦力,误认为就是这种摩擦力造成了汽车的耗油.由此可见,从理论上理解轮胎滚动阻力的严格定义是十分重要的. 在早期的关于轮胎滚动阻力研究的经典文献中,是把滚动阻力称为"滚动损失(Rollingloss)的.选一术语清楚地表明,这是一种能量的损失.但在近三十年来,绝大部分国外文献都采用了"Rom~gr~mistm,oe"一词.国内文献把它翻译成"滚动阻力.但从英文原文上看,这里没有物理学上的"力(Force)"的意义.这显然是一个汉译的问题.从目前查阅的国外文献来看.在工程上,多采用"Rollingr~istance"一词.当涉及到理论问题的研究时,则多采用"Rollinsloss"一词.然而,两者在意义上被认为是等同的.从严格的意义上讲,"Rollingloss"一词更为贴切.但从工程上讲."Rollingresistance"一词则更为形象,这大概也是后者使用得更为普遍的原因之一.轮胎滚动时,需要持续不断地向其提供能量,以保持轮胎的行进.这是人所共知的现象.造成轮胎滚动时能量损失(即轮胎的滚动阻力)的原因,可以归结为下列几点i6】: (1)轮胎在坚硬的路面行驶时,越过粗糙路面需要增加势能;(2)轮胎在软质路面行驶时的打猎现象会造成能量损失;(3)路面材料的的滞后损失;(4)轮胎材料的滞后损失;(5)轮胎行进时克服空气阻力造成的能量损失.上述第(1)点,对于完全刚性的轮子来说,所造成的能量损失是相当大的.但对于具有弹性的充气轮胎来说,粗糙路面对轮胎的冲击能量由于轮胎的弹性作用而大大减少,所以,可以忽略不计.轮胎在软质路面如沙子地等行驶时.路面打滑现象造成的能量损失很大.但目前在绝大多数的情况下,汽车是在水泥或沥青等硬质路面上行驶,此时打猎现象很少出现另外,同用高弹性材料制成的轮胎相比,用硬质材料制成的路面其滞后损失也很小. 因此,上述前三点对于轮胎滚动阻力的影响可以忽略不计.空气阻力主要是由汽车行驶时的速度,轮胎的几何形状,体积等所决定的,与轮胎的材质,结构无关.由于空气阻力主要取决于汽车行驶时的条件,通常在轮胎的结构设计中,把它当作另一个课题,而不当作结构设计的一个影响因素.综上所述,轮胎在滚动过程中的滚动损失(即滚动阻力),主要是由于轮胎材料的滞后损失所引起的.DJScl1u血7J对滚动损失作出了下列定义:"轮胎的滚动损失是轮胎在路面滚动越过单位距离时机械能转化为热能的能量." (原文为"Rollinglossisthemechanical∞一ergy(xmvertcdintoheatbyatirem咖haunit distanoeo1'1theroadway.")若以PR表示消耗在轮胎滚动过程中的能量损失,以Pi表示由发动机输入的能量, Pn表示自轮胎输出的能量.则PR=B—Po(2—1)PR作为热量而散发掉.?8?《广州橡胶)2001年第12期若轮胎以线速度v在路面上滚动,则由(2—1)式,轮胎的滚动损失(即滚动阻力)FR就定义为—PFR=(2—2)V(2—2)式便是轮胎滚动损失(即滚动阻力)定义的数学表达形式.D.J.sc对轮胎滚动阻力的定义式是公认的经典定义.由该式可见,轮胎的滚动阻力并不是一种力学意义上的"力",而是能量的损失.3轮胎滚动阻力的粘弹性模型与表征为了半定量或定量地描述轮胎的滚动阻力,许多研究者致力于发展表征轮胎滚动阻力的数学模型.这些数学模型除了经验公式之外,大部分是以轮胎材料的粘弹性作为理论的基点.D.J.Sehm~ngrJ指出,轮胎体积元的滚动阻力可以用下列式子表示:Ⅱ0圈=仰0甸VBirIB(3—1)式中却是应力振幅,是应变振幅,8是损耗角,Ⅱ0BB是轮胎每滚动一周体积元的能量损失,v是橡胶的体积.由于一般情况下a很小,敞BirIB可用损耗角正切值代替,于是(3—1)式变成Ⅱ0BB="0V(3—2)当值和却,是体积元V的函数时,(3—2)式须写成积分式Ⅱ0日8=j响t(3—3)(3—2)式与(3—3)式是根据材料的牯弹性理论推导出来的,具有普适性.但实际上, 应用起来却有很大的困难.因为轮胎各点所受的应力与应变是不同的.轮胎的各部分材料不同.其损耗角正切值也不同.理论上,必须测出各体积元的应力,应变和t值再积分,才能求出总的能量损失.限于目前的技术水平,难于做到这一点.于是.多年来,很多研究者致力于将应力和应变的情形简化,提出了各种粘弹性理论模型,以求出能量损失的近似值.这些模型虽然各不相同,但都是以(3—2)与(3—3)两式为其基本出发点的.在本文中,就不拟对这些粘弹性理论模型做详细介绍了.(3—2)式与(3—3)式虽然在直接用于定量分析方面存在困难,但在定性分析方面却是有效的.由上述二式可见,损耗角正切值是研究轮胎材料滚动阻力的重要物性参数.当轮胎的其它结构参数不变时,材料的值越小,其滚动阻力也越小.所以,t值被广泛用来表征轮胎材料,特别是胎面胶材料的滚动阻力.4影响轮胎滚动阻力的因素影响轮胎滚动阻力的因素很多.基本上可以概括为下列几个方面:4.1使用条件轮胎的使用条件对其滚动阻力有很大的影响.对于轮胎的行驶速度,载荷,内压,下沉率,环境温度和轮胎温度等因素的影响,已经作了较多的研究,并推导出一些公式. 4.2结构研究表明,轮胎的类型,重量,各部分的几何尺寸如轮辋宽度,外径,断面高宽比,胎面胶的厚度,帘布层的类型和结构等都对轮胎的滚动阻力有较大的影响.而且.各部分的构造是互相制约的.改变某一部分的构造会引起另一部分的变化.必须作综合考虑. 通过对轮胎结构进行改进,已能较显着地降低滚动阻力.采用子午线轮胎,可使滚动阻力显着下降.在这方面已有大量的文献报道.4.3胎面腔胎面胶的滚动阻力在整个轮胎的总的滚动阻力中占很大的比铡.据估计,可高达50%一60%[5J【.由此可见,胎面胶在滚动阻力的研究中占有很重要的地位.胎面胶的胶种,补强剂和硫化体系等,都对滚动阻力有很大的影响.在轮胎的使用条件已经不能改变,轮胎《广州橡胶~2001年第12期?9的结构也已经定型的情况下,要进一步降低轮胎的滚动阻力,较简便又较有效的的方法就是设法降低胎面胶的滚动阻力.所以,从目前的国内外文献来看,关于降低轮胎胎面胶的滚动阻力的研究占有很大的部分.5轮胎滚动阻力与抗湿滑性的力学分析轮胎的抗湿滑性是衡量轮胎行驶安全性,尤其是在湿雨天的行驶安全性的重要指标.对于乘用车,轮胎的抗湿滑性就更为重要. 轮胎的牵引力是由胎面胶与路面的摩擦产生的.换言之,这种摩擦力正是轮胎的牵引力,而不是对轮胎行驶产生不利的滚动阻力(理解这一点很重要,下面还要作详细的介绍和分析).轮胎的抗湿滑性是衡量其湿牵擦力的指标.当汽车在雨天中的湿路面行驶时,由于水的作用,轮胎的湿摩擦力会大幅度下降.所以,胎面胶的抗湿滑性是一个重要的指标.在很多关于胎面胶的滚动阻力的研究中,随着滚动阻力的降低,抗湿滑性也会随着下降.事实上,要单方面地降低滚动阻力是较容易的.困难的地方在于既要降低滚动阻力,又要保持,甚至提高抗湿滑性,同时,胎面胶的其它的指标,如硬度,定伸强力,圆弹率, 扯断强度,断裂伸长率和抗撕裂强度等也要保持在合适的水平.由于容易误把轮胎的滚动阻力和轮胎与路面的摩擦力等同起来,往往会误认为低的滚动阻力必然会带来低的抗湿滑性.因此,对轮胎的滚动阻力和摩擦力作出严格的力学分析是十分重要的.同时,这种分析也可以为研究低滚动阻力,高抗湿滑性的胎面胶提供理论指导.D.J.scbI'】曾对轮胎的滚动过程进行力学分析.如图5—1所示,驱动力矩T使轮胎以角速度m转动,以线速度v在路面上向前行进.轮胎与路面摩擦而产生摩擦力.F】就是使轮胎带动汽车向前运动的牵引力.当轮胎在湿路面行驶时,FI就是纵向湿摩擦力.由于承载重力的作用,使轮胎产生下沉,故轮胎的中心点0与路面的距离II1同轮胎的实际半径R不同,II1<R.(5—1)轮胎与路面的接触不是一个点,而是具有一定长,宽度的面.重力的作用婕得路面对轮胎产生支承力R.对于完全刚性的滚轮,支承力FI通过滚轮的中心线;对于完全没有弹性的粘性材料,的作用点在距中心点长度为l的P点处.此点是轮胎接触面的边缘.这是两种极端的情形.对于具有粘弹性的橡胶材料,FI的作用点处于离中心线的距离为e的地方(0≤e≤1).e的大小取决于材料的粘弹性,取决于材料滞后损失的大小.材料的粘性越大,滞后损失越大,则e越大.图5—1轮胎滚动过程受力分析示意图由力矩平衡原理,从图5—1可得到下列关系式:T=FlII14-F|e(5—2)另一方面,C,ough[gJ,船1珊v和Kmtin[】曾推导出滚动阻力于驱动力矩T,纵向摩擦力F|的关系式:FR=To(5—3)其中T可以大于零(轮胎为主动轮的情形),也可以小于零(轮胎为从动轮的情形)或等于零(自由滚动的情形).因为?1O?《广州椽胶)2OO1年第12期v:o,111故珊1v—m另由(5—2)式,得=将(5—5),(5—6)代入(5—3)式中,得(5—4)(5—5)(5—6):一[](5-7)即:(5—8)着令M=(5—9)则rR=RI(5-lO)另困Rl:~/R2一e2(5—11)故(5—10)式也可以写成FR屉e=(5-lz)比值e/R反映了轮胎材料滞后损失的大小.(5—8),(5—9)和(5一lz)式表明,轮胎的滚动阻力与材料的滞后损失及由重力引起的支承力有关.由于汽车载重是一定的,就轮胎的结构设计而论,滚动阻力的大小取决于材料滞后损失的大小,滞后损失越小,滚动阻力就越小.力矩呱称为滚动阻力矩.(5—10)式表明,造成滚动阻力的原因.是由滚动阻力矩M引起的.从上述的分析,可以得到下列的重要结论: (1)轮胎在滚动过程中,存在着驱动力,纵向摩擦力和由载重引起的支承力.构成滚动阻力矩的力是支承力.(2)由于材料的滞后损失是造成轮胎滚动阻力的真正原因,故在研究胎面胶的滚动阻力时,可用材料的滞后损失参数,如损耗角正切值t,损耗模量EJr等来表征胎面胶的滚动阻力.t越小,损耗模量越小,则胎面胶的滚动阻力就越小,反之亦然.(3)滚动阻力矩的大小与纵向摩擦力F,无关.当纵向摩擦力Fx的方向与速度v同向时(FI>0),表现为轮胎的牵引力;当纵向摩擦力FI的方向与速度v反向时(FI<0), 表现为轮胎的制动力;在湿路面行驶时,FI表现为轮胎的纵向湿摩擦力(湿牵引力).由此可见,滚动阻力矩与轮胎的牵引力,刺车能力,抗湿滑性无关.(4)在降低轮胎胎面胶滚动阻力的研究中,很多情形都是随着滚动阻力的降低,抗湿滑性也就随着下降.故容易造成这样一种错误看法,以为两者的增减必须一致.上述的分析表明.轮胎的抗湿滑性取决于湿摩擦力,滚动阻力取决于由支承力引起的滚动阻力矩.滚动阻力与摩擦力是由两种不同的机理引起的摩擦系数的大小与滚动阻力的大小无关.故在降低滚动阻力的同时,提高或不削弱抗湿滑性的可能性是存在的.目前已经有文献报道,可获得既降低滚动阻力,又提高抗湿滑性的轮胎胎面胶.这也说明了上述的分析是对的.但目前投入应用最多的是降低了滚动阻力,抗湿滑性又降低不多或不降低的胎面胶.这是因为,除了这两个性能指标需要考虑之外,还要兼顾到轮胎的其它熏要性能指标.而要获得一个具有良好综合平衡的胎面胶配方,是需要做大量的工作的.关于降低轮胎胎面胶滚动阻力,提高或不降低抗湿滑性的方法,限于篇幅,这里就不傲详缎介绍和分析了.只是简单地提一下.胎面胶的滚动阻力的降低和抗湿滑性的提高,与胎面胶的配方和硫化条件有关.胎面胶的补强荆的种类和用量,胶种的种类,用量和共混比例以及交联荆的种类和用量等,都会影响到轮胎的滚动阻力和抗湿滑性的变化. 从轮胎滚动阻力的粘弹性模型的表征和《广州橡胶)2o01年第12期对轮胎滚动过程的力学分析可见,轮胎的滚动阻力与构成轮胎材料的损耗角正切值t密切相关.降低胎面胶材料的值是获得低滚动阻力的重要方法.同时,损耗角正切值t也可以作为衡量轮胎胎面胶滚动阻力大小的表征值.参考文献1.何立中,论述原料生胶与碳黑对轮胎滚动阴力的关系,中国化工学会橡胶学会论文.19832.叶可舒,橡胶工业,1984,NO4,p37.3.Kuesler.J.E.,et日1.,RllbberWorld,1979.Ⅷ.180.No.5,026.4.Yoshiraara,N.;Okuymna,M.,Yamag-ishi,K.,TireRoilingResistance,1982(Jb. 1983).Ed.Schuring,D.J.,Lancaster,Penn~ylva- nia,p5～56.5.周士崇.轮胎滚动损失对汽车油耗的影响,辽宁交通科技,1998,V o1.21,NO2,074-75.6.Clark,S.K.,TireRollingResistance,l982(pub.1983),Ed.Sc.hming,D.J.,1ANCAST- FaR,Pennsylvania,p1.7.Sehurlng,D.】.,RubberChem.Techno1.,1g80,W.153.No.3p600.8.Chang,L.Y.;Slaanldet~,】.S.,Tire RollingResigance,1982(口I】b.1983),Ed.Schur- ing,D.】.,IANCAS1ER,P(~nnsylvaaia,p24～42.9.Cough.V.E.,Wear,1958,No.2,p107.10.滕国兴,鞠衍明,轮胎滚动阻力测试设备的研究.橡胶工业,1997,Co1.44,NO7, 0426～429.11.涂学忠译,未来轮胎的发展方向一低噪声和低滚动阻力,橡胶工业,1996,W.43, No.10p637.12.赵献荣,对目前压路机整机滚动阻力简化计算的质疑,筑路机械与施工机械化, 1998,v01.15,No.5,04l～42.13.周锋,尹锡权,许爱民等,功率平衡法测试汽车的滚动阻力系数,华南理工大学学报(自然科学版),1999,V o91.127,No.7,o73—76.14.尹锡权,许爱民,周锋,车辆行驶工况滚动阻力系数的测定,汽车技术,1999,No.2, 023～25.15许爱民,尹锡权,周锋等,汽车行驶工况的滚动阻力及其测试,公路交通科技, 1999,vd.16.No.3,pl0～11.(上接第15页)亚胺等多烯多胺胺化雨得.当聚异丁烯胺化物的极性端基与非极性端基比为1:2时.具有优良的清净分散性能.聚异丁烯胺化物也是润滑油的高效清净分散剂.4改善汽油燃烧性能的添加剂高分子量聚异丁烯直接添加汽油中可以改善汽油燃烧性能.聚异丁烯汽油添加剂是由美国华盛顿的1所大学与通用技术应用公司(GTA)共同开发成功的,现正在加利福尼亚州,马里兰州和威斯康星州以及中国,日本和爱尔兰进行试验.当汽油与氧气在发动机内混合点火时产生COz和HzO,释放出启动发动机的能量,但是由于空气中含有的氧气不足以使汽油不完全燃烧,一部分烃处于没有燃烧的状态,造成污染.聚异丁烯不是简单地增加氧含量,而是改变汽油的物理性能,它对包括柴抽机在内的各种发动机起作用当把汽油喷人到汽车发动机的燃烧室时,小分子的烃立即与大分子的烃分离.且首先燃烧,大分子的烃则燃烧不完全.汽油中加入少量高分子量聚异丁烯就减少大分子烃与小分子烃的分离,可使汽油在较低的温度下更均匀地燃烧,大大提高燃料的辛烷值,减少未燃烧烃的量.加入聚异丁烯不仅减少烃和一氧化碳污染物的产生,使燃烧更充分,同时还能减少氮氧化物排放量.。
车轮受到的阻力
车轮受到的阻力车轮受到的阻力，是指在车辆行驶过程中，车轮与道路之间的摩擦力量。
阻力的大小直接影响到车辆的行驶速度和燃油消耗量，因此对于了解车辆动力系统和行驶性能的相关知识，了解车轮受到的阻力是非常重要的。
一、车轮阻力的类型车轮阻力包括轮胎轮缘与地面接触的摩擦阻力、轴承摩擦阻力和空气阻力。
其中，轮胎与地面接触的摩擦阻力是主要的阻力来源。
1.轮胎与地面接触的摩擦阻力摩擦阻力是由于轮胎与地面之间的摩擦力产生的。
当车轮前进时，它们通过所行驶的地面材料表面时经常会失去一些能量。
例如，如果车轮穿越了一个坑洞，车轮将下降到坑洞底部，摩擦阻力将作用于轮胎和地面之间，减慢车轮行进速度。
这种类型的阻力随着车辆速度的增加而增加。
2.轴承摩擦阻力轴承摩擦阻力是产生于车轮和车辆底盘之间的摩擦阻力。
车轮的轴承受到载荷和压力的作用，当车轮前进时，轴承必须抵御其产生的摩擦阻力，这也将降低车轮的行进速度。
3.空气阻力空气阻力是指所经过的空气对车轮的阻碍作用。
空气阻力在高速行驶时增加，特别是在行驶速度超过60英里/小时（96.5公里/小时）时。
由于空气阻力是随速度增加而增加的，因此高速公路上的空气阻力是非常重要的。
二、车轮阻力的因素1.车轮半径轮胎的半径对于车轮阻力的大小有直接的联系。
轮胎的半径越大，则轮胎和地面之间的接触面积越大，摩擦力也就越大，阻力自然也就相应增加。
2.轮胎材料轮胎材料对阻力的大小有重要影响。
车轮胶材的弹性、耐磨性和硬度都会影响到其与地面的摩擦力，进而影响阻力的大小。
而在不同的路面条件下，使用不同的轮胎也可以使车辆在行驶过程中减少阻力，提高行驶的速度和燃油经济性。
3.路面状况路面的状况对车轮阻力的大小也有直接的影响。
在平滑的路面上行驶，摩擦阻力相对较小，车速也就相应提高。
而在起伏不平、路面泥泞或积水的情况下，摩擦阻力将增加，使车速减慢。
4.车辆质量车辆的质量是造成阻力增加的重要因素。
车辆的质量越大，轮胎与地面之间的接触面积就越大，摩擦力也就越大，阻力自然也就相应增加。
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守护迷途2014-11-14
你是本科生？
滚动阻力跟摩擦力并不是一个概念，如果你是学车辆的朋友，你可以看一下汽车理论，上面介绍阻力的时候只有三种阻力，并没提到过摩擦力，这是因为汽车的摩擦力并不都是阻力，摩擦力一部分提供汽车向前的动力，另一部分是阻力，所以摩擦力跟滚动阻力不是一个概念，大小也是不一样的。
滚动阻力有个计算公式：F=Wf
轮胎的滚动阻力是摩擦力么?在高速公路上匀速行驶的轿车滚动阻力有多大?
轮胎的滚动阻力是摩擦力么?在高速公路上匀速行驶的轿车滚动阻力有多大?颜゛物理201 Nhomakorabea-11-14
优质解答
滚动阻力不是摩擦力.滚动阻力尽管叫做力,但实际上是一种能量损失.轮胎滚动阻力产生的主要原因是轮胎橡胶具有粘性.
具体来说,轮胎橡胶不但具有弹性,而且也有粘性.轮胎因承受车辆的重量而变形,并使轮胎局部的材料（特别是橡胶材料）产生弯曲、压缩和剪切变形；轮胎每滚动一圈,这种变形就交替一次.由于橡胶具有粘性,这些变形必定要消耗能量（参考粘弹性力学的相关知识）,同时其中一部分能量将转换为热能,使胎温升高.这种能量损失过程就是轮胎滚动阻力的原理.
随着环境保护的不断加强和轮胎技术的不断进步,轮胎的滚动阻力正不断降低.现在轿车轮胎的滚动阻力系数（轮胎滚动阻力与载荷的比例)通常在千分之十左右.例如,轿车重量约1.5吨,千分之十就是15kg,换算成力是150N,每个轮胎的滚动阻力约40N.
鈊樢2014-11-14
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