а
2
= arccos(1
−
h
z
/R
кол
)
. При этом боковая поверхность шины пло-
щадью 0,2 м
2
обдувается воздухом, скорость которого равна скорости
движения машины. С такой же скоростью обдувается торцовая поверх-
ность шины, расположенная между кузовом и дорогой. Площадь дан-
ного участка равняется примерно 0,05 м
2
. Остальные участки шины
закрыты от внешнего воздействия корпусом и колесной нишей, скоро-
сти движения воздуха в которых составля.т 50. . . 75% максимальной
величины. Это позволит для упрощенных расчетов принимать коэф-
фициент теплоотдачи от шины в воздух
а
2
, равным 30 Вт/м
∙
K. Таким
образом, величину
а
1
можно принять равной 1,28 Вт/м
∙
K, а
а
3
— от 0,3
до 0,9 Вт/м
∙
K. Коэффициент
@
1
равняется
21
,
5(
а
1
s
1
+
a
2
s
2
) = 450
, а
@
2
равняется
4300(
а
1
s
1
+
a
2
s
2
) = 90000
. Полученные данные свидетель-
ствуют о том, что только около 0,5% энергии передается от колеса
на дорогу, а 99,5% энергии передается в воздух. Таким образом, без
значительной погрешности расчета величину энергии, подведенной к
поверхности дороги от одного колеса, можно определить из выраже-
ния:
N
1
t
=
a
1
s
1
(
@
1
+
@
2
s
1
,
5
)
ϕ
a
1
s
1
+
a
2
s
2
+
a
3
s
3
=
ϕ
(1 + 200
s
1
,
5
)
.
(7)
Таким образом, при скорости движения 60 км/ч энергия от одно-
го колеса, передаваемая асфальтовой поверхности дороги, составит
1,1 Вт, а при скорости 90 км/ч — 2,3 Вт. При буксовании на льду вели-
чина энергии, передаваемая дороге, составит 20 Вт, а при экстренном
торможении на асфальте — 140 Вт. Полученная зависимость полно-
стью подтверждается экспериментальными данными, приведенными
в работах [1, 2]. Следует отметить, что в большинстве работ в указан-
ной области рассчитывают тепловой режим в зоне контакта колеса с
дорогой при экстренном торможении, непосредственно влияющем на
безопасность движения. Согласно данным работы [3], при экстренном
торможении по чистому асфальту мощность, передаваемая дороге, со-
ставит около 140 Вт, а общая энергия торможения при скорости 90 км/ч
(25 м/с) — 87 500 кВт. С учетом работы в режиме торможения четы-
рех колес суммарная тепловая мощность, выработанная в результате
торможения и переданная дороге, составит 560 Вт или 0,5% общей
энергии торможения.
Если в результате торможения температура дороги превысит тем-
пературу воздуха, то начнется противоположный процесс — передача
теплоты от дороги в атмосферу. Мощность указанного процесса будет
определяться выражением
N
2
t
= (
a
4
s
дороги
+
a
5
s
cнeга
+
а
6
s
льда
)Δ
t,
где
a
4
,
a
5
,
a
6
— коэффициенты теплоотдачи между поверхностью до-
роги и воздухом, снегом и льдом соответственно,
s
дороги
— чистая по-
верхность дороги;
s
снега
— площадь дороги, покрытая снегом;
s
льда
—
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 3 83
