Динамика движения колеса. Понятие о циркуляции мощности в трансмиссии

Качение колеса может осуществляться на одном из пяти режимов: ведущем, свободном, нейтральном, ведомом и тормозном.

1) Ведущий режим – это режим, при котором колесо нагружено силой тяги и приводится во вращение крутящим моментом Мк, вектор которого совпадает с вектором угловой скорости в этом режиме работает ведущее колесо.

2) Свободный режим – это режим, при котором колесо приводится в вращение крутящим моментом Мк и продольная сила Рх = 0, следовательно Рх = 0. Этот режим возможен при равномерном движении полноприводного автомобиля на горизонтальном участке пути.

3) Нейтральный режим – это режим, при котором колесо приводится во вращение одновременно крутящим моментом Мк и толкающей силой Рк. Этот режим возможен у полноприводных автомобилей при переходе от свободного режима к ведомому и наоборот.

4) Ведомый режим - это режим, при котором колесо приводится во вращение толкающей силой, а крутящий момент Мк = 0. В этом режиме работает ведомое колесо.

5) Тормозной режим – это режим, при котором колесо нагружено тормозным моментом Мт, вектор которого направлен в противоположную сторону вектору угловой скорости ωк и приводится в движение толкающей силой Р.

У полноприводных автомобилей при прямолинейном движении все колеса вращаются с одинаковой скоростью при заблокированной трансмиссии.

Однако, в условиях эксплуатации машин при неравномерном распределении массы между осями или разной степени износа шин возможны случаи, когда радиусы колес разных осей не равны. В этом случае появляется такое явление как циркулирующая мощность.

Циркулирующая мощность – явление вредное. Она увеличивает нагрузки в трансмиссии, повышает расход топлива и износ шин. Максимальных значений она может достигать при движении с заблокированной трансмиссией, максимальной нагрузкой на опорной поверхности с высоким коэффициентом сцепления. В отдельных случаях превышать мощность двигателя.