Залежність впливу тиску на опорну поверхню від тиску в літній шині розміром 225/55 R18

Автор(и)

  • Олександр Писарцов Харківський національний автомобільно-дорожній університет, вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-4661-5441

DOI:

https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2025.56.0.02

Ключові слова:

тиск у шині, тиск на опорну поверхню, площа плями контакту, прохідність, шини, Opel Grandland

Анотація

Проблема. Під час вивчення питання по впливу тиску у шинах на транспортних засобах категорії М1 на опорну поверхню, було встановлено, що дослідження сучасних типорозмірів шин не проводився, а це може стати у нагоді під час руху автомобілів загальної прохідності по перересічніій місцевості. Цим і було обумовлено дане дослідження.  У цій статті досліджено взаємозв’язок між внутрішнім тиском у шинах і тиском, який транспортний засіб чинить на опорну поверхню. Питання оптимізації тиску в шинах є особливо актуальним для забезпечення високої прохідності автомобіля, зменшення навантаження на дорожнє покриття та покращення керованості, особливо в умовах експлуатації по м’яких або нерівних поверхнях (пісок, болото, сніг тощо). Також розглянуті варіанти впливу на тиск на опорну поверхню, для підвищення прохідності транспортного засобу і практичні рішення для підвищення прохідності. Метою дослідження було встановлення залежності між зміною внутрішнього тиску в шинах і величиною питомого тиску на опорну поверхню. Оригінальність. Проведено експериментальні дослідження за наведеним у статті алгоритмом на автомобілі категорії М1 загальної прохідності «Opel Grandland 1.5 BHDi» на рівній бетонній поверхні при встановлених літніх шинах Michelin Primacy 3 розміру 225/55 R18 98V. Результати. Визначено, що зменшення тиску в шинах з 2,1 до 1,6 атмосфери призводить до зниження  тиску на опорну поверхню з 1,37 до 1,08 кг/см², що потенційно підвищує прохідність. Описано механізм впливу ваги транспортного засобу та площі контакту шин з опорною поверхнею відносно величини тиску у літніх шинах типорозміру 225/55 R18. Також була установлена наявність майже обернено пропорційної залежності між тиском у шинах i тиском на опорну поверхню. У статті наведено графічні та аналітичні залежності, а також обґрунтовано доцільність зниження тиску шин у контексті експлуатації транспортних засобів у складних дорожніх умовах. Практична цінність. Результати дослідження можуть бути використані в проектуванні колісних транспортних засобів, а також у практиці експлуатації автомобілів в умовах бездоріжжя.

Біографія автора

Олександр Писарцов, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, 61002

к.т.н., старший викладач кафедри автомобілів ім. А. Б. Гредескула

Посилання

Samuel K. Clark, Mechanics of Pneumatic Tires, Nat. Bur. Stand. (U.S.) (1971), Monogr https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/MONO/nbsmonograph122.pdf

D.L.O. Smith, J.W. Dickson (1990), Contributions of vehicle weight and ground pressure to soil compaction, Journal of Agricultural Engineering Research, Volume 46, Pages 13-29, https://doi.org/10.1016/S0021-8634(05)80110-6

Chen, B.; Ding, P.; Wei, G.; Xiong, C.; Wang, F.; Yu, J.; Yu, H.; Zou, Y. A (2023) Study on the Contact Characteristics of Tires–Roads Based on Pressure-Sensitive Film Technology. Materials, 16, 6323. https://doi.org/10.3390/ma16186323

Arriaga, F., B. Luck, and G. Siemering (2018) Managing Soil Compaction at Planting and Harvest (A4158). Madison, WI: UW–Madison Division of Extension from https://learningstore.extension.wisc.edu/products/managing-soil-compaction-at-planting-and-harvest-p1883

Clemson/Michelin study impact of tyre pressure on soil compaction in South Carolina / Direct driller magazine, The Future of Your Soils/Issue 25 – 2024 https://directdriller.com/clemson-michelin-study-impact-of-tyre-pressure-on-soil-compaction-in-south-carolina/

Parker Williams, Brian Luck, Francisco Arriaga, Dennis Hancock, and Jessica Drewry (2020) How much ground pressure am I applying with my different tire and vehicle configurations? University of Wisconsin–Madison Division of Extension, from https://cdn.shopify.com/s/files/1/0145/8808/4272/files/A4181.pdf

Robert Douglas, David Woodward, Alan Woodside OBE (2011) Road contact stresses and forces under tires with low inflation pressure, Canadian Journal of Civil Engineering, https://www.researchgate.net/publication/237188591_Road_contact_stresses_and_forces_under_tires_with_low_inflation_pressure

Duiker, S. (2004). Avoiding Soil Compaction. Penn State Extension. Retrieved March 26, 2020 from https://extension.psu.edu/avoiding-soilcompaction

G.D. Vermeulen, U.D. Perdok (1994) Chapter 19 - Benefits of Low Ground Pressure Tyre Equipment, Developments in Agricultural Engineering, Elsevier, Volume 11, Pages 447-478 https://doi.org/10.1016/B978-0-444-88286-8.50027-1

A.J. Koolen, P. Lerink, D.A.G. Kurstjens, J.J.H. van den Akker, W.B.M. Arts (1992) Prediction of aspects of soil-wheel systems, Soil and Tillage Research, Volume 24, Issue 4, https://doi.org/10.1016/0167-1987(92)90120-Z

Marco Furlan, Matthew Strang, Mateo Gladstone, Henning Olsson (2025) Measurement of Contact Patch Pressure Behaviors in High-Speed Dynamic Conditions. Tire Science and Technology 53 (1): 2–13. doi: https://doi.org/10.2346/789802

Mehari Z. Tekeste, Thomas R. Way, Wayne Birkenholz, Sally Brodbeck (2023) Journal of the ASABE. 66(1): 75-84

https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=53760

Marco Costanzi, Vincent Rouillard, Cebon David (2019) Effects of tire contact pressure distribution on the deformation rates of pavements. 9th International Symposium on Heavy Vehicle Weights and Dimensions. International Forum for Road Transport Technology https://www.researchgate.net/publication/237260941_Effects_of_tire_contact_pressure_distribution_on_the_deformation_rates_of_pavements

Van, N.V., Matsuo, T., Kuomoto, T., Inaba, Shigeki, (2008) Effects of tire inflation pressure on soil contact pressure and rolling resistance of farm tractors Bull Fac Agr Saga Univ https://www.researchgate.net/publication/292697477_Effects_of_tire_inflation_pressure_on_soil_contact_pressure_and_rolling_resistance_of_farm_tractors

Ishan P. Mehta, Sudhendunath N. Pande, Mayank B. Patel, Gurpritsingh T. Virdi (2017) Effect of Tire Inflation Pressure on Rolling Resistance, Contact Patch Area and Braking Distanc, International Journal of Science Technology & Engineering, Volume 3, Issue 10, https://www.academia.edu/35691809/Effect_of_Tire_Inflation_Pressure_on_Rolling_Resistance_Contact_Patch_Area_and_Braking_Distance

Marzieh Salehi, Jacques W.M. (2020) Noordermeer (Contributor), Louis A.E.M. Reuvekamp, Anke Blume, What happens in the tire contact area? Tire Technology Expo 2020 – Hanover Messe, Hanover, Germany

Писарцов О. С. (2024) Дослідження тиску на опорну поверхню транспортного засобу категорії М1 на прикладі «Опель Grandland 1,5 BHDI» Міжнародної науково-практичної конференції до Дня автомобіліста та дорожника "Cучасне автомобілебудування, автотехнічна експертиза, експлуатація автомобільного транспорту та підготовка фахівців галузі транспорт". – ХНАДУ, 22-23 жовтня 2024р. Pysartsov O. S. (2024) Doslidzhennia tysku na opornu poverkhniu transportnoho zasobu katehorii M1 na prykladi «Opel Grandland 1,5 BHDI» Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii do Dnia avtomobilista ta dorozhnyka "Cuchasne avtomobilebuduvannia, avtotekhnichna ekspertyza, ekspluatatsiia avtomobilnoho transportu ta pidhotovka fakhivtsiv haluzi transport" [Research on the pressure on the supporting surface of a vehicle of category M1 using the example of the Opel Grandland 1.5 BHDI] KhNADU, 22-23 zhovtnia.

Бакуменко, А. М. (2024) Дослідження впливу тиску на опорну поверхню при оцінці прохідності транспортного засобу категорії М1 : кваліфікаційна робота магістра: 133 Галузеве машинобудування / Бакуменко Артем Михайлович. Харків : ХНАДУ, 85 с. Bakumenko, A. M. (2024) Doslidzhennia vplyvu tysku na opornu poverkhniu pry otsintsi prokhidnosti transportnoho zasobu katehorii M1: kvalifikatsiina robota mahistra: 133 Haluzeve mashynobuduvannia [Research on the influence of pressure on the supporting surface when assessing the cross-country ability of a vehicle of category M1] / Bakumenko Artem Mykhailovych. Kharkiv : KhNADU, 85 s.https://dspace.khadi.kharkov.ua/items/e0879274-2a7b-484f-bb8a-4ad647fd4181

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-07-23

Як цитувати

Писарцов, О. (2025). Залежність впливу тиску на опорну поверхню від тиску в літній шині розміром 225/55 R18. Автомобільний транспорт, (56), 13–18. https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2025.56.0.02

Номер

Розділ

АВТОТРАНСПОРТНІ ЗАСОБИ