当弹性轮胎在硬路面上滚动时,轮胎的变形是主要的。汽车轮胎滚动时,轮胎与路面的接触区域会产生法向、切向的相互作用力以及轮胎和支撑路面的变形。
汽车轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回,一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上,产生热量,这种损失称为轮胎的迟滞损失。这部分热量主要是轮胎内部结构的束带层、帘布层、和胎体层之间的摩擦产生的。
此外轮胎花纹形状也影响轮胎的迟滞损失,轮胎滚动时花纹愈深,则花纹块接地弹性变形量愈大,由轮胎弹性迟滞损失形成的滚动阻力也将随之增加。
弹簧轮模分析:
把汽车轮胎理想化成弹簧轮周围分布着一个个小弹簧和减振器。如图1所示,车轮滚动过程中,各个弹簧反复交替经历压缩过程和伸展过程,在压缩过程和伸展过程中,需克服减振器阻尼的作用而消耗阻尼功,该克服阻尼做功的过程表现为车轮的滚动阻力。
轮胎在接触和离开地面的过程中,需要克服阻尼做功,这部分功就是所说的轮胎内部结构摩擦生热。