Renkaan ja asvaltin välinen kitka.

sfdes

Hei!

Onkohan kenelläkään mitään tietoa laskukaavasta, millä saisi laskettua ajoneuvon renkaiden ja asvaltin välistä kokonaiskitkaa? Yleisesti ajateltuna kitkakerroin on F*myy, jolloin asvaltin ja kumin välille saadaan = 0,8-1,0, eikä pinta-ala vaikuta tilanteeseen mitenkään.

Ongelmana kuitenkin on adheesio, jota tuo kaava ei ota huomioon.

21

2161

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • 11112
      • 22221

        Linkkisi ei liity kysyttyyn asiaan yhtään mitenkään.


    • 21416

      Jos tavoittelet suuren kiihtyvyyden mahdollistavaa lepokitkaa, niin se on sitten toinen juttu.

      Köyhiä yleensä kiinnostaa vierintävastus.

    • 18 + 18

      On tiedossa ettei kysymääsi laskukaavaa ole olemassa.
      Asiaa selvitetään mittaamalla kokeellisesti, ja määrittämällä mitatun kitkavoiman ja normaalivoiman avulla kitkakerroin.
      Sen jälkeen voidaan kyseistä kitkakerrointa käyttäen laskea kitkavoima.

      Kumin kitkan tapauksessa kitkakerroin riippuu: pintapaineesta, lämpötilasta, käytetystä kumiseoksesta ja sen iästä, tienpinnan ominaisuuksista ja epäpuhtauksista, ym. Se ei siis todellakaan ole vakio, eikä sen arvoa lasketa mistään kaavasta. Vaihteluväli annetuissa olosuhteissa kylläkin tunnetaan tehdyistä mittauksista johtuen. Alan kehitys jatkuu edelleen, joten uusia arvoja tulee lisää jatkossakin.

    • Autolle saadaan nykytekniikalla yli yhden geen kiihtyvyys, joten renkaan ja asfaltin välinen dynamiikka on kaikkea muuta kuin kalkulaattorilla ja oletuksilla laskettavaa. Peruskoulun fysiikan pohjalta mahdottomia tehdään monella kilparadalla päivittäin...

      • 8 + 6

        Juu, mutta kiihdytysajoissa käytettävien liimarenkaiden tapauksessa kyse ei ole kitkasta. Sen toimintamekanismi on paljon lähempänä teipin toimintaa. Siispä siihen ei kitkakaavoja kannattaisi soveltaakaan. Niin tekemällä kitkakerroin on sitä suurempi mitä vähemmän normaalivoimaa esiintyy. Normaalivoima kokonaan poistamalla liimarenkaille saadaan siten ääretön kitkakerroin, jos kitkalaskelmana asiaa tarkastellaan. Minusta se on vain selvä virhe eikä kerro tilanteesta mitään.


      • 8 + 6 kirjoitti:

        Juu, mutta kiihdytysajoissa käytettävien liimarenkaiden tapauksessa kyse ei ole kitkasta. Sen toimintamekanismi on paljon lähempänä teipin toimintaa. Siispä siihen ei kitkakaavoja kannattaisi soveltaakaan. Niin tekemällä kitkakerroin on sitä suurempi mitä vähemmän normaalivoimaa esiintyy. Normaalivoima kokonaan poistamalla liimarenkaille saadaan siten ääretön kitkakerroin, jos kitkalaskelmana asiaa tarkastellaan. Minusta se on vain selvä virhe eikä kerro tilanteesta mitään.

        Kiihtyvyydeksi saadaan yli g ilman liimaakin, pelkillä slikseillä.


      • äpöoli,kuyjht
        Kollimaattori kirjoitti:

        Kiihtyvyydeksi saadaan yli g ilman liimaakin, pelkillä slikseillä.

        Tämä onkin joillekin fyysikoille vähän pahapaikka kun yhtäkkiä luvut näyttääkin että yli 1 geetä onkin ylitetty, mutta opetettu on ettei se ole mahdollista :)


      • 5 + 2
        äpöoli,kuyjht kirjoitti:

        Tämä onkin joillekin fyysikoille vähän pahapaikka kun yhtäkkiä luvut näyttääkin että yli 1 geetä onkin ylitetty, mutta opetettu on ettei se ole mahdollista :)

        Ehkä jossain peruskoulussa sitten tuollaista opetetaan, mutta fysiikkaa moinen väite ei ole ollut koskaan. Fysiikassa kitka on aina riippunut normaalivoimasta pintaa vasten, eikä painovoimasta. Aerodynamiikalla saa lisää normaalivoimaa ja siten lisää kitkavoimaa massaa lisäämättä, mikä parantaa tietysti kiihtyvyyttä ihan fysiikan mukaisesti. Fysiikassa kitkakerrroinkin on aina voinut olla yli yhden. Jos peruskoulun opetuksessa opetetaan toisin se ei ole fysiikan syy.


      • åäölk65yrtg
        5 + 2 kirjoitti:

        Ehkä jossain peruskoulussa sitten tuollaista opetetaan, mutta fysiikkaa moinen väite ei ole ollut koskaan. Fysiikassa kitka on aina riippunut normaalivoimasta pintaa vasten, eikä painovoimasta. Aerodynamiikalla saa lisää normaalivoimaa ja siten lisää kitkavoimaa massaa lisäämättä, mikä parantaa tietysti kiihtyvyyttä ihan fysiikan mukaisesti. Fysiikassa kitkakerrroinkin on aina voinut olla yli yhden. Jos peruskoulun opetuksessa opetetaan toisin se ei ole fysiikan syy.

        Meinaatko siis että aerodynamiikka on ainoa syy joka mahdollistaa nuo yli yhden geen kiihtyvyydet -jos näin niin minkäs koulun sitten olet itse käynyt?


      • åäölk65yrtg kirjoitti:

        Meinaatko siis että aerodynamiikka on ainoa syy joka mahdollistaa nuo yli yhden geen kiihtyvyydet -jos näin niin minkäs koulun sitten olet itse käynyt?

        Noo, toivottavasti oli vain väärä sanavalinta. Toki se oikea superauto lähtee yli yhdellä geellä jo lähtöviivalta. ;)


      • 5 + 2
        Kollimaattori kirjoitti:

        Noo, toivottavasti oli vain väärä sanavalinta. Toki se oikea superauto lähtee yli yhdellä geellä jo lähtöviivalta. ;)

        Niin lähteekin, mikä siis oli väärä sanavalinta?


    • supermegafyysikko

      Lisäksi tuo mainittu kitkakerroin kumiaineella riippuu myös pinta-alasta minkä voi ihan arkijärjelläkin päätellä kun katselee formula-autojen renkaita.

      • 12 + 7

        Ei riipu pinta-alasta vaan pintapaineesta kuten ketjussa jo aiemmin mainittiin.
        Toki edellisellä voi vaikuttaa jälkimmäiseen ja siten välillisesti myös kitkakertoimeen, jos reunaehdot sen sallivat.
        Jos kuitenkin teet mittaukset siten että pintapaine pysyy vakiona, huomaat ettei pinta-alalla ole lainkaan vaikutusta kitkakertoimeen.


      • sfdes
        12 + 7 kirjoitti:

        Ei riipu pinta-alasta vaan pintapaineesta kuten ketjussa jo aiemmin mainittiin.
        Toki edellisellä voi vaikuttaa jälkimmäiseen ja siten välillisesti myös kitkakertoimeen, jos reunaehdot sen sallivat.
        Jos kuitenkin teet mittaukset siten että pintapaine pysyy vakiona, huomaat ettei pinta-alalla ole lainkaan vaikutusta kitkakertoimeen.

        Jos pintapaine kerran vaikuttaa renkaan kitkaan p=F/A ja näin kitkavoima riippuvainen pintapaineesta. Saako yhtälö silloin muodon myy*F/p=(0.8-1,0)/p?

        Mietin vain tätä automiesten ikuisuuskysymystä siitä lisääkö renkaan leventäminen ja madaltaminen todella pitoa?

        Oletetaan että meillä on vaikkapa Vanha Ruoska, jossa on alla 205/55 R 16 renkaat. Kyseisillä renkailla voidaan ajaa säteeltään 20 m mutkaan 22,2 m/s auton suistumatta tieltä. Renkaita levennetään arvoon 225/45 R 17, jolloin pintapaine pienenee.

        Lisääntyykö pito ts. voidaanko mutkaan ajaa kovempaa?


      • sfdes
        sfdes kirjoitti:

        Jos pintapaine kerran vaikuttaa renkaan kitkaan p=F/A ja näin kitkavoima riippuvainen pintapaineesta. Saako yhtälö silloin muodon myy*F/p=(0.8-1,0)/p?

        Mietin vain tätä automiesten ikuisuuskysymystä siitä lisääkö renkaan leventäminen ja madaltaminen todella pitoa?

        Oletetaan että meillä on vaikkapa Vanha Ruoska, jossa on alla 205/55 R 16 renkaat. Kyseisillä renkailla voidaan ajaa säteeltään 20 m mutkaan 22,2 m/s auton suistumatta tieltä. Renkaita levennetään arvoon 225/45 R 17, jolloin pintapaine pienenee.

        Lisääntyykö pito ts. voidaanko mutkaan ajaa kovempaa?

        Jos tätä todella alettaisiin laskemaan täytyisi tietää enemmän dimensioita, kuten ko. ajoneuvon paino, pituus, korkeus, leveys, koska nämä kaikki vaikuttavat autoa suistavaan voimaan ja toisaalta vääntävät auton sisäkaarteen puoleisia pyöriä irti maasta.


      • 1 + 1
        sfdes kirjoitti:

        Jos pintapaine kerran vaikuttaa renkaan kitkaan p=F/A ja näin kitkavoima riippuvainen pintapaineesta. Saako yhtälö silloin muodon myy*F/p=(0.8-1,0)/p?

        Mietin vain tätä automiesten ikuisuuskysymystä siitä lisääkö renkaan leventäminen ja madaltaminen todella pitoa?

        Oletetaan että meillä on vaikkapa Vanha Ruoska, jossa on alla 205/55 R 16 renkaat. Kyseisillä renkailla voidaan ajaa säteeltään 20 m mutkaan 22,2 m/s auton suistumatta tieltä. Renkaita levennetään arvoon 225/45 R 17, jolloin pintapaine pienenee.

        Lisääntyykö pito ts. voidaanko mutkaan ajaa kovempaa?

        Pito lisääntyy samalla painolla ja painonjakautumalla, jos keli on kuiva, tien pinnassa ei ole kummassakaan tapauksessa epäpuhtauksia, kummassakin renkaassa on mittaushetkellä samanlainen kumiseos sekä sama renkaan ja alustan lämpötila ja lisäksi renkaissa on samanlainen kuviointi ja sama rengaspaine.
        Pito tosin lisääntyy myös siitä syystä, että edellisen ajon jäljiltä tienpintaan jää kumia mikä parantaa pitoa seuraavalla kerralla, jopa enemmän kuin pintapaineen vähäinen muutos, paitsi tilanteessa jossa se katsotaan epäpuhtaudeksi ja saadaan jotenkin poistettua. Kumin pehmeydellä on myös suurempi vaikutus. Tienpinnan sileys/karheus vaikutta myös asiaan, kuten ehkäpä jotkin mainitsematta jääneet seikat.

        Märällä tienpinnalla kapeammalla renkaalla voi hyvin olla parempi pito.

        Yhtälössä ei esiinny ilmaisua (0.8-1,0) jos ei tarkoiteta vähennyslaskua vaan vaihteluväliä.
        Suomessa käytettävää desimaalipilkkua ja englannissa käytettävää desimaalipistettä ei myöskään käytetä samaan aikaan.


      • sfdes
        1 + 1 kirjoitti:

        Pito lisääntyy samalla painolla ja painonjakautumalla, jos keli on kuiva, tien pinnassa ei ole kummassakaan tapauksessa epäpuhtauksia, kummassakin renkaassa on mittaushetkellä samanlainen kumiseos sekä sama renkaan ja alustan lämpötila ja lisäksi renkaissa on samanlainen kuviointi ja sama rengaspaine.
        Pito tosin lisääntyy myös siitä syystä, että edellisen ajon jäljiltä tienpintaan jää kumia mikä parantaa pitoa seuraavalla kerralla, jopa enemmän kuin pintapaineen vähäinen muutos, paitsi tilanteessa jossa se katsotaan epäpuhtaudeksi ja saadaan jotenkin poistettua. Kumin pehmeydellä on myös suurempi vaikutus. Tienpinnan sileys/karheus vaikutta myös asiaan, kuten ehkäpä jotkin mainitsematta jääneet seikat.

        Märällä tienpinnalla kapeammalla renkaalla voi hyvin olla parempi pito.

        Yhtälössä ei esiinny ilmaisua (0.8-1,0) jos ei tarkoiteta vähennyslaskua vaan vaihteluväliä.
        Suomessa käytettävää desimaalipilkkua ja englannissa käytettävää desimaalipistettä ei myöskään käytetä samaan aikaan.

        Mikä tämä kaava sitten on, millä tuo pinta-alan kasvaminen tosiaan toteutuu?

        Perus kitkakaava (myy x F) ei nimittäin tunne pinta-alan vaikutusta pitoon. Toisaalta mainitsemani adheesio lisääntyy pinta-alan kasvaessa samalla tavoin kuin teipin pitokyky pinta-alan kasvaessa.


      • 5 + 9
        sfdes kirjoitti:

        Mikä tämä kaava sitten on, millä tuo pinta-alan kasvaminen tosiaan toteutuu?

        Perus kitkakaava (myy x F) ei nimittäin tunne pinta-alan vaikutusta pitoon. Toisaalta mainitsemani adheesio lisääntyy pinta-alan kasvaessa samalla tavoin kuin teipin pitokyky pinta-alan kasvaessa.

        Pinta-alan kasvaminen toteutuu vaihtamalla renkaat leveämpään.
        Millään kaavalla et voi muuttaa kitkaa yhtään mihinkään, voit vain laskea jotain.

        Käytät samaa symbolia F ainakin kahdessa eri merkityksessä, toisinaan tienpintaan nähden kohtisuoraa voimakomponenttia ja toisinaan taas pinnan suuntaista kitkavoimaa. Ne olisi syytä pitää erillään, jos kaavoista on kiinnostunut.

        Pintapaine vaikuttaa kumin kitkakertoimeen siten, että paineen kasvu alentaa kitkakerrointa. Kuinka paljon riippuu monesta muustakin seikasta, eikä sille löydy yksinkertaista kaavaa. Tulokset saadaan siis todellisista mittauksista eikä kaavoista. Niiden perusteella kitkakertoimia on taulukoitu eri tilanteissa.

        Pintapaineen vaikutus kitkavoimaan riippuu siitä miten pintapainetta muutat, pinta-alaa muuttamalla vai normaalivoimaa muuttamalla.

        Kitkavoima on joka tapauksessa normaalivoima kertaa kitkakerroin. Tämä tosiseikka ei siis perustu havaintoihin eikä mihinkään teoriaan, vaan ihan puhtaasti kitkakertoimen määritelmään.

        "Toisaalta mainitsemani adheesio lisääntyy pinta-alan kasvaessa samalla tavoin kuin teipin pitokyky pinta-alan kasvaessa. "
        Teipin ja renkaan adheesio ei toimi ihan samoin. Teipin pito ei ole nolla, vaikka teippiä pintaan painava voima olisi mittausksen aikana nolla. Renkaan pito taas on nollassa, jos sitä ei mikään voima tietä vasten paina (tai ainakin niin lähellä nollaa ettei erolla ole käytännössä merkitystä).
        Renkaan kitkan syntymekanismi on niin mutkikas, ettei sitä teorialla pystytä niin oikein ennustamaan, että kitka voitaisiin siitä laskea, toki adheesiollakin on osuutensa. Kitkan laskeminen perustuu siis kokeellisista kitkamittauksista laskettuihin kitkakertoimen arvoihin. Tässä prosessissa adheesion tuntemusta ei tarvita lainkaan.


    • Seniori1

      Tuskin löytyy eksaktia laskukaavaa. Luulen, että ne ovat empiirisiä kokemusten ja mittausten perusteella saatuja. Rengasvalmistajat eivät niitä mielellään luovuta, eivätkä anna juuri muutakaan tietoa renkaista. Isommista renkaista tiedän, että 0.8 on lähellä oikeaa. Renkaissa eivät päde perinteiset fysiikan lait koskien pinta-alaa, ja pintapainetta. Kuviolla on myös merkitystä. Eihän kitkarengas muuten toimisikaan.

    • sfdes

      Niin. Pinnankarheuskaan loppupeleissä ei ole vaikuttava tekijä, vaikka niin luulisi.

      Täysin sileät pinnat (esim. Kumi-Asvaltti) nimittäin liimautuvat toisiinsa kiinni.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Naiset miltä kiihottuminen teissä tuntuu

      Kun miehellä tulee seisokki ja ja sellainen kihmelöinti sinne niin mitä naisessa köy? :)
      Sinkut
      66
      4479
    2. Haistoin ensin tuoksusi

      Käännyin katsomaan oletko se todellakin sinä , otin askeleen taakse ja jähmetyin. Moikattiin naamat peruslukemilla. Tu
      Ikävä
      14
      2229
    3. Olet sä kyllä

      ihme nainen. Mikä on tuo sun viehätysvoiman salaisuus?
      Ikävä
      25
      1754
    4. Hiljaiset hyvästit?

      Vai mikä on :( oonko sanonut jotain vai mitä?
      Ikävä
      12
      1488
    5. Teuvo Hakkaraisesta tulee eurovaalien ääniharava

      Persuissa harmitellaan omaa tyhmyyttä
      Maailman menoa
      27
      1423
    6. Miksi kohtelit minua kuin tyhmää koiraa?

      Rakastin sinua mutta kohtelit huonosti. Tuntuu ala-arvoiselta. Miksi kuvittelin että joku kohtelisi minua reilusti. Hais
      Särkynyt sydän
      5
      1288
    7. Turha mun on yrittää saada yhteyttä

      Oot mikä oot ja se siitä
      Suhteet
      10
      1217
    8. Näkymätöntä porukkaa vai ei

      Mon asuu yksin. Mitas mieltä ootte ?
      Ikävä
      13
      1136
    9. 22
      1086
    10. Martinasta kiva haastattelu Iltalehdessä

      Hyvän mielen haastattelu ja Martina kauniina ja raikkaan keväisenä kuvissa.
      Kotimaiset julkkisjuorut
      291
      1014
    Aihe