Предположение относится к обычной езде по дорожному полотну на разных скоростях и не применима к экстремальному вождению с дрифтом и пробуксовками.
ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ
Спутный тангенциальный поток частиц песка, крошки и т.п. дорожного полотна, который формирует шина при контакте с дорожным полотном является источником естественного износа шины. Или можно сказать по другому – тангенциальное трение шины частицами песка, крошки и т.п. дорожного полотна при формировании спутного потока из под шины является источником естественного износа шины.
Понимается, что за формирование спутного тангенциального потока частиц песка, крошки и т.п. с дорожного полотна отвечает центробежная сила и сила адгезии.
В сухую погоду место контакта шины с дорожным полотном фактически собирает адгезией (сцеплением поверхностей разнородных твёрдых тел и поверхности шины ) частицы песка, крошки и т.п. до точки А0, см. рис. № 1.
Затем частицы песка, крошки и т.п. с дорожного полотна на расстоянии от А0 до А1, см. рис. № 1 ускоряются в радиальном направлении (от оси вращения колеса) до тех пор, пока адгезия не перестанет удерживать их на шине.
Предположение строится на том, что всё интересное по истиранию шины проходит на участке от А0 до А1, рис. № 1.
На участке от А0 до А1 происходит небольшое трение частиц песка, крошки и т.п. по поверхности шины прежде, чем они разлетятся под небольшим углом к касательной. Происходит очень медленный, но постоянный процесс сухого истирания поверхности шины частицами песка, крошки и т.п. дорожного полотна.
В точке А1, см. рис. № 1 происходит разрыв адгезионного соединения частиц и шины с полным отрывом частицы от шины.
Именно на это небольшое трение частиц песка, крошки и т.п. дорожного полотна на участке от А0 до А1 о шину предлагается обратить внимание, как на дополнительный новый – старый источник естественного износа шины, который раньше не принимался во внимание.
ВАРИАНТ РЕШЕНИЯ
Предлагается разделять место на шине, где происходит начало разрыва адгезионного соединения частиц дорожного полотна. Такое решение позволит отклонять частицы дорожного полотна с поверхности шины в радиальном направлении перед их отрывом.
Технически это может быть реализовано мощной плоской воздушной струёй воздушного ножа, направленной в противоток спутному потоку и с небольшим углом к нему, см. рис. № 1.
Небольшое угловое размещение плоского воздушного потока в противоток спутному потоку призвано обеспечить близкое к радиальному отделение частицы дорожного полотна с поверхности шины.
Рис. № 1. Воздушный нож спутного потока.
Где:
A0 – место начала разрыва адгезионного соединения частиц дорожного полотна.
A1 – место полного разрыва адгезионного соединения частиц дорожного полотна.
А1-А0 – расстояние истирания поверхности шины частицами дорожного полотна.
Близкое к радиальному отделение частицы дорожного полотна с поверхности шины устраняет трение по поверхности шины прежде, чем они разлетятся под небольшим углом к касательной.
Таким образом, поток сжатого воздуха из воздушного ножа с подветренной стороны шины в место контакта шины с полотном способен если не устранить, то значительно уменьшить естественный износ шины, вызванный спутным потоком частиц песка, крошки и т.п. с дорожного полотна.
Дополнительно, воздушный нож обеспечивает отвод тепла непосредственно с места окончания пятна контакта шины с дорожным полотном.
Известно, что в месте пятна контакта шины с дорожным полотном при движении возникает деформация. Часть энергии деформации преобразуется в теплоту и приводит к нагреву шину. Считается, что искусственно охлаждать место пятна контакта шины с дорожным полотном не возможно. Если не возможно отводить тепло от места пятна контакта шины с дорожным полотном, то самым оптимальным является отвод тепла непосредственно с места окончания пятна контакта шины с дорожным полотном. В этом случае естественный способ охлаждения набегающим потоком воздуха не подходит. Препятствуют этому завихрения, которые сопровождают колесо с подветренной стороны.
ВЫВОД
1. Воздушный нож, установленный с подветренной стороны шины способен увеличить ходимость шины транспортного средства за счёт:
– уменьшения (исключения) трения частиц песка, крошки и т.п. спутного следа по поверхности шины на участке от А0 до А1, рис. № 1, прежде, чем произойдёт адгезионный разрыв.
– отвода тепла непосредственно с места окончания пятна контакта шины с дорожным полотном начиная с точки А0 рис. № 1. Что раньше было не возможно организовать даже естественным путём из-за наличия завихрений с подветренной стороны шины.
2. Необходимо в автоматическом режиме постоянно отслеживать местоположение точки А0 и рассчитывать местоположение точки А1 в зависимости от скорости движения и типа дорожного полотна. На основании расчётных данных необходимо управлять изменением угла установки воздушного ножа и скоростью воздушного потока для заявленных целей. Связано это с тем, что точка А1 спутного потока без воздушного ножа постоянно меняется и зависит от скорости движения и среднего размера свободных частиц на дорожном полотне, т.е. от типа дорожного полотна.