Method of indicating effective circumferences of rolling vehicle wheels

• Autorzy: Janulin Michał

Identyfikatory

DOI

10.29354/diag/130614

Warianty tytułu

PL

Metoda wyznaczania efektywnych obwodów toczenia kół pojazdów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Determining the exact values of the rolling radii of the wheels is extremely important in terms of the functioning of the safety systems of modern vehicles. It is on the basis of the rotational speed of the vehicle wheels that the traction parameters of the vehicle are determined, as well as the warning about the existence of low tire pressure. The precision of determining the turning radius significantly improves the accuracy of calculations of the slip value, driving force, and also plays a key role in determining the linear speed of a motor vehicle. This article presents the method of determining the value of the rolling radius of a tire and tests of changes in its value under the influence of changes in the value of vertical load and tire pressure. Based on the performed measurements, a mathematical model of changes in the value of the effective wheel rolling circumference from the above-mentioned parameters was determined. The results of the regression analysis indicate a very good fit of the developed model to the results of the conducted experimental research.

PL

Określenie dokładnych wartości promieni toczenia kół jest niezwykle istotne w aspekcie funkcjonowania systemów bezpieczeństwa nowoczesnych pojazdów. To na podstawie prędkości obrotowych kół pojazdu określane są parametry trakcyjne pojazdu, jak również generowane jest ostrzeżenie o byt niskim ciśnieniu w ogumieniu. Precyzja określania promienia toczenia wpływa na znaczną poprawę dokładności obliczeń wartości poślizgu, siły napędowej, jak również odgrywa kluczową rolę w przypadku określania liniowej prędkości ruchu pojazdu samochodowego. W niniejszym artykule przedstawiono metodę wyznaczania wartości promienia toczenia koła ogumionego oraz przeprowadzono badania zmian jego wartości pod wpływem zmian wartości obciążenia pionowego oraz ciśnienia w ogumieniu. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów, wyznaczono model matematyczny zmian wartości efektywnego obwodu toczenia koła od wymienionych parametrów. Wyniki analizy regresji wskazują na bardzo dobre dopasowanie opracowanego modelu do wyników przeprowadzonych badań eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

turning radius of wheel; wheel load; tire pressure

PL

promień toczenia koła; obciążenie koła; ciśnienie w ogumieniu

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 21, No. 4
• Strony: 95--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Janulin Michał

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Technical Sciences, Department of Vehicle and Machine Operation Construction, Chair of Vehicles and Machinery Exploitation

Bibliografia

• 1. Balakina EV, Lipatov EY, Sarbayev D S. Advantages of using wheel rolling radius for calculating friction characteristics in wheel-to-road contact patch. In: International Conference on Industrial Engineering. Springer, Cham. 2019:1015-1022. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22041-9_107.
• 2. Bosch HRB, Hamersma HA, Els PS. Parameterisation, validation and implementation of an all-terrain SUV FTire tyre model. Journal of Terramechanics. 2016; 67:11-23. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2016.06.001.
• 3. Butsch M, Dettling J, Ritz C, Wizgall A. Tests with a Dynamometer Related to the Determination of Energy Consumption, Dynamic Behavior and Slippage of Vehicles. SAE Technical Paper, 2019. https://doi.org/10.4271/2019-26-0352.
• 4. Celiński I. Mobile diagnostics of vehicles as a means to examine and define speed limits in a road. Diagnostyka. 2017;18(1):67-72.
• 5. Dębicki M. Teoria samochodu-teoria napędu; Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1969.
• 6. Dębowski A. Modelling of centre differential control. Journal of KONES Powertrain and Transport. 2011; 18(1): 135-142.
• 7. Fayyad SM, Rawashdeh MO. Factors affect slipping of automobiles. WSEAS Trans. Syst. Control 2020;15:247-253. https://doi.org/10.37394/23203.2020.15.26.
• 8. Grytsyuk O, Vrublevskyi O. Investigations of diesel engine in the road test. Diagnostyka, 2018;19:89-94. https://doi.org/10.29354/diag/90279.
• 9. Hamersma HA, Botha TR, Els PS. Kinetic vs. Kinematic Roll Radius on Rough Roads. In: Proceedings of the 18th International Conference of the ISTVS, Seoul, Korea. 2014:69-80.
• 10. Kiss P. Rolling Radii of a Pneumatic Tyre on Deformable Soil, Biosystems Engineering. 2003; 85(2):153-161. https://doi.org/10.1016/S1537-5110(03)00043-6.
• 11. Kolator B, Janulin M, Vrublevskyi O. Influence of traction conditions on the power balance in the vehicle 4WD system. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018.
• 12. Kolator B, Janulin M, Vrublevskyi O. Effect of a Torsen Differential Mechanism on Car Tyre Wear. Tribologia. 2018;4:31-37. https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.7482.
• 13. Kutzbach HD, Bürger A, Böttinger S. Rolling radii and moment arm of the wheel load for pneumatic tyres. Journal of Terramechanics. 2019; 82: 13-21. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.11.002.
• 14. Mikołajczak J. Statystyka matematyczna z pakietem WinStat. Wydawnictwo UWM, Olsztyn 2001.
• 15. Miller SL, Youngberg B, Millie A, Schweizer P, Gerdes JC. Calculating longitudinal wheel slip and tire parameters using GPS velocity. In: Proceedings of the 2001 American Control Conference.(Cat. No. 01CH37148). IEEE, 2001: 1800-1805. https://doi.org/10.1109/ACC.2001.945995.
• 16. Naunheimer H, Bertsche B, Ryborz J, Novak W. Automotive Transmissions: Fundamentals, Selection, Design and Application. Second Edition. Springer: Heidelberg, Dor-drecht, London, New York. 2011.
• 17. Oh J, Nam J, Kim S, Park, Y. Influence of tire inflation pressure on the estimation of rating cone index using wheel sinkage. Journal of Terramechanics. 2019; 84: 13-20. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2019.04.002.
• 18. Pedrycz N, Cieślikowski B, Frączek J, Ślipek Z, Francik S. Badania trakcyjne samochodu wyposażonego w pośredni system pomiaru ciśnienia w kołach. Logistyka. 2015; 4: 5278-5283.
• 19. Šarkan B, Skrúcaný T, Semanová Š, Madleňák R, Kuranc A, Sejkorová M, Caban J. Vehicle coastdown method as a tool for calculating total resistance for the purposes of type-approval fuel consumption. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2018; 98: 161-172 https://doi.org/10.20858/sjsutst.2018.98.15.
• 20. Szczucka-Lasota B, Kamińska J, Krzyżewska I. Influence of tire pressure on fuel consumption in trucks with installed tire pressure monitoring system (TPMS). Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2019;103:167-181. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2019.103.13.
• 21. Upadhyaya SK, Chancellor WJ, Wulfsohn D. Sources of variability in traction data. Journal of Terramechanics. 1988; 25(4):249-272, https://doi.org/10.1016/0022-4898(88)90040-7.
• 22. Warczek J. Metoda pomiaru promienia dynamicznego koła samochodowego. Zeszyty Naukowe. Transport/Politechnika Śląska. 2010; 67: 97-103.
• 23. Žuraulis V, Garbinčius G, Skačkauskas P, Prentkovskis O. Experimental study of winter tyre usage according to tread depth and temperature in vehicle braking performance. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Mechanical Engineering. 2020;44.1:83-91. https://doi.org/10.1007/s40997-018-0243-0.
• 24. Żebrowski J. Metodyka określania efektywności funkcjonowania ciągnika terenowego. Prace Naukowe, Mechanika. Politechniki Warszawskiej. 2004.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).