Почему шины с низким давлением воздуха испытывают большее трение?

Как говорится в другом ответе, шины сложны из-за динамических изменений поверхности, которые зависят от давления, которые изменяют коэффициент эффективного давления.

Что происходит, когда шина сплющена, большая площадь воспринимает нормальную силу, поэтому норма на единицу площади уменьшается. Дело в том, что спущенная шина не катится, поэтому важно кинетическое трение .

Новые модели начинают показывать, как кинетическое трение может быть больше статического трения. В настоящее время считается, что кинетическое трение во многих случаях в первую очередь вызвано химическими связями между поверхностями, а не блокирующими неровностями; однако во многих других случаях преобладают эффекты шероховатости, например, при трении резины о дорогу.

Вот инженерная таблица с предостережениями:

Коэффициент трения между двумя материалами при относительном скольжении может зависеть от контактного давления, шероховатости поверхности относительно более твердой контактной поверхности, температуры, скорости скольжения и типа смазки или уровня загрязнения. Это причина того, что данные, найденные во многих доступных справочных таблицах, могут сильно различаться.

Коэффициент качения для автомобилей зависит аддитивно и обратно пропорционально давлению:

с = 0,005 + 1/р (0,01 + 0,0095 (об/100)^2)

v скорость км/ч , p давление в шинах в барах

Таким образом, это эмпирическая формула. Я бы предположил, что чем выше давление, тем меньше эффективная площадь контакта, что делает коэффициент трения зависимым от давления из-за изменений типа контакта, т.е. изменения типа поверхности контакта. с изменением давления и эффективно дает приведенную выше формулу.

Для общего обсуждения CarTalk см. http://www.cartalk.com/content/service-your-car-13

См. также http://www.drivesure.com/2012/03/27/why-tire-pressure-matters/

Они повторяют, что «низкое давление в шинах увеличивает контакт с поверхностью», как указано в ответе kpv. Сопротивление качению увеличивается при низком давлении в шинах.

Шины довольно сложны и требуют множества инженерных компромиссов; вы не можете использовать понятия твердого тела для оценки шины!

В данном случае, при низком давлении в шинах, непосредственной проблемой является чрезмерное изгибание, особенно в боковинах, что приводит к ускоренному износу. Нагрев увеличивается, по крайней мере, за счет двух новых условий: изгиба и уменьшения площади открытой поверхности из-за контакта с поверхностью.