Система и терминология на осите на гумите, определени от SAE стандартите

Динамичното представяне на пътното превозно средство зависи до голяма степен от характеристиките на гумата. Въртящият момент, генериран от силовия агрегат, се прилага върху колелото чрез гумата. Гумата е мястото на контакт на автомобила с пътя, така че неговите свойства са от решаващо значение за динамичното поведение на автомобила.

„Точката на контакт“ на гумата с пътя всъщност е повърхност. Когато гумата е надута, теглото на превозното средство прилага нормално (вертикално) натоварване на колелото, което причинява отклонение на гумата. Повърхността на контакт между гумата и пътя се нарича контактна лепенка .За да можем да анализираме силите и моментите, които действат върху гумата на превозното средство, особено по време на завиване, трябва да определим система от оси (координати) . Тъй като колелото може да се движи в три посоки, имаме нужда от 3-D координатна система. Определени са няколко оси, най-често срещаната система на осите на гумите, дефинирана от Обществото на автомобилните инженери (SAE) и ISO (Международна организация за стандартизация).Стандартът SAE, който определя системата и терминологията на оста на гумите, е SAE J670 – Терминология за динамика на автомобила .

Легенда :
x – надлъжна ос (посока на задвижване на колелото)
y – странична ос
z – вертикална ос
O – произход на оста на оси
v – линейна скорост на колелото
α – положителен ъгъл на плъзгане
γ – ъгъл на положителния наклон
Ω – ъглова скорост на колело
F _x – тягова сила
F _y – странична сила
F _z – нормална сила
M _x – въртящ момент на въртене (момент)
M _y – въртящ момент на въртене (момент)
M _z – въртящ момент (момент)

Произходът ( O ) на оста на системата е разположен в центъра на контактната лепенка. Произходът е точката, дефинирана от пресичането на три равнини: хоризонтална (определена с xOy ), надлъжна (определена с xOz ) и вертикална (определена с yOz ).

На оста х се съдържа в равнината на колелото и е успоредна на надлъжната ос на превозното средство. Положителната посока на оста x е насочена към предната част на автомобила.

На у-оста е перпендикулярна на оста х и положителната посока е насочена към дясната страна на колелото.

В Z-ос е перпендикулярна на пътя, положителната посока е надолу. В стандарта ISO (ISO 8855) положителната посока на оста z е насочена нагоре.И трите оси са взаимно ортогонални , което означава, че са перпендикулярни една на друга. Началото ( O ) е точката на пресичане на оси x, y и z. За действието на силите и въртящите моменти на колелото ще определим коя е положителната посока .

В теглителна сила F _х е надлъжна сила и това е положително в посока напред (в посока към предната част на превозното средство.

В страничната сила F _Y е положителна посока надясно, когато превозното средство се движи напред по протежение на оста х.

В нормална сила F _Z е силата, приложена от пътя към колелото. То е отрицателно насочено нагоре и положително насочено надолу.

В момент на преобръщане на трактора (момент) M _х е въртящ момент, който се опитва да се завърти колелото около оста х (колелото се падане). Посоката на въртене, получена чрез свиване на оста y върху z-оста, дава положителната посока на въртене за M _x .

В подвижния въртящ момент резистентност (момент) М _у е въртящ момент, който се противопоставя на колелото, за да се върти около оста у. Посоката на въртене, получена чрез свиване на z-оста върху оста x, дава положителната посока на въртене за M _y .

В подраВнителната въртящ момент (момент) М _Z е въртящ момент, който се върти колелото около оста Z.. Посоката на въртене, получена чрез свиване на оста x върху оста y, дава положителната посока на въртене за M _z .

При превозните средства с предно задвижване (FWD) има допълнителен въртящ момент, въртящият момент . Задвижващият момент е противоположен на въртящия момент на търкаляне и той е този, който е отговорен за ускорението на автомобила.