حقائق عن:

نصف قطر عجلة السيارة

Car Wheel Radius

 

نصف قطر عجلة السيارة يعتبر واحد من أهم العوامل بالسيارة. فهي يدخل في حساب ارتفاع السيارة car height, ويحدد مسافة الخلوص بين السيارة والأرض (الخلوص الأرضي)ground clearance , ومقدار زاوية الاقتراب الأمامية والخلفيةangle of approach . 

هذا ويؤثر نصف قطر الإطار على مقدار ارتفاع مركز ثقل السيارة center of mass height, واتزان السيارة, ويؤثر أيضاً على مقاومة التدحرجrolling resistance , ويحدد مقدار سرعة السيارةcar velocity , ومقدار قوة الجرtractive effort .  

 

أولاً؛ ما المقصود بعجلة السيارة؟ عجلة السيارة هي الجزء الدائري الشكل المتصل بمحاور السيارة الأمامية والخلفية, وتعمل على حمل السيارة. وعند دورانها تقوم بدفع السيارة, وتسهل عملية حركتها وتوجيهها.

 

 

 

 

 

 

 

 

رابعاً؛ ما هو نصف قطر العجلة؟ في الحقيقة هناك أكثر من تعريف لنصف قطر العجلة!

 

1.      wheel size نصف القطر المحدد من مقاس الإطار

2.   free radius   نصف القطر الحر

3.      static radiusنصف قطر التحميل  

4.       dynamic radiusنصف قطر الحركة

5.    نصف قطر التدحرج     rolling radius

 

خامساً؛ هل تعني تلك الأقطار قطر واحد بمسميات مختلفة؟  الحقيقة أن كل قطر له التعريف الخاص به وتختلف إبعاد أنصاف الأقطار من قطر إلى أخر.

 

1- نصف القطر المحدد من مقاس الإطار:

المعلومات عن القطر المحدد لمقاس الإطار تكون مكتوبة على جدار الإطار الجانبي. ولكن مكتوبة بشكل رمزي, ويحتاج إلى قليل من المعاملة للحصول على نصف قطر الإطار. نجد على جانب الإطار الكثير من المعلومات الهامة مثل أسم الشركة المصنّعة للإطار, أسم الإطار, مقاسه, السرعة والحمل المخصص له, تاريخ الصنّع والرقم التسلسلي, وأقصى نفخ, والكثير من المعاملات الهامة والتي سوف يأتي ذكرها فيما بعد.

ويوجد مقاس الإطار ضمن تلك المعلومات وهو في العادة يكون مكتوب بحروف وأرقام بارزة بهذه الصيغة  (مثال):

                            P205/65R15 90H  

  

 

يمكن عن طريق عرض الإطار, ونسبة الشكل, وقطر الجنط من تحديد قطر الإطار وبالتالي تحديد نصف قطره.

 

قطر الإطار (من رموز المقاس) = [عرض الإطار× (نسبة الشكل/ 100)] + قطر الجنط × معامل تحويله إلى المليمتر

 

قطر الإطار بالمثال (مليمتر) = [ 205 × (65/ 100)] + 15 × 25.4

 

                                = 133.25 + 381 = 514.25 مم

 

ويكون نصف قطر الإطار = قطر الإطار÷2 = 514.25÷ 2 = 257.125 مليمتر = 25.71 سم

 

 

 

 Tire Dimensions   برنامج أكسل  (EXCEL)  لحساب أبعاد العجلة من البيانات المدونة على الإطار

 

 

 

4- نصف قطر الحركة (الديناميكي):

مع حركة السيارة ودوران العجلة, العالية نجد أن القوة الطاردة المركزية تؤثر على زيادة نصف قطر التحميل وخصوصاً عند السرعات العالية. كما يتأثر نصف القطر بجهد الجر للعجلة, ويختلف من العجلة القائدة إلى العجلة المنقادة.

 

5- نصف قطر التدحرج:

أحيانا يطلق عليه نصف القطر الديناميكي, ويتأثر قطر التدحرج بمقاس الإطار, والتحميل, والحركة, بالإضافة إلى حالة الانزلاق أو الزحف slip. وهو يحسب من المسافة المقطوعة عند دوران العجلة.

ففي حالة الانزلاق (دوران العجلة) دون حصول حركة للسيارة يكون قطر التدحرج يساوي صفر. وفي حالة الزحف (حركة العجلة) بدون دوران يصبح قطر التدحرج يساوي مالا نهاية.

عند دوران العجلة دون انزلاق أو زحف كل لفة تسير العجلة مقدار محيطها (2 ط نق) حيث "ط" هو النسبة بين محيط أي دائرة مقسوم على قطرها, و "نق" هو نصف قطر العجلة.

 

المسافة المقطوعة خلال لفة واحدة = 2 ط نق = 2 نق × ط = القطر × (المحيط ÷ القطر) = المحيط

 

ولإيجاد قيمة نصف قطر التدحرج تدفع السيارة وصندوق التروس في وضع الحياد لمسافة معينة "ل" ويقاس عدد لفات العجلة  "ن", وعليه تكون المسافة "ل" هي عدد لفات العجلة "ن" مضروبة في محيطها " 2 ط نق". ويحسب نصف قطر التدحرج كالتالي:

 

المسافة المقطوعة خلال عدد لفات = عدد اللفات × في محيط العجلة

  

ل = ن × 2 ط نق      

 

وعليه يكون نصف قطر التدحرج

نق = ل ÷ ( ن × 2 ط)

 

في حالة الانزلاق (دوران العجلة) بدون حركة, تصبح " ل" في المعادلة السابقة تساوي صفر وعليه يكون نصف قطر التدحرج صفر.

وفي حالة الزحف (غلق العجلة) وتحركها دون دوران, تصبح " ن" في المعادلة السابقة تساوي صفر وعليه يكون نصف قطر التدحرج ما لا نهاية.

 

ويستخدم نصف قطر التدحرج لحساب سرعة السيارة car velocity. وتحسب سرعة السيارة من المعادلة:

 

السرعة (كم/ ساعة) = 0.377 × نصف قطر التدحرج للعجلة (بالمتر) × سرعة دوران العجلة (لفة/ دقيقة)