Vierintäkitka

Vierintäkitka, eli vierintävastus, on voima, joka vastustaa kappaleen pyörimistä kosketuksessaan toiseen pintaan. Se on yksi energiankulutukseen vaikuttavista vastuksista ja on tyypillisesti pienempi kuin liukukitka, mikä tekee siitä keskeisen tekijän ajoneuvojen ja koneiden energiatehokkuudessa.

Vierintäkitkan syntyyn vaikuttavat useat mekanismit. Renkaan tai muun vierivän kappaleen ja alustan pinnan muodonmuutokset sekä niihin liittyvät hysteresi-häviöt kuluttavat energiaa. Pinnan epätasaisuudet, materiaalien vuorovaikutus sekä laakereiden ja nivelten sisäinen kitka voivat lisätä vastusta. Myös lämpötila ja kosteus vaikuttavat.

Vastuksen suuruuteen vaikuttavat muun muassa kuorma (normaalivoima), materiaali ja pintojen karkeus, renkaan rakenne ja ilmanpaine sekä nopeus. Yleensä vierintävastus kasvaa hieman, kun nopeus kasvaa, johtuen viskoelastisista tai muodonmuutoksista johtuvista häviöistä.

Vierintävastuksen suuruutta kuvataan vierintävastuksen kertoimella, Crr. Voima Frr on tällöin Frr = Crr × N, missä N on normaalivoima. Arvot vaihtelevat suuresti: esimerkiksi autojen renkaiden Crr on tyypillisesti noin 0,005–0,015, polkupyörien renkailla noin 0,003–0,007, ja rullalaakereilla tai pienillä laakereilla vielä pienempi, usein noin 0,001–0,005.

Vierintäkitkalla on huomattava käytännön merkitys. Se vaikuttaa ajoneuvojen polttoaineenkulutukseen, toimintasäteen, suorituskykyyn sekä lämmöntuotantoon ja meluun. Suunnittelussa pyritään alentamaan vierintävastusta valitsemalla oikeat materiaalit, optimoimalla rakenteita sekä ylläpitämällä asianmukaiset ilmanpaineet ja huolto.