Základy dynamiky motorových vozidel Jízdní odpory

2. a) poloměry automobilového kola a) jmenovitý - daný normou; b) volný - skutečný poloměr nezatíženého kola; c) statický [ rs ] - poloměr neotáčejícího se kola zatíženého radiální silou; d) dynamický [ rd ] - kolmá vzdálenost středu kola od opěrné plochy, kterou má otáčející se kolo; e) valení [ rk ] - teoretický (vypočítaný) poloměr, který v sobě zahrnuje i velikost prokluzu. Základy dynamiky motorových vozidel Jízdní odpory

3. Příklad : Kolo o průměru d = 636 mm. Po ujetí dráhy s = 100 m vykonala hnací kola 52 otáček. Zjistěte rk - poloměr valení a prokluz ? a = 52 otáček, s = 100 m

4. Přenášení sil mezi pneumatikami a vozovkou bez prokluzu není možný, nejedná se o ozubený převod ale vzniká zde deformace zejména pneumatiky a v menší míře i vozovky. Přenos síly lze přirovnat k třecímu převodu. Vztah sil na kole a prokluzu (skluzová charakteristika S tímto vztahem pracují regulační systémy na základě regulační oblasti dané níže uvedeným grafem. Průběh a nejvyšší hodnota křivky hnací, popř. brzdné síly závisí na součiniteli tření pneumatik na vozovce. Nejvyšší hodnoty leží mezi 8 % až 35 % prokluzu.

5. Základy dynamiky motorových vozidel Jízdní odpory Příklad : Jakou boční sílu Fy je možné přenést na vozovku v případě, že je současně přenášena brzdná síla FB = 1900 N ? Vozidlo jede po suché asfaltové vozovce se součinitelem adheze m = 0,8, zatížení kola je Zk = 3000 N. b) adheze - přilnavost pneumatiky k vozovce. Velikost adhezní síly : Fad = Zk . m (N), kde Zk - zatížení kola (N) m - součinitel adheze m - závisí na druhu, stavu vozovky, na druhu, stavu pneumatik a do jisté míry i na rychlosti vozidla m = 1 - suchá vozovka m = 0,1 - zledovatělá vozovka Na vozovku lze přenést maximálně sílu rovnající se síle adhezní. Celková síla přenášena na vozovku je tedy geometrickým součtem všech sil, které v daném okamžiku jsou na vozovku přenášeny, mohou mít libovolný směr i smysl. Fad= 3000. 0,8 = 2 400 N Fy = 1466,25 N

6. 1) odpor valení - na velikost odporu valení má vliv zejména - deformace pneumatiky, • deformace vozovky a třecí odpory v ložisku ; • Velikost odporu valení : Ff = Zk . y (N), kde • Y - součinitel odporu valení • 0,01 pro dobrou vozovku • 0,3 pro hluboký písek • Výkon potřebný pro překonání odporu valení : Pf = Ff . v (W) Základy dynamiky motorových vozidel Jízdní odpory c) jízdní odpory 1.)Odpor valení 2.) Odpor vzdušný (aerodynamický) 3.) Odpor proti stoupání 4.) Odpor proti zrychlení

7. Základy dynamiky motorových vozidel Jízdní odpory 2) odpor vzdušný (aerodynamický) -vzniká jako důsledek vytlačit vzduch z prostoru před vozidlem do prostoru za vozidlem - započítávají se sem rovněž ztráty způsobené průchodem vzduchu chladící soustavou a ventilační ztráty otáčejících se kol. v2 Velikost vzdušného odporu : Fv = cx .S . r . ---- (N) , kde 2 cx - součinitel aerodynamického odporu (1) S - čelní plocha vozidla ( m2 ) r - měrná hmotnost vzduchu (kg.m-3) v - vzájemná rychlost vozidla a prostředí (m.s-1) Výkon pro překonání vzdušného odporu : Pv = Fv . v (W)

8. 3) odpor proti stoupání - dán složkou tíhy vozidla rovnoběžnou s povrchem vozovky. Velikost odporu proti stoupání : Fs = G. sin a (N) Výkon potřebný pro překonání odporu proti stoupání : Ps = Fs . v (W) Základy dynamiky motorových vozidel Jízdní odpory

9. Základy dynamiky motorových vozidel Jízdní odpory 4.) odpor proti zrychlení - v podstatě jde o odpor setrvačné hmoty vozidla proti zrychlení, přitom je nutné počítat také částí pohybující se uvnitř vozidla ( písty, ojnice, hřídele kola apod.). Velikost odporu proti zrychlení(plyne z II. Newtonova pohybového zákona) : Fz = m.a.d (N), kde m - hmotnost vozidla (kg) a - zrychlení ve směru pohybu vozidla (m.s-2) d - součinitel vlivu pohybujících se hmot (1) Výkon potřebný pro překonání odporu proti zrychlení : Pz = Fz . v (W)

10. d.) Rovnováha sil na vozidle rovnováha sil na vozidle - síly působící pohyb vozidla (hnací) a síly působící proti pohybu vozidla (jízdní odpory) musí být neustále v rovnováze. Pro hnací (tažnou) sílu musí tedy platit : Ft= Ff + Fv + Fs + Fz (N) Stále působí pouze odpor proti valení a vzdušný odpor. e.) Směrová stabilita vozidla je schopnost vozidla udržovat žádaný směr jízdy (směrová stabilita) za všech podmínek. Na stabilitu má vliv : - poloha těžiště vozidla vzhledem k nápravám; - boční tuhost pneumatik; - kinematika přední a zadní nápravy i řízení; - pérování zajišťující správný styk kol s vozovkou; - aerodynamická stabilita; - poměr mezi zatížením přední a zadní nápravy.

11. Síly působící na vozidlo při směrové úchylce : Při vychýlení vozidla z přímého směru o úhel d vzniknou na kolech přední i zadní nápravy boční síly Fyp a Fys . Tyto boční síly vytvoří vzhledem k těžišti T silový moment : M = Fyp . a - Fys . B (N.m), který bude působit buď ve smyslu I nebo II. vozidlo přetáčivé - je-li vzdálenost "a" větší než "b", tzn. bude-li těžiště blíže k zadní nápravě, bude výsledný moment působit ve smyslu I. a bude směrovou úchylku zvětšovat. Vozidla tohoto druhu se nazývají přetačivá a jedná se o vozidla s motorem vzadu. vozidlo nedotáčivé - těžiště je blíže u přední nápravy a smysl výsledného momentu je II. Moment se snaží směrovou úchylku zmenšovat a vozidlo musí být vedeno do zatáčky silou. Charakteristické pro vozidla s motorem vpředu.

12. Použité podklady: 1. Podvozky Ing. Zdeněk Jan, Ing. Bronislav Ždánský 2. Příručka pro automechanika Rolf Gscheidle a kolektiv 3. Automobily Milan Pilárik, Jiří Pabst Autoexpert – časopis pro autoopravárenství Automobil Revue