Upload
trandat
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Izr. prof. dr. Jernej Klemenc
DINAMIKA VOZIL – Bilanca vlečnih sil
Vozilo – interakcije in učinkovitost
Vozilo – interakcije in učinkovitost
Učinkovitost (efektivnost) vozila je verjetnost, da bo vozilo pri določenih pogojih uporabe, pogojih okolja in pogojih vzdrževanja dosegalo zahteve glede na pripravljenost na obratovanje, razpoložljivost in zmogljivost.
Upori, ki delujejo na vozilo
Upor ležajev
Kotalni upor
Zračni upor
Upor strmine
Upor priklopnega vozila
Upor ležajev
st
LizgL r
MR ,=L
st
izg,L
Kotalni upor
fZreZR
rReZM
RUZP
stf
stf
fx
z
⋅=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⋅=
=⋅−⋅
=
==
∑0
0
Kotalni upor
Tipične vrednosti kotalnih uporov za cestno vozilo s pnevmatikami:
f = 0,01 – 0,015 (pnevmatika na asfaltu ali betonu)
f = 0,035 (pnevmatika na makadamski cesti)
f = 0,3 (pnevmatika na sipkem pesku)
Tipična vrednost kotalnega upora za železniško vozilo:
f = 0,001
Zračni upor
2
2* v
zvzvAcR ⋅⋅⋅= ρ
Zračni upor
Korigirani koeficient zračnega upora c* vsebuje naslednje vplive:
Dinamični upor zaradi zračnega toka ob vozilu
Trenje zraka ob vozilo (zanemarljivo)
Vpliv uporov zaradi pretoka zraka skozi vozilo
Tipične vrednosti korigiranega koeficienta zračnega upora c*:
c* = 0,3 … osebno vozilo
c* = 0,6 … avtobus
c* = 0,9 … tovornjak
c* = 0,98 … tovornjak s priklopnikom ali vlak
Upor strmine
αα sinsin ⋅⋅=⋅= gmGRs
Upor priklopnika
∑ +++= vozilopriklopnoszfLp RRRRR _)(
Vsota voznih uporov na vozilu
Vsota voznih uporov na vozilu
Vsota uporov na vozilu je enaka vsoti uporov ležajev, kotalnih uporov, upora zraka, upora strmine in upora priklopnika.
Pri premikanju vozila morajo obodne sile med kolesom in podlago (F1,2) premagovati vse vozne upore (in eventuelno še vztrajnost vozila pri pospeševanju/zaviranju).
Obodne sile na kolesih F1,2 so posledica transformiranega vrtilnega momenta motorja ali zavor.
f,L;2 p
sz
f,L;1
1 2
Želena karakteristika pogonskega stroja
max
Največji klanec, v katerega lahko vozilo spelje
Karakteristika motorjev z notranjim zgorevanjem
Karakteristika elektromotorja
Elastičnost motorja in vpliv prestavnih razmerij
ig,i
5 1 2 3 4 Ri=i0
Motor
Menjalnik
Kardanska gred
Kotno gonilo z diferencialom
Kolo
Sklopka
rst
Primer:i0 = 3,7Ig,1 = 3,9Ig,2 = 2,2Ig,3 = 1,5
Ig,4 = 1,2Ig,5 = 1,0Ig,R = 3,8ηT = 0,96
st
Tigmk r
iiMF
η⋅⋅⋅= 0,
Elastičnost motorja in vpliv prestavnih razmerij
Fk
v
R( =0)
R( =max)
vmax
P,M,q
n [min-1]800 6000
P [kW]
M [Nm]
q [g(l)/km]
Mmax
qmin
1.
2.
3.
4.
5.
R( >0)
Mposp( i=3)
Mposp( max)
Mposp( i=2)
Elastičnost motorja in vpliv prestavnih razmerij
k
max
1.
2.
3.
4.
5.
Pomanjkanje navora/sile
Pomanjkanje navora/sile
Speljevanje:Pomanjkanje navora/sile se kompenzira z drsenjem sklopke
Dinamični faktor vozila
Dinamični faktor D je razpoložljiva specifična sila glede na težo vozila, ki je na voljo za pospeševanje vozila in premagovanje uporov v ležajih, kotalnih uporov ter uporov strmine.
szfLk RRRRF +++≥
G/1⋅
GRRRR
GF szfLk +++
=
GRRR
DG
RF sfLzk ++==
−
Bilanca moči vozila
szfLk
szfLk
PPPPP
vRvRvRvRvF
+++=⇒
⇒⋅+⋅+⋅+⋅=⋅
P
vvmax
PLPf
Ps
Pz
uporov
Pind,i=5
Pk,i=5== T Pind,i=5
Pk,i=1 Pk,i=2 Pk,i=3 Pk,i=4
Pposp