FTN Novi Sad Drumska vozila Katedra za motore i vozila ... · FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Drumska vozila Uputstvo za izradu vu čnog prora čuna motornog vozila Očitavanje

FTN Novi Sad

Katedra za motore i vozila

Drumska vozila

Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila

1. Ulazni podaci

IZVOR: WWW.CARTODAY.COM

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

•Masa / težina vozila

•Osovinske reakcije

Raspodela težine napred / nazad

•Dimenzije pneumatika•Dimenzije pneumatika

•Čeona površina

•Koeficijent otpora vazduha

•Brzinska karakteristika motora

•Prenosni odnosi menjačkog i glavnog prenosnika

•Koncepcija transmisije

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

Težina vozila i osovinske reakcije

T

G =___________(N) – proračunska težina vozila

G = m⋅g, g≈10m/s2

m – masa vozila

“MASS AS TESTED”

lP lZ

hT

T

GPGZ

Gu

GP = 0,546⋅GGZ = 0,454⋅G

Primer: raspodela težine prednja osovina / zadnja osovina = 54,6 % / 45,4 %

“MASS AS TESTED”

“FRONT/REAR WEIGHT DISTRIBUTION”

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

“TYRE SIZE”

SERIES

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

Dimenzije pneumatika

Primer: 225/55 R 16 ⇒ Dinamički radijus: rD = 0,318m

IZ KATALOGA PNEUMATIKAIZ KATALOGA PNEUMATIKA

π2

OD =r

OBIM KOTRLJANJA

SLUČAJ: OBIM KOTRLJANJA ZADAT KAO REVS PER MILEREVS PER MILE

ILEREVS_PER_M

1602O = OBIM KOTRLJANJA [m]

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

Katalog pneumatika – primer IZVOR: WWW.CONTI-ONLINE.COM

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

Čeona površina

A=_____(m2) “FRONTAL AREA”

Koeficijent otpora vazduha

cW=_____(-)

“DRAG COEFFICIENT (Cd)”

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

Brzinska karakteristika motora“POWER AND TORQUE”

P (kW)M (Nm)

Snaga uvek ima maksimum na većem broju obrtaja nego moment!

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

Brzinska karakteristika motoraMAX. POWER

MAX. TORQUE

POWER PEAKTORQUE PEAK

FTN Novi Sad


Drumska vozila


Očitavanje brzinske karakteristike motora SUS sa dijagrama

KARAKTERISTIČNE TAČKE:

•minimalni broj obrtaja motora nMIN

1. Ulazni podaci

Brzinska karakteristika motora

DIMENZIJE:nMIN

•broj obrtaja motora pri maks. obrtnom momentu nMmax

•maksimalni obrtni moment MMAX

•broj obrtaja motora pri maksimalnoj snazi nPmax

•maksimalna snaga PMAX

•maksimalni broj obrtaja motora nMAX

n (o/min)

M (Nm)

P (kW)

DIMENZIJE:

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci


Očitavanje brzinske karakteristike motora SUS sa dijagrama

n (o/min) 1000 1500 1750 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

M (Nm) 210 255 260 255 245 230 212 191.1 165 127

P (kW) 22.0 40.0 47.6 53.4 64.1 72.2 77.7 80.0 77.7 66.5

P(n) = M(n)⋅n / 9554 (kW)

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci


Grafički prikaz i poređenje sa izvorom (provera tačnosti)

210

240

270

300

70

80

90

100

0

30

60

90

120

150

180

210

1000 2000 3000 4000 5000

n (o/min)

M (

Nm

)0

10

20

30

40

50

60

70

P (

kW

)

M (Nm)

P (kW)

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1. Ulazni podaci

Prenosni odnosi u transmisiji – im, iGP

M - motorm - menjač

Mm ,nmM,n

GP – glavni prenosnik

MGP,nGP

iGPim

FINAL DRIVE

- 1. stepen prenosa: im = iI

- 2. stepen prenosa: im = iII

- 3. stepen prenosa: im = iIII

- 4. stepen prenosa: im = iIV

- 5. stepen prenosa: im = iV

LOW GEAR

TOP GEAR

PRIMER: MENJAČ SA 5 STEPENI PRENOSA

FINAL DRIVE

2nd GEAR

3rd GEAR

4th GEAR

Primer:

2nd gear 2,158 to 1

Znači: iII = 2,158

FTN Novi Sad


Drumska vozila


M

m+GP

M

m

M

m

R

GP

KPKP

2. Stepen korisnosti transmisije

POGON

NAPRED

POGON

NAZAD

GP GP

KP

1. ηTR = ηm ηGP 2. ηTR = ηm ηGP

ηKP

3. ηTR = ηm ηGP2 ηR ηKP

~ 0,93 ~ 0,9 ~ 0,87

4X4

FTN Novi Sad


Drumska vozila


UTICAJ BRZINE NA KOEFICIJENT f (EMPIRIJSKI):

f = f0+C1⋅v+C2⋅v4 , v (km/h)v (km/h)

3. Otpori kretanja

3.1 Otpor kotrljanja

f0 = 0,01

C1 = 5,42⋅10-6

FFf f = f= f⋅⋅GG ZA HORIZONTALNU PODLOGU

C2 = 1,05⋅10-11

FTN Novi Sad


Drumska vozila


3. Otpori kretanja

3.2 Otpor vazduha

2

vρAcF

2

WW

⋅⋅⋅= – SILA OTPORA VAZDUHA

C – koeficijent oblika

A – čeona površina

– DINAMIČKI PRITISAK2

vρ 2⋅

CW – koeficijent oblika

FTN Novi Sad


Drumska vozila


Pri standardnom

pritisku i 15oC:

ρ = 1,225 kg/m3

3. Otpori kretanja

3.2 Otpor vazduha

Za v u km/h:Za v u km/h:

FFW W = 0,0473 C= 0,0473 CWW A vA v22

FTN Novi Sad


Drumska vozila


Sila otpora vazduha

FW = 0,0473⋅CW⋅A⋅v2 ,

v (km/h), A(m2), F(N)

Snaga otpora vazduha

PW= FW⋅v / 3600 ,

3. Otpori kretanja

Sila otpora kotrljanja

Ff = f⋅G,

Ff (N), G (N), f(-)

Snaga otpora kotrljanja

Pf = Ff⋅v / 3600 , PW= FW⋅v / 3600 ,

v (km/h), F(N), P(kW)

Pf = Ff⋅v / 3600 ,

v (km/h), F(N), P(kW)

v 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

f 0,012 0,012192 0,012768 0,013728 0,015072 0,0168 0,018912 0,021408 0,024288 0,027552 0,0312 0,035232

Ff 174 176,784 185,136 199,056 218,544 243,6 274,224 310,416 352,176 399,504 452,4 510,864

Fw 0 12,94128 51,76512 116,4715 207,0605 323,532 465,8861 634,1227 828,2419 1048,244 1294,128 1565,895

Ff+Fw 174 189,7253 236,9011 315,5275 425,6045 567,132 740,1101 944,5387 1180,418 1447,748 1746,528 2076,759

Pf 0 0,982133 2,057067 3,3176 4,856533 6,766667 9,1408 12,07173 15,65227 19,9752 25,13333 31,21947

Pw 0 0,071896 0,575168 1,941192 4,601344 8,987 15,52954 24,66033 36,81075 52,41218 71,896 95,69358

Pf+Pw 0 1,054029 2,632235 5,258792 9,457877 15,75367 24,67034 36,73206 52,46302 72,38738 97,02933 126,913

FTN Novi Sad


Drumska vozila


1400

1600

1800

2000

2200F(N)

FFff + F+ FWW

FFWW

3. Otpori kretanja

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

V(km/h)

FFff

FTN Novi Sad


Drumska vozila


100

120

140

P(kW)

PPff + P+ PWW

3. Otpori kretanja

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

V(km/h)

PPff

PPWW

FTN Novi Sad


Drumska vozila


Raspoloživa vučna sila na točku u funkciji brzine kretanja vozila

Mm ,nmM,n GP – glavni prenosnikMGP,nGP

4. Vučno-brzinska karakteristika

M - motorm - menjač

Mm ,nmM,n GP – glavni prenosnik

MT,nTM,n ⇒ MT,nT ⇒ FO,v

FO,v

NAPOMENA: MT – osovinski moment; moment na pojedinačnom točku = MGP / 2

M(n)

n iTR,ηTR rD

FTN Novi Sad


Drumska vozila



Idealna hiperbola vuče

v

P3600F TRMAX

Oid

η⋅⋅=

FOid(v)

v

Stvarne krive vuče u pojedinim stepenima prenosa:

M(n)FO(v)

n v

im = const

D

TRGPmO

r

iiMF

η⋅⋅⋅=

GPm

D

ii

nr0,377v

⋅

⋅⋅=

FOM

FTN Novi Sad


Drumska vozila


Zavisnost vučne sile na točku i brzine kretanja vozila od broja obrtaja motora i stepena prenosa

M

FOim = iI

im = iII


M

n

v

im = iII

im = iIII

im = iIV

VUČNO - BRZINSKA KARAKTERISTIKA – VUČNI DIJAGRAM

FTN Novi Sad


Drumska vozila


Hiperbola vuče

FOid =(3600⋅Pmax⋅ηtr) / v, P(kW), v(km/h)

Idealna hiperbola (mogućnost potpunog iskorišćenja

raspoložive snage motora - Pmax)


FOid =(3600⋅Pmax⋅ηtr) / v, P(kW), v(km/h)

V(km/h) 20 40 60 ... vmax

FOid (N) 15192 7596 5064 ... 1519

FTN Novi Sad


Drumska vozila


FO = (M(n)⋅im⋅iGP ⋅ηtr) / rD

v = (0,377⋅rD⋅n) / im⋅iGP

FO(N)

FOI

FOid

im=iI

0

50

100

150

200

250

300

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Hiperbola vuče – VUČNI DIJAGRAM

v (km/h)

FOII

FOIII

FOIV

FO

V FOTP = Ff + FW

im=iII

im=iIII

im=iIV

im=iV

v MAX

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

FTN Novi Sad


Drumska vozila


Grafičko određivanje maksimalne brzine


v (km/h)

v MAX – TEORIJSKA VREDNOST

v MAX – STVARNA VREDNOST

Documents

FTN Novi Sad Drumska vozila Katedra za motore i vozila ... · FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Drumska vozila Uputstvo za izradu vu čnog prora čuna motornog vozila Očitavanje