Název školy Integrovaná střední škola technická, Vysoké Mýto, Mládežnická 380

Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0374Inovace vzdělávacích metod EU - OP VK

Číslo a název klíčové aktivity III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT

Autor Ing. Jiří Tocháček

Číslo materiálu VY_32_INOVACE_AUT_1U_TO_21_06

Název Jízdní odpory

Druh učebního materiálu Prezentace

Předmět Automobily

Ročník První – učebního oboru „Mechanik opravář motorových vozidel“

Tématický celek Základní poznatky o motorových vozidlech

Anotace Základní vlivy ovlivňující jízdu automobilu

Metodický pokyn Pomocí data projektoru a notebooku vysvětlit žákům základní vlivy působící proti pohybu vozidla.

Klíčová slova Jízdní odpory, prokluz, adheze, vzdušný odpor apod.

Očekávaný výstup Žáci získají základní informace z oblasti dynamiky motorových vozidel, jízdních odporů apod.

Datum vytvoření 15.10.2012

Základy dynamiky motorových vozidel

Jízdní odpory

a) poloměry automobilového kolaa) 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.

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 ma.2.1000

srk

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.

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.

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.

Fad= 3000. 0,8 = 2 400 N

Fy = 1466,25 N

c) jízdní odpory1.) Odpor valení2.) Odpor vzdušný

(aerodynamický)3.) Odpor proti stoupání4.) Odpor proti zrychlení

Základy dynamiky motorových vozidel

Jízdní odpory1) 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)

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)

Základy dynamiky motorových vozidel

Jízdní odpory

Základy dynamiky motorových vozidel

Jízdní odpory

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

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)

d.) Rovnováha sil na vozidlerovnováha 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.

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.

Použité podklady:

1. Podvozky Ing. Zdeněk Jan, Ing. Bronislav Ždánský2. Příručka pro automechanika Rolf Gscheidle a kolektiv3. Automobily Milan Pilárik, Jiří Pabst

Autoexpert – časopis pro autoopravárenstvíAutomobil Revue