PRZYCZEPNOŚĆ

Siłą styczną wzdłużną X nazywamy wypadkową wartość element sił stycznych wzdłużnych wywieranych przez koła na nawierzchnię drogi lub wartość wypadkową element. Sił stycznych wzdłużnych reakcji nawierzchni drogi działających na koło w danych warunkach ruchu.

Siłą przyczepność wzdłużnej nazywamy Xmax (wart max siły X) i Xpost (odpow. Rozwiniętemu tarciu w obszarze kontaktu)

Jednostkową siła wzdłużną  nazywamy stosunek sił X do normalnej reakcji drogi Z czyli

Siła wzdłużna zależy od: stanu nawierzchni, typu i materiauł opony, rzeźby bieżnika, prędkości osi koła, normalnej reakcji Z i pow. kontaktu, poślizgu względ. 

Współczynnik przyczepności przylgowej

Współczynnik przyczepności poślizgowej

Siła styczna boczna Y to wartość wypadkowa elementarnych sił stycznych bocznych wywieranych przez koło na nawierzchnię drogi lubwartość wypadkowa elementarnych stycznych bocznych reakcji nawierzchni drogi działających na koło w danych warunkach ruchu.

Siła przyczepności bocznej to wartość maksymalna siły bocznej Ymax.

Jednostkową siłą boczną nazywamy stosunek siły bocznej Y do normalnej reakcji drogi działającej na koło.                     μy=Y/Z

Współczynnikiem przyczepności bocznej nazywamy stosunek Ymax oraz normalnej reakcji drogi Z działającej na koło μy= Ymax/Z

        Jednostkowa siła boczna zależy od :

rodzaju i stanu nawierzchni, typu i materiału opony, rzeźby bieżnika, kąta bocznego znoszenia, prędkości osi koła, normalnej reakcji drogi Z i powierzchni kontaktu, kąta pochylenia koła;

ŁĄCZNE DZIAŁANIE SIŁY WZDŁUŻNEJ X I BOCZNEJ Y

Jednostkowa siła boczna        μY=Y/Z

Jednostkowa siła wzdłużna    μX=X/Z

Wypadkowa siła styczna  :    pierwiastek(X2+Y2)

Jednostkowa siła styczna      μ = (pierwiastek↑)/Z =  = pierwiastek (μX + μY )

AQUAPLANNING

Zmniejszenie wartości współczynnika przyczepności w trakcie jazdy z wyższymi prędkościami po nawierzchni pokrytej warstwą wody.

W trakcie ruchu pojazdu z prędkością v dla opony o szerokości śladu b i grubości warstwy wody hw koniecznym jest zapewnienie następującego wydatku wody odprowadzanej ze strefy kontaktu qw=v*b*hw

WYZNACZANIE ŚRODKA MASY

Wyznaczanie ŚM odbywa się metodą ważenia poszczególnych osi pojazdu w momencie gdy samochód stoi poziomo „na równi pochyłej”. Dokonujemy pomiaru na jednej osi, a następnie drugiej. W ten sposób wyznaczamy wysokość h.

Σ MB=mg[(h-rst)*sinα+l2cosα]-z1*l*cosα=0  stąd:

h = [(ΔQ1*l) / (Q*tgα)] + rst     gdzie

ΔQ1=Z1-mg*(l2/l)   à przyrost nacisku osi przedniej wskutek podniesienia drugiej   tg α = [w / (√l2-w2)]

SPRAWNOŚĆ MECHANICZNA SAMOCHODU

Moc na kołach napędzanych Pk=Ps*ηm

ηm- sprawność mech. układu przeniesienia napędu

ηm = ηsp ηb ηw ηg  sprawność ( sprzęgła / skrzyni biegów / wału napędowego /  )

Do obliczeń trakcyjnych ogólną sprawność mechaniczną samochodu można przyjmować jednakową dla wszystkich biegów : dla osobowych 0.90 / dla małych i średnich ciężarowych 0.88 / dla dużych ciężarowych 0.85 / dla terenowych 2-osiowych 0.78-82/ dla terenowych z nap. na 3-4 osie 0.68-75

MOŻLIWOŚĆ WJAZDU NA WZNIESIENIE

Jeżeli pojazd porusza się ruchem jednostajnym to siła napędowa może osiągnąć wartość Fnμ = Z (μ1+f0)

Pojazd musi pokonać opory drogi :

FΨ=mg(f0*cosα+sinα)    zatem Fnμ >= FΨ

Wartość siły napędowej Fnμ zależy od tego, która oś w pojeździe jest osią napędową.

NAPĘD NA WSZYSTKIE KOŁA :

mg*cosα(μ1+f0) >= mg(f0*cosα+sinα) więc tg α =<μ1

NAPĘD NA OŚ TYLNĄ

(mg/l)*(l1*cosα+h*sinα)*(μ1+f0) >= mg(f0*cosα+sinα)

czyli tgα =< [l1μ1-l2f0]/[l-h(μ1+f0)]

NAPĘD NA OŚ PRZEDNIĄ :

(mg/l)*(l2*cosα-h*sinα)*(μ1+f0) >=  mg(f0*cosα+sinα)

czyli: tgα = <[l2μ1-l1f0]/[l+h(μ1+f0)]

Im niżej jest h i im l2 jest bliższe ŚM pojazdy tym większa jest wartość możliwego do pokonania wzniesienia alfa.

Największe wzniesienia mogą pokonywać samochody z napędem na wszystkie koła. Pojazdy z napędem na oś tylną mają potencjalnie większe możliwości pokonywania wzniesień niż pojazdy z napędem przednim.

RÓWNANIE RUCHU POJAZDU

Fn = Ft+Fp+Fw+Fb+Fu+Fs

Opór toczenia zależy od rodzaju nawierzchni i masy

Dla V<100 km/h   Ft=mgf [N] f=1,25f0

Dla V>100 km/h   Ft=mgf0(1+AV2) [N]

A,f0 – zależą od nawierzchni

Opór powietrza składowe to opór profilowy, indukcyjny, tarcia, zakłóceń, układu chłodzenia

Fp=0,047AcxV2 [N]   A=khb

Opór wzniesienia

         Fw=mg sina [N]

Fdr=Ft+Fw

                 Fdr=mg(f cosa+sina)

Opór bezwładności

                 Fb=m(1+dS+ib2+dK)a=mdba

a-przyspieszenie db-współ mas zredukowanych zawsze >1 wyraża ile razy masa zastępcza > od grawitacyjnej mdb-masa zredukowana, dS dK – dla różnych samochodów 0,03¸0,05

Opór uciagu to suma oporów jakie stawia przyczepa (Ft, Fp, Fw, Fb) lub równoległa do nawierzchni siła występująca na haku

Opór skrętu

Fs=mgfS

fS  - zależy od rozkładu nacisków na osie, ogumienia, intensywności skrętu (przyś dośrodkowego do przyś ziemskiego)

DOBÓR MOCY SILNIKA

gdzie

f =1,25fO  dla               Vmax < 100km/h            

f =12+0,0006V2 / 1000 Vmax>100km/h

Dobór przekładni głównej bilans mocy

Jeśli poślizg pomijalnie mały to rt=rd wiec

jeśli uwzględni się poślizg

następnie rys się wykresy  dla silnika z ZI

na osi rzędnych dorysowuje się dodatko-wa skale dla której np. odpowiada Vp i przenosi się na prawy wykres krzywą mocy na kołach

iCP – gwarantuje osiągnięcie największej prędkości

iCP’ – dośc korzystne bo pozwala zwiększyć zapas mocy dla prędkości dla których jest to istotne, niekorzystne ze względu na nV >nP

iCP’’ – jest niekorzystny gdyż zmniejsza max prędkość oraz zapas mocy

Nadbieg to to bieg dodatkowy iZ+1<1 pozwalający jeździć z dużymi prędkościami na dobrej drodze dzięki czemu oszczędza się paliwo i zmniejsza zużycie silnika przez zmniejszenie obrotów wału korbowego potrzebnych do pokonania danego odcinak drogi.

WSKAŹNIK DYNAMICZNY

wyraża jednostkową siłę napędową na kołach po odliczeniu oporów powietrza, czyli taka która może być użyta do pokonania jednostkowych oporów ruchu. 

Ocena zdolności przyśpieszania

Do oceny ilościowej właściwości samochodu w ruchu przyśpieszonym są stosowane mierniki :

**czas rozpędzania samochodu [s] ze startu stojącego przez biegi do danej prędkości

**droga rozpędzania samochodu do danej prędkości

**czas przebycia danego odcinak drogi ze startu stojącego [400m] 

Od jakich parametrów technicznych pojazdu zależy możliwość wjazdu na wzniesienie : a) od masy samochodu b) od położenia środka masy c) od rodzaju napędu.

DOBÓR SILNIKA

Duże samochody ciężarowe wyposażone w silnik ZS

Moc silnika dobierana jest na podstawie przyjęcia stosownej wartości mocy jednostkowej mierzonej w  jednostkach : [ moc silnika / masa całkowita pojazdu z przyczepą (naczepą) ] [kW/t]

Przyjmuje się wartość 5-10 [kW/t]. Większe wartości odpowiadają pojazdom użytkowanym w państwach o rozwiniętej motoryzacji oraz dla terenów górskich.

Samochody osobowe i ciężarowe wyposażone w silnik ZI.    Podstawą doboru jest Vmax pojazdu całkowicie obciążonego osiągana na gładkiej poziomej nawierzchni drogi. Ps=Pop(Vmax)/ ηm

PRZEŁOŻENIE CAŁKOWITE

Ic= ns/nk = ωs/ωk = ib ig ir iz

(przełożenie skrz. biegów,przekł. głównej, reduktora, zwolnicy). W przeciętnych warunkach ruchu :

Ic = [(2*π*60)/1000]*[(ns*rd)/V]

Ic = (ns*rd)*2,65v

DOBÓR PRZEŁOŻEŃ I-ego BIEGU

Kryterium I (przyczepności)

Największa siła na kołach napędzanych pojazdu w trakcie ruchu po suchej poziomej nawierzchni o współczynniku przyczepności przylgowej μ1=0,7 i współczynniku oporu toczenia f0=0.02 nie powinna przekraczać wartości granicznej siły przyczepności

Fn max =< (μ1+f0)*Q’n

Maksymalny wskaźnik dynamiczny na 1 biegu :

Z – nacisk kół napędowych

l=0,88 P    l=1,15 K

Kryterium II (wzniesień)

Siła napędowa powinna być wystarczająca do pokonania oporów ruchu samochodu przy wjeździe na największe wzniesienie o kącie αmax

...