Hmotnosti (užitečná, pohotovostní) Počet přepravovaných osob, objemu Zatížení náprav, poloha těžiště. Spolehlivost

Transkript

1 Přepravovaný výkon Hmotnosti (užitečná, pohotovostní) Počet přepravovaných osob, objemu Zatížení náprav, poloha těžiště VLASTNOSTI AUTOMOILU UŽIVATEL ZÁKONODÁRCE Provozní náklady Dynamika Směrová stabilita Komfort ezpečnost Životní prostředí Spolehlivost Spotřeba paliva Min. jízdní odpory - způsob jízdy - řazení - valení - aerodynam. - setrvačnosti - stoupání Hnací charakteristika Dynamická charakteristika max. rychlost, stoupavost, akcelerace Omezení adhezí, aquaplaning rzdné vlastnosti - rozdělení brzd. sil - max. zpomalení Stabilita v zatáčce, v přímém směru Kamova adhezní kružnice AS, ASR, ESP Jízdní pohodlí, vibrace Vnitřní hluk, psychoakustika Estetika Pasivní Aktivní Výroba Provoz Recyklace - emise výfukových plynů -vnější hlučnost VÝRO A Zisk Uplatnění na trhu Výrobní náklady 1

2 HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ RZDNÉ VLASTNOSTI DYNAMIKA Dynamické vlastnosti vozidla jsou omezeny adhezními podmínkami mezi kolem a vozovkou. Obecně platí, že přivedená hnací síla k je omezena silou adhezní ad a její případný přebytek se projeví prokluzem kol. k ad Z j součinitel adheze Z radiální reakce na kolech hnací nápravy nebo náprav Při akceleraci i při jízdě do stoupání se odlehčuje přední a přitěžuje zadní náprava. To znamená, že adhezní síla se na kolech zadní nápravy zvětšuje a proto automobily s pohonem zadní nápravy mají lepší jízdní (trakční) vlastnosti než s předním pohonem, tj. mají větší adhezní stoupavost a akceleraci. Nejlepší trakční vlastnosti má náhon 4x4 s MAX dv dt MAX g 2

3 HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ RZDNÉ VLASTNOSTI Součinitel adheze j představuje soudržnost kola (pneumatiky) s vozovkou Závisí na: vlastnostech pneumatiky (tvaru a výšky profilu dezénu, materiálu běhounu, tlaku huštění, specielních úprav (nastřelované hroty), teplotě), rychlosti jízdy DYNAMIKA Druh vozovky Stav suchý Stav mokrý Asfalt beton Štěrk Polní cesta Náledí x 3

4 HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ RZDNÉ VLASTNOSTI DYNAMIKA Součinitel adheze j Závisí dále na: vlastnostech vozovky (materiál, vlhkost, teplota, mikronerovnosti, nečistoty), x 4

5 HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ RZDNÉ VLASTNOSTI Aquaplaning DYNAMIKA představuje ztrátu adhezní síly mezi koly automobilu a vozovkou (klouzání na vodě) způsobenou řádově nižší adhezní schopnosti vody. Vznik aquaplaningu závisí na: rychlosti jízdy vozidla, tloušťce vodní vrstvy na vozovce (nedostatečný odvod vody z vozovky, kaluže), hloubce a orientaci drážek dezénu pneumatiky (odvod vody ze styku pneu s vozovkou) 5

6 HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ RZDNÉ VLASTNOSTI DYNAMIKA určují dynamické chování automobilu při působení brzdné síly mezi koly a vozovkou (působí proti setrvačné síle ) p z G z ma u G au g G z ad pad zad pad Z p zad Z z v = m. a u m G z Z Z G p z z Z p p Z z z 6

7 HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ RZDNÉ VLASTNOSTI DYNAMIKA Při brždění se přitěžuje přední náprava a zadní se odlehčuje. Z p l G l z z G h 0 v h l p l z.g l z m G Z l p l z l G l l z l p z G h 0 1 h l Z p G 1 z Z z G z p z Z p Z z 7

8 HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ RZDNÉ VLASTNOSTI DYNAMIKA rždění na mezi adheze z id j j p p Z p p p G 1 z j z j = z (AS) z Z z z z G z z 8

9 VLASTNOSTI AUTOMOILU UŽIVATEL ZÁKONODÁRCE VÝRO A Přepravovaný výkon Provozní náklady Dynamika Směrová stabilita Komfort ezpečnost Životní prostředí Zisk Hmotnosti (užitečná, pohotovostní) Počet přepravovaných osob, objemu Zatížení náprav, poloha těžiště Spolehlivost Spotřeba paliva - způsob jízdy - řazení Min. jízdní odpory - valení - aerodynam. - setrvačnosti - stoupání Hnací charakteristika Dynamická charakteristika max. rychlost, stoupavost, akcelerace Omezení adhezí, aquaplaning rzdné vlastnosti Stabilita v zatáčce, v přímém směru Kamova adhezní kružnice AS, ASR, ESP Jízdní pohodlí, vibrace Vnitřní hluk, psychoakustika Estetika Pasivní Aktivní Výroba Provoz Recyklace Uplatnění na trhu Výrobní náklady - rozdělení brzd. sil - max. zpomalení - emise výfukových plynů -vnější hlučnost 9

10 SMĚROVÁ STAILITA Schopnost vozidla dodržovat řidičem stanovený směr m N 2 v m R Y v. o. d r R Při pohybu hmotného bodu po kružnici rychlostí v vzniká odstředivá síla (vozidlo v zatáčce) v Y z Odstředivá síla N se zachytí na kolech vozidla bočními reakcemi Y Kolo vozidla se otáčí kolem své osy v rovině otáčení o., která je na ní kolmá. Pneumatika má v bočním směru pružnost x, která při působení boční reakce Y vytváří směrovou odchylku d roviny valení v. od roviny otáčení o. Y 10

11 SMĚROVÁ STAILITA Schopnost vozidla dodržovat řidičem stanovený směr jízdy při působení boční síly R t R s Y 2 d 2 T l N Y 1 d 1 Neutrální: Nedotáčivé: Přetáčivé: y V ZATÁČCE Vliv polohy těžiště a pružnosti pneu R s Rs Rt Rs Rt R R s 1 1 Y1 2 2 Y2 l tg tg 1 tg 2 t O y Automobil jsou konstruována tak, aby se při rovnoměrné jízdě a s předepsaným zatížením chovala stabilně tj. neutrálně až mírně nedotáčivě. Nestabilní (přetáčivé) směrové chování automobilu můžeme nechtěně dosáhnout těmito zásahy: O posunutím těžiště do zadní části automobilu nesprávným rozložením nákladu, podhuštěním pneumatik na zadní nápravě, montáží pneumatik menší boční tuhosti (např. diagonálních) na zadní nápravu. 11

12 SMĚROVÁ STAILITA Porovnání směrových odchylek kol přední a zadní nápravy určuje směrové chování vozidla v zatáčce: Neutrální: vozidlo zatáčí tak jak je řízeno, v případě shodných pneumatik x1=x2 je těžiště vozidla uprostřed rozvoru. Nedotáčivé: vozidlo zatáčí méně než je řízeno (řidič koriguje natáčením volantu ve směru zatáčení), chování je stabilní neboť větší poloměr zatáčení snižuje velikost odstředivé síly a následně reakce a směrové odchylky. Při shodných pneumatikách je poloha těžiště v přední části vozidla. Přetáčivé: vozidlo zatáčí více než je řízeno (řidič koriguje natáčením volantu proti směru zatáčení), chování je nestabilní neboť menší poloměr zatáčení zvětšuje velikost odstředivé síly a následně i reakce a směrové odchylky. Překročí-li reakce adhezní síly může dojít k bočnímu smyku. Při shodných pneumatikách je poloha těžiště v zadní části vozidla. 12

13 SMĚROVÁ STAILITA Schopnost vozidla dodržovat řidičem stanovený směr jízdy při působení boční síly l O v d 2 d 1 V PŘÍMÉM SMĚRU : boční vítr O v příčný svah G.sinb R s T Y 2 Y 1 O Neutrální: Nedotáčivé: Přetáčivé: Vozidlo zatáčí ve směru působení síly. Chování je stabilní, neboť při zatáčení vzniká odstředivá síla zmenšující prvotní boční sílu 1 2 R s Vozidlo zatáčí proti směru působení síly. Chování je nestabilní, neboť při zatáčení vzniká odstředivá síla zvětšující prvotní boční sílu. 13

14 SMĚROVÁ STAILITA Při jízdě vozidla jsou pro směrovou stabilitu rozhodující síly mezi koly a vozovkou. Základní jsou: Hnací síla (1) rzdící síla (2) oční síla (3) Tíha (4) Základy ZVM - automobilové 2009 techniky 5 14

15 SMĚROVÁ STAILITA Kammova adhezní kružnice ohraničuje oblast stability jednotlivého kola vozidla od sil v podélném (brzdící nebo hnací) x a bočním směru (setrvačná v zatáčce, od bočního větru nebo od příčného sklonu) y Jedná se o síly mezi kolem a vozovkou ve vodorovné rovině (při současném působení se skládají). adh c 2 x 2 y y y Pro danou výslednici c a adhezní sílu adh je stabilní zelené pole c x adh Z k 2 x 2 y Z k x 15

16 SMĚROVÁ STAILITA Příklady mezí stability y y adh c y y adh y adh c x x x x x adh c 2 x 2 y adh c y adh c x rždění v zatáčce Jízda v zatáčce bez brždění Jízda v přímém směru s bržděním 16

17 Elektronický stabilizující systém při brždění j Oblast AS j x j y SMĚROVÁ STAILITA (Anti-lockier-Systém) je povinný pro vozidla s konstrukční rychlostí větší než 60km/h pro užitkové automobily, přívěsy, návěsy a autobusy s celkovou hmotností větší než 3.5t. Systém je založen na elektronickém měření měrného skluzu mezi kolem a vozovkou, jeho regulaci v oblasti maximálních součinitelů adheze a adaptivní regulaci brzdné síly při plném brždění na hranici adheze v v s v 100 v.rychlost jízdy vozidla v k rychlost otáčení kola k s Systém AS je nastaven právě do oblasti měrného skluzu výhodného pro oba součinitele adheze. 17

18 SMĚROVÁ STAILITA Elektronický stabilizující systém při brzděni (protiblokovací) rzdění při přímé jízdě na povrchu s rozdílnou adhezí pod levými a pravými koly AS Stabilní, bez vybočování ze směru Zamezí zablokování kol při intensivním brzdění. 18

19 SMĚROVÁ STAILITA Elektronický stabilizující systém při brzděni (protiblokovací) rzdění při souběžné jízdě na povrchu s nízkou adhezí 19

20 Elektronický stabilizující systém při rozjezdu SMĚROVÁ STAILITA (Antriebs-Schupf-Regelung) zajišťuje regulaci hnací síly při rozjezdu (akceleraci) vozidla za ztížených adhezních podmínek (náledí) bez prokluzu kol (protiskluzový) Souběžný rozjezd vozidel na povrchu s nízkou adhezí. ASR Reguluje prokluz hnacích kol (přibrzděním, snížením hnacího momentu) Plynulý rozjezd vozidla, nebo jeho zrychlení při extrémních adhezních podmínkách. 20

21 Elektronický systém zajišťující stabilitu řízení směru vozidla SMĚROVÁ STAILITA (Elektronic Stability Programm) zajišťuje v kritických přechodových stavech stabilitu směru vozidla. Systém zasahuje do brzdícího systému AS a do hnacího systému ASR. Systém reguluje skluz v bočním směru. V zatáčce, nebo při bočním větru, event. příčném sklonu vozovky se vozidlo chová neutrálně, udržuje směr daný řidičem. Mechanizmus samočinné stabilizace nastává přibržděním určitého kola v případě průjezdu vozidla zatáčkou. Vzniklý moment vůči těžišti vrátí vozidlo do žádaného směru. 21

22 SMĚROVÁ STAILITA Elektronický systém zajišťující stabilitu řízení směru vozidla Stabilizace jízdy vozidla v zatáčce při přetáčivosti (řidič nebrzdí). ESP Rozpozná přetáčivost a začínající smyk a vyrovnává ho. El. jednotka sleduje požadavky řidiče na změnu směru a porovnává je se skutečností. Vyhodnocenou situaci koriguje cíleným přibrzděním kola, tím vyvolá moment, který působí proti nežádoucímu pohybu a zamezí smyku. 22