Tribologie 10. Valivý odpor pneumatik Martin Jelínek 1/13
Osnova - co je valivý odpor pneumatik - proč se zabývat valivým odporem - faktory ovlivňující valivý odpor - zařízení pro měření valivého odporu pneumatik - laboratorní - pro měření na vozovce - shrnutí - reference 2/13
Co je valivý odpor pneumatik - vzniká valením pneumatiky po povrchu - pneumatika se deformuje, zahřívá: kinetická energie -> teplo - velikost síly valivého odporu je dána vztahem: F = C rr. F g C rr koeficient valivého odporu F g gravitační síla působící na kolo 3/13
Proč se zabývat valivým odporem - čím vyšší valivý odpor, tím vyšší spotřeba paliva - současné množství automobilů produkuje 17% emisí CO2 na celém světě - na rok 2050 se předpokládá, že počet automobilů vzroste dvaapůlkrát 4/13
Faktory ovlivňující valivý odpor 1) Z KONSTRUKČNÍHO HLEDISKA a) Materiály pneumatiky - černé pneumatiky - zelené pneumatiky b) Design pneumatiky - radiální vs. diagonální (radiální až o 30% nižší valivý odpor) -počet vrstev ze kterých se pneumatika skládá -(Tweel) 5/13
Faktory ovlivňující valivý odpor c) Rozměry (geometrie) ráfku/pneumatiky -tloušťka běhounu (u nákladních vozů až 3% na každý milimetr tloušťky) -průměr pneumatiky -šíře pneumatiky - sbíhavost, odklon kol 2) Z HLEDISKA PROVOZNÍCH PODMÍNEK a) Rychlost valení b) Tlak/teplota pneumatiky 6/13
Faktory ovlivňující valivý odpor c) Zatížení pneumatiky d) Povrch podkladu 7/13
Zařízení pro měření valivého odporu pneumatik - problémy při měření valivého odporu - malá velikost síly valivého odporu - ztráty v ložiskách a aerodynamické ztráty - nestabilní struktura materiálů nové pneumatiky - valivý odpor pneumatiky je závislý na její teplotě, proto se provádí měření za rovnovážné teploty a za konstantní teploty - metody měření - laboratorní a) vnější buben b) vnitřní buben c) plochý rotační disk 8/13
Zařízení pro měření valivého odporu pneumatik d) posuvná plošina e) dva válce f) plochý řemen - na silnici a) instrumentované vozidlo - valivý odpor je získán měřením velikosti síly nebo momentu na kole b) dojezdový test F R * = m v - 0,5 ρ v 2 A c x c) měřením spotřeby paliva nejméně přesné 9/13
Zařízení pro měření valivého odporu pneumatik d) Měření na dynamometru na motorovém vozidle či vleku 10/13
Shrnutí - valivý odpor je způsoben deformací pneumatiky při valení po vozovce, kinetická energie kola se mění v teplo - valivý odpor závisí na konstrukci pneumatiky, jako je její materiál, design, rozměry. Dále závisí na provozních podmínkách, což je povrch vozovky, rychlost valení, zatížení a od toho se odvíjející teplota a tlak. - valivý odpor se dá měřit buď v laboratoři nebo na vozovce. Je nutné počítat s tím, že měření ovlivňují faktory jako je odpor vzduchu a tření v mechanismech. 11/13
Reference [1] Testing and evaluation of tyre like component part of motor vehicle - Rolling resistance force [on-line]. M. Negrus, C. Teodorescu, G. Anghelache, 1999, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.tut.fi/plastics/tyreschool/moduulit/moduuli_8/hypertext_1/3/3_3.html>. [2] How Tires Work [on-line]. K. Nice, [cit. 2007-04-28] URL: <http://auto.howstuffworks.com/tire.htm>. [3] Low rolling resistance tires [on-line]. Green Seal, 2003, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.greenseal.org/resources/reports/cgr_tire_rollingresistance.pdf>. [4] Rolling resistance, fuel consumptionatur [on-line]. H. Bendtsen, 2004, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.vejdirektoratet.dk/publikationer/vinot23/html/entire_publication.htm#chapter6>. [5] U. Sandberg, J. A.Ejsmont. Noise emission, friction and rolling resistance of car tires: Summary of an experimental study. ISSN 1102-626X. Swedish National Road and Transport Research Institute, 2000. 12 s. [6] A. Friedrich. Fuel saving potential from low rolling- resistance tires. Umweltbundesamt (UBA) Germany, 2002. [7] D. Zheng. Continental: Challenges in tire FEM simulation. Continental AG, 2006. 21 s. [8] FE-Analysis of elastomer components in rolling contact [on-line]. M.Ziefle, U.Nackenhorst, 2005, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.ibnm.uni-hannover.de/forschung/projekte/ziefle.ale_fem/cmis_mz_05.pdf>. [9] Testing and evaluation of tyre like component part of motor vehicle - Methods and equipment for rolling resistance and measurement [on-line]. E. M. Negrus, C. Teodorescu, G. Anghelache, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.tut.fi/plastics/tyreschool/moduulit/moduuli_8/hypertext_2/2/2_2.html>. [10] Ben Car [on-line]. Ben Car, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.bencar.cz/navody53.htm>. [11] Vývoj pneumatik je v režii počítačů [on-line]. idnes, 2003, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://auto.idnes.cz/pneu.asp?r=pneu&c=a030704_162812_pneu_jim>. [12] ČAS PŘEDSEVZETÍ [on-line]. Reflex, 2003, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.reflex.cz/clanek11425.html>. [13] Pneumatiky minulosti [on-line]. Dunlop, [cit. 2007-04-28]. <http://www.dunlop.cz/cs.php?view=historie&show=1>. [14] Rolling Friction [on-line]. R. Conatser, B. Kinnaman, M. Lassiter, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://webphysics.davidson.edu/faculty/dmb/py430/friction/rolling.html>. [15] Rolling resistance [on-line]. Wikipedia, [cit.2007-04-28]. URL: <http://en.wikipedia.org/wiki/rolling_resistance> [16] Sniper [on-line]. Wikipedia, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://en.wikipedia.org/wiki/sniper#targeting>. [17] Pneumatiky - první díl [on-line]. Miloslav Fišer, 2002, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://www.auto.cz/tema/pneumatiky-prvni-dil.html>. [18] Michelin Tweel: konec defektům! [on-line]. Tomáš Němeček, 2005, [cit. 2007-04-28]. URL: <http://automix.centrum.cz/novinky/clanek.phtml?id=6235>. 12/13
Konec Děkuji za pozornost. 13/13