ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Lihovarská 12, 180 68 Praha 9
L16 Laboratoř ovladatelnosti a jízdního pohodlí Tel: (02) 663 10 620
Fax: (02) 663 10 343
Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Strana 1
Protokol č. 40284-02
Úvodní validační zkoušky na vozidle Škoda Felicia Jízda po kružnici
I. Úvod Předmětem tohoto protokolu je zkouška jízdou po kružnici ze souboru úvodních validačních zkoušek automobilu Škoda Felicia, provedených pro účel identifikace počítačového modelu tohoto vozidla. Tyto práce jsou součástí projektu „Metodika pro hodnocení vozidel v jízdních manévrech na základě počítačových simulací a jízdních zkoušek“, který je součástí kapitoly E 3.2 „Výzkumného centra automobilů a spalovacích motorů Josefa Božka“. Účelem zkoušky bylo získání základních charakteristik vozidla (včetně závislostí směrových úchylek kol na bočním zrychlení) při ustáleném stáčení. Úvodní zkoušky byly provedeny na jedné variantě vozidla a s jednou variantou pneumatik.
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Strana 2
II. Zkušební protokol 1. Zkušební podmínky 1.1 Předmět zkoušky Zkoušky proběhly na vozidle: Škoda Felicia 1.3 LXi EEF41 Rok výroby: 1995 Číslo karosérie: TMBEFF413S0093425 Stav tachometru: 100 822 km Pneu: 165/70 R13 Matador MP 12 Disková kola ocelová 4.5Jx13 H1 ET 38 Při zkouškách bylo vozidlo zatíženo na pohotovostní hmotnost zvýšenou o hmotnost nezbytného přístrojového vybavení, soustředěného na místě pravého předního sedadla. Vážením byly zjištěny následující hmotnosti, připadající na jednotlivá kola a nápravy: PP: 301 kg LP: 281 kg PN: 582 kg
PZ: 204 kg LZ: 190 kg ZN: 394 kg
Celková hmotnost vozidla při zkoušce: 976 kg Výška těžiště vozidla s přístroji1: 535 mm Při zkouškách bylo vozidlo obsazeno dvěma osobami (řidič a spolujezdec sedící na zadním sedadle vpravo). Vážením byly zjištěny následující hmotnosti, připadající na jednotlivá kola a nápravy obsazeného vozidla: PP: 332 kg LP: 316 kg PN: 648 kg
PZ: 281 kg LZ: 269 kg ZN: 550 kg
Celková hmotnost vozidla při zkoušce: 1198 kg 1.2 Zkušební postup 1.2.1 Cíl zkoušek Cílem zkoušky bylo získání charakteristiky poslušnosti a dalších charakteristik (včetně směrových úchylek kol) při ustáleném stáčení, a to až do mezního stavu jízdy vozidla.
1
Viz Technická zpráva ÚVMV - VCJB č. 14 / 2002
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Strana 3
1.2.2 Zkušební postupy a měřené veličiny Postup zkoušky vycházel z metodiky ÚVMV ZM - A/07.42, přičemž byla použita varianta plynulého zvyšování rychlosti. Průměr kružnice byl 60 m. S vozidlem byla nejprve projeta část kružnice nízkou rychlostí tak, aby se ustavila počáteční poloha vozidla a natočení volantu. Poté byl za klidu vozidla započat záznam měřených veličin a vozidlo se začalo pomalu rozjíždět. Rychlost jízdy byla plynule zvyšována, přičemž byly prováděny takové korekce volantem, aby vozidlo stále co nejpřesněji sledovalo vyznačenou kruhovou dráhu. Zkouška byla realizována až do mezního stavu vozidla. Byla provedena vždy jedna jízda v každém směru stáčení. Během této zkoušky byly snímány následující veličiny: – – – – – – –
úhel natočení volantu boční zrychlení vozidla úhel klopení vozidla rychlost stáčení vozidla podélná rychlost vozidla směrová úchylka pravého předního kola směrová úchylka pravého zadního kola
Záznam uvedených veličin byl prováděn na měřící notebook s převodníkem při vzorkovací frekvenci 100 Hz na stopu. 1.3 Měřící zařízení Pro zkoušky bylo použito následujících provozních měřidel: Corrsys SCE (2 ks) pro měření podélné rychlosti vozidla a směrových úchylek kol Stabilizovaná plošina FES 33/1 pro měření: bočního zrychlení vozidla úhlu klopení vozidla rychlosti stáčení vozidla Měřicí volant MWB II pro měření úhlu natočení volantu Tlakoměr digitální pro kontrolu tlaku vzduchu v pneumatikách při zkouškách Teploměr elektronický ETHG 913 G pro měření teploty okolí Anemometr digitální miskový Windmaster 2 pro měření rychlosti větru Multimetr HC - 3500T (etalon) Pro záznam byl použit měřící notebook Dell s A/D převodníkem DAQCARD 700. 1.4 Atmosférické podmínky Teplota vzduchu: Rychlost větru:
24 ÷ 30 °C 0 ÷ 3 m.s-1
1.5 Zkušební dráha Pro zkoušku bylo použito polygonu Škoda-Auto a.s.
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Strana 4
2. Výsledky zkoušek Během zkoušek byly získány datové soubory, které byly následně zpracovány programovým systémem SADKO ÚVMV s.r.o. Smysly signálů jsou v grafických výstupech ze zkoušky upraveny tak, aby výsledná charakteristika ležela při obou směrech stáčení vždy v prvním kvadrantu grafu. Počáteční hodnoty bočního zrychlení, úhlu klopení, rychlosti stáčení a úhlu natočení volantu jsou považovány za nulové; nulová velikost směrové úchylky je stanovena z požadavku, aby její počáteční hodnota byla (v absolutní hodnotě) shodná pro oba směry stáčení. Při zpracování naměřených signálů bylo použito dvoustupňové regrese. V první fázi byly filtrovány přímo naměřené signály pro odstranění šumu (> 5 Hz). Z takto upravených signálů pak byly vytvořeny závislosti na bočním zrychlení vozidla (charakteristiky poslušnosti) a tyto byly proloženy polynomickými regresními křivkami. Výsledné charakteristiky jsou otištěny v Příloze, přičemž v každém grafu jsou vždy silnou tmavou čarou zobrazeny příslušné regresní křivky, zatímco světlá tenká čára znázorňuje dané charakteristiky před regresí. 3. Vyhodnocení Vzhledem k tomu, že tato zkouška se v ÚVMV provádí již dlouhou dobu a je již metodicky zvládnutá a prověřena, byla provedena pouze jedna jízda v každém směru a nebylo prováděno žádné prověřování reprodukovatelnosti apod. Účelem zkoušky bylo pouze změření příslušných charakteristik. Drobný metodický rozdíl oproti dosavadní praxi v provádění této zkoušky byl pouze v použití vyšší vzorkovací frekvence, což umožnilo účinnějsí číslicovou filtraci signálů. Z grafů je zřejmé, že uvedený způsob filtrace a regrese umožnil získat poměrně přesné, jednoznačné a zároveň dostatečně hladké charakteristiky s eliminací vlivu jednotlivých „náhodných“ korekcí volantem. 4. Datum zkoušek Vlastní zkoušky byly provedeny dne 21.5.2002. III. Přílohy Součástí tohoto protokolu je Příloha (grafické výstupy ze zkoušek) o 5 stranách (včetně titulní strany).
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Strana 5
IV. Závěr Ze získaných výsledků je možno konstatovat následující: 1. Byly získány charakteristiky poslušnosti a další charakteristiky při ustálené jízdě po kružnici včetně závislostí směrových úchylek kol na bočním zrychlení vozidla. Tyto charakteristiky budou použity pro validaci úvodní verze počítačového modelu vozidla. 2. Při vyhodnocování naměřených hodnot se osvědčil dvoustupňový postup regrese, kdy jsou signály nejprve filtrovány pro odstranění vyšších frekvencí a po vykreslení výsledných charakteristik jsou tyto proloženy polynomickými regresními křivkami. Předpokladem pro tento způsob vyhodnocení je dostatečně vysoká vzorkovací frekvence. 3. Hodnocení chování vozidla při zkoušce není předmětem tohoto protokolu.
Tento protokol se v žádném případě nesmí bez písemného souhlasu zkušební laboratoře reprodukovat jinak než celý.
Tento technický protokol má strany 1 až 5.
………………………… Ing. Jaroslav Úlehla vedoucí oddělení 490
Praha, dne 27. června 2002
………………………… Ing. Michal Jiránek vedoucí divize ZSV
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Příloha protokolu č. 40284-02
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Příloha str. 1
120
Ú h el n a to •en í v o la n tu (d eg )
100
80
60
40
20
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
6
7
8
-2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 1
Charakteristika poslušnosti vozidla při stáčení vpravo
140
Ú h el n a to •en í v o la n tu (d eg )
120
100 80
60 40
20 0 0
1
2
3
4
5 -2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 2
Charakteristika poslušnosti vozidla při stáčení vlevo
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Příloha str. 2
6
Ú h el k lo p en í (d eg )
5
4
3
2
1
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
7
8
-2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 3
Závislost klopení vozidla na bočním zrychlení při stáčení vpravo
7 6
Ú h el k lo p en í (d eg )
5 4
3 2
1 0 0
1
2
3
4
5
6
-2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 4
Závislost klopení vozidla na bočním zrychlení při stáčení vlevo
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Příloha str. 3
10 9
Ú h el sm •ro v é ú ch y lk y (d eg )
8 7 6 5 4 3 2 1 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
-2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 5
Závislost směrové úchylky pravého předního kola na bočním zrychlení vozidla při stáčení vpravo
10 9 Ú h el sm •ro v é ú ch y lk y (d eg )
8 7 6 5 4 3 2 1 0 0
1
2
3
4
5
6
7
-2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 6
Závislost směrové úchylky pravého předního kola na bočním zrychlení vozidla při stáčení vlevo
8
ÚSTAV PRO VÝZKUM MOTOROVÝCH VOZIDEL, s.r.o. Technický protokol č. 40284-02 Objednatel zkoušky: VCJB Typ: Škoda Felicia - validační zkoušky
Příloha str. 4
6
Ú h el sm •ro v é ú ch y lk y (d eg )
5 4 3 2 1 0 -1 0
1
2
3
4
5
6
7
8
-2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 7
Závislost směrové úchylky pravého zadního kola na bočním zrychlení vozidla při stáčení vpravo
6
Ú h el sm •ro v é ú ch y lk y (d eg )
5 4 3 2 1 0 -1 0
1
2
3
4
5
6
7
-2
B o•n í zrych len í (m .s )
Graf 8
Závislost směrové úchylky pravého zadního kola na bočním zrychlení vozidla při stáčení vlevo
8