VLASTNOSTI AUTOMOBILU

Přepravovaný výkon

UŽIVATEL

Dynamika Směrová stabilita

ZÁKONODÁRCE

Komfort

VÝROB A

VLASTNOSTI AUTOMOBILU

Provozní náklady

Bezpečnost Životní prostředí

• Hmotnosti (užitečná, pohotovostní)  Počet přepravovaných osob, objemu  Zatížení náprav, poloha těžiště  Spolehlivost  Spotřeba paliva  Min. jízdní odpory

 Hnací charakteristika  Dynamická charakteristika max. rychlost, stoupavost, akcelerace • Omezení adhezí, aquaplaning • Brzdné vlastnosti - rozdělení brzd. sil - max. zpomalení •Stabilita v zatáčce, v přímém směru •Kamova adhezní kružnice ABS, ASR, ESP •Jízdní pohodlí, vibrace Vnitřní hluk, psychoakustika Estetika •Pasivní Aktivní •Výroba •Provoz

Zisk

- způsob jízdy - řazení - valení - aerodynam. - setrvačnosti - stoupání


Předurčeny koncepcí, která je dána kombinací základních skupin automobilu, a která vytváří předpoklady pro vznik takových vlastností, které jsou odrazem požadavků: •uživatele •zákonodárce •výrobce

- emise výfukových plynů -vnější hlučnost

•Recyklace •Uplatnění na trhu Výrobní náklady

ZVM - 2009

Scholz

1


UŽIVATEL


ZÁKONODÁRCE

Komfort

VÝROB A


Provozní náklady




Zisk




ZVM - 2009

Scholz

2

PŘEPRAVOVANÝ VÝKON Základní technická vlastnost důležitá pro uživatele (ekonomie přepravy nákladu). •

UŽITEČNÁ HMOTNOST

•

MĚRNÝ VÝKON

•

POČET PŘEPRAVOVANÝCH OSOB

•

PŘEPRAVOVANÝ OBJEM, PŘÍPOJNÁ HMOTNOST, ZATÍŽENÍ STŘECHY

•

ROZDĚLENÍ HMOTNOSTI na nápravy vozidla ovlivňuje zatížení náprav (kontaktní namáhání vozovky, směrová stabilita) a je určeno polohou těžiště.

mc  Q  m p

Pm p mc

Rozdělení hmotností mezi přední a zadní nápravu s předním pohonem bez zatížení …………………….. se zatížením …………………….. se zadním pohonem bez zatížení s motorem vpředu…. vzadu…. se zatížením … ……………………

ZVM - 2009

P 60% 50% 50% 40% 45%

Scholz

Z 40% 50% 50% 60% 55%

3

PŘEPRAVOVANÝ VÝKON Rozdělení celkové hmotnosti m na přední nápravu m1 a zadní nápravu m2 určíme vážením (váhy stabilní či přenosné používá policie ke kontrole zatížení náprav u nákladních automobilů). Platí

m  m1  m2

Gm g

G  Z1  Z 2  m1  g  m2  g m

m2

G

m1

Z1

Z2  l  G  l p  0

T

lp 

lz

lp l

Z2

Z1  l  G  l z  0

Výpočet podélné polohy těžiště

lz 

ZVM - 2009

Z2 m l  2 l G m

Scholz

Z1 m l  1 l G m

4


UŽIVATEL


ZÁKONODÁRCE

Komfort

VÝROB A


Provozní náklady




Zisk




ZVM - 2009

Scholz

5

PROVOZNÍ NÁKLADY SPOLEHLIVOST SPOTŘEBA PALIVA A PROVOZNÍCH HMOT MINIMÁLNÍ JÍZDNÍ ODPORY SPOLEHLIVOST představuje trvalou způsobilost všech funkcí automobilu. Nespolehlivé vozidlo mající poruchy představuje pro uživatele zdroj časových ztrát, dodatečných nákladů na opravy a nebezpečí v kritických situacích. Spolehlivost ovlivňují faktory:

chybná obsluha - chybné chování obsluhy snižuje její jednoduchost, jasně a stručně formulované návody. Automobil musí mít manuál k obsluze všech funkcí a jednotlivé funkce jsou navíc označené přímo na pracovním místě (označení tlačítek, směrů pohybů řadící páky apod.). Elektronika umožňuje v této oblasti další vývoj (dialog s obsluhou a doporučení změny funkce, ochranu před chybnou obsluhou),

klimatotechnická odolnost částí automobilu je rozdílná pro odlišná klimatická pásma (tropické, střední a polární). Pro různé klimatické podmínky jsou obvykle předepsány odlišné provozní hmoty (palivo, mazivo a kapaliny). Rozdílné podmínky jsou dané rozsahem okolní teploty, vlhkosti, agresivity prostředí (obsah soli ve vzduchu), hustoty atmosféry (u pístových spalovacích motorů se v horských oblastech v nadmořské výšce nad 2000m již udává snížení jejich výkonu),

dostupnost servisu je dána hustotou její sítě. Pravidelné prohlídky automobilů, kontroly a seřízení funkcí jsou předpokladem spolehlivosti (zpětná vazba u garančních prohlídek). V případě výjimečné poruchy má následovat rychlá oprava (reakce na telefon).

Trendem je automobil nenáročný na obsluhu a údržbu (prodlužování servisních intervalů prohlídek po ujetí 30000 až 50000km, nebo po uplynutí 2 let) a přesto maximálně spolehlivý. Spolehlivost ovlivňuje i zákonodárce prodlužováním reklamačních a záručních lhůt (v současné době je záruční lhůta 2 roky). ZVM - 2009

Scholz

6

PROVOZNÍ NÁKLADY SPOLEHLIVOST SPOTŘEBA PALIVA A PROVOZNÍCH MINIMÁLNÍ JÍZDNÍ ODPORY

HMOT

a) HMOTNOSTNÍ spotřeba paliva (kg/kWh, g/kWh)

mp 

Mp Pm

Min. mp

Mp ……Hodinová spotřeba (kg/h, g/h) Pm ….Výkon motoru (kW)

ZVM - 2009

Scholz

7

PROVOZNÍ NÁKLADY

SPOLEHLIVOST SPOTŘEBA PALIVA A PROVOZNÍCH HMOT MINIMÁLNÍ JÍZDNÍ ODPORY

1.

mpod [l/100km]

b) OBJEMOVÁ spotřeba paliva (m3/h, dm3/h)

m po 

Mp



Nejnižší spotřebu paliva dosáhneme jízdou co nejdéle na vyšší převodový stupeň (nižší nm, mp )

2.

Mp ……Hodinová spotřeba (kg/h, g/h) r ……. Hustota paliva (kg/m3, g/dm3)

3. 4.

c) OBJEMOVODRÁHOVÁ spotřeba paliva (m3/km, dm3/km, l/100km)

v….

rychlost vozidla (km/h)

m pod  m pod

5.stupeň

Rychlost vozidla v [km/h]

Min. mpod dosáhneme:

m po

 nízkou mp

v 105  M p 105  Pm  m p   v v

 Nízkou potřebou výkonu motoru Pm ,

res. nízkou hnací silou vozidla Fk ZVM - 2009

Scholz

Pk Fk  v Pm   c c

8

PROVOZNÍ NÁKLADY


Jízdní odpory působí proti pohybu vozidla a jsou v každém okamžiku v rovnováze s hnací silou vozidla

O  F

k

A.

 O f  Ov  Os  O

ODPOR VALENÍ

O f   O fi   f i  Z i  f  G  f  m  g O f  f  G  cos 

m G

f ……součinitel odporu valení

Fk Z1 ZVM - 2009

Of2

Of1

Scholz

Z2 9

PROVOZNÍ NÁKLADY


a SOUČINITEL ODPORU VALENÍ

a Of f   r Zk

v

v r

Mf

r

Of

Of Zk

Zk

Zk  a  O f  r Of 

ZVM - 2009

M f  Zk  a

a  Zk r Scholz

10

PROVOZNÍ NÁKLADY


SOUČINITEL ODPORU VALENÍ závisí na faktorech: konstrukčních (pláště, kostry, materiálu pneumatiky) provozních (vzorek, teplota a tlak huštění pneu, rychlost jízdy)

ZVM - 2009

Scholz

11

PROVOZNÍ NÁKLADY


Orientační údaje součinitele valení pro pneumatiky na rovné hladké vozovce (asfalt, beton) při nižších rychlostech Osobní automobily

Nákladní automobily

Radiální

Diagonální

Radiální

Diagonální

0,012 - 0,017

0,015 - 0,020

0,005 - 0,01

0,008 - 0,013

Kvalita vozovky silně ovlivňuje hodnotu součinitele valení, např. podle druhu vozovky se udávají hodnoty: dlažba …………….0.02 - 0.03 polní cesta ……….. 0.04 - 0.10 písek, sníh, bahno… 0.15 - 0.30

ZVM - 2009

Scholz

12

PROVOZNÍ NÁKLADY


B. ODPOR VZDUCHU (aerodynamický)

1 2 Ov     c x  S x  vcelk 2

Je způsoben silami vznikajícími při obtékání karosérie automobilu okolním vzduchem) 2 X (m )

v (m/s) Ov (N)

x

v celk  v  v v

r... měrná hmotnost vzduchu (hustota) je funkcí tlaku, teploty a vlhkosti (kg/m3) (u suchého vzduchu při tlaku 105 Pa = 1 bar, teplotě 0 C ...  = 1,276 20 C ...  = 1,189 cx ... součinitel odporu vzduchu křídlo letadla 0.05 závodní automobily 0,20 - 0,25 osobní automobily 0,27 - 0,4 autobusy 0,5 - 0,7 nákladní automobily a soupravy 0,7 - 1,0 ZVM - 2009

Scholz

13

PROVOZNÍ NÁKLADY


B. ODPOR VZDUCHU (aerodynamický) zhoršení součinitele odporu vzduchu cx způsobují: vyčnívající části z povrchu vozidla (světlomety,okenní stírače, kliky dveří, střešní nosiče zavazadel, zpětná zrcátka) profilovaný spodek vozidla, bez krytů

x

Aerodynamické vlastnosti vozidel zlepšujeme usměrňováním proudu vzduchu spoilery deflektory (zvýšení adhezních vlastností)

ZVM - 2009

Scholz

14

PROVOZNÍ NÁKLADY


B. ODPOR SETRVAČNOSTI způsoben setrvačnou sílou působící proti směru zrychlení vozidla a může vzniknout pouze za podmínky  dv 

 0  v  kont  dt  

x

Skládá se ze síly potřebné k urychlení posuvných hmot m [kg] a rotačních hmot daných hmotnými momenty setrvačností motoru a kol Jm, Jk [kgm2]

dv M r Os  m   dt r

M r  Jm

d m d k ic   c   J k dt dt

 J m  ic2 c   J k  dv dv    m  Os   m  1  2  dt dt  r m    ... součinitel vlivu rotačních hmot závisí silně na zařazeném převodovém stupni a jeho velikost se udává pro osobní automobily  = 1,5 - 1,8 (na 1. přev. stupeň) 1,05 (na přímý záběr) nákladní automobily  = 2,5 - 3,0 (na 1. přev. stupeň) ZVM - 2009

Scholz

15

PROVOZNÍ NÁKLADY


B. ODPOR STOUPÁNÍ Je určen rovnoběžnou složkou tíhy automobilu s podélným sklonem vozovky.

O  G  sin   m x g  sin  a úhel podélného sklonu vozovky . m V praxi se používá přepočítaný údaj stoupání s [%].

s  100  tg

a

ZVM - 2009

Scholz

16

PROVOZNÍ NÁKLADY


Nutným předpokladem pro dosažení minimální spotřeby paliva automobilu jsou nízké jízdní odpory.

Minimalizace jízdních odporů závisí na snížení těchto konstrukčních parametrech vozidla:

x

hmotnosti m (vyskytuje se u všech jízdních odporů kromě Ov) součinitele valení f součinitele odporu vzduchu cx čelní plochy Sx hmotných momentů setrvačnosti motoru a kol Jm Jk celkové účinnosti převodů hm poloměru kol r ____________________________________________________________________ Ostatní vlivy jsou dány způsobem jízdy v , ic okolními podmínkami jízdy a , r , vv ZVM - 2009

Scholz

17


UŽIVATEL


ZÁKONODÁRCE

Komfort

VÝROB A


Provozní náklady


Zisk



 Hnací charakteristika  Dynamická charakteristika max. rychlost, stoupavost, akcelerace • Omezení adhezí, aquaplaning • Brzdné vlastnosti - rozdělení brzd. sil - max. zpomalení •Stabilita v zatáčce, v přímém směru •Kamova adhezní kružnice ABS, ASR, ESP •Jízdní pohodlí, vibrace Vnitřní hluk, psychoakustika Estetika •Pasivní Aktivní •Výroba •Provoz - emise výfukových plynů -vnější hlučnost •Recyklace •Uplatnění na trhu Výrobní náklady

ZVM - 2009

Scholz

18

DYNAMIKA

HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ BRZDNÉ VLASTNOSTI

Fk

Z charakteristiky je patrné jak se při určitém stoupání snižuje dosažitelná rychlost a reserva na zrychlení

1

2

Os 12%(O f +O v +O  )

3 6%

4

Hnací charakteristika vozidla je sdruženým grafem hnací síly a jízdních odporů v závislosti na rychlosti. Vychází z rovnováhy hnací síly s jízdními odpory.

Fk  O f  Ov  Os  O

5 0%(Of+Ov)

v

Dynamikou vozidla v silničním provozu rozumíme souhrn vlastností vznikajících při působení hnací nebo brzdící síly. V případě působení hnací síly se jedná o její využití pro dosažení potřebné rychlosti a zrychlení pro předjetí, zdolání potřebného stoupání. x V případě působení brzdící síly pak pro dosažení účinného zpoždění při brždění.

v 3MAX

v 5MAX ZVM - 2009

Scholz

Mm  ic c Fk  r

19

DYNAMIKA

HNACÍ CHARAKTERISTIKA DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA OMEZENÍ ADHEZÍ BRZDNÉ VLASTNOSTI

Umožňuje porovnání dynamických vlastností vozidel  max. rychlosti  max. zrychlení  max. stoupavosti s rozdílnými konstrukčními vlastnostmi ( Fk , cx , Sx , m )

x

 dv  g dt

2.

D

Fk  O f  Ov  Os  O Fk  Ov  G  f  cos   sin   

1.

c

G dv   g dt

Součinitel odporu vozovky



f

  f  cos   sin 

3.

Fk  Ov  dv D    G g dt

vx ZVM - 2009

Scholz

v

v MAX 20

VLASTNOSTI AUTOMOBILU

Recommend Documents