OPÓR BEZWŁADNOŚCI POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

Opór ten występuje w ruchu nieustalonym V≠const
. Na pojazd działa wówczas siła bezwładności, którą traktujemy jako siłę oporu występującą przy przyspieszaniu.

Są dwa źródła oporów bezwładności - ruch postępowy i ruch obrotowy.

Dla ruchu postępowego siłę tą wyznacza się z podstawowego wzoru

Istnieją jednak elementy i części, które znajdują się w ruchu obrotowym (elementy silnika i układu napędowego) niezależnie od ruchu postępowego. Elementy te charakteryzują się momentami bezwładności (biegunowymi lub masowymi).

I_s - biegunowy moment bezwładności mas wirujących silnika

I_n - biegunowy moment bezwładności mas wirujących układu napędowego

I_kn(t) - biegunowy moment bezwładności kół jezdnych napędowych i swobodnie toczonych.

Masowy moment bezwładności:

M_b = I_b ⋅

Tak więc można wyznaczyć sumaryczny masowy moment bezwładności po zredukowaniu go na oś koła napędowego (miejsce działania sił napędowej i oporu).

moment bezwładności mas wirujących zredukowany na oś koła napędowego

;

*

Ponadto dochodzi jeszcze siła oporu kół nienapędzanych

Całkowita siła bezwładności utożsamiana z oporem bezwładności

Wzór * daje się przedstawić w innej postaci jeśli

Wyrażenie w nawiasie nazywa się bezwymiarowym współczynnikiem mas wirujących.

Na δ zasadniczy wpływ ma przełożenie biegów

A = 1,04 B = 0,05

Dopuszcza się w obliczeniach wstępnych stosować prostszą postać wzoru.

Ostateczna postać wzoru na siłę bezwładności:

Średnie wartości współczynnika mas wirujących - δ_śr

	Bieg bezpośredni	Biegi pośrednie
Samochód osobowy	1,05 ÷ 1,06	1,6 ÷ 1,8
Samochód ciężarowy	1,06 ÷ 1,08	2,5 ÷ 3,0

Praktyczny sposób wyznaczania momentu bezwładności dowolnych elementów (o kształtach dowolnych).

Drugi sposób to wyznaczanie logarytmicznego dekrementu tłumienia

logarytmiczny dekrement tłumienia

T - okres drgań

k - stała drążka

Dla kół wiadomo, że moment bezwładności jest funkcją promienia dynamicznego (z badań).

Uzupełnienie do oporów ruchu - dotyczy zestawów drogowych.

Składowa pozioma siły mierzonej na haku holowniczym zwana jest „siłą uciągu” - F_u - jest ona sumą oporów toczenia, powietrza, wzniesienia i bezwładności przyczepy holowanej przez pojazd (naczepy przez ciągnik). Jednakże w obliczeniach trakcyjnych siłę tą nie wyodrębnia się, tylko określa się łączną siłę oporów zestawu (łączny C_x, masę).

„Upór uciągu” wyodrębnia się tylko przy obliczaniu lub sprawdzaniu elementów sprzęgu.

Sprawność przeniesienia napędu (sprawność ogólna) (mechaniczna)

η_m = η_cv ⋅ η_a ⋅ η_o

„a” „b” „c”

η_cv - sprawność skrzyni biegów

η_a - sprawność wału napędowego

η_o - sprawność przekładni głównej

Wzór dotyczy układu klasycznego napędowego, przy innych układach należy brać iloczyn mechanizmów biorących udział w przeniesieniu napędu.

„a”) η_cv = η_cv1 ⋅ η_cv2 ⋅η_cv3

gdzie: η_cv1 = 0,99 współczynnik łożysk

η_cv2 = 0,98 ÷ 0,99 straty hydrauliczne

η_cv3 = 0,985 ÷ 0,99 straty w zazębieniu (jedna para)

Na przykład:

1. bieg bezpośredni η_cv = η_cv1 ⋅ η_cv2 ⇒ η_cvmax = 0,98

η_cvmin = 0,97

2. bieg pośredni η_cv = η_cv1 ⋅ η_cv2 ⋅η_cv3² ⇒ η_cvmax = 0,96

η_cvmin = 0,94

„b”) η_a = 0,99

„c”) η₀ = η₀₁ ⋅ η₀₂

gdzie: η₀₁ - sprawność łożysk i straty hydrauliczne,

η₀₁ = 0,98 - samochód osobowy

η₀₁ = 0,97 - samochód ciężarowy

η₀₂ - sprawność zazębienia

η₀₂ = 0,98 - przekładnia stożkowa samochodów osobowych

η₀₂ = 0,97 - przekładnia stożkowa samochodów ciężarowych

η₀₂ = 0,98 - przekładnia walcowa samochodów ciężarowych

Wynika z tego, że η_0max = 0,96; η_0min = 0,94

Całkowita sprawność mechaniczna przeniesienia napędu η_m dla układu klasycznego wynosi:

Bieg bezpośredni η_m = 0,9 ÷ 0,93 / 0,89 ÷ 0,94 - dane pomiarowe

Biegi pośrednie η_m = 0,875 ÷ 0,91 / 0,87 ÷ 0,92 - dane pomiarowe

W obliczeniach przyjmuje się:

Bieg bezpośredni η_m = 0,89 ÷ 0,94

Biegi pośrednie η_m = 0,87 ÷ 0,92

W obliczeniach trakcyjnych przyjmuje się średnie wartości sprawności następujące:

	Przełożenie bezpośrednie	Przełożenie pośrednie
Samochód osobowy	ηm = 0,93	ηm = 0,88
Samochód ciężarowy	ηm = 0,9	ηm = 0,85

ZESTAWIENIE SIŁ OPORÓW RUCHU

1. Siła oporu toczenia F_t = Q ⋅ f_t ⋅ cosα [N]

2. Siła oporu wzniesienia F_w = Q ⋅ sinα [N]

3. Siła oporu aerodynamicznego F_a = 0,047 ⋅ C_x ⋅ A ⋅ V² [N]

4. Siła oporu bezwładności
[N]

Suma tych sił musi być równoważona przez doprowadzoną do kół siłę napędową.

Jeśli siła F_n będzie większa od chwilowej wartości oporów wystąpi przyspieszanie oraz pojawi się siła bezwładności. Jeśli F_n < ∑F_op wystąpi hamowanie.

---