Teoria ruchu samochodu
Andrzej Reński
Warszawa 2006
Teoria ruchu samochodu
Andrzej Reński
Warszawa 2006
Teoria ruchu samochodu
Opis ruchu samochodu z
wykorzystaniem praw mechaniki
Teoria ruchu samochodu
• Współpraca opony z nawierzchnią
• Ruch prostoliniowy z napędem
• Ruch prostoliniowy z hamowaniem
• Ruch krzywoliniowy
• Drgania
Współpraca
opony z
nawierzchnią
Z
Y
v
M
X
Siły działające na
koło
Współpraca opony z nawierzchnią
Nawierzchnia
sztywna
odkształcalna
K
o
ło
e
la
st
y
cz
n
e
sz
ty
w
n
e
Wymiary
opony
D – średnica nominalna (równa
średnicy nominalnej obręczy),
B – szerokość nominalna,
H – wysokość nominalna,
D
sw
– średnica swobodna,
r
st
– promień statyczny,
f
st
– statyczna strzałka ugięcia
Promień koła, poślizg
r
stat
- promień statyczny: odległość środka koła od
środka styku opony z powierzchnią jezdni dla
nieruchomego koła
r
d
- promień dynamiczny: odległość środka koła od
płaszczyzny działania sił stycznych. Promień
dynamiczny rośnie wraz ze wzrostem prędkości
jazdy
C
R
obwód toczenia, czyli droga
przebyta w czasie jednego obrotu koła
r
t
- promień toczny: stosunek prędkości
postępowej środka koła v
k
do jego prędkości
kątowej ω
k
2
C
r
R
d
k
k
t
v
r
Promień koła, poślizg
Poślizg dla koła hamowanego – stosunek różnicy
prędkości postępowej i prędkości obwodowej koła
do prędkości postępowej
Poślizg dla koła napędzanego - stosunek różnicy
prędkości obwodowej koła r
d
ω
k
i prędkości
postępowej jego środka v
k
do prędkości obwodowej
koła
k
d
k
k
d
r
v
r
S
k
k
d
k
v
r
v
S
Opór toczenia koła
M
t
= Z e
x
d
x
x
r
e
Z
F
d
x
t
r
e
f
Współczynnik
oporu
toczenia:
Siła oporu
toczenia: F
t
=
Z f
t
Przekazywanie sił między kołem
a nawierzchnią
Połączenie kształtowe koła z nawierzchnią
Przekazywanie sił między kołem
a nawierzchnią
Względna wzdłużna siła przyczepności (współczynnik
przyczepności wzdłużnej) μ
x
w funkcji poślizgu S
μ
xm
– współczynnik
przyczepności przylgowej
wzdłużnej
μ
xs
- współczynnikiem
przyczepności poślizgowej
wzdłużnej
Przekazywanie sił między kołem
a nawierzchnią
1 ‑ suchy asfalt,
2 – mokry asfalt,
3 – nieutwardzony żwir,
4 – sypki śnieg,
5 – gołoledź,
Wykresy przebiegu
względnej siły
przyczepności
wzdłużnej w funkcji
poślizgu dla różnych
nawierzchni:
Opory ruchu samochodu
F
n
= F
t
+ F
p
+ F
b
+ F
w
F
n
– Siła napędowa
F
t
– Siła oporu toczenia
F
p
– Siła oporu powietrza
F
b
– Siła oporu bezwładności
F
w
– Siła oporu wzniesienia
Opory ruchu samochodu
F
t
– Siła oporu toczenia
F
t
= m g f
t
[N]
f
t
= f
0
(1 + k
v
v
2
) ,
k
v
= 5·10
-5
;
Opory ruchu samochodu
F
t
– Siła oporu toczenia
F
t
= m g f
t
[N]
f
t
= f
0
(1 + k
v
v
2
) ,
k
v
= 5·10
-5
;
Opory ruchu samochodu
F
p
– Siła oporu powietrza
F
p
= 0,047 A c
x
v
2
[N]
Opory ruchu samochodu
F
p
– Siła oporu powietrzaF
p
= 0,047 A c
x
v
2
[N]
