Projekt MŠMTEU peníze středním školám Název projektu školyICT do života školy Registrační číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ ŠablonaIII/2 Sada 13 AnotaceJízdní odpory Klíčová slovaOdpor, vzduch, aerodynamika, tření, stoupání PředmětAutomobily Autor, spoluautorBc. Ladislav Hajný JazykČeština Druh učebního materiáluPrezentace Potřebné pomůckyPC, dataprojektor Druh interaktivityVýklad pomocí prezentace Stupeň a typ vzděláváníStřední škola Cílová skupina1. ročník - Mechanik opravář motorových vozidel Speciální vzdělávací potřebyNe ZdrojeSeznam viz poslední strana Jízdní odpory 1 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje VY_32_INOVACE_13_251

2 Jízdní odpory Jízdní odpory jsou veškeré odpory, které působí proti jedoucímu vozidlu nebo jízdní soupravě a spotřebovávají poměrnou část energie motoru. Odpor vzduchu : vzniká rozrážením a obtékáním vzduchu kolem vozidla Odpor valení (valivý odpor): vzniká deformací mezi pneumatikou a vozovkou nebo deformací pneumatiky a vozovky, je-li vozovka tvrdá, jde jen o deformaci pneumatiky Odpor stoupání : jde o složku tíhy vozidla rovnoběžnou s povrchem vozovky Odpor zrychlení : při zrychlení působí proti směru zrychlení setrvačná síla, která roste s rostoucím zrychlením Odpor přívěsu: jedná se o připočítání některých jízdních odporů (valivý odpor a odpor vzduchu) při jízdě soupravy s přívěsem nebo návěsem

3 Jízdní odpory

4 Valivý odpor Odpor valivý vzniká deformací pneumatiky a vozovky. Je-li vozovka tuhá, pak dochází jen k deformaci pneumatiky. Na zvětšení nebo zmenšení valivého odporu má vliv: deformace pneumatiky (tlak v pneumatikách) rychlost vozidla zatáčení vozidla tření v ložiskách a brzdách Valivý odpor je dán základním vzorcem při jízdě po rovině: Fok – odpor valení kol mc – celková hmotnost vozidla (kg) g ‒tíhové zrychlení 9,81 m/sˉ² μ ‒součinitel valivého odporu (mí) F ok = mc * g * μ

5 Jízdní odpory Orientační údaje součinitele valivého odporu na hladké vozovce (asfalt; beton) do cca. 80km/hod. Osobní automobily: Radiální pneu:0,012 – 0,017 Diagonální pneu:0,015 – 0,020 Nákladní automobily: Radiální pneu:0,005 – 0,01 Diagonální pneu:0,008 – 0,013 Kvalita povrchu vozovky má velký vliv na valivý odpor: Dlažba - 0,02 – 0,03 Polní cesta - 0,04 – 0,10 Písek, bláto, sníh - 0,15 – 0,30

6 Jízdní odpory Odpor vzduchu Je způsoben silami, které vznikají při obtékání karoserie okolním vzduchem, který automobil při jízdě rozráží. Odpor vzduchu roste se stoupající rychlostí vozidla!!! Fcx = odpor vzduchu P (ró)= hustota vzduchu - ῥ = 1,23 kg/m³ cx= aerodynamický součinitel O.A = 0,3 – 0,4 N.A = 0,7 – 1 Tahač =1,5 S= čelní plocha vozidla, S = b * h (m³); b = rozchod kol; h = výška vozidla v= rychlost obtékání vzduchu kolem vozidla (m/s¯²) „cx“ Zhoršení „cx“ způsobuje – vyčnívající části z povrchu vozidla (světlomety, stěrače, madla dveří, střešní nosiče, zpětná zrcátka, spodek vozidla bez krytů) apod. „cx“ Zlepšení „cx“ dodatečná montáž spoilerů popř. deflektorů usměrňujících proudící vzduch F cx = 0,5 ṕ * c x * S x * v²

Jízdní odpory Zkouška aerodynamického odporu ve zkušebním tunelu, na foto je znázorněno obtékání vozidla vzduchem. Zkušební větrný tunel 7 Při zkoušce se do proudícího vzduchu přidává barevný plyn nebo se oblepí automobil proužky látky nebo papírky. Snížení aerodynamického odporu má velký vliv na spotřebu paliva a emise!!!

8 Jízdní odpory Fs = mc * g * sin α

9 Jízdní odpory Vliv odporu stoupání na výkon motoru a tím i spotřebu paliva. Při stejném výkonu motoru a hmotnosti vozidla se se, zvětšujícím se úhlu stoupání snižuje rychlost vozidla, nutnost řazení rych. stupňů a také se zvyšuje spotřeba paliva. Schéma pro výpočet odporu stoupání

10 Odpor zrychlení Odpor zrychlení představuje síly, které působí proti pohybu vozidla při změně rychlosti. Tento odpor se skládá se dvou složek: odpor zrychlení posuvných hmot - je dán reakcí na změnu rychlosti. odpor zrychlení rotujících hmot - některé části vozidel (motory, kola, převodovky a rozvodovky s diferenciálem) konají při pohybu vozidla rotační pohyb. Tyto součásti vozidel jsou rotační hmotou. Fa = síla, která vzniká při zrychlení/zpomalení δ = součinitel všech rotujících částí při rozjezdu mc = celková tíha g = tíhové zrychlení Jízdní odpory Fa = δ * mc * g 10

11 Jízdní odpory Odpor přívěsu Odpor přívěsu je síla, která působí při tažení přívěsu v ose spojovacího ústrojí mezi vozidlem a taženým přívěsem. Na přívěs, stejně jako na vozidlo působí jízdní odpory (odpor valivý, vzduchu stoupání, zrychlení, případně i dalšího přívěsu). Vzdušný odpor se neurčuje pro přívěs samostatně, ale pro celek (tzn. vozidlo s přívěsem popř. jízdní souprava). Určení odporu přívěsu je nezbytné, neboť značně zvyšuje potřebnou hnací sílu vozidla. Fpř = Fok + Fa + Fs Fpř = odpor přívěsu Fok = valivý odpor přívěsu Fa = odpor zrychlení přívěsu Fs = odpor stoupání přívěsu

12 Jízdní odpory Odpor přívěsu Autovlak v Austrálii, nejdelší souprava byla sestavena ze speciálních přívěsů v celkové délce cca. 800 m. Při výpočtu jízdního odporu přívěsu je nutné počítat každý přívěs v soupravě samostatně a poté připočítat k celkovému jízdnímu odporu. Jízdní odpory mají velký vliv na jízdní vlastnosti vozidel, na spotřebu paliva a množství škodlivin výfukových plynů.

13 Tato prezentace, ukazuje velmi stručně základní jízdní odpory vozidel při jízdě a jde pouze o seznámení žáků s tím, jaké síly působí na vozidlo. Vzorce pro výpočet jsou velmi z obecněny a nemohou sloužit k naprosto přesnému výpočtu jízdních odporů. Cvičení: 1)Na co má vliv valivý odpor a z jakých složek se určuje? 2)Jaký vliv má „cx“ na jízdní vlastnosti vozidla? 3)Při chůzi po městě, porovnejte jednotlivé automobily mezi sebou z hlediska „cx“ Děkuji za pozornost

14 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použité zdroje Publikace: M. Pilárik, J. Pabst - Automobily I. Informatorium Zákon č. 56/2001 Sb. Vyhláška MDS č.341/2002 V prezentaci použity vlastní citace, vyjma fotografií z volně dostupných zdrojů: kvuli-spotrebe