FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila:
MAKSIMALNA BRZINA
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Maksimalna brzina kretanja
FO(N)
FOid
Princip određivanja vMAX:
Drugi Njutnov zakon
im=iI
Dokle god je:
FOI
• FO > ΣFotp ⇒ vozilo ubrzava
Kada postane:
FOII
• FO = ΣFotp ⇒ a=0 ⇒ v=const =vMAX
im=iII
im=iIII
FOIII
FOIV
FO
V
im=iIV
im=iV
FOTP = Ff + FW
v MAX
v (km/h)
VUČNI DIJAGRAM
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Vučno-brzinska karakteristika
FO(N)
FOid
im=iI
FOI
Pitanje:
regulacija brzine → ?
FOII
im=iII
im=iIII
FOIII
FOIV
FO
V
im=iIV
im=iV
FOTP = Ff + FW
v (km/h)
VUČNI DIJAGRAM
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Snaga na točku u pojedinim stepenima prenosa
90
PTmax = PMAX⋅ηTR
80
70
Pt(kW)
60
Raspoloživa
snaga
50
40
30
Potrebna snaga
20
10
0
0
30
60
90
120
150
180
210
v(km/h)
v=
0,377 ⋅ rD ⋅ n
im ⋅ iGP
PT = P⋅ηTR
v MAX,stv = 193 km/h
v MAX,teor = 198 km/h
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Uticaj prenosnog odnosa na maksimalnu brzinu
Interpretacija preko krive snage na točku
PMAX⋅ηTR
→ DETALJNIJE U POGLAVLJU O ODREĐIVANJU PRENOSNIH ODNOSA
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Teorijska maksimalna brzina
10000
9000
IDEALNA HIPERBOLA
8000
7000
6000
5000
Ff + FW
4000
3000
2000
1000
vMAX,teor
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Stvarna maksimalna brzina
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
Ff + FW
STVARNA KRIVA VUČE
3000
2000
1000
vMAX,stv
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Stvarna i teorijska maksimalna brzina
KADA JE vMAX,stv = vMAX,teor ?
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Uticaj prenosnog odnosa na maksimalnu brzinu
10000
9000
Stvarna kriva vuče se seče sa krivom otpora na istom
mestu gde i idealna hiperbola ⇒ vMAX,stv = VMAX,teor
8000
7000
Maksimalna snaga je iskorišćena za realizaciju
maksimalne brzine
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Uticaj prenosnog odnosa na maksimalnu brzinu
vMAX
3000
NEŠTO VEĆI P.O.
2500
iTR
2000
1500
1000
NEŠTO MANJI P.O.
500
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
Broj obrtaja pri maksimalnoj brzini različit je od broja obrtaja
maksimalne snage
Maksimalna snaga nije iskorišćena za realizaciju maksimalne
brzine ⇒ vMAX,stv < VMAX,teor
260
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila:
KRETANJE VOZILA NA PUTU SA UZDUŽNIM
NAGIBOM
(USPON / NIZBRDICA)
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Maksimalna brzina za različite nagibe podloge
BILANS SILA...
8000
7000
Primer
Fo(N)
6000
5000
α = 15°
4000
α = 10°
3000
α = 5°
2000
α = 0°
76
1000
104
145
194
0
0
20
40
60
80
100
120
v(km/h)
140
160
180
200
220
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Kretanje na nizbrdici
BILANS SILA...
8000
7000
6000
α = -2° (NIZBRDICA: 3,5%)
Primer
Fo(N)
5000
4000
3000
α < 0° ⇒ v > vMAX
2000
1000
α = 0°
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
-1000
v(km/h)
“Negativni otpor”
Brzina slobodnog kretanja nizbrdo
(režim bez pogona i bez kočenja)
Ff + FW - |Fα| = 0
220
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Određivanje maksimalnih uspona
BILANS SILA...
10000
9000
α = 28,2°
8000
Primer
7000
F (N)
6000
α = 13,4°
5000
4000
α = 8,9°
α = 5,5°
3000
α = 4°
2000
1000
0
0
20
40
60
80
100
v (km/h)
120
140
160
180
200
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Dinamička karakteristika
0.6
FO − FW
D=
G
0.5
0.4
D(-)
0.3
0.2
0.1
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
UBRZANJE
-0.1
v(km/h)
USPONI
Upotreba: grafičko i analitičko određivanje vučno-dinamičkih pokazatelja vozila
u različitim uslovima; upoređivanje vozila, analiza uticaja
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Katedra za motore i vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Približno određivanje maksimalnih uspona
FO = Ff + FW + Fα + FIN + FPV
⇒
D = f⋅⋅cosα
α + sinα
α
cosα ≈ 1 ⇒ sin
cosα
sinα
αMAX = DMAX - f
0.6
α(°)
cos α
8
0.990
16
0.961
24
0.914
0.5
0.4
D(-)
DMAX αMAX(°)
0.3
I
0.56
33.4
0.2
II
0.33
18.9
III
IV
0.22
12.0
0.15
7.9
V
0.1
5.3
0.1
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
v(km/h)
Uprošćenje cosα ≈ 1 → stvarni ugao je nešto veći za niže stepene (f=0,01→mali uticaj!)
Uprošćenje f=const → stvarni ugao je nešto manji za više stepene
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Vučno-dinamičke performanse vozila
Približno određivanje maksimalnih uspona
sinαMAX = DMAX - f
Određivanje uspona u procentima
Podsetnik: u = tgα⋅100%
Do približno ∼20° važi: tgα ≈ sinα
uMAX [%] = (DMAX – f) ⋅ 100%
Download

Vučno dinamičke performanse - Teorija kretanja drumskih vozila