FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Ponašanje pneumatika pod dejstvom bočne sile
POVOĐENJE TOČKA
Dejstvo bočne sile ⇒ pravac kretanja pod
uglom u odnosu na pravac uzdužne ravni
pneumatika
BOČNA SILA
PRAVAC KRETANJA
PRAVAC UZDUŽNE
RAVNI PNEUMATIKA
“Bočno klizanje”, ali: posledica elastične deformacije!
Side slip, Seitenschlupf
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Ponašanje pneumatika pod dejstvom bočne sile
RAVAN KOTRLJANJA TOČKA
FY – BOČNA SILA KOJOM VOZILO DELUJE NA TOČAK
x
δ – UGAO POVOĐENJA
v – BRZINA CENTRA PNEUMATIKA
y
TRAJEKTORIJA CENTRA PNEUMATIKA
(u stacionarnim uslovima – FY = const, v = const)
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Kotrljanje elastičnog točka pod dejstvom bočne sile
δ
Y
Y
c
YT
YT
Y
– bočna sila kojom vozilo deluje na točak
YT
– bočna reakcija podloge (pomerena unazad) (statika ⇒ YT = Y)
c
– trag skretanja (posledica načina deformisanja kontaktne površine)
MS = c · YT
– moment skretanja (moment stabilizacije)
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Kotrljanje elastičnog točka pod dejstvom bočne sile
Zavisnost između bočne sile i ugla povođenja
B3
Y
Y – bočna sila
ϕ
3
A3
A2
A1
B2
B1
ϕ2
ϕ1
ZONA LINEARNOSTI: FY = Cδ⋅δ
δ
0
δ – ugao povođenja
0 – Ai
– linearna zona - za δ ≤ 6o (10o)
Ai – Bi – nelinearna zona - delimično bočno klizanje
Bi
– početak potpunog bočnog klizanja
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Kotrljanje elastičnog točka pod dejstvom bočne sile
Pacejka – model pneumatika
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Kotrljanje elastičnog točka pod dejstvom bočne sile
Istovremeno dejstvo poprečne i uzdužne sile
r
r
r
Rezultanta uzdužne i poprečne sile na točku: FR = FUZD + FPOP
FRMAX = GT· φMAX
FR2 = FUZD2 + FPOP2 - (rezultanta dve upravne sile)
FUZD2 + FPOP2 = (GT· φ)2 = const → jednačina kružnice
Pri potpunom iskorišćenju raspoložive adhezije
za realizaciju uzdužne sile (pri klizanju 100%):
nema mogućnosti za realizaciju bočne sile →
narušena upravljivost i / ili stabilnost
FUZD
FR
FPOP
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Kinematika kretanja vozila u krivini
SA BOČNO KRUTIM
TOČKOVIMA
(bez povođenja)
SA BOČNO ELASTIČNIM
TOČKOVIMA
(uticaj povođenja)
δPL
δPD
POVOĐENJE ⇒
PROMENA POLOŽAJA
TRENUTNOG CENTRA
ZA ISTO ZAKRETANJE
UPRAVLJAČKIH
TOČKOVA
δZL
O1
PROMENA POLOŽAJA TRENUTNOG CENTRA
⇒ PROMENA POLUPREČNIKA KRIVINE
δZD
O2
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Upravljivost
VIDOVI UPRAVLJIVOSTI
U ODNOSU NA UGAO ZAKRETANJA UPRAVLJAČKIH
TOČKOVA / UPRAVLJAČA, VOZILO SE KREĆE:
PO KRIVINI
ODGOVARAJUĆEG
POLUPREČNIKA
NEUTRALNA
UPRAVLJIVOST
δ P = δZ
PO KRIVINI VEĆEG
POLUPREČNIKA
PO KRIVINI MANJEG
POLUPREČNIKA
(“BLAŽOJ”)
(“OŠTRIJOJ”)
PODUPRAVLJIVOST
NADUPRAVLJIVOST
δ P > δZ
δz > δP
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Upravljivost
UZROCI POJAVE BOČNE SILE:
• KRETANJE KROZ KRIVINU
• BOČNI VETAR
• BOČNI NAGIB PUTA
BOČNA SILA DELUJE NA SVE TOČKOVE ⇒ POVOĐENJE SE UVEK
JAVLJA NA SVIM TOČKOVIMA!
POVOĐENJE UVEK IMA SMER BOČNE SILE KOJA GA
PROUZROKUJE
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Osnove analize upravljivosti vozila
Pojednostavljenje: svođenje na model sa jednim tragom (“bicikl-model”)
ANALIZA SKRETANJA PRI MALIM BRZINAMA (bočno kruti točkovi)
θ - ugao zakretanja upravljačkih točkova (srednja vrednost)
l – međuosovinsko rastojanje
VEZA IZMEĐU θ I R
R- radijus krivine
θ
Za male uglove važi:
tg θ ≈ θ ⇒ θ =
lP
l
l
R
Za θ u [rad]!
θ [ o ] = 57,3 ⋅
lZ
R
O
θ je ugao zakretanja upravljačkih točkova potreban da
bi se ostvarilo kretanje krivinom radijusa R
l
R
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Osnove analize upravljivosti vozila
SKRETANJE SA BOČNO ELASTIČNIM TOČKOVIMA
FC – centrifugalna sila
FYP, FYZ – bočne reakcije na osovinama
θ [ o ] = 57,3 ⋅
γ1 γ2
l
+ δP − δ Z
R
θ
δP
R
FYZ
FYP
v2
FC = m
R
θ = 57,3 ⋅
l
a
+ K⋅ Y
R
g
δZ
K - GRADIJENT
PODUPRAVLJIVOSTI
FTN Novi Sad
Teorija kretanja drumskih vozila
Upravljivost vozila
Katedra za motore i vozila
Osnove analize upravljivosti vozila
Gradijent podupravljivosti
l
a
+ K⋅ Y
R
g
K - GRADIJENT PODUPRAVLJIVOSTI – govori koliko vozač mora
jače ili slabije da zakrene volan u odnosu na slučaj neutralne
upravljivosti, u zavisnosti od poprečnog ubrzanja
2x57.3
zakrenutost prednjih točkova
θ
θ = 57,3 ⋅
-RL
v2
ay =
R
PODUPRAVLJIVOST K > 0
R = const
neutralna upravljivost K = 0
NADUPRAVLJIVOST K < 0
karakteristična brzina
brzina v
57.3
kritična
brzina
-RL
Download

Upravljivost - WordPress.com