Předměty:
- Jízdní odpory
- Valivý odpor
- Odolnost proti svahu
- Odpor vzduchu
- Celkový jízdní odpor
Jízdní odpory:
Během jízdy auto naráží na různé odpory:
- Valivý odpor
- Odolnost proti svahu
- Odpor vzduchu
Tyto odpory musí být překonány pro udržení rychlosti. Sílu potřebnou k tomu nazýváme Frij; to jsou všechny jízdní odpory sečtené dohromady.
Valivý odpor je nezávislý na rychlosti (valivý odpor je při nízkých rychlostech přibližně stejný jako při vysokých), sklonový odpor platí pouze pokud je sklon (takže na rovné vozovce je 0), odpor vzduchu je při nízké otáčky velmi nízké. S rostoucí rychlostí jízdy se odpor vzduchu zvyšuje kvadraticky.
Na této stránce se jízdní odpory počítají až do celkového jízdního odporu (Frij).
Valivý odpor:
Valivý odpor je způsoben různými faktory, jako je deformace pneumatiky, průřez pneumatiky a typ povrchu vozovky. Typ povrchu vozovky souvisí s koeficientem jízdního odporu. Čím „plynuleji“ se pneumatika může odvalovat po povrchu vozovky (t.j. narazit na co nejmenší odpor), tím menší síla je zapotřebí k udržení kola v pohybu a tím nižší je Spotřeba paliva bude.
V tabulce níže vidíme, že koeficient valivého odporu je nízký (0,010) pro suchý asfalt a vysoký (až 0,3) pro písek.
Když jsou známy koeficient valivého odporu a hmotnost vozidla, lze vypočítat valivý odpor. Jsou známy následující informace:
- BMW X3 s hmotností (m) 1700 kg;
- Gravitační zrychlení (g) je: 9,81 m/s^2;
- Koeficient tření (μ) je: 0,010;
- Vodorovný povrch vozovky.
Nejprve vynásobíme hmotnost vozidla gravitačním zrychlením (gravitační rychlostí), abychom vypočítali normálovou sílu (Fn):
Potom vynásobíme normálovou sílu koeficientem valivého odporu, abychom získali valivý odpor:
Odolnost proti svahu:
Při jízdě vozidla do kopce dochází k tzv. svahovému odporu. Ke zrychlení vozidla je zapotřebí dodatečný výkon z motoru. Při jízdě do kopce nepůsobí žádná síla kolmo na povrch vozovky. Takže s tím musíme počítat.
Vozidlo ujelo 100 metrů na vzdálenost 5 metrů (viz obrázek). To znamená, že sklon je 5 %. Úhel sklonu vypočítáme s tangens (tan).
vypočítat tan α:
opálení ̄ ¹ (5/100) = 2,86° (Na kalkulačce stiskněte Shift a poté tlačítko opálení pro získání opálení ̄ ¹ a nezapomeňte uvést 5/100 do závorek).
Valivý odpor klesá, když vozidlo vyjíždí do svahu. Ve Frolově vzorci vynásobíme úhel sklonu normálovou silou a koeficientem tření. Úhel nazýváme kosinus (cos) alfa.
Rozdíl valivého odporu (v tomto příkladu 0,21 N) se obvykle zanedbává.
Sklonovou sílu (F sklon) můžeme vypočítat vynásobením normálové síly (Fn) úhlem sklonu. Úhel nazýváme sinus (sin) alfa.
Jízda do svahu vyžaduje sílu více než 832 Newtonů + valivý odpor 166,56 N. Můžeme také kombinovat vzorce pro valivý a sklonový odpor. Pozor, toto ještě nezahrnuje odpor vzduchu, takže to ještě není celkový jízdní odpor!
Odpor vzduchu:
Během jízdy se vozidlo potýká s odporem způsobeným protivětrem. Tomu se říká odpor vzduchu. S rostoucí rychlostí se kvadraticky zvyšuje odpor vzduchu. Vozidlo bude například s rostoucí rychlostí zrychlovat stále méně.
Při jízdě po provinční silnici bude rozdíl ve spotřebě paliva mezi 60 a 80 km/h minimální. Rozdíl ve spotřebě mezi 120 a 140 km/h je díky zvyšujícímu se odporu vzduchu o dost větší. Spotřeba je často nejpříznivější kolem 90 km/h vzhledem k ideálnímu rozsahu rychlostí na nejvyšší převodový stupeň, viz stránka o měrná spotřeba paliva.
Vzorec pro výpočet odporu vzduchu vypadá takto:
Vysvětlení vzorce:
½ = polovina, kterou lze do kalkulačky zadat jako 0,5;
ρ = Rho. To udává specifickou hmotnost. V tomto případě měrná hmotnost vzduchu;
Cw = koeficient odporu vzduchu;
A = přední část vozu (určuje se v aerodynamickém tunelu);
V² = rychlost vozidla na druhou (tj. rychlost x rychlost);
Pro tento výpočet používáme následující údaje:
- ρ = 1,28 kg/m³
- Cw = 0,35
- A = 1,8 m²
- V² = 100 km/h = (100 / 3,6) = 27,78 m/s² (metrů za sekundu na druhou, protože se jedná o zrychlení):
K vyplnění Fluchtova vzorce používáme známá data:
K překonání odporu vzduchu je tedy potřeba síla 311,11 N.
Celkový jízdní odpor:
Celkový jízdní odpor (Frij) jsou všechny výše uvedené odpory sečtené dohromady. Valivý odpor + odpor svahu + odpor vzduchu se stávají Frij:
Pro jízdu na 5% svahu rychlostí 100 km/h konstantní rychlostí za bezvětří (0 BFT) je zapotřebí síla 1.309,78 XNUMX Newtonu na kola.
Nejen jízdní odpory, ale i účinnosti a redukce v převodovce je důležité, aby si výrobce dopředu spočítal.
Převodovka a převodové poměry jsou přizpůsobeny vlastnostem motoru. Toto je popsáno na stránce převodové poměry.
