PERFORMANSE, STABILNOST, PROHODNOST I MANEVRISANJE VOZILOM
PREDMET: DINAMIKA VOZILA
PROFESOR STUDENT
SADRŽAJ strana
UVOD.................................................................................................................................. 3
1. TEHNIČKO-EKSPLOATACIONE KARAKTERISTIKE VOZILA.......................... 4
1.1. Ekonomičnost vozila..................................................................................................... 4
1.2. Pouzdanost vozila......................................................................................................... 9
1.3. Maksimalna brzina vozila……………………………………………………………. 10
1.4. Mogućnosti smještaja tereta ili putnika u vozilo (Kapacitet vozila)............................ 13
1.5. Udobnost korištenja vozila.......................................................................................... 14
1.6. Bezbjednost korištenja vozila...................................................................................... 15
2. PROHODNOST VOZILA............................................................................................... 17
2.1. Zavisnost prohodnosti vozila od parametara vuče......................................................... 18
2.2. Geomerijski parametri vozila koji utiču na njegovu prohodnost................................... 19
2.3. Prepreke koje se mogu pojaviti pred vozilom u kretanju............................................... 20
2.4. Mogućnost savlađivanja uspona vozilom....................................................................... 22
2.5. Mogućnost savlađivanja krutih prepreka vozilom......................................................... 22
2.6. Mogućnost savlađivanja mekanih prepreka................................................................... 24
2.7. Specijalna vozila visoke prohodnosti............................................................................ 26
ZAKLJUČAK..................................................................................................................... 28
LITERATURA................................................................................................................... 29
2
1. TEHNIČKO-EKSPLOATACIONE KARAKTERISTIKE VOZILA
1.1. Ekonomičnost vozila
Ekonomičnost vozila zavisi od većeg broja faktora. Analiza ekonomičnosti svodi se na analizu
transportnog rada, tj. na analizu transporta određene mase ili određene zapremine na datoj
relaciji. Na osnovu utrošenog pogonskog materijala (goriva i maziva), rezervnih dijelova i
Ijudskog rada na jedinicu transportnog rada ocjenjuje se karakteristika ekonomičnosti vozila ili
voznog parka. Potrošnja goriva je jedan od važnijih pokazatelja ekonomičnosti motornog vozila.
Troškovi potrošnje goriva, kao direktni troškovi pri transportu robe i/ili putnika kao i pri
izvođenju određenih radnji (traktori, radne mašine, građevinske mašine itd.) predstavljaju trošak
od čije vrijednosti zavisi ishod financijskih rezultata realizacije određenih aktivnosti. Sa
povećanjem nosivosti vozila učešće potrošnje goriva po jedinici rada se smanjuje (specifična
potrošna). U faktore koji utiču na potrošnju goriva motornog vozila svrstavaju se oni koji ne
zavise od konstrukcije vozila (klimatski uslovi, kvalitet goriva, vrsta puta, režimi korištenja,
održavanje, vještina upravljanja itd.) i oni koji zavise od konstrukcije motornog vozila (masa
vozila, aerodinamičnost itd.). Smanjenje potrošnje goriva direktno se odražava na efekte zaštite
životne sredine. Iako ne postoji sastavni dio motornog vozila čija optimizacija ne dovodi do
smanjenja potrošnje goriva najčešće se navode tri vrste mjera koje dovode do smanjenja
potrošnje goriva, i to:
poboljšanjem sistema motora
poboljšanjem sistema transmisije
poboljšanjem sistema karoserije-šasije.
Smanjenje mase vozila, aerodinamičnih otpora, otpora kotrljanja i prenosnog odnosa u
transmisiji pruža znatne mogućnosti za poboljšanje ekonomičnosti potrošnje goriva. Međutim,
mora se imati u viduda kijuč za najveće smanjenje potrošnje goriva leži u pogonskom motoru jer
se ne može zanemariti činjenica da, na današnjem stepenu razvoja motora i vozila, samo se oko
30 % energije sadržane u gorivu troši na pokretanje vozila. Iz tih razloga se, u literaturi, najčeše i
navode samo mjere koje se odnose na djelovanje na motor, opremu motora i gorivo. Veliki
napredak postignut je na polju smanjenja otpora kotrljanja i poboljšanja aerodinamike što u
velikoj mjeri dovodi do smanjenja potrošnje goriva. Pri svemu ovome ne smije se izgubiti iz vida
uticaj vozača na potrošnju goriva koji može biti i te kako značajan. Pri analizi potrošnje goriva
najčešće se pribjegava primjeni tzv. analitičkih metoda koje se zasnivaju na primjeni određenih
matematičkih modela određivanja potrošnje goriva, a koji prije svega uzimaju u obzir uslove
korištenja vozila i režime rada pogonskog motora. Pri tome se ne smije izgubiti iz vida kvalitet
primjenjenog goriva, način pripremanja i sagorijevanja smješe goriva i vazduha, konstruktivna
rješenja i način korištenja i održavanja vozila. Na primjeru motornog vozila, pri ugrađenoj
transmisiji sa kontiunalnom promjenom stepena prenosa prikazaće se metodologija određivanja
potrošnje goriva. Transmisija u sebi sadrži automatski mjenjač sa hidrodinamičkom
komponentom (tzv.automatski turbozupčasti mjenjač). Najčešće korišćeni izraz za određivanje
potrošnje goriva ima oblik:
4
gdje su:
Q - potrošnja goriva
Vu- radna zapremina motora, dm
3
n - broj obrtaja koljenasrog vratila, o/min
p
e
- srednje efektivni pritisak u cilmdru motora, kPa
H
d
- donja toplotna moć goriva, kJ/kg
τ- taktnost motora
h
e
- efektivni stepen iskorištenja motora
v - brzina kretanja vozila, km/h
p
g
- specifična gustina goriva, g/cm
3
.
Veza između brzine kretanja vozila i broja obrtaja koljenastog vratila pogonskog motora može se
prestaviti izrazom:
gdje su:
i
m
- prenosni odnos zupčastog dijela mjenjača
i
h
-hidraulični prenosni odnos turbomjenjača
i
0
-prenosni odnos glavnog prenosnika
r
k
- poluprečnik kotrljanja točka.
Na osnovu snage koja se dovodi na pogonske točkove vozila može se odrediti srednji efektivni
pritisak pe, korištenjem izraza:
gdje su:
h
tr
- koeficijent iskorištenja transmisije
m - masa vozila
g - ubrzanje sile zemljine teže
k - k'oeficijent otpora vazduha
A -čeona površina vozila
u - koeficijent ukupnog otpora pu.
Efektivni stepen iskorištenja može se izraziti u obliku:
Jedan od najjednostavnijih izraza u upotrebi za određivanje srednjeg pritiska mehaničkih
gubitaka ima oblik:
5
Povećanje prenosnog odnosa glavnog prenosnika iznad određene granice je štetno jer određenoj
brzini vozila, za svaki ukupni prenosni odnos odgovara određeni broj obrtaja koljenastog vratila,
na određenom putu. To znači veću potrošnju goriva i intenzivnije habanje motornih dijelova a
samim tim i manji vijek trajanja. Izbor manjeg prenosnog odnosa, od vrijednosti dobijene
proračunom nije opravdano jer se smanjuje rezerva snage, maksimalno ubrzanje i m aksimalna
brzina a time se pogoršavaju i ostale dinamičke karakteristike motornog vozila. Ukupan broj
stepena prenosa, kao i pojedinačne vrijednosti prenosnih odnosa imaju veliki uticaj na
eksplataciono-tehničke karakteristike motornog vozila, a posebno na dinamičnost i ekonomičnost
potrošnje goriva. Prethodno navedeni nedostaci klasičnih mjenjača donekle se ublažavaju
primjenom mjenjača sa kontinuiranom promjenom stepena prenosa. Mjenjači budućnosti
motornih vozila najvjerovatnije će biti sa kontinuiranom promjenom stepena prenosa gdje se
očekuju uštede u potrošnji goriva. Primjena transmisije sa rekuperacijom toka snage, na osnovu
sprovedenih ispitivanja, omogućava primjenu pogonskog motora manje snage, a s tim i manju
potrošnju goriva uz smanjenje bučnosti i emitovanja toksičnih komponenti u izduvnim gasovima.
Sa promjenom temperature okruženja dolazi do promjene gubitaka usljed histerezisa u
pneumaticima, viskoznosti ulja i veličine trenja u transmisiji, bogatstva smjese za sagorjevanje i
vlažnosti vazduha, temperature fluida za hlađenje itd. Normalno je da vrsta i kvalitet pokrivača
puta u velokoj mjeri utiču na ekonomičnost vozila. Tehničko stanje vozila, u velikoj mjeri, utiče
na njegovu ekonomičnost. Tako na primjer, kod novoproizvedenih vozila i vozila poslije
generalnog remonta povećani su gubitci usljed trenja tarućih površina (posebno u klipnom
mehanizmu motora i sk'lopu klip-cilindar). Od pravilnosti podešavanja sistema za napajanje
gorivom, sistema za paljenje, mehanizma transmisije, kočnog sistema itd., u mnogome zavisi
ekonomičnost motornog vozila. Veština korištenja vozila direktno utiče na njegovu
ekonomičnost, jer održavanje vozila u ispravnom stanju, izbor maršrute i režima vožnje direktno
su zavisni od sposobnosti, iskustva i karaktera korisnika.
Smanjenje mase vozila ograničeno je brojnim zahtjevima, kao što su: obezbjeđenje takve
konstrukcije koja mora da izdrži sva opterećenja koja se javljaju tokom njihovog korištenja kao i
obezbjeđenje svih onih zahtjeva koji su neophodni za bezbjedno korištenje vozila u saobraćaju.
Konstrukcija primjenjenih pneumatika na vozilu, kao i vrijednost pritiska vazduha u njima utiče
na otpor kotrljanja a samim tim direktno i na ekonomičnost vozila. Ispitivanja su pokazala da
manji otpor kotrljanja, kod pneumatika sa radijalnim kordom, ne dovodi samo do poboljšanja
ekonomičnosti vozila već i do povećanja vijeka trajanja, poboljšanja prijanjanja na mokrom i
klizavom putu i potrebi manjeg pritiska u pneumatiku. Međutim, pri primjeni pneumatika sa
radijalnim kordom dolazi do smanjenja stabilizacionog momenta i povećanja vibracija što nije
slučaj pri primjeni dijagonalnih pneumatika. Potrošnja goriva, pri promjeni konstrukcije vozila,
sa pogonom na sve točkove, zbog ravnomjernijeg rasporeda opterećenja, je manja za iste uslove
korištenja. Uticaj temperature okoline (T) prikazan je na slici 1a uticaj ubrzanja na slici 1b, uticaj
ukupne mase vozila i vrste pogonskog motora na slici 1c, dok je na slici 1d prikazan uticaj mase
vozila i stepena zagrijanosti motora na potrošnju goriva pri istoj brzini kretanja vozila.
7
