1
Proračun vučno-dinamičke karakteristike vozila
1. Osnovni parametri
1.1 Koeficijent otpora kotrljanja ƒ
0
Otpor kotrljanja točka uglavnom je posledica unutrašnjeg trenja u gumi, a gunitci usled klizanja su od
manje važnosti i mogu se zanemariti. Koeficijent otpora kotrljanja određuje se eksperimentalno i
zavisi od niza činioca od kojih su najvažniji: tip i sastav podloge, tip i konstrukcija pneumatika, brzina
vozila, vertikalno opterećenje i pritisak u pneumatiku, veličina obrtnog momenta koji se dovodi
točku. Neke od karakterističnih vrednosti od zavisnosti od vrste i stanja podloge date su u tabeli:
Vrsta i stanje podloge
Vrednost koef. otpora
kotljanja ƒ
asfalt - odličan
0.010 - 0.018
asfalt - prosečan
0.018 - 0.020
asfalt - loš
0.020 - 0.023
beton - odličan
0.011 - 0.020
beton - loš
0.020 - 0.030
makadam - odličan
0.013 - 0.018
makadam - prosečan
0.018 - 0.023
makadam - loš
0.023 - 0.040
zemljani put - utaban
0.025 - 0.035
zemljani put - prosečan
0.050 - 0.080
Za koeficijent otpora kotrljanja usvajam vrednost ƒ=0,019.
1.2 Koeficijent prijanjanja ϕ
Koeficijent otpora prijanjanja zavisi od vrste i stanja podloge, a utvrđuje se empirijski. Vrednosti su
date u tabeli:
Vrsta i stanje podloge
Koeficijent prijanjanja ϕ
asfalt - suv
0.70 - 0.80
asfalt - mokar
0.40 - 0.60
beton - suv
0.80 - 0.90
beton - mokar
0.75 - 0.90
suv utaban put
0.8
zemljani put - loš (blato)
0.1
utaban put sa snegom
0.20 - 0.40
Za koeficijent prijanjanja usvajam ϕ=0,76.
2
1.3 Koeficijent otpora transmisije ɳ
t
Ukupan mehanički stepen korisnosti transmisije usvaja se u granicama 0,85 – 0,92.
Za koeficijent otpora transmisije usvajam ɳ
t
=0,88.
1.4 Redukovani koeficijet otpora vazduha K
a
Računa se po obrascu
Ka
=
Cx
∗
ϱ
2
, gde je Cx koeficijent otpora vazduha koja zavisi od
aerodinamičnisti i usvaja se iz tabele, ϱ gustina vazduha koja je na 20°C=
1,225
[kg/m³].
Vozilo
Cx
Golf 6
0.27
Mercedes C
0.24
Opel Astra
0.285
Audi A4
0.27
Porsche Cayen
0.36
Mercedes ML
0.34
Mercedes A clas
0.26
Opel Insignija
0.25
Toyota Auris
0.28
Mazda 6
0.26
Za redukovani koefivijent otpora vazduha usvajam Cx=0,26.
Ka
=
0,26
∗
1,225
2
=
0,15925
1.5 Čeona površina vozila A
Veličina čeone površine vozila može se odrediti na više načina, a za putnička vozila može se
izračunati prema nekom od sledećih obrazaca : A=(0,90 – 0,95)*bp*H [m²] ili A= 0,775*B*H [m²].
bp – razmak prednjih točkova
H – visina vozila
B – širina vozila
A=0,775*1,642*1,437=1,828 [m²]
4
2.Spoljni otpori
2.1 Otpor kotrljanja Rf
Pri kretanji vozila između pneumatika i podloge javlja se otpor kotrljanja, ako posmatramo jedan
točak otpor kotrljanja se računa
Rf=Gt*ƒ
.
Gt – težina vozila za jedan točak
ƒ – koeficijent otpora kotljanja
Na osnovu ovog može se odrediti ukupan otpor kotrljanja celog vozila, ako se uzme u obzir uzdužni
nagib kolovoza α u smeru kretanja dobije se Rf=G*ƒ*cosα.
G – ukupna težina vozila
Koeficijent otpora kotrljanja određuje se empirijski i zavisi od brzine vozila
ƒ
=
ƒ ˳
0,5
1000000
∗
V
²
.
Proračun otpora kotrljanja za zadate brzine kretanja predstavljen je u tabeli:
V [km/h]
20
40
60
80
120
140
170
ƒ
0.0192
0.0198
0.0208
0.0222
0.0262
0.0288
0.03345
Rf [N]
260.86
269.019 286.606 301.626
355.97
391.301
454.48
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Rf [N]
2.2 Otpor vazduha
5
Pri kretanju vozila u atmosferskoj sredini suprostavljaju se sile otpora sredine.Ove sile se nazivaju
otporom vazduha i obeležavaju se Rv. Otpor vazduha je rezultanta sili koje se javljaju pri kretanju
tela kroz atmosferu. Osnovne komponente otpora vazduha potiču od različitih pritisaka i vrtloženja
vazduha na prednjem i zadnjem delu vozila i od trenja u graničnom sloju između čestica vazduha i
površine vozila.Pri praktičnom računanju često se izraz otpora vazduha piše u obliku:
Rv=K
a
*A*V²
[N].
V [km/h]
20
40
60
80
120
140
170
V [m/s]
5.55
11.11
16.66
22.22
33.33
38.88
47.22
Rv [N]
8.93
35.93
80.79
143.49
323.38
440.05
454.5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Rv [N]
2.3 Otpor uspona
Pri kretanju vozila na usponu potrebno je savladati silu težine vozila odnosno komponentu sile težine
u pravcu puta.Ova komponenta naziva se otporom uspona i obeležava se sa Ru. Računa se po
obrascu Ru=Gu*sinα [N]. Uobičajeno je međutim da se uspon puta označava u procentima i
obeležava sa u. Izračunati otpori uspona predstavljaju se tabelarno za različite vrednosti % uspona.
u
1
u
2
u
3
u
4
u
5
u
6
u [%]
5
10
15
20
25
27
α [°]
2.86
5.71
8.53
11.3
14.03
15.1
sinα
0.049
0.099
0.148
0.195
0.242
0.26
Ru [N]
665.75
1371.82 2050.81 2702.08 3353.35 3602.78
7
0
5
10
15
20
25
30
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
RΨ
3. Potrebna snaga za savlađivanje otpora
3.1 Potrebna snaga za savlađivanje otpora kotrljanja
Potrebna snaga za savlađivanje otpora kotrljanja vozila koje se kreće brzinom V [m/s] biće Pf=Rf*V
[W].
V [km/h]
20
40
60
80
120
140
170
V [m/s]
5.55
11.11
16.66
22.22
33.33
38.88
47022
Rf [N]
260.86
269.019 286.606 301.628
355.97
391.301
454.48
Pf [kW]
1.447
2.988
4.774
6.702
11.865
15.213
21.46
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0
5
10
15
20
25
Pf [kW]
