Graniczne prędkości w ruchu po łuku

Na nawierzchni poziomej zerwanie przyczepności bocznej może nastąpić od chwili gdy Fb(odśrodkowa siła bezwładności) osiągnie granicę przyczepności .

Fb=mV²/r_z=mgµ₁, największa dopuszczalna prędk V_max= [m/s], samoch. Wywraca się na bok jeżeli F_b*h>mgb/2, największa prędk nie powodująca wywrócenia V'_max=

Wywrotka boczna pojazdu jest groźniejsza w skutkach niż zerwanie przyczepności bocznej.

Vmax<V'max, czyli µ₁<b/2h. Na nawierzchni z przechyłką boczną o kącie pochylenia bocznego β zerwanie przyczepności bocznej może nastąpić od chwili gdy wypadkowa składowych siły ciężkości i odśrodkowej siły bezwł, działających równolegle do nawierzchni drogi osiągnie wartość granicy przyczepności F_bcosβ-mgsinβ=µ₁(F_bsinβ+mgcosβ),

V_max= [m/s]. Największa prędk po przekroczeniu której nastąpi przewrócenie się samoch V'_max= [m/s]

W pojazdach jednośladowych oba pkt podparcia leżą w podłużnej płaszcz symetrii, tylko przechył pojazdu na zakręcie umożliwia zachowanie równowagi . mghsinα=mV²/r*cos,

Pojazd Ackermana - pojazd poruszający się po okręgu w którym nie występuje zjawisko nadsterowności i podsterowności czyli będący wzorem przy badaniu tych zjawisk dla innych samochodów.

Układ Ackermana (Jeanteaud) - mechanizm zwrotniczy polegający na połączeniu obu kół przednich trapezowym układem dźwigni ctg α_z - ctg α_w =b/l (środek skrętu leży na prostej, stanowiącej przedłużenie wspólnej osi kół tylnych.

Kąt Ackermana- teoretyczny kąt skrętu kół w przypadku jazdy po okręgu bez uwzględniania kątów znoszenia opon α_A=L/r_δ

Gradient podsterowności GS= 1/i_uk*dα_k/da_y - dα_A/da_y

Dla pojazdu dwuosiowego ruch krzywoliniowy jest realizowany przez skręcenie kół przednich. Środek skrętu O leży na prostej stanowiącej przedłużenie wspólnej osi kół tylnych. Zbiór pkt stanowiących środek skrętu pojazdu dla różnych kątów skrętu α jest centroidą. Prosta OB jest centroidą ruchomą. Linią kropkowaną oznaczona jest centr nieruchoma.

Najmniejsza średnica zawracania- D= 2l/sinα_zmax, czyli średnica koła opisanego na płaszczyźniejezdni środkiem odcisku opony zew koła przedniego

Najmniejsza zewn. D₁ lub wewn D₂ obrysowa średnica zawracania-średnica koła opisanego przez rzut na jezdnię najbardziej na zew lub wew leżącego pkt pojazdu.

Najmniejsza szerokość skrętu- najmniejsza odległość między dwiema równo oddalonymi i równoległymi płaszcz pionowymi, ustawionymi pod kątem prostym do siebie, między którymi pojazd może skręcić o kąt 90°

Zwrotność- zdolność do wykonywania skrętów o małym promieniu, zależy od wymiarów pojazdu i konstr ukł kierowniczego

Kierowalność- zdolność samochodu do szybkiego i precyzyjnego reagowania na ruchy kierownicy

Stateczność- zdolność do zachowania zadanego toru ruchu mimo działania impulsów zakłucających oraz zdolność do szybkiego wygaszania drgań procesu przejściowego wywołanego zmianą kąta skrętu kół. Ma na nią wpływ pod lub nadsterowność pojazdu w trakcie jazdy po torze prostoliniowym.

δ_1,2- kąt bocznego znoszenia środka osi przedniej,tylnej

r_δ=L/tg(α-δ₁)+tg δ₂ ≈ L/tgα + δ₂- δ₁ - promień zakrętu z uwzględnieniem kątów znoszenia

Jeżeli δ₂- δ₁>0 to r_δ<r_z samochód podczas jazdy na zakręcie dąży do zmniejszania promienia zakretu wyznaczonego ustawieniem kół przednich ( zacieśnia zakręt), taką cechę kierowalnośći nazywamy nadsterownością. Kierowca łatwo wprowadza samoch w zakręt, lecz niezwłocznie musi zmienić na przeciwny kierunek działania siły na kole kierowniczym i utrzymać ten kierunek podczas całej jazdy po krzywiźnie. Zacieśnianie zakretu powoduje wzrost przyspieszenia dośrodkowego, a wiec i wartości reakcji bocznych, ma tendencję do potęgowania się co może prowadzić do utraty przyczepności kół i zarzucania samoch

Jeżeli δ₂- δ₁<0 to r_δ>r_z samochód podczas jazdy na zakręcie dąży do powiększenia promienia zakrętu wyznaczonego ustawieniem kół przednich, taką cechę kierowalnośći - podsterowność (lepszy taki z pkt widzenia bezpieczeństwa i wygody)

Ruch prostoliniowy (α=0) o charakt podsterownej, po zadziałaniu chwilowego impulsu w postaci podmuchu bocznego wiatru. Środek naporu pokrywa się ze środkiem masy samoch. r_δ=L/δ₂- δ₁

Ruch prostoliniowy (α=0) o charakt nadsterownej. Samochód może wrócić do jazdy na wprost po ustaleniu impulsu zakłucającego, jeśli suma reakcji bocznych opon okaże się większa od poprzecznej składowej siły bezwładności Y > mV²cosβ/r_δ ; r_δ ≈1/ δ₂- δ₁ ;

Warunek dla prędkości gwarantuj stateczny ruch pojazdu. Max wartośc tej prędk nazywana jest prędk krytyczną, ma wartość rzeczywistą tylko dla samoch nadsterownych które spełniają warunek l₁*k_b1 - l₂*k_b2>0

K_b1,b2- współczynniki bocznego znoszenia danej osi [N/rad]

W_s=l₁k_b1− l₂k_b2 -wskaźnik sterowności

Ruch opóżniony bez hamowania wykorzystuje zakumulowaną energię kinetyczną mas w ruchu postępowym i obrotowym, po odłączeniu silnika od ukł napędowego nazywamy jazdą z rozpędu (wybiegiem). Siła napędowa F_n=0, ujemne przyspieszenie, δ_s=0 bo silnik jest odłączony, opór wzniesienia ± -m(1+δ_k)a=F_t+ F_p± F_w+ F_s ; δ_k współcz wirujących mas kół

Hamulce roboczy, awaryjny, postojowy -m(1+δ_k)a=F_t+ F_p± F_w+ F_h

Jednostkowa siła hamowania (intensywność hamowania) F_h/mg=γ_h. jeśli jest stała to droga zatrzymania s= (V₁²-V₂²)/2g(γ_h±w/100)

Droga hamowania od prędkości V1 do V2

Całkowita droga zatrzymania

S_rk podczas czasu reakcji psychofizycznej kierowcy (od zauważenia przeszkody do pojawienia się siły na pedale hamulca)

S_rs podczas czasu zwłoki w zadziałaniu hamulców (od nacisku na pedał hamulca do pojawienia się opóźnienia); t_rk + t_rs =tr czas reakcji przyjmuje się, ze samochód porusza się wtedy z V=const = jaka była przed rozpoczęciem hamowania

S_n opóźnienie narasta od 0 do pełnej wartości

S_p pełne działanie ukł hamulcowego.

ABS- anti block system, elektroniczne układy sterujące działaniem hamulców umożliwiające niemalże pełne wykorzystanie przyczepności na wszystkich kołach samochodu. Zapobiega zjawiskom występującym po zablokowaniu kół, takim jak ściąganie samochodu w bok, wirowanie samochodu, utrata kontroli nad kierowaniem samoch. Poniżej przebieg zmian w czasie niektórych wartości z zastosowaniem ABS

Blokowanie kół

Pomiędzy kołem a nawierzchnią działa siła hamowania równoważona siłą przyczepności będąca iloczynem nacisku normalnego na nawierzchnię przez wykorzystywany współcz przyczepności. Przy wzrastającej sile hamowania zwieksza się poślizg względny a przy zbliżaniu się wsp. przyczepności do granicznej wartości µ₁ powstaje ślad na nawierzchni.W chwili przekroczenia przez siłę hamowania F_h=T_h/r_dwartości granicznej siły przyczepności przylgowej Z_hµ₁ koło przestaje się obracać i następuje zablokowanie koła.miedzy szczękami hamulcowymi a bębnem ustaje ruch względny dotychczasowe tarcie poślizgowe zmienia się w spoczynkowe w skutek czego na elementach tych przestaje wydzielać się ciepło , cała praca tarcia występuje między bieżnikiem a nawierzchnią co prowadzi do śladu blokowania koła i pisku opon. Po zablokowaniu koła, wsp przyczepności opon zmniejsza się do µ₂< µ₁ Reakcje normalne nawierzchni Z_1h= Z₁(1+(h*a_h)/gL₂) Z_2h= analog; stosunek nacisku osi przedniej do tylnej ζ= Z_1h/ Z_2h=L₂+hγ_h/ L₁-hγ_h ;

α=F_h1/F_h2 stosunek sił hamow na kołach osi przedniej i tylnej, dla α=const oraz opóznienia a_{h opt} może być wykorzystana całkowicie przyczepność kół przednich i tylnych tzn. zablokowanie wszystkich kół jednocześnie. Przy opóźnieniach mniejszych(nawierzchnia o niewielkiej przyczepności), dla α > ζ najpierw zablokują się koła przednie, przy opóźnieniach większych ( nawierzchnie szorstkie) gdy α < ζ najpierw zablokują się tylnie. Groźniejsze jest zablok kół tylnych.

Jeśli z jakichkolwiek przyczyn wypadkowa sił sprowadzonych do środka masy samochodu odchyliła się od podłużnej osi symetrii pojazdu o kąt β, wskutek czego powstał układ sił inicjujący obrót pojazdy wokół osi z. Przy zablokowanych kołach tylnych składowa poprzeczna działających sił może być równoważona tylko przez reakcję poprzeczną Y₁ toczących się jeszcze kół przednich. Powstały moment Y₁L₁wzmacnia wzmacnia rozpoczęty obrót pojazdu i występuje zjawisko zarzucania samochodu. Jeśli zablokowane są koła przednie powstały moment Y₂L₂ od reakcji poprzecznej toczących się jeszcze kół tylnych przeciwdziała rozpoczętemu obrotowi.

Środek bocznego znoszenia- pkt, dzielący rozstaw osi samochodu na odcinki odwrotnie proporcjonalne do wsp bocznego znoszenia opon kół tych osi. Siła poprzeczna przyłożona w tym pkt wywołuje jednakowe kąty znoszenia osi przedniej i tylnej

Kąt bocznego znoszenia δ na toczące się koło działa siła poprzeczna F przyłożona do osi koła powodująca sprężyste odkształcenie opony, a wektor prędkości koła odchyla się od kierunku wyznaczonego przez płaszczyznę symetrii koła o ten kąt

Przebieg zmian nacisków osi podczas hamowania sam ciężarow

Charaterystyka warunków hamowania samoch cięż przedstawiona w postaci zależności jednostkowej siły Hamo osi tylnej od jedn siły Hamo osi przedniej

Osiągalne opóźnienie bez poślizgu kół w funkcji przyczepności nawierzchni przy α=const

---