FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Drumska vozila Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila 1. Ulazni podaci IZVOR: WWW.CARTODAY.COM
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
IZVOR: WWW.CARTODAY.COM
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
•Masa / težina vozila
•Osovinske reakcije
Raspodela težine napred / nazad
•Dimenzije pneumatika•Dimenzije pneumatika
•Čeona površina
•Koeficijent otpora vazduha
•Brzinska karakteristika motora
•Prenosni odnosi menjačkog i glavnog prenosnika
•Koncepcija transmisije
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Težina vozila i osovinske reakcije
T
G =___________(N) – proračunska težina vozila
G = m⋅g, g≈10m/s2
m – masa vozila
“MASS AS TESTED”
lP lZ
hT
T
GPGZ
Gu
GP = 0,546⋅GGZ = 0,454⋅G
Primer: raspodela težine prednja osovina / zadnja osovina = 54,6 % / 45,4 %
“MASS AS TESTED”
“FRONT/REAR WEIGHT DISTRIBUTION”
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
“TYRE SIZE”
SERIES
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Dimenzije pneumatika
Primer: 225/55 R 16 ⇒ Dinamički radijus: rD = 0,318m
IZ KATALOGA PNEUMATIKAIZ KATALOGA PNEUMATIKA
π2
OD =r
OBIM KOTRLJANJA
SLUČAJ: OBIM KOTRLJANJA ZADAT KAO REVS PER MILEREVS PER MILE
ILEREVS_PER_M
1602O = OBIM KOTRLJANJA [m]
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Katalog pneumatika – primer IZVOR: WWW.CONTI-ONLINE.COM
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Čeona površina
A=_____(m2) “FRONTAL AREA”
Koeficijent otpora vazduha
cW=_____(-)
“DRAG COEFFICIENT (Cd)”
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Brzinska karakteristika motora“POWER AND TORQUE”
P (kW)M (Nm)
Snaga uvek ima maksimum na većem broju obrtaja nego moment!
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Brzinska karakteristika motoraMAX. POWER
MAX. TORQUE
POWER PEAKTORQUE PEAK
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
Očitavanje brzinske karakteristike motora SUS sa dijagrama
KARAKTERISTIČNE TAČKE:
•minimalni broj obrtaja motora nMIN
1. Ulazni podaci
Brzinska karakteristika motora
DIMENZIJE:nMIN
•broj obrtaja motora pri maks. obrtnom momentu nMmax
•maksimalni obrtni moment MMAX
•broj obrtaja motora pri maksimalnoj snazi nPmax
•maksimalna snaga PMAX
•maksimalni broj obrtaja motora nMAX
n (o/min)
M (Nm)
P (kW)
DIMENZIJE:
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Brzinska karakteristika motora
Očitavanje brzinske karakteristike motora SUS sa dijagrama
n (o/min) 1000 1500 1750 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
M (Nm) 210 255 260 255 245 230 212 191.1 165 127
P (kW) 22.0 40.0 47.6 53.4 64.1 72.2 77.7 80.0 77.7 66.5
P(n) = M(n)⋅n / 9554 (kW)
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Brzinska karakteristika motora
Grafički prikaz i poređenje sa izvorom (provera tačnosti)
210
240
270
300
70
80
90
100
0
30
60
90
120
150
180
210
1000 2000 3000 4000 5000
n (o/min)
M (
Nm
)0
10
20
30
40
50
60
70
P (
kW
)
M (Nm)
P (kW)
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1. Ulazni podaci
Prenosni odnosi u transmisiji – im, iGP
M - motorm - menjač
Mm ,nmM,n
GP – glavni prenosnik
MGP,nGP
iGPim
FINAL DRIVE
- 1. stepen prenosa: im = iI
- 2. stepen prenosa: im = iII
- 3. stepen prenosa: im = iIII
- 4. stepen prenosa: im = iIV
- 5. stepen prenosa: im = iV
LOW GEAR
TOP GEAR
PRIMER: MENJAČ SA 5 STEPENI PRENOSA
FINAL DRIVE
2nd GEAR
3rd GEAR
4th GEAR
Primer:
2nd gear 2,158 to 1
Znači: iII = 2,158
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
M
m+GP
M
m
M
m
R
GP
KPKP
2. Stepen korisnosti transmisije
POGON
NAPRED
POGON
NAZAD
GP GP
KP
1. ηTR = ηm ηGP 2. ηTR = ηm ηGP
ηKP
3. ηTR = ηm ηGP2 ηR ηKP
~ 0,93 ~ 0,9 ~ 0,87
4X4
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
UTICAJ BRZINE NA KOEFICIJENT f (EMPIRIJSKI):
f = f0+C1⋅v+C2⋅v4 , v (km/h)v (km/h)
3. Otpori kretanja
3.1 Otpor kotrljanja
f0 = 0,01
C1 = 5,42⋅10-6
FFf f = f= f⋅⋅GG ZA HORIZONTALNU PODLOGU
C2 = 1,05⋅10-11
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
3. Otpori kretanja
3.2 Otpor vazduha
2
vρAcF
2
WW
⋅⋅⋅= – SILA OTPORA VAZDUHA
C – koeficijent oblika
A – čeona površina
– DINAMIČKI PRITISAK2
vρ 2⋅
CW – koeficijent oblika
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
Pri standardnom
pritisku i 15oC:
ρ = 1,225 kg/m3
3. Otpori kretanja
3.2 Otpor vazduha
Za v u km/h:Za v u km/h:
FFW W = 0,0473 C= 0,0473 CWW A vA v22
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
Sila otpora vazduha
FW = 0,0473⋅CW⋅A⋅v2 ,
v (km/h), A(m2), F(N)
Snaga otpora vazduha
PW= FW⋅v / 3600 ,
3. Otpori kretanja
Sila otpora kotrljanja
Ff = f⋅G,
Ff (N), G (N), f(-)
Snaga otpora kotrljanja
Pf = Ff⋅v / 3600 , PW= FW⋅v / 3600 ,
v (km/h), F(N), P(kW)
Pf = Ff⋅v / 3600 ,
v (km/h), F(N), P(kW)
v 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
f 0,012 0,012192 0,012768 0,013728 0,015072 0,0168 0,018912 0,021408 0,024288 0,027552 0,0312 0,035232
Ff 174 176,784 185,136 199,056 218,544 243,6 274,224 310,416 352,176 399,504 452,4 510,864
Fw 0 12,94128 51,76512 116,4715 207,0605 323,532 465,8861 634,1227 828,2419 1048,244 1294,128 1565,895
Ff+Fw 174 189,7253 236,9011 315,5275 425,6045 567,132 740,1101 944,5387 1180,418 1447,748 1746,528 2076,759
Pf 0 0,982133 2,057067 3,3176 4,856533 6,766667 9,1408 12,07173 15,65227 19,9752 25,13333 31,21947
Pw 0 0,071896 0,575168 1,941192 4,601344 8,987 15,52954 24,66033 36,81075 52,41218 71,896 95,69358
Pf+Pw 0 1,054029 2,632235 5,258792 9,457877 15,75367 24,67034 36,73206 52,46302 72,38738 97,02933 126,913
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
1400
1600
1800
2000
2200F(N)
FFff + F+ FWW
FFWW
3. Otpori kretanja
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
V(km/h)
FFff
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
100
120
140
P(kW)
PPff + P+ PWW
3. Otpori kretanja
0
20
40
60
80
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220
V(km/h)
PPff
PPWW
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
Raspoloživa vučna sila na točku u funkciji brzine kretanja vozila
Mm ,nmM,n GP – glavni prenosnikMGP,nGP
4. Vučno-brzinska karakteristika
M - motorm - menjač
Mm ,nmM,n GP – glavni prenosnik
MT,nTM,n ⇒ MT,nT ⇒ FO,v
FO,v
NAPOMENA: MT – osovinski moment; moment na pojedinačnom točku = MGP / 2
M(n)
n iTR,ηTR rD
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
4. Vučno-brzinska karakteristika
Idealna hiperbola vuče
v
P3600F TRMAX
Oid
η⋅⋅=
FOid(v)
v
Stvarne krive vuče u pojedinim stepenima prenosa:
M(n)FO(v)
n v
im = const
D
TRGPmO
r
iiMF
η⋅⋅⋅=
GPm
D
ii
nr0,377v
⋅
⋅⋅=
FOM
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
Zavisnost vučne sile na točku i brzine kretanja vozila od broja obrtaja motora i stepena prenosa
M
FOim = iI
im = iII
4. Vučno-brzinska karakteristika
M
n
v
im = iII
im = iIII
im = iIV
VUČNO - BRZINSKA KARAKTERISTIKA – VUČNI DIJAGRAM
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
Hiperbola vuče
FOid =(3600⋅Pmax⋅ηtr) / v, P(kW), v(km/h)
Idealna hiperbola (mogućnost potpunog iskorišćenja
raspoložive snage motora - Pmax)
4. Vučno-brzinska karakteristika
FOid =(3600⋅Pmax⋅ηtr) / v, P(kW), v(km/h)
V(km/h) 20 40 60 ... vmax
FOid (N) 15192 7596 5064 ... 1519
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
FO = (M(n)⋅im⋅iGP ⋅ηtr) / rD
v = (0,377⋅rD⋅n) / im⋅iGP
FO(N)
FOI
FOid
im=iI
0
50
100
150
200
250
300
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
4. Vučno-brzinska karakteristika
Hiperbola vuče – VUČNI DIJAGRAM
v (km/h)
FOII
FOIII
FOIV
FO
V FOTP = Ff + FW
im=iII
im=iIII
im=iIV
im=iV
v MAX
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
FTN Novi Sad
Katedra za motore i vozila
Drumska vozila
Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila
Grafičko određivanje maksimalne brzine
4. Vučno-brzinska karakteristika
v (km/h)
v MAX – TEORIJSKA VREDNOST
v MAX – STVARNA VREDNOST