Analiza oporu toczenia kół jezdnych samochodu podczas jazdy po różnych nawierzchniach drogowych Analysis of the rolling resistance of the car wheels during driving on different road surfaces

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 112. Transport. 2016. Witold Luty Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej. Marcin .

(2) Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej. Taryma P

(3) (, Mechaniczny. ANALIZA 66_ 16.*4 3x9 *.4]{ $6{6_ 6. .] 6 x<4]{ NAWIERZCHNIACH DROGOWYCH G'

(4) : marzec 2016. Streszczenie:

(5) '

(6)

(7)

(8) ?

(9) od typu nawierzchni drogowej. Przeprowadzono badania eksperymentalne samochodu

(10) '?

(11) ?

(12)

(13)

(14)

(15) $

(16)

(17) charakterystyki wybiegu pojazdu. Na podstawie utworzonych charakterystyk wybiegu wyznaczono

(18)

(19)

(20) .

(21) $

(22)

(23)

(24)

(25) .

(26)

(27) ?

(28) . # : opór toczenia, metoda wybiegu, makrotekstura nawierzchni. 1. )1 ,

(29)

(30)

(31) $ - ?

(32)

(33) !

(34) F ? F na

(35)

(36)

(37) 1, 2, 3, 6$

(38)

(39) '

(40)

(41) ! rozpraszania energii na skutek [4, 5, 9, 12, 16]:

(42)

(43)

(44) ! '

(45) '

(46) ? ?! $.

(47) 248. Witold Luty, Marcin , , ).

(48)

(49) !

(50)

(51)

(52)

(53)

(54) ? !

(55) ?

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63) ! 5, 9, 11, 12, 15, 16]: konstrukcji oraz liczby warstw kordu osnowy i opasania, ? .

(64)

(65)

(66) !

(67) .

(68) $ W rzeczywistych wa

(69)

(70) ? '

(71) F

(72) . $'

(73)

(74)

(75) ! ? F

(76)

(77)

(78)

(79)

(80) $ |

(81)

(82)

(83) F ?

(84)

(85) ? $

(86) F

(87)

(88) -'?$

(89)

(90) $ @ '

(91)

(92) ?

(93) nawierzchni drogi utwardzonej

(94)

(95) samochodu.. 2. 6& $ ) _43 ^

(96)

(97)

(98)

(99)

(100) ?

(101)

(102)

(103)

(104) $: eksperymentalne '

(105)

(106)

(107) O &

(108) typ stanowiska – ' ! metoda pomiaru – metoda momentowa, r

(109)

(110) ' – stal (steel), mastyks grysowy (sma),

(111) # &! ' F

(112) – V = 30, 40, 50 km/h,

(113) ? – Fz = 11000, 18375 N,

(114) – pk = 210, 420 kPa. b) badania drogowe pojazdu typ nawierzchni drogi -

(115)

(116)

(117) #PB &!

(118)

(119) #GA - &!

(120)

(121) #SA - szorstki asfalt), nawierzchnia asfaltowa na lotnisku (AL - asfalt lotnisko), nawierzchnia betonowa na lotnisku (PBL - &! liczba przejazdów – dwa przejazdy w obu kierunkach jazdy w celu zminimali

(122) !

(123)

(124) – pk = 210 kPa oraz pk = 420 kPa, masa pojazdu m = 5920 kg, warunki atmosferyczne –

(125)

(126) ! $ W

(127)

(128)

(129)

(130) , ? '

(131) $

(132) dano badaniom stanowiskowym..

(133) Analiza

(134)

(135)

(136)

(137) ?

(138)

(139)

(140) …. 249. 3. METODA ^

(141) .

(142)

(143) . ' 7].

(144)

(145) $

(146) na pojazd dz $ '! '

(147) ' $)

(148) ' ' 1$| '

(149) '. '! F

(150) "

(151)

(152)

(153)

(154) nych.. gdzie: Fg –

(155) '?

(156) ! Fb –

(157) ! Fp – ! Ft1 –

(158) ! Ft2 –

(159) ! T1 –

(160) ' '

(161) ! T2 –

(162) ' '

(163) ! X – kierunek ruchu. G$$,

(164)

(165)

(166)

(167) gu. H

(168)

(169) w stanie wybiegu ' ? : 62 + 67 + 8 69 = 0 gdzie: Fp – ! Ft = Ft1 + Ft2 –

(170)

(171) !. (1).

(172) 250. Witold Luty, Marcin , , ). T = T1 + T2 –

(173) ' ' ! Fb –

(174) $ P

(175) ? #& ? F

(176) .

(177) t nych pojazdu:. ;7 = . <>?@ AB C D E. +. FG E. . H D E. (2). gdzie: Ò– ' F 3], A –

(178)

(179) 2], cx –

(180) . ? -], vp – ' F

(181) # ' & 2], Ó-

(182) .

(183)

(184) -], mc –

(185) ! a – "

(186) 2], g – przyspieszenie ziemskie [m/s2], T –

(187) ' '

(188) $. W F

(189) .

(190)

(191) podstawie wyznaczonych charakterystyk wybiegu pojazdu [8,13]. Pojazd ro' '

(192) ! ' '

(193) " w ? $

(194)

(195) ' i ' F !?

(196) $@.

(197)

(198)

(199)

(200)

(201) !

(202)

(203)

(204)

(205)

(206) $

(207) #$ & '

(208)

(209)

(210) .

(211)

(212) $. G$$ y zestaw charakterystyk wybiegu pojazdu.

(213) Analiza

(214)

(215)

(216)

(217) ?

(218)

(219)

(220) …. 251. Na podstawie zestawu

(221)

(222)

(223) ' '

(224)

(225)

(226) '

(227) ?

(228)

(229) (rys. 3).. G$$

(230) '

(231) . W

(232)

(233)

(234)

(235) .

(236) . '

(237)

(238) .

(239) O

(240)

(241)

(242) *!

(243)

(244)

(245) .

(246)

(247) Ó

(248) ' ' )!

(249)

(250) .

(251) x, pomiar masy pojazdu m. H' ! ? #&! '

(252)

(253)

(254) charakterystyki

(255) .

(256)

(257)

(258) #$&$. G$$

(259)

(260)

(261) .

(262) 252. Witold Luty, Marcin , , ). Wynikiem uznawanym, F

(263) .

(264) .

(265) F

(266) .

(267) '

(268) 10 km/h do 30 km/h.

(269) '

(270) ry '

(271) 14].. ; )]43 ^

(272)

(273) '

(274)

(275) !

(276) drogi wybiegu oraz

(277)

(278) . a oporu toczenia

(279) ?

(280) nawierzchniach drogowych.. 4.1. 5*4* &96365 $ 361*31_] ej '

(281) MTD '

(282) 14] nawierzchniach asfaltowych przedstawiono $ H

(283) '

(284)

(285)

(286)

(287) $ '

(288) jest niewiarygodna ze wzg'

(289)

(290) F

(291) $ Tablica 1 . +# 5 (0"+# 2

(292) $1 Nazwa i kod nawierzchni drogi. 5 $1 22. ( (*. 0,284. Szorstki asfalt SA. 0,457. Asfalt na lotnisku AL. 0,486. 4.2. 9_&65 6& )]*&_ H

(293)

(294)

(295)

(296)

(297)

(298)

(299) '

(300) $ F

(301) !

(302) '

(303) toczenia. ?

(304) '

(305) ? F

(306)

(307) $

(308) '

(309)

(310)

(311)

(312) ' F

(313)

(314) $

(315)

(316)

(317)

(318)

(319) warunkach ruchu zestawiono na rysunku 5..

(320) Analiza

(321)

(322)

(323)

(324) ?

(325)

(326)

(327) …. 253. gdzie: pbl – ! al – asfalt na lotnisku, pb – #

(328) &! ga – #

(329) &! sa – szorstki asfalt (droga publiczna). G$$

(330) , ?

(331)

(332)

(333) '

(334) . 4.3. WYNIKI POMIARU OPORU TOCZENIA 3x9 *.4]{ 6 ._

(335)

(336) .

(337)

(338)

(339) na rysunku 6. a). b). G$$

(340)

(341) .

(342)

(343) : a) drogowych, b) stanowiskowych.

(344) 254. Witold Luty, Marcin , , ). gdzie: pbl – ! al – asfalt na lotnisku, pb – ! ga – ! sa – szorstki asfalt, ² ²– #

(345) ? °H&! ² ²– #

(346) ? °H&! ² ²–

(347) #

(348) ? °H&! ² ² – !

(349) #

(350) ? Z2=22200N), ² _p – !#

(351) ? °H&! ² ²– !#

(352) ? °H&$. ; 4 /. )]43x) ^ H

(353)

(354)

(355) ? F '

(356) ? $

(357)

(358) .

(359)

(360)

(361) ?

(362)

(363) ? $ ¥ ¥ '

(364)

(365)

(366) '

(367) ratoryjnych na nawierzchniach typu sma, sw i steel.

(368)

(369) pojazdu w warunkach rzeczywistych

(370) .

(371) '

(372)

(373) ryjnych. W tym przypadku

(374)

(375) !

(376) #$&

(377)

(378)

(379)

(380) ' O

(381)

(382)

(383) ' amortyzatorów (

(384)

(385) &!

(386) #

(387)

(388) & . #

(389)

(390) &!

(391)

(392)

(393) # ?. F!

(394) &!

(395)

(396)

(397)

(398) ko-'?

(399) ?!

(400)

(401)

(402) ' w

(403)

(404)

(405)

(406)

(407)

(408)

(409)

(410) !

(411) podczas jazdy w warunkach pochylenia poprzecznego nawierzchni drogi na której ' $ )

(412)

(413)

(414)

(415) ' ' F

(416) F!

(417) w rozpraszaniu energii kinetycznej pojazdu podczas jazdy w warunkach rzeczywistych. C

(418)

(419)

(420)

(421)

(422) '

(423)

(424)

(425)

(426) $ C

(427) ?

(428) '

(429)

(430) .

(431)

(432)

(433)

(434) $ ! ?

(435) .

(436) Analiza

(437)

(438)

(439)

(440) ?

(441)

(442)

(443) …. 255.

(444) ? ' ' '

(445) makrotekstury MTD (tablica 1)$)

(446) !?

(447) F

(448)

(449)

(450) ni

(451) ? $ ?

(452)

(453) .

(454) .

(455)

(456)

(457)

(458) -) ! ?

(459)

(460)

(461) ?

(462)

(463) #$&$H

(464)

(465)

(466)

(467) ?

(468) ! ma to miejsce w przypadku nawierzchni asfaltowych na drogach publicznych (rys. 7) ? F

(469)

(470)

(471) ? nika o

(472)

(473) $

(474)

(475)

(476) '

(477) ?

(478)

(479)

(480)

(481) ' ?

(482)

(483) pony z ?#

(484) '

(485) '

(486)

(487)

(488) & [9]$

(489)

(490)

(491)

(492) .

(493) umy ? ?$) !? ? ' ? ?, '

(494) $ C

(495)

(496) .

(497)

(498)

(499)

(500) #$b). W tym przypadku '

(501) ? # nik pomiaru dla przedniej osi & '

(502)

(503) .

(504) $

(505)

(506) ? '

(507) ' ? !?

(508)

(509) u. )

(510) ? ? wielu !

(511) '

(512)

(513) $

(514)

(515)

(516) ?! wi

(517)

(518)

(519)

(520)

(521) #$ & ? F

(522)

(523)

(524)

(525)

(526) .

(527)

(528) $. G$$

(529)

(530)

(531)

(532)

(533) .

(534) jezdnych pojazdu.

(535) 256. Witold Luty, Marcin , , ). ) F

(536)

(537)

(538) .

(539)

(540) $$

(541)

(542)

(543)

(544) '

(545) wej (MTD od ok. 0.46 mm do ok 0.48 mm&$

(546)

(547) ?F

(548) '

(549)

(550)

(551) .

(552) $ |

(553)

(554) ?

(555) .

(556)

(557) ?$@ tu o

(558)

(559) ?!

(560)

(561) .

(562) .

(563)

(564)

(565)

(566) '

(567) drogowych - zarówno asfaltowej jak i betonowej (rys. 6.). Uzyskano znacznie mniejsze (pona ¥&

(568)

(569) .

(570)

(571) warunkach ruchu po nawierzchniach lotniskowych (asfaltowej i & ?

(572)

(573) blicznych (asfaltowej i betonowej).

(574)

(575)

(576) '

(577)

(578)

(579) O '

(580)

(581)

(582) !

(583)

(584) !

(585)

(586) .

(587)

(588)

(589) $ Nachylenie poprzeczne jest typowe dla drogi

(590) $|

(591)

(592)

(593) ! $ ' ? '

(594)

(595)

(596)

(597)

(598) ,

(599) F '

(600)

(601) nej. Reakcja boczna przenoszona w strefi ?

(602) .

(603) $,

(604)

(605) '

(606) energii rozpraszanej w

(607)

(608)

(609) $

(610)

(611)

(612) . ' ?

(613) '

(614) ? ' ?! $ '

(615) ? F '

(616) orównaniu z

(617) ! pochylenie poprzeczne nie jest zastosowane. )

(618)

(619) !

(620)

(621) .

(622)

(623)

(624)

(625) '?-

(626) $

(627)

(628) de

(629)

(630)

(631)

(632)

(633) nych pojazdu oraz

(634)

(635) ' ?$

(636)

(637) pokryciem asfalt . ! ?

(638)

(639)

(640)

(641) $

(642) ! ? $ ) kon

(643)

(644) F!

(645) F

(646)

(647)

(648) $ '

(649) F

(650) $H

(651)

(652) $

(653)

(654) ? '

(655)

(656)

(657)

(658) '

(659) $

(660)

(661) .

(662)

(663)

(664)

(665)

(666) ? ?

(667)

(668)

(669) #

(670)

(671) nych jak i na nawierzchni lotniskowej). C

(672)

(673) ? '

(674) '

(675) sadnienia opisanego w ramach poprzedn ? . Zastosowanie grubych

(676)

(677)

(678) !?? .

(679) Analiza

(680)

(681)

(682)

(683) ?

(684)

(685)

(686) …. 257.

(687)

(688)

(689) ! . ?

(690) '

(691) $

(692)

(693) #&$ W tym przypadku dodatkowa warstwa asfal ' F

(694)

(695)

(696)

(697) ! ' F praszania energii ruchu pojazdu.

(698)

(699)

(700)

(701)

(702)

(703) .

(704)

(705)

(706)

(707)

(708)

(709) $ H

(710)

(711)

(712) .

(713) Ôt

(714)

(715) k = 420 kPa do pk = 210 $

(716) '

(717) ? FO I;7 =. JKC LJKM JKM. 100%. (3). gdzie: ft1 – F

(718) .

(719)

(720)

(721) k = 420 kPa, ft2 - F

(722) .

(723)

(724)

(725) k = 210 kPa.. G$$

(726)

(727) .

(728) .

(729)

(730) k = 420 kPa do pk = 210 kPa.

(731)

(732) .

(733)

(734) pod

(735)

(736)

(737)

(738) i $,

(739)

(740)

(741) !

(742) '

(743) .

(744) ej [15]$)

(745)

(746)

(747) '

(748) '?

(749) pojazdu..

(750) 258. Witold Luty, Marcin , , ).

(751)

(752)

(753)

(754)

(755)

(756) .

(757)

(758) ¥$ H

(759)

(760) o ?

(761) !

(762)

(763) ! ? kryciem asf

(764) .

(765) ?

(766)

(767) ¥$ !? .

(768)

(769) ?

(770) !

(771) !

(772) '

(773) '

(774) ? ?

(775)

(776)

(777)

(778) '

(779)

(780) $

(781)

(782) sadnione.. 6. PODSUMOWANIE H

(783)

(784)

(785)

(786) .

(787)

(788)

(789)

(790) '?

(791) ?

(792)

(793)

(794) ?

(795)

(796)

(797)

(798) $ Wyniki

(799) !?

(800)

(801) ' ? F

(802)

(803)

(804)

(805) $ ? F

(806)

(807)

(808) nych pojaz

(809)

(810)

(811) .

(812) $

(813) F

(814)

(815) !

(816)

(817) -'?

(818) warun F zmiany o

(819)

(820)

(821) $ ! ?

(822) . F

(823) !

(824) ?

(825) ? F

(826)

(827)

(828) $. Bibliografia 1. 2. 3. 4. 5.. 6. 7. 8. 9.. *

(829) ,$O)

(830)

(831) !

(832) Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1984. D. E. Hall, J. C. Moreland: Fundamentals of Rolling Resistance. Rubber Chemistry and Technology: July 2001, Vol. 74, No. 3, pp. 525-539. D.J. Schuring: Effect of rolling loss on vehicle fuel consumption. Tire science and technology, TSTCA, Vol. 22, No. 3, July-September, 1994,pp. 148-161. 6 |$*$!´

(833)

(834) - wybrane zagadnienia. Rozprawa habilitacyjna, Politechni(! -

(835)

(836) !$ Ejsmont J., Jackowski J., Luty W., Motrycz G$!, $!

(837) Ä:$O* sistance of tires with run flat insert applying drum method and radial characteristic, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej. 6 !|$!

(838) -Ä!:$!G !($O

(839)

(840) dowych. Magazyn Autostrady Nr 7, 2014. 6 |$!),$!" G$!

(841)

(842)

(843) $ $H$$($¶¶ -

(844) $-63, 5 rys. bibliogr. 3 poz. Jackowski J., Luty W., Wieczorek M.: Estimation of tire rolling resistance 12R22.5, Biuletyn WAT Vol. L, Nr 9 2001. |

(845) |!G -$!

(846) -

(847) O

(848)

(849) ? '

(850)

(851) ' ?

(852) $0 – nauka 3-2014..

(853) Analiza

(854)

(855)

(856)

(857) ?

(858)

(859)

(860) …. 259. 10. G.S. Fielding-Russell, P.S. Pillai: Tire rolling resistance from whole-tire hysteresis ratio. Rubber chemistry and technology, V65 n 2 May-Jun 1992 p. 444-452. 11. Jaworski J.: Ogumienie pojazdów samochodowych, Wydawnictwa komunikacji i £

(861)

(862) ! 1987. 12. 0 $! , $O *

(863) Ç -flat” insert, Journal of Kones Powertrain and Transport, vol. 19 no.3 2012, p.319-326. 13. ,$O6

(864)

(865) !

(866) H – techniczne, Warszawa 1995. 14. PN-EN 13036-1 - @

(867)

(868)

(869)

(870)

(871) ! - ! @' FO '

(872) '

(873) $ 15. P.S. Pillai: Total Tire Energy Loss Comparision by the whole tire hysteresis and the rolling resistance methods. Tire science and technology, TSTCA, vol. 23, No. 4, October-December, p.256-265. 16. Y. C. Lou: Relationship of Tire Rolling Resistance to the Viscoelastic Properties of the Tread Rubber. Tire Science and Technology: August 1978, Vol. 6, No. 3, pp. 176-188.. ANALISYS OF THE ROLLING RESISTANCE OF THE CAR WHEELS DURING DRIVING ON DIFFERENT ROAD SURFACES Summary: The paper shows the issue of changing the rolling resistance of the car wheels depending on the type of road surface. The experimental study was performed on a truck whilst driving on different road surfaces. During the research vehicle coast-down characteristics have been created. Based on established vehicle coast-down characteristics were estimated the length of the road and average values of rolling resistance coefficient of the wheels. It was estimated how big had been the influence of the type of road surface on the received values of the coefficient of rolling resistance of the vehicle wheels and changes of the fuel consumption. Keywords: rolling resistance, vehicle coast-down method, macro-texture of road surface. % #

(874)

(875) & * 4" 7

(876)

(877) 8 ; 77 – umowa PBS1/A6/12012..

(878)