Boční dynamika vozidla
Popis:
Ve své diplomové práci z části navazuji na problematiku, kterou jsem se zabýval ve své práci bakalářské - Vliv pneumatik na jízdu vozidel. Cílem mé diplomové práce je lépe porozumět chování vozidel při jízdě směrovým obloukem a jeho odezvou na vyvolaný impuls.
Při jízdě vozidla zatáčkou vznikají různé fyzikální děje a pro bezpečný průjezd vozidla zatáčkou musí tyto děje nabývat přijatelných hodnot. Pneumatiky vozidla mohou na vozovku přenášet pouze omezené množství sil, jinak dochází ke ztrátě přilnavosti a výrazně se zvyšuje riziko dopravní nehody.
Pro mou diplomovou práci byla navržena sérii testů pro různé typy automobilů. Tyto testy jsou navrženy tak, aby v nízkých rychlostech otestovaly odezvu automobilu na impuls vyvolaný překážkou na vozovce. Tento děj může nastat například při přejetí uklidňovacího prvku dopravy a může mít za následek snížení stability vozidla. Nízké rychlosti jsou navrženy z důvodu bezpečného průběhu zkoušek, takže očekávané výsledky budou nabývat lineárních hodnot.
Pro mé testy budu potřebovat speciální čidla a záznamové zařízení pro sběr dat, aby bylo možné data následně vyhodnotit a porovnat. Jako senzory jsou zvoleny tříosé akcelerometry s citlivostí 2G, což je rozmezí plně dostačující pro zvolené zkoušky. Navržené testy budou provedeny na automobilech Škoda Rapid, Škoda Octavia II. generace a BMW 320d Touring a u vozidla Škoda Octavia II dojde k několika modifikacím.
Podle úspěšnosti zkoušek a jejich vyhodnocení ve vyhodnocovací fázi provedu analýzu jízdního chování nalezením pólu pohybu daných automobilů pomocí veličin vypočtených rozkladem sil z naměřených hodnot jízdních zkoušek.
V následující části porovnám provedené testy s publikovanými jízdními zkouškami nebo s provedenou simulací v nějakém softwarovém prostředí, ve kterém provedu obdobné jízdní zkoušky jako zkoušky naplánované pro reálný experiment.
Klíčová slova:
boční dynamika
jízdní chování
přetáčivost
nedotáčivost
úhlová rychlost
pól pohybu
CarMaker
simulace
Obsah:
- Úvod 10
1 Dynamika jízdy vozidla 11
1.1 Newtonovy pohybové zákony 11
1.1.1 První Newtonův zákon 11
1.1.2 Druhý Newtonův zákon 11
1.1.3 Třetí Newtonův zákon 11
1.2 Síly působící na těleso 12
1.2.1 Síly akční a reakční 12
1.2.2 Síly vnější a vnitřní 12
1.2.3 Síly vazbové 14
1.2.4 Síly pracovní 14
1.3 Dynamika vozidel 16
1.3.1 Referenční soustava 16
1.4 Rozbor sil působících na vozidlo při průjezdu směrovým obloukem 17
2 Vliv boční dynamiky na bezpečnost 20
2.1 Jízdní chování vozidel 20
2.1.1 Nedotáčivost 20
2.1.2 Neutrální chování 20
2.1.3 Přetáčivost 21
2.1.4 Určení jízdního chování automobilu 21
2.2 Aktivní systémy mající vliv na jízdní chování vozidla 23
2.2.1 ESP 23
3 Testování boční dynamiky 25
3.1 Jízdní zkoušky 25
3.1.1 Čistě subjektivní hodnocení 25
3.1.2 Subjektivní hodnocení 25
3.1.3 Objektivní hodnocení 26
3.2 Jízdní zkoušky z hlediska boční dynamiky 27
3.2.1 Ustálená jízda v kruhu - ISO 4138:2012 27
3.2.2 Fishhook test 28
3.2.3 Citlivost na boční vítr - zkouška CBV 30
3.3 Počítačové simulace 31
3.3.1 CarMaker 31
4 Popis a vyhodnocení zkoušky na FD 34
4.1 Popis jízdních zkoušek 34
4.1.1 Jízdní plocha 34
4.2 Jízdní zkoušky 35
4.3 Měřící zařízení 36
4.3.1 Akcelerometry 36
4.4 Snímání dat 38
4.5 Umístění na vozidlech 39
4.6 Diagram měřícího zařízení 41
4.7 Metodika vyhodnocení experimentu 42
4.7.1 Výpočet stáčivé rychlosti a stáčivého zrychlení 42
4.7.2 Výpočet umístění pólu pohybu 44
4.8 Naměřené hodnoty 45
4.9 Výpočet stáčivé rychlosti a zrychlení 46
4.10 Poloha pólu pohybu 47
4.10.1 Pól pohybu u Škoda Rapid 49
4.10.2 Pól pohybu u Škoda Octavia 50
4.10.3 Pól pohybu u BMW 320d Touring 51
5 Porovnání metodiky a výsledků testu s publikovanými zkouškami 53
5.1 Návrh a průběh simulace 53
5.2 Zhodnocení simulace 55
5.3 Porovnání simulace a reálné zkoušky 56
6 Zhodnocení sil působících na vozidlo při průjezdu zatáčkou 57
Porovnání hodnot úhlové rychlosti ω 57
7 Závěr 59
8 Zdroje 61
9 Seznam Obrázků 63
10 Seznam Tabulek 64
11 Seznam Grafů 64
Příloha 1 - Naměřené hodnoty zrychlení Chyba! Záložka není definována.
O souborech cookie na této stránce
Soubory cookie používáme pro funkční účely, pro shromažďování a analýzu informací o výkonu a používání stránky.