Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu na podstawie badań trakcyjnych

Podobne dokumenty
BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

SIMULATION OF NON-STEADY-STATE CURVILINEAR VEHICLE MOTION

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 4(100)/2014

Mechanika ruchu / Leon Prochowski. wyd. 3 uaktual. Warszawa, Spis treści

Ćwiczenie: "Ruch po okręgu"

MODELOWANIE WPŁYWU NIEZALEŻNEGO STEROWANIA KÓŁ LEWYCH I PRAWYCH NA ZACHOWANIE DYNAMICZNE POJAZDU

Wpływ niesprawności zawieszeń na stateczność ruchu pojazdu - porównanie badań symulacyjnych i pomiarów

Modelowanie wpływu niezależnego sterowania kół lewych i prawych na zachowanie dynamiczne pojazdu

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 1: Wahadło fizyczne. opis ruchu drgającego a w szczególności drgań wahadła fizycznego

Ćwiczenie M-2 Pomiar przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego Cel ćwiczenia: II. Przyrządy: III. Literatura: IV. Wstęp. l Rys.

RUCH OBROTOWY- MECHANIKA BRYŁY SZTYWNEJ

RUCH OBROTOWY- MECHANIKA BRYŁY SZTYWNEJ

12 RUCH OBROTOWY BRYŁY SZTYWNEJ I. a=εr. 2 t. Włodzimierz Wolczyński. Przyspieszenie kątowe. ε przyspieszenie kątowe [ ω prędkość kątowa

RÓWNANIE DYNAMICZNE RUCHU KULISTEGO CIAŁA SZTYWNEGO W UKŁADZIE PARASOLA

SPIS TREŚCI WPROWADZENIE... 9

KARTY POMIAROWE DO BADAŃ DROGOWYCH

MANEWR PODWÓJNEJ ZMIANY PASA RUCHU PRÓBA OCENY PROGRAMÓW DO REKONSTRUKCJI WYPADKÓW DROGOWYCH

DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Rys Model układu

WPŁYW POŁOŻENIA ŚRODKA MASY NA ZACHOWANIE SIĘ POJAZDU LTV W RUCHU KRZYWOLINIOWYM

WYZNACZENIE WSPÓŁCZYNNIKA OPORU TOCZENIA I WSPÓŁCZYNNIKA OPORU POWIETRZA

Ruch obrotowy bryły sztywnej. Bryła sztywna - ciało, w którym odległości między poszczególnymi punktami ciała są stałe

APARATURA DO BADANIA STATECZNOŚCI I KIEROWALNOŚCI POJAZDÓW SPECJALNYCH PRZEZNACZONYCH DLA SŁUŻB RATOWNICZYCH

Kąty Ustawienia Kół. WERTHER International POLSKA Sp. z o.o. dr inż. Marek Jankowski

Przechyły poprzeczne pojazdów wyniki badań i symulacji komputerowych Vehicles roll rotation results of research and computer simulation

Równania różniczkowe opisujące ruch fotela z pilotem:

Weryfikacja eksperymentalna modelu symulacyjnego ruchu samochodu LTV Dzik

CAR BRAKE DECELERATION MEASUREMENT - PRECISION AND INCORRECTNESS

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 5(91)/2012

WERYFIKACJA MODELU DYNAMICZNEGO PRZEKŁADNI ZĘBATEJ W RÓŻNYCH WARUNKACH EKSPLOATACYJNYCH

Opis ćwiczenia. Cel ćwiczenia Poznanie budowy i zrozumienie istoty pomiaru przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego Henry ego Katera.

Analiza porównawcza metod pomiarowych badań skuteczności układów hamulcowych tramwajów

Instrukcja do ćwiczenia jednopłaszczyznowe wyważanie wirników

PRZYSPIESZENIA PIONOWE NADWOZIA POJAZDU PODCZAS PRZEJAZDU PRZEZ PRÓG ZWALNIAJĄCY

LABORATORIUM ELEKTROAKUSTYKI. ĆWICZENIE NR 1 Drgania układów mechanicznych

WYKORZYSTANIE OPROGRAMOWANIA ADAMS/CAR RIDE W BADANIACH KOMPONENTÓW ZAWIESZENIA POJAZDU SAMOCHODOWEGO

I. DYNAMIKA PUNKTU MATERIALNEGO

13. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ORAZ PRZEŁOŻENIA UKŁADU KIEROWNICZEGO

SYMULACJA RUCHU AGREGATU ROLNICZEGO CIĄGNIK - SADZARKA DO ZIEMNIAKÓW

Równa Równ n a i n e i ru r ch u u ch u po tor t ze (równanie drogi) Prędkoś ędkoś w ru r ch u u ch pros pr t os ol t i ol n i io i wym

PF11- Dynamika bryły sztywnej.

Materiały pomocnicze 5 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Ćwiczenie: "Dynamika"

Wyboczenie ściskanego pręta

ANALIZA OCENY WSKAŹNIKA SZORSTKOŚCI NAWIERZCHNI DROGOWEJ WAHADŁEM ANGIELSKIM NA DRODZE KRAJOWEJ DK-43 W OKRESIE UJEMNEJ I DODATNIEJ TEMPERATURY

MECHANIKA 2 KINEMATYKA. Wykład Nr 5 RUCH KULISTY I RUCH OGÓLNY BRYŁY. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

MECHANIKA II. Dynamika ruchu obrotowego bryły sztywnej

O 2 O 1. Temat: Wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego

silnych wiatrach poprzecznych

20. BADANIE SZTYWNOŚCI SKRĘTNEJ NADWOZIA Cel ćwiczenia Wprowadzenie

Analiza zwrotności pojazdu czteroosiowego

Weryfikacja numerycznej symulacji przewracania autobusu według regulaminu 66 EKG ONZ

Praca domowa nr 2. Kinematyka. Dynamika. Nieinercjalne układy odniesienia.

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

BADANIA DYNAMICZNEGO OBCIĄŻENIA NORMALNEGO KÓŁ NAPĘDOWYCH CIĄGNIKA

Errata Zbioru zadań Zrozumieć fizykę cz. 1, pierwszego wydania

NIEPEWNOŚĆ W OKREŚLENIU PRĘDKOŚCI EES ZDERZENIA SAMOCHODÓW WYZNACZANEJ METODĄ EKSPERYMENTALNO-ANALITYCZNĄ

BŁĘDY W POMIARACH BEZPOŚREDNICH

Ć w i c z e n i e K 4

Wyznaczanie współczynników symulacji oporów ruchu w badaniach na hamowni podwoziowej

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW. Ćwiczenie N 2 RÓWNOWAGA WZGLĘDNA W NACZYNIU WIRUJĄCYM WOKÓŁ OSI PIONOWEJ

Analiza możliwości ograniczenia drgań w podłożu od pojazdów szynowych na przykładzie wybranego tunelu

Ćw. nr 31. Wahadło fizyczne o regulowanej płaszczyźnie drgań - w.2

VII.1 Pojęcia podstawowe.

PORÓWNANIE WYNIKÓW BADAŃ DROGOWYCH Z ICH SYMULACJĄ PROGRAMEM V-SIM NA PRZYKŁADZIE EKSTREMALNEGO HAMOWANIA SAMOCHODU WYPOSAŻONEGO W UKŁAD ABS

Bryła sztywna Zadanie domowe

KINEMATYKA I DYNAMIKA CIAŁA STAŁEGO. dr inż. Janusz Zachwieja wykład opracowany na podstawie literatury

Próba oceny dokładności rekonstrukcji parametrów hamowania samochodu na podstawie przeprowadzonych prób drogowych

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

WYZNACZANIE MOMENTU BEZWŁADNOŚCI CIAŁ METODĄ WAHADŁA FIZYCZNEGO GRAWITACYJNEGO I SPRAWDZANIE TWIERDZENIA STEINERA ĆWICZENIE

Rys. 1Stanowisko pomiarowe

Mechanika ogólna / Tadeusz Niezgodziński. - Wyd. 1, dodr. 5. Warszawa, Spis treści

wiczenie 15 ZGINANIE UKO Wprowadzenie Zginanie płaskie Zginanie uko nie Cel wiczenia Okre lenia podstawowe

ROBOT STERUJĄCY SR60 JAKO NARZĘDZIE WERYFIKACJI MODELI SYMULACYJNYCH KIEROWALNOŚCI POJAZDÓW

METODY POMIARU WYBRANYCH PARAMETRÓW RUCHU KÓŁ NAPĘDOWYCH CIĄGNIKA ZE WSPOMAGANIEM INFORMATYCZNYM

Theory Polish (Poland) Przed rozpoczęciem rozwiązywania przeczytaj ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie.

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.

BADANIA EKSPERYMENTALNE LEKKIEGO CZOŁGU NA BAZIE WIELOZADANIOWEJ PLATFORMY BOJOWEJ

Wstępne obliczenia statyczne dźwigara głównego

Opis ruchu obrotowego

WYZNACZANIE MOMENTU BEZWŁADNOŚCI BRYŁY METODĄ DRGAŃ SKRĘTNYCH

Dane techniczne Obowiązują dla roku modelowego Amarok

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7

WYZNACZANIE MODUŁU SZTYWNOŚCI METODĄ DYNAMICZNĄ

Obliczenia obciążenia osi. Informacje ogólne na temat obliczeń obciążenia osi

BADANIA PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODÓW NA ŚLISKIEJ NAWIERZCHNI

ANALIZA OBCIĄŻEŃ JEDNOSTEK NAPĘDOWYCH DLA PRZESTRZENNYCH RUCHÓW AGROROBOTA

Układ kierowniczy. Potrzebę stosowania układu kierowniczego ze zwrotnicami przedstawia poniższy rysunek:

W NACZYNIU WIRUJĄCYM WOKÓŁ OSI PIONOWEJ

WPŁYW METODY DOPASOWANIA NA WYNIKI POMIARÓW PIÓRA ŁOPATKI INFLUENCE OF BEST-FIT METHOD ON RESULTS OF COORDINATE MEASUREMENTS OF TURBINE BLADE

MECHANIKA 2 Wykład 7 Dynamiczne równania ruchu

BADANIA STATECZNOŚCI I KIEROWALNOŚCI POJAZDÓW PRZY POMOCY ROBOTA STERUJĄCEGO SR60 FIRMY ABDYNAMICS

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu Kierunek Mechanika i Budowa Maszyn Specjalność Samochody i Ciągniki

BADANIA SYMULACYJNE UKŁADU ZAWIESZENIA POJAZDU SAMOCHODOWEGO W ŚRODOWISKU ADAMS/CAR SIMULATION RESEARCH OF CAR SUSPENSION SYSTEM IN ADAMS/CAR SOFTWARE

POMIAR HAŁASU ZEWNĘTRZNEGO SAMOLOTÓW ŚMIGŁOWYCH WG PRZEPISÓW FAR 36 APPENDIX G I ROZDZ. 10 ZAŁ. 16 KONWENCJI ICAO

ZASTOSOWANIE NAWIGACJI SATELITARNEJ W BADANIACH DYNAMIKI POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

Bryła sztywna. Fizyka I (B+C) Wykład XXIII: Przypomnienie: statyka

POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

Wyznaczanie momentów bezwładności brył sztywnych metodą zawieszenia trójnitkowego

MOBILNE STANOWISKO DO BADAŃ DYNAMIKI POJAZDÓW

Transkrypt:

ARCHIWUM MOTORYZACJI, pp. -0 (006) Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu na podstawie badań trakcyjnych HUBERT SAR Przemysłowy Instytut Motoryzacji w Warszawie W pracy przedstawiono przykład wykorzystania jednośladowego modelu ruchu samochodu do opisu dynamiki krzywoliniowego ruchu pojazdu. Do obliczeń wykorzystano charakterystyki bocznego znoszenia opon, określone na podstawie pomiarów trakcyjnych pojazdu podczas ustalonego ruchu po okręgu. Na podstawie analizy porównawczej przebiegów prędkości kątowej oraz prędkości poprzecznej środka masy z przebiegami symulacyjnymi tych wielkości dokonano próby oszacowania momentu bezwładności samochodu względem centralnej osi bezwładności z. Do niniejszego opracowania wykorzystano wyniki badań trakcyjnych samochodu ford transit, będących przedmiotem pracy dyplomowej zrealizowanej w Instytucie Pojazdów Politechniki Warszawskiej przez mgr inż. Marka Bielińskiego oraz mgr inż. Adama Daszewicza pod kier. mgr inż. Janusza Pokorskiego. Wykaz używanych oznaczeń (x,y) ruchomy układ współrzędnych związany z pojazdem (x,y ) ruchomy układ współrzędnych związany z osią przednią (x,y ) ruchomy układ współrzędnych związany z osią tylną (x 0,y 0 ) nieruchomy układ współrzędnych x 0S, y 0S współrzędne położenia środka masy S względem nieruchomego układu współrzędnych w kierunku osi x 0, w kierunku osi y 0 [m] B, B siła poprzeczna przypadająca na oś przednią, tylną [N] F y siła boczna zakłócająca [N] I Z masowy moment bezwładności pojazdu względem centralnej osi bezwładności z [kgm ] K, K współczynnik odporności na boczne znoszenie kół osi przedniej, tylnej [N/rad] l, l odległość środka masy od osi przedniej, tylnej [m] m masa pojazdu [kg] M z moment zakłócający w kierunku osi z [Nm] v prędkość środka masy pojazdu [m/s] v, v prędkość wypadkowa osi przedniej, tylnej [m/s] v ya, v yb prędkość poprzeczna pojazdu w miejscu zamocowania czujnika CORREVIT Q, Q [m/s] v ysmodi symulacyjna prędkość poprzeczna środka masy pojazdu w i-tej chwili czasowej [m/s] v yspomi pomiarowa prędkość poprzeczna środka masy pojazdu w i-tej chwili czasowej [m/s] prędkość podłużna pojazdu [m/s] v X

H. Sar y& prędkość poprzeczna środka masy pojazdu [m/s] & y& przyspieszenie poprzeczne pojazdu [m/s ] α, α kąt bocznego znoszenia kół osi przedniej, tylnej [rad] β kąt bocznego znoszenia pojazdu (kąt odchylenia kierunku prędkości środka masy od osi podłużnej pojazdu [rad] δ, δ kąt skrętu kół osi przedniej, tylnej [rad] ω modi symulacyjna prędkość kątowa pojazdu w i-tej chwili czasowej [rad/s] ω pomi pomiarowa prędkość kątowa pojazdu w i-tej chwili czasowej [rad/s] ψ kąt odchylenia podłużnej osi pojazdu względem nieruchomego układu współrzędnych [rad] ψ& prędkość kątowa pojazdu [rad/s] ψ& & przyspieszenie kątowe pojazdu [rad/s ] Pozostałe oznaczenia objaśnione są w miejscu ich występowania.. Wstęp W pracy przedstawiono wyniki badań, na podstawie których wyznaczone zostały charakterystyki znoszenia kół przednich i tylnych oraz masowy moment bezwładności samochodu względem centralnej pionowej osi bezwładności. Moment bezwładności został oszacowany na podstawie porównania wyników pomiarów z wynikami obliczeń prowadzonych dla jednośladowego modelu pojazdu, powszechnie stosowanego w tego typu badaniach.. Obiekt badań Przedmiotem rozważań jest samochód marki Ford transit (993),5 D. Tabela. Rozkład masy badanego samochodu (wybrane wartości). Table. Research vehicle s mass distribution (selected values). Masa całkowita pojazdu m[kg] Masa przypadająca na oś przednią m p [kg] Masa przypadająca na oś tylną m t [kg] Odległość środka masy od osi przedniej l [m] Odległość środka masy od osi tylnej l [m] Bez pasażerów 86 003 83,8,56 Kierowca i dwie osoby przy konsoli 04 08 943,3,5 Kierowca i pasażer z przodu oraz dwie osoby przy konsoli Kierowca i pasażer z przodu, trzy osoby przy konsoli oraz dwie osoby z tyłu 5 030,36,48 377 60 7,45,38

Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu 3 3. Aparatura pomiarowa W trakcie pomiarów drogowych mierzono następujące wielkości: prędkość podłużną pojazdu, prędkość poprzeczną przedniej oraz tylnej części pojazdu, prędkość kątową pojazdu względem osi z, prędkość kątową pojazdu względem osi x, przyspieszenie poprzeczne, kąt obrotu koła kierownicy. Zestaw pomiarowy (rys. ) wykorzystywany w pomiarach składał się z: systemu pomiarowego PCI-EPP, czujnika prędkości podłużnej Datron Correvit L, czujników prędkości poprzecznej przedniej oraz tylnej części pojazdu Datron Correvit, odpowiednio Q oraz Q, czujnika przyspieszeń Lucas-Schaevitz, czujnika obrotu koła kierownicy (śred. przełoż. u. kier. i k =6,), czujnika prędkości kątowej względem osi x, czujnika prędkości kątowej względem osi z. Na czujnik rys. pr. przedstawiono kąt. względem umiejscowienie osi x Y czujnik czujników przyspieszeń w pojeździe. poprzecznych Correvit Q Correvit L Correvit Q d Z c X b czujnik pr. kąt. względem osi z S a przód pojazdu widok z góry l l Rys.. Umiejscowienie czujników w pojeździe. Fig.. Location of sensors in research vehicle. a=600mm - odległość czujnika prędkości poprzecznej Q od osi przedniej, b=480mm - odległość czujnika prędkości poprzecznej Q od osi tylnej, c=30mm - odległość czujnika prędkości poprzecznej Q od osi x, d=360mm - odległość czujnika prędkości poprzecznej Q od osi x,, - środek geometryczny osi przedniej, tylnej. Dane na temat badań trakcyjnych samochodu ford transit można znaleźć w [, 3].

4 H. Sar 4. Opracowanie wyników pomiarów Identyfikacja masowego momentu bezwładności pojazdu względem osi z, poprzedzona wyznaczeniem charakterystyk opon, polegała na porównywaniu przebiegów prędkości kątowej oraz prędkości poprzecznej środka masy, uzyskanych z pomiarów z odpowiednimi wielkościami otrzymanymi na drodze obliczeniowej. 4.. Pomiar prędkości kątowej oraz poprzecznej środka masy Ze względu na brak możliwości umieszczenia czujników prędkości poprzecznej osi przedniej oraz tylnej pojazdu w płaszczyźnie osi przedniej oraz tylnej, należało zarejestrowane wartości z czujników Correvit Q zredukować odpowiednio do osi przedniej oraz tylnej. Na rysunku przedstawiono liniową zależność prędkości poprzecznej wybranych punktów pojazdu w zależności od położenia tych punktów wzdłuż osi pojazdu: Vy-prędkość poprzeczna Correvit Q Vy VyA X Vy VyB S Vys przód pojazdu b a Correvit Q l l Rys.. Liniowa zmiana prędkości poprzecznej wzdłuż osi podłużnej pojazdu. Fig.. Linear change of lateral velocity across vehicle s longitudinal axis. - prędkość poprzeczna osi przedniej: - prędkość poprzeczna osi tylnej: v v vya vyb = vyb + ( l + l ), () l + a + l b y b vya vyb = vyb + ( l + l ), () l + a + l b y b

Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu 5 - prędkość poprzeczna środka masy: v ys vya vyb = vyb + ( l b), (3) l + a + l b - prędkość kątowa pojazdu: vya vyb ω =. (4) l + l + a b 4.. Wyznaczanie charakterystyk bocznego znoszenia opon Charakterystyki bocznego znoszenia opon, reprezentatywne dla pary kół każdej z osi, wyznaczono na podstawie wyników pomiarów przeprowadzonych w warunkach ustalonego ruchu po okręgu o stałym promieniu (R=0 m) z różnymi prędkościami (pomiary wg ISO 438). Do określenia charakterystyk konieczna była znajomość przebiegów czasowych: prędkości podłużnej pojazdu, prędkości poprzecznej osi przedniej, prędkości poprzecznej osi tylnej, kąta obrotu koła kierownicy, przyspieszenia dośrodkowego. Znajomość przyspieszenia dośrodkowego była potrzebna do oszacowania sił bocznych, przypadających na oś przednią oraz tylną. Zależności między kątami występującymi na kołach osi przedniej oraz tylnej ilustruje rysunek 3.

6 H. Sar a) b) y x y α v vy vx δ x y y v vx x vy δ α B B Rys. 3. Analiza kąta bocznego znoszenia opon na podstawie pomiarów trakcyjnych: a) oś przednia, b) oś tylna. Fig. 3. Analysis of slip angle on the basis of road measurement tests: a) front axis, b) rear axis. v y α arctg = δ (5) vx v y α arctg = δ + (6) vx Tabela. Wartości siły bocznej oraz kątów bocznego znoszenia kół osi przedniej oraz tylnej. Table. Lateral force and slip angles for front and rear axis. Nazwa zbioru danych OKRĄG Kąt skrętu kół osi przedniej δ [rad] Siła odśrodkowa bezwładności F r[n] Siła poprz. B [N] Kąt bocznego znoszenia kół osi przedniej α [rad] Siła poprz. B [N] Kąt bocznego znoszenia kół osi tylnej α [rad] 0,8 3600 7850 0,4 5750 0,08 ok. 40km/h 0,7 3300 7650 0,3 5600 0,08 OKRĄG8 0,4 7800 4500 0,06 3300 0,04 ok. 30km/h 0,3 700 400 0,05 3000 0,03 OKRĄG9 0,4 300 850 0,03 350 0,0 ok. 0km/h 0,3 3300 900 0,03 400 0,0

Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu 7 Zależność siły poprzecznej od kąta znoszenia kół osi przedniej - FORD TRANSIT,5D (993)-ogumienie o rozmiarze 85R4C 9000 Siła poprzeczna działająca na oś przednią B [N] 8000 7000 6000 5000 4000 3000 000 000 0 0,00 0,05 0,0 0,5 Kąt znoszenia α [rad] wyniki pomiarów aproksymacja kwardatowa Rys. 4. Zależność siły poprzecznej działającej na oś przednią od kąta znoszenia kół osi przedniej. Fig. 4. Lateral force acting on front axis in dependence on front axis wheels slip angle. 9000 Zależność siły poprzecznej od kąta znoszenia kół osi tylnej - FORD TRANSIT,5D (993)-ogumienie o rozmiarze 85R4C Siła poprzeczna działająca na oś tylną B [N] 8000 7000 6000 5000 4000 3000 000 000 wyniki pomiarów aproksymacja kwadratowa 0 0,00 0,0 0,04 0,06 0,08 0,0 0, 0,4 Kąt znoszenia α [rad] Rys 5. Zależność siły poprzecznej działającej na oś tylną od kąta znoszenia kół osi tylnej. Fig. 5. Lateral force acting on rear axis in dependence on rear axis wheels slip angle. Jako siłę poprzeczną w przypadku obu osi przyjęto odpowiednią składową siły odśrodkowej.

ψ 8 H. Sar 4.3. Obliczone wartości prędkości kątowej oraz poprzecznej środka masy pojazdu Do rozwiązania zadania identyfikacji masowego momentu bezwładności pojazdu względem osi z konieczne było rozwiązanie układu dwóch równań różniczkowych, opisujących ruch pojazdu za pomocą przedstawionego na rysunku 6 modelu jednośladowego o dwóch stopniach swobody. yo C y Mz x y yos y B v x δ α S vy Fy v β vx l α v B δ x l xos xo Rys. 6. Jednośladowy model ruchu pojazdu o dwóch stopniach swobody. Fig. 6. Vehicle s two degree of freedom bicycle motion model. Równania sił oraz momentów prowadzą do poniższej postaci układu równań różniczkowych: K + K K l K l + m v & y = y& ψ& + ( F K δ y + δ + K ), mv mv m (7) K l + K l K l K l & ψ = ψ& y& + ( M K δ z + l δ K l ). I v I v I Z Z Identyfikacja momentu bezwładności polegała na porównywaniu wyników pomiarów z wynikami obliczeń symulacyjnych przeprowadzonych dla różnych wartości momentu bezwładności. W obliczeniach wykorzystano wyznaczone wcześniej charakterystyki znoszenia opon. Z

Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu 9 Pominięto wpływ oddziaływań zewnętrznych F y =0, M z =0. Na rysunku 7 dla próby slalomu przy prędkości około 80 km/h zestawiono przebiegi prędkości poprzecznej wynikające z pomiarów oraz z obliczeń modelu.,00 Porównanie symulacyjnych oraz pomiarowych przebiegów prędkości poprzecznej środka masy pojazdu [m/s] dla różnych wartości masowego momentu bezwładności I z [kgm ] Prędkość środka masy pojazdu v ys [m/s] 0,50 0,00 pomiary 5000 7000 9000 4 Czas t[s] 6-0,50 m=949kg l =,3m l =,5m -,00 Rys. 7. Symulacyjne oraz pomiarowe przebiegi czasowe prędkości poprzecznej środka masy pojazdu [m/s] dla różnych wartości masowego momentu bezwładności I z [kgm ]. Fig. 7. Simulated and measured real-time characteristics of vehicle s center of gravity lateral velocity [mps] for different values of mass moment of inertia I z [kgm ]. Na rysunku 8 dla próby slalomu przy prędkości około 80 km/h przedstawiono uzyskane w ten sam sposób przebiegi prędkości kątowej pojazdu.

0 H. Sar 0,40 Porównanie symulacyjnych oraz pomiarowych przebiegów prędkości kątowej pojazdu [rad/s] dla różnych wartości masowego momentu bezwładności I z [kgm ] Prędkość kątowa pojazdu ω[rad/s] 0,30 0,0 0,0 0,00 pomiary 3 Czas t[s] 4 5 6 7 5000 7000 9000-0,0-0,0 m=949kg l =,3m l =,5m -0,30-0,40 Rys 8. Symulacyjne oraz pomiarowe przebiegi czasowe prędkości kątowej pojazdu [m/s] dla różnych wartości masowego momentu bezwładności I z [kgm ]. Fig. 8. Simulated and measured real-time characteristics of vehicle s angular velocity [rad/s] for different values of mass moment of inertia I z [kgm ]. 4.4. Identyfikacja masowego momentu bezwładności pojazdu względem osi z Na rysunku 9 zestawiono wartości różnic v ys oraz ω, uśrednionych dla tych samych przedziałów czasowych, pomiędzy prędkościami poprzeczną środka masy oraz kątową, uzyskanymi z pomiarów a wartościami symulacyjnymi tych wielkości w funkcji masowego momentu bezwładności pojazdu względem osi z, których wartości zdefiniowano wg następujących wzorów: v ys n vyspomi vys mod i m i= k =, k N s n k + n { 0}, (8) ω mod rad pomi ω i i= k ω =, k N { 0}. (9) s n k + gdzie: - k - k-ta chwila czasowa, - n-k+ - liczba analizowanych punktów pomiarowych.

Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu 0,08 Uśrednione różnice pomiędzy prędkościami pomiarowymi i symulacyjnymi v ys oraz ω w funkcji masowego momentu bezwładności I z (slalom przy 80 km/h) 0,30 0,07 0,6 Uśredniona różnica ω[rad/s] 0,06 0,05 m=949kg l =,3m l =,5m delta omega delta vys 0, 0,8 0,4 Uśredniona różnica v ys [m/s] 0,04 500 3500 4500 5500 6500 7500 8500 9500 Moment bezwładności względem osi z [kgm ] Rys. 9. Zestawienie uśrednionych różnic v ys [m/s] oraz ω[rad/s] pomiędzy prędkościami symulacyjnymi i pomiarowymi w zależności od masowego momentu bezwładności pojazdu I Z [kgm ] względem osi z. Fig. 9. Comparison of average differences v ys [m/s] and ω[rad/s] between simulated and measured velocities for different values of mass moment of inertia I Z [kgm ] about z-axis. 5. Wnioski Pomiary trakcyjne takich wielkości, jak prędkość podłużna, prędkość poprzeczna osi przedniej oraz tylnej oraz przyspieszenie poprzeczne i kąt obrotu kierownicy pozwalają m.in. na: wyznaczenie charakterystyk znoszenia opon, identyfikację masowego momentu bezwładności względem osi z. Problemem jest jednak fakt, że: otrzymane w ten sposób charakterystyki opisują właściwości pary kół lewego oraz prawego, a nie każdego oddzielnie, przy identyfikacji masowego momentu bezwładności wartości z pomiarów prędkości poprzecznej środka masy nie zostały skorygowane o przechyły poprzeczne bryły nadwozia, co mogło prowadzić do pewnej rozbieżności wyników (kryterium prędkości poprzecznej i kątowej). 0,0

H. Sar Pomiar przechyłów poprzecznych (względem osi x) przy użyciu czujnika prędkości kątowej oraz przy znajomości sztywności zawieszenia pojazdu dałby możliwość skorygowania wskazań optycznych czujników prędkości poprzecznej Datron COR- REVIT Q oraz wyznaczenie charakterystyk opon oddzielnie dla każdego z kół. Identyfikacja masowego momentu bezwładności poprzez analizę porównawczą przebiegów czasowych prędkości poprzecznej środka masy oraz prędkości kątowej pojazdu z wartościami symulacyjnymi tych wielkości musi być zweryfikowana o statyczny stanowiskowy pomiar momentu bezwładności (np. metoda wahadła []). Literatura [] BIELIŃSKI M., DASZEWICZ A.: Przygotowanie samochodu laboratoryjnego do badań dydaktycznych nad bezpieczeństwem ruchu pojazdu: kierowalność, stateczność, hamowalność. Praca dyplomowa. Politechnika Warszawska, Wydział SiMR. Rok akad. 00/003. [] Gernet M.M., Ratobylskij B.F.: Opredelenje momentow inercji. Maszinostrojenje. Moskwa 969. [3] Pokorski J., Bieliński M.: System pomiarowy do badania stateczności pojazdu. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, 4(5)/003. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 003. Identification of tyres characteristics and vehicle s mass moment of inertia on the basis of road measurement tests S u m m a r y Article presents an example of using vehicle s bicycle motion model for the analysis of vehicle s curvilinear motion. The characteristics of tyres side slip, identificated on the basis of road measurement steady-state circle motion, were used in the analysis. According to specific comparison of real-time characteristics of measured angular velocity and center of gravity lateral velocity with the real-time simulated characteristics of these values, an attempt of rating the vehicle s mass moment of inertia about z- axis was done. For the article results of ford transit road measurement tests were used. They were the subject of master s thesis written by Mr Marek Bieliński MSc and Mr Adam Daszewicz MSc in The Institute of Vehicles at Warsaw University of Technology in support of Mr Janusz Pokorski MSc.