Jízdní odpor

Jízdní odpory je souhrnné označení pro síly, které působí proti pohybu vozidla při jízdě. Výsledný jízdní odpor je dán součtem jednotlivých složek:

• valivý odpor,
• aerodynamický odpor,
• odpor stoupání a
• odpor zrychlení.

Odpory valivé a aerodynamické působí vždy proti pohybu vozidla, odpory stoupání a zrychlení pouze při daném způsobu pohybu. Jejich suma představuje sílu, které musí pro daný režim jízdy dosahovat hnací síla pohonu vozidla.

Značení

• Značka: $F_k$
• Jednotka SI: newton, značka $\mathrm{N}$
• Výpočet: $F_k=O_f+O_V+O_S+O_Z$

Složky

Valivý odpor

Síly na zatíženém kole v klidu a při valení - pro pohyb musí síla F_V být větší než hodnota valivého odporu

Valivý odpor vzniká v místě kontaktu kola vozidla s podkladem (kolejnice, vozovka). Jeho velikost je rovna:

$O_f=mg\cos (\alpha )\frac{\xi }{r}$, kde

• m – hmotnost vozidla,
• g – gravitační zrychlení (=9,81 m/s²)
• α – úhel sklonu
• ξ – rameno valivého odporu:
  • 0,4–0,5 mm pro ocelové kolo na ocelové kolejnici
  • 2,5–4,5 mm pro pneumatiku na asfaltové vozovce
• r – poloměr kola

Aerodynamický odpor

Působení odporu prostředí na vozidlo

Odpor prostředí, neboli aerodynamický odpor, též vzdušný odpor, je soubor všech sil, kterými plyn nebo kapalina působí proti pohybu těles v něm. Odpor je způsoben třením, které vzniká při kontaktu tělesa a prostředí. Je roven:

$O_V=\frac{1}{2}{C}_x\rho S{v}^2$, kde

• Cx – činitel odporu
  • v závislosti na tvaru vozidla cca 0,35 až 0,5
• ρ – hustota prostředí
  • pro vzduch při standardním tlaku a teplotě cca 1,25 kg/m³
• S – čelní plocha vozidla
  • osobní automobily cca 1,6–2 m²
  • nákladní automobily, autobusy cca 5–8 m²
• v – náporová rychlost (rychlost větru minus rychlost vozidla)

Odpor stoupání

Síly na nakloněné rovině - odpor stoupání představuje síla F₁, která působí proti stoupání

Odpor stoupání se projevuje při překonávání převýšení. Při jízdě vozidla do kopce je kladný a pohon jej musí překonávat, při jízdě z kopce je záporný a vozidlo urychluje. Jeho velikost je dána:

$O_s=mg\sin (\alpha )\approx \pm mgs$, kde

• m – hmotnost vozidla,
• g – gravitační zrychlení (= 9,81 m/s²),
• α – úhel stoupání, s – sklon
  • pro silnici cca jednotky procent
  • pro železnici cca jednotky promile
  • $s=\frac{h}{l}=\tan (\alpha )$

Odpor zrychlení

Odpor zrychlení, neboli setrvačný odpor, působí proti zrychlení tělesa (snaží se jej držet na stejné rychlosti). U automobilů tento zákon platí obzvláště, kvůli velkému množství rotačních částí. Zjednodušený vzorec je:

$O_Z=ma\vartheta$, kde

• m – hmotnost vozidla,
• a – zrychlení,
• ϑ – součinitel vlivu rotačních součástí:
  • 4 rychlostní stupeň 𝜗 ≈ 1, 05
  • 3 rychlostní stupeň 𝜗 ≈ 1, 1
  • 2 rychlostní stupeň 𝜗 ≈ 1, 15
  • 1 rychlostní stupeň 𝜗 ≈ 1, 4

Odkazy

Externí odkazy

• Jízdní odpory: sedm statečných, kteří se obrátili proti nám