A vezető számára fontos, hogy a pedálerők és működtetési utak megfeleljenek a testi adott-ságainak és az ő teljesítőképességének. Ezek a követelmények különösen a nők számára fontosak, akik a statisztikai szempontból nézve kisebb erőket képesek kifejteni, mint a fér-fiak. A gyakorlatban kikristályosodott tapasztalatokat foglaljuk össze a következő szakasz-ban. Ezek úgy vannak összeválogatva, hogy ezek alapján egy fékrendszer méretezhető.
Ezek megfelelnek az előírásoknak, lásd 2.3. fejezet. Ezek a felsorolt követelmények nem törekszenek a teljességre. Ezek teljesítése esetén a gépkocsi a gyakorlatban minden tekin-tetben meg fog felelni.
A követelmények részletezve:
1. A rásegítőt nem alkalmazó fékrendszereknél olyan kell legyen a fékrendszer, hogy FBP = 500 N pedálerővel a gépkocsi megengedett terhelésénél, hibátlan fékrend-szerrel a z = 1 elméleti lefékezettség elérhető legyen.
2. Az ehhez a fékpedálon szükséges elmozdulás sBP a 150 mm-t nem haladhatja meg.
Amennyiben az 1. és a 2. pontok nem teljesülnek, fékrásegítő beépítésére van szük-ség.
3. Amennyiben ezek teljesülnek a „megszólalási” pedálerő FBP,ans 20 N alatti kell le-gyen, mert csak akkor mondható, hogy kellően finoman érzékelhető a fék működte-tése. Ennek megfelelő legyen a pedálegység kivitele és a fékrásegítő vezérlő egysé-gének működtethetősége.
4. A pedálút – pedálerő jelleggörbe progresszív legyen.
5. A fékrásegítő olyan kivitelű legyen, hogy z = 0,9 lefékezettségig működése a pe-dálerővel arányos legyen.
6. Az 5-ös követelmény azt jelenti, hogy a rásegítő kivezérlési pontja hibátlan fék-rendszernél z = 0,9 érték felett kell legyen.
7. Az 5-ös ponthoz tartozó pedálerő FBP 200 – 250 N közötti értékű kell legyen.
8. Az ehhez tartozó pedálút sBP hibátlan fékrendszernél a 80 -90 mm-t nem lépheti túl.
9. A maximális fékpedál út, ami egyúttal megfelel a főfékhenger dugattyúja felütkö-zésének 150 mm legyen.
10. A maximálisan megengedett pedálerő FBP,max 500 N-nál kisebb kell legyen. Egy nő ugyanis rendszerint ennél nagyobbat nem tud kifejteni.
11. A fékrendszer olyan kivitelű kell legyen, hogy egy következő fékezésnél (definíciót lásd 3.11 szakasz) a pedálút 120 mm-t, a pedálerő a megengedett értéket a fékbe-tétnél fellépő fading esetén sem lépheti túl.
12. A fékrásegítő meghibásodásakor a maximálisan megengedett pedálerővel (FBP = 500 N) z ≥ 0,3 lefékezettséget el kell érni.
13. A kétkörös fékrendszer egyik körének meghibásodásakor a gépkocsi maximális pe-dálerőnél el kell érje a z ≥ 0,3 lefékezettséget.
14. A rögzítő fék rendszer olyan kivitelű kell legyen, hogy a kézifék-karon kifejtett 390 N erővel, illetve 490 N erővel a pedálon 30 %-os lejtőn a gépkocsit meg kell tartsa.
Ha a gépkocsinál teljesülnek a fenti feltételek, rendszerint minden gépkocsivezető meg tud birkózni a fékezés feladatával, ezel egy nagyon fontos biztonságtechnikai tényező teljesült.
A Max-Plank Intézet széleskörű kutatásai szerint a fékpedál elmozdulás (a 7. pont szerint) és a pedálút (a 8. pont szerint) kombinációja munka-pszihológiai szempontból nagy jelen-tőségű.
Bár az ember megfelelő gyakorlattal és figyelemmel jól tudja használni a majdnem pedálút nélküli féket (példa Citroën DS 19) pánik fékezéskor azonban hiányzik a támogató motorikus testi reakció. A fék jó szabályozhatósága nem megoldott. ABS nélkül a gépkocsi uralhatatlanná válik. A fékpedál elmozdulás és a pedálút egymáshoz rendelése a mechani-kus illesztés lehetőségét kínálja. Lehetővé teszi a fék szabályozhatóságának megvalósítá-sát.
Különösen a fékezés területén van sok olyan előírás, amelyek sok vonatkozásban eltérnek egymástól. Ha egy gyártó termékeit világszerte értékesíteni akarja a fékrendszer olyan ki-vitelű kell legyen, hogy minden pontjában a legszigorúbb előírásnak feleljen meg. Ez gyakran egy drágulással is együtt jár, amennyiben a cél az egész világra kiterjedő értékesí-tés. Nemzetközi tárgyalások folynak olyan céllal, hogy az előírásokat és a kiviteli követel-ményeket egymáshoz igazítsák. Itt nincs lehetőség a részletek ismertetésére, de azért fon-tos előírásokat röviden megemlítünk.
Németországban az StVZO 41§-a van érvényben.
Az Európai Unióban az ECE 13, ill. EU 98/12 előírást kell figyelembe venni.
Az Európai Gazdasági Közösség fék előírása a 71/320/EWG.
az Amerikai Egyesült Államokban és Kanadában az FMVSS 105 (Federal Motor Vehicle Safety Standard) van érvényben.
Ausztráliában az ADR 31 érvényes.
A svédországi előírás az F18.
A törvényes összehangolások a minimális lefékezettség, a maximális fékút, továbbá a mű-ködtető erők vonatkozásában történnek.
Jármű kategória Leírás
L Gépjárművek 4-nél kevesebb kerékkel további felosztás L1, L2, L3, L4, L5
lásd 71/320/EWG
M
M1
Személyszállító gépkocsik legalább négy kerékkel, vagy három kerékkel és 1 t-nál nagyobb tömeggel.
(szgk., vagy autóbusz)
a vezetőülésen kívül max. 8 ülőhely
M2 a vezetőülésen kívül több, mint 8
ülő-hely, max. megeng tömeg 5 t M3
a vezetőülésen kívül több, mint 8 ülő-hely, max. megeng tömeg több, mint 5 t.
N
N1 Áruszállító gépkocsik legalább négy kerékkel vagy három kerékkel és 1 t-nál nagyobb tömeggel. (tgk.)
max. megeng. tömeg 3,5 t
N2 3,5 t és 12 t között
N3 12 t felett
O Pótkocsik és nyerges félpótkocsik További felosztás O1, O2, O3, O4 lásd
71/320/EWG
2.1. táblázat: Az RREG 71/320/EWG szerinti jármű kategóriák (lásd ECE R 13 is).
Jármű kategória M1 M2 M3 N1 N2 N3
Vizsgálati típus I – ismételt fékezés Vizsgálati típus II – fékezés hosszú lejtőn v0 kezdeti sebesség
sB fékút
ax közepes legnagyobb lassulás FBP működtető pedálerő
2.1a táblázat: Az M és az N kategóriás gépkocsikra vonatkozó üzemi fék rendszer vizsgálati körülmények és követelmények az RREG szerint.
Nagyon fontos, hogy be legyenek tartva fékezés közben az iránystabilitási kritériumok. A különböző követelményekre vonatkozó áttekintésnél jó támpontot a járműkategóriákra történő besorolás a követelmények feltüntetésével. A 2.1. ábra példát ad az EG, EU és az ECE érvényes besorolására.
2.3.2. Kétkörös fékrendszer
Közlekedésbiztonsági okból a gépjárműveket kétkörös fékrendszerrel kell ellátni. Ez azt jelenti, hogy a kerékfékszerkezeteket két egymástól független hidraulikus kör kell működ-tesse úgy, hogy az egyik fékkör kiesése esetén a másik fékkörrel a biztonsági fék előírását teljesítse. A biztonsági féknél az a követelmény, hogy a maximális 500 N pedálerővel z ≥ 0,3 lefékezettség valósuljon meg (lásd 2.2. fejezet 13. pont).
A két körösség csak a hidraulikus részre vonatkozik. Megengedett, hogy a működte-tés és a rásegíműködte-tés egykörös legyen. A törvényhozók abból indulnak ki, hogy a mechanikus rész (fékpedál, a pedál csapágyazása, rudazat stb.) úgy vannak méretezve, hogy az ember legnagyobb erőkifejtése esetén sem mondják fel a szolgálatot. Általánosságban a maximá-lis erő a fékpedálon:
FBP,max = 1500 N
melyet fel tud venni. A fékrásegítő meghibásodásakor az eset azonos a fékkör kiesésével, tehát a legnagyobb pedálerővel FBP,max = 500 N, z ≥ 0,3 lefékezettség valósuljon meg.
A megkövetelt kétkörös fékrendszernél a fékrendszer teljes meghibásodásának olyan kicsi a valószínűsége, hogy azzal nem kell számolni. Az egyik fékkör kiesésekor az épen maradó kör aktiválásakor a fékpedál út annyira megnövekszik, hogy az érintett vezető any-nyira rálép a fékpedálra, mintha nem lenne fékhatás. A valóság azonban az, hogy nem nyomják le elegendő módon a fékpedált. A „szépséghibái” ellenére a kétkörös fékrendszer jó kompromisszumot jelent és jól bevált.
2.3.3. Fékkör felosztások
Az StVZO 41§-a szerint a kétkörös fékrendszerre a következők vonatkoznak:
A hidraulikus fékrendszerek fékrásegítővel vagy anélkül, ha hidraulikus átviteli rendszer beleértve e főfékhengert is, kétkörös, a fékrásegítő egykörös is lehet.
vagy akusztikai figyelmeztető jelzést kap, ha a tárolóban a nyomás megengedhetet-len módon lecsökkent.
2.1. ábra: Kétkörös fékberendezésnél a fékkörök lehetséges felosztása a DIN 7400 szabvány szerint.
A fél tengely azt jelenti, hogy vagy négydugattyús fix nyerges vagy kétdugattyús úszó féknyereg egyik fele.
Mindegyik felosztásnál ez alól kivétel a TT felosztás, mindkét fékkör hat az első kerekekre. Ez a nagy fékező teljesítménynél termikus problémákat okozhat.
Ha teljesen szimmetrikus fékkör felosztás mellett döntenek öt változat közül lehet válasz-tani. Ezek jelölését a DIN 7400 szabvány szerint a 2.2. ábra mutatja. Ezek leírása a követ-kezőkben megtalálható.
1. Első és a hátsó futómű közötti fékkör felosztás, melyet egyszerűen kétkerekes fék-rendszerként is szoktak említeni (DIN 74000 szabvány szerinti rövidítése: TT.
Mindegyik fékkör egy futóművet fékez. Ennek a rendszernek a legegyszerűbb a felépítése és a konstrukció a futóművekkel szemben nem támaszt különleges köve-telményt.
2. Diagonális (átlós) fékkör felosztás, melyet diagonális kétkerekes fékrendszerként is szoktak nevezni, jelölése K. Mindegyik fékkörhöz egy első kerék és az átlósan hoz-zá tartozó hátsó kerék tartozik. A felépítés egyszerűsége megegyezik a futóműven-kénti fékkör felosztáséval. Mivel az első és a hátsó futóműnél eltérőek a fékerők, ha csak az egyik fékkör működik a gépkocsi függőleges tengelye körül egy nyomaték keletkezik. Ha az első futóműnél negatív kormánylegördülési sugarat alkalmaznak, az lehetővé tesz egy automatikus kiegyenlítődést (lásd: 1.4a ábra és 2.4.4.3. alfeje-zet). Ennek ellenére gyakran kormánykorrekcióra is szükség van. Ívmeneti féke-zéskor a gépkocsi különböző módon viselkedik, attól függően, hogy a hibátlan első kerék a külső, vagy a belső oldalon van (lásd Menetviselkedések (Fahrverhalten) kötet [9]).
3. Első és hátsó futómű, első futómű felosztás. Gyakran 4 kétkerekes fékrendszernek is nevezik. (rövidítése HT). Ennél és a következő rendszereknél az első futóműnél vagy négy dugattyús fix féknyerget, vagy pedig kétdugattyús úszó féknyerget al-kalmaznak. A fix nyeregnél egy hengerpár az úszónyeregnél pedig egy dugattyú másik fékkörhöz tartozik. Az egyik fékkör meghibásodásakor azt feltételezve, hogy azonos a fékező nyomás, és azonosak a dugattyúk homlokfelületei, (mint ahogy az általában lenni szokott) a fékerőnek csupán a fele valósul meg az első futóműnél.
Az úgynevezett T –kör ugyanis csak az első futómű felére hat. A H –kör pedig a teljes hátsó futóműre és az első futómű felére.
4. Első futómű és hátsókerék, felosztás, melyet háromkerekes fékrendszernek is neve-zünk (jelölése: LL). Ennél a rendszernél mindegyik fékkör az első futómű felére és egy hátsó kerékre hat. A fékköröknek a hatása szimmetrikus a gépkocsi hosszanti tengelyére, de mindegyik „egyoldalú” hatású.
5. Első futómű és hátsó futómű, első futómű és hátsó futómű felosztás, melye négyke-rekes fékrendszernek is szoktak nevezni (jelölése: HH). Ennél az első futóműhöz hasonlóan a hátsónál is négy dugattyús fix nyerget, vagy két dugattyús úszónyerget alkalmaznak. Mindegyik fékkör az első futómű felére és a hátsó futómű felére hat.
Mindkét fékkörnek azonos a hatása.
A rendszer kiválasztása döntően attól függ, hogy milyen meghibásodási okok a mértékadó-ak. Azonkívül az is fontos, hogy ellátják –e a fékrendszert ABS-el? ABS rendszer esetében például választható a HH fékkör felosztás az 5. pontnak megfelelően, a 4. pontban leírt LL változat viszont kedvezőtlen [11].
A HT rendszernél meghibásodáskor, amikor kiesik az első futómű fele, nagyon rossz a vészfékezési jellemző. A hátsó futómű túlfékezetté válik, és a gépkocsi elveszti a fékezés közbeni stabilitását.
Mindegyik rendszer, melynél mindegyik fékkör hat az első futóműre, a fékfolyadék buborékképződésére nagyon érzékeny, kedvezőtlen helyzetben akár mindkét fékkör is ki-eshet. Ezért ez a változat csak akkor javasolható, amikor a kerékfék szerkezetnek nagy a termikus tartaléka.
A legkedvezőbb össz-tulajdonsága, különösen a nehezebb, nagyobb teljesítményű gépkocsiknál, az 1-es pontban ismertetett TT rendszernek van. Ezért részesítik előnyben a hátsókerék hajtású felsőbb osztályba sorolható gépkocsiknál. Az elsőkerék-hajtású gépko-csiknál, melyeket úszónyereggel látnak el, átlós (diagonális) fékkör felosztást alkalmaznak.
Ezek a gépkocsik más okok miatt is kizárólag negatív kormánylegördülési sugárral készül-nek (14a ábra).
Egy adott fékrendszer alkalmazása melletti döntést más szempontok is szerepet kapnak, mint például a fékezés közbeni stabilitás (lásd 2.4.4. alfejezetet), azonkívül a veze-tő viselkedésének szerepe, melynek részletezésébe helyhiány miatt nem mélyedünk el.
Részletes adatok találhatók a Személygépkocsik fékezési tulajdonságainak számításai és rekonstrukciója című kötetben „Berechnung und Rekonstruktion des Bremsverhaltens von PKW” [11].
A gyakorlatban a gépkocsik értékelésénél döntő fontosságú a vészfékezés. Csak ha ez tel-jesül, akkor van esélye a gépkocsivezetőnek arra, hogy a veszélyes szituációból jól kijöj-jön, illetve a kár minimális legyen. Egy instabil gépkocsi uralhatatlanul viselkedik és meg-farol. Ezért nagy annak a valószínűsége, hogy a gépkocsi valamilyen akadálynak az olda-lával ütközzön neki. Az oldalsó ütközés nagyon veszélyes mert, a kocsiszekrény ebben az irányban csak kis energia átalakítására alkalmas, ellentétben a frontális ütközéssel, ahol a deformációs zóna nagy energia átalakításra alkalmas (lásd Karosszéria technika (Karosserietechnik) kötet [12]).
Kiinduló pontként azt kell figyelembe venni, hogy egy középkategóriás gépkocsinál egy frontális ütközés 50 km/h sebességgel még túlélhető, azonban oldal irányú ütközés 30 km/h sebességgel leggyakrabban már halálos kimenetellel végződik. A fékezés közbeni stabilitás követelménye nagyon fontos.
Függetlenül a fékezés erősségétől a vezető minden különösebb intézkedése nélkül a gépkocsi nyomtartó kell maradjon és zavaró körülmény fennállása esetén is meg kell tartsa ezt.
További információk találhatók a Menettulajdonságok (Fahrverhalten) [9] és az Alapismeretek (Grundlagen) [1] kötetekben.
2.4.2. A gépkocsi viselkedésének számítása
Az előbbiekben leírt követelmény matematikai megfogalmazása a 2.3. ábra alapján törté-nik. A gépkocsinak a felét, a jobb áttekinthetőség miatt, mint kétkerekű járműmodellt áb-rázolták. Egy tengely két kerekét egy kerék szimbolizálja. Mint zavaró tényezőt a menet-iránnyal szemben a úszási szöget β vesszük figyelembe, amely a kerekek oldalkúszási szö-géből αv-ből és az ah-ból adódik. A gépkocsit, a kerékfelfüggesztést elhanyagolva egy me-rev testnek tekintjük.
A gépkocsira ható erők a képen láthatók. A tömegközéppontban hat a tehetetlenségi nyomaték Fx,g = z∙Gg. Ezzel tartanak egyensúlyt a fékerők Fx,B,v az első futóműnél, Fx,B,h pedig a hátsó futóműnél.
2.2. ábra: A merev kétkerekű modell sematikus ábrázolása.
A tömegközéppontban S hatnak az erők és a nyomatékok a fékezés közbeni stabilitás vizsgálatánál, melyet a
„legkisebb zavarás” elvével végzünk quasistacioner állapotban.
Az első futómű felfekvési pontja β szöggel és ennek megfelelően Δbv szakasszal tolódott el és ezzel ellentétes irányú a hátsó futóműé Δbh szakasszal a tömegközépponthoz képest. Az Fy,g = zq∙Gg oldal irányú erő miatt az első keréken Fy,B,v oldalerő hat az első keréken, és a hátsó keréken pedig Fy,B,h ezek okozzák a kerekek oldalcsúszását. Ezen kívül a különböző kerékerők egy nyomatékot keltenek a függőleges tengely körül, amit a gépkocsi tehetetlen-ségi nyomatéka Jg,z (kg∙m2) egyenlít ki. Lásd a Járműmechanika (Fahrzeugmechanik) köte-tet. A β = αv = αh összefüggéssel a következő egyenlet adódik:
(2.1) (2.2)
(2.3) Továbbá a 2.3. ábráról megállapítható, hogy:
Behelyettesítve a 2.3 egyenletbe és elosztva l-el adódik:
(2.6)
(2.7) A nagy keréktávolságnak mindig kedvező a hatása.
A 2.7 egyenletben van a szöggyorsulás a tömegközéppont körül. A pozitív érték azt jelenti, hogy az úszási szög növekedése a gépkocsi instabillá válik és kitör. Negatív érték esetén, vagyis amikor csökken, a gépkocsi önmagától stabilizálódik, vagyis visszatér az eredeti nyomvonalra.
A számszerű érték a reakció gyorsaságát fejezi ki. A nagyobb pozitív érték arra fi-gyelmeztet, hogy egy gyakorlott vezető sem tud kellően gyorsan beavatkozni. Ennél jelen-tős a szerepe a gépkocsi tömegközéppontjára vonatkozó függőleges tengely körüli tehetet-lenségi nyomatékának Jg,z. Ez minél kisebb, annál nagyobb lesz a forgás. Ebből a vonatko-zásból hátrányos a középmotoros konstrukció. Lásd Hajtásmódok (Antriebsarten) kötet [8].
A 2.7 egyenlet numerikus kiértékeléséhez fontos a fékezés dinamikából néhány ada-tot bevezetni. Ehhez lásd a 3.1. és a 3.3. fejezetek. A lefékezettség a következő módon adódik:
(3.3) Ameddig egyik kerék sem blokkol a következő összefüggés érvényes:
(3.33) (3.34) A 2.3. ábra alapján:
(2.8) (2.9) A tengelyterhelések (lásd 1.2 kép):
(3.6) (3.7) Ha összevonjuk az egyenleteket, a gumiabroncsok tapadási tényezőjére a következő adó-dik:
(2.10)
(2.11) és végül:
(2.12)
(2.13) Ezekkel az egyenletekkel meghatározható a hozzá tartozó gumiabroncs jelleggörbék (pél-dául 1.12. ábra). A különböző hidraulikus nyomásokhoz phydr adódnak a hozzá tartozó ke-rékcsúszások λB. Ezekkel az értékekkel az 1.11. ábrán látható µyB értékek meghatározha-tók. Az oldal irányú erők a következő egyenletekkel határozhatók meg.
(2.14) (2.14a) (2.15) (2.15a) Ezzel a teljes gépkocsira megkapjuk az alapegyenletet 2.7 és ez kiértékelhető. Célszerűen a kiszámított szögsebességekben megjelenik a fékező nyomás. Ebből egyből felismerhető, hogy mely nyomásnál válik a gépkocsi instabillá. Vagyis pozitív szöggyorsulásoknál. Ezek a levezetett egyenletek addig érvényesek amíg a kerekek nem blokkolnak. Ez alól kivétel a 2.7 alapegyenlet. Ezekből a következő kijelentések fakadnak:
Amikor az első futómű blokkol Fx,B,v = 0. Akkor Fy,B,h végtelen értéket vesz fel, a d2β / dt2 biztosan negatív. A gépkocsi saját magát stabilizálja
Ha a hátsó futómű blokkol Fy,B,h = 0. Az Fy,B,v végtelen értéket vesz fel, a d2β / dt2 pozitív. A gépkocsi úszási szöge növekszik és kitör.
2.4.3. Számítási példa
Adott egy gépkocsi a következő adatokkal:
1. üres állapotban a gépkocsivezetővel
(3.39) A függőleges tengely körüli tehetetlenségi nyomaték a Járműmechanika (Fahrzeugmechanik) [4] kötet alapján lehet közelítőleg meghatározni. Egy középkategóriás gépkocsinál igz = 1,2 m értékkel lehet számolni. Nagyobb gépkocsinál a nagyobb tengely-táv miatt ez az érték nagyobb.
Így:
(2.16)
2. terhelve
(2.16)
A számítás a „legkisebb zavarás módszerével” történik, amelyhez a merev kétkerekes mo-dell a 2.3 ábrán látható. Mint zavaró tényező az úszási szög β = 2˚ van figyelembe véve (cos β = 0,9994, sin β = 0,0349). Az alkalmazott gumiabroncsokra vonatkozó adatok a 1.11. és az 1.12. ábrán láthatók. Az egyenes meneti fékezésnél a µx,B,max = 1,034 ha az ol-dalkúszási szög 2˚ µx,B,max = 1,022.
A 2.8 és a 3.33 egyenletek alapján a fékerő az első futóművön:
és a 2.9,valamint a 3.34 egyenletek alapján a hátsó futóműnél:
A 2.12 egyenlettel a µx,B,v a µx,B,h pedig a 2.13 számítható. A majdnem teljesen üres gép-kocsira vonatkozó adatoknál kiszámított, a különböző hidraulikus nyomások phydr esetére vonatkozó adatok a 2.4 ábrán vannak feltüntetve. A tapadási tényezőre vonatkozó µx,B,v
adat az első futóműre nagyobb. Körülbelül 780 N/cm2 nyomásnál ez a viszony megfordul.
Innen a fékezési igénybevétel nagyobb lesz a hátsó futóműnél. Az ehhez tartozó kerékcsú-szás értékek λB az 1.12. ábra és a Kerékcsúszás szabályozó rendszerek (Radschnupf-Regelsysteme) [7] kötet alapján határozhatók meg. Az 1.11. ábrából a hozzá tartozó érté-kek µy,B,v, µy,B,h kivehetők és a 2.6. ábrába berajzolhatók. Az így meghatározott adatokkal határozható meg a 2.14 egyenlettel az első futóműnél fellépő oldal irányú erő Fy,B,v és a hátsó futóműnél az Fy,B,h.
2.3. ábra: Tapadási tényezők a gépkocsi menetirányában az első µx,B,v és a hátsó µx,B,h futóműnél, ami a szö-vegben is le van írva mint „majdnem üres gépkocsinál” a hidraulikus nyomás phydr függvényében.
2.4. ábra: Fékezési kerékcsúszás az első λB,v és a hátsó λB,h futóműnél, ami a szövegben is le van írva mint
„majdnem üres gépkocsinál” az 1.12 gumiabroncs karakterisztikával a hidraulikus nyomás phyd függvényé-ben.
2.5. ábra: Az oldal irányú tapadási tényezők az első µy,B,v és a hátsó µy,B,h futóműnél, ami a szövegben is le van írva mint „majdnem üres gépkocsinál” az 1.11 gumiabroncs jelleggörbe szerint a hidraulikus nyomás
phyd függvényében.
2.6. ábra: A menet irányú tapadási tényezők az első µx,B,v és a hátsó µx,B,h futóműnél, ami a szövegben is le van írva mint „terhelt gépkocsinál” a hidraulikus nyomás phyd függvényében.
2.7. ábra: Fékezési kerékcsúszás az első futóműnél λB,v illetve a hátsónál futóműnél λB,h, a szövegben leírt
„terhelt gépkocsinál” az 1.12 gumiabroncs jelleggörbével a hidraulikus nyomás phyd függvényében.
2.8. ábra: Az oldal irányú tapadási tényezők az első µy,B,v és a hátsó µy,B,h futóműnél, a szövegben leírt „ter-helt gépkocsinál” az 1.11 gumiabroncs jelleggörbe szerint a hidraulikus nyomás phyd függvényében.
A terhelt gépkocsinál hasonló módon kell eljárni. A 2.12 és a 2.13 egyenletek szerint adódnak a µx,B,v és a µx,B,h és ez alapján a 2.7. ábra. Együtt az 1.12 ábrával adódik a 2.8.
ábra és az 1.12. ábrával az oldal irányú 2.9. ábra. Az oldal irányú erők a 2.14. ábra segítsé-gével határozhatók meg.
Így valamennyi adat ismert a 2.7 egyenlet kiértékeléséhez, mely végül is a stabilitás szem-pontjából ad felvilágosítást. Terhelt gépkocsinál phydr = 900 N/cm2 nyomásnál adódik:
A számítási eredményeket a 2.10. ábra szemlélteti. Mindegyik terhelési állapotot egy görbe szemlélteti. Ezek között fut egy egyenes amely az ideális merev kétkerekű modellt jellem-zi. Az látható, hogy ez pontos vizsgálatokhoz nem megfelelő, mert saját maga is instabil módon viselkedik. Használható azonban a fékezés közbeni viselkedés megítélésére, mert ennél csak az eltérések fontosak. A megvalósított gépkocsiknál a kerekek elaszto-dinamikus felfüggesztésével az önstabilizálás megvalósítható.
2.9. ábra: A szövegben „majdnem üres” és a „terhelt” gépkocsi perdülési gyorsulása d2β/dt2 a hidraulikus nyomás phydr függvényében.
A pontvonalas egyenes a merev kétkerekű modellt ábrázolja ideális abronccsal. A megítéléshez az eltérés a mér-tékadó. 700 N/cm2 fékező nyomás felett a „majdnem üres” gépkocsi elkezd kitörni. A „terhelt” gépkocsi 800 N/cm2
fékező nyomás felett stabilizálja magát. A negatív perdülési gyorsulás állandó és stabilizáló hatású.
A stabilizátorokkal is lehet a gépkocsi önkormányzási tulajdonságát javítani. További részletek találhatók a Kerékfelfüggesztések (Radaufhängungen) [3] és az Alapfogalmak (Grundlagen) [1]
kötetekben. Az üres gépkocsi görbéje 800 N/cm2 fékezőnyomás felett meredeken felfelé kanya-rodik. Ez azt jelenti, hogy a perdítő gyorsulás erőteljesen növekedni fog, vagyis kitör a gépkocsi.
Ez a viselkedési mód arra vezethető vissza, hogy a gumiabroncs maximális tapadási tényezője µx,B,max ennél a terhelési állapotnál a kritikus lefékezettség feletti értékű. Ebből a következő sza-bály vezethető le:
A gumiabroncsok helyes megválasztásával kell teljesüljön, hogy az összes lehetséges útvi-szony esetén a kritikus lefékezettség a maximális tapadási tényező felett legyen, mert csak akkor
A gumiabroncsok helyes megválasztásával kell teljesüljön, hogy az összes lehetséges útvi-szony esetén a kritikus lefékezettség a maximális tapadási tényező felett legyen, mert csak akkor