slovenskÁ ponohospodÁrska univerzita v...

65
SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE TECHNICKÁ FAKULTA 1127476 BRZDNÉ CHARAKTERISTIKY VYBRANÝCH DRUHOV VOZIDIEL A PNEUMATÍK 2010 Rudolf Ďurčo

Upload: others

Post on 05-Jun-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

1

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

TECHNICKÁ FAKULTA

1127476

BRZDNÉ CHARAKTERISTIKY VYBRANÝCH

DRUHOV VOZIDIEL A PNEUMATÍK

2010 Rudolf Ďurčo

Page 2: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

2

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

V NITRE

TECHNICKÁ FAKULTA

BRZDNÉ CHARAKTERISTIKY VYBRANÝCH DRUHOV

VOZIDIEL A PNEUMATÍK

Bakalárska práca

Študijný program: Prevádzka dopravných a manipulačných strojov

Študijný odbor: 5. 2. 3 Dopravné stroje a zariadenia

Školiace pracovisko: Katedra dopravy a manipulácie

Školiteľ: doc. Ing. Ivan Janoško, CSc.

Nitra 2010 Rudolf Ďurčo

Page 3: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

3

Čestné vyhlásenie

Podpísaný Rudolf Ďurčo vyhlasujem, ţe som záverečnú prácu na tému „Brzdné

charakteristiky vybraných druhov vozidiel a pneumatík“ vypracoval samostatne s pouţitím

uvedenej literatúry.

Som si vedomý zákonných dôsledkov v prípade, ak uvedené údaje nie sú pravdivé.

V Nitre, 6. mája 2010

Page 4: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

4

Poďakovanie

Za odbornú pomoc, cenné rady, asistenciu, trpezlivosť a spoluprácu pri tvorbe

a spracovaní bakalárskej práce patrí vrelá vďaka môjmu školiteľovi doc. Ing. Ivanovi

Janoškovi, CSc. Taktieţ by som chcel poďakovať spoluţiakovi Radoslavovi Gulíkoví za

profesionálnu fotodokumentáciu a pomoc pri meraní a Robovi Červenému za poskytnutie

svojho automobilu a tieţ pomoc pri meraní.

Page 5: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

5

Abstrakt

Bakalárska práca sa zaoberá posúdením brzdných vlastnosti vozidiel a ich pneumatík

vybraných výrobcov v definovaných podmienkach. Posudzované sú dve autá značky Suzuki

Swift, kde jedno má systém ABS a druhé nie. Merania na oboch automobiloch boli

uskutočňované na suchom asfalte, pričom obe mali obuté letné pneumatiky rozličných

výrobcov a rozmerov. Vozidlá boli rozbehnuté z troch rôznych rýchlostných hladín a to 40 km,

60 km a 90 km za hodinu. Hodnoty získané experimentálnym meraním boli vyhodnocované a

navzájom porovnávané medzi skúšanými automobilmi. Dosiahnuté výsledky sú uţitočné pre

uvedomenie si pôsobenia rýchlosti vozidla, pneumatík a jednotlivých brzdových systémov na

brzdné spomalenie, čas brzdenia a dĺţku brzdnej dráhy. Práca bola spracovaná čo

najprehľadnejšie pre pochopenie danej témy, o čom svedčí aj mnoţstvo obrázkov, tabuliek

a grafov, ktoré obsahuje.

Kľúčové slová: vozidlo, brzdy, pneumatiky, brzdné charakteristiky

Abstract

The bachelor thesis deals with arbitration of braking characteristics of vehicles and its

tires of chosen producers in defined conditions. Compared are two vehicles with brand-name

Suzuki Swift, one of which is equipped with ABS system and another one is not. Measurings

on both vehicles were made on dry asphalt. Both vehicles had summer tires from different

producers and with different dimensions. The vehicles got started from three speeds levels,

namely 40 km/h, 60 km/h and 90 km/h. Data obtained by experimental measurings were

evaluated and compared between tested vehicles. Achieved results are useful for realizing the

effect of car speed, tires and brake system on brake deceleration, braking time and length of

braking track. The thesis was written in the most comprendious way possible, so that the given

topic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number of graphs, tables

and pictures the thesis contains.

Key words: vehicle, brakes, tires, braking characteristics

Page 6: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

6

Obsah

Obsah ............................................................................................................................................6

Zoznam skratiek a značiek .........................................................................................................7

Úvod ..............................................................................................................................................8

1 Prehľad súčasného stavu riešenej problematiky ..................................................................9

1.1 Kolesá ..................................................................................................................................9

1.2 Pneumatiky ........................................................................................................................11

1.2.1 Rozdelenie pneumatík ................................................................................................12

1.2.2 Zloţenie pneumatiky ..................................................................................................15

1.2.3 Fakty o energeticky úsporných pneumatikách ...........................................................16

1.2.4 Popis a označenie pneumatiky ...................................................................................17

1.2.5 „Run-flat“ pneumatiky – dojazdové pneumatiky .......................................................18

1.2.6 Interakcia pneumatiky a vozovky ..............................................................................19

1.3 Brzdy .................................................................................................................................21

1.3.1 Brzdová sústava ..........................................................................................................21

1.3.2 Rozdelenie brzdových sústav .....................................................................................22

1.3.3 Brzdový posilňovač ....................................................................................................27

1.3.4 Moderné brzdové systémy .........................................................................................28

1.3.5 Priebeh brzdenia vozidla ............................................................................................33

1.4 Metódy zisťovania dynamických vlastností automobilov ................................................35

1.4.1 Jazdné skúšky .............................................................................................................35

2 Cieľ práce ...............................................................................................................................40

3 Metodika práce ......................................................................................................................41

4 Výsledky práce .......................................................................................................................42

4.1 Vlastné meranie ................................................................................................................44

4.1.1 Meranie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS ................47

4.1.2 Meranie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS ..........................52

5 Diskusia ..................................................................................................................................58

Záver ...........................................................................................................................................60

Zoznam použitej literatúry .......................................................................................................61

Príloha ........................................................................................................................................63

Page 7: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

7

Zoznam skratiek a značiek

m − meter,

km/h − kilometer za hodinu,

°C − stupeň Celzia,

kg − kilogram,

g − gram,

CO2 − oxid uhličitý/emisie,

mm − milimeter,

vo − skutočná rýchlosť,

MFDD − brzdné spomalenie,

km.h-1

− kilometer za hodinu,

s − sekunda,

tbr − čas brzdenia,

so − brzdná dráha,

kW − kilowatt,

m/s2

− meter za sekundu,

cm3 − centimeter kubický,

kPa − kilo Pascal,

m.s-2

− meter za sekundu,

ACC − adaptívna kontrola odstupu,

ESP − elektronický stabilizačný systém,

ABS − protiblokovací systém kolies,

EHB − elektrohydraulický brzdový systém,

EBV − elektronický rozdeľovač tlaku,

EBD − elektronický rozdeľovač brzdnej sily,

AZR − automatická záťaţová regulácia brzdného účinku,

BAS − brzdový asistenčný systém,

ASR − protisklzový systém,

EDS − elektronická uzávierka diferenciálu.

Page 8: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

8

Úvod

Brzdová sústava je bezpochyby jednou z najdôleţitejších častí vozidla, zabezpečuje

totiţ jeho bezpečnosť a bezproblémovú funkciu. Je potrebné dôkladne ju poznať a zároveň dbať

na jej údrţbu, ktorej zanedbanie by mohlo spôsobovať nepríjemné následky. Z tohto dôvodu

som si vybral tému problematiky brzdenia a brzdných charakteristík vo vzťahu k pneumatikám

ako tému mojej bakalárskej práce.

Brzdy ako také musia spomaliť alebo zastaviť automobil v poţadovanom čase, v čo

najkratšej brzdnej dráhe a to v kaţdých prevádzkových podmienkach. Splniť tieto poţiadavky

je z hľadiska konštrukcie aj v dnešnej dobe veľmi náročné. Preto sa väčšina automobiliek

sústreďuje hlavne na brzdovú sústavu, ktorá sa spolu s pneumatikami najväčšou mierou

podieľa na bezpečnosti premávky. Z tohto dôvodu sa do väčšiny automobilov montujú

moderné elektrické protiblokovacie, protipreklzové a stabilizačné automatické systémy, ktoré

eliminujú riziko šmyku respektíve dlhej brzdnej dráhy, ale aj vychýlenia vozidla z nej. Tieto

zloţité mechanizmy však nedokáţu stopercentne pracovať pri veľkých rýchlostiach a nie kaţdý

automobil je nimi vybavený, aj preto sú naše cesty miestom, kde dochádza k častým kolíziám.

V práci sa snaţím o posúdenie pneumatík a automobilu, ktorý je v dobrom technickom

stave a obsahuje systém ABS a automobilu, ktorý pouţíva konvenčný brzdový systém.

Porovnávam tu parametre, ktoré som získal pri meraním týchto automobilov a poukazujem na

dôleţitosť bezpečného moderného automobilu.

Page 9: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

9

1 Prehľad súčasného stavu riešenej problematiky

1.1 Kolesá

Koleso s pneumatikou je spojovacím článkom medzi vozidlom a vozovkou. Kolesá

nesú hmotnosť vozidla a nákladu, prenášajú hnacie a brzdiace momenty, bočné sily a zároveň

prostredníctvom predných kolies menia smer jazdy automobilu. Sú posledným článkom

hnacieho mechanizmu vozidla a premieňajú hnaciu silu na posuvnú silu.

Kolesá sú priskrutkované k hlavám kolies na nápravách. Skladajú sa z ráfika opatreného na

obvode vysokotlakovým plášťom (pneumatikou), ktorý má potrebnú nosnosť a umoţňuje

prenos síl za rôznych podmienok. Pre zlepšenie jazdných vlastností vozidiel sa kolesá

dynamicky vyvaţujú.

Podľa pouţitia rozoznávame kolesá pre:

- motocykle,

- osobné automobily,

- nákladné automobily,

- autobusy,

- prípojné vozidlá,

- traktory a stroje.

Podľa konštrukcie kolesá môţu byť:

- Diskové koleso (plné alebo s otvormi)

Skladá sa z ráfiku a disku. Ráfik zabezpečuje spojenie pneumatiky s diskovým kolesom,

pričom pätky pneumatiky sú len trením spojené s jeho dosadacou plochou. Disk

zabezpečuje prenos síl a momentov medzi diskovým kolesom a nábojom. Pouţíva sa

dnes vo väčšine vozidiel, na diskovom kolese je disk obyčajne vylisovaný z oceľového

plechu a spevnený vhodným profilovaním. Ráf je na disku pevne prinitovaný alebo

privarený. Stred disku tvorí prírubu na pripevnenie kolesa na hlavu (náboj) nápravy.

Príruba môţe byť priamo v strednej rovine kolesa alebo blízko tejto roviny. Keď je

príruba mimo strednej roviny kolesa, toto vybočenie nazývame zális disku. Diskové

kolesá sa v dnešnej dobe najviac vyrábajú odlievaním z ľahkých zliatin. (Pilárik, 2002)

Page 10: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

10

- Hviezdicové kolesá – koleso z oceľoliatiny

Sú buď lisované, najmä na osobné automobily alebo liate pre nákladné automobily.

Lisované sa vyrábajú z tenšieho plechu, takţe sa ušetrí na hmotnosti. Liate kolesá majú

hlavu odliatu v jednom celku s hviezdicou a spravidla šesťramennou. K hviezdici sa

pripevňuje delený ráfik. (Pilárik, 2002)

- Drôtové (s nábojom alebo s prírubou)

Tieto kolesá sa pouţívajú väčšinou len na motocykloch a ľahkých vozidlách. Môţu byť

s hlavou alebo prírubou. Drôty kolesa sú vsadené vonkajšími koncami do ráfu

a vnútornými hlavami do príruby alebo do hlavy kolesa v dvoch aţ troch radoch.

Tangenciálne usporiadanie drôtov je podmienené ich odolnosťou proti namáhaniu na

ťah. Ráfy sa môţu dobre vystrediť napínaním a povoľovaním drôtov. Drôtové kolesá sú

ľahké a pruţné, majú však väčší odpor vzduchu a nedostatočne vedú teplo. Ich výroba

je drahšia a údrţba náročná.

Druhy uloţenia kolies (Pilárik, 2002):

- Uloţenie kolies na moste

Uloţenie kolies na moste s odľahčeným hriadeľom má hnací hriadeľ kolesa odľahčený

od namáhania na ohyb. Pri tomto spôsobe je koleso otočne uloţené na dvoch valivých

loţiskách na vonkajšom konci mosta. Takéto usporiadanie majú ťaţké automobily,

ktorých kolesá sú veľmi namáhané.

- Uloţenie kolies letmo

Pri tomto spôsobe uloţenia je hnací hriadeľ zaťaţený okrem namáhania na krútenie aj

namáhaním na ohyb. Preto sa pouţíva iba pri menších automobiloch. Koleso je

pripevnené na hnacom hriadeli vedľa loţiska.

- Uloţenie kolies pololetmo

Pri tomto spôsobe uloţenia je koleso na jednom loţisku vsadenom alebo nasadenom na

konci mosta. Hnací hriadeľ prenáša krútiaci moment, ale aj čiastočne zachytáva

zaťaţenia na ohyb. Uloţenie kolesa pololetmo je veľmi rozšírené. (Pilárik, 2002)

Druhy ráfov:

- Prehĺbený ráf

Beţne sa pouţíva pre menej zaťaţené pneumatiky. V prostriedku šírky ráfu je po celom

obvode priehlbina – ţliabok (menší priemer), aby sa pneumatika ľahko navliekla.

Page 11: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

11

- Plochý ráf

Pouţíva sa pre zaťaţenejšie pneumatiky nákladných automobilov a prívesov. Aby sa

pomerne tuhá pneumatika ľahšie nasadila, okraj ráfu je snímateľný.

- Delený ráf

Skladá sa z dvoch rovnakých polovíc (pravej a ľavej). Do pneumatiky sa vloţí kaţdá

polovica z jednej strany a obidve sa spoja skrutkami.

Obr. 1

Označovanie diskov

1.2 Pneumatiky

Pneumatika z geometrického hľadiska tvorí uzavretý prstenec tzv. toroid (medzikruţie

vynesené do priestoru) z hľadiska mechanického je to tlaková nádoba, ktorej steny tvoria

pruţné membrány. Je vyrobená z nasýtených a nenasýtených makromolekulárnych materiálov

a oceli. Pneumatika nám významne ovplyvňuje bezpečnosť jazdy, pohodlie cestujúcich

a hospodárnosť prevádzky automobilu. To je jediný prvok vozidla, ktorý je v priamom styku

s vozovkou, a preto musí plniť nasledovné poţiadavky. (Marcín - Zítek, 1985)

Základné poţiadavky kladené na pneumatiky z hľadiska bezpečnosti:

- zabezpečenie maximálnej rýchlosti,

- vyznačovať sa dobrou adhéziou k vozovke za rôznych vonkajších podmienok,

- odolnosť voči akvaplaningu,

- reagovať na riadenie vozidla a ovládateľnosť,

- byť rozmerovo stabilná,

- štruktúra a pevnosť,

Page 12: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

12

- prispievať k bezpečnosti cestnej premávky.

Základné poţiadavky kladené na pneumatiky z hľadiska hospodárnosti:

- klásť minimálny valivý odpor,

- mať celkovo dlhú ţivotnosť,

- rovnomerné opotrebenie,

- umoţňovať primeraný tzv. kilometrový výkon.

Základné poţiadavky kladené na pneumatiky z hľadiska komfortu:

- produkovať čo najmenej hluku a vibrácii,

- schopnosť pruţiť a tlmiť nárazy,

- jazdné pohodlie,

- hádzanie a kmitanie.

Základné poţiadavky kladené na pneumatiky z hľadiska konštrukcie:

- schopnosť niesť určitú záťaţ,

- prenášať hnacie a brzdné sily,

- vyvíjať bočné sily,

- mať minimálnu hmotnosť.

1.2.1 Rozdelenie pneumatík

Podľa konštrukcie rozoznávame pneumatiky:

- Diagonálne

Vlákna kostry sú uloţené šikmo na pozdĺţnu rovinu symetrie plášťa. Plášte osobných

automobilov majú uhol uloţenia vlákien 35° aţ 40°. Pevnosť plášťa určuje počet vloţiek

kostry. (Pilárik, 2002)

Tento typ má vďaka svojej konštrukcii mäkšie boky, pri namáhaní sa viacej deformuje

a tým pádom má dlhšiu ţivotnosť. Diagonálne pneumatiky sa vyuţívajú pri vozidlách,

ktoré dosahujú menšiu rýchlosť a musia niesť veľký náklad.

Page 13: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

13

Obr.2

Konštrukcia diagonálnej pneumatiky

- Radiálne

Vlákna kostry sú uloţené kolmo na pozdĺţnu rovinu symetrie plášťa. Uhol uloţenia

vlákien je 85° aţ 90°. V korunnej časti radiálneho plášťa je vţdy nárazník, ktorého

kordové vlákna sú uloţené obyčajne v ostrom uhle na pozdĺţnu rovinu symetrie plášťa

10° aţ 30°. (Pilárik, 2002)

Jej bočné steny sú pomerne mäkké, poddajné, zatiaľ čo obeţná plocha je mimoriadne

tuhá a pevná. Vplyvom menšej tuhosti bočných stien má správne nahustená radiálna

pneumatika viac vyduté boky. Radiálna pneumatika má asi o 15% väčšiu dotykovú

plochu ako diagonálna pneumatika, preto môţe prenášať väčšie tangenciálne a bočné

sily. Brzdná dráha je kratšia ako pri diagonálnych pneumatikách. Pouţíva sa

u závodných áut z dôvodu niţšieho valivého odporu pri vysokých rýchlostiach. Dnes sú

skoro všetky osobné automobily vybavené radiálnymi pneumatikami, pretoţe

spotrebujú menej paliva, dovoľujú vďaka vylepšenej priľnavosti dosiahnutie vyšších

rýchlostí a zvyšujú jazdný komfort.

Page 14: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

14

Obr. 3

Konštrukcia radialnej pneumatiky

- Zmiešaná konštrukcia

Kordové vlákna sú usporiadané šikmo, ale nie pod uhlom 45° voči rovine rotácie, čiastočne

teda odstraňujú nevýhody diagonálnej pneumatiky.

Podľa druhu dezénu rozoznávame pneumatiky :

- Letné pneumatiky

Musia garantovať dynamické jazdné vlastnosti na suchej vozovke, dôkladne zaberať za

mokra a poskytovať pohodlie, hospodárnosť a predovšetkým bezpečnosť za kaţdého

počasia. Ďalej musia zabezpečiť čo najmenší valivý odpor, hlučnosť, mieru opotrebenia a

spotrebu paliva.

- Zimné pneumatiky

Sú vyrobené z mäkších zmesí, preto na rozdiel od letnej pneumatiky – zimná pneumatika

nemôţe pri nízkych teplotách „stuhnúť“. Dezén zimných pneumatík má výrazne lepšie

lamelovanie a väčšiu hĺbku, čo znamená lepší záber, ale aj schopnosť vytláčať sneh spod

pneumatiky. Preto má zimná pneumatika o 80% lepšie záberové vlastnosti ako letná, čo

zlepšuje akceleráciu a zniţuje brzdnú dráhu. Na suchej vozovke uţ pri vonkajšej teplote

0°C pri rýchlosti 60 km/h je brzdná dráha vozidla so zimnými pneumatikami kratšia o tri

Page 15: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

15

metre. Na zasneţenej alebo zľadovatenej vozovke je tento rozdiel pochopiteľné ešte väčší.

Zimná pneumatika v extrémnych situáciách dokáţe brzdnú dráhu vozidla skrátiť aţ

o polovicu. (Varga, 2005)

- Celoročné pneumatiky

Kombinujú rozličné druhy profilov, ktoré sú vyvinuté čiastočne pre letné a čiastočne pre

zimné podmienky. Vo viacerých testoch bolo dokázané, ţe celoročné pneumatiky

preukázali nepriaznivé výsledky jazdného výkonu, taktieţ zvyšujú spotrebu paliva o cca 5%

a ich ţivotnosť je oproti letným alebo zimným pneumatikám o 10 – 15% niţšia. Odborníci

tieţ zistili, ţe motoristi pouţívajúci pre kaţdé obdobie tie správne pneumatiky výrazne

šetria aj napriek nákladom na kaţdoročnú výmenu. Lamely celoročných pneumatík, ktoré

sú na obrázku č.4 zvýraznené ţltou farbou, sa v tomto konkrétnom príklade nachádzajú len

v strednej časti a sú ohraničené červenými pásikmi.

Obr. 4

Jednotlivé druhy dezénu pneumatík

1.2.2 Zloženie pneumatiky

Pneumatika sa skladá z viac neţ 200 častí rôznych materiálov a chemikálií, ktoré sú

nevyhnutné a dôleţité pre špecifické vlastnosti kaţdého modelu pneumatiky. Vloţka

pneumatiky je vyrobená zo vzduchotesnej syntetickej pryţe a zabraňuje samovoľnému

unikaniu vzduchu, slúţi obdobne ako v minulosti duša. Kostra pneumatiky sa skladá z tenkých

textilných vlákien, ktoré sú zaliate do pryţe. Tieto textilné vlákna sú kľúčovou zloţkou v

štruktúre pneumatiky. Tkanina jednej automobilovej pneumatiky obsahuje asi 1400 vlákien, z

ktorých kaţdé môţe odolávať sile 15 kg. Hroty pomáhajú drţať pneumatiku na ráfiku. Môţu

niesť záťaţ aţ 1800 kg bez rizika pretrhnutia. Ohybné pryţové bočnice, pomáhajú chrániť

Page 16: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

16

pneumatiku proti priamemu nárazu. Ďalej pneumatiky obsahujú oceľovú výstuhu medzi dvoma

vrstvami pryţe. Tieto vrstvy sú prilepené k sebe a k ploche beţcov. Oceľové lanká kríţia

tkaninu plášťa a tvoria s ňou výstuţné trojuholníky. Táto metóda, ktorá sa nazýva triangulácia,

prispieva k pevnosti koruny. Dezén je vzorkovaná časť pneumatiky, ktorá je v kontakte s

vozovkou. V mieste kontaktu musí byť dezén schopný odolávať značným tlakom. Dezén ďalej

obsahuje sadze a silicu, ktorá zosilňuje odolnosť pneumatiky proti opotrebovaniu. Osobné

pneumatiky obsahujú syntetický kaučuk, opakom sú nákladne pneumatiky, kde sa pouţíva

kaučuk prírodný. Zmes beţcov - dezénov musí byť schopná k uchyteniu na všetkých typoch

povrchu, odolávať opotrebeniu a mala by sa čo najmenej zahrievať.

Obr. 5

Skladba pneumatiky

1.2.3 Fakty o energeticky úsporných pneumatikách

Vo vozidle sa vyuţije 20% zo spotreby paliva len na to, aby pneumatiky zostali

v pohybe. Valivý odpor je jednou z piatich síl, ktoré musí vozidlo prekonať, aby bolo neustále

v pohybe a to môţe zodpovedať aţ 1/5 spotreby paliva v nádrţi. Z toho vyplýva, ţe pneumatiky

skutočne spotrebovávajú energiu. Ich teplota môţe po niekoľkých kilometroch dosiahnuť aţ

80°C, ak sú podhustené. Teplo vzniká zo skrútenia pneumatiky v zákrutách a tlaku, ktorý

vzniká pri kaţdom otočení, zrýchlení a brzdení. Keď si podrobne priblíţime rez pneumatiky,

pri odvaľovaní je vidieť mnoho nepatrných deformácii, ktoré vznikajú z toho, ako sa

Page 17: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

17

pneumatika dotýka vozovky. Do energeticky úsporných pneumatík sa pridáva forma oxidu

kremičitého, ktorý významne zniţuje spotrebu paliva a navyše poskytuje vynikajúci záber na

mokrom povrchu vozovky. Ďalej sú pridávané zmesi siliky, ktoré tieţ výrazne zniţujú spotrebu

paliva, ale aj hmotnosť pneumatiky v niektorých prípadoch aţ o 2,9 kg. Ţivotnosť týchto

pneumatík býva aţ 45 000 km a brzdná dráha na mokrej vozovke je aţ o 3 metre kratšia.

Energetické pneumatiky dokáţu ušetriť v niektorých prípadoch aţ 80 litrov paliva počas svojej

ţivotnosti. Z ekologického hľadiska vyprodukuje aj menej emisií CO2. Emisie CO2 sú

vypočítané na základe vzorca 0,1 litra nafty = 265g a 0,1 litra benzínu = 235g. Pre benzínové

vozidlá to predstavuje 199kg CO2, čo je mnoţstvo CO2, ktoré zodpovedá ročnej absorpcii 8

stromov. Mnoţstvo pohonných hmôt, ktoré kaţdoročne na celom svete ušetria vozidlá

vybavené „zelenými“ pneumatikami zodpovedá 820 miliónom litrov paliva.

(Michelin, 2010)

1.2.4 Popis a označenie pneumatiky

Obr. 6

Označenie pneumatiky

Page 18: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

18

1.2.5 „Run-flat“ pneumatiky – dojazdové pneumatiky

V poslednej dobe sa začínajú stále viac rozširovať systémy umoţňujúce dostatočný

dojazd obmedzenou rýchlosťou po defekte pneumatiky. Najjednoduchším riešením by bola

plná pneumatika, lenţe takýto plášť by bol príliš ťaţký a zrejme by ani jeho tlmiace vlastnosti

neboli najlepšie. Preto konštruktéri zostali pri hustených pneumatikách.

Bezpečnostná pneumatika CSR/SSR (Conti Safety Ring/Self Supporting Run-flat)

Systém SSR spočíva v tom, ţe pneumatiky majú zosilnenú bočnicu, ktorá udrţí auto aj

v prípade, ţe dôjde ku strate tlaku v pneumatike a následne k defektu. Je tak zaistené, ţe

sploštená pneumatika nie je drvená medzi ráfikom kolesa a vozovkou. Prstenec, ktorý

podporuje (spevňuje) bočnicu a nachádza sa vnútri pneumatiky, dovoľuje vodičovi pokračovať

v ceste za predpokladu, ţe vozidlo riadi opatrne a ide niţšou rýchlosťou. V závislosti na

hmotnosti vozidla a kvalite vozovky je moţné pouţiť takúto pneumatiku aţ do vzdialenosti

80km za rýchlosti 80km/h. Systém SSR umoţňuje tak vysokú úroveň komfortu jazdy

s pneumatikou bez tlaku, ţe vodič si ani nemusí všimnúť, ţe má defekt. Aby sa tomu predišlo

je nevyhnutné montovať systém SSR súčasne s funkčným systémom kontroly tlaku

pneumatiky. Ten na stratu tlaku upozorní a okamţite ju hlási na displeji na prístrojovej doske.

(Vlk, 2006)

Systém PAX (Pneu Accrochage vertical X)

V prípade úplnej straty tlaku v pneumatikách umoţňuje dojazd asi 200 km a to

rýchlosťou do 80 km/h, systém sa dodáva v spojení so systémom kontroly tlaku

v pneumatikách. Princíp tohto systému spočíva vo vloţení oporného venca do kolesa, o ktorý

by sa v prípade straty vzduchu v pneumatike mohla vnútorná strana dezénu oprieť. Napriek

jednoduchej myšlienke je systém pomerne komplikovaný. Potrebuje totiţ špeciálny disk, ktorý

má na jednej strane menší priemer pätky – taký, cez ktorý sa vloţí pevný gumený veniec.

(Varga, 2009)

Page 19: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

19

Samoopravovacie pneumatiky

Špecifickou skupinou „run-flat“ pneumatík sú tzv. samoopravovacie plášte. Na ich

vnútornej strane je špeciálna emulzia, ktorá dokáţe prípadný defekt automaticky zaceliť.

Jednoducho natečie do diery a k strate vzduchu podstate ani nedôjde – práve preto sú

špecifickou skupinou pneumatík. Takáto pneumatika vlastne ani nespľasne. (Varga, 2009)

1.2.6 Interakcia pneumatiky a vozovky

Sily nutné k vedeniu, neseniu a ovládaniu vozidla vznikajú v styčnej ploche

pneumatiky. Sú ovplyvňované prevádzkovými parametrami pneumatiky ako je tlak nahustenia,

rýchlosť odvaľovania, uhol medzi smerom stopy a strednou rovinou pneumatiky, zaťaţenie,

rozmer pneumatiky a jej tvar. Charakteristika styku medzi pneumatikou a vozovkou závisí

rovnakou mierou na povrchu študovanej vozovky ako aj na akýchkoľvek moţných nečistotách

medzi pneumatikou a vozovkou. Najdôleţitejší a najčastejšie študovaný je vplyv vody

v relatívne malých hrúbkach na vytváranie kontaktu predovšetkým vo veľkých rýchlostiach.

Povrch vozovky je často riešený ako relatívne hladký na rozdiel od vzoru behúňa pneumatiky.

Obr. 7

Sily pôsobiace na koleso v medzi sklzu a súčiniteľ adhézie pre rôzne povrchy vozovky

a pneumatiky.

Page 20: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

20

Kĺzanie, zablokovanie kolesa

Rýchlosť a smer pohybu vozidiel sú primárne riadené silami pôsobiacimi medzi

pneumatikou a vozovkou. Horná medza týchto síl je daná reálnym koeficientom trenia.

Akonáhle pomer horizontálnej sily k normálovému tlaku kdekoľvek v styčnej ploche presiahne

tento limit, objaví sa lokálne kĺzanie. Ak sa kĺzanie rozšíri po celej styčnej ploche, dochádza

k úplnému strateniu účinnej kontroly nad vozidlom. To sa stáva napríklad pri zablokovaní

kolies.

Priľnavosť pneumatiky na mokrom povrchu

Viscoplaning spôsobuje prítomnosť tenkej vrstvy vody medzi povrchom vozovky

a pneumatikou, pričom hĺbka vody je cca 0,5 mm. Touto tenkou vrstvou vody je prerušené

molekulárne spojenie medzi gumou a povrchom cesty. Priľnavosť klesá smerom k nule a nič

nezabráni, aby sa vozidlo dostalo do šmyku.

Akvaplaning je postupná strata kontaktu s povrchom vozovky, keď sa pôsobením

rýchlosti jazdy vytvorí vrstva vody medzi pneumatikou a povrchom cesty, pričom vrstva vody

je spravidla vyššia neţ 0,5 mm. Pred pneumatikou sa zvyšuje tlak vody a pneumatika sa

postupne zdvíha z cesty. Pri ďalšom zvyšovaní rýchlosti jazdy sa vodný klin dostáva stále viac

a viac pod pneumatiku, aţ ju nakoniec úplne oddelí od povrchu vozovky. Vedie to k zníţeniu

priľnavosti a výsledkom je menšia ovládateľnosť auta. Pomôţe iba ubratie plynu a zníţenie

rýchlostí jazdy.

Porovnanie širokých a úzkych pneumatík

Na základe testu nemeckého autoklubu, ktorý sa snaţil zistiť rozdiely medzi širšími

a uţšími pneumatikami, bolo dokázané, ţe širšie plášte dávajú autu lepšie jazdné vlastnosti na

suchu i na mokrej vozovke. Pri pneumatike s rozmerom 185/65 R15T potrebovalo auto na

zastavenie 41 metrov. Po prezutí na pneumatiky s rozmerom 225/40 R18Y dokázalo auto

zabrzdiť vo vzdialenosti 35,8 metra.

Podobné rozdiely boli namerané aj na mokrej vozovke. Avšak pri akvaplaningu, keď

vozidlo začne na vode plávať a stáva sa neovládateľným, sa lepšie správali úzke pneumatiky.

Vozidlo so širokými pneumatikami sa dostalo do ťaţkostí uţ pri rýchlosti 69 km/h. Po prezutí

vozidla na úzke pneumatiky sa akvaplaning prejavil aţ pri rýchlosti 80 km/h. V rámci testu

Page 21: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

21

skúšobní technici rozbehli auto na 100 km/h a potom pri zaradenom neutrále sledovali, kedy

auto spomalí na 80 km/h. Testovaný automobil Kia Cee’d, ktorá na svojich kolesách mala uţšie

plášte 195 mm, spomalila na 80 km/h aţ po 395 metroch. Po prezutí na širšie plášte 225 mm,

auto spomalilo na 80 km/h uţ po 359 metroch. Pritom širšia pneumatika s väčším valivým

odporom pri testovaní na vozidle Kia Cee’d spôsobila o 2% vyššiu spotrebu paliva. Pre

porovnanie teda vyplýva ţe:

- Širšie pneumatiky

dávajú autu lepšie jazdné vlastnosti,

skracujú brzdnú dráhu,

majú vyšší valivý odpor.

- Uţšie pneumatiky

lepšie odolávajú akvaplaningu,

sú menej hlučné a sú pohodlnejšie,

majú menší valivý odpor a teda niţšiu spotrebu paliva. (Tuleja, 2009)

1.3 Brzdy

Brzdové zariadenia automobilov v technickej praxi môţeme rozdeliť na:

- brzdové sústavy,

- spomaľovacie sústavy.

1.3.1 Brzdová sústava

Je to systém alebo súbor zariadení, ktorý ovplyvňuje rozhodujúcim spôsobom

bezpečnosť jazdy automobilu. Jej úlohou je zníţiť rýchlosť pohybujúceho sa automobilu,

prípadne ho úplne zastaviť na stanovenej brzdnej dráhe za kaţdých prevádzkových podmienok

a zabezpečiť stojací automobil proti samovoľnému neţiaducemu pohybu aj bez prítomnosti

vodiča. Brzdy zachytávajú pohybovú energiu z hmotnosti a z rýchlosti vozidla odovzdávanú

motorom do točiacich sa kolies. Kolesá sú spomaľované trením brzdových čeľustí o brzdiace

plochy ovládané pedálom.

Poţiadavky kladené na brzdovú sústavu:

- účinne a spoľahlivé rýchle zastavenie idúceho vozidla za všetkých podmienok,

- vozidlo sa nesmie vychýliť zo smeru pohybu pri všetkých rýchlostiach,

- pri poruche alebo zlyhaní brzdy, zastaviť vozidlo na primeranej vzdialenosti.

Page 22: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

22

Obr. 8

Podrobný popis brzdovej sústavy osobného automobilu

1.3.2 Rozdelenie brzdových sústav

Podľa účelu použitia:

- Prevádzková brzda

Je brzdová sústava ovládaná vodičom automobilu a pouţíva sa pri beţnej jazde

automobilu. Väčšinou pôsobí na všetky kolesá vozidla alebo aj na celé súpravy vozidiel.

- Núdzová brzda

Je brzdová sústava ovládaná vodičom a schopná zastaviť automobil v prípadoch

zlyhania prevádzkovej brzdy.

- Parkovacia brzda

Je brzdová sústava určená na to, aby zabraňovala automobilu, stojacemu najmä na

svahu, dať do pohybu predovšetkým za neprítomnosti vodiča.

- Pomocná brzda

Je brzdová sústava, ktorej úlohou je v prípade potreby podporiť účinok prevádzkovej

brzdy.

Page 23: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

23

Podľa spôsobu ovládania:

- Kvapalinové

Zakladajú sa na princípe hydraulického prevodu a patria medzi priamočinné brzdy. Pri

zošliapnutí pedála kvapalinovej brzdy vznikne v hlavnom brzdovom valci tlak, ktorý

brzdová kvapalina rýchlo rozvedie do všetkých brzdových valčekov v kolesách.

Výhodou je okamţitá reakcia pri zošliapnutí brzdového pedála, ale aj plynulý a mäkký

účinok brzdy.

Rozdeľujú sa na:

a) jednoobvodové kvapalinové brzdy,

b) dvojobvodové kvapalinové brzdy,

c) kvapalinové brzdy s posilňovačom.

- Vzduchové

Vyznačujú sa veľkým brzdiacim účinkom a patria medzi strojové brzdy. Sila, ktorú

vodič vyvinie na pedál brzdy len reguluje intenzitu brzdenia. Pouţívajú sa

predovšetkým v nákladných automobiloch a autobusoch.

Rozdeľujú sa na:

a) jednoobvodové vzduchové brzdy,

b) dvojobvodové vzduchové brzdy,

c) vzduchové brzdy prívesu,

d) dvojobvodové dvojhadicové brzdy,

e) trojobvodové brzdy.

- Mechanické

Mechanická brzda vyuţíva vlastnosti dvojramennej páky, ktorá zväčšuje vynaloţenú

silu v pomere dĺţkam ramien. Páka pedála alebo ručná páka je s pákami brzdových

kľúčov spojená ťahadlami alebo lanami. Pouţívajú sa na motocykloch a ako parkovacie

brzdy.

- Motorové

Princíp činnosti spočíva v uzatvorení výfukového potrubia a uzatvorení prívodu paliva,

pričom motor začne pracovať ako kompresor čiţe pretlak nasávaného vzduchu a plynov

Page 24: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

24

pôsobí proti pohybu piestov a značne zvyšuje brzdiaci účinok motora. Tieto brzdy majú

niektoré druhy nákladných a úţitkových automobiloch, ktoré majú vznetové motory.

Podľa zdroja energie:

- Priamočinné

Energia potrebná k vytvoreniu brzdnej sily je vyvolaná svalovou silou vodiča.

- S posilňovačom

Energia potrebná k vytvoreniu brzdnej sily vodiča je vyvolaná svalovou silou vodiča

a jedným alebo niekoľkými ústrojenstvami pre dodávku energie.

Podľa konštrukcie:

- Bubnové

Bubnová brzda je trecia brzda, ktorej otáčajúcou sa časťou je bubon a jeho

vnútorný valcový povrch tvorí treciu plochu. Pri brzdení sú na túto plochu pritláčané

brzdové čeľuste s trecím obloţením, ktoré sú umiestnené vo vnútornom priestore bubna.

Podľa spôsobu uloţenia druhého konca rozoznávame čeľuste:

a) Otočné - sú otočne uloţené na čape, majú teda pevný otočný bod a 1° voľnosti

pohybu.

b) Voľné - sú opreté o opornú plochu a nazývajú sa plávajúce čeľuste, alebo tie čo sú

uloţené pomocou výkyvnej vzpery na čape sa nazývajú kotvové čeľuste.

Podľa zmyslu momentu obvodovej trecej sily vzhľadom k uloţeniu rozdeľujeme

čeľuste na:

a) Nábeţné: sa tlačí od brzdového kľúča ku kotvovému čapu.

b) Úbeţné: sa tlačí od kotvového čapu k brzdovému kľúču.

Druhy bubnových bŕzd:

1) Jednoduchá brzda - Simplex: má jednu nábeţnú a jednu úbeţnú čeľusť. Na

pritláčanie obidvoch čeľustí slúţi jedno spoločne ovládacie zariadenie.

2) Dvojnábeţná brzda - Duplex: má obidve čeľuste nábeţné, na pritláčanie kaţdej

čeľuste slúţi samostatné ovládacie zariadenie.

3) Brzda so spriahnutými čeľusťami - Servo: reakcia uloţenia primárnej (nábeţnej)

čeľuste sa prenáša rozperným čapom na sekundárnu čeľusť a tým na ňu začne

pôsobiť prítlačná sila väčšia ako ovládacia sila a táto čeľusť pracuje aj ako nábeţná

Page 25: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

25

s väčším účinkom v porovnaní s primárnou. K pritlačovaniu oboch čeľustí slúţi

jedno spoločné ovládacie zariadenie.

4) Dvojnábeţná brzda obojsmerná - Dou-duplex.

5) Obojsmerná brzda so spriahnutými čeľusťami - Duo-servo. (Vlk, 2006)

Obr. 9

Popis konštrukcie bubnovej brzdy

- Kotúčové

Hlavnou funkčnou časťou kotúčovej alebo diskovej brzdy je plochý otočný

kotúč, ku ktorému sa zboku pritláčajú špeciálne čeľuste (brzdové doštičky) opreté

o piest hydraulickej ovládacej sústavy. Tieto nepohyblivé časti sú uloţené v hrubom

strmeni prichytenom na pevnej časti nápravy, ktorá zachytáva reakčné sily pri brzdení.

(Kulhánek, 1997)

Trecia plocha pri brzdení je menšia, preto je merný tlak na jednotku plochy

väčší. Výhodou je rovnomerné trenie celej trecej plochy trecích blokov na rovných

plochách kotúča, dobré chladenie kotúča. Táto konštrukcia je najviac pouţívaná.

Page 26: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

26

Druhy kotúčových bŕzd:

1) kotúčová brzda s pevným strmeňom,

2) kotúčová brzda s voľným strmeňom,

3) kotúčová brzda s výkyvným strmeňom.

Obr. 10

Popis konštrukcie kotúčovej brzdy

- Pásové

Hlavnou časťou je brzdový bubon, okolo ktorého je opásaný oceľový pás a na

jeho vnútornej strane je pripevnené obloţenie. Konce pásu sú zapojené na ovládaciu

páku. Zatiahnutím páky sa súčasne pritláčajú obidva konce k bubnu. Pri rovnakej

ovládacej sile sú pásové brzdy účinnejšie ako čeľusťové, ale majú veľmi tvrdý záber.

(Kubále, 1988)

Page 27: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

27

Obr. 11

Popis konštrukcie pásovej brzdy

Spomaľovacia sústava

Sú to tzv. odľahčovacie brzdy a toto zariadenie obmedzuje rýchlosť idúceho vozidla, ale

ho nezastavuje. Pouţívajú sa najmä pri ťaţkých nákladných automobiloch, jazdných súpravách

a autobusoch . Pomocou spomaľovacej sústavy zvyšujeme jednak bezpečnosť vozidiel, ale aj

šetríme palivo, obloţenie brzdových čeľustí a pneumatiky. Medzi najpouţívanejšie brzdové

zariadenia patrí výfuková brzda alebo motorová brzda.

1.3.3 Brzdový posilňovač

Pre zníţenie ovládacej sily na brzdový pedál sa u hydraulických brzdových sústav

pouţíva podtlakový posilňovač. Zdrojom energie je podtlak, ktorý pôsobí pomocou

podtlakového posilňovača, zaradeného medzi brzdový pedál a hlavný brzdový valec. Podtlak je

u záţihových motorov odoberaný zo sacieho potrubia a u vznetových motorov podtlak vytvára

vákuové čerpadlo.

Page 28: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

28

Aktívny posilňovač brzdného účinku

V moderných brzdových systémoch sa pouţíva elektricky ovládaný aktívny posilňovač

s rozšírenými funkciami. Pre zaručenie vysokého nárastu tlaku, hlavne pri nízkych teplotách, sa

aktívny posilňovač pouţíva k predbeţnému zásobeniu čerpadla v systémoch ESP (Elektronický

Stabilizačný Program). U elektrického brzdového asistenta slúţi aktívny posilňovač ako pomoc

pri panickom brzdení. Pri adaptívnej kontrole odstupu ACC (Adaptive Cruise Control) zaisťuje

tento posilňovač s vyuţitím radarových signálov bezpečnú vzdialenosť vpredu idúceho vozidla

nezávisle na ovládaní brzdového pedála. (Vlk, 2006)

1.3.4 Moderné brzdové systémy

Styk kolesa s vozovkou, respektíve trenie v stykovej ploche medzi pneumatikou

a povrchom vozovky, má zásadný vplyv nielen z hľadiska vlastnej jazdy vozidla, ale aj jeho

jazdných vlastností a bezpečnosti prevádzky. Styková plocha, ktorá je u osobného automobilu

veľká ako ľudská dlaň, musí zaručiť prenos všetkých hnacích, brzdných a bočných síl.

Bezpečný prenos síl je zaručený len vtedy, keď sa koleso odvaľuje a nepreklzuje. Tento

ţiaduci stav môţu zaistiť len elektronicky riadené systémy protiblokovacích zariadení bŕzd ako

ABS, protipreklzové zariadenie poháňaných kolies ASR a ďalšie systémy, ktoré sú uvedené

niţšie. (Štastný – Remek, 1994)

Tieto systémy môţeme rozdeliť do dvoch kategórii:

- elektronické brzdové systémy,

- elektronické systémy regulácie dynamiky jazdy.

1.3.4.1 Elektronické brzdové systémy

Protiblokovací systém ABS

Je to tzv. záťaţová regulácia a zaisťuje správny pomer brzdných síl jednotlivých náprav

vozidla, zodpovedajúci pomeru ich okamţitých zvislých zaťaţení. Veľkosť celkovej brzdnej

sily je však závislá výlučne na sile, ktorou vodič pôsobí na brzdový pedál. Záťaţová regulácia

teda nemôţe odstrániť nebezpečenstvo blokovania kolies.

Page 29: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

29

U konvenčných brzdových sústav vodič určuje svojou noţnou silou veľkosť brzdného tlaku

a tým tieţ veľkosť brzdných momentov na kolesách vozidla. V kritických situáciách, kedy

musí vodič často prudko zabrzdiť, môţe dôjsť k zablokovaniu kolies (a to hlavne na klzkej

vozovke). Tým dochádza ku strate smerovej stability. Pouţitím elektronického

protiblokovacieho systému môţeme zabrániť nebezpečným jazdným situáciám, tzn. podstatne

zvýšiť aktívnu bezpečnosť motorových vozidiel. (Vlk, 2002)

Princíp činnosti spočíva v tom, ţe snímače na obidvoch predných kolesách a na

pastorku stáleho prevodu zadnej nápravy (trojsnímačový systém), poprípade na všetkých

kolesách (štvorsnímačový systém) merajú počas jazdy otáčky kolies. Keď rozozná riadiaca

jednotka z prijímacích signálov snímača nebezpečenstvo zablokovania kolies, aktivuje

v hydraulickej jednotke elektromagnetické ventily príslušného kolesa. Kaţdé predné koleso je

pomocou jemu príslušného elektromagnetického ventilu ovplyvňované tak, ţe prenáša najväčší

moţný brzdný účinok nezávisle na ostatných kolesách (individuálna regulácia). Na zadnej

náprave určuje koleso s niţším súčiniteľom adhézie spoločný tlak v obidvoch brzdách zadnej

nápravy (princíp „Select-low“). V dvojokruhových brzdových sústavách s usporiadaním

„predná/zadná náprava“ preberá jediný elektromagnetický ventil reguláciu zadných kolies, pri

diagonálnom usporiadaní brzdových okruhov sú k tomu potrebné dva elektromagnetické

ventily. (Vlk, 2006)

Systém EHB ( Elektro Hydrauliche Bremse, Sensotronic )

Hydraulické brzdy kolies nie sú priamo pri štandardnom reţime prevádzky

hydraulicko-mechanicky prepojené s brzdovým pedálom. Riadiaca jednotka zisťuje silu

pôsobiacu na brzdový pedál, čo znamená pokyn vodiča k brzdeniu, a pre kaţdé jednotlivé

koleso vypočíta potrebný brzdný tlak. Do tohto výpočtu sú zahrnuté charakteristické údaje

o chovaní vozidla, o preklze a o jazdných veličinách. V prípade výpadku EHB je sila, ktorou

vodič pôsobí na brzdový pedál, prenášaná klasickým spôsobom cez hydraulický valec na brzdy

kolies.

Na rozdiel od konvenčných bŕzd nevytvára systém EHB brzdný tlak v tandemovom

hlavnom brzdovom valci, ale v hydraulickej jednotke. Táto jednotka sa skladá z hydraulickej

riadiacej jednotky s ventilmi pre okruhy bŕzd na jednotlivých kolesách (HCU) a z agregátu

motor-čerpadlo-zásobník (MPSA), v ktorom sa vytvára a udrţuje hydraulický tlak. Príkazy

vydáva elektronická riadiaca jednotka ECU. Pri výpočte brzdných tlakov sa berú do úvahy aj

vonkajšie signály o okamţitom stave vozidla zo systému ABS, ESP, elektronického

Page 30: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

30

rozdeľovača brzdného tlaku EBV alebo automatického systému regulácie vzdialenosti z pred

vami idúceho vozidla. Vyhodnotením týchto signálov v ECU nám zariadenie vytvára presný

obraz o brzdných tlakoch zaručujúcich optimálne chovanie a stabilitu automobilu pri brzdení.

Napríklad pri brzdení v zákrutách môţe EHB nastaviť na brzdách vonkajších kolies vyšší tlak

ako na vnútorných kolesách. (Vlk, 2006)

Rozdeľovač brzdnej sily

Rozdeľovač brzdnej sily na nápravy vozidla, respektíve rozdeľovač brzdného tlaku

slúţi k tomu, aby medzi brzdnou silou prednej nápravy a brzdnou silou zadnej nápravy bol

dosiahnutý čo najpriaznivejší pomer. Rozdeľovač obmedzuje brzdný tlak pre zadnú nápravu

a umoţňuje zvýšenie tlaku pre predné brzdy. Týmto spôsobom je moţno priblíţiť sa ideálnemu

rozdeleniu brzdných síl, tzn. brzdná dráha sa zmenšuje a vozidlo sa chová stabilne.

Rozoznávame nasledujúce typy rozdeľovačov brzdného tlaku:

- obmedzovač brzdnej sily,

- regulátor brzdnej sily,

- záťaţový regulátor brzdnej sily,

- tlakový regulátor brzdnej sily,

- elektronický rozdeľovač brzdnej sily. (Vlk, 2006)

Elektronický rozdeľovač brzdnej sily EBD

Systém ABS s elektronickým rozdeľovaním brzdnej sily EBD zahrňuje vplyv zmeny

zaťaţenia náprav pri brzdení a reguluje brzdný tlak na nápravách. Systém EBD teda nahradzuje

obmedzovacie ventily brzdného tlaku a tzv. automatickú záťaţovú reguláciu AZR. Funkcia

EBD je dodatočný program - software k pôvodnému programu ABS a umoţňuje jemnejšiu

reguláciu tlaku u zadných kolies. Môţe pôsobiť aj pri normálnom brzdení, teda nie len pri

prudkom panickom brzdení, a to v závislosti na stave zaťaţenia vozidla a priľnavosti vozovky.

Na rozdiel od ventilu obmedzujúceho brzdný tlak na zadných kolesách alebo AZR

(automatická záťaţová regulácia brzdného účinku) nie je regulácia EBD určovaná brzdovým

tlakom, ale sklzom pneumatiky. V závislosti na sklze umoţňuje EBD zníţenie brzdného tlaku

na zadných brzdách, čím sa zvyšuje jazdná stabilita v porovnaní s konvenčnými systémami.

(Vlk, 2006)

Page 31: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

31

Brzdový asistenčný systém BAS (Brake Asisst System)

Elektronický systém BAS, resp. BA (Brake Assist) rozpozná, kedy vodič brzdí v núdzi

a nárazovo dôjde ku zvýšeniu brzdného tlaku, čiţe k účinku brzdenia. V kritickej situácii menej

skúsení vodiči zošľapujú brzdový pedál buď pomaly a veľkou silou, alebo rýchlo a malou

silou. Práve v tejto situácii sa zopne brzdový asistent. Naopak skúsený vodič zošľapuje brzdový

pedál rýchlo a veľkou silou, čím maximálne vyuţíva moţnosti brzdového systému vozidla

v spolupráci s ABS. Skúšky bŕzd ukázali, ţe skrátenie brzdnej dráhy je o 15 aţ 20 % pri

činnosti BA.

Väčšina vodičov reaguje v kritických situáciách síce rýchlo, ale na brzdový pedál

nešliapnu dostatočnou silou, čím sa samozrejme predlţuje brzdná dráha. Činnosť systému BA

je zaloţená na snímaní odporu potenciometra, ktorý sa mení vplyvom pohybu membrány alebo

brzdového pedálu. Riadiaca jednotka systému potom tento signál pri brzdení vyhodnocuje.

Pomocou stáleho porovnávania s prednastaviteľnými údajmi tak dokáţe okamţite rozoznať, ţe

došlo k rýchlemu zošliapnutiu brzdového pedálu, tzn. k núdzovému brzdeniu. V tomto

okamihu sa zapne obvod elektromagnetu, ktorý ovláda zavzdušňovací ventil pracovnej komory

posilňovača brzdnej sily, čím sa vytvorí zosilnená sila a dôjde tak k plnému brzdeniu. V tento

okamih vstupuje do riadiaceho procesu systém ABS, ktorý zabraňuje zablokovaniu kolies.

Zosilnenie sa ruší aţ po uvoľnení brzdového pedála, kedy sa rozpojí obvod

elektromagnetického ventilu. Pretoţe asistent spomaľuje vozidlo aţ na medzu blokovania

kolies, pouţíva sa brzdový asistent výhradne so systémom ABS. (Vlk, 2006)

Automatická parkovacia brzda (Bosh)

Automatická parkovacia brzda nemá páku ručnej brzdy. Tento produkt, oproti iným

riešeniam s elektromotorickým ovládaním lanka alebo elektromotormi namontovanými priamo

na strmeni kotúčovej brzdy, potrebuje menej miesta a vyţaduje niţšie náklady. Technický

princíp sa tu môţe porovnať s princípom guľôčkového pera, kde sa tlakom prsta vysunie tuha

a následne drţí pomocou zaisťovacieho mechanizmu v určenej polohe, pokiaľ sa znovu

nestlačí. Pokiaľ teda vodič stlačí spínač, aby aktivoval funkciu parkovacej brzdy, vytvorí

agregát systému ESP samočinne tlak a pritlačí tak brzdové obloţenie proti kotúču brzdy.

Následne sa zaistia strmene kotúčovej brzdy tým, ţe elektricky ovládaný magnetický ventil

integrovaný v strmeni hydraulicky riadi príslušný mechanizmus. Strmeň kotúčovej brzdy

zostáva potom bez hydraulického tlaku trvalo zablokovaný. K uvoľneniu brzdy vytvorí ESP na

Page 32: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

32

chvíľu ešte raz tlak, ktorý je vyšší ako tlak behom zaistenia. Princíp je jednoduchý

a predstavuje lacné riešenie automatickej funkcie parkovacej brzdy, obzvlášť keď je vozidlo

vybavené systémom ESP. (Vlk, 2006)

1.3.4.2 Elektronické systémy regulácie dynamiky jazdy

Protisklzový systém ASR (Anti Skid Regulation)

Tento systém je rozšírením systému ABS a má predovšetkým za úlohu zaistiť stabilitu

a riaditeľnosť vozidla pri akcelerácii. Zablokované, ale aj preklzujúce kolesá môţu prenášať iba

malé bočné sily, vozidlo je nestabilné a jeho zadná, prípadne predná, časť vybočuje. ASR

udrţuje vozidlo pod kontrolou a zvyšuje bezpečnosť. Preklzujúce kolesá vedú k vysokému

opotrebeniu pneumatík a hnacieho ústrojenstva, napríklad diferenciálu. ASR toto riziko

zniţuje. ASR má samočinne zasiahnuť, kedykoľvek to situácia vyţaduje. Z rozdielu preklzu na

hnacích kolesách môţe ASR rozlišovať medzi prejazdom zákrutou a preklzom kolies.

V protiklade s mechanickou uzávierkou diferenciálu nedochádza pri prejazde zákrutou k tzv.

„gumovaniu“ kolesa. Pokiaľ vodič prudko akceleruje, nemôţe ani uzávierka diferenciálu

zabrániť preklzu kolies. ASR (pomocou systému EMS - elektronické riadenie výkonu motora

a MSR – regulácia brzdného momentu) samočinne riadi výkon motora tak, aby kolesa

neprekĺzavali. Vodič vozidla získava pomocou kontrolky ASR informácie o situáciách

leţiacich v oblasti fyzikálnych zákonov. (Vlk, 2006)

Brzdový asistent PLUS – Systém automatického núdzového brzdenia

Je systém, sledujúci prostredníctvom radaru vpredu idúce vozidlo a pri nebezpečnom

priblíţení k nemu, vodiča včas varuje. Tento systém má schopnosť predvídať nebezpečné

situácie, a preto spadá do oblasti prevencie dopravných nehôd. (Vlk, 2006)

Elektronický stabilizačný program ESP (Electronic Stability Program)

Systémy stabilizácie jazdy sú určitým rozšírením systémov ABS a ASR. Tie umoţňujú

ovládať sklz a preklz pneumatiky (pri brzdení alebo zrýchlení) iba v pozdĺţnom smere vozidla.

Systém ESP reguluje sklz pneumatiky tieţ v priečnom smere. ESP sa skladá z hydraulického

agregátu a riadiacej jednotky vybavenej senzormi snímajúcimi a vyhodnocujúcimi jazdnú

situáciu. Hydraulický systém ESP v kritických situáciách rýchlo zvýši brzdný tlak na

jednotlivých kolesách, zabraňuje tak nechcenému šmyku. Toto zvýšenie brzdného tlaku

prebieha automaticky a bez zásahu vodiča, brzdiaci impulz tak môţe vozidlo stabilizovať

a znovu ho uviesť do správneho smeru jazdy. Podľa potreby systém taktieţ zniţuje točivý

Page 33: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

33

moment motora, čím napomáha stabilite vozidla. Uţitočnosť ESP pre vodiča sa prejaví

predovšetkým v lepšej ovládateľnosti automobilu v kritických situáciách, v zníţeniu

nebezpečia šmyku alebo strate priľnavosti k povrchu vozovky, vo vyššej stabilite vozidla vo

fyzikálnych hraniciach a v optimalizácii brzdnej dráhy. (Vlk, 2006)

Elektronická uzávierka diferenciálu EDS

Umoţňuje rozjazd a jazdu po ceste s rôznorodým povrchom tak, ţe spomaľuje koleso,

ktoré stráca priľnavosť k povrchu (pretáča sa) a cez diferenciál prenáša točivý moment na

stojace koleso. Funkcia systému EDS býva obmedzená do rýchlosti cca 40 km/h. (Hilvert,

2007)

1.3.5 Priebeh brzdenia vozidla

Obr. 12

Priebeh brzdenia vozidla až po úplné zastavenie (ideálne znázornenie)

Page 34: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

34

Sily a momenty

Ovládacia sila Fc – je sila, ktorou sa pôsobí na ovládacie ústrojenstvo.

Prítlačná sila Fs – je celková sila, ktorá pri brzdení pôsobí na drţiak obloţenia s brzdovým

obloţením a v dôsledku vzniknutého trenia sa vytvára brzdná sila.

Celková brzdná sila Ff – je súčet brzdných síl pôsobiacich na dotykových plochách všetkých

kolies, ktoré vznikajú pôsobením brzdovej sústavy a ktorých smer je opačný vzhľadom na

pohyb alebo pohybovú tendenciu vozidla.

Brzdný moment – je výsledkom súčinu trecích síl v brzdách a vzdialenosti ich pôsobiska od osi

otáčania sa kolesa.

Rozdelenie brzdnej sily – je hodnota brzdnej sily vyjadrená v percentách vztiahnutá na celkovú

brzdnú silu Ff (napríklad na prednú nápravu 60%, na zadnú nápravu 40%).

Vonkajšia charakteristická veličina (C) – je pomer výstupného momentu k vstupnému

momentu alebo výstupnej sily k vstupnej sile pri brzde.

Vnútorná charakteristická veličina (C*) – je pomer účinného polomeru brzdy, na ktorom

pôsobí celková tangenciálna sila k polomeru a na ktorý pôsobí prítlačná sila Fs.

(Pri bubnových brzdách môţu tieto hodnoty dosahovať aţ C*=10, pri kotúčových brzdách je

C*~1).

Časy pri brzdení

Proces brzdenia je z časového hľadiska charakterizovaný rôznymi časovými úsekmi.

Čas pohybu ovládacieho ústrojenstva – je čas od začiatku pôsobenia sily na ovládacie

ústrojenstvo (t0) aţ do dosiahnutia koncovej polohy (t3), ktorá zodpovedá ovládacej sile alebo

ovládacej dráhe, kedy sa uţ prejaví účinok brzdenia. To isté platí primerane aj pre uvoľňovanie

brzdy.

Čas odozvy (technické oneskorenie bŕzd) ta – je čas, ktorý uplynie od začiatku pôsobenia sily na

ovládacie ústrojenstvo aţ po vznik brzdnej sily (zvýšenie brzdného tlaku v brzdovom potrubí,

t1 - t0).

Čas nábehu brzdenia ts – je čas, ktorý uplynie od začiatku pôsobenia brzdnej sily do

dosiahnutia maximálneho tlaku v potrubí (t7 – t2). Keď vozidlo vplyvom brzdenia zastaví, tak

okamih zastavenia sa povaţuje za koniec účinného času brzdenia.

Page 35: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

35

Dráhy brzdenia

Brzdná dráha s1 – je vzdialenosť, ktorú vozidlo prejde počas účinného času brzdenia (t7 – t2).

Dráha na zastavenie s0 – je vzdialenosť, ktorú prejde vozidlo počas brzdenia (t7 – t0). Ide

o vzdialenosť, ktorú prejde vozidlo od okamihu, kedy vodič začal pôsobiť na ovládacie

zariadenie, do okamihu, kým vozidlo celkom zastaví.

Brzdné spomalenie

Okamžité spomalenie a – je podiel zníţenia rýchlosti za časovú jednotku. a = dv/dt

Stredné spomalenie na dráhe pre zastavenie amft – hodnota tohto spomalenia zodpovedá

strednej hodnote spomalenia v časovom intervale úplne skončeného spomalenia t7-t6

Zbrzdenie Z – je pomer medzi celkovou brzdnou silou Ff a na nápravu alebo nápravy vozidla

pôsobiacimi statickými celkovými hmotnostnými silami Gs (hmotnosť vozidla).

Zodpovedá pomeru brzdového spomalenia „a“ ku gravitačnému zrýchleniu „g“ (9,81 m/s2).

(Hilvert, 2007)

1.4 Metódy zisťovania dynamických vlastností automobilov

Brzdné vlastnosti motorového vozidla majú priamy vplyv na aktívnu bezpečnosť. Preto

sa účinok brzdovej sústavy dôsledne skúša. Podobne ako niektoré iné skúšky vozidiel sú

brzdné skúšky a účinok brzdovej sústavy stanovené zákonnými predpismi. Kaţdý nový

automobil musí s kladným výsledkom absolvovať pred schválením technickej spôsobilosti

k prevádzke na pozemných komunikáciách skúšky bŕzd. (Vlk, 2006)

Meradlom účinku brzdovej sústavy počas jazdy je:

- brzdná dráha,

- brzdné spomalenie,

- ovládacia sila na brzdový pedál.

1.4.1 Jazdné skúšky

Jazdné skúšky sa prevádzajú z dôvodu overenia funkcie obmedzovača brzdného účinku,

posilňovača brzdovej sústavy, protiblokovacieho zariadenia atď. Skúšky sa prevádzajú taktieţ

aj pre zistenie smerovej stability, napríklad pri nesúmernom účinku bŕzd na ľavej a pravej

strane nápravy.

Page 36: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

36

Pri brzdných skúškach sa meria:

- spomalenie vozidla,

- brzdná dráha,

- čas,

- okamţitá rýchlosť vozidla,

- tlak v ovládacej sústave,

- ovládacia sila na brzdový pedál,

- zohriatie bŕzd.

Jazdné skúšky za použitia značkovacieho zariadenia

Podstatou tohto spôsobu merania je vystreľovanie farebných značiek na vozovku,

meranie času a vzdialenosti medzi značkami. Zariadenie sa skladá z odpaľovacieho

mechanizmu, pedálového snímača, elektricky ovládaných stopiek a ďalších prvkov.

Odpaľovacie zariadenie sa upevňuje na vhodnú vonkajšiu časť vozidla a ostatné prvky sú

umiestnené vo vozidle. Hneď, ako vozidlo dosiahne predpísanú skúšobnú rýchlosť, uvedie

vodič ručným spínačom do činnosti stopky a v tom istom okamihu je súčasne odpálená prvá

značka. Vozidlo sa ešte niekoľko sekúnd ďalej pohybuje rovnomerne poţadovanou rýchlosťou.

Potom začne vodič brzdiť. V okamihu dotyku na brzdový pedál sú snímačom, ktorý je na ňom

umiestnený, vysielané súčasne dva signály a to impulz pre odpálenie značky a impulz pre

zastavenie stopiek. Po zastavení vozidla sa odmeria vzdialenosť s1 medzi prvou a druhou

značkou, vzdialenosť s2 medzi druhou značkou a odpaľovacím zariadením na zabrzdenom

vozidle a odčíta sa čas t zmeraný stopkami. Zo vzdialenosti s1 medzi oboma značkami a časom

t sa vypočíta skutočná východisková rýchlosť. Vzdialenosť s2 udáva brzdnú dráhu.

Behom skúšobného brzdenia musí vodič zároveň sledovať ukazovateľ ovládacej sily

pôsobiacej na pedál. Snímač tejto sily respektíve „Pedometer“ sa montuje na brzdový pedál.

Počas jazdnej skúšky nesmie ovládacia sila prekročiť predpísanú dovolenú hodnotu a zároveň

nesmie ani na chvíľu dôjsť k zablokovaniu niektorého kolesa. Robia sa najmenej štyri merania.

Elektronický merač ovládacej sily na brzdový pedál meria sily v rozsahu od 0 do 1500 N.

Skladá sa zo snímača, káblu a vyhodnocovacieho prístroja s baterkou. Ovládacia sila je

indikovaná na digitálnom displeji.

Page 37: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

37

Jazdné skúšky za použitia decelometrov

Decelometre sú najjednoduchšie prístroje pre skúšanie účinku brzdovej sústavy

a pouţívajú sa len pre hrubé orientačné meranie. Tieto prístroje priamo ukazujú najväčšiu

hodnotu spomalenia vozidla pri brzdení, ktorá je v tomto prípade kritérium brzdného účinku.

Ich funkcia je väčšinou odvodená z pohybu kyvadla. Jednoduché prístroje pre zisťovanie

spomalenia sú vybavené registračným zariadením (decelografmi). Závaţie o určitej hmotnosti

pohyblivo uloţené v jednej rovine sa pri brzdení pohybuje proti pruţine. Pohyb závaţia úmerný

spomaleniu, sa mechanizmom prenáša na zapisovací hrot. Tento hrot zaznamenáva na

registračný papier veľkosť spomalenia. Prístroj je spravidla taktieţ vybavený snímačom

ovládacej sily na brzdový pedál. Hodnota tejto sily je tieţ zaznamenávaná. Obe sledované

veličiny sú merané v závislosti od času. Zo záznamu môţeme vyhodnotiť hodnotu najväčšieho

spomalenia, strednú hodnotu plného brzdného spomalenia a veľkosť ovládacej sily, ktorá pri

plnom spomalení pôsobila na brzdový pedál.

Jazdné skúšky za použitia vlečeného piateho kolesa

Vlečené piate koleso je viacúčelové zariadenie, ktoré slúţi k dynamickým jazdným

skúška, teda aj ku skúškam brzdných vlastností vozidiel. Registračný prístroj vyhodnotí

elektrické impulzy automaticky a na ukazovateli sa dá priamo odčítať skutočná rýchlosť

vozidla pred brzdením a výsledná brzdná dráha. Existujú taktieţ snímače sklzu kolies

(fotoelektrické snímače impulzu pripevnené ku kolesám vozidla).

Jazdné skúšky za použitia optických snímačov

Vlastný snímač meria okamţitú rýchlosť jazdy a prídavné zariadenie (mikropočítač)

počíta brzdnú dráhu a spomalenie vozidla. Hodnoty môţeme odčítať na číslicovom displeji.

Pripojená tlačiareň umoţňuje prehľadný záznam. (Vlk, 2003)

Optické snímače od firmy DARTON TECHNOLOGY

Correvit®

L-350 – Viď. obrázok Obr. 13 d). Je to jednoosový snímač na meranie pozdĺţnej

dynamiky vozidla. Dá sa ním dosiahnuť neobyčajná presnosť merania na vozovkách pokrytých

Page 38: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

38

ľadom, snehom alebo vodou. Tento odľahčený snímač je evolučným vývojovým stupňom

bezkontaktných optických snímačov s pokrokovou optikou.

Correvit®

LF II P – Viď. obrázok Obr. 13 a), b), e). Je veľmi ľahký a kompaktný snímač a

vďaka špeciálnemu sklenenému krytu optiky je vhodný pre alternatívne moţnosti montáţe na

vozidle, napríklad pod vozidlom.

Correvit®

S-350 - Viď. obrázok Obr. 13 g). Vyznačuje sa neobyčajnou presnosťou v najťaţších

podmienkach. Kvôli kompaktnej a ľahkej konštrukcii môţe byť inštalovaný na vozidle behom

niekoľkých sekúnd a vďaka jeho značne rozšíreným pracovným pásmam senzor S-350 je

ideálne vhodný pre merania nákladných vozidiel, autobusov a off-road vozidiel.

Correvit®

SF II P - Viď. obrázok Obr. 13c ), f). Je navrhnutý pre aplikácie v motoristickom

športe a veľmi náročné merania dynamiky vozidiel v ultraľahkom prevedení. Stal sa veľmi

obľúbeným pre merania na okruhoch F1 a prináša mimoriadnu presnosť pri meraní uhla

smerových odchýlok. Vďaka kompaktným rozmerom a nízkej váhe bol najvýznamnejšími

výrobcami a subdodávateľmi zvolený pre plnú integráciu do vozidla. Snímač CORREVIT®

SF-II P umoţňuje simultánne meranie pozdĺţnej, priečnej a celkovej rýchlosti ako aj uhla

smerových odchyliek.

Obr. 13

Optické snímače na meranie dynamických vlastností vozidla od firmy DARTON

TECHNOLOGY

Page 39: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

39

Optické snímače od firmy Maschinenbau Haldenwang – MAHA

VZM 300 – Vid. obrázok Obr. 14. Je to decelometer vyvinutý špeciálne pre meranie brzdnej

decelerácie. Je moţné spraviť 14 rôznych meraní. Má integrovanú maticovú tlačiareň pre

okamţité vytlačenie grafov a nameraných hodnôt. Je tieţ vybavený pedometrom na meranie

účinku sily vyvinutej na brzdový pedál. Má zabudovaný digitálny displej a alfa numerickú

klávesnicu pre zadanie údajov o vozidle. Batéria vydrţí pribliţne 50 meraní a namerané dáta je

moţné stiahnuť do PC pomocou RS 232 alebo IrdA portu.

Obr. 14

Optický snímač VZM 300 na meranie dynamických vlastností vozidla od firmy MAHA

Optické snímače od firmy Inventure

XL Meter™ Pro Gamma – Vid. obrázok Obr. 15. Je to tretia generácia tradičných XL metrov,

ktorý je vylepšený o 14- bitovú meraciu technológiu. So zväčšenou pamäťovou kapacitou môţe

spraviť aţ osem nezávislých meraní bez pripojenia a stiahnutia dát na PC. Nové funkcie ako

synchronizácia resp. časové porovnávanie a diaľkový ovládač nám umoţnia pohodlnejšie

pouţitie tohto zariadenia.

Page 40: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

40

2 Cieľ práce

Cieľom mojej bakalárskej práce je posúdenie brzdných vlastností vozidiel a pneumatík

vybraných výrobcov v definovaných podmienkach. Pozornosť bude zameraná na dve vozidlá

rovnakého výrobcu, ale s odlišným rokom výroby. V práci sa zameriam na letné pneumatiky

značky Continental a Michelin a brzdový systém s ABS u jedného vozidla a bez ABS

u druhého vozidla.

Page 41: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

41

3 Metodika práce

Pri posudzovaní brzdných charakteristík je dôleţité dodrţať správny sled operácií, ktoré

postupne a logicky za sebou nasledujú. V mojej práci volím nasledovný postup:

- Dokonalé oboznámenie sa s danou témou podľa zadávacieho protokolu,

- preštudovanie a spracovanie problematiky z dostupných zdrojov,

- podrobné preštudovanie dostupných meracích metód potrebných k mojej bakalárske

práci,

- voľba meracej metódy XL Meter™ ,

- návrh postupnosti jednotlivých krokov merania,

- voľba miesta, kde sa meranie uskutoční,

- zabezpečenie motorových vozidiel potrebných k meraniu,

- príprava meracích pomôcok potrebných k meraniu,

- konkrétne experimentálne meranie,

- vytýčenie presnej dráhy merania,

- dokumentácia parametrov meraných vozidiel,

- zozbieranie údajov o pneumatikách u oboch vozidiel,

- meranie tlaku a hĺbky dezénu na pneumatikách,

- inštalácia meracieho zariadenia XL Meter™ na skúšané vozidlo Suzuki Swift 1.0 GL

bez ABS,

- rozbehnutie vozidla na rýchlosť 40 km/h; 60 km/h, 90km/h a prudké zošliapnutie brzdy,

- okamţité zaznamenanie údajov z XL Meter™,

- zaznačenie začiatku brzdenia všetkých kolies,

- meranie a zaznamenanie brzdnej dráhy jednotlivých kolies pomocou prístroja

Rollmeter,

- demontáţ zariadenia XL Meter™ zo skúšaného vozidla,

- napojenie meracieho prístroja XL Meter™ na počítač a následné stiahnutie dát

a parametrov získaných pri meraní,

- zopakovanie metódy merania na vozidle Suzuki Swift 1.3 s ABS,

- ukončenie a vyhodnotenie meracieho procesu,

- zhodnotenie samostatnej bakalárskej práce.

Page 42: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

42

4 Výsledky práce

Pre dosiahnutie výsledkov a parametrov potrebných k docieleniu témy mojej bakalárskej

práce sme pouţili meracie zariadenie XL Meter™ Pro. Je to univerzálne zariadenie a moţno

ním zmerať tieto parametre:

Brzdnú dráhu so, [m]

Skutočnú rýchlosť vo, [km.h-1

]

Čas brzdenia tbr, [s]

Brzdné spomalenie MFDD, [m/s2]

Zrýchlenie a, [s]

Obr. 15

Prístroj XL Meter™ Pro s vákuovou prísavkou

Prístroj sa vyrába v Maďarsku a manipulácia s ním je veľmi jednoduchá a rýchla. Ako

zdroj tu slúţia štyri baterky typu AA. Pri meraní sa XL Meter™ umiestni z vnútra na čelné

sklo pribliţne do stredu pod spätné zrkadlo a to pomocou vákuovej prísavky. Keďţe čelné sklo

má iný sklon, je prístroj moţné nastaviť sklonu čelného skla v pozdĺţnom smere a v priečnom

smere ho je nutné dať do vodorovnej polohy. Pri montáţi pomáhajú čísla na displeji, ktoré nám

Page 43: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

43

vyznačujú presnú polohu zariadenia. Prístroj je v správnej polohe len vtedy, ak sú číselné

hodnoty nulové.

Obr. 16

Umiestnenie XL Metra na skúšanom vozidle Suzuki Swift 1.3

Do prevádzky ho uvedieme stlačením tlačidla na pravej strane prístroja, čím sa začína

proces zberania údajov. Potom meranie môţeme začať. XL Meter nám začne zaznamenávať

rýchlosť vozidla a jeho zrýchlenie a po dosiahnutí potrebnej rýchlosti môţeme zošliapnuť

brzdu. V tomto okamihu sa začne zaznamenávať čas brzdenia, dráha brzdenia a brzdné

spomalenie. Po skončení procesu brzdenia stlačíme tlačidlo na ľavej strane prístroja a tým

ukončíme fázu zberania údajov a ich vyhodnotenie. XL Meter si pamätá tri nezávislé merania,

ktoré ukladá so pamäťovej jednotky. Výhodou tohto prístroja je aj moţnosť práce

v slovenskom jazyku. Prístroj nám na svojom displeji okamţite po meraní ukáţe namerané

parametre a my si ich môţeme veľmi jednoducho zaznamenať. Zariadenie po troch meraniach

napojíme pomocou sériového portu RS 232 k notebooku alebo stolovému počítaču.

Kompatibilitu a prenos dát z XL metra do počítača nám zabezpečuje softvér XL VisionTM , ktorý

plne spolupracuje s operačným systémom Microsoft Windows.

Výsledky merania sa nám ukáţu v podobe troch grafov viď obrázky Obr. 18, 21, 23, 25,

27, 29. Prvý graf nám hovorí o brzdnom spomalení, z druhého vidíme priebeh skutočnej

rýchlosti vozidla a tretí graf vyjadruje brzdnú dráhu a to všetko v závislosti na čase.

Z grafov, ale aj z dole uvedených údajov sme odčítali parametre a výsledkom boli jasné

a presné hodnoty o zrýchlení, spomalení a dráhe vozidla, ale aj vplyv preraďovania stupňov.

Page 44: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

44

Výrobca udáva odchýlku 2 km/h pri rýchlosti 100 km/h, čo je zanedbateľná hodnota a navyše

naše merania dosahovali najvyššiu rýchlosť 90 km/h.

4.1 Vlastné meranie

Pre meranie bola dôleţitá voľba miesta merania. Miesto na meranie musela byť

nefrekventovaná rovná a zachovalá vozovka bez výmoľov a hrboľov. Do úvahy prichádzali tri

miesta: cesta vedľa diaľničnej prípojky na Bratislavu (E58, E571) , ktorá nezodpovedala

poţiadavkám merania z dôvodu zlého stavu vozovky; ďalej letisková plocha v Janíkovciach,

ktorá v čase merania bola v prevádzke a tým pádom sme merania na nej nemohli uskutočniť.

Ako posledná vyhovujúca bola cesta pri letisku v Janíkovciach. Vozovka bola zachovalá

a málo frekventovaná, čím spĺňala poţiadavky k meraniu.

Tab. 1

Vonkajšie podmienky merania

Druh vozovky Asfaltová

Miesto merania Cesta pri letisku v Janíkovciach

Teplota vozovky 23°C

Teplota vzduchu 20°C

Vietor Slabý premenlivý

Po zvolení vozovky a stanovení úseku merania som začal s odčítavaním parametrov

z technických preukazov oboch skúšaných vozidiel, ale aj parametrov pneumatík. Všetky

parametre uvádzam v tabuľkách Tab. 2 a Tab. 3. Tlak v pneumatikách som meral pomocou

plastového prístroja na meranie tlaku v pneumatikách typu YH-9202 do 517 kPa a hĺbku

dezénu pomocou posuvného meradla s nóniom značky Mitutoyo (Made in Japan) do 150 mm

o presnosti 0,05mm.

Page 45: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

45

Tab. 2 Namerané hodnoty a parametre pneumatík vozidla Suzuki Swift 1.0 GL

Druh vozidla Suzuki

Továrenská značka, typ Swift GL

Rok výroby vozidla 2003

Plný výkon motora v kW pri ot.min-1 39 kW / 5700 ot/min-1

Zdvihový objem valcov (cm3 ) 993.0 cm

3

Prevádzková hmotnosť (kg) 787 kg

Počet najazdených kilometrov na vozidle 78 000 km

ABS Nie

Továrenská značka pneumatík Michelin, GREEN-X

Rozmery pneumatík 155/70 R13 75T

Rok výroby pneumatiky 1208

Druh pneumatík Letné pneumatiky

Druh kolies Diskové

Tlak v pneumatike Predné Ľavé 250 kPa

Tlak v pneumatike Predné Pravé 260 kPa

Tlak v pneumatike Zadné Ľavé 250 kPa

Tlak v pneumatike Zadné Pravé 260 kPa

Hĺbka dezénu Predné Ľavé 5 mm

Hĺbka dezénu Predné Pravé 6 mm

Hĺbka dezénu Zadné Ľavé 5,5 mm

Hĺbka dezénu Zadné Pravé 5,5 mm

Obr. 17 Meranie tlaku a hĺbky dezénu pneumatík

Page 46: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

46

Tab. 3

Namerané hodnoty a parametre pneumatík u vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS

Druh vozidla Suzuki

Továrenská značka, typ Swift

Rok výroby vozidla 2006

Plný výkon motora v kW pri ot.min-1 67,50 kW / 5800 min-1

Zdvihový objem valcov ( cm3 ) 1 328.0 cm

3

Prevádzková hmotnosť ( kg ) 1 065 kg

Počet najazdených kilometrov na vozidle 27 371 km

ABS Áno

Továrenská značka pneumatík Continental, Premium Contact

Rozmery pneumatík 185/60 R15 84H

Rok výroby pneumatiky 3707

Druh pneumatík Letné pneumatiky

Druh kolies Diskové zo zliatin ľahkých kovov

Tlak v pneumatike Predné Ľavé 180 kPa

Tlak v pneumatike Predné Pravé 260 kPa

Tlak v pneumatike Zadné Ľavé 260 kPa

Tlak v pneumatike Zadné Pravé 260 kPa

Hĺbka dezénu Predné Ľavé 6 mm

Hĺbka dezénu Predné Pravé 6 mm

Hĺbka dezénu Zadné Ľavé 5 mm

Hĺbka dezénu Zadné Pravé 5 mm

Po zaznamenaní a spracovaní všetkých údajov sme upevnili meracie zariadenie XL

Meter™ na vnútornú stranu čelného skla a začali sme s potrebnými meraniami, ktoré

prebiehali v troch odlišných rýchlostiach zo 40 km/h, 60 km/h a 90 km/h. Vozidlá boli z kaţdej

rýchlosti prudko zabrzdené a následne sme merali brzdnú dráhu kaţdého kolesa pomocou

prístroja Rollmeter značky Wendzel a odčítali hodnoty z XL Metra.

Page 47: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

47

4.1.1 Meranie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS

Skôr ako opíšem priebeh merania na danom vozidle musím spomenúť konštrukciu

brzdovej sústavy Suzuki Swift 1.0 GL vyrobeného v roku 2003. Jedná sa o klasické prevedenie

a usporiadanie bŕzd teda s kotúčovými brzdami na prednej náprave a bubnovými brzdami na

zadnej náprave a to kvapalinovej brzdovej sústavy s posilňovačom brzdenia bez ABS.

Automobil sa pri brzdení z pribliţnej rýchlosti pohybujúcej sa okolo 40 km/h správal

normálne, nedošlo ani k vychýleniu vozidla z jeho brzdnej dráhy. Viditeľnosť brzdnej stopy

bola dobrá a nami nameraná celková brzdná dráha leţala v rozmedzí 12,7 metra.

Obr. 18

Grafické znázornenie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS

z nájazdovej rýchlosti 44 km/h, na suchej vozovke s letnými pneumatikami Michelin

Page 48: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

48

Obr. 19 Brzdná dráha vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS z rýchlosti 44 km/h

Keď sme vozidlo rozbehli z rýchlostnej hladiny okolo 60 km/h na správaní sa to

prejavilo vychýlením vozidla z jeho brzdnej dráhy a následne pískaním pneumatík a jemne

citeľným zápachom spálenej gumy. Brzdná stopa bola v tomto prípade veľmi dobre viditeľná.

Nami nameraná brzdná dráha bola 19,7 metra, čo je o 7 metrov viac ako pri meraní

s predpísanou rýchlosťou 40 km/h.

Obr. 20 Brzdná dráha vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS z rýchlosti 65 km/h

Page 49: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

49

Obr. 21

Grafické znázornenie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS

z nájazdovej rýchlosti 65 km/h, na suchej vozovke s letnými pneumatikami Michelin

Ako posledná nasledovala rýchlosť cca 90 km/h. Tu sa auto prekvapujúco mierne

vychýlilo z brzdnej dráhy, a to z dôvodu zabehnutia respektíve zapečenia brzdových kotúčov

uţ pri predchádzajúcom meraní zo 60 km/h. Pískanie pneumatík bolo ráznejšie a nechýbal ani

dym a zápach spálenej pneumatiky. Nameraná brzdná dráha bola 36 metrov čo je o 16,3 metra

dlhšia ako pri rýchlosti cca 60 km/h a o 23,3 metra pri meraní s cca 40km/h.

Page 50: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

50

Obr. 22 Brzdná dráha vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS z rýchlosti 86 km/h

Obr. 23

Grafické znázornenie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS

z nájazdovej rýchlosti 86 km/h, na suchej vozovke s letnými pneumatikami Michelin

Page 51: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

51

V tabuľke Tab. 4 uvádzam namerané parametre XL Metrom a nami namerané hodnoty

brzdnej dráhy jednotlivých kolies pomocou Rollmetra. Hodnoty ako brzdná dráha nameraná

podľa prístroja a nami nameraná brzdná dráha sa líšia z dôvodu odchyliek pri meraní, ktoré

boli spôsobené slabou viditeľnosťou začiatku brzdnej stopy. Taktieţ predpísaná úroveň

rýchlosti bola odlišná od dosiahnutej skutočnej rýchlosti a to z toho dôvodu, ţe bolo veľmi

obtiaţne dodrţať presnú predpísanú rýchlosť.

Tab. 4 Namerané hodnoty pre Suzuki Swift 1.0 GL bez ABS

Druh vozidla Suzuki Swift 1.0 GL ; rok výr. 2003

Typ pneumatiky Letné pneumatiky ; Michelin 155/70 R13 75T GREEN-X, rok výr. 1208

Priemerná hĺbka

dezénu na

pneumatike

5,5 mm

Druh vozovky Asfaltová

Predpísaná

rýchlosť. 40 km.h

-1 60 km.h

-1 90 km.h

-1

Skutočná

nameraná

rýchlosť

44,04 km.h-1

65,92 km.h-1

86,6 km.h-1

Viditeľnosť

stopy Slabá Dobrá Veľmi dobrá

Čas brzdenia 1,60 s 2,38 s 3,22 s

Brzdné

Spomalenie 7,78 m.s

-2 7,58 m.s

-2 7,47 m.s

-2

Brzdná dráha

nameraná podľa

prístroja

9,80 m 21,75 m 38,68 m

Nami nameraná

brzdná

dráha

[m]

Predné ľavé

koleso

Predné pravé

koleso

Predné ľavé

koleso

Predné pravé

koleso

Predné ľavé

koleso

Predné pravé

koleso

10,1 10,1 17,3 17,2 35,8 36,0

Zadné ľavé

koleso

Zadné pravé

koleso

Zadné ľavé

koleso

Zadné pravé

koleso

Zadné ľavé

koleso

Zadné pravé

koleso

7,7 7,8 17,3 17,0 33,4 33,6

Nábeh brzdenia 2,6 m

(veľmi slabo viditeľný) 2,4 m Nebolo moţné zmerať

Celková

nameraná brzdná

dráha

12,7 m 19,7 m 36 m

Page 52: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

52

4.1.2 Meranie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS

Konštrukcia brzdovej sústavy tohto typu vozidla je podobná predchádzajúcej. Ide

o klasické vyhotovenie s kotúčovými brzdami na prednej náprave a s bubnovými brzdami na

zadnej náprave, ktoré sú ovládané kvapalinovými priamočinnými brzdami s posilňovačom

brzdného účinku a navyše sú vybavené protiblokovacím systémom ABS. Tento systém

ovplyvnil naše meranie veľkou mierou, či uţ z pohľadu kratšej brzdnej dráhy alebo menej

viditeľnej alebo skôr ţiadnej brzdnej stopy.

Pri prvom meraní z cca 40 km rýchlostnej hladiny sa vozidlo na vozovke nesprávalo

nijak zvláštne. Teda neprišlo k ţiadnemu vychýleniu z brzdnej dráhy alebo k inému prejavu

toho, ţe u vozidla došlo k náhlemu zošliapnutiu brzdového pedála. Dôkazom toho je aj veľmi

slabá viditeľnosť brzdnej stopy. Najväčšia brzdná dráha pre predné pravé koleso, ktorá bola

nami nameraná, bola 8,4 metra, ale treba počítať s moţnými nepresnosťami z dôvodu

spomínanej veľmi slabej viditeľnosti brzdnej stopy.

Obr. 24 Brzdná dráha vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS z rýchlosti 47 km/h

Page 53: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

53

Obr. 25

Grafické znázornenie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS

z nájazdovej rýchlosti 47 km/h, na suchej vozovke s letnými pneumatikami Continental

Pri pribliţnej 60 km rýchlostí sa správanie vozidla oproti predchádzajúcemu meraniu

nezmenilo. Automobil zostal vo svojej brzdnej dráhe bez menšieho vychýlenia a viditeľnosť

brzdnej stopy bola taktieţ veľmi slabá. Brzdnú dráhu, ktorú sa nám podarilo namerať tieţ

uvádzam s moţnými chybami a to najväčšia hodnota bola pre prednú nápravu 15,7 metra.

V porovnaní s cca 40 km rýchlosťou sa brzdná dráha zväčšila o 7,3 metra.

Page 54: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

54

Obr. 26 Brzdná dráha vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS z rýchlosti 64 km/h

Obr. 27

Grafické znázornenie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS

z nájazdovej rýchlosti 64 km/h, na suchej vozovke s letnými pneumatikami Continental

Page 55: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

55

Ako posledný nasledoval rozbeh vozidla a prudké zošliapnutie brzdy z presnej rýchlosti

90 km/h. Vozidlo si opäť udrţalo brzdnú dráhu v priamom smere, moţno len s malým

nepatrným vychýlením. Počas brzdenia sme spozorovali len malý piskot pneumatík.

Viditeľnosť stopy bola zas veľmi slabá, čo sa prejavilo na meraní celkovej brzdnej dráhy,

ktorej hodnoty obsahujú nepresnosti. Jej dĺţka je 20 metrov čo je o 4,3 metra viac ako pri

rýchlosti z cca 60 km/h a 11,6 metra z rýchlosti pribliţne 40 km/h.

Obr. 28

Brzdná dráha vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS z rýchlosti 90 km/h

Page 56: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

56

Obr. 29

Grafické znázornenie brzdných charakteristík vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS

z nájazdovej rýchlosti 90 km/h, na suchej vozovke s letnými pneumatikami Continental

Hodnoty, ktoré uvádzam v tabuľke Tab. 5 obsahujú odchýlky vzniknuté pri meraní a to

v odseku nami nameraná brzdná dráha. Príčinou bola veľmi slabá viditeľnosť brzdnej stopy

pri všetkých meraniach. Taktieţ sa tu líšia hodnoty rýchlosti a to predpísanej a skutočnej

z dôvodu obtiaţnosti dodrţania permanentnej rýchlosti.

Page 57: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

57

Tab. 5

Namerané hodnoty pre Suzuki Swift 1.3 s ABS

Druh vozidla Suzuki Swift 1.3 ; rok výr. 2006

Typ pneumatiky Letné pneumatiky; Continental Premium Contact, 185/60 R15 84H, rok výr. 3707

Priemerná hĺbka

dezénu na

pneumatike

5,5 mm

Druh vozovky Asfaltová

Predpísaná

rýchlosť. 40 km.h

-1 60 km.h

-1 90 km.h

-1

Skutočná

nameraná

rýchlosť

47,63 km.h-1

64,40 km.h-1

90,01 km.h-1

Viditeľnosť

stopy Veľmi slabo viditeľná Stopa nie je viditeľná

Veľmi slabo viditeľná aţ nie

je viditeľná

Čas brzdenia 1,66 s 2,22 s 2,97 s

Brzdné

Spomalenie 8,94 m.s

-2 9,30 m.s

-2 9,20 m.s

-2

Brzdná dráha

nameraná podľa

prístroja

11,77 m 21,39 m 38,44 m

Nameraná

brzdná

dráha

[m]

Predné ľavé

koleso

Predné pravé

koleso

Predné ľavé

koleso

Predné pravé

koleso

Predné ľavé

koleso

Predné pravé

koleso

7,4 8,4 15,7 !

Moţné chyby

15,7 ! Moţné chyby

15,0 ! Moţné chyby

20,0 ! Moţné chyby

Zadné ľavé

koleso

Zadné pravé

koleso

Zadné ľavé

koleso

Zadné pravé

koleso

Zadné ľavé

koleso

Zadné pravé

koleso

5 5,9 13,3 !

Moţné chyby 13,3 !

Moţné chyby 12,6 !

Moţné chyby 17,6 !

Moţné chyby

Nábeh brzdenia Nebolo moţné zmerať Nebolo moţné zmerať Nebolo moţné zmerať

Celková

nameraná brzdná

dráha

8,4 m 15,7 m 20 m

Page 58: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

58

5 Diskusia

Z uvedených grafov, obrázkov a tabuliek vieme posúdiť brzdné charakteristiky

jednotlivých vozidiel značky Suzuki Swift. Najlepšie hodnoty z hľadiska bezpečnosti a brzdnej

dráhy dosahovalo vozidlo Swift 1.3 s protiblokovacím systémom ABS. Na jeho brzdnú dráhu

mali aj veľký vplyv pneumatiky značky Continetal PremiumContact 185/60 R15.

Automobil sa pri brzdení správal pokojne a nedošlo k vychýleniu z brzdnej dráhy pri

ţiadnej z rýchlosti. Naopak u skúšaného vozidla Suzuki Swift 1.0 GL došlo k vychýleniu

brzdnej dráhy v dvoch nájazdových rýchlostiach a to pri cca 60 km/h a cca 90 km/h. Pri brzdení

pneumatiky vozidla viditeľne dymili a pískali. Príčinou tohto prejavu je fakt, ţe automobil

nemal protiblokovací systém ABS a pneumatiky Michelin 155/70 R13, ktorými je vozidlo

vybavené sú oveľa uţšie ako u druhého skúšaného vozidla, a tým pádom sú menej rozmerovo

stabilné, dávajú autu horšie jazdné vlastnosti a majú malú styčnú plochu s vozovkou, čím

predlţujú brzdnú dráhu. Tieto fakty mali za následok to, ako sa auto chovalo pri brzdení. Je

zrejmé, ţe vozidlo Suzuki Swift 1.3 s protiblokovacím systémom ABS a širším profilom

pneumatiky má oveľa lepšie jazdné vlastnosti, širšiu styčnú plochu a tým pádom aj kratšiu

brzdnú dráhu. Ale zato širší profil pneumatiky nesie so sebou aj nevýhody, ktoré sa prejavujú

v podobe väčšieho valivého odporu, čo má za následok vyššiu spotrebu paliva, pneumatiky sú

oveľa hlučnejšie, pri akvaplaningu sa široké pneumatiky stávajú skôr neovládateľnými

a strácajú kontakt s mokrou vozovkou, resp. majú kratší dojazd.

Z hľadiska bezpečnosti som pri meraní bol svedkom toho, aký veľký rozdiel na brzdnej

dráhe nesie zabrzdenie vozidla zo 40 km/h a len 20 km väčšia rýchlosť zo 60 km/h. Extrémom

je porovnanie rýchlosti 60 km a 90 km/h. Takéto „nepatrné“ zvýšenie rýchlosti na vozidle má

veľké ovplyvnenie, respektíve predĺţenie brzdnej dráhy, čo v niektorých situáciách pri

kritickom a náhlom brzdení môţe často krát zachrániť ţivot človeka.

Za porovnanie tu stoja hodnoty brzdného spomalenia, čiţe podielu zníţenia rýchlosti za

časovú jednotku skúšaných vozidiel. Pri rýchlosti cca 40 km/h dosahoval automobil Swift 1.0

GL hodnoty brzdného spomalenia 7,78 m.s-2

a Swift 1.3 dosahoval hodnoty 8,94 m.s-2

. Z toho

vyplýva, ţe automobil Swift 1.3 má väčší podiel na zníţení rýchlostí o 1,16 m.s-2

viac ako

Swift 1.0 GL. Pri rýchlosti cca. 60 km/h automobil Suzuki Swift 1,3 dosahoval o 1,72 m.s-2

hodnotu vyššiu ako Swift 1,0 GL. Pri rýchlosti 90 km/h sa táto hodnota zvýšila o 1,73 m.s-2

,

teda nameraná hodnota u Swift 1.0 GL bola 7,47 m.s-2

a u vozidla Swift 1.3 aţ 9,20 m.s-2

.

V percentuálnom vyjadrení bol pri rýchlosti cca 40km/h rozdiel v spomalení 12,9 %, pri

rýchlosti cca 60km/h 18,4 % a pri rýchlosti cca 90 km/h bol rozdiel 18,8 %.

Page 59: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

59

Vozidlo Suzuki Swift 1,3 dosahovalo vyššie a tým aj oveľa lepšie hodnoty brzdného

spomalenia. Zaujímavosťou je aj to, ţe na suchom asfalte moţno dosiahnuť hodnotu brzdného

spomalenia niekedy o trošku väčšiu ako hodnotu zrýchlenia v gravitačnom poli Zeme to

znamená a = 9,81 m.s-2

a to vďaka vzájomnej interakcií nerovnosti povrchu pneumatiky a

povrchu vozovky. Chcem poukázať aj na časy brzdenia, ktoré nemôţem s presnosťou porovnať

z dôvodu odlišnej nájazdovej rýchlosti skúšaných vozidiel, ale určite stojí za povšimnutie, ţe

Swift 1.0 GL pri menšej rýchlosti teda 86,6 km/h ako Swift 1.3 pri 90,01 km/h potreboval

o 0,25 sekundy väčší čas potrebný na zabrzdenie.

Parametre, ktoré sme získali pri meraní poukazujú na to, ţe nie kaţdé auto dokáţe

rovnako spomaliť a dosiahnuť rovnakú brzdnú dráhu a brzdné spomalenie. Pri kaţdom

nasadaní za volant je potrebné si uvedomiť, ţe kaţdý automobil je odlišný a to nielen výzorom,

výkonom motora, ale aj brzdnými a jazdnými charakteristikami a tak sa treba aj k nemu

správať a s rozumom ho ovládať.

Page 60: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

60

Záver

Problematika brzdných charakteristík vozidiel je veľmi komplexná. Tak som k nej

pristupoval aj pri tvorbe svoje bakalárskej práce. Vychádzal som z teoretických predpokladov,

ktoré som potom aplikoval v praxi, pri meraní. Výsledky, ktoré som meraním získal, sú

potrebné pre posúdeniu brzdných charakteristík jednotlivých druhov vozidiel a pneumatík.

S presnosťou môţeme pomocou nich porovnávať brzdné spomalenia skúšaných vozidiel.

Na základe dosiahnutých výsledkov môţem povedať, ţe vozidlo, ktoré je vybavené

elektronickými bezpečnostnými systémami pre riadenie dynamiky jazdy a pneumatikami

s dobrými záberovými momentmi a širokým profilom, vo väčšej miere prispieva k

bezpečnosti cestnej premávky ako vozidlo s konvenčným vybavením brzdovej sústavy a úzkym

profilom pneumatiky. Vozidlo s konvenčnými brzdami je väčším rizikom nielen pre plynulý

chod v doprave, ale aj pre účastníkov cestnej premávky a hlavne chodcov, ktorí sú tieţ častými

obeťami nepozornosti vodiča a nedostatočným technickým vybavením vozidla a jeho

zanedbaným stavom.

Na úplný záver by som chcel len podotknúť, ţe automobilová doprava je povaţovaná za

jeden z najnebezpečnejších druhov prepravy ľudí. Treba však brať do úvahy fakt, ţe samotný

automobil ako taký nebezpečný nie je, nebezpeční sú vodiči, ktorý k nemu nezodpovedne

pristupujú.

Page 61: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

61

Zoznam použitej literatúry

1. HILVERT, Juraj. 2007. Výkladový slovník automobilizmu. 1. vyd. Bratislava : DLX

Slovakia s.r.o., 2007. 454 s. ISBN 978-80-900972-8-5

2. KUBÁLE, Josef. 1988. Motorové Vozidlá. 1. vyd. Bratislava : Príroda, 1988. 216 s.

3. KULHÁNEK, Jaroslav. 1997. Motorové Vozidlá. 4. vyd. Bratislava : Príroda, 1997. 248 s.

ISBN- 80-07-00973-6

4. MARCÍN, Jiří, ZÍTEK, Petr. 1985. Pneumatiky. Gumárenské výrobky 1. 1. vyd. Praha :

Nakladatelství technické literatúry, 1985. 492 s.

5. PILÁRIK, Milan. 2002. Automobily. 9. vyd. Bratislava : Alfa plus, 2002. 360 s.

ISBN 80-88816-78-5

6. ŠŤASTNÝ, Jiří - REMEK, Branko. 1994. Autoelektrika a autoelektronika. 1.vyd. Praha :

T. Malina, 1994. 276 s. ISBN 80-900759-6-7.

7. VLK, František. 2002. Elektronické systémy motorových vozidiel 2. 1. vyd. Brno : fvlk,

2002. 592 s. ISBN 80-238-7282-6.

8. VLK, František. 2006. Automobilová elektronika 1, Asistenční a informační systémy.

1. vyd. Brno : fvlk, 2006. 269 s. ISBN 80-239-6462-3.

9. VLK, František. 2006. Diagnostika motorových vozidiel. 1. vyd. Brno : fvlk, 2006. 444 s.

ISBN 80-239-7064-X.

10. VLK, František. 2006. Podvozky Motorových Vozidiel. 3. vyd. Brno : fvlk, 2006. 464 s.

ISBN 80-239-6464-X.

11. VLK, František. 2003. Automobilová technická príručka. 1. vyd. Brno : fvkl, 2003. 791 s.

ISBN 80-238-9681-4

12. TULEJA, Miroslav. 2009. Širšie lepšie brzdia, uţšie šetria. In nový Auto Magazín, 2009,

č. 4, s. 81.

13. VARGA, Peter. 2005. Prečo prezúvať ? In nový Auto Magazín, Zimné Pneu, 2005, č. 11,

s. 3.

14. VARGA, Peter. 2009. Run-flat pneumatiky. In nový Auto Magazín, 2009, č. 4, s. 83.

15. Konstrukce pneumatiky. 2010 [online] aktualizované 2010. [cit. 2010-03-13]. Dostupné na:

<http://pneu-pneumatika-pneumatiky.cz/?p=137>

16. Pneumatiky. 2001 [online] aktualizované 2001. [cit. 2010-03-28]. Dostupné na:

<http://www.rally.host.sk/pneumatiky.htm>

Page 62: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

62

17. Technické informácie. 2008 [online] Poprad : PNEUVIA, s.r.o., aktualizované 2008. [cit.

2010-03-13]. Dostupné na: <http://www.pneuvia.sk/technicke-info>

18. Veľký test pneumatík. 2003 [online] Bratislava : Auto server, aktualizované 2010. [cit.

2010-04-03] Dostupné na : <http://auto.server.sk/---pneumatiky-rady-velky-test-letnych-

pneumatik--category-je-44-x-id-je-8734>

19. Vývoj pneumatiky. 2005 [online] Púchov : Matador, aktualizované 2010. [cit. 2010-03-13].

Dostupné na: <http://www.matador.sk/index.cfm?Module=ActiveWeb&page=WebPage&s

= pneu>

20. Základné informácie o pneumatikách, Z čoho sa skladá pneumatika. 2008 [online]

Volduchy : VONDENBERG, s.r.o., aktualizované 2008. [cit. 2010-04-03]. Dostupné na:

<http://www.pneu-fan.sk/info-o-pneu/>

21. Znížte výdavky na palivo s pneumatikami MICHELIN. 2010 [online] aktualizované 2010.

[cit. 2010-04-30]. Dostupné na: <http://pripojte-sa-k-boju.michelin.sk/#/hlavna-stranka>

Page 63: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

63

Príloha

Obr. 31

Meranie brzdnej stopy vozidla Suzuki Swift 1.0 GL z rýchlosti 86 km/h

Obr. 30

Detail dezénu letných pneumatík, vľavo Swift 1.0 GL vpravo Swift 1.3

Page 64: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

64

Obr. 32

Brzdenie vozidla Suzuki Swift 1.0 GL z nájazdovej rýchlosti 86 km/h

Obr. 33

Detailný záber na prístroj pre meranie dĺžky brzdnej dráhy Rollmeter

Page 65: SLOVENSKÁ PONOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITREcrzp.uniag.sk/Prace/2010/D/948BDCCD45574D9498DC495F858CA022.pdftopic could be easily understandable. This can be demonstrated by the number

65

Obr. 34

Rozbeh vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS z nájazdovej rýchlosti 90 km/h

Obr. 35

Brzdenie vozidla Suzuki Swift 1.3 s ABS z nájazdovej rýchlosti 90 km/h