Odpor valivý
Jeden ze základních jízdních odporů se nazývá valivý odpor. Jak už název napovídá, jedná se o odpor resp. síly působící proti valení.
Valivý odpor vzniká při deformaci pneumatiky a vozovky. Pokud je vozovka tuhá, dochází pouze k deformaci pneumatiky. Nejmenší valivé odpory mají logicky kolejová vozidla, naopak největší mají např. terénní vozidla a pouštní speciály. Pneumatika se stýká s vozovkou v ploše zvané stopa pneumatiky.
V přední části stopy pneumatiky dochází vlivem váhy vozu ke stlačování obvodu pneumatiky do roviny vozovky, v zadní části se obvod opět vyrovnává do původního kruhového tvaru. Při tomto deformačním procesu dochází ke ztrátám, které jsou z pneumatiky uvolňovány formou tepla. Síly potřebné ke stlačení pneumatiky jsou ale větší než síly, jimiž působí pneumatika zpět na vozovku při navracení do původního tvaru. Měrné tlaky v přední části stopy pneumatiky jsou tudíž větší, a proto je výslednice elementárních sil ve stopě pneumatiky předsunuta o hodnotu označovanou jako „e“.
Matematicky lze valivý odpor vyjádřit jako vodorovnou sílu označovanou jako Of jejíž velikost je dána součinem reakce vozovky „Zk“ a součinitele valivého odporu fK.
Součinitel valivého odporu fK závisí především na:
– povrchu vozovky a typu pneumatiky, viz tabulka
|
Povrch |
fK |
Povrch |
fK |
| Asfalt |
0,01 – 0,02 |
Travnatý terén |
0,081 – 0,15 |
| Beton |
0,015 – 0,025 |
Hluboký písek |
0,15 – 0,30 |
| Dlažba |
0,02 – 0,03 |
Čerstvý sníh |
0,20 – 0,30 |
| Polní cesta – suchá |
0,04 – 0,15 |
Bahnitá půda |
0,20 – 0,40 |
| Polní cesta – mokrá |
0,08 – 0,20 |
Náledí |
0,01 – 0,025 |
zdroj: VLK, F.: Dynamika motorových vozidel. Brno 2000
– tlaku v pneumatice – při menším tlaku v pneumatice nebo vyšším zatížení kola dochází k větší deformaci, čímž roste valivý odpor (potažmo emise). Je to tedy jeden z důvodů proč chce EU od roku 2014 zavést povinné monitorování tlaku v pneumatikách pro všechna vyráběná vozidla (od 2012 pro nově homologovaná).
– rychlosti vozidla – při vyšších rychlostem pneumatika nestačí vyrovnávat deformace vzniklé v přední části, proto v zadní části vzniká menší měrný tlak než při nižší rychlosti, a odpor roste. Při velkých rychlostech se součinitel valivého odporu zvětšuje také vlivem rozkmitání části pláště pneumatiky
Vedle valivého odporu však působí na vozidlo ještě některé další odpory, které jsou tomuto odporu podobné. Typickým příkladem je odpor vznikající vlivem sbíhavosti kol. Tento odpor je velmi malý a obvykle se zanedbává. Dalším příkladem je odpor vznikající při jízdě na nerovné vozovce, při takové jízdě vznikají v pneumatice přídavné deformace, které zvyšují jízdní odpor. Zároveň vzniká svislé kmitání karoserie, které je eliminováno tlumiči, což také zvyšuje jízdní ztráty. Při zatáčení vozidla díky směrovým úchylkám vznikají další ztráty. Naopak vzdušný odpor rotujících kol se většinou přičítá aerodynamickému odporu celého vozidla.
Valivý odpor vozidla Of je dán součtem valivých odporů všech kol. Z uvedeného textu je jasné, že čím nižší je valivý odpor, tím nižší je spotřeba (emise).
Text: Jan Sajdl
Foto: www.michelin.com, www.veryst.com
Klíčová slova: jízdní odpory, odpor valení, pneumatika
