De prestaties van een auto Voertuigweerstanden, Motorkarakteristieken, Transmissie

Wat zijn die prestaties? Topsnelheid Acceleratie Elasticiteit Brandstofverbruik Wegrijden op helling Caravan trekken Wegligging Remvertraging J.Nieuwland Prestaties van een auto

Waarvan zijn de prestaties afhankelijk? Voertuigweerstanden Motor (koppel + verbruik) Transmissie Grip van de banden Traction control J.Nieuwland Prestaties van een auto

Toetsvraag prestaties Wegligging Wegrijden op een helling Brandstofverbruik Acceleratie Remvertraging Klik op de knoppen van de eigenschappen die in deze presentatie aan de orde komen. Elasticiteit Caravan trekken Topsnelheid J.Nieuwland Prestaties van een auto

Motorkarakteristieken Draaimoment (koppel) Vermogen Brandstofverbruik J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Draaimoment T Meten op motorproefstand Vol gas Hele toerenbereik Onder genormaliseerde omstandigheden T = draaimoment [ Nm ] (Newtonmeter) J.Nieuwland Prestaties van een auto

Maximum draaimoment Tmax Het maximum draaimoment Tmax is de hoogste waarde van de kromme Gegeven bij het toerental waarbij het optreedt n1 Dat is ongeveer het midden van het toerengebied (3500/min) J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Vermogen P Wordt berekend uit het draaimoment met: P = 2 . . fo .T [ W ] fo = rotatiefrequentie [ Hz ] = motortoerental n [ 1/s ] T = Draaimoment [ Nm ] P = Vermogen [ Watt ] Het vermogen is de hoeveelheid arbeid per seconde J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Maximum vermogen Pmax Het maximum vermogen Pmax is het hoogste punt van de kromme Gegeven bij het toerental waarbij het optreedt n2 Dat is in het hoogste deel van het toerengebied Maximale prestaties: Hoge toeren draaien! J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Brandstofverbruik B Gemeten op een motorproefstand Voor een reeks belastingen en toerentallen Voorgesteld als Ei-diagram Links is alleen volgas! Behoort bij T en P diagrammen J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Ei-diagram 1 Horizontale as: rotatiefrequentie [ Hz ] Verticale as: Gemiddelde effectieve druk pe [ bar ] (is evenredig met Tmax) Velden: specifiek verbruik Be [ g/kWh ] Be min < 245 g/kWh Laagste specifieke verbruik: Bijna veel gas, middentoeren J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Ei-diagram 2 Extra Lijnen: constant vermogen [ kW ] Het laagste specifieke verbruik: o Vol gas: Toerental maximum draaimoment o Deellast: Toerental nog (veel) lager Zuinig rijden deellast: Lage toeren en relatief veel gas J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Voertuigweerstanden Rolweerstand Fr [ N ] Luchtweerstand Fl [ N ] Hellingweerstand Fh [ N ] Aanhangerweerstand Fah Acceleratieweerstand Transmissieverliezen Deze twee rekenen we er niet bij. Ze komen later aan de orde. J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Rolweerstand Fr [ N ] Ontstaat door: Bandvervorming Lagerweerstand Wegvervorming Berekenen met: Fr = m x g x fr [ N ] fr = rolweerstandscoëfficiënt 0,01 < fr < 0,035 (op asfalt) G x x - Fr x r = 0 >> Fr = G x fo = G x x/r dus: fo = x/r J.Nieuwland Prestaties van een auto

De rolweerstandscoëfficiënt fo Afhankelijk van: Bandconstructie Bandafmetingen Bandspanning Loopvlakmateriaal Snelheid Wegoppervlak Soort wegdek De rolweerstandscoëfficiënt wordt constant gesteld op 0,02 J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Luchtweerstand Fl [ N ] Ontstaat door luchtstroming tegen en langs de auto Berekenen met: Fl = /2 x A x cw x (vv ± vl)²  = dichtheid lucht (±1,28)[kg/m³] A = frontaal oppervlak auto [m²] cw = luchtweerstandcoëfficiënt [-] vv = voertuigsnelheid [m/s] vl = luchtsnelheid (in rijrichting) De luchtweerstand neemt kwadratisch toe met de snelheid J.Nieuwland Prestaties van een auto

Luchtweerstandscoëfficiënt fl [-] Gemeten in de windtunnel Afhankelijk van: Hoofdvorm auto Lengte auto Ribbels, naden en afrondingen carrosserie Doorstroming motorcompartiment Vorm onderkant auto J.Nieuwland Prestaties van een auto

Hellingweerstand Fh [N] Ontbondene van het gewicht langs de helling Berekenen met: Fh = m x g x sin of: Fh = m x g x p/100 [ N ] m = voertuigmassa [ kg ] p = hellingpercentage [ - ]  = hellingshoek [ o ] Gebruikelijk is hellingweerstand = gewicht x hellingpercentage J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Aanhangerweerstand Fah [N] De som van rol-, lucht- en hellingweerstand van de aanhanger De luchtweerstand achter de auto is moeilijk te bepalen Caravan: 0,5 < cw < 0,65 en 4 < A < 4,5 [m²] Optellen bij de auto. J.Nieuwland Prestaties van een auto

Weerstandsvermogen P [W] Vermogen is kracht maal snelheid [ Nm/s = W ] Pr = m x g x fr x vv [ W ] Pl = /2 x A x cw x (vv±vl)² x vv (Als er geen wind is: vv³) Ph = m x g x p/100 x vv of: Pt = Ft x vv = Pr + Pl + Ph (W) J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Transmissie Bestaat uit: Wegrijkoppeling Schakelkoppeling(en) (Tandwiel-)overbrengingen Cardanas + asreductie eventueel haakse overbrenging Differentieel(s) Aandrijfassen wielen Eindreductie (eventueel) J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Transmissie Zorgt bij alle bedrijfsomstandigheden voor voldoende aandrijfkracht aan de wielen Bedrijfsomstandigheden: Snelheidsgebied (Extra) rijweerstanden Start en stopwerk Rekening houdend met: Motorkarakteristieken Voertuigeigenschappen Grip van de banden J.Nieuwland Prestaties van een auto

Asreductie Stemt de motor- en voertuigkarakteristiek op elkaar af Eerst de maximum snelheid bepalen Bepalen bij welk toerental die gehaald moet worden Dan de asreductie kiezen in combinatie met de hoogste versnelling en de wielmaat Eventueel eindreductie J.Nieuwland Prestaties van een auto

Versnellingsbak Bij iedere snelheid en geschikt toerengebied Lage toeren voor zuinig rijden, geluid, slijtage en uitlaatgassen Hoge toeren voor prestaties Lage versnelling geeft lage snelheid en vergroting van de trekkracht (P=F x v) Vrije stand (bij lang stilstaan) Achteruit J.Nieuwland Prestaties van een auto

Aandrijfkracht vergroten in de lagere versnellingen Te berekenen met: Fd = T x iv x ia / rd x htr Fd = aandrijfkracht [N] T = draaimoment [Nm] iv = overbrenging versnelling ia = overbrenging asreductie rd = dynamische wielstraal [m] htr = transmissierendement (±0,85) J.Nieuwland Prestaties van een auto

Groot vermogen beschikbaar bij alle snelheden Te berekenen met: Pw = Pm x htr = Fd x v en v = fo x 2p x rd / (iv x ia) Pw = wielvermogen Pm = motorvermogen Fd = aandrijfkracht v = snelheid; rd = wielstraal htr = transmissierendement fo = rotatiefrequentie motor J.Nieuwland Prestaties van een auto

“Acceleratieweerstand Fa” is eigenlijk trekkrachtoverschot Fo ! Normaal geeft de chauffeur zo veel gas dat de snelheid gelijk blijft (Fd = Ft en a = 0) Trekkrachtoverschot Fo is het verschil tussen de weerstand en de aandrijf-kracht (meestal bij volgas) Acceleratie berekenen met: a = Fo / m’ (m/s²) J.Nieuwland Prestaties van een auto

J.Nieuwland Prestaties van een auto Grip op het wegdek Afhankelijk van: Normaalkracht band-weg Wrijvingscoëfficiënt Verschillen links en rechts Komt aan de orde bij: Dynamische asbelastingen Differentieels en 4wd Einde J.Nieuwland Prestaties van een auto