Cestné vozidlá - kolesá, pneumatiky, brzdy, pérovanie, riadenie, návesy a prívesy, palivá a mazadlá

KOLESÁ

Ich úlohou je prenášať tlak nápravy na podložku, spoľahlivo viesť vozidlo po určenej dráhe, prenášať na vozovku brzdnú silu a pri hnacích nápravách aj suvnú silu.

Koleso sa skladá z ráfu a disku so stredovým otvorom.
Požiadavky:
- nízka hmotnosť
- veľký vnútorný priemer pre brzdové ústrojenstvo
- vysoká tvarová stálosť a pružnosť
- dobrý odvod tepla
- jednoduchá výmena
- ľahké čistenie
- nízky odpor vzduch
Druhy:
a) diskové
- OA, NA, plné alebo odľahčené,
- lisovanie za studena z oceľového plechu do 6 mm
- s ráfom sa disky spájajú zvarením alebo nitovaním
- výhody: značná pevnosť, dobrý odvod tepla, malý odpor vzduchu, vzájomná vymeniteľnosť
- nevýhody: malá pružnosť, väčšia hmotnosť
b) hviezdicové (namiesto disku hviezdica do U):
- OA, NA
- lisované alebo liate
- výhody: koleso je ľahšie, lepší odvod tepla
c) drôtové:
- motocykle, športové automobily
- drôty kolesa vsadené do ráfu a do náhlavia kolesa
- výhody: ľahké a pružné
- nevýhody: väčší odpor vzduchu, nedostatočné vedenie tepla, nákladnejšia výroba a údržba
Ráfy kolies
Profil ráfu musí zabezpečiť spoľahlivé držanie pneumatiky
Delenie podľa profilu:
a) prehĺbené
- môžu byť k disku priskrutkované, uľahčená montáž a demontáž, pneumatika dobre drží, nemôže sa vyvliecť, nesmie vnikať voda a unikať vzduch
- HUMP (H) – zaoblené prevýšenie na dosadacej ploche pätky
- FLAT HUMP – toto prevýšenie je sploštené
b) ploché
- dvojdielne, trojdielne, štvordielne, ráf s kuželovou dosadacou plochou
- uľahčujú montáž a demontáž pneumatiky NA
Zálisk diskového kolesa
- rozmer od stredu roviny ráfu k vnútornej dosadacej ploche príruby diskového kolesa
a) kladný
b) záporný
Uloženie kolies na náprave
- je rozhodujúce, či ide o koleso hnané (prenáša len tiaž vozidla) alebo hnacie
- musí zaisťovať čo najmenší odpor trenia a čo najmenej namáhať hnací hriadeľ na ohyb
Rozdelenie:
a) uloženie na moste
b) letmé uloženie
c) pololetmé uloženie


PNEUMATIKY

Požiadavky:
- prenos hmotnosti vozidla
- zachytávanie menších nárazov od vozovky
- prenos hnacích, bočných a brzdných síl
- nízke ovládacie sily riadenia
- nízky valivý odpor
- nízka hlučnosť a malý prenos vibrácií
Konštrukcia:
a) radiálne
- kordové nite vrstiv vnútornej časti kostry sú riadené v smere kolmom na obvodovú kružnicu
- výhody: zvýšená bezpečnosť jazdy, zvýšený ťažný výkon, a adhézia, lepšie brzdiace schopnosti, úspora paliva, menšie opotrebenie, väčší kilometrový výkon
b) diagonálne
- o kvalite kostry a jej pevnosti rozhoduje pevnosť použitých kordov, hustota kordovej tkaniny počet kordových vložiek a uhol, ktorý zvierajú (30°)
Označovanie:
napr. 295 / 20 R 18 92 W
295 – šírka pneumatiky v mm
20 – profilové číslo (pomer výšky k šírke v percentách)
R – radiálna pneumatika
18 – priemer ráfu v palcoch
92 – konštrukčné-index hmotnosti ( aké zaťaženie unesie v kg)
W – konštrukčné-index nosnosti (čím bližšie abecedy ku koncu abecedy, tým vyššia rýchlosť)
Pneumatiky priraďujeme k ráfom podľa zhodnosti rozmeru šírky a priemeru.


BRZDY

Určené na spomalenie vozidla, úplné zastavenie, proti nežiaducemu rozjazdu. Pracujú na princípe marenia pohybovej energie vozidla a jej premene na teplo (brzdný element musí byť dostatočne chladený)
Platí:
Ek = ½ m.v2
E – práca brzdnej sily
m – hmotnosť vozidla
v – rýchlosť vozidla
Ek = Fb. S
Fb – brzdná sila
S - dráha
Rozdelenie podľa použitia:
a) prevádzkové
b) núdzové
c) parkovacie
d) pomocné (odľahčovacie) – výfukové, retardér(hydromechanický, elektrický), nájazdová brzda prívesov
Podľa zdroju energie:
a) priamočinné – mechanické a kvapalinové
b) strojové
c) polostrojové
d) kombinované
Podľa konštrukcie:
a) bubnové
- čelusťové
- majú pevné časti a rotujúce bubny väčšinou v kolesách
b) kotúčové
- namiesto bubnov majú kotúče (v kolesách i mimo nich)
c) pásové
- väčšinou bývajú prevodové, parkovacie
Protiblokovacie brzdové systémy ABS
Úlohou je zabrániť blokovaniu kolies počas brzdenia – zabezpečenie trvalého kontaktu medzi pneumatikou a vozovkou. ABS je pojem pre bezpečnosť pri brzdení. Regulácia brzdného tlaku prebieha 2 – 6x/sek v závislosti od adhézie. Prednosti ABS:
- zaisťuje stabilitu a riaditeľnosť počas brzdenia, optimálnu brzdnú dráhu
- znižuje riziko nehôd, opotrebenie pneu., prestoje, nároky na vodiča
- zvyšuje – bezpečnosť, hodnotu vozidla
Systémy ABS:
a) uvoľnený systém konštrukcie
- do hydraulickej brzdnej sústavy sa vkladá riadiaca jednotka ABS medzi tandemový hlavný brzdový valec a kolesovú brzdu
b) ABS v integrovanom konštrukčnom vyhotovení
- spája hlavný brzdový valec, posilňovač sily a všetky elektro-hydraulické ventily do jednej montážnej skupiny


PÉROVANIE VOZIDIEL

Pružne zachytáva a tlmí nárazy, otrasy vznikajúce pri jazde na nerovnom povrchu.

Stálym účinkom pérovanie zabezpečuje trecí styk medzi obvodom kolies a vozovkou.
Pérovanie musí spĺňať náročné požiadavky pri zmierňovaní nárazov aj otrasov a pri tlmení kmitov - musí mať vysokú životnosť a malú náročnosť na údržbu.
Druhy:
a) listové perá
- zväzky oceľových listov obdĺžníkového tvaru nerovnakej dĺžky
- štvoreliptické, poleliptické, kantilevrové
- parabolické listové perá
b) vinuté pružiny
- pružiaci prvok-vinutá pružina (málo závad, ľahká montáž)
- náročnejším riešením je použitie pružiny s nerovnakým stúpaním závitov
c) skrutné (torzné) tyč
- kruhový prierez na koncoch zosilnený, jemne drážkovaná hlavica na upevnenie
- výhodný tvar, rozmer a dobré využitie pružnosti mat.
- uloženie pozdĺžne, priečne, šikmé
- platí, že τk = Mk / Wk
d) gumové
- guma-na tlmenie kmitajúcich agregátov
- vulkanizované perá alebo gumové bloky
e) vzduchové
- perovací prvok je vzduch
- dokonale tlmí nárazy, je progresívne a môže udržiavať výšku vozidla nad vozovkou podľa zaťaženia
f) hydropneumatické
- rozdelenie pružiaceho pracovného orgánu na dva priestory membránou – kvapalina/vzduch
- využitie elektroniky – elektronická regulácia tlaku kvapaliny v pružiacich jednotkách
Tlmiče
- majú zabrániť vertikálnemu kmitaniu a vzniknuté kmity rýchlo utlmiť
Tlmiče podľa konštrukcie:
a) mechanické
- pracujú na základe trenia, ktoré spôsobuje trecia vložka medzi dvoma ramenami, z nich jednom je spojené s rámom a druhé s nápravou
b) kvapalinové
- pôsobia na princípe odporu tekutiny pretláčanej malým odporom
- použitie-NA
- môžu byť pákové alebo teleskopické, jednočinné alebo dvojčinné
Tlmiče podľa pôsobenia:
a) jednočinné – pôsobia v jednom smere
b) dvojčinné – pôsobia v oboch smeroch
Stabilizátory
Úlohou stabilizátora je zabrániť nakláňaniu vozidla v zatáčke a zmierniť jednostranné zaťaženie, čím sa zvyšuje bezpečnosť jazdy.
Môžu byť skrutné (skrutná, riečne uložená tyč, ktorá spája ramená polonáprav) alebo kvapalinové.


RIADENIE VOZIDIEL

Pojmom riadenie označujeme skupinu súčastí na podvozku, ktorá je určená na udržiavanie požadovaného smeru jazdy alebo na jeho zmenu. Spolu s brzdovou sústavou je riadenie z hľadiska bezpečnosti automobilu jeho najdôležitejšou skupinou.
Riadenie ovláda vodič volantom, ktorého pootáčanie sa najčastejšie prenáša riadiacim ústrojenstvom na predné kolesá. Riadenie prednej nápravy – dobrá stability pri rýchlej jazde, zlá manévrovateľnosť.
Podľa spôsobu ovládania:
a) priame – pri pootáčaní kolies volantom pôsobí len sila vodiča
b) nepriame – ovláda sa samostatným zariadením
c) kombinované – priame riadenie je uľahčené pomocným zariadením
Podľa konštrukcie náprav:
a) so spájacou tyčou – pri vozidlách s tuhými nápravami
b) s riadiacimi tyčami – na vozidlách s polnápravami
c) s dvoma ťahadlami riadenia – je bežné na traktoroch
Podľa konštrukcie prevodu riadenie:
- so skrutkou a maticou
- hrebeňové
- závitkové
- prevodový pomer riadenia: ir = ipák.

ipr = βr/βk
Riadiace mechanizmy s posilňovačom účinku
- posilňovač umožňuje lepšie ovládať riadenie využitím silového zdroja, tieto vozidlo môžu mať menší prevod riadenia
Rozdelenie:
a) kvapalinové – tlakový olej pôsobí na piest a vyvoláva tlakový silu
b) hydraulické – má mechanický prevod a prvky hydraulického posilovača umiestnené v jednom bloku
Geometria riadenia
Aby sa kolesá odvaľovali pri priamej jazde aj v zákrutách a nešmýkali sa, musia mať kolesá a čapy správnu polohu – sklony od zvislej roviny.
Rozdelenie:
a) zbiehavosť kolies
- správne: 20 – 40°
- stabilizačný účinok na jazdu, a to pri vyšších rýchlostiach
- pri traktoroch 3-10 mm, pri NA 3-8 mm, pri OA 0-3 mm
b) odklon kolesa
- uhol, ktorý zviera rovina kolmá na os kolesa s vertikálnou rovinou
- obmedzuje náchylnosť kolies ku kmitaniu
c) príklon výkyvného čapu
- uhol určený osou výkyvného čapu a zvislou pozdĺžnou rovinou (väčšinou 3 – 10°)
- zmenšuje polohu rejdu, a tým aj silu potrebnú na riadenie kolesa, vyššia stabilita riadenia
d) záklon vychyľovacieho čapu
- uhol, ktorý zviera zvislá rovina s osou výkyvného čapu
- v súvislosti s týmto hovoríme o závleku kolesa – dĺžka medzi dvomi teoretickými bodmi priesečníka osi výkyvného čapu s vozovkou a od priečnej zvislej roviny idúcej stredom kolesa


NÁVESY A PRÍVESY

Príves
- minimálne dvojnápravové prípojné vozidlo s jednou riadiacou nápravou, ktoré sa pripája n ťažné vozidlo, pričom sa naň prenáša len nepatrná časť celkovej hmotnosti prívesu.
Náves
- jedno alebo viacnápravové prípojné nesamostatné vozidlo, ktoré sa svojou prednou časťou pripája na točnicu alebo návesný čap ťažného vozidla. Naň prenáša podstatnú časť hmotnosti.
Rozdelenie:
a) autobusové osobné
b) nákladné
c) podvalníky
d) špeciálne prívesy
Konštrukcia:
- je prispôsobená účelu a konkrétnemu typu prívesu a návesu. - okrem rozmerov je dôležité i doplnkové vybavenie: zdvíhanie nápravy, sťahovacia strecha, resp. bočné steny, centrálne mazanie, uzavretý nosič paliet, zabezpečenie nákladu. Návesy na prevoz potravín:
- musia spĺňať prísne hygienické normy
a) izotermický
- nemá chladiaci agregát
- koeficient prestupu tepla 0,7
b) chladiarenský
- musí spĺňať normu FNA
- koeficient prestupu tepla 0,7 – 0,4
c) mreziaci
- musí spĺňať normu FRC
- koeficient prestupu tepla má hodnotu pod 0,4


PALIVÁ A MAZADLÁ

Palivá pre spaľovacie motory
V zážihových motoroch sa používajú motorové a letecké benzíny, petrolej a motorový lieh.
Výhrevnosť paliva – množstvo tepla, ktoré sa uvoľní dokonalým spálením 1 kg paliva
Odpariteľnosť paliva – schopnosť paliva premieňať sa na paru
Výparné teplo – množstvo tepla, ktoré je nutné na odparenie 1 kg kvapalného paliva
Odolnosť benzínu proti detonáciám
- umožňuje zvýšiť kompresný tlak, dosiahnuť vyšší výkon a vyššiu hospodárnosť. - antidetonačná schopnosť paliva sa posudzuje podľa oktánového čísla. Na hodnotenie antidetonačných schopností motorových palív boli vypracované metódy porovnania vyrobeného paliva s palivom, ktoré sa skladá s 2 uhľovodíkov. Jeden je izooktán – 100,
druhý je n-heptán – 0. Percento izooktánu v porovnávacom palive je oktánové číslo skúšaného paliva. Skúša sa v špeciálnom motore s meniteľným kompresným pomerom.

Prírodné benzíny majú nižšie oktánové číslo, krakované a syntetické benzíny vyššie.
Mazanie
- vytvorenie súvislej olejovej vrstvy na povrchu mazaných súčiastok
- bráni priamemu dotyku kovových povrchov
- súvislá olejová vrstva musí zostať na povrchu súčiastky aj pri dlhej jazde za horúceho počasia
Motorový olej
- musí chrániť klzké plochy súčiastok pred opotrebovaním
- dôležitou funkciou je chladenie
- odporúča sa použiť menej viskózne (v zime-v spodnej polovici úvrate, v lete-blízko max., nikdy nie viac)
- vlastnosti – účinnosť proti treniu, ochrana proti opotrebovaniu, stabilita pri vysokých teplotách, odolnosť voči oxidačným vplyvom, viskozita, tekavosť za studena, protikorózna ochrana, neutralizačný a čistiaci účinok, nesmie vytvárať penu, poškodzovať súčiastky, dobrá tesniaca schopnosť, dobré odvádza teplo, miešateľnosť s inými, dlhodobá skladovateľnosť
Mazací olej
- vytvára tenkú a súvislú vrstvu, ktorá dokáže zabrániť kovovému dotyku súčiastok. To závisí od akosti povrchov, veľkosti namáhania medzi súčiastkami, ale aj od vzniknutej teploty.
Viskozita
- vnútorné trenie v oleji pri vzájomnom posunutí jednotlivých vrstiev
- pri mazacích olejoch závislé od teplotných pomerov – zvyšovaním tepla sa znižuje
- spodná hranica – pri štartovaní pri studenom motore, hornú určuje najvyššia teplota oleja pri najvyššom tepelnom zaťažení motora
Výkonnostná trieda motorových olejov
- podľa API
- pre benzínové motory – treida S - Service: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG
(podľa rokov výroby od A – povojnové roky)
- pre naftové motory – trieda C – Commercial: CA, CB, CC, CD
(pre bežných používateľov)
- oleje používané v zime – 0 W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W
- oleje celoročné – 20, 30, 40, 50, 60.