Siły działające na samochód
Siły działające na samochód

Siły działające na samochód

25. 3. 2016

Projektowanie samochodu to skomplikowane zadanie. Dla jego użytkownika liczy się design, osiągi i bezpieczeństwo. Jednak od pomysłu do gotowego samochodu droga jest bardzo długa. Całość mogłaby być opisana cyframi i wzorami. Duża część z nich poświęcona byłaby siłom, które na pojazd działają. Są one kluczowe z punktu widzenia ekonomii i bezpieczeństwa jazdy.

Siły działające na samochód

Siły działające na samochód

Projektowanie samochodu to skomplikowane zadanie. Dla jego użytkownika liczy się design, osiągi i bezpieczeństwo. Jednak od pomysłu do gotowego samochodu droga jest bardzo długa. Całość mogłaby być opisana cyframi i wzorami. Duża część z nich poświęcona byłaby siłom, które na pojazd działają. Są one kluczowe z punktu widzenia ekonomii i bezpieczeństwa jazdy.

Znajomość sił działających na pojazd pozwala zrozumieć, co może się wydarzyć na drodze, jak opory wpływają na zużycie paliwa i dlaczego niewielka różnica prędkości decyduje o tym, czy utrzymamy się na drodze czy też nie. Poniżej krótka charakterystyka najważniejszych.

Opory toczenia - tak określa się stratę energii w czasie ruchu. Wynika ona z budowy opony, która w trakcie ruchu i kontaktu z nawierzchnią odkształca się. W wyniku tarcia energia zamienia się w ciepło. Odkształcalność opony gwarantuje przyczepność, powoduje, że jazda jest komfortowa i nie czujemy każdej nierówności na drodze. Z drugiej strony opór ten decyduje o zużyciu paliwa.

Na opory toczenia składają się trzy elementy: ścinanie, ściskanie i zginanie opony. Kierowcy powinni pamiętać, by przynajmniej raz w miesiącu sprawdzić ciśnienie w oponach. Za niskie powoduje zwiększenie oporów toczenia, a w konsekwencji zwiększenie zużycia paliwa oraz niewłaściwe zużywanie się bieżnika.

Opory aerodynamiczne - wynikają z ruchu pojazdu w powietrzu. Jest to opór, który stawia powietrze jadącemu pojazdowi. Opór ten jest zależny od gęstości powietrza (gęstość zależy od temperatury i ciśnienia), prędkości i kształtu pojazdu. Przy mniejszych prędkościach, rzędu kilku km/h nie jest istotny, przy wyższych prędkościach należy pamiętać, że opór dynamiczny rośnie z kwadratem prędkości. Oznacza to, że dwukrotny wzrost prędkości spowoduje wzrost oporów aerodynamicznych aż czterokrotnie. Kierowcy powinni pamiętać, by nie zakłócać linii aerodynamicznej, chociażby bagażnikiem dachowym, który założony na wakacje często towarzyszy im później długie miesiące. Powoduje on dodatkowe zużycie paliwa.

Siły bezwładności, w ramach których występuje:

Siła bezwładności - występuje podczas przyspieszania i hamowania. Przy przyspieszaniu samochodu siła bezwładności jest skierowana przeciwnie do kierunku jego ruchu Jeżeli samochód hamuje, wówczas siła bezwładności przeciwdziała zjawisku hamowania. To właśnie ze względu na działanie siły bezwładności powinniśmy zapinać pasy i chować przewożone rzeczy w schowkach. „Gwałtowne zatrzymanie pojazdu spowoduje, że ludzie i przedmioty zaczną przemieszczać się przeciwnym kierunku nabierając zabójczej masy chwilowej.

Jadąc 50 km/h, gwałtowne hamowanie może spowodować, że w tej chwili niezabezpieczona 1,5-litrowa butelka wody będzie ważyła 60 kg. Kierowcy powinni pamiętać, że zapinanie pasów to nie tylko obowiązek, ale przede wszystkim dbałość o bezpieczeństwo swoje i innych” – tłumaczy Radosław Jaskulski, instruktor ŠKODA Auto Szkoły.

Siła odśrodkowa - występuje podczas jazdy w zakręcie, powoduje wypychanie samochodu z toru jazdy. Wartość siły odśrodkowej zależy od masy pojazdu, prędkości, z którą się porusza, i promienia skrętu. Największy wpływ na działanie siły odśrodkowej ma prędkość, natomiast zmniejszenie promienia skrętu spowoduje zmniejszenie siły odśrodkowej. Działanie siły odśrodkowej może być przyczyną poślizgu lub wywrócenia się pojazdu. Mimo iż producenci samochodów modyfikują je pod kątem zapewnienia większego bezpieczeństwa, wyposażając je w systemy stabilizujące tor jazdy czy poprzez ustawianie środka ciężkości pojazdu minimalizującego poślizg, należy pamiętać starą zasadę - nie sztuką jest wjechać w zakręt - sztuką jest z niego bezpiecznie wyjechać.