BILANS SIŁ DZIAŁAJĄCYCH NA POJAZD
<< Powrót
Dalej >>
1. Równanie bilansu sił (równanie równowagi sił) 
1.1. Równanie ruchu samochodu w postaci ogólnej (utajonej) 
Siła napędowa 
FN, działająca na obwodzie kół napędowych zostaje całkowicie zużyta na 
pokonanie sumy oporów, czyli: 
Jest to stan równowagi, jaka zachodzi pomiędzy siłą napędową FN a sumą oporów ruch FO
1.2. Równanie w formie jawnej 
Rozwijając poszczególne składniki równania ruchu samochodu w oparciu o wiedzę z 
poprzednich lekcji, otrzymuje się: 
2. Wykres bilansu sił 
Własności ruchowe samochodu najwygodniej wyznacza się metodą graficzną. Na rys. a 
poniżej naniesiono poszczególne człony równania bilansu w postaci wykresów. Występuje 
więc krzywa siły napędowej i krzywa sumy oporów ruchu w funkcji prędkości jazdy 
V. Siły 
przedstawione w taki sposób na wykresie spełniają warunek równowagi określony 
równaniem bilansu w punkcie 
C (przecięcia krzywej siły napędowej FN a krzywą sumy 
oporów ruchu 
FO). Dzięki temu z wykresu można odczytać od razu prędkość VC, z jaką 
w danej chwili porusza się pojazd. 
 Należy pamiętać, że punkt przecięcia C wyznacza na osi odciętych prędkość samochodu, 
odpowiadająca chwilowej równowadze siły napędowej (na danym biegu i przy określonym 
kącie otwarcia przepustnicy) oraz aktualnie działających oporów ruchu (określony stan 
nawierzchni drogi, ustalony kąt wzniesienia i stała wartość przyspieszenia pojazdu).
              
3. Przypadki samoczynnego dostosowywania się prędkości samochodu zależnie 
    od aktualnych warunków ruchu
 (rys. b wyżej) 
3.1. Przypadek, gdy samochód porusza ruchem przyspieszonym 
Gdy pojazd porusza się ruchem przyspieszonym, to wskutek czego prędkość samochodu 
wzrasta, a siła napędowa naleje (rys. 
b wyżej). Ze zmniejszaniem się siły napędowej FN 
maleje jednak siła 
Fb, a więc i zmniejsza się przyspieszenie ruchu samochodu.
Przyspieszenie ruchu pojazdu, czyli podwyższanie prędkości jazdy trwa więc tylko do chwili, 
w której samochód osiąga prędkość 
Vc1, tj. stan równowagi określony przez punkt C1 na 
wykresie. Wówczas przyspieszenie zanika (
Fb = 0), a siła oporów maleje do wartości 
FO1 = Fp + F+ Ft , wskutek czego pojazd porusza się dalej już ruchem jednostajnym ze 
stałą prędkością 
Vc1 > Vc tak długo, jak trwa ten chwilowy stan równowagi.
           
3.2. Przypadek, gdy samochód wjeżdża na poziomy odcinek drogi 
Gdy po pokonaniu wzniesienia samochód wjeżdża na poziomy odcinek drogi ( 
Fw = 0), 
powstaje nadmiar siły napędowej i pojazd poruszając się ruchem przyspieszonym osiągnie 
nową prędkość jazdy 
Vc2 (odcięta punktu Cna rys. b). Rzędne tego punktu wyznacza nowy 
warunek równowagi: 
FO2 = Fp + Ft.
                  
3.3. Przypadek, gdy następuje zwiększenie dawki paliwa do cylindra  
Jeżeli kierowca zwiększy dawkę paliwa do cylindra to następuje wzrost siły napędowej na 
kołach (z
 FN do FN1) i ustala się nowy stan równowagi w punkcie C3 - na przecięciu krzywej 
oporów ruchu 
FO2. Punktowi temu odpowiada też nowa, większa niż poprzednio, prędkość 
jazdy pojazdu 
Vc3.  
Powyższa analiza  stanów równowagi sił działających na pojazd pozwala stwierdzić, że 
prędkość samochodu samoczynnie dostosowuje się do każdej zmiany oporów ruchu oraz 
do każdej zmiany wielkości siły napędowej.
                           
4. Pojęcie zapasu (nadmiaru) siły napędowej 
Opory powietrza zależą jak wiadomo od wykonania nadwozia i dzięki temu dla danego 
pojazdu przebieg krzywej oporów powietrza jest zawsze stały i jednoznacznie określony. 
Dopiero nadwyżka siły napędowej pozostała po pokonaniu oporów powietrza może być 
wykorzystywana na pokonanie oporów drogi (
Ft), wzniesienia (Fw) lub oporów 
bezwładności (
Fb) pokonywanych podczas rozpędzania samochodu.  
Zatem zapas (nadmiar) siły napędowej zapisuje się w sposób następujący:
Oznacza to, że zapas (nadmiar) siły napędowej FZ określa bezpośrednio wielkość 
oporów, jakie samochód może pokonać podczas jazdy w  "terenie"  (tzn. na gorszych 
drogach, do jazdy w terenie górzystym i do przyspieszeń pojazd). Ostatecznie zapas 
(nadmiar) siły napędowej można określić równaniem:
5. Charakterystyka dynamiczna pojazdu (wykres wskaźnika dynamicznego) 
5.1. Pojęcie wskaźnika dynamicznego 
D 
- 21 -
- 22 -