Bakalářská práce: Současný stav výzkumu interakce pneumatiky s podložím - Current situation of research into interaction of tire with wurface

1. Úvod
Automobil si představujeme jako soustavu se čtyřmi koly a karosérií. Tato sestava je spolu spojena zavěšením kol, nápravou, tlumiči a pružinami. Každé těleso má 6 stupňů volnosti, tzn. že je jich poměrně mnoho. Pro popsání takové sestavy je tedy nutno vytvořit stejný počet diferenciálních rovnic, které jsou navzájem provázány. K této soustavě si však
můžeme přidat další pohybové rovnice týkající se řídícího ústrojí, hnacího ústrojí, nákladu uloženého na vozidle atd. a proto počet stupňů volnosti adekvátně narůstá. Z tohoto důvodu se připouštějí určitá zjednodušení.
Ve své práci se budu zabývat modelováním pneumatiky a její interakce s vozovkou a to jak v oblasti pouze simulací, tak v oblasti reálných testů. Matematické modely se obvykle zjednodušují na bodový styk mezi pneumatikou a vozovkou, kde se silové účinky omezují pouze na složku síly působící ve svislém směru, což většinou postačuje u některých modelů vozidla. Při vyšetřování dynamiky vozidla v pohybu však vliv příčných sil u pneumatiky nelze zanedbat (např. brzdění a zrychlování vozidla, zatáčení, přejezdy nerovností,…). Pak síly v příčném směru výrazně namáhají uložení kola a vyvolávají tak jeho zrychlení v daných směrech. Matematické a simulační modely vozidla by tak měli vycházet z odpovídajícího modelu pneumatiky. Tato oblast je předmětem zájmu například MSC Software, která slučuje několik matematických modelů pneumatiky pro počítačovou simulaci kontaktu kola s vozovkou.
Reálné zkoušky jsou nezanedbatelné, zvláště k ověřování výsledků simulací i jejich praktickému použití a to jak pneumatiky v laboratořích, tak přímo na vozidle. Mezi nejčastější zkoušky patří odměřování hlučnosti či tuhosti pneumatiky, přilnavosti k nejrůznějším povrchům (jako je např. nezpevněný povrch - šotolina, sníh, led,…) a také odolnost pneumatiky vůči aquaplaningu (jev, ke kterému dochází při zvýšené rychlosti vozidla po mokré vozovce. Definuje se jako ztráta přilnavosti pneumatiky k vozovce vlivem vody, která se dostala mezi pneumatiku a vozovku). [5] Všechny tyto zkoušky jsou důležité pro aktivní bezpečnost vozu, tedy jeho snadnou ovladatelnost, či pro zkoumání vlivu pneumatik vozidel na zemědělské plochy.