Cerchio di Kamm - ipsia monza 2013
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Principi base dei sistemi frenanti Toyota Motor Italia S.p.A. Fondamenti Cosa accade in frenata? Toyota Motor Italia S.p.A. Fondamenti Cosa accade in curva? Toyota Motor Italia S.p.A. Accelerazione/decelerazione (marcia in rettilineo) Accelerazione F=mxa TRC Zona di stabilità ABS F=mxa Decelerazione Toyota Motor Italia S.p.A. Limite Fisico F = m x a < l x m x g Accelerazione laterale (marcia in curva) Accelerazione F=mxa Limite Fisico TRC Curva VSC Zona di stabilità F = m x v2/r < l x m x g VSC ABS F=mxa Decelerazione Toyota Motor Italia S.p.A. Curva Fc = m x v2/r Riferimenti Slittamento: – S=(vV-vW)/ vV – Dove: • S=Slittamento • vV=velocità veicolo • vW=velocità ruote Decelerazione: – a=(v1-v2)/t – Dove: • • • • a=decelerazione v1=velocità iniziale v2=velocità finale t=tempo impiegato per passare da v1 a v2 Toyota Motor Italia S.p.A. Coefficiente d’attrito (marcia in rettilineo) Instabile Coefficente di attrito in frenata b Stabile Intervallo di slittamento tollerato dall’ABS Forza frenante: Asfalto asciutto Fb= b.m.g Slip = 10÷30% Fb = max. Asfalto bagnato Slip = v vehicle – v wheel . 100% v vehicle Ghiaccio 0 10 20 30 Rotolamento 40 60 80 Rapporto di slittamento (%) Toyota Motor Italia S.p.A. 100 Bloccaggio Coefficiente di attrito (longitudinale) max Slittamento critico Coefficiente d’attrito 1,0 0,5 -40% s Attrito di rotolamento Attrito di slittamento Slittamento di scorrimento Fs = s.m.g 0 0 Slittamento di deformazione Fr = r.m.g Toyota Motor Italia S.p.A. 20 40 60 80 Slittamento longitudinale 100 Coefficiente d’attrito (marcia in curva) Intervallo di slittamento tollerato dall’ABS Coefficiente d’attrito in curva s Coefficente di attrito in frenata b Forza di aderanza laterale: Fs= s.m.g Slip* = 0% s = max. Fs = max. Slip* = 100% s = 0 Fs = 0 Asfalto asciutto *riferito allo slittamento longitudinale Asfalto bagnato Ghiaccio 0 20 40 60 80 100 Rapporto di slittamento (%) Toyota Motor Italia S.p.A. Cerchio di Kamm Direzione di marcia teorica Fmax= maxxmxg max al 20% dello slittamento Toyota Motor Italia S.p.A. Fmax FS (forza laterale) FB (forza fenante) Massima trazione o massima forza frenante Limite di aderenza del pneumatico FR (forza risultante) Cerchio di Kamm Direzione di marcia teorica Fd max, Fb max ≠ Fs max Toyota Motor Italia S.p.A. Fmax FS (forza laterale) FB (forza fenante) Massima trazione o massima forza frenante Limite di aderenza del pneumatico FR (forza risultante) Max forza di aderenza laterale Cerchio di Kamm Dal momento che la forza laterale (FS), la forza frenate (FB) e la trazione sono diverse, il cerchio di Kamm diventa un’ellisse. Es. dati: – – – – – – m=1500kg (massa veicolo) =0,2 (coefficiente d’attrito) r=100m (raggio di curvatura) FB=2300N (forza frenante) k1=10% (massimo slittamento longitudinale) Angolo di deriva? Toyota Motor Italia S.p.A. Cerchio di Kamm Soluzione: – Fmax= m x g x x k (in direzione longitudinale) • = 1500 x 9,81 x 0,2 x 1=2.943N – FS = m x v2/r • = 1500 x (40/3,6)2/100=1851N – L’angolo di deriva ricavato dal diagramma successivo è di 56° Toyota Motor Italia S.p.A. Circle of Kamm Forza traente Fd (N) (°): angolo di deriva 3000 Deriva Curva Sx 1000 Fs 1000 2000 2300 3000 Toyota Motor Italia S.p.A. Fb (N) Forza laterale Fs (N) Fb 3000 3 4 56 7 1 2 Forza frenante 2 1 1851 2000 0 1000 Forza longitudinale (N) 2000 Slip 3 5 Forza risultante Fr 7 10 Brake slip (%) vvehicle vwheel 100% vvehicle Distanza di arresto Toyota Motor Italia S.p.A. Distanza di arresto (2) Toyota Motor Italia S.p.A. Sistemi frenanti Pompa freni – Tipo Lockheed, tipo Portless – Servo freno idraulico Sistemi di ripartizione della forza frenate – Valvola “P”, valvola LSPV – EBD: Sistema di distribuzione elettronica della forza frenante (Electronic Brake force Distribution) Toyota Motor Italia S.p.A. Pompa freni – Tipo Lockheed Toyota Motor Italia S.p.A. Pompa freni – Tipo Lockheed Toyota Motor Italia S.p.A. Pompa freni – Tipo Lockheed Pedale dei freni rilasciato: Il liquido freni scorre nella vaschetta attraverso la porta di compensazione La porta di compensazione assorbe anche eventuali cambiamenti di volume del liquido freni dovuti a variazioni di temperatura Toyota Motor Italia S.p.A. Pompa freni – Tipo Lockheed Toyota Motor Italia S.p.A. Pompa freni – Tipo Portless Toyota Motor Italia S.p.A. Pompa freni – Tipo Portless Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Funzionamento Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Aumento della pressione (bassa pressione) Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Aumento della pressione (alta pressione) Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Mantenimento della pressione Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Riduzione della pressione Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Nessuna pressurizzazione Toyota Motor Italia S.p.A. Servo-freno idraulico Toyota Motor Italia S.p.A. Valvola di ripartizione Tipo: proporzionale Toyota Motor Italia S.p.A. Valvola di ripartizione Valvola tipo P Toyota Motor Italia S.p.A. Valvola di ripartizione Valvola tipo LSP Toyota Motor Italia S.p.A. Electronic Brake-force Distribution Il ripartitore elettronico della forza frenante (EBD) è un software che sostituisce la valvola “P” e garantisce: – Maggior precisione (la pressione varia come la curva caratteristica ideale) – Adattamento alle diverse condizioni di carico del veicolo – Ripartizione della forza frenante tra destra e sinistra Toyota Motor Italia S.p.A. Assistenza Liquido DOT 4 Secco Umido Castrol LMA DOT4 230°C 155°C ATE super blue racing 280°C 200°C ATE typ 2000 280°C 200°C Motul racing 600 307°C 216°C Castrol SRF 310°C 270°C Secco: quantità d’acqua < al 3% Umido: quantità d’acqua > del 3% Toyota Motor Italia S.p.A. Grazie Toyota Motor Italia S.p.A.
