CHAURA, V. Přestavba zavěšení předních kol automobilu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.

Posudek vedoucího

Hejtmánek, Petr

Práce pana Chaury je zaměřena na přestavbu závodního automobilu, konkrétně změnu zavěšení předních kol z nápravy typu MacPherson na lichoběžníkovou nápravu s užitím tzv. přepákování tlumicí jednotky. V úvodu jsou popsány jednotlivé charakteristiky zavěšení včetně detailního vysvětlení jejich vlivu na chování automobilu. Dále byla zanalyzována kinematika zavěšení aktuálního stavu, ke které by se ještě hodila analýza vlivu chyb měření na výsledky stanovených charakteristik, ale i tak přináší mnoho užitečných informací. V samotném konstrukčním návrhu jsou aplikována některá netradiční řešení, jejichž výhody nejsou zcela zřejmé, nicméně žádné zásadní nedostatky konstrukce nevykazuje. Základní návrh charakteristik pružin a tlumičů je sice nad rámec zadaných úkolů, ale ve výpočtech se objevují podstatné chyby. Dále v analýze zátěžných stavů zavěšení je uvažován případ současného maximálního brzdění a zatáčení, ale při kombinovaném zatížení kola není pneumatika schopna dosáhnout stejných maxim jako v případě izolovaného brzdění či zatáčení. Alespoň že díky nadsazení maximálních sil jsou výsledky následné pevnostní analýzy taktéž nadhodnocené, což je rozhodně příznivější než podhodnocení zátěžných stavů. Některé díly použité ze sériové verze vozidla nejsou pevnostně kontrolovány, avšak spoléhat na skutečnost, že statické zatížení kol je u sériového vozidla vyšší, není úplně vhodné, protože dynamická zatížení, zejména v podélném a příčném směru, mohou být výrazně vyšší. Obecně nemnoho jasných číselných argumentů potvrzujících uvedená tvrzení lze považovat za hlavní nedostatek práce. Stanovení několika základních kritérií a alespoň řádové určení jejich hodnot u stávající a nově navržené konstrukce by posloužilo k jednoznačnému zhodnocení, zda přestavba skutečně přispěje k zlepšení celého vozidla, protože dle předložených výsledků se některé charakteristiky zlepší, jiné zhorší a celkové dopad lze jen stěží odhadovat. V práci se ojediněle vyskytují nejasné termíny, např. kontrolovatelná nestabilita. Nicméně student vykonal zajisté velké množství práce při návrhu zavěšení, pracoval samostatně, a pokud by začal pracovat dříve, tak by patrně nedostatky eliminoval a výsledné hodnocení mohlo být lepší.

Posudek oponenta

Porteš, Petr

Tématem diplomové práce studenta Bc. Václava Chaury je přestavba zavěšení předních kol závodního automobilu. Konkrétně se autor práce zaměřil na záměnu zavěšení typu McPherson za lichoběžníkové zavěšení s odpružením přes tlačnou tyč a vahadlo. Student se ve své úvodní části zaměřuje na popis veličin geometrie řízení a dalších parametrů kinematiky zavěšení jako je poloha středů klopení a klonění. V následujících kapitolách pak uvádí analýzu současného řešení včetně výpočtu jeho kinematických charakteristik. V hlavní části práce diplomant seznamuje s konstrukčním návrhem nového zavěšení, včetně seřizovacích prvků, použitého materiálu a dosažených kinematických charakteristik. Navazují kapitoly zabývající se určením tuhosti pružiny, konstanty tlumení tlumiče a tuhostí stabilizátoru. Student zde důsledně nerozlišuje mezi pojmy vyjadřujícími poměr sil působících na pružině a na kole (tj. inverzní poměr stlačení kola a pružiny) a poměrem tuhosti pružiny a odpovídající tuhosti odpružení kola. Jako „motion ratio“ je zde chybně označen poměr tuhostí (vztah 4.1.). Hodnotu tuhosti pružiny stanovil na základě vztahu pro minimalizaci směrodatné odchylky dynamické síly v kontaktu kola s vozovkou. Chybí citace. Pro hodnotu tlumení si student zvolil poměrný útlum 0.4. Tato hodnota bývá obvyklá pro osobní automobily. Pro závodní vůz se zdá být nízká. Opět, pokud je tato hodnota zvolena na základě literatury, pak chybí citace. Podkapitola věnována pohybu (klopení) karosérie vykazuje velké množství chyb jak v rovnicích, tak ve výpočtu dosazených hodnot. Kapitola „Dynamická analýza“ se zabývá silovými účinky působícími z vozovky na kolo během „ustálených“ stavů odpovídajících jízdě zatáčkou a brzděni. Zde autor předpokládá, že rozdělení brzdných sil je úměrné součiniteli tření a rozdělení klopné tuhosti náprav je úměrné hmotnostem připadajícím na jednotlivé nápravy. Takto získané silové účinky (na vnější přední kolo) použil autor pro určení zatížení jednotlivých dílů nápravy pomocí software ADAMS. Podkapitola věnována modelování v programu ADAMS, stejně jako kapitola „Pevnostní analýza“, seznamující s výsledky napjatosti součástí z výpočtů MKP spíše dokumentují, že výpočty byly provedeny, než by seznamovaly se způsobem jejich realizace. Vzhledem k tomu, že nejsou uvedeny podstatné informace o tom, jak byly součástí modelovány ani o okrajových podmínkách, nelze se vyjádřit o správnosti této části práce. V poslední kapitole autor porovnává kinematické charakteristiky původní nápravy s jeho novým návrhem. Dá se konstatovat, že došlo ke zlepšení charakteristiky odklonu kola, sbíhavosti kol a středu klopení nápravy. Naproti tomu došlo ke zvětšení poloměru rejdu a závleku kola. To může vést k velkým ovládacím silám na volantu, k větším rázům a ke zvětšení necitlivosti vnímání zpětné vazby řidičem. K práci mám následující připomínky: - Nepřesnosti v definicích veličin geometrie řízení (např. odklon kola, poloměr rejdu, závlek). - „MR – motion ratio“ – není totéž, jako převod odpružení dle [11] - Ve vztahu (4.2) pro převod odpružení je chyba. - Rovnice (4.12) a (4.19) - chybí citace. - Rovnice (4.13) a (4.14) dosazené hodnoty a výsledky si neodpovídají. - V rovnici (4.16) chybí v čitateli násobení konstantou g. - Ve vztahu (4.33) pro výpočet kritické síly je chybně použita odmocnina. Diplomová práce působí velmi nevyváženě. Na jedné straně je velký objem realizované práce a na druhé straně je řada nepřesností. V úvodní části podrobně popisuje vlastnosti nápravy související s kloněním vozu, ale v samotném návrhu nápravy se těmto parametrům vůbec nevěnuje, ani nejsou uvedeny jejich hodnoty. Na jedné straně využívá multibody software ADAMS k výpočtu řady kinematických charakteristik, ale převod odpružení počítá analyticky. Přes zmíněné nedostatky lze konstatovat, že zadání práce bylo splněno. Práci doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 113029