UNIVERSITETI I PRISHTINËS FAKULTETI I INXHINIERISË MEKANIKE PRISHTINË STUDIME MASTER

PUNIM DIPLOME

Mentori:

Kandidati:

Prof. Asoc. Dr. Beqir HAMIDI

BSc. Xhelal MUSA

Prishtinë, 2016

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

UNIVERSITETI I PRISHTINËS FAKULTETI I INXHINIERISË MEKANIKE PRISHTINË STUDIME MASTER

PUNIM DIPLOME Tema: NDIKIMI I EFIKASITETIT TË SISTEMIT TË FRENIMIT NË RRUGËN E NDALJES TE AUTOMJETET E UDHËTARËVE

Mentori:

Kandidati:

Prof. Asoc. Dr. Beqir HAMIDI

BSc. Xhelal MUSA

-2-

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

FALËNDERIM Së pari e falënderoj Zotin që më mundësoj ti përfundoj me sukses studimet e mia Pasuniversitare master, falënderoj familjen time që më dhanë përkrahje të vazhdueshme gjatë gjithë kohës së studimeve. Falënderoj

të

gjithë

profesorët

e

Departamentit

të

Komunikacionit të cilët më ndihmuan direkt apo indirekt në ngritjen time profesionale. Falënderim të veçantë i shprehi këtyre profesorëve: Dr. Sc. Heset Cakolli - ish mentor ( tash i ndjerë) Prof. Acos.Dr.Ramë LIKAJ, Prof.ass, kryetar, Prof.Asoc.Dr. Beqir HAMIDI, mentor, Dr. Sc. Shpetim LAJQI, anëtar. Të cilët më ndihmuan rreth realizimit dhe finalizimin e këtij punimi të masterit, duke mos kërsyer mundin dhe kohën e tyre, të cilët ishin të gatshëm të më ndihmojnë në çdo rast dhe në çdo kohë, dhe të cilëve ju jam shumë mirënjohës që me vërejtjet dhe me sugjerimet e tyre më kanë ndihmuar në këtë punim masteri.

-3-

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

IN MEMORIAM

Dr. sc. Heset CAKOLLI Profesori i nderuar Heset Cakolli ishte një akademik i shquar në komunën e Ferizajt. Kontributi i tij i çmuar për vite me radhë i dha një frymë tjetër jetës akademike në qytetin tonë dhe më gjerë. Humbja e tij e papritur padyshim që është një lajm i hidhur për komunën e Ferizajt në radhë të parë e në veçanti për fushën akademike, pasi që personalitetet si ai nuk zëvendësohen lehtë. Gjatë punimit të temës së masterit, unë kisha nderin të punoj me profesorin Heset dhe të përfitoj nga këshillat, dituria dhe idetë e tij, që padyshim se më ndihmuan shumë në përgatitjen e punimit të masterit. Përfundimi i punimit të temës sime të masterit pa të nuk është i njëjtë, pasi që ai ishte shtylla ime mbështetëse në këtë rrugëtim. Ndihma e tij e pakusht, dhe e detajuar, si dhe këshillat e tij të vazhdueshme ishin kruaciale që unë më lehtë t’i dal në krye këtij rrugëtimi. Për gjithë ndihmën e tij, unë i falënderohem atij dhe shpresoj se shpirti i tij të pushojë i qetë në botën e përjetshme.

-4-

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

PËRMBAJTJA 1. HYRJE

- 10 -

2. NË PËRGJITHËSI PËR FRENIMIN E AUTOMJETEVE

- 12 -

2.1 SHKAKTARËT KRYESOR TË AKSIDENTEVE NË KOMUNIKACION 2.1.1. FAKTORËT E SIGURISË NË KOMUNIKACIONIN RRUGOR

- 13 - 14 -

2.1.2. AUTOMJETI SI FAKTORË I SIGURISË NË KOMUNIKACIONIN RRUGOR15 2.1.3. ELEMENTET E SIGURISË SË AUTOMJETIT

- 16 -

2.1.4. RRUGA SI FAKTORË I SIGURISË NË KOMUNIKACIONIN RRUGOR - 17 3. SISTEMI I FRENIMIT

- 18 -

3.1. PROCESI I FRENIMIT

- 22 -

3. 1.1. FRENAT

- 22 -

3. 1.2. FORCA E FRENIMIT

- 23 -

3.1.3 KOEFICIENTI I PUTHITJES NË MES PNEUMATIKËVE DHE RRUGËS - 24 3. 2. KOEFICIENTI I PESHËS SË AUTOMJETIT TË FRENUAR

- 31 -

3.2.1 KOEFICIENTI I FRENIMIT

- 32 -

3.2.2. KOEFICIENTI I EKSPLATIMIT TË KUSHTEVE TË FRENIMIT

- 34 -

3.3. DIAGRAMI I PROCESIT TË FRENIMIT GJATË MATJES

- 37 -

3.3.1. RRUGA E NDALJES SË AUTOMJETIT ME FRENIM TË VRULLSHËM - 42 3.3.2. RRUGA E FRENIMIT

- 43 -

3.3.3. FRENIMI I AUTOMJETIT

- 58 -

3.3.4. FERKIMI NDERMJET RRUGES DHE PNEUMATIKUT

- 59 -

4. FAKTORËT QË NDIKOJNË NË EFIKASITETIN E SISTEMIT TË FRENIMIT 4.1. KALKULIMI I KOEFICIENTIT TË FRENIMIT TE AUTOMJETET -5-

- 61 - 63 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

4.2 MATJET E MADHËSIVE TË BËRA NË RRUGË

- 83 -

4.2.1. KUSHTET E RRUGËS GJATË TESTIMIT

- 83 -

4.2.2 DIAGRAMET E FITUAR GJATË TESTIMIT

- 85 -

4.2.3 NGADALSIMI MESATAR MAKSIMAL I FITUAR NGA DIAGRAMI

- 93 -

5. SIMULIMI I PROCESIT TË FRENIMIT ME PROGRAM PC CRASH

- 100 -

6. NDIKIMI I SISTEMEVE INTELEGJENTE NË EFIKASITETIN E FRENIMIT TE AUTOMJETET E UDHËTARËVE

- 103 -

6.1 RËNDËSIA E SISTEMEVE INTELEGJENTE

- 103 -

6.2 APLIKIMI I SISTEMEVE INTELEGJENTE NË AUTOMJET

- 103 -

6.2.1 SISTEMI KUNDËR BLLOKIMIT TË RROTAVE ABS (ANTI-BLOCKING SYSTEM)

- 104 -

6.2.2 SISTEMI I KONTROLLIT TË STABILITETIT TË AUTOMJETIT ESP (ELEKTRONIK STABILITY PROGRAM)

- 105 -

6.2.3 BLLOKIMI ELEKTRONIK I DIFERENCIALIT TË AUTOMJETIT EDS - 106 6.2.4 SISTEMI I FRENIMIT ELEKTRONIK KONTROLLUES EBS (ELECTRONIK BRAKING SYSTEM)

- 106 -

6.2.5 SISTEMI NDIHMËS I FRENIMIT BAS (BRAKE ASSISTANT SYSTEM) - 107 7. PËRFUNDIMI

- 109 -

8. LITERARTURA

- 111 -

-6-

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Lista e Simboleve Njësit

Nr.

Simbolet

1

 ta

-

Koeficienti i puthitjes së adezionit

2

 th

-

Koeficienti i puthitjes së histerezes

3

Fn

[N]

4

M fr

[N m]

Momenti i frenimit

5

M rr

[N m]

Momenti i rezistencës në rrokullisje

6

rd

[m]

Rrezja dinamike e rrotës

7

Zt

[N]

Forca vertikale e reaksionit të tokës

8

F fr

[N]

Forca e frenimit

9

v

[km/h

10

F puth

[N]

Forca e puthitjes

11

Fn

[N]

Forca normale

12

Mm

[N m]

13

Fy

[N]

Forca anësore

14

Xt

[N]

Reaksioni tangjencial i tokës

15

Rmax

[N]

Reaksioni rezultues maksimal i tokës

16

1

-

Koeficienti tangjencial i puthitjes

17

2

-

Koeficienti anësor (radial sipas lakores së rrugës) i puthitjes.

18

ka

Emërtimet

matëse

[

Reaksioni (kundërveprimi) normal i rrugës

Shpejtësia e lëvizjes së qendrës së rrotës

Momenti motorik

N s2 ] m 4 Koeficienti i rezistencës së ajrit

-7-

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

19

am

[

m ] s2

Ngadalësimi maksimal

20

g

[

m ] s2

9,81 [m/s²] - Nxitimi i gravitetit të tokës

21

k0

22

v0

23

a nt

[

m ] s2

Ngadalësimi për llojin e pneumatikut, gjendjes së rrugës dhe

24

F frm1

[N]

Forca e frenimit të rrotës së parë të majtë

25

F frd1

[N]

Forca e frenimit të rrotës së parë të djathë

26

F frm2

[N]

Forca e frenimit të rrotës së dytë të majtë

27

F frm2

[N]

Forca e frenimit të rrotës së dytë të djathë

28

G

[N]

Forca e peshës së automjetit

29

k ex

-

30

ωr

[ s 1 ]

Shpejtësia këndore e rrotës

31

Vq

[km/]

Shpejtësia translatore e rrotës

32

Vp

[km/h

Shpejtësia periferike e rrotës

33

rr

[m]

Rrezja dinamike e rrotës (pneumatikut)

34

r rr

[m]

Rrezja e rrokullisjes

35

S1

[m]

0.95 ... 0.97 – Koeficienti i korekcionit të treguesit të shpejtësisë [km/h

Shpejtësia e automjetit në çastin e fillimit të frenimit

shpejtësinë e ngasjes së automjetit [ m/s²],

Koeficienti i kushteve eksploatuese të frenimit

Rruga gjatë kohës së reagimit të ngasësit gjatë kohës t1 me shpejtësi konstante v 0 Rruga gjatë kohës së reagimit të ngasësit gjatë kohës t 2 me shpejtësi

36

S2

[m]

konstante v 0

-8-

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Rruga e rritjes së ngadalësimit, ku për kohën t 3 shpejtësia e automjetit

S3

[m]

S4

[m]

39

t1

[s]

Koha prej çastit të pranimit të informacionit deri te reagimi i ngasësit

40

t2

[s]

Koha e vonimit të automjetit

41

t3

[s]

Koha e rritjes së ngadalësimit

42

t4

[s]

Koha e veprimit aktiv të frenave

43

t5

[s]

Koha prej çastit të ndërprerjes së veprimit në pedalin e frenimit deri te përfundimi i plotë i ngadalësimit.

37

38

zvogëlohet nga v 0 në v1 Rruga gjatë frenimit të vrullshëm t 4 ku shpejtësia zvogëlohet nga v1 në zero dhe paraqiten e rrotave të bllokuara

-9-

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

1. HYRJE Në jetën bashkëkohore të njerëzimit, komunikacioni luan një rol të rëndësishëm. Ndryshimet jetësore janë radikale prandaj është e nevojshme që të ju përshtatemi mënyrës së mendimit dhe zhvillimit të botës sonë. Komunikacioni është një faktor që shpejton zhvillimin e shoqërisë, ndërton marrëdhëniet ndër njerëzore, i ofron njerëzit si dhe na mundëson që të këmbejmë njohurit dhe të mirat materiale. Me komunikacion bota bëhet më afër, ku hapësirat fitojnë vlera të reja dhe të mëdha. Nevoja për komunikacion rrugorë dita ditës rritet, në dy shekujt e fundit komunikacioni rrugorë është zhvilluar shumë shpejt, kështu që sot në zhvillimin e shoqërisë zë vend të rëndësishëm, ndërsa zhvillimi i fuqisë prodhuese, turizmi, kultura e shtynë që komunikacioni të zhvillohet me një ritëm të shpejtuar. Nga paraqitja e automjetit të parë në vitin 1769 i cili është vu në lëvizje me AVULL si dhe paraqitja e automjetit me benzinë në vitin 1886, fillon rritja e numrit të automjeteve gjithnjë e më shumë. Me rritjen e numrit të automjeteve, problem i veçantë është bërë siguria në rrugë. Shumë të vdekur dhe të lënduar në komunikacionin rrugorë, që si shkaktar merren faktorët të ndryshëm siç janë: numri i madh i automjeteve, përqindjes së madhe të automjeteve teknikisht jo në rregull (sistemi i frenimit, pneumatikët si dhe elementet tjera të sigurisë së automjetit), kultura e komunikacionit e pamjaftueshme të ngasësit dhe këmbësorëve, rrugët e pa përshtatshme për kërkesa të qarkullimit modern, sipërfaqja e rrugës së asfaltuar (ndotur, konsumuar, e pa mirëmbajtur, e lagët etj.), numri i shenjave të komunikacionit i pamjaftueshëm në rrugë, masat të pamjaftueshme për parandalimin e aksidenteve, etj. Qëllimi i këtij punimi është që të analizojmë disa faktorë që ndikojnë në efikasitetin e sistemit të frenimit të automjetit dhe ndikimin e tyre në rrugën e frenimit respektivisht rrugën e ndaljes: Pasi që automjeti është një ndër faktorët më të rëndësishëm të komunikacionit, ndikimi i tij luan një rol të veçantë në sigurinë e komunikacionit.

- 10 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Automjeti është i ndërtuar nga shumë sisteme dhe këto sisteme ndahen në tri lloje të elementeve të sigurisë së automjetit në komunikacion: -

Elementet e sigurisë aktive,

-

Elementet e sigurisë pasive,

-

Elementet e sigurisë katalitike dhe

-

Ndikimin e sistemeve intelegjente në sigurinë aktive, pasive dhe intelegjente.

-

Sistemet të cilat parandalojnë aksidentet janë pjesë e elementeve të sigurisë aktive, ndërsa elementet të cilat ndihmojnë në uljen e nivelit të dëmeve që shkaktohen gjatë në automjet bëjnë pjesë në elementet e sigurisë pasive.

Një prej sistemeve më të rëndësishme të sigurisë aktive është sistemi i frenimit, roli i këtij sistemi ndikon në evitimin e aksidenteve është mjaft i madh. Sot në botë në përgjithësi dhe në Kosovë në veçanti numri i aksidenteve është mjaft i madh dhe një prej shkaktarëve është frenimi jo efikas ose dështimi komplet i tij, prandaj përmes kësaj teme do të mundohemi ta analizojmë këtë sistem në mënyrë të veçantë.

- 11 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

2. NË PËRGJITHËSI PËR FRENIMIN E AUTOMJETEVE Sistemi i frenimit në vitet e kaluara ishte ndër sistemet më të thjeshta. Gjatë viteve janë bërë përmirësime të dukshme nga më të thjeshtat deri në të përbëra dhe nga aspekti i sigurisë janë për qindra herë më të sigurta. Frenat veprojnë sipas një parimi të thjeshtë si në Figurën 2.1 nëse me një forcë veprohet në pistonin duke bërë presion në lëngun e mbyllur në enë majtë, lëngu është i detyruar nëpërmjet tubit të ngushtë në fund dhe në enë e djathtë, duke ushtruar një forcë të dytë,

F

pistoni duke e detyruar atë të lëvizë lart.

Figura 2.1. Zhvendosja e pistonit në varësi nga sasia e fluidit.[1] Shikuar nga aspekti i sigurisë në komunikacion, si dhe nga kushtet e përgjithshme të shfrytëzimit dhe zbatimit, sistemet e frenimit përdoren te të gjitha llojet e automjeteve motorike dhe mjeteve kyçëse (rimorkiot) si pjesë mjaft e rëndësishme. Performansat e nevojshme të këtyre sistemeve në shumë vende, por edhe tek ne janë të përcaktuara me ligj. Nga kjo lëmi në zhvillim e sipër janë edhe rregullat ndërkombëtare (normativat) për këtë, zhvillimi i konstruksioneve të sistemeve të frenimit është i pandërprerë dhe mjaft intensiv, gjë që shpesh herë ka rezultuar me futjen në përdorim të zgjidhjeve të reja nga aspekti konstruktiv. Në këtë mënyrë janë bërë një varg përmirësime dhe ndryshime të vogla ose të mëdha në sistemin frenimit. Detyrë themelore e sistemit frenimit , është zvogëlimi i shpejtësisë së lëvizjes së automjetit gjer te ndalja e plotë ose deri të një shpejtësi e nevojshme, me një ngadalësim të caktuar dhe të kontrolluar. Kjo detyrë themelore në kushtet reale të eksploatimit arrihet në tri mënyra karakteristike: -

Frenimin e vrullshëm, me ngadalësim maksimal në rast të ndonjë rreziku të paraqitur aty për aty, - 12 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

-

Frenim të shkurtër por të butë, në kushte normale të ngasjes,

-

Rrenim të butë dhe të gjatë, gjatë ngasjes në tatëpjeta të gjata.

Përveç këtyre tri rasteve karakteristike të përmendura më lart sistemi i frenimit ka edhe një detyrë me rëndësi, ta frenoj automjetin gjatë qëndrimit të tij në një vend. Ky lloj frenimi quhet frenim në parking. Edhe pse regjimi i frenimit të shkurtër dhe të butë, gjatë të cilit shpejtësia e automjetit zvogëlohet gradualisht deri në një shpejtësi më të vogël, ose deri në ndaljen e plotë paraqet regjimin më të shpeshtë të përdorur, regjimi i frenimit me ngadalësim maksimal i cili përdoret në rastet e paraqitjes së situatave të paparashikueshme, merret si bazë për dimensionin dhe për zgjidhjen konstruktive të sistemeve të frenimit. Ndikim të madh në realizimin e sistemeve frenimit ka edhe regjimi frenimit i gjatë dhe i butë, sidomos te automjetet me masë të madhe. Në këtë realizim ndikojnë edhe kërkesat e frenit në parking. Paralel me detyrat dhe kërkesat bazë të sistemeve frenuese të cekura më lart, në vetitë e tyre si dhe në atë se si do të realizohen ato, ndikojnë edhe kërkesa të tjera të posaçme, e këto janë: -

Sigurimi i stabilitetit të automjetit gjatë frenimit, sidomos gjatë frenimit me ngadalësim maksimal,

-

Mundësia e frenimit të qetë dhe gradual, me ndjeshmëri të plot të ngasësit,

-

Mundësia e përdorimit të jetë e lehtë, respektivisht mundi i ngasësit të jetë sa më i vogël,

-

Mosparaqitja e shkëndijave gjatë frenimit, si dhe mosparaqitja e dukurive të tjera (erës, tymit konsumimit të ferodave etj.)

-

Mundësia e frenimit të sigurt në të gjitha pozitat relevante të rrotave në krahasim me karrocerinë, respektivisht bartësve të automjetit.

2.1

SHKAKTARËT

KRYESOR

TË

AKSIDENTEVE

NË

KOMUNIKACION Aksidentet në komunikacion paraqiten si pasojë e shumë faktorëve të cilët janë të lidhur mes veti. Sipas hulumtimeve shkaktarët kryesorë më të shpeshtë të aksidenteve në komunikacion janë: -

Paaftësia për ngasje,

-

Mospërshtatja e shpejtësisë (shpejtësia joadekuate), - 13 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

-

Përplasja e automjetit prapa në automjetin para,

-

Mosrespektimi i të drejtës së përparësisë,

-

Mosrespektimi i ngasjes (lëvizjes) së obliguar në anën e djathtë,

-

Gabimet gjatë tejkalimeve,

-

Shkëputja nga rruga, gabimet gjatë kthimit, rrotullimit, ndërrimit të shiritit,

-

Këmbësorët si shkaktar të aksidenteve në komunikacion [2].

2.1.1. FAKTORËT E SIGURISË NË KOMUNIKACIONIN RRUGOR Komunikacioni është një fenomen i komplikuar në të cilin krijohen shumë situata konfliktuoze dhe me këtë rast rrezikohet siguria. Për të u rritur siguria në komunikacion, është e nevojshme të merren një numër masash, ku qëllimi i tyre është të largojnë apo zvogëlojnë rrezikun në rrugë. Rreziku nga aksidentet e komunikacionit të cilat rrjedhin nga lëvizja e automjeteve dhe këmbësorëve mund të tregohen përmes gjendjes së sistemit të faktorëve në një çast të caktuar. Duke analizuar faktorët e mundshëm, komunikacioni rrugorë thjeshtë mund të shikohet përmes tre faktorëve kryesorë: Njeri, Automjet dhe Rrugë. Në strukturën e komunikacionit rrugor mund të vërehet sistemi mekanik i cili përbëhet prej lidhjes “Automjet-Rrugë” dhe sistemit biomekanik i cili përbëhet prej lidhjes “ NjeriAutomjet” dhe “Njeri-Rrugë”. Faktori “Njeri”, “Automjet” dhe “Rrugë” nuk i përfshin të gjitha elementet të cilët mund të ndikojnë në gjendjen e sistemit si p.sh. rregullat e qarkullimit në komunikacion, drejtimin dhe kontrollin në komunikacion etj. prandaj është e nevojshme që të ndahet edhe faktori i katërt me emrin “komunikacioni në rrugë”. Faktorët e sigurisë “Njeriu”, “Rrugë”, “Automjet” dhe “Komunikacioni në rrugë” gjithnjë paraqiten nëse ekziston qarkullimi i automjeteve dhe këmbësorëve në rrugë. Këta faktorë i nënshtrohen rregullave të caktuara, por nuk i përfshinë elementet tjera të cilat paraqiten papritmas (befasishëm) e të pa sistemuar por të cilat ndikojnë në gjendjen e sigurisë. Këtu kryesisht mendohet në kushtet atmosferike ose elementet tjerë, si p.sh. gurët në rrugë, vaj dhe balta në rrugë ( kafshët në rrugë) etj. Për këto arsye paraqitet nevoja që të caktohet edhe një faktorë që do ti përfshinte të gjitha elementet e cekura. Ky faktorë mund të quhet “Faktori incident” që përkufizohet dhe të sistemohet në sistemin e faktorëve të sigurisë, me mënyrën e paraqitjes (befasishëm) së tij në komunikacion. - 14 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Prandaj mënyra e paraqitjes së rrezikut (aksidenteve) në komunikacion mund të jetë në funksion nga pesë faktorë. E këta janë faktori : -

Njeriu,

-

Automjeti,

-

Rrugë,

-

Komunikacioni në rrugë,

-

Incident.

Sot në botë ekzistojnë mendime të ndryshme lidhur me përqindjen e ndikimit të faktorëve të sigurisë në aksidente të komunikacionit rrugorë. Por shumica e autorëve janë të mendimit se faktori “Njeri” është 85% shkaktar i të gjitha aksidenteve të komunikacionit rrugorë, faktori “Rrugë” është shkaktar i aksidenteve në komunikacionit rrugorë me 10%, ndërsa faktori “Automjet”, dhe faktorët tjerë janë shkaktarë të aksidenteve me 5% të rasteve. Sikurse në automjete të montohen sistemet aktive inteligjente të cilat kishin me zvogëluar numrin e përqindjeve të aksidenteve. Duke pasur parasysh se rrjeti rrugorë Evropian është shumë më kualitativ se i yni dhe gjendja teknike e automjeteve nuk është në nivel Evropian, atëherë rrjedh se në bazë të kritereve të njëjta duhet të parashikojmë se faktori rrugë dhe automjet ndikojnë në aksidente të komunikacionit me një përqindje më të madhe. Diferenca në përqindje të ndikimit të faktorit rrugë dhe automjet në aksidente të komunikacionit është mënyra e trajtimit të ekspertëve gjatë zgjidhjeve të aksidenteve të komunikacionit rrugorë [2].

2.1.2. AUTOMJETI SI FAKTORË I SIGURISË NË KOMUNIKACIONIN RRUGOR Automjeti është mjet transporti i cili shërben për transportin e personave dhe të mirave materiale (mallrave), dhe mund të lëvizë në mënyrë drejtvizore dhe jo drejtvizore, me shpejtësi konstante, nxitim dhe ngadalësim. Automjeti me konstruksionin e tij dhe mënyrën e shfrytëzimit ndikon në një masë të madhe në sigurinë e komunikacionit rrugorë. Sipas të dhënave statistikore, 3-5% të numrit të përgjithshëm të aksidenteve mendohet se automjeti është shkaktari kryesor i aksidenteve në komunikacion.[2].

- 15 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

2.1.3. ELEMENTET E SIGURISË SË AUTOMJETIT Elementet e automjetit që ndikojnë në sigurinë e komunikacionit mund të ndahen: -

Elementet e sigurisë aktive,

-

Elementet e sigurisë pasive,

-

Elementet e sigurisë katalitike.

Elementet aktive të sigurisë – në elementet aktive të sigurisë së mjeteve bëjnë pjesë pajisjet të cilat kanë për detyrë parandalimin e aksidenteve, gjegjësisht në zvogëlimin e numrit të aksidenteve në komunikacion, nëse nuk e kanë mundësinë e evitimit të aksidentit, e këto elemente janë: -

Sistemi i frenimit,

-

Pneumatikët,

-

Sistemi i drejtimit,

-

Pajisjet e ndriçimit dhe të sinjalizimit,

-

Pajisjet për zmadhimin e fushës së dukshmërisë së ngasësit,

-

Konstruksioni i ulëses,

Elementet pasive të sigurisë në automjet – janë elementet të cilat ndikojnë në zvogëlimin e pasojave të aksidentit, por jo në parandalimin e aksidentit, e këto elemente janë: -

Karroceria,

-

Dyert,

-

Rripat e sigurisë,

-

Mbështetësi i kokës,

-

Xhami erë mbrojtës,

-

Pozicioni i motorit, rezervuarit të karburantit, rrota rezervë dhe akumulatori,

-

Mbrojtësi dhe

-

Jastëku ajror i sigurisë ( AIR BAG-u)[2]

Elementet katalitike të sigurisë së automjetit – janë ato elemente të cilat mund të krijojnë veprime të pavolitshme në faktorët tjerë, së pari në ngasës, dhe në këtë mënyrë të ndikojnë në shkaktimin e aksidentit apo në peshën e pasojave, në këto elemente hyjnë: -

Pajisjet për ngrohje, ftohje dhe ajrosja brenda automjetit,

-

Lëkundjet e automjetit,

-

Zhurma dhe - 16 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

2.1.4. RRUGA SI FAKTORË I SIGURISË NË KOMUNIKACIONIN RRUGOR Rruga, në një kuptim të gjerë, përbehet prej një numri të madh të elementeve teknike me funksion dhe kuptim të caktuara, të cilën në mënyrë indirekte apo direket arrin ti realizoj qëllimet elementare si p.sh. zhvillimin e papenguar të komunikacionit në të gjitha kushtet atmosferike, duke i përfshirë të gjitha përgjegjësit e sigurisë dhe komoditetin e shfrytëzuesve të transportit në rrugë. Sipas të dhënave statistikore, 8-10% të numrit të përgjithshëm të aksidenteve mendohet se rruga është shkaktari kryesor i aksidenteve në komunikacion. E këto aksidente shkaktohen për shkak të deformimeve, profileve dhe konsumimit të sipërfaqes së rrugës, gjegjësisht për shkak të lëshimeve gjatë projektimit, ndërtimit si dhe të mirëmbajtjes së rrugës.[2]

- 17 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

3. SISTEMI I FRENIMIT Frenimi i automjetit paraqet procesin e kundërt të përshpejtimit të automjeti, dhe realizohet me ndihmën e pajisjes speciale të cilin e posedon secili automjet, të cilën në përgjithësi e quajmë pajisje apo sistem të frenimit, Figura 3.1. Shpejtësia e automjetit në kushte të caktuara të lëvizjes në rrugë apo edhe shpejtësia maksimale e zhvilluar në rrugë të hapur, varet nga efikasiteti i pajisjes së frenimit, që do të thotë mundësia e ndaljes së automjetit në distancë sa më të vogël të rrugës. Automjeti me efekt më të mirë të frenimit mund të ndikoj në ngadalësimin e lëvizjes dhe eksplantimit të sistemit të frenimit, për ketë arsye karakteristikat teknike të pajisjeve të frenimit mund ti konsiderojmë pjesë dinamike të karakteristikave teknike të automjeteve.

Figura 3.1. Sistemi i frenimit të automjeteve.[1] Pajisjet për ndalje (frenat), shërbejnë që ngasësi përmes tyre mund ta ngadalësoj apo ta ndalë automjetin shpejtë, dhe në mënyrë të sigurt, pavarësisht nga ngarkesa dhe pjerrtësia e rrugës nëpër të cilën lëviz automjeti, si dhe ta mbaj automjetin në gjendje të qetë (te pa lëvizshme) dhe të sigurt në rrugë me përpjetës apo tatëpjetës. - 18 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Me pajisjet për frenim nënkuptojmë të gjitha pajisjet me të cilat bëhet ngadalësimi, ndalja ose fiksimi - (frenimi i përhershëm) i automjetit në vend. Prandaj, pajisjet për frenim ndahen në frena: -

Punues,

-

Ndihmës dhe

-

Parkues.

Për shkak të rolit shumë të rëndësishëm në fushën e sigurisë, kjo fushë është e definuar me një numër të caktuara të rregulloreve e posaçërisht me ECE 13 dhe ECE 90. Cilësia (efikasiteti) e frenimit të frenave punues dhe ndihmës vlerësohet në bazë të: -

Rrugës së frenimit dhe

-

Ngadalësimit mesatar të automjetit në atë rrugë.

Vlerësimi i këtyre dy madhësive të cekura më lartë bëhet, me shpejtësinë fillestare të frenimit jo më të vogël se v = 80 [km/h] = 27,78 [m/s]. Frenat punues - kryen detyrat kryesore të sistemit frenues, respektivisht bënë frenimin e automjeteve me ngadalësim maksimal ( në rastin e paraqitjes së rrezikut ) dhe të gjitha frenimet e lehta(buta) dhe afat shkurta në kushte normale të lëvizjes. Pra, ky paraqet pjesën më me rëndësi të sistemit frenues dhe kësaj pjesë i kushtohet kujdes i veçantë. Kushtet për testimin (shqyrtimin) e frenave punues për automjetet e udhëtarëve janë dhënë më poshtë për rrugën e frenimit, sipas rregullores ECE 13.[3] a) Testimi normal bëhet me frena të ftohtë dhe me motor të ç’kyçur, ku shpejtësia në fillim të frenimit duhet të jetë v ≤ 80 [km/h], dhe ngadalësim mesatar a ≥ 5,8 [m/s2] atëherë rruga maksimale e frenimit definohet me shprehjen:

v2 S  0.1 v  150

(3.1)

- Puna e motorit është e ndare (ç’kyçur) me ndihmën e lidhëses prej rrotullimit te rrotave ngasëse, b) Testimi normal bëhet me frena të ftohtë dhe me motor të kyçur, ku shpejtësia në fillim të frenimit duhet të jetë v = 80% vmax ose v ≤ 160, [km/h], dhe ngadalësim mesatar a ≥ 5,0 [m/s2] atëherë rruga maksimale e frenimit definohet me shprehjen:

- 19 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

S  0.1 v 

Punim Masteri

v2 130

(3.2)

- Lidhësja është e kyçur, ku ne këtë rast energjia e masave volante përfshihet në energjinë e përgjithshme të cilën frenat duhet ta shndërrojnë në nxehtësi. Ku shpejtësia për dy rastet duhet të jetë në [km/h]. Forca me e madhe (maksimale) me te cilën vozitësi duhet te veproj ne pedalin për frenim: -

Gjatë frenimit me këmbë 500 N,

-

Gjatë frenimit me dore 400 N.

Sistemi për frenim të automjeteve, është një prej sistemeve në të cilin për çdo ditë bëhen përmirësime dhe avancime të ndryshme si në aspektin e konstruksionit, por gjithashtu edhe me përdorimin e materialeve të reja me veti të mira frenuese. Vlerat e shprehjeve (3.1) dhe (3.2), si kushte minimale të cilat duhet të përmbushin frenat, ka kohë që janë tejkaluar, ashtu që te automjetet e udhëtarëve, zakonisht rruga e ndaljes Sn, me shpejtësi fillestare prej v=100 [km/h], më së shpeshti ndodhet ne intervalin Sn = (40 – 50) m. Gjithashtu është fakt se ngadalësimi gjatë frenimit, nuk duhet të jetë edhe shumë i madh duke pasur parasysh se kjo mund të shkaktoj efekte negative si dhe humbjen e kontrollit mbi automjet e sidomos gjatë frenimit emergjent. Frenat ndihmës u përkasin pajisjeve me të cilat mund të bëhet ngadalësim i sigurt dhe i kontrolluar i automjetit deri te ndalja e plotë e tij. Efekti i frenave ndihmës testohen në mënyrë të ngjashme si frenat kryesor, mirëpo ngadalësimi më i vogël i lejuar është dukshëm më i vogël. Respektivisht testimi bëhet me shpejtësi fillestare prej v = 80 [km/h], me frena të ftohët dhe me motor të ç’kyçur, ku ngadalësimi guxon të jetë më i vogël se a2 < 2,9 [m/s2], ndërsa rruga e frenimit duhet të jetë sipas vlerave të dhëna me shprehjet (3.1) dhe (3.12) Frenat e parkimit - kanë për detyrë që automjetin e ndaluar me ngarkesë të plotë, mund të kontrollohet dhe të mbajë në gjendje të frenuar përherë, në rrugën me pjerrësi të paktën prej 18% [9]. Në qoftë se është fjala për automjete te bashkangjitura, frenat e parkimit duhet të sigurojnë frenimin në rrugën me pjerrësi prej 9%. Vlerat e cekura më lartë të pjerrtësi së rrugës janë dhënë sipas rregulloreve te ECE-së. - 20 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Ngadalësuesit e automjeteve - Sipas rregulloreve , janë pajisje të cilat duhen të sigurojnë ngadalësim afatgjatë të vetë automjetit, ose automjeteve të bashkangjitura, ku koeficienti i frenimit nuk guxon të jetë më i vogël se 10%, të masës së përgjithshme të automjeteve të bashkangjitura (automjeti + mjeti i tërhequr). Në parim ngadalësuesit janë të destinuara vetëm për automjete me mase të përgjithshme mbi 5 ton. Ne kushtet e testimeve individuale (tipike) të frenave të automjeteve, cilësia e frenimit vlerësohet sipas rrugës së frenimit dhe ngadalësimit mesatar të automjetit në atë rrugë, me shpejtësi fillestare të frenimit v = 80 [km/h], ndërsa sipas ligjit për sigurinë në komunikacion LSK, shpejtësia nuk mund të jetë më e vogël se v = 50 km/h. Prandaj, për kontrollimin e frenave gjatë eksploatimit të automjetit, kjo mënyrë e testimit nuk është e mundur të bëhet. Ashtu që për vlerësimin e cilësisë së frenave shfrytëzohet i ashtuquajturi koeficienti i frenimit i cili me ligje është paraparë në varësi të llojit të automjetit. Me koeficient te frenimit nënkuptojmë raportin ndërmjet forcës se përgjithshme të frenimit dhe peshës së automjetit k = Ff /G, respektivisht ngadalësimit të arritur kundrejt nxitimit të gravitetit tokësor k = a/g, e shprehur në përqindje. Ky lloj i testimit duhet të kryhet në cilindrat për testim, kështu që sa i përket testeve statike. Kushtet e testimeve janë të rregulluara me "Ligjin mbi sigurinë në komunikacion," Testim (ekzaminim) është një sërë aktivitetesh me qëllim të verifikimit të përshtatshmërisë të (aprovimit) pajisjeve dhe pjesëve të automjetit me dokumentacionin përkatës të prodhuesit, të parapara me rregullore dhe standarde, e për të cilat është e nevojshme shfrytëzimi i pajisjeve për ekzaminim. Ne bazë të UA. Nr. 2008/13 dhe UA. Nr. 2006/10, sipas Ligjit nr. 02/L -70, janë përcaktuar kushtet teknike të cilat duhet tu përgjigjen pajisjet e veçanta në automjet , të cilat janë definuar për koeficientin e frenimit minimal janë dhënë në tabelën 3.1,

- 21 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 3.1. Vlerat minimale të koeficientit të frenimit për automjete të ndryshme. [3] Koeficienti frenues

e Traktori Rimorkio traktorit

Rimorkio

Autobusi

Automjetet e rënda

-

Automjeti udhëtareve

Frenat ndihmese

Traktori Motocikli

50

Lloji i automjetit

Automjete e rënda Autobusi

Forca në frenat e këmbës

Frenat punuese

Forca në frenat e dorës Automjeti i udhëtarëve

Lloji i frenave

Forca më e madhe aktive Motocikli Automjetet

25

50

70

70

60

35

55

45

50

45

25

25

-

40

60

60

30

-

25

20

25

20

15

15

3.1. PROCESI I FRENIMIT 3. 1.1. FRENAT Frenat janë elemente ekzekutuese të cilat kanë për detyrë që të krijojnë momentet e frenimit, në kah të kundërt me momentin e rrotullimit (motorik, ngasës) dhe në mënyrë të detyruar zvogëlojnë (ngadalësojnë) rrotullimin e rrotës. Si pasojë e veprimit të momentit të frenimit në vendin e kontaktit në mes rrugës dhe rrotës realizohet forca e frenimit. Kjo forcë ka drejtimin e lëvizjes së automjetit por kahun e kundërt. Në rrotën që bënë lëvizje rrokullisëse drejtvizore të njëtrajtshme, në përgjithësi, veprojnë momentet, forcat vertikale dhe forcat në rrafshin e kontaktit (Figura 3.2).

Figura 3.2. Momentet dhe forcat që veprojnë në rrotë të frenuar.[1] - 22 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në forcat vertikale përfshihen: pjesa e peshës së automjetit që vepron në rrotë G rr dhe reaksioni (kundërveprimi) normal i rrugës Z t =F n . Në rrafshin e kontaktit veprojnë forcat gjatësore (forcat e tërheqjes dhe frenimi) dhe forcat anësore (forca centrifugale dhe e reaksionit anësor). Pos momentit të frenimit M fr dhe momentit të rezistencës në rrokullisje M rr , në rastin e përgjithshëm në rrotë vepron edhe momenti motorik M m , të cilin në ketë rast nuk do ta marrim duke u nisur nga fakti se kjo rrotë frenohet dhe me ndihmën e reaksionit (lidhëses) ndërpritet veprimi i motorit në rrotë. Nga ekuacioni i ekuilibrit të momenteve rreth qendrës së rrotës rrjedh: X t  rd = M fr + M rr , përkatësisht X t 

M fr  M rr rd

(3.3)

ku janë:

X t = F fr – reaksioni i tokës i barabartë me forcën e frenimit ( F fr ). rd - rrezja dinamike e rrotës, Z t = F n – forca e reaksionit vertikal e tokës (Z t ) e barabartë me forcën e

kundërveprimit normal (F n ) v – shpejtësia e lëvizjes së qendrës së rrotës.

3. 1.2. FORCA E FRENIMIT Gjatë lëvizjes, automjeti ka energji kinetike të caktuar e cila gjatë kohës së frenimit kalon në energjinë termike. Frenimi i automjetit paraqet proces të kundërt nga shpejtimi dhe kryhet me pajisje të veçantë të cilën e quajmë sistem të frenimit. Me frenim zvogëlohet shpejtësia e automjetit nga shpejtësia v1 në v2 ose deri të ndalja e plotë e automjetit në rrugë sa më të shkurtë. Forca e frenimit shkaktohet për shkak të fërkimit në mes të ferodave dhe disqeve (tambureve) të frenave, përkatësisht për shkak të fërkimit në rrëshqitje në mes të rrotës dhe rrugës (kur kemi bllokim të rrotës). Forca e fërkimit është forca e jashtme aktive e cila paraqitet në sipërfaqen kontaktuese në mes të pneumatikut dhe rrugës dhe ngadalëson ngasjen, në drejtim të lëvizjes së automjetit - 23 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

por kahe të kundërt. Kjo forcë duhet të veproj në të gjitha rrotat njësoj, në të kundërtën automjeti do t'i shmangej trajektores së lëvizjes.[1] Forca e frenimit është e dhënë me shprehjen:

Ff 

Mf

(3.4)

rd

ku janë:

M f – momenti i forcës së frenimit (N∙m), rd – rrezja dinamike e rrotës (m).

Kjo shprehje vlen për rastin kur forca e frenimit është më e vogël se forca e fërkimit në mes rrotës dhe rrugës. Në rastin kur forca e frenimit është më e madhe ose e barabartë më forcën e puthitjes, rrotullimi i rrotës krejtësisht është i penguar, d.m.th. vjen deri te bllokimi i rrotës (shpejtësia e rrotullimit të rrotës është zero), e automjeti bënë lëvizje translatore edhe më tej për shkak të rrëshqitjes së rrotës sipas rrugës. Si pasoj e kësaj kemi edhe rrëshqitjen anësore dhe kthim të automjetit dhe konsumim të pa nevojshëm të pneumatikeve. Për këtë forca e frenimit duhet me qenë me e vogël se sa forca e puthitjes (φ ∙ G). Ff <φ∙G

(3.5)

Prej çastit të veprimit të forcës së frenimit e deri të çasti i ndaljes së automjetit, automjeti lëviz duke u ngadalësuar, e rrugën që e kalon për këtë kohë quhet rruga e frenimit (S fr ).

3.1.3 KOEFICIENTI I PUTHITJES

NË MES PNEUMATIKËVE DHE

RRUGËS Koeficienti i puthitjes gjatë ngadalësimit me frenim të vrullshëm të automjeti e ka kuptimin e vendimmarrjes në situate kritike në komunikacion rrugorë për të evituar aksidentin. Në bazë të ligjit të Coulumbovit, ligjit mbi puthitjen, koeficienti i puthitjes është në përpjesëtim të drejt me forcën e puthitjes Fputh, e në përpjesëtim të zhdrejtë me forcën normale Fn të cilat veprojnë në sipërfaqen kontaktuese në mes trupave që rrëshqasin njëri ndaj tjetrit.



F puth

(3.6)

Fn - 24 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

nga kjo rrjedh se forca e fërkimit është e barabartë me

Fputh    Fn

.

(3.7)

Shqyrtojmë rrotën motorike (ngasëse), Figura 3.3, në të cilën pos ngarkesës normale G dhe momentit motorik M m , vepron edhe forca anësore Fy. Për shkak të veprimit të momentit M m , përkatësisht të forcës periferike, në kontaktin e rrotës me rrugë paraqitet:

Figura 3.3. Forcat dhe momentet në rrotën motorike.[1] X t – reaksioni tangjencial i tokës, dhe momenti i rezistencës në rrokullisje M fr për shkak të forcës anësore Fy paraqitet reaksioni anësor Yt . E për shkak të ngarkesës normale (pestë) G paraqitet reaksioni normal i tokës Z t ( Fn ) Reaksioni i rezultues i tokës në rrafshin e kontaktit është R= X t  Yt 2

2

(3.8)

Vlera maksimale e mundur e reaksionit rezultues në rrafshin e tokës është e caktuar me prodhimin: Z t  φ(e për rastin si Figurën 3.3. rasti (a) kemi Z t  Fn  G )

R= ( X t  Yt 2

2

)

max

= R max = Z t  φ = G ∙ φ = Fn ∙ φ,

Ku µ është koeficienti i puthitjes.

- 25 -

(3.9)

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Kur reaksioni rezultues R arrin vlerën Z + µ lajmërohet rrëshqitja e rrotës. Te rrëshqitja nuk do të arrij nëse plotësohet kushti:

R  X t  Yt  Z t   2

2

(3.10)

Në bazë të kësaj mund të definohet koeficienti i puthitjes µ. Koeficienti i puthitjes është raporti në mes të reaksionit rezultues maksimal të tokës R max gjatë të cilës fillon rrëshqitja dhe reaksioni normal të tokës Z t .

( X t  Yt ) max R   max  Zt Zt 2

2

(3.11)

Për rastin kur nuk kemi forcë anësore (Y t = 0), koeficienti i puthitjes është:



( X t ) max Zt

(3.12)

Definicioni i koeficientit të puthitjes i përgjigjet asaj në mekanikë, e cila flet mbi koeficientin e puthitjes gjatë rrëshqitjes në mes dy trupave të ngurtë (fërkimi i rendit të parë). Ky mendim është i afërt me të vërtetën, sidomos kur janë në fërkim trupat e fortë. Kur kemi trupat deformabil si rrota elastike apo rruga e butë koeficienti i puthitjes është kuptim më i gjerë, pasi që ky koeficient, pos fërkimit ndërmjet pneumatikut (rrotës) dhe rrugës merr parasysh edhe thellësinë e të futurit të rrotës në tokë si dhe kundërshtimin e zhvendosjeve të elementeve të tokës. Edhe këtu vlejnë ligjshmëritë analoge, si të koeficienti i puthitjes në rrëshqitje, ashtu edhe koeficienti i puthitjes gjatë rrëshqitjes së pjesshme të caktuar, marrin vlerën e vet maksimale  max , e gjatë rrëshqitjes së plotë vlerën e vet më të vogël φ. Prandaj kushtimisht mund të dallojmë koeficientin “ statik “ dhe “ dinamik “ të puthitjes. Për dallim nga dukuria e fërkimit gjatë rrëshqitjes në lëmit e tjera të makinerisë (p.sh. dorëza, kushineta rrëshqitëse) ku tentohet që fërkimi të zvogëlohet sa më shumë, këtu kemi rastin e kundërt: tentojmë që koeficienti i puthitjes ndërmjet rrotës dhe rrugës të jetë sa më i madh. Me rritjen e koeficientit të puthitjes rritet stabiliteti i ngasjes, pasi që në çdo çast mund të sigurohet reaksioni shtesë në rrafshin e tokës, me të cilin do të ekuilibrohet forca eventuale e çrregullimit. - 26 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Madhësia e koeficientit të puthitjes varet nga një numër i madh i faktorëve, siç janë: lloji, gjendja dhe forma e rrugës, materiali dhe konstruksioni i pneumatikut, shpejtësia e ngasjes, temperatura e rrugës dhe pneumatikut, karakteri i rrokullisjes etj. Koeficienti i puthitjes nuk është në tërësi i njëjtë te rrëshqitja e rrotës përpara, pas, anash, me dhe pa rrokullisje, mirëpo ka të bëjë me ndryshime shumë të vogla të cilat mund të neglizhohen në shqyrtimin paraprak të problemit. Në bazë të rezultateve të një numri të madh hulumtimesh, koeficienti i puthitjes mbërrin vlerën maksimale φmax, përafërsisht gjatë vlerës maksimale të rrokullisjes me rrotullim të pjesshëm në vend për shkak të deformimit (λ = 0,25 ) figurën 3.4.

Figura 3.4. Koeficienti i puthitjes në llojin e rrugës.[1] Nga figura 3.4 shihet se koeficienti i puthitjes vlerë më të madhe ka kur rruga është e thatë, pak në të ulët kur rruga është e lagët, e më të ulët te rruga e lagët dhe e ndyrë. Gjithashtu ndikim më të madh ka edhe lloji i pneumatikut, pneumatiku diagonal ka koeficient të puthitjes më të madh se pneumatiku radial si shihet në figurën 3.5.

- 27 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 3.5. Koeficienti i puthitjes në varësi nga shpejtësia.[1] Në figurën 3.5 është treguar diagrami i vleftave mesatare të koeficientit të puthitjes të pneumatikëve diagonal dhe radial në varësi të shpejtësisë së automjetit sipas rrugës së asfaltuar të thatë dhe të lagët. Vlerat e larta të fushës së hijesuar i përgjigjen pneumatikëve diagonal e të ulëtat pneumatikëve radial. Dhe me rritjen e shpejtësisë së automjetit zvogëlohen vleftat e koeficientit të puthitjes. Gjithashtu po shihet se ndryshimi i këtij koeficienti te pneumatikët e ndryshme është më i vogël te rruga e thatë e më të mëdha te rruga e lagët. Në bazë të hulumtimeve të bëra koeficienti i puthitjes φ në varësi të shpejtësisë v mund të epet me këtë shprehje: 2

 v   v    0,214   0,640   0,615,  100   100 

ku v është në [ km/h]

(3.13)

Vlera e koeficientit të puthitjes φ është për rastin e lëvizjes drejtvizore të automjetit. Gjatë lëvizjes nëpër kthesa në sipërfaqen kontaktuese në mes të pneumatikut dhe rrugës paraqitet forca tangjenciale X t dhe anësore Yt si ka qenë e paraqitur në Figurën. 3.3 në çdo pikë të kthesës duhet të plotësohet kushti ( Figura 3.6).[1]

- 28 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 3.6. Forcat tangjenciale dhe anësore e puthitjes gjatë kalimit nëpër rrugën me kthesë. ( Z t  φ) 2  ( Z t  φ l ) 2  ( Z t  φ 2 ) 2 e për Z t = G

(G ∙ φ)² = (G ∙ φ l )² + (G ∙ φ 2 )², Përkatësisht φ=

12   22 ,

(3.14)

ku janë: φ1 – koeficienti tangjencial i puthitjes, φ2 – koeficienti anësor (radial sipas lakores së rrugës) i puthitjes. Raporti në mes të koeficientit tangjencial φ 1 të puthitjes dhe koeficientit anësorë (radial) φ 2 të puthitjes varet nga shpejtësia e ngasjes v. Për shpejtësitë më të vogla se v <123[ km/h] φ 1 > φ 2 , e për shpejtësinë v =123 [km/h] φ 1 = φ 2 , e për shpejtësinë më të madhe se v >123 [km/h], koeficienti, φ 2 zvogëlohet më ngadalë se sa koeficienti φ 1 , si është dhënë në figurën 3.7. Në bazë të kësaj mund të vendoset raporti:

 2 max  0,925 1 max

- 29 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 3.7. Diagrami hapësinor i koeficientit të puthitjes.[1]

2

2

 v   v  1max =0.214    0.67   0.615  100   100 

përkatësisht :

   2 max =0.925 0.925 v   0.64 v   0.615  0.198 v   0.592 v   0.569 2



 100 

2

 100 

2



 100 

 100 

(3.15)

Raporti në mes të koeficientit tangjencial dhe radial të puthitjes mund të caktohet nga këto shprehje:

  1  1   2 1 max   2 max

2

   2  përkatësisht  1   1  2 max   1 max

  

2

(3.16)

Çfarë madhësie e puthitjes anësore (radiale) mund të angazhohet (për përvetësimin e forcave centrifugale, forcën e erës etj.), varet se nën çfarë kushtesh do ta shpejtojmë ose ngadalësojmë automjetin në drejtim gjatësorë.

- 30 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në bazë të disa normave është e lejuar shfrytëzimi 60% të puthitjes maksimale radiale, kështu që për puthitjen tangjenciale (që të përvetësojë forcat në drejtim të lëvizjes) mbetet 80%, përkatësisht:

1t  2r  60% atëherë kemi:  80%  2 max 1 max Nga ekuacionet e lart përshkruara pamë se të koeficienti i puthitjes, u përmenden disa kushte specifike që ndikojnë në mes të pneumatikut dhe sipërfaqes se rrugës, por për disa kushte të caktuara nuk jepen vlera të veçanta për koeficient të puthitjes nga se ajo mund të jepet edhe anën e ngadalësimit:



an g

(3.17)

nga kjo rrjedh: a n = φ ∙ g (m/s²)

(3.18)

ku janë: a n [m/s²] - ngadalësimi maksimal

g [m/s²] - nxitimi (shpejtimi) i gravitacionit të tokës µ

- koeficienti i puthitjes

3. 2. KOEFICIENTI I PESHËS SË AUTOMJETIT TË FRENUAR Në rastet kur efikasiteti i sistemit të frenimit është i njëjtë në të gjitha rrotat, mandej kushtet eksplatuese janë të mira, përkatësisht kur frenat e automjetit në tërësi shfrytëzojnë peshën (forcën) e puthitjes dhe kur frenojnë gjitha rrotat, ngadalësimi për rrugën horizontale caktohet:[2]

a 2    g.

(3.19)

E nëse rruga është e pjerrtë me pjerrtësi p(%) atëherë kemi: p   a2  g    . 100  

(3.20)

Ku shenja (+) është për lëvizje përpjetë, kurse shenja (–) për lëvizje tatëpjetë. - 31 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Kur nuk frenojnë të gjitha rrotat, atëherë shfrytëzohet koeficienti i peshës së frenuar të automjetit ε, në shprehjen e ngadalësimit në ketë mënyrë:

a2      g. - për rrugë horizontale,

(3.21)

p   a2          - për rrugë me pjerrtësi. 100  

(3.22)

Koeficienti i peshës së frenuar të automjetit paraqet raportin në mes peshës që bien në rrotat e frenuara G fr , dhe peshës së plotë të automjetit G dhe definohet me shprehjen:



G fr

(3.23)

G

Vlera e këtij koeficienti ε, është prej 0 -1 Ky koeficient ka vlerën 0 - kur nuk frenon asnjë rrotë, dhe vlera e këtij koeficienti është 1 kur frenojnë të gjitha rrotat. Ky koeficient ε, paraqet shkallën e efikasitetit të frenave dhe shpesh quhet edhe koeficient i efikasitetit të sistemit të frenimit.

3.2.1 KOEFICIENTI I FRENIMIT Në kuadër të kontrollimit teknik, aty bëhet kontrollimi detal i sistemit frenues për leximin e vlerave të caktuara, përfshihen kontrollimi i sistemit frenues dhe lexohen vlerat mbi efikasitetin e frenimit, forcës në pedale dhe ngadalësimit. Për realizimin e këtyre matjeve nevojiten pajisje të tilla që mundësojnë një gjë të tillë, e këtu bëjnë pjesë: -

Tavolina provuese për kontrollimin e efikasitetit të frenimit

-

Matësi i forcës në pedalet e frenimit

-

Matësi i ngadalësimit

-

Për analiza me të hollësishme nevojiten edhe pajisje tjera për kontrollimin edhe të pjesëve të tjera të sistemit frenues.

Tavolina provuese për kontrollimin e frenave punon në parimin e regjistrimit të forcës frenuese, nëpërmjet të sistemit që përbëhet nga: -

elektromotori, - 32 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike -

tabela komanduese,

-

cilindrat ( rulat ).

Punim Masteri

Në Figurën 3.8 është dhënë reparti për kontrollimin e sistemit frenues.

2

1

3

3

Figura 3.8. Skema e pajisjes për kontrollimin e sistemit të frenimit[1]

Ekzistojnë edhe metoda të tjera për kontrollimin e frenave (sistemit të frenimit), por metoda ku kontrollimi bëhet përmes cilindrave është më e përhapur dhe më praktike. Me këtë metodë bëhet matja e forcës së frenimit në secilën rrotë. Me mbledhjen e forcave të frenimit në rrota fitojmë forcën e plotë të frenimit të automjetit, e në bazë të kësaj mundë të caktojmë edhe ngadalësimin e automjetit, sipas procedurës së më poshtme. Nëse e shkruajmë ekuacionin e bilancit të frenimit fitojmë se:

F fr 

G  a2 g

forca e plotë e frenimit:

(3.24) Ffr  F m fr1  F d fr1  F m fr 2  F d fr 2 -

ku janë: F frm1 [N]-forca e frenimit të rrotës së parë të majtë, F frd1 [N]-forca e frenimit të rrotës së parë të djathë, F frm2 [N]-forca e frenimit të rrotës së dytë të majtë,

F frd 2 [N]-forca e frenimit të rrotës së dytë të djathë,

- 33 -

(3.25)

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

G –forca e peshës së automjetit, g- shpejtimi i gravitetit tokësorë,

a 2 – ngadalësimi i automjetit për shkak të frenimit. Nëse ky ekuacion shumëzohet me 100 dhe pjesëtohet me G dhe g, do të jetë: F fr G

 100 

a2  100 g

(3.26)

Shprehja e lartë shënuar tregon se sa përqind të peshës së gjithëmbarshme të automjetit mund të shfrytëzohet si forcë e frenimit ose sa kemi ngadalësim në përqindje (%) ndaj shpejtimit të gravitetit tokësorë. Prandaj ngadalësimi në përqindje (%) përkatësisht koeficienti i frenimit k (treguesi i efikasitetit të sistemit të frenimit) është dhënë me raportin: k

F fr G

100%  

a2 100 [%] g

(3.27)

Nëse është i ditur koeficienti i frenimit ‘k’ lehtë mund të llogaritet ngadalësimi mesatar.

a2 

k m g  2 100 s 

(3.28)

Koeficienti i frenimit është madhësi e cila përcaktohet për shkaqe praktike, me qëllim të vlerësimit të vetive frenuese të automjeteve përkatësisht na tregon efikasitetin e sistemit të frenimit.

3.2.2. KOEFICIENTI I EKSPLATIMIT TË KUSHTEVE TË FRENIMIT Pos që është i rëndësishëm efikasiteti i sistemit të frenimit, janë të rëndësishëm edhe kushtet eksplatuese të frenimit të automjetit të cilat jepen më koeficientin e kushteve eksplatuese të frenimit k ex . Koeficienti i kushteve eksplatuese të frenimit paraqitet në shumë shprehje për llogaritjen e ngadalësimit maksimal a 2 gjatë frenimit të automjeteve. Ky koeficient ka të bëjë për shkallen e shfrytëzimit të forcës përmbledhëse të puthitjes të rrotave të frenuara me rrugën, gjegjësisht merr parasysh jo barazimin e forcave të frenimit ndaj forcave të puthitjeve.

- 34 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Bllokimi jo i njëkohshëm i rrotave të para dhe të prapme kushtëzohet jo vetëm me kushtet eksplatuese, por edhe nga vetit konstruktive të sistemit të frenimit. Nëse të gjitha rrotat e automjetit të frenuara shfrytëzojnë në tërësi peshën(forcën) adezive (puthitjes), ose nëse të gjitha rrotat e automjetit janë të bllokuara, k ex ka vlerën prej 1.1 deri 1.2, kurse të ngadalësimi i automjeteve komerciale ose te automjetet e bashkangjitura k ex mund të arrij vlerën edhe më të lartë se 1.4 nëse automjeti i bashkangjitur ka veprim asinkron të frenave të mjetit tërheqës dhe të mjeti i lidhur. Gjatë kohës së frenimit të automjetit me ngarkesë në rrugë të terur paraqitet shfrytëzimi jo i plotë i peshës së puthitjes te të gjitha rrotat, prandaj koeficienti i kushteve eksplatuese është më i lartë. Sistemet e sotme të frenimit mund të shfrytëzojnë frenimin në kufirin e bllokimit, prandaj kanë mundësi të shfrytëzojnë vlerat maksimale të puthitjes(ABS). Koeficienti i kushteve eksplatuese të frenimit k ex mund të caktohet sipas normativave teknike të pajisjeve të automjeteve me anë të shprehjes: k ex 

g a nor

,

(3.29)

ku janë: a nor  a 2 - ngadalësimi normativ i automjetit në rrugën e terur, horizontale dhe me

mbulesë (shtresë) nën kushtet e caktuara për automjete, φ – koeficienti i puthitjes për rrugën e terur . Nëse është i ditur koeficienti i kushteve eksplatuese të frenimit lehtë mund të llogaritet ngadalësimi në (m/s²):

a 2  a nor 

 s

g m k ex

(3.30)

2

Të automjetet e ngarkuara pjesërisht k ex zvogëlohet për 0.1 në çdo zvogëlim prej 25% të ngarkesës. Për automjetin komercial me 75% të ngarkesës k ex do të ketë vlerën.

- 35 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

k ex = 1.8 – 0.1 = 1.7,

pasi që për automjetin komercial mbi 70 (kN) me ngarkesë të plotë k ex = 1.8. Për frenimin e automjeteve në rrugë me koeficient më të vogël të puthitjes (ngricat, bora e shkelur), atëherë frenat e automjetit në tërësi shfrytëzohen peshën adezive, k ex për automjetet komerciale me ngarkim të plotë nuk mundet me qenë më i madh se 1.4. Në rrugët me koeficient të puthitjes më të vogël se 0.3 (ngricat, bora e shkelur), atëherë frenat e automjetit në tërësi shfrytëzon peshën adezive, k ex mund të merret vlera minimale e k ex =1.0 – 1.1, e cila varet nga lloj i automjetit.

Në tabelën 3.2 është paraqitur koeficienti i kushteve eksplatuese për rrugën e terur, të rrafshët nga asfaltit. Tabela 3.2. Vlerat e koeficientit të frenimit dhe koeficientit të kushteve eksplatuese në varësi të llojit të mjetit dhe sistemit të frenimit [2]. Lloj i automjetit

Lloj i sistemit të frenimit

koeficienti i frenimit (%)

Freni punues Freni ndihmës

65 27

Automjeti në eksploatim ≥ k min 55 25

Freni punues Freni ndihmës

55 22

45 20

1.3 -

1.7 -

Freni punues Freni ndihmës Freni punues Freni ndihmës Freni punues Freni ndihmës

50 20 55 27 50 22

45 20 50 25 45 20

1.4 1.3 1.4 -

1.8 1.7 1.8 -

Automjeti i ri ≥ k ex Automjet i udhëtarëve Automjeti transportues deri 70 (kN0 Automjeti transportues mbi 70 (kN) autobusi dhe Trolejbusi Mjetet e Bashkangjitura

k ex

- 36 -

Pa ngarkesë

Me ngarkesë

1.1 -

1.2 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

3.3. DIAGRAMI I PROCESIT TË FRENIMIT GJATË MATJES Në analizat paraprake është marrë se procesi i frenimit është zhvilluar gjatë forcave konstante të frenimit, të cilat vlerën e plotë të tyre e arrijnë në momentin e fillimit të frenimit. Procesi i vërtetë i frenimit, megjithatë është tjetër. Ndryshimet bazohen në ligjshmërinë e ndryshimeve të forcave frenuese gjatë kohës së frenimit, me çka direkt reflektohet në gjithë procesin e frenimit, respektivisht në realizimin e ngadalësimit dhe rrugën e ndaljes së automjetit. Kjo mund të shihet lehtë nga paraqitja grafike e procesit të frenimit ose në të ashtuquajturën diagrami i frenimit. Në këtë diagram tregohen ndryshimet e ngadalësimit gjatë frenimit, e gjithashtu edhe ndryshimet e forcës në komandën e sistemit të frenimit (në pedale, respektivisht në dorëzën e frenimit). Shembulli tipik i një diagrami të frenimit i fituar me matje direkt në poligon, respektivisht nga hulumtimet përkatëse, është treguar në Figurën 3.9. [5].

Figura 3.9. Diagrami i forcës në pedalin e frenimit dhe ngadalësimit gjatë kohës t.[4] Siç shihet, forca në komandën e sistemit të frenimit, fillon të rritet me vonesë të caktuar, në raport me momentin në të cilin duhet të filloj frenimi (p.sh. lajmërimi i ndonjë rreziku në rrugë), i cili merret si pika zero e kohës së boshtit (pika 1). Gjatë kësaj forca në komandë (pedale) rritet për kohën e caktuar, gjithashtu me vonesë lajmërohet edhe ngadalësimi i automjetit, i cili gjithashtu rritet shkallë-shkallë.

- 37 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Këto raporte vërehen lehtë në diagramin e thjeshtuar të frenimit si është treguar në figurën 3.10 në këtë diagram janë treguar edhe karakteristikat e intervaleve të veçanta kohore, të cilat e sqarojnë mirë të gjithë procesin e frenimit. Me shfrytëzimin e këtyre diagrameve, procesi i frenimit mund të përshkruhet në ketë mënyrë.

Figura 3.10. Diagrami i varshmërisë së ngadalësimit dhe forcës nga koha.[4]

Në piken 1, për të cilën është t=0, ndihet nevoja për frenim, p.sh. për ndonjë situatë kritike në komunikacion. Kjo do të thotë se ngasësi ka vlerësuar se duhet të ndalet automjeti në rrugën sa me të shkurtë. Megjithatë, deri te fillimi i veprimit në komandën e sistemit të frenimit do të kaloj një kohë. Kjo kohë quhet koha e reagimit të ngasësit, në figura 3.10 është shënuar t1 . Koha e reagimit të ngasësit varet nga vetitë psikofizike të tij, e n parim përbëhet nga dy periudha kohore: koha t1 ' në të cilën ngasësi e ndien (kupton) se duhet të frenoj (transmetimi i impulsit deri te sistemi nervorë dhe marrja e vendimit se duhet te frenoj) dhe koha t1 '' e cila harxhohet në zhvendosjen e këmbës nga pedalja e gasit deri te ajo e frenit. Forca në komandë - 38 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

F p fillon të rritet, në piken 2, pas kalimit të kohës së reagimit të ngasësit, dhe atë shkallë-

shkallë, në varshmëri nga shpejtësia e aktivizimit të komandës së frenimit. Automjeti fillon të ngadalësohet gjithashtu me vonesë të caktuar në krahasim me veprimin e forcës në komandë, respektivisht në pikën 3. Kjo vonës e paraqitur në figurën 3.10, definohet me t 2 , paraqet kohen e vonimit të sistemit frenues. Koha e vonimit përbëhet prej kohës së nevojshme për përvetësimin e hapit bosh në sistemin e frenimit, për fërkimin e mbrëmshëm të fluidit, me të cilën bartet forca e ngasësit, në lëvizjen e valvules (ventilit) dhe ne elementet tjera te sistemit të frenimit. Një pjesë e kohës së vonimit të sistemit frenues harxhohet në deformimin e gypave (tubacioneve) elastik dhe lëvizjes së elementeve tjera të mekanizmit transmetues. Intensiteti i forcës në komandë, shkakton edhe rritjen shkallë-shkallë të ngadalësimit. Kjo kohë, e cila quhet koha e aktivizimit të sistemit të frenimit (koha e rritjes së ngadalësimit t 3 në figurën 3.10), përmban dy periudha kohore: kohën t 3 ' e cila paraqet komponentin

përfunduese të reagimit të sistemit të frenimit dhe vazhdon me periodën kohore në të cilën ngadalësimi rritet, dhe kohen t 3 '' e cila i përgjigjet drejtpërdrejti rritjes së forcës Fp në komandë. Pasi rritja e forcës në komandë varet nga shpejtësia e aktivizimit, përkatësisht shpejtësisë së bartjes të forcës në komandë (e cila varet nga ngasësi), edhe komponenta kohore e aktivizimit të sistemit kohor t 3 '', varet nga ngasësi. Ngadalësimi maksimal realizohet, pas kalimit të kohës t 3 , përkatësisht në pikën 5, deri sa forca në komandë arrin vlerën e vetë më të madhe zakonisht diçka më herët, p.sh. në pikën 4, për kohën t 6 (figurën 3.10). Frenimi me ngadalësim përafërsisht maksimal dhe forcë përafërsisht maksimale në komandë arrihet deri te ndalja e plotë e automjetit në pikën 6, përkatësisht për kohën t 4 . Në pikën 6, ngasësi e ndërprenë veprimin në komandë, e forca pas një kohe shumë të shkurtë bie në zero. Ngadalësimi megjithatë vazhdon të bjerë, për një kohë t 5 , e cila quhet koha e pas frenimit (çka mund të ndodhë te disa sisteme të frenimit) mund të ndikoj jashtëzakonisht keq (nëse arrin vlerën më të madhe) në sigurinë e ngasjes dhe në karakteristikat e përgjithshme të automjetit.

- 39 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në raport me karakteristikat tjera të intervaleve kohore në procesin e frenimit kujdes të veçante duhet përkushtuar kohës së reagimit të ngasësit. Për ketë ka shumë të dhëna eksperimentale, janë dhënë këto të dhëna:[4]

t1 ' – koha e reagimit psikik, kjo është koha prej çastit të paraqitjes së rrezikut e deri të perceptimi i rrezikut,

t1 ' = 0,4 ....0,7 9[s] – për ngasës me reagim të mirë, t1 ' deri në 1[s] t1 ' deri në 1,5 [s]

– për ngasës me reagim mesatar, – për ngasës me reagim të dobët (i lodhur, nën ndikimin e alkoolit,

barërave, etj.),

t1 '' – koha e reagimit të ngasësit, koha e zhvendosjes së këmbës prej padalës së gasit deri te pedalja për frenim,

t1 '' = 0,2 ...0,5[s] në praktikë koha t1 zakonisht merret t1 = t1 ' + t1 '' = 0,5 ...1.5[s] t 2 – koha e aktivizimit të mekanizmit transmetues e cila përfshinë periudhën prej çastit të veprimit të forcës në pedale e deri te çasti i aktivizimit të ngadalësimit(koha e vonimit). Madhësia e kësaj kohe varet prej konstruksionit të sistemit për bartjen e forcës së frenimit:

t 2 – 0,03 ...0,2[s]– për mekanizmin transmetues hidraulik, ku vlera më e vogël merret gjatë frenimit të vrullshëm, ndërsa vlera më e madhe gjatë frenimit lirë. Koha t 3 koha e rritjes së ngadalësimit (koha e aktivizimit të sistemit të frenimit) është koha e nevojshme që ngadalësimi të rritet prej 0 deri 90% të ngadalësimit maksimal: t 3 – koha e cila përfshin periudhën prej çastit të aktivizimit të ngadalësimit e deri të çasti

arritjes së vlerës maksimale të ngadalësimit (koha e rritjes së ngadalësimit), varet nga lloj i frenit: t 3 = 0,15 ... 0,2[s]– për frenat hidraulik.

Nga diagrami i frenimit rrjedh se koha e përgjithshme e ndaljes së automjetit tn është: t fr  t ng  t 2  t 2  t 3  t 4

(3.31)

- 40 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Koha në të cilën automjeti frenon nën veprimin e forcave të frenimit përkatësisht koha e frenimit aktiv e cila fillon me fillimin e rritjes së ngadalësimit deri të ndalja e automjetit quhet koha e ngadalësimit dhe është: t ng  t 3  t 4

(3.32)

Deri sa kohës së frenimit aktiv i shtohet edhe koha e vonimit të sistemit frenues t 2 ' fitohet koha tfr, e cila në thelb paraqet vlerën e vërtet të kohës së frenimit, nga fillimi i veprimit në komandë deri te ndalja e automjetit, respektivisht t fr  t1  t 2  t 3  t 4  t ng  t 2

(3.33)

Në lidhje me këtë definim të intervaleve kohore ekzistojnë edhe definime të ndryshme të ngadalësimit mesatar. Ngadalësimi maksimal mesatar am mes, ka të bëjë me kohen t4 dhe atë se në diagramin e thjeshtuar të frenimit parashihet se është konstant. Gjithashtu ngadalësimi maksimal mesatar a mmes  a 2 në të vërtetë paraqet ngadalësimi maksimal të vendosur i cili lexohet nga diagrami i ngadalësimit si vlera mesatare e ngadalësimit gjatë frenimit me rrota të bllokuara, dhe kjo arrihet afërsisht kur ngadalësimi arrin vlerën e 90% të ngadalësimit maksimal. Ngadalësimi mesatar ammes ka të bëjë me kohën e përgjithshme të frenimit, ndërsa ngadalësimi i përgjithshëm mesatar am ka të bëjë me kohën e përgjithshme të ndaljes tn. Në praktikë kryesisht shfrytëzohet definicioni i ngadalësimit maksimal dhe atë ngadalësimi maksimal mesatar am max mes dhe ngadalësimi mesatar am mes. Ashtu siç shihet procesi i përshkruar i frenimit përfshinë një varg elementesh të intervaleve kohore, të varur nga shumë faktorë ndikesë. Disa nga këta faktorë në mënyrë direkt varen vetëm nga ngasësi d.m.th. nga faktori subjektiv. Faktorët tjerë (objektiv) varen nga sistemi frenues, konstruksionit të tij, e para së gjithash nga principi i punës së tij. Faktorët subjektiv dhe objektiv të cilët e përcaktojnë procesin e frenimit të automjetit janë të ditur. Kjo ka mundësuar që të dihen mirë faktorët më të rëndësishëm që ndikojnë në procesin e frenimit, gjithashtu dihen edhe faktorët që varen nga ngasësi, të cilët në këtë mënyrë mund dhe duhet të jenë të kontrolluar, duke bërë më të sigurta qarkullimet e automjeteve.

- 41 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Këta faktorë kanë lidhje më kohën e lajmërimit(thirrjes), dhe kohën e aktivizimit të sistemit frenues, e kjo posaçërisht vlen për sistemet me mekanizëm transmetues pneumatik, tek të cilët në këtë vështirë mund të lajmërohen probleme të mëdha. Me fjalë të tjera, për shkak të shtypjes së ajrit, personi te ky lloj mekanizmi transmetohet relativisht ngadalë, e që mund të sjellë vonesa të ndjeshme në aktivizimin e sistemit frenues.[4]

3.3.1.

RRUGA E NDALJES SË AUTOMJETIT ME FRENIM TË

VRULLSHËM Rruga e ndaljes është rruga minimale të cilën automjeti në situatë konkrete duhet ta kaloj, prej çastit kur ngasësi e vëren rrezikun e deri te ndalja e plotë e automjetit.[2] Rruga e ndaljes llogaritet me shprehjen: S n  S1  S 2  S 3  S 4

(3.34)

Rruga gjatë kohës së reagimit të ngasësit (t1) me shpejtësi konstante të ngasjes v0. S1  v0  t1

(3.35)

Rruga gjatë kohës së vonimit (t2) prapë me shpejtësi të ngasjes v0 dhe me vazhdim të gjurmëve të ngasjes. S 2  v0  t2

(3.36)

Rruga gjatë rritjes së ngadalësimit, ku për kohen (t3) shpejtësia e automjetit, zvogëlohet nga v0 në v1, prandaj kemi gjurmë e frenimit pa bllokim të rrotave. 1 S3  v0  t3   a2  t32 respektivisht 6 1 S3  v0  t3 2

(3.37)

Rruga gjatë frenimit të vrullshëm (S4), për kohën (t4), ku shpejtësia zvogëlohet nga v1 në zero dhe paraqiten gjurmët e rrotave të bllokuara, përkatësisht kemi gjurmët e rrotave të bllokuara ( gjurmët e dukshme të frenimit).

S4 

v12 1  v1  t 4   a 2  t 42 2  a2 2

(3.38)

- 42 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Rruga e plotë (Sn) e ndaljes, të cilën e kalon automjeti gjatë procesit të frenimit llogaritet me shprehjen duke i zëvendësuar shprehjet (3.35),(3.36),(3.37) dhe (3.38) në shprehjet (3.34) dhe kemi :

v02 a 1   S n  S1  S 2  S 3  S 4  v0   t1  t 2   t 3    2  t 32 2  2  a2 24 

(3.39)

Duke marrë parasysh kufizën e fundit të anës së djathtë, si një madhësi shumë e vogël, shprehja për llogaritjen e rrugës së ndaljes llogaritet në këtë formë.

v2 1   S n  S1  S 2  S 3  S 4  v0   t1  t 2   t 3   0 2  2  a2 

(3.40)

3.3.2. RRUGA E FRENIMIT Rruga e frenimit S4, mund të jetë parametri kryesor i sigurisë gjatë vozitjes. Gjatë frenimit ndryshon energjia kinetike EK, e automjetit i cili është në lëvizje. Ky ndryshim i energjisë është i barabartë me punën e forcës së frenimit dhe forcave tjera rezistuese që veprojnë në automjet gjatë frenimit.[5] ∆EK = Fi∙Sf4,

(3.41)

Fi = Ri

(3.42)

m

v02  v12  Ff  RV  R f  G  sin  S4 2

ku janë: Ff - Forca e frenimit, Rv – Rezistenca e ajrit, Rf – Rezistenca e rrokullisjes,

G  sin  - Rezistenca e pjerrtësisë, v0 – Shpejtësia në fillim të frenimit, v1 – Shpejtësia ne fund të frenimit.

- 43 -

(3.43)

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Gjatë frenimit në kushte ideale të frenimit: - Sipërfaqja e rrugës është horizontale α=0 - Nëse e neglizhojmë rezistencën në rrokullisje Rf, për rastin kur koeficienti i rezistencës së rrokullisje ff=0, dhe në rastin kur automjeti ndalet plotësisht v1=0, si dhe duke e neglizhuar rezistencën e ajrit Rv, për shpejtësi të vogla por duke aktivizuar forcën maksimale të frenimit Fi=φ∙G fitohet rruga e frenimit teoritikisht më e shkurtë:

v 02 S4  , 2  g 

respektivisht S 4 

v02 2  a2

a2  g   .

(3.44) (3.45)

Për ngadalësimin e caktuar a 2 , dhe rrugën e frenimit

S4, mund të caktohet shpejtësia

fillestare e frenimit të automjetit me shprehjen:

V0  2  a 2  S 4

(3.46)

Në rastin kur frenimi i automjetit bëhet në rrugë të drejtë por me pjerrtësi, atëherë rruga e frenimit llogaritet me shprehjen:

S4 

v 02

(3.47)

i   2  g     100  

Nëse shpejtësia e lëvizjes në fillim të gjurmëve të frenimit është më e madhe se 50[km/h], atëherë ka ndikim edhe rezistenca e ajrit Rv, ku rruga e frenimit llogaritet me shprehjen:

S4 

v02

2  k  A  v0  ve  i  2  g     100 m g 

(-) – kur rruga ka pjerrtësi tatpjetë, (+) – kur rruga ka pjerrtësi përpjetë, (i)

– pjerrtësia e rrugës,

k – koeficienti aerodinamik, A – sipërfaqja ballore e automjetit.

- 44 -

   

(3.48)

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në vazhdim është dhenë rruga të cilën e kalon automjeti gjatë kohës së reagimit të ngasësit t1, me shpejtësi konstante të ngasjes v0. Në vazhdim janë bërë kalkulimet e rrugës së reagimit për kohën t1, e cila ndryshon në intervalin t1=0.2-0.8[s], për shpejtësi të ndryshme: v01=40[km/h], v02= 60[km/h] dhe v03= 80[km/h] në varësi nga koha e reagimit ku është paraqitur në tabelën 3.3, kurse ne figurën 3.11 është paraqitur rruga e reagimit në varësi të kohës së reagimit t1 për shpejtësi të ndryshme. S11 (t1 )  v01  t1 m , S12 (t1 )  v0 2  t1m ,

(3.49)

S13 (t1 )  v03  t1m .

Tabela 3.3. Rruga e reagimit

Rruga (S1)

Koha (t1)

0.2

0.32

0.44

0.56

0.68

0.8

v01=40

S11(t1)

2.222

3.556

4.889

6.222

7.556

8.889

v02=60

S12(t1)

3.333

5.333

7333

9.333

11.333

13.333

v03=80

S13(t1)

4.444

7.111

9.778

12.444

15.111

17.778

20 17.5 15 s 11( t1) 12.5 s 12( t1)

10

s 13( t1) 7.5 5 2.5 0 0.1

0.19

0.28

0.36

0.45

0.54

0.63

0.71

t1

Figura 3.11 Rruga e reagimit në varësi nga koha t1

- 45 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në tabelën 3.3 janë paraqitur rezultatet e rrugës së reagimit të vozitësit gjatë kohës së reagimit, për shpejtësi të ndryshme në varësi nga koha e reagimit t1=0.2-0.8[s]. Në figurën 3.11 janë paraqitur në formë grafike rruga e reagimit e kalkuluar sipas shprehjes (3.49) në varësi nga koha e reagimit për shpejtësi të ndryshme në fillim të lëvizjes. Nga tabela 3.3 dhe figura 3.11 mund të konstatojmë se koha e reagimit të vozitësit ka ndikim të madh në rrugën e reagimit S1, ndërsa shpejtësia e lëvizjes në fillim të lëvizjes ka ndikim më të vogël për kohën t1=0.2[s], krahasuar me kohën t1=0.8[s], për shpejtësi konstante. Rruga të cilën e kalon automjeti gjatë kohës së vonimit t2, me shpejtësi konstante të ngasjes v0. Në vazhdim janë bërë kalkulimet e rrugës së vonimit S2 për kohën t2, e cila ndryshon në intervalin (t2=0.03-0.2), për shpejtësi të ndryshme: v01=40[km/h], v02= 60[km/h] dhe v03= 80[km/h]) në varësi nga koha e vonimit. S 21 (t2 )  v01  t2 m

S22 (t2 )  v02  t2 m

(3.50)

S 23 (t2 )  v0 3  t2 m

Tabela. 3.4. Rruga e vonimit të sistemit të frenimit

Rruga (S2)

Koha (t2)

0.03

0.064

0.098

0.132

0.166

0.2

v01=40

S21(t2)

0.333

0.711

1.089

1.467

1.844

2.222

v02=60

S22(t2)

0.6

1.067

1.633

2.2

2.767

3.333

v03=80

S23(t2)

0.667

1.422

2.178

2.933

3.689

4.444

- 46 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

5 4.38 3.75 s 21( t2) 3.13 s 22( t2) 2.5 s 23( t2) 1.88 1.25 0.63 0

0

0.029

0.057

0.086

0.11

0.14

0.17

0.2

t2

Figura 3.12. Rruga e vonimit në varësi nga koha t2 Në tabelën 3.4 janë paraqitur rezultatet e rrugës së vonimit të sistemit të frenimit të vozitësit gjatë kohës së vonimit të sistemit të frenimit , për shpejtësi të ndryshme në varësi nga koha e vonimit të sistemit të frenimit t2=0.03-0.2[s]. Nga figura 3.12 dhe tabela 3.4 konstatojmë se rruga e vonimit të sistemit ë frenimit S2 është në varësi të kohës së vonimit të sistemit të frenimit t2, sa ma e madhe që të jetë vlera e kohës t2 gjithashtu edhe rruga e vonimit të sistemit të frenimit do të rritet. Në figurën 3.13 janë paraqitur rruga e reagimit në varësi nga koha e reagimit si dhe rruga e vonimit të sistemit të frenimit në varësi nga koha e vonimit të sistemit të frenimit.

- 47 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 3.13 Rruga e reagimit në varësi nga koha t1 dhe rruga e vonimit në varësi nga koha t2

Rruga të cilën e kalon automjeti gjatë kohës së rritjes së ngadalësimit (t3) me shpejtësi konstante të ngasjes v0. Në vazhdim janë bërë kalkulimet e rrugës së rritjes së ngadalësimit për kohën t3, ku për kohen (t3) shpejtësia e automjetit, zvogëlohet nga v0 në v1, prandaj kemi gjurmë e frenimit pa bllokim të rrotave e cila ndryshon në intervalin (t3=0.15-.025), për shpejtësi të ndryshme: v01=40[km/h], v02= 60[km/h] dhe v03= 80[km/h]) në varësi nga koha e rritjes së ngadalësimit. 1 1 S3  v0  t3   a2  t32 m respektivisht S3  v0  t3 m 2 6

1 S31 t3   v01  t3 m 2 1 S32 t3   v02  t3 m 2

(3.51)

1 S32 t3   v03  t3 m 2

- 48 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 3.5. Rruga gjatë kohës së rritjes së ngadalësimit.

Rruga (S3)

Koha (t3)

0.15

0.17

0.19

0.21

0.23

0.25

v01=40

S31(t3)

1.042

1.181

1.319

1.458

1.597

1.736

v02=60

S32(t3)

1.667

1.889

2.111

2.333

2556

2.778

v03=80

S33(t3)

2.083

2.361

2.639

2.917

3.194

3.472

3 2.69 2.38 s 31( t3) 2.06 s 32( t3) 1.75 s 33( t3)

1.44 1.13 0.81 0.5 0.14

0.16

0.17

0.19

0.2

0.22

0.23 0.25

0.26

t3

Figura 3.14. Rruga gjatë kohës së rritjes së ngadalësimit në varësi nga koha t3.

Nga tabela 3.5 si dhe nga figura 3.14 kuptojmë se rruga gjatë kohës së rritjes së ngadalësimit është në varësi nga koha e rritjes së ngadalësimit, sa ma e vogël që të jetë koha e rritjes së ngadalësimit rruga e do të jetë me e vogël dhe anasjelltas.

Në figurën 3.15 janë dhënë rruga e reagimit në varësi nga koha t1, rruga e vonimit në varësi nga koha t2 dhe Rruga gjatë kohës së rritjes së ngadalësimit në varësi nga koha t3. Sa më e madhe që të jetë vlera e (t1,t2,t3) do të rritet rruga (S1,S2,S3).

- 49 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 3.15. Rruga e reagimit në varësi nga koha t1, rruga e vonimit në varësi nga koha t2 dhe rruga gjatë kohës së rritjes së ngadalësimit në varësi nga koha t3

- 50 -

10 16 22

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

28 34 40

40 35 30 s 11( t1)

25

s 12( t1) 20 s 13( t1) s reag11( t1)

15 10 5 0

0.1

0.19

0.28

0.36

0.45

0.54

0.63

0.71

t1

Figura 3.16. Rruga e reagimit në varësi nga koha e reagimit (t1). 10 8.75 7.5 s 21( t2)

6.25

s 22( t2) 5 s 23( t2) s reag22( t2) 3.75 2.5 1.25 0

0

0.025

0.05

0.075

0.1

0.13

0.15

0.18

0.2

t2

Figura 3.17. Rruga e reagimit në varësi nga koha e reagimit (t2).

- 51 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

7 6.13 5.25 s 31( t3)

4.38

s 32( t3) s 33( t3)

3.5

s reag33( t3) 2.63 1.75 0.88 0 0.14

0.16

0.17

0.19

0.2

0.22

0.23

0.25

0.26

t3

Figura 3.18. Rruga e reagimit në varësi nga koha e reagimit (t3). 40 35 30

s reag11( t1)

25

s reag22( t2)

20

s reag33( t3) 15 10 5 0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

t1  t2  t3

Figura 3.19 Rruga e reagimit në varësi nga koha e reagimit (t1,t2,t3).

- 52 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në tabelën 3.6 dhe tabelën 3.7 dhe figurën 3.20 dhe figurën 3.21 janë paraqitur vlerat e fituar të rrugës së frenimit sipas rregullores ECE 13, kur frenimi i automjetit bëhet me :

1)

1)

Me motor të ç’kyçur,

2)

Me motor të kyçur.

Testimi normal bëhet me frena të ftohtë dhe me motor të ç’kyçur, ku shpejtësia në fillim të frenimit duhet të jetë v ≤ 80 [km/h], dhe ngadalësim mesatar a ≥ 5,8 [m/s2] atëherë rruga maksimale e frenimit për këtë rast definohet me shprehjen (3.1):

v2 S  0.1 v  150 2)

Testimi normal bëhet me frena të ftohtë dhe me motor të kyçur, ku shpejtësia në fillim të frenimit duhet të jetë v = 80% vmax ose v ≤ 160, [km/h], dhe ngadalësim mesatar a ≥ 5,0 [m/s2] atëherë rruga maksimale e frenimit definohet me shprehjen (3.2):

S  0.1 v 

v2 130

Në tabelën 3.6 janë dhënë rruga e frenimit për shpejtësi të ndryshme të lëvizjes së automjetit në fillim të procesit të frenimit, për rastin kur motori është i ç’kyçur e kalkuluar sipas shprehjes 3.1 Tabela 3.6. Rruga e frenimit për kur frenimi është kryer me motor të ç’kyçur. Shpejtësia e frenimit v,[km/h] Rruga e frenimit Sf, [m]

40

50

60

70

80

14.66

21.66

30

39.66

50.66

- 53 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

60 55 50 45 40 S( V)

35 30 25 20 15 10

40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 V

Figura 3.20. Rruga e frenimit në varësi nga shpejtësia. Tabela 3.7. Frenimi është kryer me motor të kyçur. Shpejtësia e frenimit v,[km/h] Rruga e frenimit Sf, [m]

50

70

90

110

130

24.23

44.69

71.3

104.7

143

- 54 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

160 150.67 141.33 132 122.67 113.33 104 94.67 S( v) 85.33 76 66.67 57.33 48 38.67 29.33 20

40

50

60

70

80

90 100 110 120 130 140 v

Figura. 3.21. Rruga e frenimit në varësi nga shpejtësia kur frenimi bëhet me motor të kyçur.

Duke i krahasuar vlerat e fituar nga tabela 3.6 dhe tabela 3.7 për shpejtësi të njëjtë 50[km/h], distanca e frenimit kur frenimi bëhet me motor të ç’kyçur është 21.66[m], ndërsa distanca e frenimit kur frenimi bëhet me motor të kyçur është 24.23[m] e nga kjo konstatojmë se distanca e frenimit është më e shkurtë kur ngasësi frenon me motor të ç’kyçur se sa kur frenimi i automjetit bëhet me motor të kyçur. Në tabelën 3.8 janë paraqitur rezultatet e rrugës së frenimit Sf, dhe rrugës së ndaljes Sn, për këto kushte: - rruga horizontale (pa pjerrtësi), - me kalkulim sipas shprehjeve (3.38) dhe (3.40), - me shpejtësi të ndryshme të lëvizjes, - me ngadalësim të ndryshëm. - 55 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 3.8. Rruga e frenimit dhe e ndaljes.

Ngadalsimet [m/s²]

Shpejtësia në fillim të frenimit vo [km/h] 50

70

90

110

130

Rruga e reagimit pas 1 sekonde SR [m] 14

19

25

31

36

Rruga e ndaljes Sn [m]

Rruga e frenimi Sf [m] 4.4

22

36

43

62

71

96

106

137

148

184

5

19

33

33

52

54

79

80

111

112

149

5.8

17

31

33

52

54

79

80

111

112

149

7

14

28

27

46

45

70

67

98

93

129

8

12

26

24

43

39

64

58

89

82

118

9

11

25

21

40

35

60

52

83

72

108

Nga tabela 3.8 mund të konstatojmë se me rritjen e shpejtësisë rritet rruga e frenimit dhe rruga e ndaljes për ngadalësim të caktuar, por nëse ngadalësimi rritet rruga e frenimit dhe rruga e ndaljes zvogëlohet. Sqarim:

Në figurën 3.22 është paraqitur në grafikisht rruga e frenimit në varësi nga shpejtësia, për ngadalësime të ndryshme,kurse në figurën 3.23 është paraqitur rruga e ndaljes me ngadalësime të ndryshme në varësi nga shpejtësia, ku nga diagramet kuptojmë se me rritjen e shpejtësisë rritet edhe rruga e frenimit e respektivisht rruga e ndaljes.

- 56 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

160 144 128

s f1( v)

112

s f2( v)

96

s f3( v) s f4( v) s f5( v)

80 64

s f6( v) 48 32 16 0

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

v

Figura 3.22. Rruga e frenimit në varësi nga shpejtësia për ngadalësime të ndryshme. 200 182

164

s n1( v) s n2( v)

146

128

s n3( v) s n4( v) 110 s n5( v)

92

s n6( v) 74

56

38

20

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

v

Figura 3.23. Rruga e ndaljes në varësi nga shpejtësia dhe ngadalësime të ndryshme.

- 57 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

3.3.3. FRENIMI I AUTOMJETIT Siç është njohur vlera maksimale e forces së frenimit te automjetit është përcaktuar nga kushti i ngjitjes së rrotes në rrugë dhe vlenë barazimi:

F f max    G  cos

(3.52)

Nga balansimi (ekuilibrimi) i forcave gjatë frenimit kemi ekucionin:

G  a f    G  cos  G  sin  g

(3.53)

Respektivisht, ngadalesimi i automjetit në rrugën me pjerrtësi ose tatëpjetë definohet me shprehjen:

a f  g    cos  sin  

(3.54)

Në rrugën e rrafshët dhe të drejtë ngadalesimi maksimal konstant i automjetit mund ta arrinë vlerën. m m a k  g    2  ; respektivisht a k  10    2  s  s 

Siç është e njohur , koeficienti i ferkimit (ngjitjes) φ, varet nga cilësia dhe gjendja e rrugës. Për këtë koeficient mund të gjenden të dhëna në literaturërn ekzistuese në të cilen mund të kemi çasje te paraqitur ne tabelen 3.9.

- 58 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 3.9. Vlerat mesatare të koeficientit të fërkimit ndërmjet pneumatikeve dhe llojeve të ndryshme të rrugëve.[5] Llojet e sipërfaqes rrugore

Beton

Asfalt

Makaderm

Borë

Gjenda sipërfaqësore e rrugës I thatë, i ri, i përafërt I thatë, i vjetër, i shpenzuar, i butë I lagësht, i Vjetër, i shpenzuar, i butë I thatë, i ri, i përafërt I thatë,I vjetër,I shpenzuar,I butë I lagësht, I Vjetër, I shpenzuar, I butë I thatë, I ashpër, Me pluhur I lagësht,I ashpër, Me baltë I lagësht, I ashpër, Me rërë e thatë pjesa më e madhe e thatë I lagur

Vlerat kufitare 0.73-0.90

Vlerat mesatare 0.82

0.65-0.80

0.72

0.41-0.67 0.72-0.87 0.70-0.89

0.54 0.8 0.8

0.53-0.73 0.41-0.55 0.37-0.47 0.27-0.43 0.13-0.19 0.12-0.16 0.18-0.22

0.63 0.48 0.42 0.35 0.16 0.14 0.2

Vlerat e koeficientit te fërkimit te paraqitur ne tabelën 3.9, mund të merren si vlera orientuese sepse koeficienti i fërkimit φ, varet nga shtresa e rrugës, si dhe gjendja e pneumatikeve (pneumatikët a janë të ri apo të përdorur), Prandaj, koeficienti i fërkimit e arrin vlerën maksimale në rrugë me shtresë të asfaltit të ri dhe të thatë, si dhe me shpejtësi fillestare të frenimit v=(50 – 90) km/h. Koeficienti maksimal i fërkimit (ngjitjes) ndërmjet rrotës dhe shtresës së rrugës te automjetet bashkëkohore, me goma plotësisht të reja dhe në rrugën me asfalt të ri dhe cilësor dhe të terur, koeficienti mund ta arrin vlerën deri në φ = 1.2, e posaçërisht për goma shumë të buta për automjete të destinuara për gara sportive, koeficienti i fërkimit mund ta arrin vlerën edhe φ = 1,8. [5]

3.3.4. FERKIMI NDERMJET RRUGES DHE PNEUMATIKUT Rruga e frenimit është rruga të cilën automjeti e kalon gjatë procesit të frenimit, Kjo rrugë varet nga katrori i shpejtësisë(lëvizja e ngadalësuar). Në rrugën e frenimit ndikon në mase të madhe edhe kushtet e rrugës, cilësia e rrugës, kushtet klimatike dhe rruga a është me pjerrtësi apo tatëpjetë.[5] - 59 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Rruga e frenimit definohet me shprehjen: Sf 

v2 245  

(3.55)

ku janë: Sf– rruga e frenimit, (m) v – shpejtësia e lëvizjes së automjetit në fillim të procesit të frenimit (km/h) φ – koeficienti ë fërkimit Tabela 3.10. Koeficienti i fërkimit ndërmjet pneumatikut dhe shtresës së rrugës [5] Koeficienti i fërkimit φ

i terur

i lagur

Asfalt i ri

0,7 – 0,8

0,5 – 0,6

Asfalt i vjetër me pluhur

0,6 – 0,7

0,25 – 0,45

Zhavorr gurë të imte

0,6 – 0,7

0,3 – 0,5

Bore e ngjeshur

0,2 – 0,4

Akull

0,05 – 0,1

Ekzistojnë ndarje të ndryshme të ngadalësimit të automjeteve intensitetit, respektivisht llojit të frenimit. Arrijnë ngadalësimet prej:  ( 0,1 – 0,2) g, - ngadalesim mesatare, për vozitje normale,  (0,3 - 0,4) g, - frenim i fortë, gjatë vozitjes së shpejtë,  (0,6 - 1,0) g, - frenim emergjemt, gjatë vozitjes së shpejtë, Gjatë ngadalësimi të mesëm (frenim i butë, frenimi ndihmës, frenimi me motor), për këto mënyra të frenimit ngadalësimi mund të arrijë vlerën: m a f  (1.0  2.0)  2  s 

(3.56)

Ndërsa gjatë frenimit emergjent të automjetit me frenin punues e arrijnë vlerën: m a f  (6.0  9.81)  2  s 

(3.57)

Kërkesat për koeficientin e efikasitetit për të gjitha llojet e frenave janë definuar me direktivat EU EEC 71/320 dhe rregulloren ECE R13. [5].

- 60 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

4. FAKTORËT QË NDIKOJNË NË EFIKASITETIN E SISTEMIT TË FRENIMIT Në efikasitetin e sistemit të frenimit ndikojnë një numër i shumë i madh i faktorëve të ndryshëm. Për ti analizuar faktorët e ndryshëm të cilët kanë ndikim të drejtpërdrejtë apo të tërthortë gjatë frenimit, paraprakisht janë bërë përgatitjet e nevojshme dhe matjet e disa madhësive të cilat ndikojnë në sistemin e frenimit. Matjet janë bërë në tri Qendra të ndryshme për Kontrollime Teknike të automjeteve: 1.

“KOMPAKT”SH.P.K – Ferizaj,

2. 3.

FAG – Ferizaj dhe QAK-EUROLAB – Fushkosovë.

Me qëllim që rezultatet e fituara me matje të këtyre madhësive të janë sa më të sakta, fillimisht janë bërë disa përgatitje. Me qëllim të përcaktimit të efikasitetit të frenimit të automjeteve, janë bërë matjet e shumë madhësive të ndryshme, madhësitë të cilat janë matur në qendrat e kontrollimit teknik të automjeteve janë: - Presioni i ajrit në goma, - Thellësia e larave në goma, - Rezistenca e rrokullisjes në cilindra, - Forca e frenimit në rrota, - Masa e përgjithshme e automjetit, - Masa e automjetit që bie në rrotat përkatëse të automjetit, - Forca me të cilën veprohet në pedalin për frenim. Kalkulimi i parametrave të sistemit të frenimit është bërë me vlerën e masës së automjetit të matur në cilindrat për frenim.

- 61 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në këtë punim janë analizuar në mënyrë të veçantë ndikimi i presionit të ajrit në goma. Me qëllim të përcaktimit të koeficientit të frenimit për automjetet Opel Corsa 1.7 DI dhe Volkswagen Golf 1K matjet janë bërë për kushte:

- Kur presioni i ajrit në pneumatikë është i njejtë me presionin e ajrit në goma siç e ka përcaktuar prodhuesi i automjeteve, dhe janë paraqitur në tabelën 4.1. - Kur presioni i ajrit në goma është marrë p=0.5[bar]. Tabela 4.1. Janë paraqitur presioniii ajrit sipas prodhuesit të automjetet e testuar. Presioni i pneumatikëve sipas prodhuesit [bar] Nr. 1 2

Ura e Përparme Pasme

Automjetet Volkswagen Golf 1K 1.9 TDI

2.2

2.0

Opel Corsa 1.7 DI

2.3

2.1

Figura 4.1. Foto të ndryshme gjatë testimit në kontrollimin teknik.

- 62 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

4.1. KALKULIMI I KOEFICIENTIT TË FRENIMIT TE AUTOMJETET Për të kalkuluar koeficientin e frenimit të frenit punues të automjetit, fillimisht duhet të matur forcën e frenimit për secilën rrotë në mënyrë të veçantë, e pastaj caktohet shuma e përgjithshme e forcave të frenimit për secilën dhe pjesëtohet me peshën e përgjithshme të automjetit.[1] koeficienti i frenimit të automjetit definohet me shprehjen:

F fm1  F fd1  F fm2  F fd2

Ka 

(4.1)

m g

koeficienti i efikasitetit të frenimit të urës së përparme, definohet me shprehjen:

K1 

F fm1  F fd1

(4.2)

m1  g

koeficienti i efikasitetit të frenimit të urës së pasme, definohet me shprehjen:

F fm2  F fd2

K2 

(4.3)

m2  g

koeficienti i efikasitetit të frenimit në rrotën e përparme të majtë, definohet me shprehjen:

F fm1

K  m 1

(4.4)

m1m  g

koeficienti i efikasitetit të frenimit në rrotën e përparme të djathtë, definohet me shprehjen:

Ffd1

K  d 1

(4.5)

m1d  g

koeficienti i efikasitetit të frenimit në rrotën e prapme (pasme) të majtë, definohet me shprehjen:

K 2m 

F fm2

(4.6)

m2m  g

koeficienti i efikasitetit të frenimit në rrotën e prapme (pasme) të djathtë, definohet me shprehjen:

K 2d 

F fd2

(4.7)

m2d  g

ku janë: - F f – forca e frenimit - K - koeficienti i efikasitetit të frenimit - m - masa e automjetit

- 63 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

indekset: - 1 – i përgjigjet të gjitha madhësive të urës së përparme, - 2 – i përgjigjet të gjitha madhësive të urës së prapme. eksponentët: - m – i përgjigjet të gjitha madhësive të rrotës së majtë, - d – i përgjigjet të gjitha madhësive të rrotës së djathtë. Për kalkulimin e koeficientit të frenimit të frenit ndihmës duhet të mblidhen forcat e frenimit në rrotat e frenuara dhe të pjesëtohet me masën e përgjithshme të automjetit. k fN 

FfNm  FfNd mc  g

 100 %

(4.8)

 100 %

(4.9)

respektivisht:

k fN 

F fNm  F fNd mc  g

Ndryshimi i forcave të frenimit ndërmjet rrotës së majtë dhe të djathtë të njëjtës urë. Ndryshimi ndërmjet forcës së frenimit në rrotën e djathtë dhe asaj të majtë definohet me shprehjen: Fp 

Fmax  Fmin  100 % F

(4.10)

Fmax – forca maksimale e frenimit të rrotës, në urën e caktuar,

Fmin - forca minimale e frenimit të rrotës, në urën e caktua

mc – masa e përgjithshme e automjetit.

Në bazë të shprehjeve 4.1 e deri në shprehjen 4.10 janë bërë kalkulimet e madhësive të caktuara dhe janë paraqitur rezultatet e këtyre madhësive në tabelën. 4.2 deri në tabelën 4.15.

- 64 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “Kompakt” Sh.p.k. në Ferizaj. Tabela.4.2. Madhësitë e matura për automjetin Volgswagen Golf 1K. Nr.

Madhësitë e matura

Ura e përparme

1 2

Presioni në goma Forca e frenimit

bar N

3

Ndryshimi i forcave të fre.

%

4

Koeficienti i frenimit të automjetit Ka

5

Koeficienti i frenimit në urën (K1,K2)

%

6

Koeficienti i frenimit të rrotave Krr Ndryshimi i koeficientit të frenimit

%

8

Pesha që bie mbi rrota

N

9

Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Pesha që bie mbi urën (G1,G2)

kg

7

10

Ura e prapme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

2.2 2500

2.2 2840

2.0 1770

2.0 1830

1600

1730

∆=12

∆=3

%

∆=8

62.0 > 50

23>16

60 54

%

64 68

60

14 4630

N

69

= 62.75

2670

= 14450

9 4200

2950

Sipas librezës së prodhuesit 8830

5620

= 1374 = 14450

Figura 4.2. Forcat e frenimit në rrotat e automjetit VW Golf 1K për presion të ajrit në pneumatik sipas prodhuesit në varësi nga koha e frenimit.

Nga tabela 4.2 shihet se koeficienti i frenimit të automjetit është Ka=62% > 50% , do të thotë se e plotëson kushtin minimal prej 50%.

- 65 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “Kompakt” Sh.p.k. në Ferizaj. Tabela. 4.3. Madhësitë e matura për automjetin Volgswagen Golf 1K. Nr.

1

Madhësitë e matura

Ura e përparme

2

Presioni në goma Forca e frenimit

bar N

3

Ndryshimi i forcave të fre.

%

4

Koeficienti i automjetit Ka

5

Koeficienti i frenimit në urën (K1,K2)

%

6

Koeficienti i frenimit të rrotave Krr Ndryshimi i koeficientit të frenimit Pesha që bie mbi rrota

%

Masa e përgjithshme automjetit (mg) Pesha që bie mbi urën (G1,G2)

kg

7 8 9 10

frenimit

të

e

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

0.5 2810

0.5 3260

0.5 1750

0.5 2160

0.5 1380

0.5 1500

∆=14

∆=19

∆=8

80 > 50 79 78

%

N

Freni ndihmës

Majtë

%

N

Ura e prapme

23>16

82 80

84

2 3610

81

= 80.75

2680

= 12440

3 4060

2090

Sipas librezës së prodhuesit 7670

= 1374 4770

= 12440

Figura 4.3. Varësia e forcave të frenimit nga koha e frenimit. Nga tabela 4.3 shihet se koeficienti i frenimit në urën e pasme është më i madh se koeficienti i frenimit në urën e përparme K2=82%>K1=79%. Gjithashtu duke i krahasuar koeficientin e frenimit për automjetin VW Golf 1K për presione të ndryshme të ajrit në pneumatik mund të themi se koeficienti i frenimit për presion p=05 bar, është me intensitet më të madh se koeficienti i frenimit për presion normal (Kap=0.5=80% > Kapn=62%). - 66 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “Kompakt” Sh.p.k. në Ferizaj. Tabela.4.4. Madhësitë e matura për automjetin OPEL CORSA C 1.7 diesel. Ura e përparme

Madhësitë e matura Nr. 1 2

Presioni në goma Forca e frenimit

bar N

3

Ndryshimi i forcave të fre.

4

Koeficienti i automjetit Ka

5

Koeficienti i frenimit në urën (K1,K2)

%

6

Koeficienti i frenimit të rrotave Krr

%

7

Ndryshimi i koeficientit të frenimit

%

8

Pesha që bie mbi rrota

N

9

Masa e përgjithshme automjetit (mg)

10

Pesha që bie mbi urën (G1,G2)

frenimit

Freni ndihmës

Ura e pasme

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

2.3 2130

2.3 2380

2.1 1640

2.1 1510

2.1 1270

2.1 1090

∆=11

%

∆=8

∆=14

të %

64 > 50

20>16

61

71

55

66

70

11 3840

72

= 65.75

2090

= 11880

2 3590

2360

e kg

N

Sipas librezës së prodhuesit

7430

4450

= 1000

= 11880

Figura 4.4. Forcat e frenimit në rrotat e automjetit Opel Corsa 1.7 DI për presion të ajrit në pneumatik sipas prodhuesit në varësi nga koha e frenimit.

Nga tabela 4.4 shihet se koeficienti i frenimit të automjetit është Ka=64% > 50% , do të thotë se e plotëson kushtin minimal prej 50%.

- 67 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “Kompakt” Sh.p.k. në Ferizaj. Tabela 4.5. Madhësitë e matura për automjetin OPEL CORSA C 1.7 diesel. Madhësitë e matura

Ura e përparme

Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Presioni në goma Forca e frenimit Ndryshimi i forcave të fre. Koeficienti i frenimit automjetit Ka

bar N %

Djathtë 0.5 2610

Majtë 0.5 1830

∆=8

Djathtë 0.5 1680 ∆=8

Majtë 0.5 1430

Djathtë 0.5 1280 ∆=10

të %

Koeficienti i frenimit në urën (K1,K2) Koeficienti i frenimit të rrotave Krr Ndryshimi i koeficientit të frenimit Pesha që bie mbi rrota Masa e përgjithshme automjetit (mg) Pesha që bie mbi urën (G1,G2)

Majtë 0.5 2400

Freni ndihmës

Ura e pasme

78 > 50

%

25>16

74

%

63

% N

3790

86 87

98

3000

1870

24

76

= 81

2220

= 10880

22

e kg N

Sipas librezës së prodhuesit 6790

4090

= 1000 = 10880

Figura 4.5. Varësia e forcave të frenimit nga koha e frenimit. Nga tabela 4.5 shihet se koeficienti i frenimit në urën e pasme është më i madh se koeficienti i i frenimit në urën e përparme K2=86%>K1=74%. Gjithashtu duke i krahasuar koeficientin e frenimit për automjetin Opel Corsa 1.7 DI për presione të ndryshme të ajrit në pneumatik mund të themi se koeficienti i frenimit për presion p=05 bar është me intensitet më të madh se koeficienti i frenimit për presion normal (Kap=0.5=78% > Kapn=64%).

- 68 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “Kompakt” Sh.p.k. në Ferizaj. Tabela 4.6. Madhësitë e matura për automjetin OPEL CORSA C 1.7 diesel.( dhe me intervenim) Madhësitë e matura

Ura e përparme

Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Presioni në goma Forca e frenimit Ndryshimi i forcave të fre. Koeficienti i frenimit automjetit Ka

bar N %

Majtë 2.3 2490

Ura e pasme

Djathtë 2.3 2750

Majtë 2.1 2270

∆=9

Djathtë 2.1 2120 ∆=7

Freni ndihmës Majtë 2.1 1780

Djathtë 2.1 1460 ∆=18

të

Koeficienti i frenimit në urën (K1,K2) Koeficienti i frenimit të rrotave Krr Ndryshimi i koeficientit të frenimit Pesha që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Pesha që bie mbi urën (G1,G2)

%

81 > 50

%

27 > 16

70

%

64

% N

3910

100 76

98

3600

2310

12

kg N

102

= 85

2070

= 11890

4

Sipas librezës së prodhuesit 7510

4380

= 1000 = 11890

Figura 4.6. Varësia e forcave të frenimit nga koha e frenimit. Nga tabela 4.6 shihet se koeficienti i frenimit në urën e pasme është më i madh se koeficienti i frenimit në urën e përparme K2=100%>K1=70%. Duke i krahasuar koeficientin e frenimit për automjetin Opel Corsa 1.7 DI për tri rastet e ndryshme, me presion të ajrit normal, me presion p=0.5 bar dhe me presion normal dhe me intervenim (gjatë testimit është shtyp automjeti ne prejgji) mund të themi se koeficienti i frenimit është më i madh për rastin me presion normal dhe më intervenim. Kapn+inter=81% > Kap=05=78% > Kapn=64%.

- 69 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “FAG” në Ferizaj. Tabela 4.7. Madhësitë e matura për automjetin OPEL CORSA C 1.7 diesel. Nr.

Madhësitë e matura

Ura e përparme

Ura e pasme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë 2.1

1

Presioni në goma

bar

2.3

2.3

2.1

2.1

2.1

2 3 4

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka

N N %

360 2120

400 2040

160 1640

160 1320

720 1240

5 6 7 8 9 10 11

Koeficienti i frenimit të urës K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

∆=4

∆=20

%

64 > 50

% % % kg

72 59

368

= 65.5

77

66

0

= 65.5

11 353

kg kg

32 > 16

59 59

560 1000 ∆=19

218

203

Sipas librezës së prodhuesit 721

421

=

1142 = 1000 = 1142

Figura 4.7. Forcat e frenimit në rrotat e automjetit Opel Corsa 1.7 DI për presion të ajrit në pneumatik sipas prodhuesit në varësi nga koha e frenimit. Nga tabela 4.7 vërejmë se forcat e frenimit në urën e përparme janë më të mëdha se forcat e frenimit në urën e pasme, gjithashtu rezistencat në rrokullisje janë më të mëdha në urën e përparme se në urën e pasme, kurse koeficienti i frenimit të automjetit Ka=64% e nga kjo konstatojmë se e kalon vlerën minimale prej 50% (Ka=64% > 50%) dhe mund të themi se ka koeficient të mirë të frenimit.

- 70 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “FAG” në Ferizaj. Tabela 4.8. Madhësitë e matura për automjetin OPEL CORSA C 1.7 diesel Madhësitë e matura

Ura e përparme

Freni ndihmës

Ura e pasme

Nr. Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

1

Presioni në goma

bar

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

2 3 4

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka

N N %

400 2200

400 2120

1040 1720

880 1480

560 1280

480 1200

5 6 7 8 9 10 11

Koeficienti i frenimit të urës K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

∆=4

∆=14

%

67 > 50

% % % kg

20 > 16

61 61

77 61

80

0 368

74

= 69

203

= 1140

6 353

kg kg

∆=6

218

Sipas librezës së prodhuesit 720

420

= 1000 = 1140

Figura 4.8. Varësia e forcave të frenimit nga koha e frenimit. Nga tabela 4.8 Shihet se koeficienti i frenimit në urën e pasme është më i madh se koeficienti i frenimit në urën e përparme K2=77% > K1=61%. Gjithashtu duke i krahasuar koeficientin e frenimit për automjetin Opel Corsa 1.7 DI për presione të ndryshme të ajrit në pneumatik mund të themi se koeficienti i frenimit për presion p=0.5 bar është me intensitet më të madh se koeficienti i frenimit për presion normal (Kap=0.5=67% > Kapn=64%).

- 71 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “FAG” në Ferizaj. Tabela 4.9. Madhësitë e matura për automjetin OPEL CORSA C 1.7 diesel( matja ne peshore dhe amortizera është bërë pa shofer). Nr.

Madhësitë e matura

Ura e përparme

Freni ndihmës

Ura e pasme

Majtë

Dathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë 2.1

1

Presioni në goma

bar

2.3

2.3

2.1

2.1

2.1

2 3 4

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka

N N %

80 2120

80 2120

80 1520

40 1440

200 1280

5 6 7 8 9 10 11

Koeficienti i frenimit të urës K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

∆=0

∆=5

%

67 > 50

% 63

% kg

345

76 63

79

345

195

0

kg kg

29 > 16

63

%

160 1080 ∆=16

72

= 69

203

= 1088

7

Sipas librezës së prodhuesit 690

398

= 1000 = 1088

Figura 4.9. Varësia e forcave të frenimit nga koha e frenimit.

Duke i krahasuar matjet e madhësive të caktuara që janë bërë në QKTA FAG, respektivisht tabelat 4.7, tabelën 4.8 dhe tabelën 4.9 themi se koeficienti i frenimit për këto raste është Kapinter=67% = Kap=0.5=67% > Kapn=64% , por gjithashtu të gjitha këto vlera të koeficienteve të frenimit e kalojnë vlerën minimale prej 50%.

- 72 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “FAG” në Ferizaj. Tabela 4.10. Madhësitë e matura për automjetin Volkswagen Golf 1K diesel. Nr.

Madhësitë e matura

Ura e përparme

Ura e pasme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

1

Presioni në goma

bar

2.2

2.2

2.0

2.0

2.0

2.0

2 3 4

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Ndryshimi i forcave të fre.

N N %

320 2400

400 2680

80 1200

80 1000

80 1720

7

Koeficienti i frenimit të automjetit Ka Koeficienti i frenimit të urës (K1,K2) Koeficienti i frenimit të rrotave Krr

8 9

Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota

5 6

10 11

Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

∆=10

∆=17

%

53 > 50

% 55

% kg

443

42 65

45

420

270

10

kg kg

24 > 16

60

%

80 1520 ∆=12

39

= 51

263

= 1395

6

Sipas librezës së prodhuesit 863

533

= 1374 = 1395

Figura 4.10. Forcat e frenimit në rrotat e automjetit VW Golf 1K për presion të ajrit në pneumatik sipas prodhuesit në varësi nga koha e frenimit.

Nga tabela 4.10 vërejmë se forcat e frenimit në urën e përparme janë më të mëdha se forcat e frenimit në urën e pasme, gjithashtu rezistencat në rrokullisje janë më të mëdha në urën e përparme se në urën e pasme, kurse koeficienti i frenimit të automjetit Ka=53% e nga kjo konstatojmë se e kalon vlerën minimale prej 50% (Ka=53% > 50%).

- 73 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “FAG” në Ferizaj. Tabela 4.11. Madhësitë e matura për automjetin Volkswagen Golf 1K diesel. Nr.

Madhësitë e matura

Ura e përparme

Ura e pasme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

1

Presioni në goma

bar

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

2 3

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit.

N N

200 2120

160 2400

120 2080

160 2160

120 1800

160 1560

4

Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka Koeficienti i frenimit të urës K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr

%

5 6 7 8 9 10 11

Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

∆=12

∆=4

%

64 > 50

%

25 > 16

53

%

49

% kg

443

82 58

81

420

262

9

kg kg

∆=13

84

= 68

263

=1388

3

Sipas librezës së prodhuesit 863

525

= 1374 = 1388

Figura 4.11. Varësia e forcave të frenimit nga koha e frenimit.

Nga tabela 4.11 Shihet se koeficienti i frenimit në urën e pasme është më i madh se koeficienti i frenimit në urën e përparme K2=82%>K1=53%. Gjithashtu duke i krahasuar koeficientin e frenimit për automjetin Vw Golf 1K për presione të ndryshme të ajrit në pneumatik mund të themi se koeficienti i frenimit për presion p=05 bar është me intensitet më të madh se koeficienti i frenimit për presion normal (Kap=0.5=64%>Kapn=53%).

- 74 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “EUROLAB-QAK” në Fushë Kosovë. Tabela 4.12. Madhësitë e matura për automjetin Volkswagen Golf 1K diesel. Nr.

Madhësitë e matura

Ura e përparme

Ura e pasme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

1

Presioni në goma

bar

2.2

2.2

2.0

2.0

2.0

2.0

2 3 4 5

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Forca në pedale Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka

N N N %

160 3160 113

80 3400 113

120 2040 387

80 2000 387

80 1680

120 1520

6

∆=7

∆=2

∆=10

75 >50

%

23 >16 7 8

Koeficienti i frenimit të urës K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr

11

Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg)

12

Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

9 10

76

% %

% kg

69

82

69

13 465

80

75

255

= 1440

11 420

kg kg

74

300

Sipas librezës së prodhuesit 882

= 1374

555 = 1440

Figura 4.12. Varësia e forcave të frenimit nga forca ne pedale, me rritjen e forcës ne pedale është rritë edhe forca e frenimit ne rrotat e automjetit. Nga tabela 4.12 Vërejmë se forcat e frenimit në urën e përparme janë më të mëdha se forcat e frenimit në urën e pasme, gjithashtu rezistencat në rrokullisje janë më të mëdha në urën e përparme se në urën e pasme, kurse forca në pedale është më e vogël në urën e përparme se në urën e pasme. Koeficienti i frenimit të automjetit është Ka=75% e nga kjo konstatojmë se e kalon vlerën minimale prej 50% (Ka=75%>50%) dhe mund të themi se ka koeficient të mirë të frenimit.

- 75 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “EUROLAB-QAK” në Fushë Kosovë. Tabela 4.13. Madhësitë e matura për automjetin Volkswagen Golf 1K diesel. Nr.

Madhësitë e matura

Ura e përparme

Ura e pasme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

1

Presioni në goma

bar

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

2 3 4 5 6

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Forca në pedale Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka Koeficienti i frenimit të urës K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr

N N N %

280 2760 74

480 2880 74

320 2720 535

400 2960 535

240 1560

320 1400

7 8 9 10 11 12

Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

∆=4

∆=8

∆=10

87>50 %

23>16 70

115

% 63

78

97

375

285

138

94

218

=1320

% % kg

15 443

41 Sipas librezës së prodhuesit

kg

= 1374 818

kg

503 = 1320

Figura 4.13. Varësia e forcave të frenimit nga forca në të cilën veprohet në pedalin për frenim: a) ura e përparme b) ura e pasme

Nga tabela 4.13 shihet se koeficienti i frenimit në urën e pasme është më i madh se koeficienti i frenimit në urën e përparme K2=115% > K1=70%.

- 76 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “EUROLAB-QAK” në Fushë Kosovë. Tabela 4.14. Madhësitë e matura për automjetin Opel Coesa 1.7 C diesel. Ura e përparme Nr.

Madhësitë e matura

Ura e pasme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

1

Presioni në goma

bar

2.3

2.3

2.1

2.1

2.1

2.1

2 3 4 5 6

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Forca në pedale Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka Koeficienti i frenimit të urës K1,K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr

N N N %

80 2080 167

80 2160 167

80 1640 10

80 320 10

240 1360

80 240

7 8 9 10 11 12

Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

∆=4

∆=80

%

52 > 50

%

14 < 16

58

%

54

% kg

390

43 62

67

353

248

8

kg kg

∆=82

15

= 49.5

218

=1208

52

Sipas librezës së prodhuesit 743

465

= 1000 = 1208

Figura 4.14. Varësia e forcave të frenimit nga forca ne pedale në urën e përparme kurse në urën e pasme forcat e frenimit janë në varësi nga koha e frenimit.

Nga tabela 4.14 shihet se koeficienti i frenimit të automjetit është Ka=52%>50%, por forcat e frenimit në urën e pasme kanë dallim shumë të madhe dhe ndryshimi i forcave të frenimit në urën e pasme është ∆=80% ku limiti i diferencës mes forcës së frenimit të majtë dhe të djathtë nuk guxon të jetë më i madh se 20%.

- 77 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet e madhësive të caktuara janë bërë në qendrën e kontrollimit teknik të automjeteve “EUROLAB-QAK” në Fushë Kosovë. Tabela 4.15. Madhësitë e matura për automjetin Opel Corsa C 1.7 diesel. Ura e përparme Nr.

Madhësitë e matura

1

Presioni në goma

2 3 4 5 6

Rezistenca në rrokullisje Forca e frenimit. Forca në pedale Ndryshimi i forcave të fre Koeficienti i frenimit të automjetit Ka Koeficienti i frenimit të urës K2 Koeficienti i frenimit të rrotave Krr

7 8 9 10 11 12

Ndryshimi i koeficientit të frenimit Masa që bie mbi rrota Masa e përgjithshme e automjetit (mg) Masa që bie mbi urën e përparme (m1,m2)

Ura e pasme

Freni ndihmës

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

Majtë

Djathtë

bar

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

N N N % %

640 2240 123

560 2320 123

240 2160 672

240 640 672

240 1800

240 480

∆=3

∆=70

∆=73

63 >50 %

65

%

58

% kg

390

kg kg

20 > 16 61

72

86

330

255

14

31

= 62

210

= 1185

55

Sipas librezës së prodhuesit 720

465

= 1000 = 1185

Figura 4.15. Varësia e forcave të frenimit nga forca ne pedale, me rritjen e forcës ne pedale është rritë edhe forca e frenimit ne rrotat e automjetit.

Nga tabela 4.15 Shihet se koeficienti i frenimit në urën e përparme është më i madh se koeficienti i i frenimit në urën e pasme K1=65% > K2=61%. Gjithashtu duke i krahasuar koeficientin e frenimit për automjetin Opel Corsa 1.7 DI për presione të ndryshme të ajrit në pneumatik mund të themi se koeficienti i frenimit për presion p=05 bar është me intensitet më të madh se koeficienti i frenimit për presion normal (Kap=0.5=63% > Kapn=52%). - 78 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në tabelën 4.16 deri në tabelën 4.19 janë paraqitur matjet e madhësive të matura në tri Qendrat e Kontrollimit Teknik të Automjeteve, për dy automjete për presion në pneumatik sipas prodhuesit dhe për presion 0.5 bar, ku dhe kemi analizuar efikasitetin e frenimit në tri qendrat e kontrollimit teknik që të jemi sa më të saktë në rezultate. Tabela 4.16. Madhësitë e matura për automjetin VW Golf 1K.

Duke analizuar madhësitë e fituara për automjetin VW Golf 1K me presion në pneumatik sipas prodhuesit në tri Qendrat e Kontrollimit Teknik të Automjeteve konstatojmë se: koeficienti i frenimit Ka, është më i mirë në Qendrën e Kontrollimit Teknik Euro-Lab, por gjithashtu edhe forcat e frenimit janë më të mëdha si dhe koeficienti i frenimit nëpër rrota.

Tabela 4.17. Madhësitë e matura për automjetin VW Golf 1K.

Ndërsa duke analizuar koeficientin e frenimit të automjetit për presion 0.5 bar, kuptojmë se në Qendrën e Kontrollimit Teknik të Automjeteve Euro-Lab është më i mirë se në dy Qendrat tjera,

- 79 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 4.18. Madhësitë e matura për automjetin Opel Corsa 1.7 DI.

Duka analizuar të dhënat e fituara për automjetin Opel Corsa 1.7 DI për presion 0.5 bar, kuptojmë se koeficienti i frenimit të automjetit në Qendrat e Kontrollimit Teknik të Automjeteve Kompakt dhe FAG është i njëjtë, dhe është më i madh se në Q,K.T.A Euro-Lab, kurse forcat e frenimit janë më të mëdha në Q.K.T.A Kompakt se në Qendrat tjera.

Tabela 4.19. Madhësitë e matura për automjetin Opel Corsa 1.7 DI.

Nga tabela 4.19 kuptojmë se koeficienti i automjetit në Q.K.T.A Kompakt është më i mirë se në dy qendrat tjera, kurse koeficienti i frenimit në urën e përparme dhe të pasme gjithashtu në Q.K.T.A Kompakt kanë koeficient të frenimit më të mirë se në Qendrat tjera.

- 80 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike Matjet

në

qendrën

për

kontrollimin

Punim Masteri teknik

të

automjeteve

normal:p1=2.2[bar] dhe p2=2.0[bar] për automjetin Volswagen Golf 1K

- 81 -

FAG

me

presion

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Matjet në qendrën për kontrollimin teknik të automjeteve EUROLAB-QAK me presion normal: p1=0.5[bar] dhe p2=0.5[bar] për automjetin Volswagen Golf 1K.

- 82 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

4.2 MATJET E MADHËSIVE TË BËRA NË RRUGË Matjet e madhësive të ndryshme në poligon janë bërë në rrugën e Bonstilit në Ferizaj. Me qëllim të përcaktimit sa më real të ngadalësimit të automjetit janë bërë matje në poligon me pajisje XL Meter TM ku janë bërë matjet: - Pjerrtësia e rrugës, - Shpejtësia e lëvizjes së automjetit, - Lagështia e ajrit, - Zhurma e ambientit ku janë bërë matjet, - Temperature e ajrit, - Ngadalësimi maksimal, - Ngadalësimi mesatar, - Ngadalësimi mesatar gjatësor gjatë frenimit efektiv, - Rruga minimale e frenimit, - Koha e frenimit, - Kohën e rritjes së ngadalësimit maksimal

4.2.1. KUSHTET E RRUGËS GJATË TESTIMIT Kushtet klimatike gjatë testimit të automjetit VW Golf 1K kanë qenë: - Temperature 180C, - Lagështia e ajrit 39[%], - Zhurma e ambientit 47-88[db], - Shpejtësia e erë 4.5[m/s], - Ora e testimit 10:35, - Pjerrtësia e rrugës 5[%.]

Kushtet klimatike gjatë testimit të automjetit Opel Corsa kanë qenë: - Temperature 190C, - Lagështia e ajrit 38.2[%], - 83 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

- Zhurma e ambientit 50-66[db], - Shpejtësia e erës 5.2[m/s], - Ora e testimit 13:00, - Pjerrtësia e rrugës 5[%].

Figura 4.16. Pajisja me të cilën janë fituar madhësitë në poligon.

- 84 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 4.17. Foto gjatë matjeve të madhësive të bëra në rrugë (poligon).

4.2.2 DIAGRAMET E FITUAR GJATË TESTIMIT Në vazhdim do të japim diagramet e fituara gjatë matjeve ku në diagrame janë paraqitur shpejtësia në fillim të frenimit, ngadalësimi maksimal, koha e frenimit. Testimi i automjeteve është bërë për shpejtësi të ndryshme dhe për dy raste të frenimit: - Me motor të kyçur, - Me motor të ç’kyçur. Në figurat e më poshtme janë paraqitur diagramet e fituara gjatë testimit të automjeteve për shpejtësi të ndryshme gjatë frenimit: a) për shpejtësi v=40[km/h], b) për shpejtësi v=60[km/h], c) për shpejtësi v=80[km/h].

- 85 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Diagramet për automjetin VW Golf 1K kur testimi i automjetit është kryer me motor të kyçur për shpejtësi të ndryshme janë dhënë në figurën 4.18 deri në figurën 4.20. a)

Figura 4.18. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. b)

Figura 4.19. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. c)

Figura 4.20. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit.

- 86 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Diagramet për automjetin VW Golf 1K kur testimi i automjetit është kryer me motor të ç’kyçur për shpejtësi të ndryshme janë dhënë në figurën 4.21 deri në figurën 4.23.

a)

Figura 4.21. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. b)

Figura 4.22. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. c)

Figura 4.23. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. - 87 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Diagramet për automjetin Opel Corsa 1.7 DI kur testimi i automjetit është kryer me motor të kyçur për shpejtësi të ndryshme janë dhënë në figurën 4.24 deri në figurën 4.26. a)

Figura 4.24. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. b)

Figura 4.25. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. c)

Figura 4.26. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. .

- 88 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Diagramet për automjetin Opel Corsa 1.7 DI kur testimi i automjetit është kryer me motor të ç’kyçur për shpejtësi të ndryshme janë dhënë në figurën 4.27 deri në figurën 4.29.

a)

Figura 4.27. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. b)

Figura 4.28. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. c)

Figura 4.29. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit.

- 89 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Diagramet për automjetin Opel Corsa 1.7 DI kur testimi i automjetit është kryer me motor të kyçur dhe rrugë përpjetë. b)

Figura 4.30. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit. Diagramet për automjetin Opel Corsa 1.7 DI kur testimi i automjetit është kryer me motor të kyçur dhe rrugë tatëpjetë ndërruesi i shpejtësisë VI. b)

Figura 4.31. Varësia e ngadalësimit dhe e shpejtësisë nga koha e frenimit.

- 90 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

- 91 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

- 92 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

4.2.3 NGADALSIMI MESATAR MAKSIMAL I FITUAR NGA DIAGRAMI Në figurën 4.32 është paraqitur mënyra grafike se si fitohet ngadalësimi mesatar maksimal nga ngadalësimi maksimal i fituar gjatë testimit në poligon. Së pari përcaktohet pika A, ku pika A është vlera më e madhe e ngadalësimit maksimal të automjetit, pastaj caktohet pika B, në diagram, ku pika B është kur ngadalësimi arrin vlerën prej 90% nga ngadalësimi maksimal i fituar. Pika C caktohet kur ngadalësimi fillon të zvogëlohet dukshëm. Pastaj pasi që të përcaktohen pikat A, B dhe pika C, bashkohet pika B me pikën C ku dhe fitojmë drejtëzën BC, ku në drejtëzën BC e gjejmë mesataren dhe e fitojmë pikën D, ku në pikën D është vlera e ngadalësimit mesatar maksimale, e paraqitur si në figurën 4.32.[6]

Figura 4.32. Përcaktimi i ngadalësimit mesatar maksimal të automjetit [6] Në figurën 4.33 do të shqyrtojmë ngadalësimin mesatar maksimal të automjetit të udhëtarëve Opel Corsa C 1.7 DI në mënyrë grafike të fituar gjatë testimit në poligon në rrugën e Bonstillit në Ferizaj,si në figurën 4.35

- 93 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 4.33. Ngadalësimi mesatar maksimal në mënyrën grafike i fituar gjatë testimit të automjetit.

Vlerat e ngadalësimit maksimal dhe ngadalësimit mesatar maksimal janë: - PIKA A : Vlera maksimale e ngadalësimit të fituar me matje amax  9.54[m / s 2 ] , - PIKA B: 90% e ngadalësimit maksimal a B  90%  amax  8.59[m / s 2 ] , - PIKA C : vlera minimale e ngadalësimit a min  7.64[m / s 2 ] , - PIKA D : vlera mesatare e ngadalësimit ames  8.28[m / s 2 ] .

- 94 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Duke krahasuar vlerën e ngadalësimit mesatar maksimale të fituar me matje me pajisjen XL MeterMT e cila është a mes  8.33[m/s2] e ndërsa vlera e ngadalësimit mesatar maksimale e fituar në mënyrën grafike është a mes  8.28[m/s2], e nga kjo mund të konstatojmë se vlerat janë përafërsisht të njëjta. Në tabelën 4.20. Janë paraqitur ngadalësimi maksimal, ngadalësimi maksimal mesatare dhe ngadalësimit mesatar gjatësor gjatë frenimit efektiv, po ashtu janë paraqitur distancat e frenimit të matura me decelerometer si dhe kohët e frenimit për shpejtësi v=40[km/h], v=60[km/h] dhe v=80[km/h], për dy rastet dhe për dy automjetet. Tabela 4.20. Janë paraqitur matjet e madhësive të ndryshme në poligon.

Vlerat e ngadalësimit mesatar gjatësor gjatë frenimit efektiv kanë vlera më të mëdha për rastin kur frenimi i automjetit bëhet me motor të ç’kyçur se sa kur frenimi i automjetit bëhet me motor të kyçur. Duke analizuar vlerat në tabelën 4.20 konstatoj se rruga e frenimit është në varësi nga ngadalësimi dhe nga shpejtësia në fillim të frenimit.

- 95 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Në tabelën 4.21 është paraqitur ngadalësimit mesatar gjatësor gjatë frenimit efektiv po ashtu janë paraqitur distancat e frenimit të matura me pajisje në poligon si dhe kohët e frenimit për shpejtësi v=40[km/h],v=60[km/h] dhe v=80[km/h], për dy rastet dhe për dy automjetet. Janë paraqitur ngadalshmet e fituara me matje,distancat e frenimit të matura si dhe të kalkuluar gjatë lëvizjes së automjeteve për shpejtësitë v= 40[km/h], v=60[km/h], v=80[km/h] për dy rastet ku kemi motorin e kyçur dhe motorin e ç’kyçur. Tabela 4.21. Është paraqitur ngadalësimi efektiv gjatësor si dhe kohët e frenimit.

Në tabelën 4.22 janë paraqitur ngadalshmet e fituara me matje,distancat e frenimit të matura si dhe të kalkuluar gjatë lëvizjes së automjeteve për shpejtësitë v=40[km/h], v=60[km/h] dhe v=80[km/h] ku rruga është me tatëpjetë prej 5[%] për dy rastet ku kemi motorin e kyçur dhe të ç’kyçur për automjetin Vw Golf 1K

- 96 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 4.22. Distanca e frenimit gjatë matjeve, distance e frenimit gjatë kalkulimit dhe rruga e ndaljes për automjetin VW Golf 1K.

Duke analizuar rezultatet e rrugës së frenimit nga tabela 4.22 mund të konstatojmë se me rastin kur frenimi bëhet me motor të kyçur rruga e frenimit për shpejtësi të njëjtë është më e madhe se sa për rastin kur frenimi bëhet me motor të ç’kyçur, sepse ngadalësimi është më i madh për rastin kur frenimi bëhet me motor të ç’kyçur Në tabelën 4.23 janë paraqitur ngadalshmet e fituara me matje,distancat e frenimit të matura si dhe të kalkuluar gjatë lëvizjes së automjeteve për shpejtësitë v=40[km/h], v=60[km/h] dhe v=80[km/h] ku rruga është me tatëpjetë prej 5[%] për dy rastet ku kemi motorin e kyçur dhe të ç’kyçur për automjetin Opel Corsa C 1.7 DI.

- 97 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 4.23. Distanca e frenimit gjatë matjeve, distance e frenimit gjatë kalkulimit dhe rruga e ndaljes për automjetin Opel Corsa 1.7 DI.

Duke analizuar rezultatet e fituara nga tabela 4.23 për shpejtësi të njëjtë 60[km/h] kur frenimi bëhet me motor të kyçur por për rastin kur kemi rrugë tatëpjetë dhe përpjetë konstatojmë se rruga e frenimit është më e shkurtë në rastin kur frenimi bëhet në rrugë përpjetë se sa kur frenimi bëhet në rrugë me tatëpjetë, gjithashtu edhe rruga e ndaljes do të jetë më e shkurtë, kurse ngadalësimi rritet, e kjo ndodh për shkak se madhësia e përqindjes së rrugës përpjetë ka ndikuar pozitivisht në rrugën e frenimit. Nga tabela 4.23 gjithashtu duke i krahasuar vlerat e fituara për shpejtësi në fillim të frenimit të njëjtë në rrugë me tatëpjetë por me ndërrues të shpejtësisë të ndryshëm konstatojmë se për shpejtësi 60[km/h] dhe me ndërrues të shpejtësisë IV rruga e frenimit është më e shkurtë se sa për rastin kur ndërruesi i shpejtësisë është III. - 98 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Duke analizuar rezultatet e rrugës së frenimit nga tabela 4.23 mund të konstatojmë se me rastin kur frenimi bëhet me motor të kyçur rruga e frenimit për shpejtësi të njëjtë është më e madhe se sa për rastin kur frenimi bëhet me motor të ç’kyçur, sepse ngadalësimi është më i madh për rastin kur frenimi bëhet me motor të ç’kyçur. Vlerat e ngadalësimit mesatar gjatësor gjatë frenimit efektiv kanë vlera më të mëdha për rastin kur frenimi i automjetit bëhet me motor të ç’kyçur se sa kur frenimi i automjetit bëhet me motor të kyçur. Saktësia e madhësive të matjeve është e ndryshueshme për shkak se forca me të cilën është veprua në pedalin për frenim nuk kemi pasur mundësi me matë në pajisjen përkatëse. Shpejtësia e lëvizjes së automjetit në fillim të frenimit ka ndryshuar, ku për pasoj ka ndikuar edhe në rrugën e frenimit.

- 99 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

5. SIMULIMI I PROCESIT TË FRENIMIT ME PROGRAM PC CRASH Me qëllim të krahasimit të rezultateve të rrugës së frenimit të fituara me: - në poligon me pajisjen XL MeterTM, - me kalkulim sipas shprehjeve (3.68) dhe (3.69), si dhe - me simulim sipas softuerit Pc-Crach. Në vazhdim janë dhënë simulimet për rrugën e frenimit për automjetin Vw Golf 1K: - simulimet janë bërë për 6 raste, - matjet në poligon dhe simulimet me PC Crash janë bërë në rrugën me pjerrtësi 5%. Në figurën 5.1 dhe në figurën 5.2 janë paraqitur rruga e frenimit dhe koha e frenimittë fituara me simulim sipas softverit Pc-Crach për automjete VW Golf 1K dhe për automjetin Opel Corsa 1.7 DI për shpejtësi të lëvizjes të ndryshme në fillim të procesit të frenimit si dhe për ngadalsime të ndryshme.

Figura 5.1. Rruga e frenimit dhe koha e frenimit në varësi nga shpejtësia në fillim të procesit të frenimit.

- 100 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Duke i krahasuar të dhënat e fituara me simulim në figuren 5.1 kuptojmë se nëse rritet shpejtësia rritet edhe rruga e frenimit e njëkosisht rritet edhe koha e frenimit, ku rruga e frenimit dhe koha e frenimit janë në varësi të shpejtësisë në fillim të procesit të frenimit dhe në varësi nga ngadalsimi.

Figura 5.2. Rruga e frenimit dhe koha e frenimit në varësi nga shpejtësia në fillim të procesit të frenimit të automjetit Opel Corsa 1.7 DI. Nga figura 5.2 shihet se rruga e frenimit rritet nëse rritet shpejtësia në fillim të procesit të frenimit, por gjithashtu edhe koha e frenimit është më e madhe nëse shpejtësia në fillim të procesit të frenimit është e madhe. Në tabelën 5.1 janë paraqitur rezultatet e rrugës së frenimit për dy automjetet e udhëtarëve VW Golf 1K dhe për Opel Corsa 1.7 DI për shpejtësi të lëvizjes të ndryshme në fillim të procesit të frenimit dhe ngadalësime të ndryshme të fituar me: - në rrugë me pjerrtësi (tatëpjetë) 5%, - matje me pajisjen XL MeterTM, - me kalkulim sipas shprehjeve (3.68) dhe (3.69), - me simulim me programin Pc-Crach

- 101 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Tabela 5.1. Rezultatet e distancës frenimit dhe kohës së frenimit.

Duke analizuar rezultatet e fituar në tabelen 5.1 për shpejtësi të ndryshme në fillim të procesit të frenimit dhe ngadalsime të ndryshme vijmë në përfundim se distanca e frenimit në të tri rastet janë përafërsisht janë të njejta, gjithashtu edhe kohët e frenimit janë të përafërta të fituara me pajisje (matje) me ato të fituara me simulim Pc-Crach.

- 102 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

6.

NDIKIMI

EFIKASITETIN

Punim Masteri

I

SISTEMEVE

E

FRENIMIT

INTELEGJENTE TE

AUTOMJETET

NË E

UDHËTARËVE 6.1 RËNDËSIA E SISTEMEVE INTELEGJENTE Sistemet moderne të informacionit luajnë rol të madh në të gjitha aspektet e transportit dhe të shoqërisë, me përdorimin e tyre mundësohet një ambient më i pastër, parashikohen rreziqet, arrihet optimalizimi i shpenzimeve, ndikon në cilësinë e jetës shoqërore modern etj. Numri i madh i aksidenteve, jo vetëm i atyre fatale por edhe atyre me lëndime apo dëme materiale, ndikon drejtpërdrejt në sigurinë në komunikacion. Politika moderne e përmirësimit të kushteve në komunikacionin rrugore, përveç qasjes klasike dhe pajisjeve, duhet përdorur gjithnjë e më shumë teknologjitë moderne të ofruara nga zgjerimi i zgjidhjeve të reja në një lidhje komplekse inteligjente të integruar nga kufijtë e më parshëm konvencional. Këto zgjidhje janë në botë të njohura si ‘’Sistemet Inteligjente të Transportit SIT’’ dhe ato përfaqësojnë një grup të teknologjive moderne të menaxhimit dhe të kontrollit të trafikut duke përdorur censorë, kompjuterë, detektorë, komunikues, robotikë dhe të tjera.

6.2 APLIKIMI I SISTEMEVE INTELEGJENTE NË AUTOMJET Për të përmirësuar gabimet e ngasësve dhe sjelljen e papërshtatshme në një shkallë të caktuar, industria e automjeteve është gjithnjë e më shumë duke investuar në sistemet e inteligjente që të jenë të aftë për identifikimin e situatave kritike në fillim, duke paralajmëruar për rreziqet dhe nëse është e nevojshme, ndërhyrja aktive duke marrë kontrollin. Të gjitha sistemet aktive të sigurisë aktivizojnë censorë, përpunojnë të dhëna në mënyrë elektronike për të monitoruar dhe për t'iu përgjigjur dinamikës së automjeteve dhe sjelljes së shoferit. Sistemet e avancuara dërgojë sinjale, duke përfshirë IR (rrezet infra të kuqe), LIDAR (detektimi përmes dritave), radarët, përdorimi i kamerave dhe censorë të tjerë, për të marrë sinjale të pasqyruara dhe për të përpunuar të dhënat e marra në mënyrë elektronike. Aktualisht sistemet aktive të sigurisë mund të konsiderohen në kuptimin e atyre që veprojnë duke ndikuar në dinamikën e automjeteve dhe ato që janë në thelb sistemet e paralajmërimit të shoferit ose sistemet që bashkëveprojnë me shoferin.

- 103 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

6.2.1 SISTEMI KUNDËR BLLOKIMIT TË RROTAVE ABS (ANTIBLOCKING SYSTEM) Ky sistem, duke kontrolluar shpejtësinë e rrotullimit të rrotave individuale pa vullnetin e shoferit do të veprojë për të ulur presionin në sistemin e frenave mbi rrota të veçanta, duke ruajtur të njëjtin rotacionin(pengon bllokimin e rrotullimit te rrotës) dhe parandalon rrëshqitjen e rrotave dhe kështu ruan rrugën e dëshiruar të automjetit. Testimet kanë treguar se në rastet e rrotave të bllokuara, nuk ka mundësi të menaxhimit të kontrolluar,por automjeti është në lëvizje nga inercioni. Përveç kësaj, distanca e frenimit te automjeteve me rrota të bllokuara është dukshëm më i lartë se ata që janë në prag të rrëshqitjes.[7]

Figura 6.1. Frenimi me ABS dhe pa ABS. Testimet tregojnë se ABS është posaçërisht i dobishëm në shtresat e rrugës me koeficient të vogël të puthitjes. Përparësitë e sistemit (ABS) janë: - Garanton karakteristika të qëndrueshme të frenimit në të gjitha sipërfaqet e rrugëve, - Redukton fërkimin në mes të gomës dhe rrugës, në këtë mënyrë rrit efikasitetin e gomave (deri në 30%). - Distancë më e shkurtuar e ndaljes në krahasim me sistemin klasik të frenimit, - Kontrollimi i drejtimit gjatë frenimit është i mundshëm.

- 104 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Dobësitë e sistemit (ABS) janë: - Kostoja fillestare për automjetin me ABS është më lartë. - Mirëmbajtja dhe kontrollimi bëhet nga njësia e kontrollit në motor.[7]

6.2.2 SISTEMI I KONTROLLIT TË STABILITETIT TË AUTOMJETIT ESP (ELEKTRONIK STABILITY PROGRAM) Sistemi i Stabilitetit Elektronik ose ESP (ang. Electronic Stability Program) është një teknologji e kompjuterizuar që e rritë efikasitetin e stabilitetit të automjetit duke detektuar dhe zvogëluar humbjen e forcës tërheqëse në rrota. Në rastin kur sistemi ESP detekton humbjen e kontrollit të rrotave dhe kur këto nuk kanë kontakt të mirë me rrugën, automatikisht frenon në rrotat të cilat rrëshqasin, frenimi bëhet individualisht në rrotat kur ka nevojë të frenohet që automjeti të mos dalë nga shiriti i komunikacionit në të cilin është duke lëvizur. Disa sisteme të ESP – po ashtu e zvogëlojnë edhe fuqinë e motorit, derisa të arrihet kontrolli mbi automjetin nga ana e ngasësit ESP nuk i përmirëson performansat e forcave periferike të automjetit, por shërben për minimizimin e humbjes së kontrollit të automjetit e më së shumti gjatë lëvizjes nëpër kthesa.

Figura 6.2. Indikatori i ESP-së në komandën e ngasësit. [8] Ecuria e punës së sistemit ESP - është kur automjeti lëviz në rrugë në kushte të mira ESP punon në prapaskenë dhe vazhdimisht kontrollon timonin dhe drejtimin e lëvizjes së automjetit, krahason drejtimin e dëshiruar të ngasësit me drejtimin aktual të automjetit (duke matur përshpejtimin e automjetit, lëvizjen e automjetit në kthesa dhe shpejtësinë e lëvizjes së rrotave). ESP intervenon kur ka humbje të kontrollit të timonit, p.sh., kur automjeti nuk lëvizë në atë drejtim kur ngasësi e komandon automjetin përmes timonit [8].

- 105 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

6.2.3 BLLOKIMI ELEKTRONIK I DIFERENCIALIT TË AUTOMJETIT EDS Bllokimi elektronik i diferencialit të automjetit është pajisje elektronike e lidhur me sistemin ABS të frenimit i cili pengon rrëshqitjen e rrotave ngasëse që kanë humbur kontaktin me rrugën. Roli i sistemit EDS është i ngjashëm me rolin e sistemit ASR, por në sisteme të ndryshme realizojnë detyrën (pengimi i rrëshqitjes këndore të rrotave ngasëse) Kjo veti paraqet problem nëse njëra nga rrotat ngasëse të njërës urë e humb kontaktin me rrugën (ka rrëshqitje këndore) në këtë rast e gjithë fuqia ngasëse humbet gjatë rrotullimit të rrotës pa kontakt me rrugën ( në ajër ). Kur kjo ndodhë sistemi EDS do të thotë gjatë bllokimit të diferencialit përcjellë impulsin elektronik të pompës me presion të sistemit ABS i cili në këtë rast e frenon rrotën e cila rrotullohet në të zbrazët me qëllim që fuqia ngasëse të bartet në rrotën tjetër ngasëse. Në këtë mënyrë lehtësohet lëvizja gjatë kushteve jo të përshtatshme të lëvizjes ( kur rruga është me borë, ujë apo ka ngrica). EDS zakonisht është pjesë përbërëse e sistemit elektronik për stabilizim ESP dhe rregullimit të rrëshqitjes këndore të rrotave ngasëse ASR. Sistemi EDS është i përshtatshëm për përdorim dhe u përgjigjet kërkesave për ngasje të sigurt deri në shpejtësinë e lëvizjes së automjetit v=40 (km/h), mirëpo ky sistem mund të jetë aktiv te disa automjete me shpejtësi të lëvizjes v=80 (km/h), në situata ekstreme kur kemi frenim të gjatë, me qëllim që mos të vjen deri te tek nxehja e frenave, në këtë rast freni në mënyrë automatike e shkyç sistemin për rregullimin e tërheqjes [9].

6.2.4

SISTEMI

I

FRENIMIT

ELEKTRONIK

KONTROLLUES

EBS

(ELECTRONIK BRAKING SYSTEM) Me ndihmën e sistemit elektronik të frenave EBS mund të jetë funksionimi i lëvizjes dhe frenimit të automjeteve komerciale i optimizuar. Në sistemin elektronik të frenave, funksioni themelor elektro-pneumatik i frenave EPB dhe funksionimi i ABS-it, pra është sistem që kontrollon tërheqjen e integruar. Me funksionimin e komponentëve të frenimit elektronik EBS, zvogëlohet koha e reagimit përderisa të arrihet presioni në cilindra e frenave dhe shkurton distancën e frenimit nga disa metra.

- 106 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Sistemi elektronik i frenimit EBS punon me një sinjal elektronik të kontrollit të censorit në pedalin e frenave të cilat janë të përpunuara në mënyrë elektronike në njësinë e kontrollit EBS, duke transferuar nga atje deri te modulet e kontrollit të presionit pa vonesë [10]. Nëpërmjet sistemit EBS rregullohen këto madhësi dhe dukuri: -

Rregullimi i forcave të frenimit pa ndërprerje të fuqisë në rrotat e caktuara të automjetit EBV (Electronic Brake Vehicle),

-

Rregullimi i momentit të rrotullimit përmes sistemit të transmisionit, përmes diferencialit EDS (Electronic Differential Lock),

-

Kontrollimi i bllokimit të rrotave gjatë procesit të frenimit në kushtet kritike,

-

Kontrollimi i rrëshqitjes këndore të rrotave ngasëse përmes sistemit ASR (Anti Sleep Regulation),

-

Rregullimi final i raportit të forcave të frenimit në mes automjetit transportues dhe mjetit kyçës,

-

Zvogëlimi i numrit të elementeve të sistemit të frenimit,

-

Shqyrtimi dhe diagnostifikimi përmes kompjuterit,

-

Barazimi i konsumit të ferodave për frenim në të gjitha rrotat e automjetit,

-

Zvogëlimi i shpenzimeve gjatë mirëmbajtjes së sistemeve të caktuar të automjetit.[10].

6.2.5 SISTEMI NDIHMËS I FRENIMIT BAS (BRAKE ASSISTANT SYSTEM) -

Sistemi ndihmës i frenimit BAS, respektivisht zmadhuesi elektronik i forcës së frenimit (BAS), është një sistem elektronik që fillon efektin e plotë të frenimit, kur ngasësi identifikon një situatë emergjente dhe redukton distancën e frenimit në një masë të konsiderueshme.

-

Shumica e ngasësve, në kushte normale të frenimit si dhe në kushte emergjente, fillojnë më pak të frenojnë dhe kur është e nevojshme ata do të rrisin përpjekjet e tyre për të frenuar me pedale. Në raste emergjente kjo sjellje shpesh herë na dërgon tek një aksident pasi që automjeti nuk mund të ndalet në kohë.

- 107 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

Figura 6.3. Skema e sistemit me BAS dhe pa BAS. -

Sistemi ndihmës i frenimit BAS ndihmon që frenimi të jetë i shpejtë duke rritur presionin e frenave, pavarësisht nga vështirësitë e shtypjes së pedales për frenim. Sistemi funksionon duke aktivizuar sistemin ABS (sistemi kundër bllokues i rrotave gjatë frenimit) ose EBS (sistemi i frenimit elektronik kontrollues) dhe përdor presionin e nevojshme për të arritur performancën optimale të frenimit sipas kushteve që ekzistojnë në rrugë.

-

Sistemi BAS është në funksion kur motor është i ndezur. Frenimi efektiv arrihet nëse kemi një sistem të mirë, funksional të frenave, gomat dhe kushtet e rrugës. Shoferët inkurajohen që të lexojnë manualin për t’u njohur me sistemin dhe kushtet kur sistemi është i ndryshëm ose nuk është i garantuar.

-

Me fjalë të tjera shumica e shoferëve nuk e përdorin aftësinë e frenat në avantazhin e tyre, meqë BAS automatikisht korrigjon atë. Sistemi i njeh situatat emergjente brenda disa mili sekondave dhe lëshon nën presion vajin e frenave në sistem për deri sa shoferi prek pedalin e frenave. Nëse shoferi liron pedalin e frenave, BAS është përsëri në gatishmëri [11].

- 108 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

7. PËRFUNDIMI Në bazë të materialit të shqyrtuar në këtë punim lidhur me ndikimin e efikasitetit të frenimit në rrugën e ndaljes te automjetet e udhëtarëve mund të konstatojmë se: Sistemet e sigurisë së automjetit në komunikacion ndahen në tri grupe: a) pasive, b) aktive dhe c) sistemet intelegjente. Sistemi i frenimit të automjetit është shumë i rëndësishëm dhe luan një rol shumë të madh në evitimin e aksidenteve në komunikacion. Në këtë punim është shtjelluar ngadalësimi i automjetit dhe koeficienti i puthitjes gjatë frenimit të vrullshëm për shpejtësi v=40[km/h], v=60[km/h] dhe v=80[km/h] për dy automjete në rrugë me tatëpjetë prej 5% si dhe për dy raste të ndryshme të frenimit, kur frenimi i automjetit është bërë me motor të kyçur dhe kur frenimi i automjetit është bërë me motor të ç’kyçur. Në kapitullin e parë, është dhënë përmbajtja e shkurtër e punimit,ku theksohet rëndësia e sistemit të frenimit të automjetit dhe ndikimi I tyre në rrugën e frenimit, respektivisht në rrugën e ndaljes, gjithashtu janë cekur edhe rëndësia dhe llojet e elementeve të sigurisë së automjetit në komunikacion. Në kapitullin e dytë janë dhënë shkaktarët kryesorë të aksidenteve në komunikacionin rrugor si dhe faktorët të cilët ndikojnë në sigurinë e komunikacionit rrugor. Në kapitullin e tretë janë cekur pajisjet e frenimit, në mënyrë të detajuar është bërë përshkrimi i funksionimit të procesit të frenimit të automjetit, parametrat kohor të procesit të frenimit, gjatësia e vërtetë e rrugës së frenimit, ngadalësimit si dhe diagramet e procesit të frenimit, si dhe kemi ardhur në përfundim se gjatësia e frenimit është më e shkurtë kur frenimi është bërë me motor të ç’kyçur. Në kapitullin e katërt janë bërë matjet e madhësive të caktuara në tri Qendra të Kontrollimit Teknik të Automjeteve me dy automjete dhe dy raste kur presioni i ajrit në pneumatikë është marrë 0.5[bar] dhe sipas prodhuesit dhe vlerat e tyre janë prezantuar në tabela dhe në diagrame, dhe se mund të konstatojmë se koeficienti i frenimit të automjetit është më i mirë për presion 0.5[bar] se sa për presion sipas prodhuesit, kjo ndodh për shkak të - 109 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

rritjes së rezistencave të rrokullisjes, ndërmjet rrotave dhe cilindrave për frenim, gjithashtu janë bërë matje të caktuara ne poligon për shpejtësi të ndryshme me dy automjete për dy raste kur frenimi është bërë me motor të kyçur dhe kur frenimi është bërë me motor të ç’kyçur ku dhe mund të konstatojmë se rruga e frenimit është më e shkurtër kur frenimi i automjetit bëhet me motor të ç’kyçur se sa kur frenimi i automjetit bëhet me motor të kyçur. Në kapitullin e pestë është përdorur softueri PC CRASH për simulim për rrugën e frenimit për rastin kur frenimi është bërë me motor të ç’kyçur ku të dhënat janë marrë nga matjet e fituara më pajisjen XL MeterTM, kurse rezultatet e fituara nga softueri PC Crach janë përafërsisht të njëjta me rezultatet e fituara në poligon si dhe me rezultatet e kalkuluar. Në kapitullin e gjashtë është shtjelluar ndikimi i sistemeve intelegjente në efikasitetin e sistemit të frenimit të cilat luajnë një rol shumë të rëndësishëm dhe kanë efekt pozitiv mbi sjelljen e shoferit dhe përmirësimin e të kuptuarit tonë në potencialin e tyre që ndikojnë në sigurinë rrugore, efikasitetin e trafikut dhe mjedisit, ku sistemet intelegjente në automjete arrijnë potencialin e tyre duke ulur pasojat e aksidenteve apo parandalimin e tyre, gjë që është shumë e rëndësishme për shoqërinë si në aspektin njerëzor dhe atë potencial.

- 110 -

Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike

Punim Masteri

8. LITERARTURA [1]. Prof. Dr .sc .Heset Cakolli “AUTOMJETET MOTORIKE” Prishtinë 2013. [2]. Dr. sc. Ahmet Geca “Siguria në komunikacion” Pjesa 1 dhe 2 Prishtinë 2009. [3]. “ECE R13” http://www.unece.org/ [4]. Prof. Dr. sc. Heset Cakolli “ TEORIA E LËVIZJES SË AUTOMJETEVE MOTORIKE” Prishtinë. 2013 [5]. ÐORÐE ŠILIĆ “ISPITIVANJE MOTORNIH VOZILA” Velika Gorica 2010. [6]. Filipović I., Bibić Dž.,Pikula B., Trobradović M.”POZNAVANJE PROPISA O TEHNIĆKIM

PREGLEDDIMA,

ISPITIVANJU

VOZILA

I

NAĆINU

OBAVLJANJA TEHNIĆKIH PREGLEDA VOZILA” Sarajevo 2012. [7]. Prof. Dr. sc. Heset Cakolli “ MEKATRONIKA E AUTOMJETEVE” Prishtinë2016 [8]. http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_stability_control. [9]. Prof. Dr. Arbnor Pajaziti “SISTEMET INTELEGJENTE NË TRANSPORT” Ligjerata të autorizuara Prishtinë 2014. [10]. http://www.wabco-auto.com/nl/over-ons/over-ons/geschiedenis/ [11]. http://www.tc.gc.ca/eng/motorvehiclesafety/safevehicles-1177.htm.

- 111 -