Liikkeellelähtö liukkaassa ylämäessä
Ajat vuoden 2012 bensiinikäyttöistä, etuvetoista 1,6 litran henkilöautoa, jossa on manuaalivaihteisto ja nastarenkaat. Pakkasta on -6 °C. Pysähdyt kärkikolmion eteen mäen päälle, josta liityt 60 km/h tielle. Tien pinta on kiillottunutta jäätä ohuen irtolumen alla. Autossa on kuljettajan lisäksi kolme matkustajaa ja takakontissa noin 50 kg tavaraa. Liikennettä on kohtalaisesti, ja lähin vasemmalta lähestyvä auto on noin 80 metrin päässä. Aiot kääntyä oikealle. Autossa on toimiva ESP.
1. Miten lähdet liikkeelle ja miksi juuri niin?
Read the worked answer
Liikkeellelähtö tehdään kakkosvaihteella ja hyvin kevyellä kaasulla.
- Kakkosvaihde puolittaa suurin piirtein vetävien pyörien vääntömomentin ykkösvaihteeseen verrattuna. Jäällä renkaan ja tien välinen kitkakerroin on noin 0,1, joten käytettävissä oleva vetovoima on vain noin kymmenesosa painosta.
- Kuorma (kolme matkustajaa + 50 kg) kasvattaa vaadittavaa työntövoimaa, mutta ei kasvata käytettävissä olevaa kitkaa. Siksi kaasua on annettava pikemminkin vähemmän kuin enemmän.
- Kytkintä luistatetaan hallitusti ja renkaat pidetään suorina. Etuvetoisessa etupyörät sekä vetävät että ohjaavat; jos ne joutuvat välittämään sivuttaisvoimaa kesken kiihdytyksen, pito irtoaa herkemmin.
- ESP auttaa, mutta se leikkaa tehoa - sitä ei pidä käyttää tekosyynä kovemmalle kaasulle.
2. Kuinka suuri aukko liikenteessä tarvitaan, jotta ehtisit 60 km/h tielle? Arvioi laskemalla.
Read the worked answer
Jäällä kiihdytys on kitkan rajaama: a ≈ μ·g ≈ 0,1 · 9,81 ≈ 1 m/s².
- Jotta liittyminen olisi turvallista, tarvitset noin 20 km/h eli 5,6 m/s nopeuden - kävelyvauhtia hitaampi liittyminen on vaarallinen.
- Siihen kuluu aikaa t = 5,6 / 1 ≈ 5,6 s, ja matkaa noin 16 m.
- Lähestyvä auto ajaa 60 km/h = 16,7 m/s ja etenee tuossa ajassa noin 93 m.
- Reaktioaika ja varmuusmarginaali huomioiden tarvitset siis selvästi yli sadan metrin aukon.
Koska lähin auto on vain 80 metrin päässä, et ehdi turvallisesti - odota seuraavaa aukkoa. Laskelma osoittaa myös, miksi 80 metrin aukko näyttää pitkältä mutta on liukkaalla liian lyhyt.
3. Etupyörät alkavat täristä ja kierrosluku nousee, mutta auto ei liiku. Mitä teet - ja mitä et tee?
Read the worked answer
Kyseessä on pyörien sutiminen.
- Päästä kaasusta heti. Lisäkaasu pahentaa tilannetta: sutiva rengas sulattaa ja kiillottaa jään, jolloin kitkakerroin laskee entisestään.
- Anna pyörien pysähtyä kokonaan, pidä jarru pohjassa ja yritä uudelleen kakkosvaihteella ja vielä kevyemmällä kaasulla.
- Tarvittaessa peruuta hieman taaksepäin, jotta saat renkaat puhtaalle lumelle tai uuteen kohtaan jäätä.
- Älä käännä rattia kesken sutimisen, äläkä 'polje' kaasua rytmikkäästi.
- Jos ESP välähtelee ja katkoo tehoa, älä taistele sitä vastaan - se tekee juuri sitä, mitä varten se on.
Muista, että liukkaalla liikkeellelähtö on aina hetkellisen pidon käyttämistä, ei tehon käyttämistä.