+ All Categories
Home > Documents > Autovehicule rutiere - caracteristici, performante, organizare.doc

Autovehicule rutiere - caracteristici, performante, organizare.doc

Date post: 12-Feb-2016
Category:
Upload: alinaal
View: 287 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
37
NOŢIUNI INTRODUCTIVE A. NOŢIUNI ELEMENTARE DESPRE AUTOVEHICULELE RUTIERE VEHICUL – Mijloc de transport, cu sau fără autopropulsie, destinat deplasării pe o cale de comunicaţie terestră, subterană, acvatică, aeriană, cosmică. AUTOVEHICUL – Vehicul autopropulsat suspendat pe roţi, şenile, tălpi de alunecare sau pernă de aer, care serveşte la transportul pasagerilor şi/sau bunurilor, la tractarea de remorci, semiremorci şi utilaje, precum şi la efectuarea unor lucrări speciale (în agricultură, construcţii, amenajări de terenuri etc.). AUTOVEHICUL RUTIER – Autovehicul destinat deplasării pe o cale rutieră sau chiar pe teren neamenajat. AUTOMOBIL – Vehicul rutier carosat şi suspendat elastic pe cel puţin trei roţi, care se deplasează prin mijloace de propulsie proprii pe o cale rutieră sau chiar pe teren neamenajat; este destinat transportului, direct sau prin tractare, al persoanelor şi/sau bunurilor, sau efectuării unor servicii speciale. AUTOTURISM – Autovehicul având cel mult nouă locuri, inclusiv cel al conducătorului, destinat transportului de persoane şi/sau eventual de bunuri; poate tracta o remorcă. AUTOBUZ – Autovehicul având mai mult de nouă locuri pe scaune, inclusiv cel al conducătorului, şi care prin construcţie şi amenajare este destinat transportului de persoane şi, eventual, bagaje. AUTOCAMION – Autovehicul utilitar destinat transportului de bunuri pe o platformă, cu sau fără obloane şi care poate fi acoperită cu o prelată sau într-o caroserie închisă. TRACTOR – Autovehicul care dezvoltă forţă de tracţiune mare la un dispozitiv de remorcare (cârlig, bară de remorcare, şa etc.), folosit la tractarea sau la purtarea unor utilaje şi maşini agricole, la tractarea remorcilor sau semiremorcilor, precum şi la remorcarea şi acţionarea unor utilaje folosite în silvicultură, în construcţii etc. 1
Transcript

NOŢIUNI INTRODUCTIVE

A. NOŢIUNI ELEMENTARE DESPRE AUTOVEHICULELE RUTIERE

VEHICUL – Mijloc de transport, cu sau fără autopropulsie, destinat deplasării pe o cale decomunicaţie terestră, subterană, acvatică, aeriană, cosmică.

AUTOVEHICUL – Vehicul autopropulsat suspendat pe roţi, şenile, tălpi de alunecare saupernă de aer, care serveşte la transportul pasagerilor şi/sau bunurilor, la tractarea de remorci, semiremorci şi utilaje, precum şi la efectuarea unor lucrări speciale (în agricultură, construcţii, amenajări de terenuri etc.).

AUTOVEHICUL RUTIER – Autovehicul destinat deplasării pe o cale rutieră sau chiar pe teren neamenajat.

AUTOMOBIL – Vehicul rutier carosat şi suspendat elastic pe cel puţin trei roţi, care se deplasează prin mijloace de propulsie proprii pe o cale rutieră sau chiar pe teren neamenajat; este destinat transportului, direct sau prin tractare, al persoanelor şi/sau bunurilor, sau efectuării unor servicii speciale.

AUTOTURISM – Autovehicul având cel mult nouă locuri, inclusiv cel al conducătorului,destinat transportului de persoane şi/sau eventual de bunuri; poate tracta o remorcă.

AUTOBUZ – Autovehicul având mai mult de nouă locuri pe scaune, inclusiv cel al conducătorului, şi care prin construcţie şi amenajare este destinat transportului de persoane şi, eventual, bagaje.

AUTOCAMION – Autovehicul utilitar destinat transportului de bunuri pe o platformă, cu sau fără obloane şi care poate fi acoperită cu o prelată sau într-o caroserie închisă.

TRACTOR – Autovehicul care dezvoltă forţă de tracţiune mare la un dispozitiv de remorcare(cârlig, bară de remorcare, şa etc.), folosit la tractarea sau la purtarea unor utilaje şi maşini agricole, la tractarea remorcilor sau semiremorcilor, precum şi la remorcarea şi acţionarea unor utilaje folosite în silvicultură, în construcţii etc.

TREN RUTIER – Ansamblu rutier format dintr-un vehicul tractor şi una sau mai multe remorcisau semiremorci.

1

B. STRUCTURA AUTOVEHICULULUI RUTIER

Sistemele unui autovehicul:

• grupul moto – propulsor;- motorul – sursa de energie mecanică a autovehiculului;motor termic (M.A.I., turbină cu gaze, motor cu abur); motor electric;- stocarea energiei: rezervor pt. combust. convenţional, butelii pt. combust. gazoşi, baterii de acumulatoare, celule fotovoltaice;- transmisia – transmite mişcarea de la motor la sistemul de rulare, asigurând o corectăcorelare între regimul de deplasare a automobilului şi regimul de funcţionarea motorului;- sistemul de rulare – asigură contactul cu solul şi preluarea forţelor cu care acestareacţionează asupra autovehiculului pentru a asigura deplasarea lui conform dorinţeiconducătorului;

sistem de rulare cu roţi;sistem de rulare cu şenile; etc.

• cadrul – structură de rezistenţă pe care sunt dispuse celelalte sisteme ale unui autovehicul;

• caroseria – organ purtător şi protector al încărcăturii utile; are în plus rol estetic şicontribuie la definirea comportamentului aerodinamic al autovehiculului; la autoturismeleactuale, cadrul şi caroseria constituie un singur corp;

• suspensia – asigură confortul pasagerilor la deplasarea pe drumuri denivelate şicontribuie la controlul comportării autovehiculului în deplasare;

2

• sistemul de direcţie – realizează controlul direcţiei de deplasare a autovehiculului în conformitatecu dorinţa conducătorului, arhitectura sa depinde de tipul sistemului de rulare;

• sistemul de frânare – realizează reducerea vitezei autovehiculului, oprirea sa şiasigurarea împotriva deplasării pe perioadele de staţionare;

• sistemul de iluminare şi semnalizare – realizează condiţii de vizibilitate cât maibune pe timp de noapte şi de ceaţă şi transmite celorlalţi participanţi la trafic intenţiilede deplasare ale conducătorului;

• organele de lucru – dispozitive şi utilaje îmbarcate, tractate sau împinse de autovehiculdestinate efectuării unor lucrări speciale;

• sistemele de siguranţă activă şi pasivă – sisteme de control automat al motorului,transmisiei, sistemului de frânare, suspensiei, etc., respectiv saci gonflabili(airbag-uri), centuri de siguranţă ş.a.

3

CAPITOLUL I

CARACTERISTICILE CALITATIVE SI FUNCTIONALE ALE UNUI AUTOMOBIL

1.1. Tipul automobilului si destinaţia acestuia

automobile de transport automobile speciale (automacarale, automobile pt stingerea incendiilor, automobile pt intervenţii sanitare)

1) – automobile pt transportul de bunuri (VEHICULE UTILITARE) – pot tracta remorci2) - automobile pt transport persoane3) - automobile pt transportul bunurilor si persoanelor

VEHICULELE UTILITARE sunt alcătuite din:

- autocamioane – clasificare STAS 11908 -80 in funcţie de capacitatea de încărcare si felul platformei

- vehicule utilitare speciale – STAS 6689/1 -81 – automobilele destinate transportului de persoane si/sau bunuri pt care sunt necesare amenajări speciale

- automobilele destinate efectuării unui serviciu specializat (autocisterne pt diferite materiale, vehicule de pompieri, vehicule de salubritate, etc)

4

AUTOTURISME – automobilele destinate transportului a cel mult 9 persoane pe scaune (inclusiv conducătorul) – STAS 6689/1 – 81Denumiri: berlina, berlina decapotabila, limuzina, break (familial) break utilitar, cupeu, coupe, cabrioleta, autoturism de teren

AUTOBUZE – automobilele cu cel puţin 10 locuri pe scaune (inclusiv conducătorul) destinate transportului de persoane si bagaje – au 1 sau 2 nivele si pot tracta remorci STAS 6689/1 – 81 - in funcţie de nr locuri pe scaune, condiţiile de transport, anumite particularităţi constructive, alimentarea cu energie se clasifica in:- microbuz (minibus) – nr scaune < 17- autobus urban- autobus interurban- autobus de cursa lunga (autocar)- autobus articulate- troleibuzautomobilul care tractează remorci = vehicul tractor de remorca=autoremorcher

automobilul care tractează semiremorci = vehicul tractor de semiremorca = autotractor

1.2. Tipul caroseriei- este definit de tipul automobilului, cu unele precizări

Exemplu: - pt autoturisme caroseria se poate configura sub forma a 3 corpuri (trei ‘’volume’’) sau 2 corpuri (doua ‘’volume’’)- prin tema de proiectare se poate impune sa fie vorba de caroserie autoportanta

1.3. Tipul motorului si particularităţile sale

Automobilele sunt echipate cu m.a.i cu pistoane:- m.a.s. (OTTO)- m.a.c. (DIESEL)- motor cu pistoane rotative tip Wankel

Tipul motorului se stabileşte de către proiectant – poate exista o familie de motoare diferenţiate prin cilindreea totala sau existenta supraalimentării care echipează succesiv un acelaşi şasiu de autoturism

1.4. Tipul transmisiei

Transmisia poate fi:- mecanica (cea mai răspândita – cu trepte)- hidromecanica- electrica

5

Transmisia mecanica continua poate fi :- cu fricţiune (cu elemente flexibile: curea, lanţuri, roti de fricţiune)- cu impulsuri

Din pdv al comenzii transmisiile sunt:- cu comanda manuala - automate

Transmisia automobilului poate fi cu recuperarea energiei la frânare – diverse soluţii de principiu

1.5. Tipul punţilor

Stabilirea tipului punţilor se realizează de către proiectant;

Pt autocamioane si autobuze clasa unei punţi este definita de sarcina statica maxima pt care este proiectata.

1.6. Tipul sistemului de conducere

Tipul sistemului de direcţie se stabileşte de către proiectant, iar uneori se poate impune utilizarea unei servodirectii;

Pt sistemul de frânare exista soluţii consacrate care nu trebuie impuse prin tema de proiectare;

In tema de proiectare se pot impune o serie de sisteme care îmbunătăţesc performantele de frânare si stabilitatea la frânare:

- sistemul antiblocare a roţilor ABS- sistemul de repartiţie automata a forţelor de frânare la punţi numit sistemul

electronic de repartiţie a forţelor de frânare EBD – Electronic Brake Distribution

- sistemul electronic de asistare a frânarii

Soluţii de perspectiva: - frâna electrica de parcare, sistem de frânare electro-hidraulic, sistem de frânare electromecanic.

Sistemul de conducere al unui automobil este completat cu o serie de sisteme electronice de reglare si comanda care îmbunătăţesc stabilitatea si maniabilitatea automobilului, ajutând conducătorul sa realizeze deplasarea in siguranţa:

ABS - sistemul antipatinare a roţilor ASR- sistemul electronic de stabilitate ESP (cu acronimele ASMS, ASTC, CBWBS, DSC, etc)

6

CAPITOLUL II

CARACTERISTICILE CANTITATIVE SI PERFORMANTELE UNUI AUTOMOBIL

2.1. Formula roţilor

2. Npt x 2. NpmNpt – nr total al punţilorNpm – nr punţilor motoare

Exemple: 4x2; 4x4; 6x2; 6x4; 8x4; 8x6; 8x8

Pt un automobil de teren cu 2 punţi se impune formula roţilor 4x4

2.2. Capacitatea de transport (încărcare)

Pt automobilele care transporta bunuri capacitatea de transport se exprima prin masa utila maxima calculata ( SR ISO 1176: 1998) notata mun [kg; t]

Alte denumiri: masa utila maxima constructiva, masa utila nominala, sarcina utila nominala.

Pt automobilele care transporta fluide se indica natura si volumul acestora exprimat in litri.

Pt automobilele care transporta bunuri cu densitate redusa pe langa mun se precizează si volumul minim disponibil [m3] pt încărcătura (exemplu- pt transportul de confecţii)

Pt automobilele care transporta materiale in vrac se indica fie mun (pt ciment), fie mun

împreuna cu volumul corespunzător (cazul betonierelor care transporta asfalt)

Pt automacarale se precizează sarcina maxima a macaralei, iar pt automobilele de salubritate pt deşeuri sunt indicate volumul util si gradul de compactare al deşeurilor.

Pt autoturisme in mod indirect capacitatea de transport se exprima prin cilindreea totala a motorului Vh [l; cm3] cu care acestea sunt echipate.

PERFORMANTELE AUTOMOBILELOR = calităţile de tracţiune si de frânare ale acestora

7

2.3. Performante de tracţiune pt regimul uniform de mişcare

a) Viteza maxima a automobilului in palier vmax [km/h] – viteza maxima de deplasare a automobilului cu mun care se deplasează pe un drum rectiliniu si orizontal (palier) fiind cuplata treapta de priza directa si cu motorul funcţionând la sarcina totala

- drum modernizat acoperit cu asfalt sau beton, viteza maxima a vântului < 3 m/s; temperatura mediului ambiant (-5…300 C); presiunea atmosferica - 1 bar; pe traseul de încercare se admit pante de cel mult 0,5% pe lungimi < 50 m.

b) Viteza constanta v1 [km/h] – cu care automobilul trebuie sa urce o panta de o anumita valoare la deplasarea pe un drum modernizat cu suprafaţa uscata.

c) Viteza minima vmin [km/h] – cu care automobilele cu mun calculata trebuie sa se poată deplasa pe un drum in palier in stare foarte buna. Pt automobilele cu capacitate mare de trecere se impune ca in teren deplasarea sa se poată realiza cu o anumita viteza minima.

d) Panta maxima pmax [%] a unui drum cu suprafaţa uscata pe care automobilele cu mun calculata trebuie sa o urce cu viteza constanta.

e) Panta maxima in treapta de priza directa pdmax [%]a unui drum modernizat cu suprafaţa uscata pe care automobilul cu mun calculata trebuie sa o urce cu viteza constanta când este cuplata treapta menţionata.

2.4. Performante de tracţiune pt regimul neuniform de mişcare

f) Timpul de demarare de la pornirea de pe loc pana la o anumita viteza – se presupune ca motorul funcţionează la sarcina totala, iar schimbarea treptelor se face astfel încât sa se obţină capacitatea maxima de demarare, la deplasarea pe un drum modernizat in palier;

- pt autoturisme viteza luata in considerare este 100 km/h, timpul de demarare corespunzător fiind notat td100 [s]

- in localităţi se adopta viteza de 50 km/h sau 60 km/h – timpul fiind td50 [s] sau td60 [s]

g) Timpul de demarare de la pornirea de pe loc necesar parcurgerii primilor 500 m (400 m) - td500 [s] sau td400 [s] 400 m = 1 sfert de mila (1 mila terestra = 1,6 km)

h) Timpul de demarare de la pornirea de pe loc necesar parcurgerii primilor 1000 m - td1000 [s]

8

i) Timpul de repriza – timpul de demarare necesar creşterii vitezei intre 2 valori date;

Valori uzuale: 50 km/h – 100 km/h 60 km/h – 120 km/hDemararea se poate realiza prin schimbarea succesiva a treptelor, fie doar intr-o anumita treapta, fiind necesare precizări in acest sens.

Capacitatea de demarare intre doua viteze date = elasticitatea automobilului

j) Distanta de demarare de la pornirea de pe loc corespunzătoare unui anumit timp de demarare – parametru utilizat mai rar (pt autoturisme se adopta uneori timpul de 4 secunde, distanta fiind notata sd4 [m]

k) Viteza medie a automobilului vm [km/h] – trebuie precizate condiţiile in care are loc deplasarea acestuia:

- factori constructivi (ai automobilului)- factori de drum (de traseu)- factori de trafic rutier- factori de organizare a circulaţiei rutiere- factori de strategie a conducerii automobilului.In activitatea de transport se utilizează noţiunile: viteza medie tehnica (cea

mai potrivita pt aprecierea rapidităţii unui automobil), viteza medie de exploatare (corespunde mai bine condiţiilor reale de deplasare) si viteza medie comerciala.Acestea se obţin prin raportarea distantei parcurse la următorii timpi:

- timpul efectiv de deplasare ( nu se tine seama de opririle datorate operaţiilor de încărcare – descărcare si de opririle la intersecţii);

- timpul efectiv de deplasare + timpul determinat de opririle la intersecţii;- timpul efectiv de deplasare + timpul pt încărcare – descărcare + timpul dat de

opririle la intersecţii

2.5. Performante de frânare

Performantele minime de frânare sunt stabilite prin norme in funcţie de tipul automobilului si mun calculata, automobilele fiind împărţite in clase cărora li se impun pt omologare anumite valori minime ale deceleraţiei medii si valori maxime ale distantei totale de frânare corespunzătoare unor viteze iniţiale precizate.

Potrivit normelor pt autoturisme deceleraţia minima este 5,8 m/s2, dar in mod curent deceleraţiile realizate depăşesc 7,0 m/s2.

2.6. Performante de consum de combustibil

a) Consumul de control Cc [ l /100 km ] – parametrul de consum al automobilului la deplasarea pe un drum modernizat in palier cu o viteza egala cu ¾ din viteza maxima, dar nu mai mare decât 110 km/h. Masa încărcăturii

9

este 180 kg daca mun/2 < 180 kg si egala cu mun/2 in caz contrar. Încărcătura include masa ocupanţilor si a echipamentului de încercare.

b) Consumurile de combustibil la vitezele constante de 90 km/h si 120 km/h, C90 [ l /100 km ] si C120 [ l /100 km ] – corespund parametrilor de consum ai automobilului la deplasarea pe un drum modernizat in palier, in aceleaşi condiţii de încărcare ca la consumul de control.

c) Consumul de combustibil la deplasarea in cicluri – se respecta condiţiile de încărcare de la consumul de control si se defineşte consumul de combustibil după un ciclu european adoptat după 1996 conform regulamentului 15 al CEE – ONU, respectiv directiva 80/1268/EWG.

d) Consumul mixt – se stabileşte in Europa ca medie aritmetica a consumului urban si a consumurilor C90 si C120.

e) Autonomia [km] – se stabileşte plecând de la tipul si destinaţia automobilului care se corelează cu consumul de combustibil si rezulta capacitatea rezervorului compatibila cu cerinţele de deplasare pe automobile.

2.7. Performanţe ecologice

Acestea sunt in legătura cu poluarea chimica si fonica produsa de automobile. Sunt asociate si cu poluarea mediului in procesul de fabricaţie si după scoaterea automobilelor din uz prin intermediul materialelor din care sunt confecţionate. Poluarea chimica principala este data de produsele arderii din m.a.i. cu acţiune toxica: CO, oxizi de azot NOx si hidrocarburi HC. Se adăuga CO2 cu efectul de sera foarte important si particulele de evacuare ale motoarelor diesel (PM). Determinarea emisiei de poluanţi se face la deplasarea in cicluri si exista norme care stabilesc valorile maxime permise ale cantităţilor de substanţe poluante in [g/km] pt autoturisme si in [g/kWh] pt autovehicule grele.

In Europa începând cu 1990 aceste norme au primit denumirea generala Euro 0, I, II, III, IV si V. Normelor Euro III, IV si V le corespund următorii ani de intrare in vigoare: 2000, 2005 si 2008.

Conform directivei Comisiei europene 2000/53/EC pt automobilele scoase din uz începând cu 2006 masa care se recuperează si se reutilizează trebuie sa fie 85% din masa totala. La proiectare se tine seama de acest fapt adoptându-se soluţii constructive pe baza unor criterii riguroase – se întocmeşte o lista roşie care conţine materialele si substanţele chimice a căror utilizare este fie interzisa, fie se folosesc intr-o concentraţie redusa.

Exemplu: azbestul nu poate fi utilizat, cadmiul si compuşii acestuia in lacuri si vopsele se utilizează in concentraţii mai mici de 0,01%.

Pt zgomotul exterior provocat de automobile exista norme stabilite prin Regulamentul nr.51 – CEE – ONU. In anul 2000 zgomotul avea nivelul 71 dB (A) pt autoturisme si 77 dB (A) pt autocamioane.

2.8. Caracteristici pentru confort

Se referă la următoarele aspecte:

10

a) – poziţionarea corectă din pdv ergonomic a organelor de comanda, a scaunelor conducătorului si ale pasagerilor, cursele si forţele de acţionare ale diferitelor organe de comanda, intrarea si ieşirea comoda din automobile – exista norme sau recomandări.

b) - oscilaţiile automobilului in ansambluc) – vibraţiile diferitelor ansambluri si parţi ale automobilului si zgomotele

produse in interiorul automobilului (nu exista norme stricte)d) – temperatura, umiditatea si viteza aerului in spaţiul ocupat de şofer si pasageri

– standardul SR ISO 7730:1997.

Referitor la pct b se utilizează o serie de parametrii de evaluare a oscilaţiilor automobilului:

- acceleraţia medie pătratica amp [m/s2] – exista normele ISO 2631-1-1985/1997 care stabilesc limitele de expunere la oscilaţiile după cele trei direcţii pentru corpul omenesc in funcţie de timp

- doza de vibraţii Dv [m.s-7/4] – pentru o zi de lucru la limite de precauţie este de 8,5 m/s1,75, iar in zona de risc este 15,0 m/s1,75

- derivata acceleraţiei in raport cu timpul (socul) [m/s3] – poate depăşi + 10 m/s3

(valori acceptabile + 2 m/s3, iar valori confortabile + 1 m/s3)- acceleraţia / deceleraţia maxima [m/s2]

2.9. Caracteristici pentru siguranţa activă si pasivă

Siguranţa activă este determinata de:- calităţile de stabilitate, maniabilitate si performantele de frânare- condiţii de vizibilitate (ziua si noaptea)- iluminarea si semnalizarea luminoasa a automobilelor- un anumit grad de confort

Stabilitatea si maniabilitatea sunt înglobate in noţiunea mai larga de ţinuta de drum – road – holding ability – SR ISO 8855:1999.

Ţinuta de drum se defineşte prin gradul de virare (subvirare si supravirare).Condiţiile minime de maniabilitate sunt definite in STAS 6926/2 – 92.Ţinuta de drum este dependenta de caracteristicile şasiului, caroseriei si pneurilor

si îmbunătăţirea acesteia este asociata cu sistemele electronice de reglare menţionate.

Siguranţa pasiva este definita prin capacitatea automobilului de a proteja ocupanţii săi in cazul unor coliziuni cu alte automobile sau obstacole, precum si in cazul răsturnărilor. De asemenea automobilele nu trebuie sa producă răniri ale pietonilor la impactul cu aceştia.

Pt aceasta suprafeţele interioare ale automobilelor cu care vin in contact ocupanţii automobilului nu trebuie să prezinte proeminenţe ascuţite si trebuie să amortizeze şocurile, un rol însemnat revenind volanului pt protecţia conducătorului. Se folosesc mijloace de reţinere a ocupanţilor la producerea impactului, precum si perne

11

gonflabile care măresc suprafaţa de contact si amortizează şocurile (air-baguri montate frontal, dar si lateral).

Caroseria si barele de protecţie trebuie să fie astfel proiectate încât partea centrala (celula in care se afla ocupanţii automobilului) să rămână intactă, energia de impact fiind preluată de restul automobilului, care trebuie să prezinte deformaţii plastice mari pentru a diminua deceleraţiile la producerea şocului.

2.10. Conducerea confortabila a automobiluluiDriveability (senzaţia pe care o are conducătorul in diferite situaţii de mişcare) – capacitatea de răspuns a automobilului la comenzile prin pedala de acceleraţie si la schimbarea treptelor, funcţionarea liniştita si confortul determinat de motor si transmisie, inclusiv la schimbarea treptelor.Aspecte relevante:

- ezitare sau întârziere la comanda prin pedala de acceleraţie;- motorul dezvolta mai putina putere decât este de aşteptat pentru a obţine viteza

dorita;- motorul nu porneşte sau nu se opreşte imediat;- puterea motorului variază, deşi pedala de acceleraţie este fixa (se modifica

permanent viteza);- mers in gol neregulat si instabilitatea funcţionării;- răspunsul la eliberarea pedalei de acceleraţie;- zgomote si vibraţii la mersul in gol, pornirea/ oprirea motorului, deplasarea in

regim staţionar, schimbarea treptelor.

Mărimile de evaluare obiectiva ale conducerii confortabile a autoturismului sunt corelate cu evaluările subiective ale conducătorilor, acordându-se note. Pentru aceasta se utilizează diferite metode, numărul parametrilor luaţi in considerare este aproximativ 950, fiind posibil sa se definească un anumit automobil ca fiind de baza din pdv al dinamicitaţii (stil sportiv) si al confortului in conducere. Un rol important in studiul acestei probleme îl are simularea.

Fig. Răspunsul automobilului la apăsarea pedalei de acceleraţie

12

CAPITOLUL III

ORGANIZAREA GENERALĂ A AUTOVEHICULELOR RUTIERE

Automobilele sunt alcătuite din mai multe ansambluri, subansambluri şi mecanisme care pot fi împărţite în următoarele grupe:

a) motorul (sursa de energie) b) transmisiac) sistemul de rulare (de propulsie)d) sistemele de conduceree) caroseriaf) mecanisme de lucru şi instalaţiile de confort.

Schema generală a amplasării părţilor principale ale automobilelor este prezentată în Fig.3.1.

Fig.3.1. Părţile componente ale automobilului

a) Motorul 1, care constituie sursa de energie a automobilului, transformă energia chimică combustibilului folosit în energie mecanică necesară mişcării automobilului. De regulă motorul se amplasează în faţă, dar există situaţii de amplasare în spate a motorului la autobuze şi la unele autoturisme. La unele autocamioane pentru a mării platforma de încărcare motorul se plasează sub cabină şi caroserie, iar la unele autobuze sub podea între cele două punţi.

b) Transmisia serveşte pentru modificarea, transmiterea şi distribuirea momentului motor al motorului 1, la roţile motoare 7 ale automobilului. Transmisia se compune din următoarele subansambluri: ambreiaj 2, cutie de viteze 3, transmisia cardanică 4, reductorul central 5 şi diferenţialul 6.

De la motorul 1 cuplul motor se transmite ambreiajului 2, care serveşte la cuplarea şi decuplarea motorului de transmisie, în vederea opririi şi pornirii automobilului, precum şi la schimbarea treptelor de viteze.

Cutia de viteze 3 modifică vitezele de deplasare şi forţele de tracţiune ale automobilului. De asemenea, permite obţinerea mersului înapoi şi staţionarea îndelungată a automobilului cu motorul în funcţiune.

Transmisia cardanică transmite cuplul motor de la cutia de viteze la puntea motoare din spate, iar în cazul automobilelor cu motorul în faţă - transmisie pe roţile din faţă şi, motor în spate - transmisie pe roţile din spate, acest subansamblu dispare.

Reductorul central, pe lângă faptul că transmite cuplul motor la puntea din spate, participă la mărirea raportului total de transmitere şi face în acelaşi timp să se transmită mişcarea de la un arbore la altul, atunci când aceştia sunt dispuşi unul faţă de altul sub un unghi de 90°.

Diferenţialul dă posibilitatea celor două roţi motoare să se rotească cu turaţii diferite, lucru necesar la deplasarea automobilului în viraj sau pe drumuri cu neregularităţi.

13

c) Sistemul de rulare transformă mişcarea de rotaţie în mişcare de translaţie şi cu ajutorul lui automobilul se sprijină pe drum.

La automobilele cu o singură punte motoare (Fig. 1), sistemul de rulare se compune din roţile motoare din spate 7 şi roţile de direcţie din faţă 8, care sunt legate la sistemul de direcţie 9. Tot din sistemul de rulare face parte şi suspensia, în funcţie de numărul roţilor motoare şi nemotoare automobilele pot fi realizate în diferite variante după cum urmează:

4x2 sau 4x4 - autovehiculele cu două punţi, 6x2, 6x4, 6x6 - automobilele cu trei punţi,8x4, 8x8 - automobilele cu patru punţi.

Varianta 4x2 cu punte motoare dispusă în spate se întâlneşte la aproape toate tipurile de automobile, iar 4x2 cu punte motoare în faţă este utilizată, de regulă, la autoturisme. Varianta 4x4 se foloseşte la autocamioanele şi autoturismele cu capacitate de trecere mărită, iar variantele 6x2, 6x4, 6x6, 8x4 şi 8x8 se folosesc la autocamioane şi autotractoare.

d) Sistemele de conducere sunt formate din sistemul de direcţie 9 şi sistemul de frânare. Sistemul de direcţie are rolul de a orienta roţile de direcţie în funcţie de felul traiectoriei mişcării automobilului şi de a asigura acestora o manevrabilitate mai bună. Sistemul de frânare asigură încetinirea sau oprirea automobilului din mers, evitarea accelerării la coborârea pantelor şi imobilizarea automobilelor oprite.

e) Caroseria este montată pe şasiul (transmisie şi sistem de rulare) automobilelor şi este rezervată conducătorului auto, pasagerilor sau mărfurilor transportate. La autocamioane caroseria se compune din cabină şi platforma pe care se aşează bunurile de transportat

f) Mecanismele de lucru şi instalaţii de confort. La unele automobile se utilizează o serie de mecanisme de lucru ca priză de putere, diferite sisteme de ridicare, dispozitivul de remorcare, etc. cu ajutorul cărora puterea motorului este utilizată pentru executarea de lucrări. La automobilele actuale se găsesc instalaţii şi aparatură pentru asigurarea confortului, a siguranţei circulaţiei şi controlului exploatării, din care fac parte: instalaţia de încălzire şi aerisire, aparatajul de bord şi iluminat, centuri de siguranţă, etc.

Organizarea generala a unui autovehicul înseamnă dispunerea relativa a postului de conducere si a spaţiului util, precum si a grupului motor-transmisie fata de punţile autovehiculului. Prin definirea organizării generale a unui autovehicul se precizează numărul şi poziţia punţilor motoare.

3.1. Organizarea generală a autoturismelor

14

Înainte de folosirea punţilor cu suspensii cu roţi independente motorul trebuia să fie plasat în spatele axei punţii faţă, deoarece altfel ar fi rezultat o înălţime exagerat de mare a autoturismului si o încărcare mare a acestei punţi.

Descărcarea punţii spate ar fi fost însemnată, diminuând aderenta roţilor acestei punţi. Deoarece motoarele timpului aveau puterea redusă, rezultau astfel chiar si pentru modelele ieftine valori ale cilindreei totale de (3 - 4litri), ceea ce impunea lungimi si mase mari ale motoarelor. Ampatamentul si lungimea totala a autoturismului aveau valori mari, iar scaunele din spate erau plasate deasupra punţii spate, cu efecte dăunătoare asupra confortului.

Un rol hotărâtor în perfecţionarea soluţiei clasice de organizare l-a avut introducerea la puntea faţă a suspensiei cu roţi independente, ceea ce a permis plasarea motorului intre roţi la o înălţime joasă. Astfel postul de conducere si scaunele pasagerilor au fost deplasate mai în faţă, cele din spate fiind aduse într-o zona mai favorabila din punct de vedere al confortului la oscilaţii.

Organizarea generala s-a îmbunătăţit si mai mult prin folosirea motoarelor în V mai scurte si prin introducerea suspensiei cu roţi independente la puntea din spate.

Astăzi soluţia clasică de organizare generală este adoptată la autoturisme cu motoare având capacitatea cilindrică peste 2 litri.

Avantaje: - încărcări statice ale punţilor apropiate, iar la sarcina maxima puntea din spate este mai încărcată (cca 56%) ceea ce este foarte favorabil tracţiunii (pt automobilele de lux si cele care tractează);- lungime destul de mare a părţii frontale pentru deformare şi deplasarea grupului motor în partea inferioară a torpedoului la o coliziune frontală;- solicitare redusă a suporţilor motorului sub acţiunea momentului la ieşirea din cutia de viteza;- accesibilitate uşoară la motor;- punte faţă simplă, cu posibilitatea aplicării de diverse variante constructive;- mecanism de comandă a cutiei de viteze simplu;- se poate utiliza o cutie de viteza cu priză directă (randament ridicat);- utilizarea unui sistem de evacuare a gazelor de lungime mare, cu silenţiozitate bună şi posibilitate de montare uşoară a convertorului catalitic;- încălzire eficace a habitaclului datorită traseului de lungime mică al aerului şi al apei.

Dezavantaje: - la încărcarea parţială a autoturismului, puntea motoare este relativ descărcată (poate ajunge până la 45%), ceea ce reduce capacitatea de trecere pe drum de iarnă sau umed şi creşte pericolul patinării roţilor, mai ales la viraje strânse;- regim de mişcare rectilinie mai puţin stabil decât în cazul roţilor din faţă motoare (automobilul este împins şi nu tras);

15

- la aplicarea frânei de motor sau a frânei de serviciu moderate, la deplasarea în viraj, autoturismul supravirează (efectul poate fi diminuat sau înlăturat prin utilizarea unei suspensii cu roti independente la puntea din spate, însă soluţia constructivă este destul de complexă);- necesitatea utilizării arborelui cardanic, ceea ce complică structura transmisiei şi reduce spaţiul din habitaclu;- restricţii pentru portbagaje la o lungime data a autoturismului;- lungime mare a automobilului, masă proprie relativ mare şi cost ridicat.

16

Motorul, ambreiajul, cutia de viteze si transmisia principală constituie un agregat unitar dispus în partea din faţă. Soluţia se caracterizează prin compactitate ridicată, obţinându-se o lungime totală a autoturismului mai mică cu 100 – 300 mm faţă de soluţia clasică de organizare.

Avantaje: - bună stabilitate a mişcării (automobilul este tras şi nu împins);- o bună capacitate de trecere pe timp de iarnă şi pe drum ud, chiar la încărcare parţială a automobilului (sarcina pe roţile motoare este relativ mare);- stabilitate bună în viraj;- sensibilitate redusă la vânt lateral;- construcţie simplă a punţii din spate;- eliminarea transmisiei cardanice (transmisie mai simplă, eliminarea unei surse importante de vibraţii şi confort mărit);- spaţiu mare al portbagajului şi zonă mare de deformare la impact din spate;- încălzire eficace a habitaclului datorită lungimii reduse a traseului apei;- sistem de evacuare a gazelor cu traseu lung, cu spaţiu suficient pentru amplasarea convertizoarelor catalitice.

17

Dezavantaje: - la încărcarea totală a automobilului, capacitatea de trecere este redusă pe drum umed, cu gheaţă şi la deplasarea în rampă;- lungimea motorului este limitată,- încărcare ridicată a sistemului de direcţie (datorită sarcinii mari pe puntea de direcţie), necesitând servodirecţie;- dificultăţi la plasarea convenabilă a casetei de direcţie;- suspensia grupului motor-transmisie este supusă unui moment mare condiţionat de raportul total de transmitere al transmisiei;- solicitări relativ mari ale suspensiei punţii din faţă;- arhitectura punţii faţă relativ complicată;- producerea unor solicitări de încovoiere a sistemului de evacuare a gazelor datorate mişcărilor grupului motor-transmisie în timpul demarării şi frânării;- uzare intensă a anvelopelor, roţile fiind în acelaşi timp de direcţie şi de tracţiune;- solicitarea puternică a mecanismelor de frânare la roţile din faţă.

c) Motor spate, punte motoare spate (totul spate)

Motorul, cutia de viteze si transmisia principală (împreună cu diferenţialul) constituie un bloc unitar, ceea ce conduce la o construcţie compactă si uşoară. Se utilizează o suspensie cu roţi independente.

Avantaje: - capacitate mare de trecere, mai ales la urcarea rampelor;- posibilitatea realizării de acceleraţii mari la demaraj;- virare neutră la limita de stabilitate, când motorul este amplasat în faţa axei punţii din spate;- lungime redusă a automobilului;- construcţie simplă a punţii din faţă;- traseu scurt al fluxului de putere de la motor la roţi;- solicitări reduse ale sistemului de direcţie;- lipsa transmisiei cardanice;- cost redus.

Dezavantaje: - stabilitate modestă a mişcării rectilinii;- supravirare accentuată când motorul este amplasat în spatele axei punţii din spate;- sensibilitate la vânt lateral;- dificultate la virarea pe sol cu aderenţă scăzută din cauza sarcinii reduse pe puntea de direcţie;

18

- uzare intensă a pneurilor la puntea din spate;- suspensia grupului motor-transmisie este supusă unui moment mare condiţionat de raportul total de transmitere al transmisiei;- traseu lung pentru comenzile motorului şi transmisiei;- traseu redus al sistemului de evacuare a gazelor;- izolare fonică a motorului dificilă;- traseu lung al sistemului de încălzire a habitaclului;- dificultăţi în amplasarea rezervorului de combustibil într-o zonă sigură;- portbagaj mic;- dificultăţi în realizarea modelului break.

Analiza comparativă a soluţiilor de organizare generală a autoturismelor (vezi laborator)

Autoturisme cu tracţiune integrală

3.2. Organizarea generală a autobuzelor

Avantaje: - simplitatea comenzilor motorului şi transmisiei;

- poziţie favorabilă a radiatorului;- posibilitatea amplasării bagajelor în partea din spate şi lateral.

Dezavantaje: - încărcarea punţilor nefavorabilă;- izolare dificilă a motorului faţă de spaţiul călătorilor;- lungime mare a transmisiei longitudinale;- accesul la motor din interiorul autobuzului afectează confortul.

19

Avantaje: - distribuţie mai adecvată a încărcărilor pe punţi;- flexibilitate mai mare privind organizarea spaţiului interior;

Dezavantaje: - transmiterea vibraţiilor de la motor la podea afectează confortul;- dificultăţi în amplasarea radiatorului şi antrenarea ventilatorului;- accesul la motor din interiorul autobuzului afectează confortul.

Motor în spate, tracţiune spate

Motorul este amplasat în consolă longitudinal sau transversal, vertical sau orizontal.

20

Avantaje: - distribuţie convenabilă a încărcărilor pe punţi;- organizare adecvată a spaţiului interior;- posibilitatea de coborâre a podelei;- bună izolare a motorului faţă de spaţiul pasagerilor, cu o bună protecţie la fum şi zgomot;- se poate crea un compartiment voluminos pentru bagaje sub podea;- acces la motor din exteriorul autobuzului, eventual montarea lui pe un cadru extractibil în vederea uşurării operaţiunilor de mentenanţă.

Dezavantaje: - amplasare neconvenabilă a radiatorului;- comenzi complicate pentru motor şi transmisie;- complicaţii ale transmisiei la poziţionarea transversală a motorului.

3.3. Organizarea generală a autocamioanelor

a) cabină retrasă; b) cabină semiretrasă; c1) cabină avansată, motor în cabină;c2) cabină avansată, motor sub cabină în spatele axei punţii; c3) cabină avansată,

motor sub podeaua plană a cabinei; c4) cabină avansată, motor între punţi

Cabina retrasă: preţ redus, accesibilitate uşoară la motor, cabină spaţioasă, acces facil în cabină, spaţiu mare pentru rezervoarele de combustibil, acumulatoare etc.

Cabină avansată:Avantaje: lungime de gabarit a autocamionului mai mică, ampatament mai redus, încărcare mai uniformă a pneurilor, micşorarea masei proprii, manevrabilitate superioară a autocamionului, vizibilitate bună, accesibilitate foarte bună la motor şi transmisie.Dezavantaje: complicaţie constructivă datorită dispozitivelor de rabatere şi fixare ale cabinei, complicarea sistemelor de comandă a transmisiei şi frânelor, acces în cabină mai dificil, descărcarea punţii spate la mersul neîncărcat cu consecinţe negative privind capacitatea de trecere pe terenuri cu aderenţă redusă.

21

3.4. Noţiuni sumare asupra deplasării automobilului

Utilizarea automobilului constă în transportul pe drumuri al pasagerilor, încărcăturilor sau al utilajului special montat pe automobil. Automobilul trebuie să învingă rezistenţele, care apar la deplasarea lui, deci energia mecanică dezvoltată de motorul automobilului este folosită pentru învingerea rezistenţelor ce apar la deplasarea automobilului.

Cantitatea de energie consumată în unitatea de timp pentru învingerea rezistenţelor la înaintarea automobilului determină puterea necesară în fiecare moment, la arborele cotit al motorului.

Valoarea limită a puterii dezvoltate de motor la o anumită turaţie a arborelui cotit este limitată de parametrii motorului (tipul, construcţia şi dimensiunile sale) şi de valoarea rezistenţelor care, la o anumită viteză, pot fi învinse de un automobil având un anumit motor.

Fiind cunoscute puterea Pe [CP] dezvoltată de motor şi turaţia arborelui cotit ne [rot/min] se poate calcula cuplul motor Me [daNm] la arborele cotit al motorului:

Me = 716,2 Pe /ne (1)

După cum s-a văzut puterea dezvoltată de motor se transmite, prin intermediul mecanismelor transmisiei, la roţile motoare ale automobilului. O parte anumită din putere se consumă pentru învingerea frecării şi a celorlalte rezistenţe din mecanismele transmisiei Din această cauză puterea la roţile motoare PR este mai mică decât puterea la arborele cotit al motorului.

Raportul între puterea la roţile motoare ale automobilului PR şi puterea dezvoltată de motor, Pe

se numeşte randamentul transmisiei şi caracterizează calitatea transmisiei în privinţa pierderilor la transmiterea puterii de la motor la roţile motoare. Randamentul transmisiei poate fi calculat cu relaţia:

= PR/Pe = (Pe- Ptr) /Pe (2)unde Ptr este puterea pierdută în transmisie.

Conform relaţiei (2) puterea la roţile motoare ale automobilului în funcţie de puterea motorului se poate calcula cu relaţia:

(3)Valoarea randamentului transmisiei depinde de construcţia mecanismelor transmisiei şi de

condiţiile de lucru, fiind în medie egal cu 90%, deci, pentru învingerea rezistenţelor din mecanismele transmisiei se consumă în medie 10% din puterea motorului.

Datorită prezenţei mecanismelor transmisiei, turaţia roţilor automobilului (pentru simplificare se consideră cazul de mişcare în linie dreaptă a automobilului când turaţia roţilor din dreapta şi din stânga este aceeaşi) este mai mică decât turaţia arborelui cotit al motorului. Pentru a ilustra acest lucru se notează cu i0 raportul de transmitere al reductorului central, care arată de câte ori turaţia roţilor motoare este mai mică decât turaţia arborelui cardanic sau, de câte ori cuplul motor la roţile motoare este mai mare decât cuplul motor al arborelui cardanic. De asemenea se notează cu icv raportul de transmitere al cutiei de viteze, care arată de câte ori turaţia arborelui cardanic este mai mică decât turaţia arborelui cotit al motorului sau, de câte ori cuplul motor al arborelui cardanic este mai mare decât cuplul motor al arborelui cotit al motorului.

Cu notaţiile adoptate, turaţia roţilor motoare nR poate fi exprimată prin turaţia ne a arborelui cotit al motorului, în modul următor:

(4)

Cunoscând turaţia roţilor automobilului, se poate calcula şi viteza de înaintare a acestuia. Pentru aceasta se notează cu r [m] raza roţilor automobilului, rază la determinarea căreia se ţine seama de deformaţia cauciucului montat pe roată, deci la o rotire a roţii automobilul parcurge un drum de . Dacă roata face nR rot/min, drumul parcurs de automobil pe minut în metri va fi egal cu . Drumul parcurs într-o secundă, adică viteza automobilului va fi de 60 de ori mai mică. Folosind relaţia (4) se obţine viteza automobilului:

22

[m/s] (5)

sau [km/h] (6)

Cuplul motor la roţile motoare ale automobilului se poate calcula cunoscând puterea la roţile motoare şi turaţia lor cu relaţia următoare:

MR = 716,2 PR /nR (7)Introducând în această relaţie valorile lui PR şi nR date de relaţiile (3) şi (4) şi ţinând seama

de relaţia (1) se obţine:

(8)

Împărţind momentul la roţile motoare la raza lor, se obţine forţa periferică la roţile motoare, care se notează cu FR:

(9)

Forţa periferică FR este îndreptată în sens invers deplasării automobilului şi reprezintă acţiunea roţilor motoare ale automobilului asupra drumului în punctele lor de contact (Fig.3.2).

Fig. 3.2. Forţele de interacţiune a roţilor motoare cu drumul

Acţiunea reciprocă a drumului asupra roţilor motoare se exprimă prin forţa de reacţie T aplicată de drum pe roţile motoare şi este îndreptată în sensul de deplasare a automobilului. Deci, T reprezintă o forţă mobilă, numită forţă de tracţiune. Dacă nu se ţine seama de rezistenţa relativ mică de rostogolire a roţilor motoare, atunci forţa de tracţiune este egală în valoare absolută cu forţa periferică.

T = F R (10)Aceasta permite ca la rezolvarea unor probleme practice să se considere în locul forţei de

tracţiune, forţa periferică, ce se poate calcula uşor cu relaţia (9).Mărimea forţei periferice la roţile motoare este limitată de aderenţa acestor roţi cu drumul,

adică: (11)

unde: - coeficientul de aderenţă dintre roată şi drum, care depinde de starea drumului; Zm - reacţiunea normală la roţile motoare.

Pentru un drum uscat, cu acoperire artificială tare, coeficientul de aderenţă este în medie = 0,6. Pe un drum alunecos, coeficientul de aderenţă scade de 2...3 ori, adică ajunge la valori 0,2...0,3.

Dacă roţilor motoare ale automobilului li se transmite o forţă periferică în valoare mai mare decât forţa de aderenţă, forţa de tracţiune nu creşte, iar roţile încep să patineze pe drum. Mărimea reacţiunii normale Zm depinde de schema şi construcţia automobilului. La un automobil cu două punţi cu roţile motoare în spate Zm = Z2, iar dacă are roţile motoare în faţă Zm = Z1. Dacă

23

automobilul are toate roţile motoare Zm = Z1 + Z2 = Ga (unde Z1 este reacţiunea statică pe puntea din faţă, iar Z2 reacţiunea statică pe puntea din spate)

3.4.1. Forţele de rezistenţă la înaintarea automobilului

Ca rezultat al acţiunii drumului şi aerului asupra automobilului aflat în mişcare apar o serie de rezistenţe la înaintare a căror sumă este echilibrată de forţa de tracţiune. Aceste rezistenţe determină caracterul mişcării şi valoarea vitezei dezvoltate de automobil.

Forţa totală la roată obţinută prin însumarea forţelor tangenţiale de la toate roţile motoare se utilizează la învingerea rezistenţelor la înaintare formate din: rezistenţa la rulare Fr, rezistenţa la urcarea pantei Fp, rezistenţa aerului Fa şi rezistenţa la accelerare sau rezistenţa la demaraj Fd, după cum este arătat în Fig.3.3.

Rezistenţa la rulare Fr şi rezistenţa aerului Fa sunt totdeauna forţe care se opun mişcării automobilului. Rezistenţa datorită pantei Fp se opune mişcării numai în cazul urcării automobilului pe un drum înclinat, la coborârea pantei devine forţă activă, iar la deplasarea pe drum orizontal este egală cu zero. Rezistenţa la accelerare sau rezistenţa la demarare Fd acţionează asupra automobilului numai în timpul mişcării cu regim variabil, nestaţionar ( const.) şi este totdeauna de sens opus acceleraţiei. Astfel, la accelerarea automobilului (demarare) ea acţionează ca forţă de rezistenţă, iar la frânare ca forţă activă.

Fig. 3.3. Schema forţelor care acţionează asupra automobilului

Rezistenţa totală F la înaintarea automobilului, în cazul cel mai general al mişcării (drum înclinat şi viteză variabilă) este dată de relaţia:

F = Fr ± Fp + Fa ± Fd (12)

Deoarece rezistenţa totală la înaintare în timpul deplasării este echilibrată de forţa totală la roţile motoare, se poate scrie:

FR = F = Fr ± Fp + Fa ± Fd (13)Forţa de rezistenţă la rulare Fr este condiţionată de pierderile datorită rulării roţii elastice pe

suprafeţe tari sau deformabile ale drumului. Pentru calcularea forţei de rezistenţă la rulare a automobilului se consideră un coeficient mediu de rezistenţă la rulare f, pentru toate roţile automobilului. Astfel, forţa de rezistenţă la rulare pe un drum orizontal a unui automobil sau a unei remorci se calculează cu relaţiile:

(14)iar în cazul unui autotren cu n remorci, relaţia (14) devine:

(15)

24

unde: Ga este greutatea totală a automobilului sau autotractorului; Gr este greutatea unei remorci; f este coeficientul mediu de rezistenţă la rulare. Pe un drum înclinat cu unghiul , relaţiile (14) şi (15) devin:

(16)respectiv:

(17)

Valoarea coeficientului de rezistenţă la rulare, pe drum cu acoperire tare, artificială, variază în medie între limitele 0,02…0,03, iar pe drumurile de pământ, cu acoperire moale între limitele 0,06...0,1.

Forţa de rezistenţă la urcarea pantei Fp este dată de componenta greutăţii automobilului paralelă cu suprafaţa drumului, adică:

Fp = Gasin (18)unde: este unghiul de înclinare longitudinală a drumului.

In cazul în care automobilul lucrează în agregat cu remorcă, forţa de rezistenţă la urcarea pantei se calculează cu relaţia:

(19)

Forţa de rezistenţă a aerului Fa este forţa la înaintarea automobilului exercitată asupra acestuia de mediul de aer în care circulă automobilul. Din totalul puterii consumate de un autoturism obişnuit, care s-ar deplasa cu o viteză de circa 100 km/h, aproape două treimi se datorează forţei de rezistenţă a aerului.

Forţa de rezistenţă a aerului constă dintr-o rezistenţă de frecare, determinată de dimensiunile şi calitatea suprafeţei automobilului şi dintr-o rezistenţă de presiune şi formare a turbioanelor, determinată de forma automobilului.

Forţa de rezistenţă a aerului poate fi calculată cu relaţia: (20)

unde: K este coeficientul aerodinamic, caracterizat îndeosebi de forma caroseriei; S [m2] este secţiunea transversală perpendiculară pe direcţia de deplasare a automobilului; Va [m/s] este viteza de deplasare a automobilului.Dacă în relaţia forţei de rezistenţă a aerului viteza se introduce în km/h, ea capătă forma:

(21)

Forţa de rezistenţă la demaraj Fd este o forţă care acţionează asupra automobilului atunci când el se deplasează în regim tranzitoriu, confundându-se în ultimă instanţă cu forţa disponibilă pentru accelerare. Această forţă se poate calcula cu relaţia:

(22)

unde: este coeficientul maselor automobilului în mişcarea de rotaţie; dVa /dt este acceleraţia automobilului.

In concluzie se poate arăta că echilibrul tuturor forţelor care acţionează asupra automobilului la mişcarea rectilinie pe un drum oarecare, reprezintă ecuaţia bilanţului de tracţiune, adică relaţia (13). Prin analogie cu ecuaţia bilanţului de tracţiune se poate scrie şi ecuaţia bilanţului de putere.

25


Recommended