7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

1/27

UNIVERSITATEA DIN ORADEAFACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALA SI

TEHNOLOGICA

Disciplina: Dinamica Autovehiculelor

Studiul parametrilor automobilului

Lamborghini Gallardo LP 560-4

Coordonator: Student:

Prof. Dr.ing. Fodor Dinu

2011/2012

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

2/27

2

Introducere:

Lamborghini Gallardo LP-560-4

Sasiu si Caroserie

Sasiu: Aluminiu, obtinut prin turnare

Caroserie: Aluminiu

Spoiler spate: Controlat electronic

Suspensie: Independenta fata si spate cu bara antiruliu

Pneuri si Jante

Pneuri (Fata-Spate): Pirelli Pzero 235/35 ZR 19295/30 ZR 19

Jante (Fata-Spate): Aluminium aloy, 8.5x 019 11x 019

Directie: Asistata electronic cu cremalier i pinion

Diametru de bracaj: 11,50 m

Frane:

Discuri de franare de otel: Etriere de frana din aliaj de aluminiu: 8 cilindri etriere fata si 4 cilindri

etriere spate; Discuri perforate si ventilate (fata-spate) 365 x 34 fata, 356 x 32 mm spate

MOTOR:

TIP: 10 cilindri V90, DOHC 4 valve pe cilindru

Capacitate cilindrica: 5204 cm3

Raport de compresie: 12,5:1

Putere maxima: 412 kW (552 cp) la 8000 rpmCuplu maxim: 540 Nm 6500 rpm

Sistemul de management al emisiilor: Bosch MED 9

Sistem de racire: Radiatoare pentru motor si cutie de viteze

Sistemul de control al emisiilor: Convertori catalitici cu senzori lambda

Trenul de rulare:

Transmisie: Tractiune permanenta pe toate cele 4 roti

Cutie de viteze: 6 viteze + marsalierAmbreiaj: Dublu amreiaj 215 mm

Dieferential spate: 45% alunecare limitata

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

3/27

3

Diferential fata: Alunecare limitata prin functia ABD

Raport de transmisie:

Raport de transmisie final 3.077:1

Viteza 1: 3.091:1

Viteza2: 2.105:1

Viteza 3: 1.565:1Viteza 4: 1.241: 1

Viteza 5: 1.065:1

Viteza 6: 0.939:1

Marsalier: 2.692:1

Performanta

Viteza maxima: 325 km/h

0-100 km/h: 3.7 sec.0-200 km/h: 11.8 sec.

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

4/27

4

Dimensiuni:

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

5/27

5

Ampatament:

Lungime maxima:

2560 mm

4310 mm

Latime maxima: 1900 mm

Inaltime: 1165 mmEcartament (fata-spate): 1632 mm - 1597 mm

Garda la sol:

Masa (fara combustibil):

122 mm

1500 kg

Masa maxima admisa:

Distribuirea maselor (fata-spate):

1832 kg

fata 43% - spate 57%

CapacitatiRezervor combustibil: 90 litri

Ulei de motor: 10 litri

Antigel: 20 litri

Consum combustibil

Urban: 22 L/100 km

Extra urban: 10 L/100 km

Combinat: 14,7 L/100 km

Emission:Euro 4 351g/km

CO2

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

6/27

6

Capitolul I

Caracteristica exterioar a motoarelor cu combustie intern

Parametrii de funcionare ai motorului cu ardere intern cu piston suntexprimai cu ajutorul caracteristicii de turaie exterioar .

Prin caracteristica de turaie exterioar sau pe scurt caracteristica exterioar seinelege funcia de dependen a momentului motor i a puterii motorului fa deviteza unghiular de rotaie a arborelui cotit la admisiunetotal , reglajele motoruluii temperature de funcionare fiind cele optime.

Pentru motoarele a cror caracteristic nu este determinat experimental cumeste cazul cnd se proiecteaz un motor nou , se folosete o exprimare analitic acaracteristici exterioare de forma P=P(n) , M=M(n).

Pentru ridicarea caracteristicii exterioare se folosesc relaiile :

nmin=0.175 x n P [rot/min]

nmax=1,08 x n P [rot/min]

MP=Pn

Pmax

9554 [Nm]

M=

MP

MP

nn

nnMMM

2

max

max [Nm]

P= 9554

Mn [KW]

, n - variaia turaieinmin - turaia minimnmax - turaia minimMP - momentul la puterea maximPmax -puterea maximM - variaia momentuluiP - variaia puterii

Cu ajutorul acestor formule se obine variaia momentului si a puteriin funcie de turaia motorului.

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

7/27

7

Tab. 1.1 Variaia puterii i a momentului n funcie de turaia motorului +figura 1.1

Turaia Mom. motor Putere

n Me P[rot/min] [Nm] [Kw]

1280 38.72 5.19

1680 47.71 8.39

2080 125.8 27.39

2480 197.12 51.17

2880 261.98 78.97

3280 319.9 109.83

3680 402.62 155.08

4080 415.71 177.53

4480 453.38 212.60

4880 484.25 247.35

5280 508.12 280.81

5680 525.66 312.51

6080 536.2 341.23

6480 540.2 366.39

6500 540.88 367.98

6880 536.86 386.60

7280 527.1 401.64

7680 510.31 410.218000 492.2 412.14

8400 463.33 407.37

8800 427.71 393.96

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

8/27

8

Capitolul II

Caracteristica de traciune

Caracteristica de traciune al autovehiculului reprezint echilibrul tuturor forelor careacioneaz asupra acestuia la micarea rectilinie, pe un drum oarecare avnd admisiuneaplin a motorului, respectiv fora total la roat FR obinut prin nsumarea forelortangeniale de la toate roile motoare echilibreaz suma tuturor rezistenelor la naintare,adic rezistena la rulare Rr, rezistena la urcare a pantei Rp, rezistena aerului Ra, inclusivrezistena la demarare Rd.

daprR RRRRF

Variaia parabolic a forei la roat este determinat de caracterul variaiei momentuluimotorului n funcie de turaie.

Caracteristica de traciune numit i fora la roat se determin n condiiilefuncionrii motorului la sarcin total cu reglaje la valorile optime. Aceasta reprezintgraficul de variaie al forei tangeniale la roat dezvoltat de motor n funcie de viteza dedeplasare pentru fiecare treapt de vitez selectat FR=f(va).

r

trcvR

r

iiMF

0 [N],

rrraza de rulare; trrandamentul total al transmisiei;i0raportul de transmitere al transmisiei principale;icvraportul de transmitere al treptelor de vitez;

Viteza teoretic se calculeaz cu relaia:

cv

ra

ii

nrv

0

377.0

fGaRr

132

12

axa

vACR

frezistena la rulare;f = (0.018...0.024) se adopt f = 0.018; densitatea aerului; = 1.226 [kg/m3];Cxcoeficient de rezisten al aerului;Cx = 0.47;

HBCA F

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

9/27

9

CFcoeficient de corecie;CF = 0.98;Becartamentul autovehiculului;Hnlimea autovehiculului;

Tab.2.1. Bilanul de traciune +figura 2.1

Va

[km/h

] 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330

Ra

[N] 0 34.2 136.8 307.8 547.2 855

1231.

2

1675.

8

2188.

8

2770.

2

342

0

4138.

2

Ra +

Rr

[N] 300 334.2 436.8 607.8 847.2

115

5

1531.

2

1975.

8

2488.

8

3070.

2

372

0

4438.

2

Fr[N] 0.0

0

400.0

0

409.0

0

1079.0

0

2248.0

0

345

5 3800 4200 4511 4636

452

3 4224

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330

Ra[N]

Ra+Rr [N]

Fr[N]

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

10/27

10

Tabel 2.2 Caracteristica de tractiune+figura 2.2Turaia Mom. motor Treapta Treapta Treapta Treapta Treapta Treapta

I-a II-a III-a IV-a V-a VI-a

n Me va FR va FR va FR va FR va FR va FR

[rot/min] [Nm] km/h [N] km/h [N] km/h [N] km/h [N] km/h [N] km/h [N]

1280 38.72 16.24 1093.91 23.83 744.96 36.94 553.85 40.42 439.19 47.12 376.90 53.43 332.31

1680 47.71 21.31 1347.89 31.28 917.93 48.49 682.45 53.06 541.16 61.85 464.41 70.13 409.47

2080 125.8 26.39 3554.07 38.72 2420.35 60.03 1799.46 65.69 1426.92 76.57 1224.55 86.83 1079.67

2480 197.12 31.46 5568.98 46.17 3792.53 71.58 2819.62 78.32 2235.88 91.30 1918.79 103.52 1691.77

2880 261.9836.53 7401.39 53.62 5040.42 83.12 3747.39 90.95 2971.57 106.02 2550.14 120.22 2248.43

3280 319.9 41.61 9037.73 61.06 6154.78 94.66 4575.88 103.59 3628.54 120.75 3113.94 136.92 2745.53

3680 402.62 46.68 11374.72 68.51 7746.29 106.21 5759.12 116.22 4566.81 135.48 3919.14 153.62 3455.47

4080 415.71 51.76 11744.53 75.96 7998.14 117.75 5946.36 128.85 4715.29 150.20 4046.56 170.32 3567.81

4480 453.38 56.83 12808.77 83.41 8722.90 129.30 6485.19 141.48 5142.57 164.93 4413.25 187.01 3891.12

4880 484.25 61.91 13680.91 90.85 9316.82 140.84 6926.76 154.12 5492.72 179.65 4713.74 203.71 4156.06

5280 508.12 66.98 14355.27 98.30 9776.08 152.39 7268.20 166.75 5763.47 194.38 4946.09 220.41 4360.92

5680 525.66 72.05 14850.81 105.75 10113.54 163.93 7519.09 179.38 5962.42 209.10 5116.83 237.11 4511.46

6080 536.2 77.13 15148.58 113.19 10316.33 175.48 7669.86 192.01 6081.98 223.83 5219.42 253.80 4601.92

6480 540.2 82.20 15261.59 120.64 10393.29 187.02 7727.07 204.65 6127.35 238.56 5258.36 270.50 4636.24

6500 540.88 82.46 15280.80 121.01 10406.37 187.60 7736.80 205.28 6135.06 239.29 5264.98 271.34 4642.08

6880 536.86 87.28 15167.23 128.09 10329.03 198.57 7679.30 217.28 6089.46 253.28 5225.85 287.20 4607.587280 527.1 92.35 14891.49 135.53 10141.25 210.11 7539.69 229.91 5978.76 268.01 5130.84 303.90 4523.81

7680 510.31 97.43 14417.15 142.98 9818.21 221.65 7299.53 242.54 5788.31 282.73 4967.41 320.59 4379.72

8000 492.2 101.48 13905.51 148.94 9469.78 230.89 7040.48 252.65 5582.90 294.51 4791.12 333.95 4224.29

8400 463.33 106.56 13089.88 156.39 8914.33 242.43 6627.52 265.28 5255.43 309.24 4510.10 350.65 3976.51

8800 427.71 111.63 12083.55 163.83 8229.01 253.98 6118.01 277.91 4851.40 323.96 4163.37 367.35 3670.80

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

11/27

11

0.00

2000.00

4000.00

6000.00

8000.00

10000.00

12000.00

14000.00

16000.00

18000.00

Graficul caracteristicii de tractiune in treapta I

Fr

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

12/27

12

Capitolul III

Caracteristica dinamic a autovehiculelor

Fora de traciune disponibil, excedentar Fe = FR-Ra, care se utilizeaz la nvingerea

rezistenelor drumului i rezistenei la demarare, caracterizeaz dinamicitateaautovehiculului, dar nu poate fi folosit ca indice de comparaie pentru autovehiculele degreuti diferite deoarece la valori egale ale forei excedentare Fe, calitile dinamice ale unuiautovehicul cu greutate total mai mic sunt superioare celor ale unui autovehicul cu greutatetotal mai mare. De aceea, aprecierea calitilor dinamice ale autovehiculelor se face cuajutorul factorului dinamic D, care este o for excedentar specific, deci un parametruadimensional dat de raportul dintre fora de traciune excedentar Fe i greutatea total aautovehiculului Ga respectiv:

a

R

a

aR

a

e

GvAkF

GRF

GFD

2

Curbele de variaie ale factorului dinamic n funcie de viteza autovehiculului, pentrutoate treptele cutiei de vitez, reprezint caracteristica dinamic a autovehiculului prezentatn fig. 3.1.

0

2

4

6

8

10

12

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280

D[t1]

D[t2]

D[t3]

D[t4]

D[t5]

D[t6]

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

13/27

13

Treapta I Treapta II Treapta III Treapta IV Treapta V Treapta VI

va FRN Ra D va FRN Ra D va FRN Ra D va FR Ra D va FR Ra D va FR Ra D

km/h N km/h N km/h N km/h N N km/h N N km/h N N

16.24 1093.91 10.02 0.72 23.83 744.96 21.58 0.48

36.94 553.85 51.86 0.33

40.42 439.19 62.10 0.25

47.12 376.90 84.38 0.20

53.43 332.31 108.49 0.15

21.31 1347.89 17.26 0.89 31.28 917.93 37.17 0.59

48.49 682.45 89.34 0.40

53.06 541.16 106.97 0.29

61.85 464.41 145.36 0.21

70.13 409.47 186.89 0.15

26.39 3554.07 26.46 2.35 38.72 2420.35 56.98 1.58

60.03 1799.46

136.94 1.11

65.69 1426.92

163.97 0.84

76.57 1224.55

222.81 0.67

86.83 1079.67

286.48 0.53

31.46 5568.98 37.61 3.69 46.17 3792.53 81.01 2.4

7

71.58 2819.6

2

194.68 1.7

5

78.32 2235.8

8

233.10 1.3

4

91.30 1918.7

9

316.75 1.0

7

103.5

2

1691.7

7

407.26 0.8

6

36.53 7401.39 50.72 4.90 53.62 5040.42 109.24 3.29

83.12 3747.39

262.54 2.32

90.95 2971.57

314.36 1.77

106.02

2550.14

427.17 1.42

120.22

2248.43

549.23 1.13

41.61 9037.73 65.79 5.98 61.06 6154.78 141.70 4.0

1

94.66 4575.8

8

340.53 2.8

2

103.5

9

3628.5

4

407.74 2.1

5

120.7

5

3113.9

4

554.07 1.7

1

136.9

2

2745.5

3

712.39 1.3

646.68 11374.7

282.81 7.53 68.51 7746.29 178.37 5.0

5106.2

15759.1

2428.66 3.5

5116.2

24566.8

1513.26 2.7

0135.4

83919.1

4697.44 2.1

5153.6

23455.4

7896.74 1.7

1

51.76 11744.53

101.79

7.76 75.96 7998.14 219.25 5.19

117.75

5946.36

526.91 3.61

128.85

4715.29

630.90 2.72

150.20

4046.56

857.30 2.13

170.32

3567.81

1102.28

1.64

56.83 12808.77

122.73

8.46 83.41 8722.90 264.35 5.64

129.30

6485.19

635.29 3.90

141.48

5142.57

760.67 2.92

164.93

4413.25

1033.64

2.25

187.01

3891.12

1329.00

1.71

61.91

13680.9

1

145.6

3

9.02

90.85 9316.82

313.66 6.0

0

140.8

4

6926.7

6

753.80 4.1

2

154.1

2

5492.7

2

902.57 3.0

6

179.6

5

4713.7

4

1226.4

6

2.3

2

203.7

1

4156.0

6

1576.9

2

1.7

2

66.9814355.2

7170.4

89.46

98.30 9776.08367.18 6.2

7152.3

97268.2

0882.43 4.2

6166.7

55763.4

71056.5

93.14

194.38

4946.09

1435.76

2.34

220.41

4360.92

1846.03

1.68

72.0514850.8

1197.2

99.77 105.7

510113.5

4424.93 6.4

6163.9

37519.0

91021.2

04.33

179.38

5962.42

1222.75

3.16

209.10

5116.83

1661.54

2.30

237.11

4511.46

2136.32

1.58

77.1315148.5

8226.0

59.95 113.1

910316.3

3486.88 6.5

5175.4

87669.8

61170.0

94.33

192.01

6081.98

1401.03

3.12

223.83

5219.42

1903.80

2.21

253.80

4601.92

2447.81

1.44

82.20

15261.5

9

256.7

8

10.0

0

120.6

4

10393.2

9

553.05 6.5

6

187.0

2

7727.0

7

1329.1

2

4.2

7

204.6

5

6127.3

5

1591.4

4

3.0

2

238.5

6

5258.3

6

2162.5

4

2.0

6

270.5

0

4636.2

4

2780.4

9

1.2

4

82.4615280.8

0258.3

610.0

1121.0

110406.3

7556.47 6.5

7187.6

07736.8

01337.3

44.27

205.28

6135.06

1601.28

3.02

239.29

5264.98

2175.91

2.06

271.34

4642.08

2797.68

1.23

87.2815167.2

3289.4

69.92 128.0

910329.0

3623.44 6.4

7198.5

77679.3

01498.2

74.12

217.28

6089.46

1793.98

2.86

253.28

5225.85

2437.76

1.86

287.20

4607.58

3134.35

0.98

92.35

14891.4

9

324.0

9

9.71 135.5

3

10141.2

5

698.04 6.3

0

210.1

1

7539.6

9

1677.5

5

3.9

1

229.9

1

5978.7

6

2008.6

4

2.6

5

268.0

1

5130.8

4

2729.4

6

1.6

0

303.9

0

4523.8

1

3509.4

0

0.6

8

97.43

14417.1

5

360.6

8

9.37 142.9

8 9818.21

776.85 6.0

3

221.6

5

7299.5

3

1866.9

6

3.6

2

242.5

4

5788.3

1

2235.4

3

2.3

7

282.7

3

4967.4

1

3037.6

4

1.2

9

320.5

9

4379.7

2

3905.6

5

0.3

2

101.48

13905.51

391.37

9.01148.9

4 9469.78

842.94 5.75 230.8

97040.4

8

2025.79

3.34 252.6

55582.9

0

2425.60

2.10 294.5

14791.1

2

3296.05

1.00 333.9

54224.2

9

4237.90

-0.01

106.5

6

13089.8

8

431.48

8.44156.3

9 8914.33

929.34 5.32 242.4

3

6627.5

2

2233.43

2.93 265.2

8

5255.4

3

2674.23

1.72 309.2

4

4510.1

0

3633.89

0.58 350.6

5

3976.5

1

4672.28

-0.4

6

111.63

12083.55

473.56

7.74163.8

3 8229.01

1019.96

4.81 253.9

86118.0

1

2451.20

2.44 277.9

14851.4

0

2934.98

1.28 323.9

64163.3

7

3988.22

0.12 367.3

53670.8

0

5127.86

-0.97

Tabelul 3.1 Caracteristica dinamica a autovehicului

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

14/27

14

Valoarea maxim a forei la roat este limitat de alunecarea roilor pe suprafaadrumului i atunci limita superioar a acestei fore este:

mR ZF max

- Zmreaciunea normal la puntea motoare.

am GLbZ

beste distana de la centrul de greutate la puntea spate; coeficient de aderen i ia valorile 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6;

Introducnd FRmax n expresia factorului dinamic se obine factorul dinamic saufactorul de propulsie D:

a

m

GvAkZD2

Parametrii principali ai calitilor dinamice de traciune sunt: raportul dintre putereamaxim i greutatea autovehiculului, factorul dinamic maxim la prima treapt de vitez i

priza direct, precum i viteza maxim pe drum orizontal de calitate bun cu ncrcturnominal.

Tabelul 3.2 Coeficientul de aderenta

va[km/h]

Coeficientul de aderen = 0,10 = 0,20 = 0,30 = 0,35 = 0,40 = 0,60 = 0,80

0 0.10 0.20 0.30 0.35 0.40 0.60 0.80

30 0.08 0.18 0.28 0.33 0.38 0.58 0.78

60 0.01 0.11 0.21 0.26 0.31 0.51 0.71

90 -0.11 -0.01 0.09 0.14 0.19 0.39 0.59

120 -0.26 -0.16 -0.06 -0.01 0.04 0.24 0.44

150 -0.47 -0.37 -0.27 -0.22 -0.17 0.03 0.23

180 -0.72 -0.62 -0.52 -0.47 -0.42 -0.22 -0.02

210 -1.02 -0.92 -0.82 -0.77 -0.72 -0.52 -0.32

240 -1.36 -1.26 -1.16 -1.11 -1.06 -0.86 -0.66

270 -1.75 -1.65 -1.55 -1.50 -1.45 -1.25 -1.05

300 -2.18 -2.08 -1.98 -1.93 -1.88 -1.68 -1.48

330 -2.66 -2.56 -2.46 -2.41 -2.36 -2.16 -1.96

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

15/27

15

mbuntirea performanelor autovehiculelor se obine prin creterea factoruluidinamic, care se poate realiza prin mrirea cuplului motorului, prin mrirea raportului detransmitere din transmisia principal, prin reducerea greutii proprii i prin construirea unorcaroserii mai aerodinamice.

Determinarea performanelor autovehiculului utiliznd caracteristica dinamic

Tabelul 3.3

Coeficientul

de

rezisten larulare "f"

Viteza maxim

Drum

din

beton

= 00 = 3

0 = 5

0

Treaptade

vitez

va Treaptadevitez

va Treaptade vitez

va

km/h km/h km/h

n

stare

uscat

0.2 VI 310 VI 270 VI 250

n

stare

umed

0.2 VI 310 VI 260 VI 240

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

16/27

16

Capitolul IV

Determinarea acceleraiilorautovehiculelor

Acceleraia autovehiculului se caracterizeaz, n general, calitile lui dinamice, ncondiii egale, cu ct acceleraia este mai mare cu att crete viteza medie de exploatare.Valoarea acceleraiei autovehiculului se poate determina cu ajutorul caracteristicii dinamiceutiliznd relaia:

dt

dv

gD

,

de unde:

gDdtdva

Rezult c acceleraia autovehiculului aeste direct proporional cu diferena (D )deci este cu att mai mare cu ct factorul dinamic este mai mare i invers proporional cucoeficientul maselor de rotaie .

rezistena total a drumului;

sincos f

coeficientul de influen a maselor n micare de rotaie asupra maselor detranslatare a autovehiculului.

1

g

Gm

rm

J

rm

iJ

a

a

ra

n

R

ra

trtrm

2

1

2

2

Jmmoment de inerie al mecanismului motor;Jm = 0.02...0.07 [kgm

2];

JRmoment de inerie al unei roi a autovehiculului;JR= 0.2...0.6 [kgm

2];

nnumrul de roi a autovehiculului;

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

17/27

17

fig 4.1 Variatia acceleratiei

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

Treapta I

Treapta II

Treapta III

Treapta IV

Treapta V

Treapta VI

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

18/27

18

Treapta I-a Treapta II-a Treapta III-a Treapta IV-a Treapta V-a Treapta VI-a

va

D

a 1/a va

D

a 1/a va

D

a 1/a va

D

a 1/a va

D

a 1/a va

D

a 1/a

km/h m/s2 s2/m km/h m/s2 s2/m km/h m/s2 s2/m km/h m/s2 s2/m km/h m/s2 s2/m km/h m/s2 s2/m

16.24 0.54 3.65 0.27 23.83 0.36 1.28 0.78 36.94 0.25 0.42 2.36 40.42 0.19 1.44 0.70 47.12 0.15 1.09 0.92 53.43 0.11 0.80 1.25

21.31 0.67 3.25 0.31 31.28 0.44 1.90 0.53 48.49 0.30 0.80 1.24 53.06 0.22 1.68 0.59 61.85 0.16 1.20 0.83 70.13 0.11 0.79 1.26

26.39 1.76 10.92 0.09 38.72 1.18 7.76 0.13 60.03 0.83 5.26 0.19 65.69 0.63 5.22 0.19 76.57 0.50 4.15 0.24 86.83 0.40 3.27 0.31

31.46 2.77 17.92 0.06 46.17 1.86 13.09 0.08 71.58 1.31 9.26 0.11 78.32 1.00 8.37 0.12 91 .30 0.80 6.74 0.15 103.52 0.64 5.41 0.18

36.53 3.68 24.28 0.04 53.62 2.47 17.91 0.06 83.12 1.74 12.84 0.08 90.95 1.33 11.16 0.09 106.02 1.06 8.98 0.11 120.22 0.85 7.21 0.14

41.61 4.49 29.94 0.03 61.06 3.01 22.18 0.05 94.66 2.12 15.97 0.06 103.59 1.61 13.56 0.07 120.75 1.28 10.87 0.09 136.92 1.02 8.67 0.12

46.68 5.65 38.04 0.03 68 .51 3.78 28.32 0.04 106.21 2.67 20.53 0.05 116.22 2.03 17.12 0.06 135.48 1.61 13.72 0.07 153.62 1 .28 10.95 0.09

51.76 5.82 39.27 0.03 75 .96 3.89 29.16 0.03 117.75 2.71 20.90 0.05 128.85 2.04 17.25 0.06 150.20 1.59 13.58 0.07 170.32 1 .23 10.55 0.09

56.83 6.34 42.91 0.02 83 .41 4.23 31.84 0.03 129.30 2.92 22.69 0.04 141.48 2.19 18.52 0.05 164.93 1.69 14.40 0.07 187.01 1 .28 10.97 0.09

61.916.77 45.88 0.02

90.854.50 34.00 0.03

140.843.09 24.03 0.04

154.122.30 19.40 0.05

179.651.74 14.87 0.07

203.711.29 11.04 0.09

66.987.09 48.14 0.02

98.304.70 35.60 0.03

152.393.19 24.92 0.04

166.752.35 19.90 0.05

194.381.76 14.97 0.07

220.411.26 10.76 0.09

72.057.33 49.78 0.02

105.754.84 36.71 0.03

163.933.25 25.39 0.04

179.382.37 20.04 0.05

209.101.73 14.73 0.07

237.111.19 10.15 0.10

77.137.46 50.72 0.02

113.194.91 37.26 0.03

175.483.25 25.39 0.04

192.012.34 19.79 0.05

223.831.66 14.13 0.07

253.801.08 9.19 0.11

82.207.50 51.01 0.02

120.644.92 37.30 0.03

187.023.20 24.97 0.04

204.652.27 19.17 0.05

238.561.55 13.18 0.08

270.500.93 7.89 0.13

82.467.51 51.07 0.02

121.014.92 37.34 0.03

187.603.20 24.98 0.04

205.282.27 19.16 0.05

239.291.54 13.15 0.08

271.340.92 7.85 0.13

87.287.44 50.56 0.02

128.094.85 36.77 0.03

198.573.09 24.07 0.04

217.282.15 18.15 0.06

253.281.39 11.85 0.08

287.200.74 6.23 0.16

92.357.28 49.48 0.02

135.534.72 35.74 0.03

210.112.93 22.74 0.04

229.911.99 16.76 0.06

268.011.20 10.19 0.10

303.900.51 4.24 0.24

97.437.03 47.70 0.02

142.984.52 34.15 0.03

221.652.72 20.95 0.05

242.541.78 14.98 0.07

282.730.96 8.15 0.12

320.590.24 1.89 0.53

101.486.76 45.80 0.02

148.944.31 32.51 0.03

230.892.51 19.21 0.05

252.651.58 13.29 0.08

294.510.75 6.28 0.16

333.95-0.01 -0.23 -4.29

106.566.33 42.81 0.02

156.393.99 29.97 0.03

242.432.20 16.63 0.06

265.281.29 10.84 0.09

309.240.44 3.61 0.28

350.65-0.35 -3.20 -0.31

111.635.80 39.15 0.03

163.833.60 26.91 0.04

253.981.83 13.60 0.07

277.910.96 8.00 0.12

323.960.09 0.58 1.72

367.35-0.73 -6.51 -0.15

Tabelul 4.1 Acceleratia autovehiculului

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

19/27

19

Capitolul V

Stabilitatea autovehiculului

Forele ce acioneaz asupra autovehiculelor pot fi grupate n dou categorii mari.

n prima categorie se includ forele care se pot modifica nemijlocit prin comenzileexecutate de ctre conductor.n a doua categorie se includ forelecare se manifest ntmpltor, deci care nu pot fi

modificate n mod nemijlocit de ctre conductor.Dup modul cum se produc micrile n raport cu axele principale ale autovehiculului

se deosebesc stabilitatea longitudinal i stabilitatea transversal, fiecare dintre eleputndu-se referi la atingerea limitei de aderen sau la rsturnare.

5.1. Stabilitatea longitudinal a autovehiculelor cu roi

Stabilitatea longitudinal a autovehiculelor este capacitatea autovehiculului de a seopune alunecrii sau patinrii longitudinale precum i rsturnrii n raport cu o axtransversal.

5.1.1. Stabilitatea longitudinal la rsturnare a autovehiculelor

Pentru un regim de micare dat exist un unghi limit de rsturnare r, la care ncepes se produc rsturnarea i este dat de relaia:

g

r

h

barctg

28,27r

5.1.2. Stabilitatea longitudinal la alunecare a autovehiculelor

g

ahL

barctg

Tabelul 5.1

0,7 0,35 0,15a 34.99 19.29 8.53

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

20/27

20

Viteza de rsturnare datorat rezistenei aerului este dat de relaia:

va va < 1852.92 km/h

Czcoeficient de portan;Cz = 0.3...0.5;

Cz = 0,3;

5.2. Stabilitatea transversal a autovehiculelor

Stabilitatea transversal este capacitatea autovehiculului de a se opune deraprii saursturnrii transversale n raport cu dreapta care unete centrele petelor de contact ale roilorde pe aceeai parte a autovehiculului

Pierderea stabilitii transversale este provocat de aciunea forelor transversale.Acestea sunt determinate de deplasarea n curb, nclinarea transversal a cii de rulare,vntul lateral i neregularitile cii de rulare. Efectele cele mai mari sunt date de foreleineriei careiau natere la mersul n curb.

- viteza limit de rsturnare pe cale de rulare cu nclinare transversal sau curb la

vitez constant

v

g

g

r R

tgh

E

tgh

E

v

5,01

5,0

3,11 [Km/h]

-pentru cale orizontal

v

g

r RhZ

Ev

3,11 [Km/h]

- viteza limit de derapare

v

y

y

d Rtg

tgv

13,11 [Km/h]

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

21/27

21

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

15 20 30 40 60 80 100 140 180 240 300

Tabelul 5.2 Variaie a vitezelor limit de stabilitate la rsturnare transversal

Unghiul

de Raza de curbur a drumului [m]

nclinare

transv.15 20 30 40 60 80 100 140 180 240 300

63.01 72.76 89.11 102.89 126.02 145.51 162.69 192.49 218.27 252.03 281.78 77.87 89.92 110.13 127.17 155.75 179.84 201.07 237.91 269.76 311.49 348.26 83.23 96.11 117.71 135.92 166.46 192.21 214.90 254.28 288.32 332.93 372.22

Figura 5.1 Variaie a vitezelor limit de stabilitate la rsturnare transversal var= f(R)

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

22/27

22

Tabelul 5.3 Variaie a vitezelor limit de stabilitate la derapare transversal

Coeficientul

de aderen

lateral

Raza de curbur a drumului [m]

15 20 30 40 60 80 100 140 180 240 300

y1 32.75 37.82 46.32 53.48 65.50 75.63 84.56 100.05 113.45 131.00 146.46

2 23.16 26.74 32.75 37.82 46.32 53.48 59.79 70.75 80.22 92.63 103.57z3 15.16 17.51 21.44 24.76 30.32 35.01 39.14 46.32 52.52 60.64 67.80

Figura 5.2 Variatia vitezelor limita de stabilitate la derapare transversala

5.3 Stabilitatea micrii rectilinii la devierea pneurilor

1

1

2

2

3,11

K

G

K

G

Lvcr

= [km/h]

vcr=62.48

K1,K2-coeficieni de rezisten la devierea pneurilor

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

15 20 30 40 60 80 100 140 180 240 300

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

23/27

23

Capitolul VI

Precizarea vibratilori zgomotelor din autovehicul

6.1 Generalitati

Deplasarea autovehiculelor pe drum este nsoit de apariia permanent a oscilaiilori ocurilor. Aceste oscilaii se manifest la nivelul maselor suspendate i nesuspendate aleautovehiculelor influennd considerabil confortabilitatea pasagerilor, integritatea mrfurilortransportate, durabilitatea elementelor componente ale caroseriei, suspensiei, transmisiei imotorului.

ocurile i oscilaiile la care snt supuse autovehiculele snt determinate de cauzeexterioare i interioare. Trebuie remarcat c aceste cauze se manifest de cele mai multe orisimultan. ocurile i oscilaiile existente la autovehicule au o influen nociv asupraorganismului uman, provocnd oboseli mari i senzaii fiziologice neplcute persoanelor

aflate n automobile. n situaiile n care se circul cu viteze ridicate pe drumuri de calitateproast, dac nu se iau msuri speciale de protecie, sufer mult integritatea mrfurilortransportate. In afar de aceasta din cauza ocurilor i oscilatiilor n organele componente aleautovehiculelor (suspensie, transmisie, motor) apar sarcini dinamice mari. Chiar dac nu ntoate situaiile se ajunge la depirea limitei de rupere a pieselor, din cauza ocurilor ioscilaiilor piesele componente ale automobilelor sunt supuse la solicitri variabile care auun caracter, de cele mai multe ori, aleator i care reduc mult rezistena la oboseal a acestora.'

Tot ca urmare a existenei ocurilor i oscilaiilor la autovehicule se ajunge lareducerea eficienei transportului, cu astfel de mijloace, ca urmare a micorrii considerabile

a vitezei de deplasare. De asemenea, deplasarea autovehiculelor n astfel de condiii estensoit de creterea consumului de combustibil necesar nvingerii rczistenelor suplimentaren elementele suspensiei i pierderilor suplimentare de energie n pneuri.

ocurile i oscilaiile la autovehicule depind de drumul pe care se deplaseaz i detipul autovehiculului. Ele se pot clasifica n :a) ocuri i oscilaii provocate de denivelrile i neregularitile suprafeei drumului, derafalele de vnt, de frnarea autovehiculului etc. ib) ocuri i oscilaii provocate de motor, transmisie, direcie i sistemul pneu-roat.

La autovehicule se studiaz:a) oscilaiile libere sau proprii, care pot fi neamortizate i amortizate n scopul stabilirii

pulsaiilor proprii i a influenelor maselor nesuspendate, caracteristicilor elastice i deamortizare ale suspensiei asupra confortabilitii i a rcgimului de deplasare ;b) oscilaiile forate sau ntreinute care solicit permanent autovehiculele ntimpul micrii.Studiul acestor oscilaii este necesar pentru a stabili pulsaiile periculoase ale factorilor

perturbatori n scopul evitrii funcionrii ntregului sistem n zonele de rezonan. Deasemenea studiul unor astfel de oscilaii permite cercetarea influenei fiecrui factor

perturbator n parte asupra comportrii autovehiculelor i a subansamblelor componente ntimpul deplasrii.La autovehicule, n timpul deplasrii, se pot ntlni urmtoarele tipuri de oscilaii sau vibraii:

1. Oscilaii ale asiului i caroseriei, considerate ca un rigid nedeformabil aezat pe

suspensia elastic format din arcuri, sau arcuri i pneuri. Aceste oscilaii au un caracter deoscilaii libere, provocate de neregularitile suprafeei drumului, care acioneaz sub formde ocuri. Uneori, n urma uzrii, suprafaa oselei ia forma unor valuri ; auto vehiculele care

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

24/27

24

se deplaseaz pe ea la o anumit vitez intr n rezonan, ajungndu-se la oscilaiipericuloase. .

Ca rigid suspendat elastic, ansamblul asiu-caroserie are 6 grade de liber-tate :translaii verticale, orizontale, longitudinale i transversale i rotaii n jnrul celor trei axe, peaceleai direcii. Pe de alt parte, roile din fa i din spate sprijinite pe pneuri pot soscileze mpreun cu punile corespun-ztoare, dac punile snt rigide, sau fiecare separatcnd autovehiculul este echipat cu suspensie independent.

2. Vibraiile de torsiune i ncovoiere ale pieselor motorului i subansamblelortransmisiei. Aceste vibraii se analizeaz pe modele dinamice echivalente cu un numr maimare sau mai mic de grade de libertate n funcie de numrul de cilindrii ai motorului, denumrul de puni motoare i dac se ia n considerare sau nu cinematica i dinamicamecanismelor difereniale de transmisie.

Aceste oscilaii snt cauzate att de neregularitile suprafeelor drumului ct i de oserie de factori perturbatori interiori (momentul dc torsiune al motorului este variabil

periodic n timp, cuplarea ambreiajului, schimbarea treptelor de viteze, funcionareatransmisiilor cardanice).

3. Vibraiile motorului, ambreiajului i cutiei de viteze n ansamblu fa de asiu. De

obicei aceste subansamble se monteaz elastic pe asiu i dac rezemarea estenecorespunztoare se ajunge la desfacerea prematur a mbinrilor, la fusuri i ruperi n asiui cartere. Prin luarea n considerare a acestor oscilaii modelele dinamice echivalente aleautovehiculelor se complic i mai mult. ; :

4. Vibraii de fluturare, care se manifest prin oscilaiile roilor dedirecie ntr-un planperpendicular pe direcia de mers. 0 form mai accentuat a fluturrii este fenomenul deshimmy, cnd roile din fa se ridic succesiv de pe suprafaa drumuliii, i urmele lor auform curbilinie.

Aceste fenomene se datoresc unei execuii necorespunztoare a articulaiilor ijocurilor din acestea. Ele au ca urmare uzri rapide ale pneurilor, uzri ale articulaiilor,

mers instabil etc.5. Vibraii ale scaunelor conductorului auto i pasagerilor care determin n bunparte confortabilitatea autovehiculelor. Aceste vibraii snt cauzate de nsumarea efectelorfactorilor perturbatori exteriori i inferiori. Prin inlermediul scaunelor se transmit vibraiilecorpului omenesc i de aceea construciile acestora trebuie s fie astfel realizate nct s ducla diminuarea efectelor duntoare.

La vehiculele remorcate se observ adesea oscilaii de pendulare, mani-festate prinaceea c remorca nu urmeaz drumul autotractorului. Astfel de oscilaii snt favorizate de

jocurile n articulaia dispozitivului de remor-care, de poziia punctelor de legare laautotractor i remorc a triunghiului de articulaie, de ecartamentul remoreii, de poziia

centrului ei de mas etc. Uneori, cnd acest sistem de remorcare este defectuos, oscilaiilede pendulare devin periculoase.Cercetarea teoretic a oscilaiilor autovehiculelor se face pe modele dinamice decomplexitate mai mic sau mai mare. Complexitatea modelelor dinamice fiind determinat nmare msur de posibilitile de analiz i integrare a sistemelor de ecuaii difereniale caredescriu starea de micare. Odat cu perfecionarea performanelor calculatoarelor electronices-au dezvoltat metodele de integrare numeric aproximativ a sistemelor de ecuaiidifereniale i ca urmare a crescut i complexitatea modelelor dinamice.

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

25/27

25

6.2 ZGOMOTELE AUTOMOBILULUI

n anumite condiii vibraiile diferiilor centrii excitatori sunt percepute sub form dezgomote (sunete suprtoare). Zgomotul global al unui automobil este o combinaie de maimulte zgomote. Cele mai importante surse de zgomot care apar n timpul deplas riiautomobilului snt generate de funcionarea prlor mecanice (motor, transmisie, sistem derulare) i de conturul habitaclului.

Fiecare zgomot perceput n automobil sau n afara lui este o vibraie a aerului nconjurtor.Acesta este excitat direct de ctre surs (pe cale aerian) i de ctre caroseria automobiluluicare devine un radiator acustic, excitata structural de ctre sursele de vibraie (datoritvibraiilor de ncovoiere elementele caroseriei devin radiatori acustici care produc zgomotaerian.

Problema studierii i combaterii zgomotului generat de automobil este complex icuprinde o serie de aspecte :

studiul aspectului fizic al apariiei zgomotului, depistarea surselorde zgomot i analizaspectrului ;

studiul calitii nivelului de zgomot generat de diferite componente ale automobilului n

diferite regimuri de sarcin i vitez ; stabilirea unui complex de soluii de combatere la surs a zgomotului sau dempiedicare a propagrii lui n mediul nconjurtor.

6.2.1 ZGOMOTUL INTERIOR

Motorul este una din sursele preponderente de zgomot. In compartimentul motor nivelulgeneral de zgomot depete 120 dB.

Principala vibraie este dat de armonicile, insuficient echilibrate, ale forelor de ineriedezvoltate n echipamentul mobil. Aceste fore snt calculate pe baza caracteristicilor

constructive (mas, inerie, dimensiuni ale diverselor piese). Pentru motoarele cu 4 cilindrivibraia preponderent este la o frecven dubl faa de turaie. Aceast vibraie provoac unzgomot pur (ca un bzit) cu frecven ntre 30 Hz (relanti la 900 rot/min) pn la 200 Hz(aproximaliv 6000 rot/min). Motoarele cu 6 cilindri reprezint surse de vibraii de ordinulIII, iar cele cu 8 cilindri de ordinul IV.

Se gsesc de asemenea : 'a)zgomote de admisie, ca urmare a pulsaiei aerului la admisie i zgomote de evacuare

a gazelor arse, cu un spectru de componente armonice ale fundamentalei fdat derelaia :

z

inf

60

unde : n este turaia arborelui cotit (rot/min) ;i numrul de cilindrii ;zcoeficient ce depinde de tipul motorului;z = 1 pentru motoarele n doi timpi si ;z = 2 pentru motoarele n patru timpi.Energia acustic maxim a acestor zgomote este repartizat n benzi de frecvene

cuprinse ntre 4060 Hz i 700 1 000 Hz. Restul energiei acustice este repartizataproape uniform la frecvene mai mari de 2 000 Hz. Zgomotele de admisie i evacuare ar fi

foarte intense n absena atenuatoarelor de zgomot a cror eficacitate nu este ntotdeaunaoptim, dar n general satisfctoare.b)ocuri mecanice repetitive cum snt cele ale culbutorilor i supapelor

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

26/27

26

c) zgomotul sistemului de ventilare pentru rcirea motorului, a crui componentfundamental poate depi 100 dB.

Angrenajele cutiilor de vitez sau punilor motoare creeaz zgomote de frecven pur(fluierturi) la frecvena de angrenare a dinilor (plus eventual armonici), precum i zgomotede spectru larg (uierturi, rcituri).

Transmisiile longitudinale sau transmisiile la roile motoare provoac vibraiicorespunztoare fundamentalei sau armonicelor vitezelor de rotaie.

Rulmeniicu bile, cu role sau ace precum i toate accesoriile motorului (curele, lanuri,pompe, alternator, etc.) emit zgomote specifice ntr-un spectru foarte larg.

Zgomotele de reluare sunt excitate de neregularitile mbrcminii drumului, care sntfoarte variabile, de la sol neted pn la pietre de pavaj mari i separate, sau guri oriobstacole izolate.

Spectrele de zgomot de rulare msurate n interiorul automobilului snt variabile, iar undefect pronunat de zgomot de rulare se caracterizeaz aproape mereu prin apariia uneifrecvene sau zone de frecvene sub 200 Hz, independent de vitez sau drum, (cu excepia

pavajelor regulate). Aceasta nseamn c defectul caracterizeaz mai mult rspunsulautomobilului dect o excitaie diversificat i relativ aleatoare.

Zgomotele de aer percepute n interiorul unui automobil nu depind de forma saaerodinamic, n sensul rezistenei la naintare, ci de proastele etanri. Suprapresiuneainterioar provoac nite pierderi care, chiar la debite mici, genereaz zgomote acute petoate frecvenele, cu efect de fluierturi.

Reducerea zgomotului interior al automobilelor nu se rezum la o reet, nici la o metodde lucru. Spectrul rezultat la automobile cuprinde aproape ntotdeauna nite nivele destul deridicate n frecvene joase (pn la 200 Hz) cu una sau dou frecvene sau zone de frecvenenet dominante i nivele din ce n ce mai mici nspre frecvenele nalte.

6.2.2 ZGOMOTUL EXTERIOR

Indiferent dac este vorba de cel mai silenios sau cel mai zgomotosautovehicul, regimul n care funcioneaz are o mare influen. Cea mai micvariaie a nivelului de zgomot se constat la rularea liber (60...70 dBA la viteza de50 km/h), iar cea mai mare la startul rapid de pe loc (70...100 dBA)

n timpul deplasrii exist dou surse principale de zgomot : motorul mpreun cutransmisia i rulajul roilor. Ponderea celor dou surse n nivelul zgomotului global este

diferit pentru fiecare tip de automobil i regim de deplasare.

7/30/2019 CALCUL DINAMIC PT LAMBORGHINI LP 560/4

27/27

Bibliografie

1. Marin Untaru Dinamica autovehiculelor pe roi.i. Editura didactic i pedagogic Bucureti 1981

2. Buzdugan Gh. Msurarea vibrailor mecanice

i. Editura didactic i pedagogic Bucureti 196.

3. Stoicescu , A. Mecanica automobilului ,vol 1i. Editura institutului politehnic Bucureti 1973

4. Program de calcul MATLAB5. Programul de calcul Microsoft EXCEL