Cap 1. Analiza particularitatilor si principalilor parametri ai autovehiculului

1.1 Alegerea modelelor similare Se caut modele similare de autovehicule de tip SUV, care au un nr de 5 locuri, traciune integral, motor cu aprindere prin comprimare, i o vitez maxim de aproximativ V=190 km/h

Codificare modelMarcaModelViteza maxima

A1Audi

Q5

190 km/h

A2Hyundai

Santa FE

187 km/h

A3Kia

Sportage

180 km/h

A4Mazda

CX-5

194 km/h

A5Mercedes-Benz

GLK-class

205 km/h

A6Mitsubishi

Outlander

200 km/h

A7Peugeot

4008

198 km/h

A8Renault

Koleos

190 km/h

A9Volvo

XC60

195 km/h

Tabel 1.1- Alegerea i analiza modelelor similare.

Figura 1.1 Analiza vitezelor maxime ale modelelor similar alese Conform Tabelului 1.1 i al Figurii 1.1, se observ c viteza maxim a celor 9 modele similar alese, variaz , ns nu cu mult. Toate avnd valori apropiate de 190 km/h. O diferen mai mare ar fi n cazul autoturismului A2, unde viteza maxim este de 179km/h, aceasta reprezentnd cea mai mic valoare din tabel, n timp ce autoturismul A5, are viteza maxim de 205km/h, cea mai mare valoare din tabel.

1.2. Analiza particularitilor constructive ale modelelor similare Analiza modelelor similare se va realiza pe baza urmtoarelor particulariti constructive: -amplasarea motorului; -tipul direciei; -tipul suspensiei; -tipul sistemului de frnare; -tipul sistemului de injecie; -tipul turbinei; -capacitatea rezervorului ; -tipul transmisiei; -amplasarea i numarul de cilindri.Din Tabelul 1.2 se observ faptul ca majoritatea modelelor similar alese folosesc pt puntea din fa suspensii independente de tip Mc Pherson,, rezultnd astfel faptul ca productorii tind spre folosirea unei suspensii simple i de dimensiuni compacte, dar totodat, o suspensie care s permit un control mai prcis al micrilor roii, o suspensie care absoarbe ocurile i vibraiile i care crete confortul.Totui, pentru modelele A1 i A5 s-a folosit o suspensie independent multi-punct Pe puntea din spate se observ c se folosete n special suspensia independent multi-punct, dar modelul A3 folosete suspensie multi link. Aceast suspensie, permite roii o micare si mai precis n constactul cu suprafaa carosabilului.Sistemul de franare de pe puntea faa este realizat de frane cu disc ventilat, n timp ce pe puntea spate se folosesc frne cu disc simplu. Avantajul frnelor cu disc ventilat este acela c permit o racire mai rapid a frnelor. Toate modelele de automobile alese folosesc sistemul de injecie Commonrail, ceea ce asigur un nivel mbuntit de ardere al combustibilului, astfel obinndu-se o reducere a emisiilor i un consum redus de combustibil.Se observ c 8 dintre cele 9 modele alese folosesc turbocompresor, n timp ce modelul A5, folosete un twin-turbo. Capacitatea rezervorului este cam aceeai, cel mai mic rezervor, de 59l , avndu-l modelul A4, iar cel mai mare rezervor, fiind cel al modelelor A1, respective A2 care sunt echipate cu un rezervor ce are o capacitate de 75l.Transmisia difer de la un model la altul. n tabel gsindu-se att modele de cutie manual n 5 trepte, ct si cutie manual cu 6 trepte, chiar i o transmisie de tip tiptronic cu 8 trepte de vitez.n ceea ce privete amplasarea cilndrilor, se observ c toate cele 9 modele similare, au cei 4 cilindri amplasai n linie. Preferandu-se astfel, un motor cu dimensiuni mai mici, care s nu ocupe foarte mult spaiu.

1.3 Analiza principalilor parametri dimensionali Pentru a face analiza parametrilor dimensionali, vom avea n vedere 2 categorii de parametrii, i anume:1. Dimensiuni de gabarit2. Dimensiuni de organizare general

ModelLungime(La)[mm]Lime (la)[mm]nalime(Ha)[mm]Garda laSol (hs) [mm]Unghi atac 1 []Unghidegajare (2) []

A14629189816552002517.5

A246501890172520024,226,9

A344401855168517222,728,2

A445551840171021022.521

A54536184016692012224,8

A646651800168021029,321

A743401840163518022,828,2

A84520185516952062721

A94628189117132302923

Tabel 1.3-Dimensiuni de gabarit

Din Tabelul 1.3 se observ ca lungimile autoturismelor alese sunt foarte apropiate. Singura excepie fiind la modelul A7, care are o lungime puin mai mic, ns n ceea ce privete celelalte dimensiuni, nu se observ diferene. Limea este de 1840mm, in timp ce 1800 este cea mai mic valoare a intervalului. n ceea ce privete nlimea, tot modelul A7 posed cea mai mic valoare, cea de 1635mm, ns diferenele nu sunt mari, urmtoarea valoare fiind cea de 1655mm. Tot acest model ocup locul cu cea mai mic gard la sol, 180mm, ns n ceea ce privete unghiul de atac i unghiul de degajare, modelul A5 ocup cele mai mici valori.

Figura 1.2- Analiza lungimilor totale ale modelelor similar alese

Din Figura 1.2 se observ diferenele existente ntre dimensiunile lungimilor totale ale celor 9 modele de autoturisme alese. Se observ c cea mai mic valoare este cea a lungimii modelului A7, n timp ce modelul A6 are cea mai mare valoare. Tot din grafic observm c dei exist diferene ntre lungimile totale ale modelelor alese, ele nu sunt mari, modelele fiind foarte apropiate ca dimensiuni. Figura 1.3 Analiza limilor totale ale modelelor similar

Din Figura 1.3 se observ faptul c cea mai mic lime total i aparine modelului A6, modelul care, din Graficul 1.2 a rezultat ca are cea mai mare lungime. Cea mai mare valoare a limii o are ns, modelul A1. n comparaie cu diferenele dintre lungimile totale, diferenele dintre limiile totale ale autoturismelor sunt mult mai mici.

Model Ampatament(L) [mm]Ecartamentfata (E1) [mm]Ecartamentspate (E2) [mm]Consola fata(C1) [mm]Consola spate (C2) [mm]

A1280716171614880890

A2270016151620880890

A3264015971598890910

A4270015851590880890

A5275515741597824957

A6267015401540880890

A7267015451540900920

A8269015451550890900

A9277416321586890910

Tabel 1.4 Dimensiuni de organizare generala

Conform Tabelului 1.4 rezult c valorile ampatamentului sunt cuprinse ntre 2640mm i 2807mm, diferenele ntre modelele alese, nefiind foarte mari, acest lucru se ntmpl i n cazul ecartamentului fa/spate. n ceea ce privete consolele (fa/spate), se observ unele diferene. Dac n cazul modelelor A1, A2, A3, A4,--- consolele au valori ntre 880-910, modelul A5 are consola din fa mult mai mic ( 824mm), n timp ce consola din spate are o valoare mai mare (954mm)

1.4 Analiza principalilor parametri masicin subcapitolul 1.4 vom analiza principalii parametric masici a celor 9 modele similar alese, i anume:-masa proprie (m0);-masa util (mu=ma-m0);-masa total (ma);-coeficientul de tar (=m0/mu);-masa proprie raportata la lungimea total (m0/La);-masa proprie raportata la limea total (m0/la).

ModelMasa proprie m0[kg]Masa util mu[kg]Masa total ma[kg]Coeficientul de tar [-]

A1198550524903.93

A2182369725202.61

A3167635420304.73

A4160551521203.11

A5173556523003.07

A6161046020703.5

A7150056020602.67

A8173052022503.32

A9189261325053.08

Tabel 1.5 Analiza parametrilor masici

Cele 9 modele alese au mase proprii apropiate ca valoare, modelul A1 avnd masa cea mai mare (1985kg), n timp ce modelul A7 are cea mai mic mas (1500kg).Din punct de vedere dinamic, masa automobilului reprezint un factor important, deoarece , masa influeneaz n mod direct rezistenele (rezistena la rulare, rezistena la pant, rezistena la naintare i rezistena aerului). Acestea depinznd de greutatea automobilului Ga=ma*g (g=9.81 m/s2 acceleratia gravitaional). Cu ct masa automobilului este mai mare, cu att rezistenele sunt mai mari. Capacitatea de ncrcare( masa util) cea mai mare se gsete la modelul A2, n timp ce modelul A3 are cea mai mic mas util. Celelalte 7 autoturisme avnd capacitile de ncrcare cuprinse n intervalul definit de cele 2 modele precizate anterior.La alegerea coeficientului de tar, trebuie s se in seama de soluia de organizare general adoptat i de particularitile constructive i de exploatare . Adoptarea unor valori mai mici ale coeficientului de tar trebuie s aibe msuri constructive adecvate i s utilizeze materiale cu caliti superioare.

1.5 Analiza parametrilor energetici

n Tabelul 1.6 sunt prezentate caracteristici ale motoarelor cu care sunt echipate cele 9 modele similare de autoturisme. S-a stabilit prin tem c toate autoturismele sunt echipate cu motoare cu aprindere prin comprimare. Principalii parametrii energetici analizai n tabel sunt:-cilindreea total ( Vt );-puterea maxim (Pe);-turaia la care se obine puterea maxim (np);-momentul maxim(cuplul maxim) (Mm);-turaia la care se obine cuplul maxim (nm);-raportul de comprimare ();-raportul curs/diametru (=D/S);-puterea litric (PL).

ModelCilindree total Vt [cm3]Putere Pe[kw]Turaie putere np[rot/min]CupluMm[Nm]Turaie moment[rot/min]Raport de comprimare [-] [-]Puterelitric PL[kw/dm3 ]

A1196814543003501800181.1773.67

A221881104000343190016.51.0750.27

A319981353700392180016.51.0567.56

A421841303700340180014159.52

A521431304000360190016.21.160.66

A6226811035003801750181.1548.5

A719681103600300175016.51.0555.89

A8199511040003801900181.1555.13

A924001204000420190015.71.0350

Tabelul 1.6- Analiza parametrilor energetici

Conform Tabelului 1.2, prezentat la Analiza particularitilor constructive ale modelelor similare, toate modelele de autoturisme alese au 4 motor cu cilindrii n linie, ns puterea maxim i tuaria maxim se obin la diferite turaii n funcie de particularitile constructive ale motorului. Modelul A1 prezint cea mai mare putere, 145kW dezvoltat la o turaie de 4300 rot/min. Cea mai mic putere fiind dezvoltat de motoarele modelelor A2, A6, A7 i A8.Cuplul cel mai mare este dezvoltat de modelul A9, 420Nm la o turaie de 1500 rot/min, n timp ce modelul A7 dezvolta cel mai mic cuplu, 370Nm la o turaie ceva mai mare, !850rot/min. Aceast turaie fiind i cea mai mare din tabel.Deoarece toate motoarele sunt M.A.C, raportul de comprimare este mai mare dect 10. Valoarea minim fiind 14, iar valoarea maxim fiind 18.Valorile raportului curs pe diametru sunt foarte apropiate, ele fiind cuprinse n intervalul [1;1.17].Un alt parametru care poate fi utilizat n cazul n care dorim s comparm dou motoare este puterea litric. Acest parametru reprezint raportul dintre puterea maxim a motorului i cilindreea total. PL=Pe/Vt [kW/dm3]Se observ din tabel c puterea litric cea mai mare este cea a modelului A1, echipat cu un motor ce are o cilindree de 1968 cmc i care are o putere efectiv de 145 kw, n timp ce modelul A6 are cea mai mic putere litric, acesta avnd un motor cu o cilindree total de 2268 cmc i o putere efectiv de 110kw.

1.6 Stabilirea modelului de autovehicul care se va proiecta

Analiznd cele 9 modele similar, s-a ajuns la concluzia ca autoturismul care se apropie cel mai mult de cerinele iniiale este modelul A1. Aadar autoturismul Audi Q5 2.0 TDI Quattro 150Cp, ndeplinete criteriile unui autoturism de tip SUV. Avnd o lungime de aproximativ 4.5metri i un ampatament de 2.8metri.Modelul A1 este echipat cu un motor cu aprindere prin comprimare, dispus longitudinal, deasupra axei punii fa i cu o cutie de vitez manual cu 6 trepte situat n partea din fa a autoturismului. Modelul are ambele puni motoare, ceea ce definete soluia de traciune integral. Autoturismul ales ndeplinete i condiiile impuse prin tem, i anume: autoturismul are viteza maxim de 190km/h i prezint 5 locuri pentru pasageri. Modelul ales, dezvoltnd i cea mai mare putere litric, 73.67kw/dm3, la o cilindree de 1968 cm3.

Cap. 22.1 Predeterminarea principalilor parametri dimensionali i masici ai autovehiculului de proiectatEtapele metodei intervalului de ncredere :a.) Calculul mediei valorilor cunoscute, de la modelele similare alese pentru parametrul xj. (2.1)Xj-valoarea cunoscut a parametrului de la modelul j.Nms-numrul de modele similare la care se cunoate valoarea parametrului x.

b.) Calculul abaterii medii ptratice a valorilor parametrului respectiv. (2.2)c.) Calculul coeficientului de variaie a valorilor parametrului respectiv.

(2.3)d.) Determinarea intervalului de ncredere pe baza inegalitii:

(2.4)

(2.5)

k=Nms-1, P (0.95-0.98), iar t se alege din tabelul IV.

Tabelul IV.P

k0.900.95

81.862.266

91.8332.262

101.8122.228

e.) Alegerea parametrului din interval, xIx.

n acest subcapitol vom determina principalii parametrii dimensionali a automobilului ce urmeaz s fie proiectat. Calculul se va detalia doar pentru lungimea total a automobilului. Pentru ceilali parametrii dimensionali se va folosi, n mod analog, aceai metod, rezultatele fiind centralizate n tabelul 2.1.Conform datelor din Cap. 1 avem:

Nms=9 Calculm media valorilor lungimii totale pentru cele 9 modele similare alese, folosind formula (2.1):

==4551.444mm,

unde xj a primit valorile lungimii fiecrui model n parte. j(1;9).Calculm abaterea medie ptratic a lungimii totale cu formula (2.2):

Sx==107.73mm

Cu formula (2.3) vom calcula coeficientul de variaie a valorilor pentru lungimea total :

Cx=*100=2.36 %Vom alege parametrul t, n funcie de P i k.

k=Nms-1=9-1=8, i l aleg pe P=0.95 i voi determina limitele intervalului de ncredere.Se va alege t din tabelul IV. t=2.266

Capetele intervalului :

Ixstanga=-t*=4551.44-2.266*=4470.06mm Ixdreapta= +t*=4551.44+2.266*=4636.41mm

Deci Ix(4470.06-4636.41)

Din acest interval se alege valoarea 4600 pentru lungimea total a automobilului ce urmeaz s fie proiectat. Aceast valoare trebuie s ndeplineasc condiia (2.4):

|4600-4551.44|