1. Studiul soluiilor similare i al tendinelor de dezvoltarePentru abordarea unui nou tip de autovehicul , innd seama de datele impuse prin tem , care precizeaz anumite particulariti legate de destinaia i performanele acestuia , este nevoie , ntr-o prim etap , s se caute un numr ct mai mare de soluii constructive , deja existente , avnd caracteristici asemntoare cu cele ale autovehiculului cerut . Literatura de specialitate cuprinde pentru fiecare categoriedeautovehiculeinformaii legatedeorganizareageneral, demodul de dispunere a motorului i punilor motoare , de organizarea transmisiei , de asemenea sunt date principale dimensiunile geometrice , greutatea util i proprie , tipul sistemelor de direcie i frnare , tipul suspensiei etc.Pentru a avea un studiu ct mai corect al soluiilor similare trebuie consultat literatura de specialitate ct mai recent dat fiind evoluia foarte rapid din lumea autovehiculelor .Din datele de proiectare rezult o gam variat de autoturisme care se ncadreaz n parametrii cerui de la monovolume i break-uri la limuzine cu haion .Pentru fiecare categorie de autoturisme gsim informaii legate de organizarea general , modul de dispunere al punii motoare ; date care vor fi prezentate n tabelul T.1. Tot n literatura de specialitate gsim date referitoare la greutatea util , greutatea proprie, tipulsistemului defrnarei dedirecie, tipulsuspensiei , dimensiunile caroseriei .Prin tema de proiectare, s-au impus raportul dintre masa proprie i masa total 61 , 0 /0am mi viteza maxim (vmax=160Km/h) a autoturismului, impunerea acestor doua condiii permind o mai mare libertate n ceea ce privete stabilirea celorlalte caracteristici ale acestuia, segmentul acesta de autovehicule fiind foarte mare, oferind astfel posibilitatea alegerii unei soluii optime .1n continuare este prezentat o comparaie a tipurilor de autoturisme analizate n tabel . Parametrii constructivi Din punctul de vedere al dimensiunilor principale avem o variaie mare de la Toyota Yaris (nr.13) care are La/l/h=3615/1660/1500 [mm] la Seat Alhambra (nr.9) care are La/l/h=4634/1810/1707 [mm] .Croseriile autoturismelor studiate sunt diverse , acestea variind de la combi , monovolume pn la limuzine cu haion .Autoturismul cu ampatamentul cel mai mare l identificm tot la poziia 9 , la polul opus aflndu-secel depepoziia13. Capacitateadetrecerelatoateeste normal . Avnd n vedere capacitatea de ncrcare i dimensiunile principale cele mai bune soluii le gsim la poziiile 12,13,14 . La poziia 6 (Renault Kangoo) dei are dimensiuni principale relativ mari capacitatea de ncrcare este mic ns volumul portbagajului maxim este mare ; deci se pot transporta bunuri de volum mai mare avnd ns o mas relativ sczut .Greutatea la gol cea mai mic o are Kia Pride neavnd ns o mas cea mai mic mas util , la polul opus aflndu-se Fiat Alhambra .Renault Clio Symbol , pentru o limuzin are o capacitate de ncrcare destul de mare avnd Gu=548daN .Analiznd dimensiunile principale i calculnd volumul aproximativ al habitaclului observm c cea mai mare valoare i revine autoturismului de la poziia 9.nciudasituriinclasamicToyotaYarisoferunspaiusuficient pentru ocupanii locurilor din spate , cu toate c accesul acestora n habitaclu se face mai greu .Referindu-ne la aria transversal a soluiilor similare observm o serie de valori cuprinse ntre 2,14 m2 la Justy i3,1 m2 la Seat Alhambra .Parametrii energetici i de adaptare n marea majoritate autovehiculele studiate au motor cu aprindere prin scnteie excepie fcnd trei dintre ele printre care i Seat Alhambra care are o putere relativ mare i cel mai mare cuplu motor . Montarea unui astfel de motor se explic prin faptul c este o main grea , un monovolum , avnd greutatea util mare . Pentru motoarele pe benzin puterea maxim variaz de la 50 CP (nr.8) la 139 CP (nr.3) . Puterea maxim la turaie sczut o realizeaz VW Polo 60/4700 CP/rpm ncazul MAS-urilorntimpceputereamaximlaturaieridicatesterelizatde poziiile 2,10,12,13 .n ceea ce privete momentul maxim , avem o variaie de la 77 Nm (nr.11) la 180 (nr.3) . Momentul maxim la turaie sczut l au poziiile 2,4,8,14 de 3000 rpm n timp ce la polul opus se afl Suzuki Alto cu 77/4500 Nm/rpm . Ins cele mai bune performanenceeaceprivetemomentul motor i turaiademoment maximle prezint motoarele cu aprindere prin comprimare .2Performanele autovehicululuiCea mai mare vitez o dezvolt Fiat Multipla i Kia Joice , aceasta fiind de 170km/h la polul opus aflndu-se Suzuki Alto i Peugeot Partner 150 km/h .Capacitateadedemarareesteunaspect al performanelor autovehiculului . Pentru Seat Alhambra o acceleraie de la 0-100 Km/h n 17,2 s este de neles tiindu-secMAC-ulesteunmotormailentfrdemarrifulminante, acest autoturism avnd i masa proprie cea mai mare . Pentru poziiile 8 i 11 timpul de demarare , relativmareesteinfluenat deutilizareaunei motorizri mai modestedeoputere mic. Timpul dedemararecel mai bunl areRenault ClioSymbol dei nueste echipat cu cel mai puternic motor dar are o greutate mai mic .Consumul de combustibil Este cel mai important indice care caracterizeaz economicitatea automobilului i depinde de mai muli factori : puterea motorului montat pe autoturism , construcia asiului , viteza de deplasare , ncrcarea , starea drumului , forma caroseriei .Poziia 3 , Kia Joice are cel mai mare consum de combustibil dar avnd un motor destul de puternic . Cel mai mic consum este nregistrat de Toyota Yaris din cadrul autoturismelordotatecumotorcuaprindereprinscnteie. Celedotatecu motoarecuaprindereprincomprimareauunconsumnet inferioravnddeci i o autonomie mare . 32.Organizarea general ialegerea parametrilor principali2.1. Modul de dispunere a echipamentului de traciune.n organizarea general a autovehiculului , modul de dispunere al echipamentului de traciune constituie un pas foarte important .Dispunerea echipamentului de traciune n cazul autoturismelor este realizat n trei variante constructive, dup cum urmeaz: soluia clasic motorul n fa i puntea motoare n spate; soluia totul n fa motorul i puntea motoare n fa; soluia totul n spate motorul i puntea motoare n spate.Din cele trei variante se adopt innd seama de condiiile din tema de proiectare , varianta totul n fa (fig.1) .Avnd n vedere tipul i destinaia autovehiculului de proiectat, innd seama de autovehiculele identificate n studiul soluiilor similare, adopt ca soluie de organizare general a autovehiculului soluia totul n fa (figura 1). Fig. 1. Modul de dispunere a echipamentului de traciune.Aceast soluie prezint o serie de avantaje printre care : utilizare mai bun a volumului total al caroseriei , stabilitate mai bun nviraje ; lipsa transmisiei longitudinale determin coborrea centrului de greutate al autoturismului ; simplificarea legturilor ntre motor i organele de comand ; pericolul de incendiu este redus, rezervorul de combustibil fiind montat pe consola din spate ; sistemul de rcire este simplificat efectul ciocnirilor frontale este mai redus asupra pasagerilor, deoarece energia de impact este absorbit de grupul motor-transmisie . Dezavantajele pe care le prezint aceast soluie sunt : concentrarea funciilor de traciune , frnare i direcionare pe roile din fa conduce la o uzur mai rapid a pneurilor , la urcarea pantelor mari roile motoare se descarc dinamic , pierzndu-se din greutatea aparent i soluii constructive mai complicate i mai scumpe la puntea din fa .Amplasarea transversal a motorului asigur construcii compacte autoturismelordelungimemic, obinndu-seunspaiuct mai marelaaceeai lungime .42.2. Dimensiunile principale.Principaleledimensiuni cecaracterizeazconstruciaunui autovehicul sunt urmtoarele: dimensiuniledegabarit , ampatamentul , ecartamentul , consolele, lumina sau garda la sol , razele i unghiurile de trecere i razele de viraj .Pentru un autoturismaflat n faza de proiectare , alegerea parametrilor geometrici trebuie s aib n vedere construciile existente i recomandrile standardizate pentru dimensiunile interioare .Orientarea asupra dimensiunilor exterioare , funcie de tipul i destinaia autovehiculului poatefi fcuti prinutilizareavalorilormedii aledimensiunilor geometrice cuprinse n literatura de specialitate .Dimensiunile de gabarit sunt : lungimea La, limea l i nlimea H .Lungimea autovehiculului La este distana dintre dou plane perpendiculare pe planul longitudinal desimetrieal automobilului i tangentelaacesteanpunctele extreme din fa i din spate .Limea autovehiculului este distana ntre dou plane paralele cu planul longitudinal de simetrie al autovehiculului , tangente la acesta de o parte i de alta . nlimea autovehiculului H , reprezint distana dintre planul de sprijin i un plan orizontal tangent lapartea cea maide susaautovehiculului pregtit deplecaren curs fr ncrctur util cu pneurile umflate la presiunea corespunztoare masei totale admise .Ampatamentul L reprezint distana ntre perpendicularele coborte pe planul longitudinal de simetrie al autovehiculului corespunztoare la dou planuri consecutive situate de aceeai parte a autovehiculului .Ecartamentul roilor din fa E1 i din spate E2 reprezint distana dintre planele mediane ale roilor care aparin aceleiai puni .ConsolafaC1(spateC2)reprezintdistanadelapunctul extremdinfa (spate) al autovehiculului pn la planul vertical care trece prin centrul roilor din fa (spate) .innd seama de recomandrile anterioare ,de soluiile similare studiate i de tema de proiectare se adopt urmtoarele dimensiuni :- lungime, La [mm]: 3615;- lime, l [mm]: 1660;- nlime, H [mm]: 1500;- ampatament, L [mm]: 2370;- ecartament fa, E1 [mm]: 1450;- ecartament spate, E2 [mm]: 14500;- garda la sol, hc [mm]: 128;- consol fa, c1 [mm]: 727;- consol spate, c2 [mm]: 434;- unghiul de trecere fa, 1 [grad]: 20;- unghiul de trecere spate, 2 [grad]: 45.5Fig.2 Dimensiunile principale2.3. Amenajarea interioar.Pentru a fi protejai de accidente pasagerii din cabina autoturismului este amplasat la mijloc .Din aceast cauz seiauoserie de msuri atuncicndeste conceput caroseria de securitate cum ar fi : rigidizarea construciei fr reducerea vizibilitii pentru ndeplinirea normelor la impactul frontal i lateral , montarea unor mnere pentru ui i macarale pentru geamuri fr proeminene , tapisarea butucului volanului , a parasolarelor i a torpedoului , folosirea coloanei de direcie telescopice i a unui volan uor deformabil n direcia axial , montarea parbrizului astfel nct la deformarea caroseriei geamul s sar afar .6Fig.3 Amenajarea interioarLimitele de amplasare a organelor de comand manual la autoturisme i dimensiunileprincipalealepostului deconducereal conductorului autosealeg conformSTAS6689/1-81, astfel nct acesteasfienpermanennrazade aciune determinat de dimensiunile antropometrice ale conductorului auto .Fig.4. Dimensiunile postului de conducere(R-centrul articulaiei capuluii coapsei unui manechin bidimensionalAmenajarea interioar a caroseriei depinde de dimensiunile ce trebuie respectate n vederea asigurrii confortului i siguranei pasagerilor.n tabelul 2 sunt prezentate valorile parametrilor ce intervin n fig.4. T. 2.7Nr. Dimensiunea Valoarea1 Unghiul de nclinare spre napoi, [grade] 272 Distana vertical de la punctul R la punctul clciului, Hz[mm] 4003 Cursa orizontal a punctului R,Hx [mm] 1404 Diametrul volanului, D, [mm] 4005 Unghiul de nclinare al volanului, [grade] ;(variabil) 40-506Distana orizontal ntre centrul volanului i punctul clciului, wx[mm]4067Distana vertical ntre centrul volanului i punctul clciului, wz[mm]684 2.4. Masa autovehiculului, repartizarea acesteia pe puni i determinarea coordonatelor centrului de mas.Masa autovehicululuiEsteunparametruimportantlaproiectareireprezintsumamaselortuturor mecanismelori agregatelordinconstrucia acestuia precumi masa ncrcturii. Masa mecanismelor i agregatelor autovehiculului reprezintmasa propriei se noteaz cu m0 , iar masa ncrcturii prescrise reprezint masa util i se noteaz cu mu .Masa total ma se obine prin nsumarea celor dou componente :ma=mu+m0Masa util transportat este ncrctura pe care o poate transporta autovehiculul n condiiile n care acesta a fost construit . Se stabilete cu relaia : mu=(68+7)*N+mbs [kg] unde : N=nr. de locuri din autoturism; mbs=masa bagajului suplimentar.Se adopt : N=4 i mbs=100kg.mu=(68+7)*4+100=400kg.Prin tema de proiectare a fost impus raportul : m0/ ma =0,61 .Masa proprieeste masa autoturismului pregtit pentru deplasare deci cu combustibil , ulei , trus de scule , roat de rezerv , deci n ordine de mers .8kg m m mkg mmm m m mm mmu auuo u64 , 1025 400 64 , 62564 , 62539 , 0400 61 , 061 , 0 161 , 061 , 0 ) ( 61 , 0000 0 00 + + + +Greutile autoturismului:- greutate total Ga=10*ma=10256N=1025daN;- greutate util Gu=10*mu=4000N=400daN;- greutate proprie G0=10*m0=6256N=625daN.-Determinarea coordonatelor centrului de masSeconsidergreutateaautovehiculului aplicatncentrul demassituat n planul vertical ce trece prin axa longitudinal de simetrie a autoturismului. Poziia centrului de mas se apreciaz prin coordonatele longitudinale a i b i nlimea hg. Fig.5. Coordonatele centrului de mas.Alegerea poziiei centrului de mas o vom face utiliznd valori medii dup date oferite de literatura de specialitate .Deoarece avem un autoturism de tipul totul n fa se alege :a/L=0,49 , ncrcat- unde L-ampatamentul ;hg/L=0,20 ,ncrcat .a=L*0,52=2370*0,49=1161,3mm. b=L-a=2370-1161,3=1208,7mm.hg=L*0,20=2370*0,20=474mm. Repartizarea masei autoturismului pe puni i pneuri m1=(b/L)*ma=(1208,7/2370)*1025,64=523,07kg m2=ma-m1=1025,64-525,07=500,57kg.9n funcie de masele repartizate punilor se poate determina masa ce revine unui pneu folosind relaiile:- pentru pneurile punii fa: mp1=m1/2=523,07/2=261,53kg;- pentru pneurile punii spate:mp2=m2/2=500,57/2=250,28kg.Valorile mp1i mp2astfel determinate condiioneaz mpreun cu vitez mazim a automobilului tipul pneurilor folosite i caracteristicile de utilizare .2.5. Alegerea pneurilor i determinarea razelor roilorPneul reprezint parte elastic a roii i este format din amvelop i camer de aer .La alegerea tipului de pneu ce urmeaz s echipeze autovehiculul proiectat se aunvedere: tipul i destinaiaacestuia, greutilecarerevinroilor dinfa respectivspate, satisfacereacondiieidevitezmaximidimensiunilepneurilor utilizate la tipurile similare .Conform STAS 9090/80 se aleg anvelope cu urmtoarele caracteristici :- tipul pneului : 165 S R 14 (presiunea 2bar la 435 kg) ;- diametrul exterior : D=622 mm;- raza static : rs=284mm;- limea normal a seciunii : B=165mm;- limea n exploatare a seciunii : 172 mm;- simbolul jantei: 5J x 14;Raza roii libere este dat dup diametrul exterior :r0=D/2=622/2=311 mm .Coeficientul de deformare depinde de presiunea : =0,930-0,935Se adopt : =0,932Raza de rulare este :rr= *r0=0,932*311=289,85 mm3. Determinarea rezistenelor la naintare10Forele rezistente care se produc din interaciunea dintre autovehicul i mediul n care se deplaseaz sunt : rezistena la rulare a roilor (Rr) , rezistena pantei (Rp) , i rezistena aerului (Ra) .Rezistenele datoratedatorate forelor deinerie intervinenperioadele de accelerare din care cauz se numete rezistena la accelerare sau demarare (Rd) .3.1. Determinarea rezistenei la rulare.Rezistenalarulareesteoforceseopunenaintrii autovehiculului i are aciune permanent .Cauzele fizice ale acestei rezistene la naintare sunt :- frecrile superficiale dintre pneu i cale ;- deformarea cu histerezis a pneului ;- frecrile din lagrele roii ;- deformarea cii ;- percuia dintre elementele pneului i neregularitile cii .Rezistena la rulare mai depinde i de :- viteza de deplasare ;- presiunea interioar a aerului din pneu ;- sarcina normal pe pneu ;- starea drumului i momentul aplicat roilor .ncalculeledeproiectaredinamicaautovehiculelorrezistenalarulareeste luat n considerare prin coeficientul rezistenei la rulare f , care reprezint o for specific la rulare definit prin relaia :f=Rr/Gacosunde Rr rezistena la rulare .Pentruautomobilul de proiectat vomntocmi untabel ncarevomcalcula rezistenalarularepentrudiferitetipuri dedrumuri i pentrudiferiteunghiuri de nclinare ale pantei .Pentru calculul rezistenei la rulare se utilizeaz relaia : cos a rG f R[N]Ga=10250[N] greutatea automobilului de proiectat; cos aG - este expresia componentei greutii automobilului normal pe cale.Avnd n vedere c autoturismul de proiectat este unul de ora unghiul maxim pe care l vomlua ncalcul va fi de =22oi considermpentruvalorile urmtoare: ={0o, 4o, 8o, 12o, 16o, 20o, 22o}. 11T.3.[grade]osea de asfalt bun (f=0,016)osea pietruit (f=0,02)Drum de pmntuscat(f=0,03)Drum cu ghea(f=0,017)Drum cu zpad (f=0,030)osea pavat bun(f=0,027)0 164 205 307,5 174,25 307,5 276,754 163,6 204,5 306,7 173,82 306,7 276,078 162,4 203 304,5 172,55 304,5 274,0512 160,41 200,52 300,78 170,44 300,78 270,716 157,64 197,05 295,58 167,49 295,58 266,0220 154,1 192,63 288,95 163,74 288,95 260,0522 152,05 190,07 285,1 161,56 285,1 256,593.2. Determinarea rezistenei panteiAvndnvedere c la deplasarea autovehiculului pe undrumcunclinare longitudinal , greutatea Ga se descompune dup 2 direcii , una perpendicular pe planul drumului cos aGi una paralel cu acesta sin aG, componenta paralel cu caleaderularesenumeteforrezistentlapantdeoareceseopunedeplasrii autovehiculului cndacestaurcpanta. Dacautovehiculul coboarpantaatunci componenta sin aG devine for activ care contribuie la deplasare autovehiculului .Expresia rezistenei la pant este : ] [ sin N G Ra p t unde:(+) la urcarea pantei ; (-) la coborrea pantei .T.4.[grade] 0 4 8 12 16 20 22Rp [N] 0 715 1426 2131 2825 3505 38393.3. Determinarea rezistenei totale a drumului.Rezistenalarularei rezistenapantei depinddestareacii derularei de nclinarea acesteia , deci de caracteristicile cii de rulare . Suma acestor dou rezistene Rr i Rp reprezint rezistena la naintare a drumului dat de relaia :( ) ] [ sin cos N G f G R R Ra a r p + + t ,unde t sin cos festecoeficientul rezistenei totaleacii derularesau rezistena specific a cii de rulare.Pentru valori adoptate ca valori maxime se obine :max max maxsin cos t f imaxmax aG RT.5.12R[N]

[grade]R 1R 2R 3R 4R 5R 6f=0,016 f=0,02 f=0,03 f=0,017 f=0,03 f=0,027 =0o164 205 307,5 174,25 307,5 276,75 =4o878,6 919,5 1021,7 888,82 1021,7 991,07 =8o1588,4 1629 1730,5 1598,55 1730,5 1700,05 =12o2291,41 2331,52 2431,78 2301,44 2431,78 2401,7 =16o2982,64 3022,05 3120,58 2992,49 3120,58 3091,02 =20o3659,1 3697,63 3793,95 3668,74 3793,95 3765,05 =22o3991,05 4029,07 4124,1 4000,56 4124,1 4095,593.4. Determinarea rezistenei aerului.Rezistena aerului Ra, care se opune micrii autovehiculului , se manifest ca rezultanta unor fore paralele cuplanul cii de rulare, desens opus naintrii , rezistencaresepoateconsideracacioneazntr-unpunctdinplanulfrontalal autovehiculului numit centru de presiune. Cauzele fizice ale rezistenei aerului sunt :- repartiia inegal a presiunilor pe partea din fa i spate a caroseriei ;- frecarea dintre aer i suprafeele pe lng care are loc curgerea acestuia ;- energia consumat pentru turbionarea aerului ;- rezistenacurenilorexteriori folosii pentrurcireadiferitelororganei pentru ventilarea caroseriei .Pentru calculul rezistenei aerului se recomand utilizarea relaiei:221v A c Rx a [N] unde: densitatea aerului n condiii atmosferice standard , care ia valori ntre 1,2..2,2 kg/m3 .Pentru condiiile atmosferice standard ( p=101,33*10-3 [N/m2] i T=280oK ) densitatea aerului are valoarea 1,225 kg/m3 ; cx coeficientul de rezisten al aerului; A aria seciunii transversale maxime [m2]; v viteza de deplasare a automobilului [m/s] .Coeficientul aerodinamic este:xc k 21[kg/m3], iar rezistena aerului devine:2v A k Ra [N]n condiii atmosferice standardxc k 6125 , 0[kg/m3] .innd seama de soluiile similare se adopt cx=0,30 iar k devine : 3/ 18375 , 0 30 , 0 6125 , 0 m kg k .Aria transversal maxim se determin cu suficient precizie cu relaia :H B A [m2]unde : B=1450mm=1,45m ;H=1500mm=1,5m .13Rezult :A=2,175 m2 .Rezistena maxim a aerului este dat de relaia: 2max maxv A k R [N].T.6.3.5. Determinarea rezistenei la demarare.Rezistena la demarare Rd , este o for de rezisten ce se manifest n regimul de micare accelerat a autovehiculului .Ca urmare a legturilor cinematice determinate n lanul cinematic al transmisiei dintremotor i roilemotoare, sporireavitezei detranslaieaautovehiculului se obine prin sporirea vitezei unghiulare de rotaie ale elementelor transmisiei i roilor . Masa autovehiculului n micare de translaie capt o acceleraie liniar iar piesele nrotaie acceleraii unghiulare . Influena asupra ineriei ntranslaie a pieselor aflate nrotaie se face printr-uncoeficient , numit coeficientul de influen al maselor n micare de rotaie .Rezistena la demarare este astfel dat de relaia:dtdvm Ra d unde: ma - masa autovehiculului [kg] ;- coeficientulde influen al maselor aflate n micare de rotaie; adtdv accelerarea micrii de translaie a autovehiculului .Pentru calculul rezistenei la demarare este necesar cunoaterea mrimii coeficientului de influen a maselor n micare de rotaie .Pentrucalculul coeficientului de influen apieselor nmicarederotaie pentru fiecare treapt folosim relaia :2 22021r aRtrcvkamkr mIri imI+ + unde : Im este momentul masic de inerie al pieselor motorului reduse la arborele primar al cutiei de viteze . Pentru autoturisme Im=0,2-0,7 kg*m2 . Se adopt Im=0,2 kg*m2 ; IR este momentul masic de inerie al unei roi. Pentru autoturisme IR=2-6 kg*m2 . Se adopt IR=2 kg*m2 ; icvk este raportul de transmitere al treptei respective de turaie ;i0 este raportul de transmitere al transmisiei principale ; t este randamentul transmisiei . Se adopt t=0,93 ;rr este raza de rulare a roilor motoare: rr=289,85mm.v [km/h] 40 50 60 80 100 120 140 160v [m/s] 11,11 13,88 16,66 22,22 27,77 33,33 38,88 44,44Ra [N] 4,44 5,54 6,65 8,88 11,09 13,32 15,53 17,7614Seadoptinndseamaderecomandriledinliteraturadespecialitatei soluiile similare :- demultiplicare tr.1 : 3,545 ; - demultiplicare tr.2 : 1,913 ; - demultiplicare tr.3 : 1,31 ; - demultiplicare tr.4 : 1,027 ; - demultiplicare tr.5 : 0,85; - raportul de demultiplicare al punii : 4,294 . 023 , 0104 , 0122202 + + r aRRtr amMR cvk M kr mIrimIi T.7.Treapta de vitez 1 2 3 4 5k1,526 1,099 1,07 1,064 1,057Valorile rezistenelor la demarare sunt prezentate n tabelul 8 .T.8.Treapta de vitez 1 2 3 4 5Rd [N] pentru a=2m/s23128,3 2252,9 2193,5 2181,2 2166,85Rd [N] pentru a=2,5m/s23910,3 2816,1 2741,8 2726,5 2700,8

154. Calculul de traciuneCalculul de traciune cuprinde determinarea parametrilor principali ai motorului i transmisiei carepunnevidenperformaneleautovehiculului cerute prin tema de proiectare .4.1. Adoptarea randamentului.Pentrupropulsareaautovehiculului putereadezvoltatdemotortrebuiesfie transmis roilor motoare ale acestuia .Transmiterea fluxului de putere este caracterizat de pierderi datorate fenomenelordefrecaredinorganeletransmisiei apreciindu-sedinpunctdevedere calitativ prin randamentul transmisiei t.inndcont c transmisia este alctuit dincutie de viteze i transmisie principal, atunci: 0 cv t unde : cv este randamentul cutiei de viteze ; se adopt cv=0,955 ;0 este randamentul transmisiei principale; se adopt 0=0,94 .Atunci : t=0,897 .4.2. Alegerea tipului motoruluiAvndnvedereparametrii de alegereai motorului pentruautoturismul de proiectat, de avantajele pe care le ofer un motor cu aprindere prin scnteie i de studiul soluiilorsimilare, nconformitatecuperformanelenecesaresealegeun motor M.A.S.Se adopt nP=6000 rpm .4.3. Determinarea analitic a caracteristicii exterioarePentru un motor existent , caracteristica exterioar se determin pe standul de ncercri motoare . n acest caz evaluarea caracteristicii externe revine la prelucrarea datelor experimentale .Pentruevaluareunei caracteristici cenupoatefi determinatpestandeste necesar s se cunoasc cel puin dou puncte de pe caracteristica extern i anume punctele de performan (Pmax, nP) i (Mmax, nM).Pentru evaluarea analitic se folosete polinomul incomplet de gradul 3:( )

,_

,_

+

,_

+ 3 2maxP P pnnnnnnP n P de unde:( )( )11]1

,_

+ + 29550P PpnnnnMnn Pn M .16Pentru determinarea coeficienilor polinomiali , , , se poate scrie sistemul de ecuaii:( )( )( )( )'00m a xm a xMMPPnd nd MM n Mnd nd PP n Prezultnd :( )eecc1 24 3, ( )eecc1 22, ( )ec 1 21, 23eacc,unde : PMennc este coeficientul de elasticitate al motorului ; Se adopt ce=0,66 ;PaMMcmax este coeficientul de adaptabilitate al motorului; Se adopt ca=1,16 .Dup efectuarea calculelor se obine : =0,52 ; =1,94 ; =-1,47 .Pentru completarea caracteristicii externe cu curba consumului se propune utilizarea relaiei :11]1

,_

+ 28 , 0 2 , 1P Pep ennnnc cunde : cep este consumul specific de combustibil la turaia puterii maxime.Se adopt cep=300g/kw*h .4.3.1. Determinarea puterii la vitez maxim i la pant maxim.Deplasarea cu vitez maxim presupune dezvoltarea unei fore la roat FRmax. Din definirea puterii ca produs dintre for i vitez, realizarea performanei de vitez maxim, presupune pentru motor dezvoltarea unei puteri:tRvvv FP 1000max maxmax unde : Pvmax este puterea dezvoltat de motor pentru atingerea vitezei maxime ;FRvmax este fora la roat la viteza maxim ;t este randamentul transmisiei .Prin explicitarea analitic a forei la roat obinem :tx avv A c v f GP + 1000213max maxmaxde unde pentru autoturismul proiectat avem : Ga=10256N; f=0,016 (pentru asfalt bun) ; vmax=160km/h=44,44m/s ; cx=0,3 ; A=2,175m2 ; t=0,87 . 17kW Pv5 , 40887 , 0 100044 , 44 175 , 2 3 , 0 5 , 0 44 , 44 016 , 0 102563max + Punnd condiia ca puterea la vitez maxim s corespund punctului de turaie maxim se obine pentru puterea maxim a motorului:3max2max maxmaxmax

,_

+

,_

+P P PvnnnnnnPP Cunoscnd c raportul 1 , 1maxPnn pentru autoturisme atunci: min / 6600 1 , 1 6000 1 , 1 rot n nP m , atunci :kW P 06 , 421 , 1 47 , 1 1 , 1 94 , 1 1 , 1 52 , 05 , 403 2max + rpm n c nNm M c MMMcNmnPMp e Mp apaPp3960 6000 66 , 066 , 77 94 , 66 2 , 194 , 66600006 , 429550 9550maxmaxmax Pentru calculul n proiect a caracteristicii externea motorului , datele cunoscute se vor nscrie n tabelele urmtoare .T.9.Valori ale turaiei semnificative ale motoruluiTuraia n0nMncenPnmaxValoarea [rpm]1000 3960 3960 6000 6600T.10.Valori ale coeficienilor caracteristici motoruluiCoeficientul ce Valoarea 0,66 0,49 1,94 -1,51inndcont de urmtoarele relaii se ntocmete tabelul cu valori pentru trasarea caracteristicii externe:3 2

,_

+

,_

+ P P PnnnnnnA ;maxP A P ;nPM 9550;28 , 0 2 , 1

,_

+ P PnnnnB,B c cep e .T.11n [rpm] n/np *n/np *(n/np)2 *(n/np)3A P [kw] M [Nm] B ce [g/kwh]1000 0,166 0,086 0,053 -0,0068 0,133 5,625 53,72 1,055 316,61500 0,25 0,13 0,121 -0,022 0,228 9,601 61,12 1 3002000 0,333 0,173 0,215 -0,054 0,334 14,066 67,16 0,955 286,62500 0,416 0,216 0,336 -0,106 0,447 18,806 71,84 0,922 276,63000 0,5 0,26 0,485 -0,183 0,561 23,606 75,14 0,9 2703500 0,583 0,303 0,66 -0,291 0,671 28,251 77,08 0,888 266,63960 0,66 0,343 0,845 -0,422 0,765 32,203 77,66 0,888 266,54000 0,666 0,346 0,862 -0,435 0,773 32,526 77,65 0,888 266,64500 0,75 0,39 1,091 -0,62 0,861 36,217 76,86 0,9 2705000 0,833 0,433 1,347 -0,85 0,929 39,109 74,7 0,922 276,65500 0,916 0,476 1,63 -1,132 0,974 40,988 71,17 0,955 286,666000 1 0,52 1,94 -1,47 0,99 41,639 66,27 1 3006600 1,1 1,1 1,21 -1,331 0,979 146,85 212,48 1,068 320,418 4.4. Determinarea mrimii rapoartelor de transmitere ale transmisieiFuncionareaautomobilului ncondiii normaledeexploatarearelocnregim tranzitoriu , gama rezistenelor la naintare fiind foarte mare . Pentru ca un automobil s poat acoperi necesarul de for de traciune i de putere la roat transmisia trebuie s se adapteze .4.4.1. Raportul de transmitere maximPentruvaloareamaximaraportului detransmitere, obinut cndestecuplat primatreaptdevitezncutiadevitezesepotformulacaperformanedinamice independente sau simultane urmtoarele:- panta maxim (oCmax) sau rezistena specific a cii (max) ;- acceleratia maxim de pornire din loc (a1max).Din condiiile de autopropulsare : dt tRri MF max maxmax , se obinetd RtMr Fi maxmaxmax FRmaxeste fora la roat necesar i este definit cu relaia:N G Fa R4095max max rd=0,289 mMmax=77,66 NmRezult : itmax=19,02 .Pentru ca fora la roat s fie situat n domeniul de ofert trebuie ca :ad RG F maxde unde rezult: td adtMr Gi maxmax .Pentru automobilele 4x2 cu puntea motoare n fa:LbG m Ga ad 1unde : m1 este coeficientul de ncrcare dinamic la limita de aderen pentru puntefa dat de relaia:79 , 9897 , 0 66 , 77289 , 0 1 , 5243 38 , 01 , 52432370120810250 003 , 1003 , 138 , 0 2 , 0 122 cos1cosmax1 tadgiN GLhmSe adopt itmax=9,79 .194.4.2. Raportul de transmitereminimRaportul de transmitere se calculeaz din condiia cinematic de realizare a vitezei maxime cnd motorul funcioneaz la turaia maxim .minmaxmax30trinr v , de unde:maxmaxmin30 vnr ir t Avnd : rr=0,289m ; nmax=6600rot/min ; vmax=44,44m/sRezult : itmin=4,49 .4.4.3. Raportul de transmitere al transmisiei principaleRaportul de transmitere i0 se calculeaz din condiia de realizare a vitezei maxime i se consider cunoscute vmax, raza de rulare i turaia de vitez maxim nmax. 49 , 430maxmax0 vr nir v.

4.4.4. Raportul de transmisie al primei trepte din cutia de vitezePentrudeterminarearaportului dinprimatreaptacutiei devitezesefolosete relaia :18 , 249 , 479 , 90max1 iiitcvDin condiia de aderen :6 , 349 , 4 897 , 0 66 , 77289 , 0 10256 38 , 00 max1 i Mr Gitd acvCondiia este ndeplinit .4.4.5. Determinareanumrului detreptepentrucutiadevitezei calculul rapoartelor de transmitere pentru celelalte trepte din cutia de viteze. Trasarea diagramei ferstru.Cunoscndraportul detransmiterepentrutreaptaI acutiei deviteze, sepot determina i rapoartele de transmitere pentru celelalte trepte ale cutiei de viteze .n cazul etajrii cutiei n progresie geometric , ntre valoarea maxim i1i cea minim in-1=1 n cutia de viteze sunt necesare n-1 trepte date de relaia:Mcvnninmax1lnln1 1 + , nlocuind obinem: 52 , 1 n, adopt n=5 ca numr de trepte.20Fiind determinat numrul de trepte i innd seama defaptul c i4=1, ntr-o treapt k raportul de transmitere este dat de relaia:11nk ncv cvki i. Rezult urmtoarele rapoarte de transmitere:icv1=2,18 ;icv2=1,79 ;icv3=1,47 ;icv4=1 ;Se adopt icv5=0,85 .Vitezele maxime care pot fi atinse n treptele de viteze sunt:s mi ir nvcvr/ 4 , 20300 1maxmax 1 s mi ir nvcvr/ 85 , 24300 2maxmax 2 s mi ir nvcvr/ 26 , 30300 3maxmax 3 s mi ir nvcvr/ 44 , 44300 4maxmax 4 s mi ir nvcvr/ 33 , 52300 5maxmax 5 Trasarea diagramei ferstruPentru diagrama ferstru ( ) v f , avem nevoie de urmtoarele:s radn/ 1 , 69130maxmax ; s radnMM/ 6 , 41430 ; s radnPP/ 62830 vri ircvk0;v1max=v2min;v2max=v3min;v3max=v4min ; v4max=v5min .Se reprezint grafic variaia vitezei unghiulare n raport cu viteza de deplasare a autovehiculului pentru fiecare treapt de vitez .Treapta a patra nu este considerat n performanele dinamice , deoarece , datorit alungirii curbei puterii , puterile disponibile sunt relativ sczute , deci performanele automobilului sunt influenate negativ .21Bibliografie :1. Tabacu, I.,.a.- Dinamica autovehiculelor. ndrumar de proiectare .Piteti, 19902. Poincu , Ghe. Dinamica autovehiculelor vol.1 .Piteti, 19973. Autocatalog 200122Cuprins1. Studiul soluiilor similare i al tendinelor de dezvoltarepag.12.Organizarea general i alegerea parametrilor principali.pag.5 2.1. Modul de dispunere a echipamentului de traciune...pag.5 2.2. Dimensiunile principale.....pag.6 2.3. Amenajarea interioarpag.72.4. Masa autovehiculului, repartizarea acesteia pe puni i determinarea coordonatelor centrului de maspag.9 2.5. Alegerea pneurilor i determinarea razelor roilor...pag.11 3.Determinarea rezistenelor la naintare...pag.12 3.1.Determinarea rezistenei la rulare.pag.12 3.2.Determinarea rezistenei panteipag.13 3.3. Determinarea rezistenei totale a drumului..pag.13 3.4. Determinarea rezistenei aerului. pag.143.5. Determinarea rezistenei la demarare. .pag.154.Calculul de traciune .pag.17 4.1.Adoptarea randamentului .pag.17 4.2. Alegerea tipului motorului ..pag.17 4.3. Determinarea analitic a caracteristicii exterioare ..pag.174.3.1. Determinarea puterii la vitez maxim i la pant maxim. .pag.184.4. Determinarea mrimii rapoartelor de transmitere ale transmisiei ....pag.214.4.1. Raportul de transmitere maxim .pag.214.4.2. Raportul de transmitereminim .pag.224.4.3. Raportul de transmitere al transmisiei principale.. pag.224.4.4. Raportul de transmisie al primei trepte din cutia de viteze ...pag.22 4.4.5.Determinarea numrului de trepte pentru cutia de vitezei calculul rapoartelor de transmitere pentru celelalte trepte din cutia de viteze. Trasarea diagramei ferstru. pag.2223