UNIVERSITATEA DIN PITETIFACULTATEA DE MECANIC I TEHNOLOGIECatedra AutomobileStudent:Ciurea MihaiAR 311 Disciplina: Dinamica Autovehiculelor

TEMA DE PROIECTS se proiecteze o Autofurgoneta..la care se cunosc:Vmax=140km\hma=2700kg.Proiectul trebuie s cuprind:Capitolul 1: Studiul soluiilor similare i a tendinelor de dezvoltare a autovehiculelor similare cu cel primit prin tema de proiect.1.1.Soluii similare. Identificarea a cel puin 10-15 soluii de autovehicule existente n lume, similare cu cel primit prin tema de proiect privind:a)-parametrii constructivi ai autovehiculului organizarea general ; dimensiunile geometrice exterioare, amenajarea i dimensiunile interioare; masa autovehiculului i i capacitatea sa de ncrcareb)-parametrii energetici i de traciune tipul i parametrii motorului, parametrii transmisiei, caracteristicile pneurilor.c)-caracteristici ale sistemelor componente sistemele de direcie i frnare. suspensia, echipamentul electric i electronic, etc.d)-performanele de demarare i frnare-viteza maxim, timpul i spaiul de demarare pna la atingerea vitezei de 100 km/h,deceleraia maxim, timpul i spaiul de frnare minim.e)- consumul de combustibil consumurile de combustibil ale autovehiculului la diferite viteze stabilizate.

Aceste date vor fi sitematizate sub form de tabele i grafice care vor fi folosite la analiza critic a autovehiculelor respective. Analiza va fi comparativ, va urmri parcurgerea punctelor1.1.1.a., 1.1.b., 1.1.c., 1.1.d., 1.1.e.i va evidenia elementele pozitive i negative ale autovehiculelor similare.1.2. Tendine de dezvoltare a categoriei de vehicule analizateAnaliza critoic a soluiilor similare de autovehicule gsite n bibliografia de specialitate, reviste i cataloage de profil, Internet, etc. trebuie combinat cu cercetarea direciilor de dezvoltare ctre care este orientat construcia categoriei de autovehicule analizate, pe plan mondial. Direciile de dezvoltare trebuie s scot n eviden orientarea general actual privind modul de organizare, caracteristicile constructive si performanele autovehiculelor analizate.

Capitolul 2. Organizarea general a autovehiculului proiectat i alegerea parametrilor principalin funcie de tipul i destinaia autovehiculului definit prin tema de proiect, innd seama de caracteristicile autovehiculelor identificate ca soluii similare, se adopt soluia de organizare general a autovehiculului proiectat, soluia de organizare a transmisiei, varianta constructiv privind sistemele de direcie i frnare. suspensia, echipamentul electric i electronic, etc. Soluiile propuse trebuie s arate avantajele autovehiculului proiectat, n comparaie cu soluiile similare existente pe plan mondial.In acest capitol se vor aanaliza:2.1.-modul de dispunere a echipamentului de traciune;2.2.- dimensiunile principale de gabarit i ale capacitii de trecere;2.3.- amenajarea interioar;2.4.- greutatea autovehiculului, repartizarea acesteia pe puni, determinarea coordonatelor centrului de greutate al autovehiculului proiectat;2.5.-Alegerea pneurilor i determinarea razelor roilor autovehiculului.Capitolul 3. Determinarea rezistenelor la naintare3.1.-determinarea rezistenei la rulare ( calculul se face pentru 6-8 categorii de drumuri i pentru 6-8 valori ale unghiului de nclinare longitudinal a drumului);3.2.-determinarea rezistenei rampei (calculul se face pentru 6-8 valori ale unghiului de nclinare longitudinal a drumului, aceleai ca la punctul 3.1.)3.3.- determinarea rezistenei totale a drumului, cunoscnd rezistena la rulare i rezistena la ramp3.4.- determinarea rezistenei aerului (calculul se face pentru 6-8 valori ale vitezei de deplasare a autovehiculului)3.5.- determinarea rezistenei la demarare (calculul se face pentru toate treptele din cutia de viteze, conform metodologiei recomandate pentru aceast etap a proiectului).Rezultatele obinute la punctele 3.1.-3.5. este recomandabil s fie prezentate sub form de tabele.Capitolul 4.Calculul de traciune.4.1.-adoptarea randamentului transmisiei;4.2.-alegerea tipului motorului;4.3.-determinarea analitic i trasarea graficului caracteristicii la sarcin total a motorului4.3.1.- determinarea puterii motorului necesar pentru atingerea vitezei maxime impus prin tema de proiect i a puterii necesare pentru urcarea pe rampa maxim;4.4.-determinarea mrimii rapoartelor de transmitere ale transmisiei autovehiculului4.4.1.-raportul de transmitere maxim it max;4.4.2.- raportul de transmitere minim it min;4.4.3.- raportul de transmitere al transmisiei Io;4.4.4.- raportul de transmitere din prima treapt a cutiei de viteze iCV1;4.4.5.-determinarea numrului de trepte din cutia de viteze i calculul rapoartelor de transmitere din fiecare treapt; trasarea diagramei "ferestru".Capitolul 5. Bilanul de traciune i bilanul de putere5.1.- caracteristica de traciune,bilanul de traciune i bilanul forelor excedentare;5.2.-bilanul de putere, caracteristica puterilor i bilanul puterilor excedentare.Capitolul 6. Performanele autovehiculului6.1. Performanele dinamice6.1.1. Caracteristica de traciune6.1.2. Caracteristica puterilor 6.1.3. Caracteristica dinamic6.1.4. Influena valorilor raportelor de transmitere asupra,erformanelor dinamice ale autoturismelor. 6.2. Performanele de demarare6.2.1. Acceleraia automobilului. 6.2.2. Caracteristicile de demarare 6.2.3. Aprecierea capacitii de demarare a autovehiculelor 6.3. Exemplu de calcul6.3.1. Caracteristica factorului dinamic6.3.3. Determinarea parametrilor capacitii de demarare ai Autovehiculului7 PERFORMANELE DE FRANARE ALE AUTOVEHICULELOR 7.1. Parametrii capacittii de frnare. 7.1.1. Parametrii capacittii de frnare. 7.1.2. Determinarea spaiului de frnare 7.1.3. Determinarea timpului de frnare7.2. Repartizarea forelor de frnare ntre punile autovehiculului. 7.3. Valorificarea rezultatelor8 PERFORMANELE CONSUMULUI DE COMBUSTIBIL 8.1. Determinarea consumului de combustibil pentru autovehiculul ce urmeaz a fi echipat cu un motor la care sunt cunoscutecaracteristicile consumului de combustibil 8.2. Determinarea consumului de combustibil pentru autovehiculul ce urmeaz a fi echipat cu un motor la care nu sunt cunoscute,aracteristicile consumului de combustibil. 8.2.1. Determinarea lucrului mecanic necesar parcurgerii ciclului ECE 8.2.2. Determinarea lucrului mecanic necesar deplasrii cu viteze constante8.3. Exemplu de calcul9 STABILITATEA I MANIABILITATEA AUTOVEHICULULUI9.1. Stabilitatea autovehiculului 9.1.1. Stabilitatea longitudinal a autovehiculului 9.1.2. Stabilitatea transversal la mersul n viraj9.1.3. Stabilitatea la frnarea pe drum orizontal la mesul rectiliniu9.2 Maniabilitatea autovehiculelor9.2.1. Maniabilitatea n viraj 10.PROBLEME BIBLIOGRAFIE

Proiectul va cuprinde 2 pri:1. Partea de calcul i de definire a parametrilor calculai n fiecare capitol.1. Partea grafic cuprinznd :-vederea general a autovehiculului i amenajarea sa interioar (desene la scar);-caracteristica motorului la sarcin total;-diagrama de etajare a rapoartelor de transmitere din cutia de viteze (diagrama "ferestru")-caracteristica de traciune, caracteristica forelor excedentare, bilanul de traciune;-caracterisitica de putere, caracterisitica puterilor excedentare, bilanul de putere;- caracterisitica dinamic i limitarea de ctre aderen a factorului dinamic;- caracterisitica acceleraiilor i a inversului acceleraiilor;- caracterisiticile timpului i spaiului de demarare;- caracterisiticile timpului i spaiului de frnare;

Evaluare semestrul II- IT IIIViza I, spt.4Viza II, spt.6Viza III, spt.10Viza IV, spt.12Nota finala

Cap.1Cap.2Cap.4Cap.5

NotaNotaNotaNota

Capitolul 1: Studiul soluiilor similare

Autovehiculul este un vehicul rutier care se poate deplasa prin mijloace proprii de propulsie autopropulsare pe drumuri amenajate si in afara drumurilor amenajate. Autovehiculul pe roti este autovehiculul suspendat elastic pe cel putin trei roti si serveste pentru transportul persoanelor si al bunurilor, pentru trcatarea unor vehicule fara mijloace proprii de propulsie si pentru efectuarea de servicii speciale. Automobilul este un autovehicul pe roti care este prevazut cu o suprastructura numita caroserie, prin care i se definedte o anumita destinatie. Pentru abordarea proiectrii unui nou tip de autovehicul, innd seama de datele impuse prin tema, care precizeaza anumite particulariti legate de destinatia si performantele acestuia, este nevoie, intr-o prima etapa, sa se caute solutii constructive, deja existente, avand caracteristici asemanatoare cu cele ale autovehiculului cerut.Analizand toate aceste informatii si avand in vedere tendintele de dezvoltare pentru fiecare categorie de autovehicul, se pot stabili printr-o metoda de studiu comparativa, ca punct de plecare de la datele initiale din tema de proiectare, caracteristici constructive si de utilizare necesare calculului de predimensionare, cum ar fi: organizarea generala, amenajarea interioara, dimensiunile geometrice, greutatea autovehiculului si repartizarea sa pe punti, alegerea pneurilor, etc. Pentru exemplificare, se prezinta, pentru segmentul autofurgoneta atingand o viteza maxima max= 140km\h,parametri constructivi si ai performantelor pentru un numar de 8autovehicule.In privinta dimensiunilor principale, in diagramele 1-6 se prezinta, pentru fiecare dimensiune, denumita criteriu de analiza, analize comparative.Pentru fiecare criteriu s-a determinat cate o valoare medie care,va fi folosita ca referinta pentru reprezentarea autovehiculului ce urmeaza a fi proiectat.Ampatamentul(diagrama 1) (Valoarea medie:3670mm)Lungimea(diagrama 2) (Valoarea medie: 5800mm)Latimea(diagrama 3) (Valoarea medie: 1940mm)Inaltimea(diagrama 4) (Valoarea medie: 2100mm)Ecartamentulfata (diagrama 5) (Valoarea medie: 1730mm)Ecartamentul spate (diagrama 6) (Valoarea medie: 1733mm.In continuare, pe baza datelor din tabelul solutiilor similare, in diagramele 1.7-1.11, s-a extins studiul de analiza comparativa pentru o serie de criterii definite cu ajutorul performantelor energetice ale motoarelor, a performantei dinamice de viteza maxima si ale performantelor de consumului de combustibil.In diagrama 1.7 este prezentat ca marime de interes raportul Pmax/madintre puterea maxima dezvoltata de motorul autovehiculului (Pmax) si masa autovehiculului (ma). Acest parmetru aresemnificatia unui indice de motorizare. Valoarea medie a acestui parametru este de 0.033333333 [kW/kg], imbunatatirea performantei de motorizare facandu-se la cresterea valorii acestui parametru.O alta marime folosita este prezentata in diagrama 1.8. Raportul Vmax/ma, dintre viteza maxima pe care o atinge autovehiculul (Vmax),si masa autovehiculului (ma), da indicii asupra performantelor dinamice de viteza maxima ale autoturismelor similare, aratand cu ce viteza este propulsat fiecare kilogram din masa autoturismului. Fata de valoarea medie a acestui parametru pentru autoturismeledin esantionul analizat, de 0.051851851, cresterea performantei se exprima prin cresterea valorii parametrului.Diagrama 1.9 prezinta ca indice de performanta raportul dintre Q100/Pmax consumul mediu de combustibil (Q100) si puterea maxima a motorului (Pmax). Acest parametru, care reflecta cantitatea de combustibil, exprimata in litri, consumata pentru producerea unei puteri unitare pe un spatiu de 100 km scoate in evidentaperformantele motoarelor utilizate. Fata de valoarea medie a autoturismelor din esantionul analizat, de 0.133333333 litri combustibil pentru producerea unei puteri de 1 kW in timpul parcurgerii unui spatiu de 100 km, cresterea performantei se exprima prin reducerea valorii.Un alt parametru de interes, reprezentat in diagrama 1.10, este raportul dintre consmul mediu de combustibil Q100[litri/100km] si masa autovehiculului, ma[kg]. Acest parametru, cu semnificatia unui indice de performanta al constructiei automobilului evalueaza economicitatea functionarii autovehiculului. Valoarea medie a acestui parametru, corespunzatoare esantionului analizat, este de 0.004444444 litri combustibil pentru deplasarea pe un spatiu de 100 km a fiecarui kilogram din masa autovehiculului. Sporirea performantei consumului de combustibil pentru transportul masei se obtine prin reducerea marimii acestui parametru.In diagrama 1.11 se prezinta un parametru de analiza comparativa ce exprima influenta nivelului de motorizare asupra performantei dinamice de viteza maxima (Vmax/Pmax). Parametrul reprezinta un criteriu de perfectiune al constructiei de autovehicule prin exprimarea vitezei imprimate de fiecare unitate de putere dezvoltata de motor. Fata de valoarea medie a acestui parametru pentru autoturismeledin esantionul analizat, de 1.55555 cresterea performantei se exprima prin cresterea valorii parametrului.

1.1Studiul soluiilor similare i al tendinei de dezvoltare

n continuare se vor analiza cteva autovehicule ce fac parte din categoria autovehiculului dat spre proiectare, innd cont de organizarea general, de modul de dispunere al motorului i punii motoare, de organizarea transmisiei.Iveco Daily este din punctul de vedere al oferului o main, din punct de vedere al transportului, este un camion. asiul pe care l folosete Daily, este un asiu de tip camion la care au fost ataate prin prindere n uruburi o cabin de tip autoturism, eliminnd sudura i implicit coroziunea. asiul este construit din oel, acesta a fost cobort fr a-i sacrifica robusteea, prin folosirea designului tip gt de lebd. n continuare se vor prezenta principalele caracteristici tehnice ale acestui autovehicul: pentru motorizare se folosete un motor turbo dotat cu intercooler, cu o capacitate cilindric de 2798 cm3, avnd patru cilindri n linie cu sistem de injecie Common Rail Unijet, ce dezvolt 90 kw (122 CP) la turaia de 3600 rot/min i un moment maxim de 285 Nm la turaia de 1800 rot/min. este dotat cu suspensie fa independent, asigurnd un confort deosebit la volan, iar suspensia spate este o suspensie pneumatic asigurnd sigurana transportului materialelor fragile, sau pentru o platform de ncrcare i mai joas. cutia de viteze poate fi dotat cu cinci sau ase rapoarte de transmitere a fluxului de putere ctre puntea motoare, ce poate fi legat de motor printr-un ambreiaj hidraulic, suspensia pe punte fa este cu bar de torsiune iar pe spate cu arcuri multi-foi. sistemul de frnare este alctuit frn pe disc pentru toate roile, acionnd simultan pe ambele puni, plcuele de frn din fa sunt de aceiai grosime cu cele din spate, garantnd durabilitate. ampatament 3000 mm, ecartament fa /spate 1610 mm, lungime total 5077 mm, lungime intern 2600 mm, nlimea intern 2100 mm, roi duble, sarcina util 2700 kg, greutatea total 5200 kg.

2. Daewoo Avia A21 T; este un autovehicul destinat transportului de marf, putnd fi condus cu uurin prin ora, pe un trafic aglomerat, dotat cu mecanismul de servodirecie, o cutie de viteze care are cinci rapoarte de transmitere a fluxului de putere. Transmiterea fluxului de putere de la motor spre puntea din spate se face cu ajutorul unui arbore cardanic tubular, partea din fa a acestuia este fix, iar partea din spate este echipat cu suport mobil, fluxul de putere fiind preluat de transmisia final cu pinion hipoid i diferenial. Folosirea transmisiei principale cu angrenaje hipoide permit o funcionare mai lin, suport ncrcri mai mari datorit dinilor mai robuti i permite o capacitate mare de trecere.Pentru a uura ncrcarea cu marf a autovehiculului acesta a fost dotat cu ui glisante pe ambele pri cu deschidere complet i cu ui duble prin spatele autovehicululuiPrincipalele date tehnice cu privire la acest vehicol suntredate n continuare:

Este dotat cu un motor Diesel, n linie , rcit cu lichid, patru cilindri, injecie direct, supraalimentat, alezajcurs 102110 mm cu o capacitate cilindric 3596 cm3. Puterea maxim a motorului este de 65 kw la turaia 2600 rot/min, cuplul maxim 275 Nm la turaia 1800 rot/min.

Principalele dimensiuni sunt lungimelimenlime 4960mm2530mm2639mm avnd un ampatament de 2660mm, ecartament fa /spate 1642/1680mm. Masa autovehicolului este de 4300 kg, iar distribuia masei vehiculului pe axe este urmtoarea: pe unteafa 2030, iar pe puntea spate 2270 kg, sarcina util este 2000 kg. Cutia de viteze a acestui autovehicul este mecanic, cu contraarbore, avnd cinci trepte mers nainte i o treapt mers napoi, treptele de la a doua la a cincea, snt sincronizate. Pe puntea fa autovehiculul este echipat cu suspensie independent pe travers trapezoidal, braele inferior i superior sprijinite n amortizoare. Suspensia este pe baz de arc elicoidal cu caracteristic progresiv i amortizor telescopic. Puntea motoare spate este sprijinit pe dou brae de sprijin i furc. Suspensia punii este asigurat de ctre un arc elicoidal i amortizor telescopic. Este echipat cu pneuri 8,5 R 17,5 12 PR, fr camer.

3. Rocar 35 M. un minibus produs la uzinele Rocar din Bucureti, cu o sarcin util 1320 kg, avnd un consum de 12 litri/100 km. Viteza maxim atins la sarcin total este de 90 km/h, putnd urca o pant maxim cu nclinarea de 25%. Masa total este de 4000 kg, fiind dispus pe puni astfel: pe puntea fa sarcina maxim este de 1900 kg, iar pe puntea spate sarcina maxim admis este de 2100 kg.Principalele date tehnice preluate din literatura de specialitate snt prezentate n continuare: Este dotat cu motor Diesel, cu injecie direct, cu patru cilindri n linie, rcit cu ap. Capacitatea cilindric 3119 cm3 la un raport de compresie 17:1, ce dezvolt o putere maxim 68 CP(50 Kw)la turaia 3200 rot/min i un cuplu maxim 166 Nm/1600 rot/min. Ambreiaj monodisc cu comand hidraulic Cutie de viteze tip ARO, cu 4+1 trepte sincronizate, comand prin manet la podea. Puntea fa de tip IAB, rigid, nemotoare cu un ecartament 1650 mm, iar puntea spate, motoare cu roi duble, ecartament mediu 1510 mm Frna de parcare este de tip mecanic, cu acionare asupra saboilor punii spate, iar frna de siguran folosete unul din circuitele frnei de serviciu Aceasta este hidraulic, servoasistat vacuumatic, cu dou circuite de frn independente LL, limitator de presiune n funcie de sarcina pe punea spate, cu tamburi i saboi interiori autoreglabili tip duplex pe puntea fa i simplex pe puntea spate. Suspensia este alctuit din arcuri lamelare semieliptice, longitudinale, amortizoare hidraulice telescopice, articulaii cu buce elastice. Direcia mecanic, caset de direcie cu melc globoidal i rol tripl, raport de transmitere 21,8:1. Roile snt dotate cu pneuri 6,50-16/10 PR, jant 4,5E16, presiunea pneuri fa 4,25 bar, presiunea pneuri spate 3 bar. Transmisie cardanic cu doi arbori cu articulaie cardanic i lagr intermediar.

4. Rocar 14 C este un Pick-up, reprezentativ pentru uzinele Rocar, cu o mas proprie de 1930kg, ce poate urca rampa maxim cu o nclinare de 28%. Viteza maxim atins este de 100 km/h iar masa total maxim de 3350kg este repartizat pe cele dou puni astfel: pe punte fa sarcina maxim admis este 1600 kg, iar pe puntea spate sarcina maxim admis este de 1750 kg. Diametrul minim de viraj este de 15m, iar consumul de combustibil este de 100 km/h.Din literatura de specialitate au fost extrase principalele date tehnice ce caracterizeaz acest tip de autovehicul:

Motor cu care este echipat este de tip Diesel, model ANDORIA 4C 90, alezajcurs 9095mm, cu o cilindree de 2417 cm3 , raportul de compresie este de 20,6:1, ce dezvolt o putere maxim de 70 CP (51,5 kw) la 4200 rot/min i un moment maxim de 146 Nm la 2500 rot/min. Ambreiaj mondisc cu comand hidraulic, monodisc uscat. Cutie de viteze tip IAR 240, mecanic cu 4+1 trepte sincronizate, comand cu manet la podea, avnd urmtoarele rapoarte de transmitere: pentru prima treapt icv1=4,64, pentru a doua treapt icv2=2,53,pentru a treia treapt icv3=1,56, a patra treapt icv4=1 i mersul napoi M=4,79 Cutie de distribuie mecanic cu dou trepte normal N=1:1, i a doua treapt redus N=2,12:1 Puntea spate este motoare, rigid, cu diferenial cu roi conice, iar puntea fa este rigid motoare. Transmiterea fluxului de putere de la motor spre puntea spate se face cu ajutorul transmisiei cardanice. Frna de serviciu este hidraulic, servoasistat vacuumatic cu dou circuite independente de frn dispuse n dublu L, limitator de presiune n funcie de sarcina pe puntea spate, cu tamburi i saboi interiori de tip duplex pe puntea fa i simplex pe puntea spate. Frna de parcare este mecanic, cu acionare asupra saboilor punii spate, iar frna de siguran funcioneaz pe unul din circuitele frnei de serviciu. Sistemul de direcie este asigurat de servodirecia hidraulic cu caset de direcie tip 7235 Compa Sibiu, avnd un raport de transmitere 18,3:1.

Roile folosite snt alctuite din pneuri tip JR 7815/10 Pr i jant 6JJ15, cu o presiune pe puntea spate de2,50 atm, iar pe puntea fa presiunea fa de 2,25 atm.

5.Peugeot Boxer 350MH, este un vehicul, ce mbin caracteristicile unui autoturism de ora, cu caracteristicile unui autovehicul de transport de marf. Datorit dotrii cu sisteme de siguran att pasiv ct i activ se asigur un transport n cea mai mare siguran. Motorul este dispus n partea din fa a mainii, soluie aleas de firma constructoare pentru a mri stabilitatea, datorit greutii motorului.Principalele date tehnice transmise, i preluate din literatura de specialitate snt prezentate n continuare: Boxerul beneficiaz de o gam de motoare care respect ultimele norme de depoluare, fiind dotat cu un motor pe benzin, cu patru cilindri i o capacitate cilindric de 1980 cm3. Puterea maxim a acestui motor este de 80 kw(110CP) la o turaie de 5500 rot/min i un moment maxim de168 Nm la turaia 3400 rot/min. Traciunea se face pe puntea fa, ambreiajul este de tipul monodisc uscat, iar cutia de viteze este manual cu cinci rapoarte de transmitere. Sistemul de frnare este alctuit pe puntea fa din discuri ventilate, iar puntea din spate are n alctuire i un compensator de frnarea n funcie de sarcina pe punte se face pe baz de tamburi. Suspensia fa este independent tip Mc Pherson, cu brae inferioare triunghiulare, arcuri elicoidale i amortizoare hidraulice cu dublu efect, iar pe spate puntea este rigid, cu arcuri lamelare longitudinale, amortizor hidraulic cu dublu efect. Dimensiuni geometrice principale: lungime=5005mm, lime=1980mm,consol fa=840mm, consol spate=965mm, ampatament=3200mm, nlime=2475mm, ecartament fa/spate=1720/1710 Greutatea total a autovehiculului Ga=5500kg, sarcina util Gu=1765kg, volumul de 10m3. Pneuri utilizate 205/75 R 16.

6. Rocar 14 M, este un microbuz, specific traficului urban avnd 12+1 locuri sau 10+1 locuri. Fiind un automobil specific transportului urban, motorul este dispus longitudinal ntre puntea din fa i cea din spate. Fluxul de putere este transmis la roile din spate prin intermediultransmisiei longitudinale. Masa proprie este de 2160 Kg, iar masa total este de 3080 Kg, sarcina maxim pe puntea spate este de 1600 Kg, iar pe puntea din fa sarcina maxim este de 1480 Kg.Ca performane amintim: viteza maxim V=100 Km/h, consumul de combustibil 12 l/100 Km. Rampa maxim pe care o poate urca este de 25%, iar diametrul minim de viraj este de 12 m. Din bibliografia de specialitate n continuare sunt extrase principalele date tehnice ale acestui automobil: Este echipat cu un motor Diesel (D127), avnd 4 cilindri, n linie, o cilindree de 3119 cm3, raportul de comprimare 17 : 1, puterea maxim este de 68 CP (50 kW) la o turaie 3200 rot/min i un moment maxim 166 Nm la 1600 rot/min. Transmiterea fluxului de putere de la motor spre cutia de viteze se face printr-un ambreiaj monodisc uscat, cu comand hidraulic. Cutia de viteze tip IAP 240, este mecanic cu 4+1 trepte sincronizate, comand cu manet la podea , cu urmtoarele rapoarte de transmitere:

Treapta a-I-aTreapta a-II-aTreapta a-III-aTreapta a-IV-aMersul napoi

4,642,531,5614,79

Puntea fa este rigid , nemotoare , n timp ce puntea din spate este motoare, rigid alctuit dintr-un diferenial simetric cu roi conice, cu arbori planetari total descrcai, raport de transmitere al transmisiei principale este i0=4,43. Sistemul de frnare este alctuit din frna de serviciu hidraulic, servoasistat vacuumatic, cu dou circuite de frn independente dublu L, frna de siguran care folosete unul din circuitele frnei de serviciu i frna de parcare de tip mecanic, cu acionare asupra saboilor punii spate. Suspensia este asigurat de arcuri lamelare semieliptice, longitudinale, amortizoare hidraulice telescopice, articulaii cu buce elastice. Este echipat cu pneu JR 78*15/10 PR; jant 6JJ*15, presiunea pneuri fa 2,25 bar, iar pe spate presiunea n pneurile spate este de 2,5 bar. Mecanismul de direcie este format dintr-o caset de direcie de tipul melc globoidal i rol tripl, raport de transmitere 21,1 : 1. asiul este alctuit din lonjeroane rectangulare, console i traverse din profile ambutisate. Caroseria este din tabl ambutisat, asamblate prin puncte de sudur, ui laterale pentru ofer i nsoitor cu geam lateral, u lateral pentru pasageri. Opional poate fi dotat cu motor Andoria 4C90, cilindree de 2417 cm3, putere maxim 70CP (kW) dezvoltai la turaia 4200 rot/min i un moment maxim 146 Nm la o turaie de 2500 rot/min. Mai poate fi dotat cu servodirecie hidraulic cu caset de direcie tip 7235 Compa Sibiu, raport de transmitere18,3 :1

7. Citroen 35RE, este un autovehicul specific transportului de marf, ce iese n relief prin faptul c vigoarea i elegana, pot funciona mpreun fr a minimaliza caracteristica de putere i n acelai timp i este apreciat confortul i luxul din interior. Constructorul francez a dotat autovehiculul cu materiale rezistente, ct i cu accesorii alese, pentru a spori confortul interior.Pentru a oglindi cele spuse pn acum, snt prezentate n continuare principalele caracteristici tehnice :

Motorul ales, este un Diesel, avnd patru cilindri n linie, cu o capacitate cilindric de 2500 cm3 , raportul de comprimare este de 22,25:1, alezajcurs; 9392mm. Puterea maxim ce o poate dezvolta este de 50kw la o turaie de 4000 rot/min, iar cuplul maxim este de 151Nmatins la turaia 2000 rot/min. Folosete o cutie de viteze manual, cu cinci rapoarte de transmitere, iar ambreiajul utilizat este de tipul monodisc uscat. Sistemul de direcie se realizeaz cu ajutorul unei casete de direcie tip cremalier. Frna pe puntea fa, ct i pe puntea spate este compus din discuri ventilate pe roi, cu circuite independente, limitate n spate n funcie de ncrctur. Pentru a garanta sigurana transportului s-a folosit n cadrul sistemului de suspensie , suspensia pe bar de torsiune, astfel c pe puntea fa se folosete bara de torsiune longitudinal, iar pe spate , bar de torsiune transversal. Dimensiunile generale snt urmtoarele: lungime total L=4960mm, lime l=1960, nlime h=2370,ecartament fa / spate Ec=1662/1692mm, ampatament A=3200mm,consol fa Cf=970, consol spate Cs=790, volum 9,3m3 greutatea util Gu=1885kg, greutatea total Ga=3500kg Roile ce echipeaz acest autovehicul sunt: 195 R16. Viteza maxim este 120km/h.

8. Rocar 14 FA, specific transportului de cltori, un produs realizat la uzinele din Bucureti, este disponibil cu traciune i opional , cu o sarcin util de 1250 kg. Masa total maxim este de 3350 kg, iar masa proprie 2100 kg. Repartiia sarcinii pe ambele puni este urmtoarea: pe puntea fa sarcina maxim este de 1620 kg, iar pe puntea din spate sarcina maxim este de 1730 kg.Performanele acestui autovehicul sunt urmtoarele: viteza maxim pe care o poate atinge este de 100 km/h, consumul de combustibil este de 12 l/100 km, rampa maxim pe care o poate urca este de 25%, iar diametrul minim de viraj este 12m.n continuare se vor prezenta principalele date tehnice extrase din literatura de specialitate: Este echipat cu un motor tip Diesel D127 cu patru cilindri n linie, avnd o cilindree total de 3119 cm3, raportul de compresie 17 : 1, o putere maxim de 68 CP(kW) la 3200 rot/min i un moment maxim 166 Nm la 1600 rot/min. Transmiterea fluxului de putere de la motor spre cutia de viteze se face printr-un ambreiaj monodisc uscat, cu comand hidraulic Cutia de viteze tip IAP 240, este mecanic cu 4+1 trepte sincronizate, comand cu manet la podea. Rapoartele de transmitere ale acestei cutii de viteze sunt urmtoarele:

Treapta a-I-aTreapta a-II-aTreapta a-III-aTreapta a-IV-aMersul napoi

4,642,531,5614,79

Puntea fa este rigid, nemotoare, iar puntea din spate este rigid, motoare, diferenial simetric cu roi conice, arbori planetari total descrcai , raport de transmitere i0=4,43. Sistemul de frnare este alctuit din frna de serviciu hidraulic, servoasistat vacuumatic ,cu dou circuite de frn independente n dublu L, limitator de presiune n funcie de sarcina pe puntea spate, cu tamburi i saboi interiori de tip duplex pe puntea fa i simplex pe puntea spate, frna de siguran folosete unul din circuitele frnei de serviciu, iar frna de parcare este mecanic, cu acionarea saboilor punii spate.

Suspensia se realizeaz cu arcuri lamelare semieliptice, longitudinale amortizoare hidraulice telescopice, articulaii cu buce elastice. Roile sunt de tipul JR7815/10 PR, janta 6JJ15, presiune pneuri fa 2,25 bar, presiune pneu spate 2,5 bar. Caroseria este format din carcas de tabl ambutisate prin sudur prin puncte, ui laterale pentru ofer i nsoitor cu geam culisant, u lateral i dou ui spate pentru compartimentul de marf.

Diagrama 1.1: Ampatamentul autovehiculelor;

Diagrama 1.2: Lungimea autovehiculelor

Diagrama 1.3 Latimea autovehiculelor

Diagrama 1.4 Inaltimea autovehiculelorDiagrama 1.5 Ecartament fataDiagrama 1.6 Ecartament spate

Diagrama 1.7 Raportul dintre Pmax\ma

Diagrama 1.8 Raportul dintre Vmax\ma

Diagrama 1.9 Raportul dintre Q100\Pmax

Diagrama 1.10 Raportul dintre Vmax\Pmax1.2 Tendinde de dezvoltareEvolutia progresiv a autovehiculului nc de la aparitia sa, a fost impus de contientizarea omului, c acest sistem, la nceput modest nzestrat tehnologic, i poate uura munca devenind parte integrant din activitatea vast pe care o ntreprinde n timpul vietii. Plecnd de la aceast premis, se caut solutii de modernizare continu, atingnd cote foarte nalte n ultima perioad.Regenerarea energiei la frnare.Managementul inteligent al energiei care i permite s economiseti combustibil: sistemul de Recuperarea energiei la frnare convertete energia cinetic n exces n energie electric.Aceast energie este transformat n energie electric i este stocat de baterie. Dup ce bateria este complet ncrcat, generatorul este decuplat de la motor. Acest lucru scade presiunea de pe motor i reduce emisiile i consumul de combustibil ceea ce nseamn c este disponibil mai mult putere pentru accelerare.Totodata autovehiculele sport folosesc discuri ceramice pentru o franare mult mai eficienta.Funcia Auto Start Stop.Semafor rou, ambuietaje, lucrri la carosabil: n situaiile zilnice de condus exist nenumrate situaii n care motorul funcioneaz la ralanti i consum inutil combustibil. Acest lucru este prevenit de funcia Auto Start Stop.Funcia Auto Start Stop oprete motorul cnd autovehiculul st pe loc. Sistemul inteligent de electronice a calculat deja i a verificat gradul de ncrcare a bateriei i dac alte sisteme (precum aerul condiionat sau nclzirea lunetei) necesit mai mult energie. Eliberarea pedalei de frn pornete motorul aproape instantaneu, astfel nct cltoria poate continua.Rezultatul: eliminarea consumului inutil de combustibil i a emisiilor inutile.Farurile adaptiveO osea cotit, noaptea. Farurile xenon se mic n armonie cu virajul din fa: razele farurilor autovehiculului rmn pe osea i sunt adaptate n funcie de viteza. Senzorii monitorizeaz coeficientul de viraj, unghiul de direcie i viteza autovehiculului. Rezultatul: iluminare excelent i o experien de condus mai relaxat. Pornind de la studiul solutiilor similare si coreland informatiile culese cu tema primita am adoptat pentru autofurgonul primit dimensiunile Iveco Daily pentru ca datele sale caracteristice sunt cele mai apropiate de cerintele mele. Astfel voi adopta urmataorele dimensiuni:ModelLungime[mm]Latime[mm]Inaltime[mm]Ampatament[mm]Ecartament[mm]Masa proprie[kg]Dimensiuni pneuri

IVECODAILY58001940258036701730\17332700205/75 R 16.

Capitolul 2PARAMETRII CONSTRUCTIVI AI AUTOVEHICULELOR

2.1.Solutia de organizare generala si amenajare interioara

2.1.1. Modul de dispunere a echipamentului de tractiune

Parametrii constructivi fac parte din calitile tehnice generale aleautovehiculului care determin gradul de adaptare al acestora la cerinele deutilizare n condiii optime de siguran, confort i eficien economic.Construcia autovehiculului se definete prin:- soluia de organizare general, organizarea transmisiei, asistemelor i amenajarea interioar;- dimensiunile geometrice de gabarit i ale capacitii de trecere;- masa i capacitatea de ncrcare;- roile autovehiculului.Cu elementele constructive ce rezult din acest capitol i din capitolul anterior,se vor ntocmi -recomandat la scara 1:10 desenele Vedere general iAmenajare interioar.Pornind de la studiul solutiilor similare prezentat in capitolul 1 solutia adoptata pentru dispunerea echipamentului de tractiune este solutia totul fata cu motorul dispus longitudinal.

Solutia totul in fata prezinta urmatoarele avantaje: Protejarea soferului si pasageriilor la ciocnilrile frontale Buna aderenta la plecarea de pe loc si in panta Sistem de directie mai bun Stabilitate pe drum alunecosmai prezinta si unele dezavantaje ca: Motorul transmite vibratii caroseriei in timpul acceleratiei volanul nu receptioneaza nici un fel de forta reactiva

2.1.2.Dimensiunile principale

Funcie de tipul i destinaia autovehiculului definite prin tema de proiectare , innd seama de autovehiculele similare considerate n studiul soluiilor similare i avnd n vedere tendina de dezvoltare se adopt un autovehicul care are urmtoarele caracteristici : lungimea automobilului 5800 mm, care reprezint distana dintre 2 plane perpendiculare pe planul longitudinal de simetrie al automobilului i tangente la acesta n punctele extreme din fa i din spate .toate elementele din fa i din spate sunt incluse n aceste 2 plane . limea vehiculului 1940 mm , reprezint distana ntre 2 plane paralele cu planul longitudinal de simetrie al vehiculului , tangente la acesta de o parte i de alta . Toate organele laterale ale vehiculului fixate rigid cu excepia oglinzilor retrovizoare , sunt cuprindse n aceste plane nlimea vehiculului 2586 mm , reprezint distana dintre planul de sprijin i un plan orizontal tangent la partea cea mai de sus a vehiculului pregtit de plecare n curs , fr ncrctur util cu pneurile umflate la presiunea corespunztoare masei totale admise ampatamentul 3670 mm reprezint distana ntre perpendicularele coborte pe planul longitudinal de simetrie al vehiculului . ecartamentul 1730/1733 mm reprezint distana dintre centrele petelor de contact ale pneurilor cu solul.

2.1.3.Amenajarea interioara

Conform STAS 12613-88 se adopta dimensiunile postului de conducere: unghiul de inclinare spre inapoi =(9-33).Adopt =13; distanta verticala de la punctul R la punctul calcaiului, Hz: Hz=(130-520) mm.Adopt Hz=350mm; cursa orizontala a punctului R: C=200mm; diametrul volanului: D=(330-600)mm.Adopt D=370mm; unghiul de inclinare al volanului: =(10-70). Adopt =24; distanta orizontala intre centrul si punctul calcaiului: Wx=(152-660)mm. Adopt Wx=290mm; distanta verticala intre centrul volanului si punctul calcaiului: Wz=(530/838)mm. Adopt Wz=680m.2.2.Masa autovehiculului,repartizarea masei pe punti si determinarea coordonatelor centrului de masa

Greutatea autovehiculului este un parametru important la proiectare i reprezint suma greutii tuturor mecanismelor i agregatelor din construcia acestuia precum i greutatea ncrcturii. n cazul automobilelor metoda recomandat pentru alegerea greutii proprii const n adoptarea ei pe baza maselor proprii ale tipurilor similare, avndu-se n vedere tendinele de dezvoltare care vizeaz utilizarea unor soluii constructive i materiale cu mase proprii reduse,astfel c se creeaz premisa reducerii maselor proprii.

Masa autovehiculului

Masa autovehiculului (ma) face parte din parametrii generali ai acestuia i reprezint suma dintre masa util (mu) i masa proprie (m0). Astfel n urma studiului soluiilor similare masa proprie a automobilului de proiectat se adopt: m0= 2700 kg

Masa util

Reprezint o caracteristic constructiv esenial a autovehiculului, prin,a caracterizndu-se posibilitile de utilizare a acestuia. Masa util este determinat de capacitatea de ncrcare a autovehiculului, prevzut prin tema de proiectare sau adoptat funcie de tipul autovehiculului, n concordan cu capacitatea de ncrcare a tipurilor similare. Capacitatea de ncrcare se precizeaz de regul prin numrul de locuri la autovehiculele pentru transportul persoanelor i prin sarcina util transportat la autovehiculele pentru transportul de bunuri.

Masa utila

mu= 3000kg

Masa autovehiculului este considerat n centrul de greutate situat n planul vertical, ce trece prin axa longitudinal de simetrie a autovehiculului. Poziia centrului de mas se apreciaz prin coordonatele longitudinale a i b i nlimea hg conform STAS 6926/2-78.

Coordonatele centrului de masma=mo+mu=2700+3000=5700kg

Centrul de masa si coordonatele centrului de greutate

Alegerea poziiei centrului de mas se poate face prin mai multe metode precum : a) Utilizarea de valori n concordan cu valorile coordonatelor centrului de mas al autovehiculelor considerate n studiul soluiilor similare . b) Utilizarea de valori medii dup date oferite de literatura de specialitate. c) Determinarea analitic a coordonatelor centrului de mas.

Utiliznd valori medii din literatura de specialitate se adopt parametrul pentru autovehiculul gol, unde: L= ampatamentul autovehiculului.Din relaia anterioar va rezulta distana :

a =L 0,5 => a =2538 0,5 = 1269 mm

tiind c: b =L-a, rezult c, b=2538-1296= 1242 mm ;Se determin astfel greutatea automobilului Ga, greutatea util Gu i greutatea proprie Go cu relaiile : Ga= ma*g =5700 x 10 =57000 [N]

Gu= mu*g =3000 x 10=30000 [N]

G0= m0*g =2700 x 10=27000 [N]unde s-a considerat acceleratia gravitationala egala cu 10 m/s.Masa autovehiculului se transmite cii prin intermediul punilor. Pentru autovehiculele cu dou puni, masele ce revin punilor sunt :

m1 =ma()= 57000,49=2793

m2 =ma()= 57000,51= 2907

respective greutatilor:G1= = 0,49x5700= 2793 [daN]G2= 0,51x5200= 2907 [daN]

Masa autovehiculului se transmite cii prin intermediul punilor. Pentru autovehiculele cu dou puni, masele ce revin punilor sunt : Astfel:

- pentru pneurile punii din fa:

mp1== 1397Kg;

- pentru pneurile puntii din spate:

mp2= = 1454 Kg;

2.3 Alegerea pneurilor si determinarea razelor rotii

Pneul reprezint partea elastic a roii i este format din anvelop i camer de aer. Alegerea tipului de pneu ce urmeaz s echipeze autovehiculul proiectat are n vedere tipul, destinaia i condiiile de exploatare ale autovehiculului. Funcie de acestea, se determin din cataloage de firm sau standarde simbolul anvelopei, fa de care se pot determina sau stabili direct din tabele mrimile necesare calculului dinamic . Alegerea pneului se face dup urmtoarea metodologie: - se detremin greutatea ce revine roilor din spate i din fa; - se aleg pneurile ce satisfac condiia de vitez maxim; - funcie de dimensiunile pneurilor utilizate la tipurile similare, se orienteaz asupra dimensiunilor roii; - se alege tipul pneului; - se alege presiunea de utilizare pentru satisfacerea condiiilor de greuate pe roat; La alegerea pneului, se au n vedere urmtoarele aspecte: - pentru asigurarea unei bune confortabiliti, puntea fa trebuie s fie caracterizat de o elasticitate mai mare dect puntea spate. La obinerea elasticitii sporite a punii fa contribuie i utilizarea presiunii interioare a aerului din pneu, mai mic n fa dect n spate; - prin reducerea presiunii aerului din pneu la roile fa, se reduce i rigiditatea lateral a pneului, astfel c prin sporirea deviaiilor laterale se favorizeaz imprimarea unui caracter constructiv de subvirare caracterizat de tendina de autostabilizare pe traiectorie rectilinie. Funie de anvelopa aleas, standardele dau indicaii asupra dimensiunilor principale. Se adopt din literatura de specialitate, innd cont i de soluiile similare pneurile 225/75 R 16.Este definit astfel o anvelop care: - are limea profilului (balonajul) de 225 / 75 mm; - are un raport nominal de aspect (100H/B) de 45 / 40 ;- are structur radial (R); - are diametrul interior sau diametrul exterior al jantei pneului de 16inch sau oli, adic 432 mm (1 inch = 25,4 mm); - poate fi montat fr camer de aer (Tubeless); - RSC, anvelopele runflat i permit oferului s ruleze n continuare dei anvelopa a survenit avarii care ar fi oprit alte vehicule din cauza unei pene.

nlimea profilului anvelopei, H, se determin din expresia raportului nominal de aspect:45=100 = 100 = 0,44xH;40=100 = 100 = 0,39xH;Astfel:H1= = 102,27102,3; -> fataH2= = 102,56; -> spateD1= d+2xH1 => D1= 16x25,4 + 2x102,3= 736,4D2= d+2xH2 => D2= 16x25,4 +2x102,56= 746,9Unde: D = diametrul exterior (nominal) al anvelopei; d= diametrul interior al anvelopei; H= inaltimea profilului; B= latimea profilului (balonajul);Pentru calcule aproximative se poate considera raza libera egala cu raza nominal:r0=rnRaza nominala are expresia:rn= r0= = 418,5;rn= r0= = 423.45;

Cap. 3.DEFINIREA CONDITIILOR DE AUTOPROPULSARE

Deplasarea autovehiculului in conditiile cerute de performante in ceea ce priveste dinamicitatea, consumul de combustibil, siguranta si comfortul calatoriei, cerinte ce impun anumite reguli si elemente constructive, presupune cunoasterea influentelor exterioare ce se opun inaintarii autovehiculului.Definirea conditiilor de autopropulsare, ce precede calculul de tractiune, impreuna cu care conditioneaza performantele autovehiculului, cuprinde precizarea, funcite de tipul, destinatia si caracteristicile autovehiculului, a cauzelor fizice pentru fortele de rezistenta ce actioneaza asupra autovehiculului, a factorilor specifici de influenta si stabileste relatiile analitice de evaluare cantitativa a acestor forte.In procesul autopropulsarii autovehiculului, asupra acestuia actioneaza doua tipuri de forte, in functie de directia vitezei de deplasare:Forte active-care au acelasi sens cu directia vitezei de deplasare (forta de tractiune);Forte de rezistenta-care sunt de sens opus vitezei de deplasare (rezistenta la rulare, rezistenta la panta, rezistenta aerului, rezistenta la demaraj)

3.1.Determinarea rezistentei la rulare

Rezistena la rulare-Rr - este o for cu aciune permanent, ndreptat n sens opus deplasrii automobilului.Cauzele fizice care genereaz apariia acestei fore sunt urmtoarele: frecarea dintre pneu i calea de rulare, ntreptrunderea dintre elementele de pneu i microneregularitile cii de rulare, efectul de ventuz produs de profilele cu contur nchis de pe banda de rulare, frecrile interioare din pneu, deformarea suprafeei cii de rulare, viteza de deplasare a automobilului.n calculele de proiectare a automobilului rezistena la rulare este luat n considerare prin coeficientul rezistenei la rulare f, definit prin relaia:

Rr - este rezistena la rulare;Ga cos - este componenta normal pe calea de rulare a greutii automobilului

Pentru calculul rezistenei la rulare, cunoscnd mrimea coeficientului de rezisten la rulare f , se utilizeaz relaia:

Rr = f . Ga . cos [ N ]

Avand in vedere tipul si destinatia autovehiculului proiectat (autovehicul de tip 4x4), precum si carcateristicile constructive ale acestuia, se alege un coeficient Acest coeficient a fost ales pentru cazul deplasarilor pe drumuri special amenajate (sosele asfaltate si betonate. In conditiile in care deplasarea se face pe o cale cu inclinare longitudinala rezistenta la rulare are valoarea:

Unghiul de inclinare longitudinala a caii se alege de asemenea in functie de caracteristicile si destinatia autovehiculului si de organizarea transmisiei .Avand in vedere tipul autovehiculului proiectat si dispunerea grupului motopropulsor, alegem o valoare si si o valoare medie .In aceste conditii rezistenta la rulare are valoarea :

Determinarea analitica a rezistentei la rulare si a puterii necesare pentru invingerea acestei rezistente este prezentata in tabelul urmator:v[km/h]v[m/s]Rr [N]Pr [kW]F

00995.5200.018

51.3889995.521.382680.018

102.7778995.522.765360.018

154.1667995.524.148030.018

205.5556995.525.530710.018

256.9444995.526.913290.018

308.3333995.528.295970.018

359.7222995.529.678640.018

4011.1111995.5211.06130.018

5013.8889995.5213.82670.018

6016.6667995.5216.5920.018

6518.0556995.5217.97470.018

7019.4444995.5219.35730.018

8022.2222995.5222.12260.018

9025995.5224.8880.018

10027.7778995.5227.65340.018

11030.5556995.5230.41870.018

12033.3333995.5233.1840.018

13036.1111995.5235.94930.018

14038.8889995.5238.71470.018

Tabelul 3.1.1. Determinarea analitica a rezistentei la rulare

Reprezentarea grafica a dependentei rezistentei la rulare, precum si a puterii necesare pentru invingerea acestei rezistente, fata de viteza autovehicului este prezentata in figura de mai jos:

Fig. 3.1.1. Reprezentarea grafica a rezistenti la rulare si a puterii necesare

3.2. Rezistenta aerului

Rezistenta aerului reprezinta interactiunea dupa directia deplasarii, dintre aerul in repaus si autovehiculul in miscare rectilinie.Ea este o forta cu caracter permanent si actioneaza in sens opus sensului vitezei de deplasare a autovehiculului.Cauzele fizice ale rezistentei aerului sunt repartitia inegala a presiunilor pe partea din fata si spate a caoseriei, frecarea dintre aer si suprafetele pe langa care are loc curgerea acestuia, energia consumata pentru turbionarea aerului, rezistenta curentilor folositi pentru racirea diferitelor agregate si pentru ventilarea caroseriei. Rezistenta aerului devine semnificativa ca valoare odata ce autovehiculul ajunge la viteze de deplasare de 50-60 km/h. Pentru calculul rezistentei aerului se foloseste urmatoarea formula: unde:

este densitatea aerului si are valoarea se numeste coeficient aerodinamic sau coeficient de rezistenta al aerului ; este viteza de deplasare a autovehiculului, [] ; este aria sectiunii transversale maxime, [] ;Aria sectiunii transversale maxime se determina cu suficienta precizie (erori sub 5%) dupa desenul de ansamblu al autovehiculului in vedere frontal utilizand relatia: , unde: este ecartamentul fata al autovehiculului ; este inaltimea autovehiculului ;In cazul autovehiculului de proiectat, aria sectiunii transversal maxime are valoarea:

Un alt parametru aerodinamic ce trebuie cunoscut pentru a putea determina rezistenta aerului este coeficientul aerodinamic sau coeficientul de rezistenta al aerului. Alegerea coeficientului de rezistenta a aerului se poate face prin mai multe metode, fie cu ajutorul unor determinari experimentale ce au la baza modele similare cu cel proiectat, fie prin incadrarea autovehiculului in anumite categorii predefinite pentru care se dau valori ale lui , fie prin folosirea de valori medii. Tinand cont de tipul si destinatia autovehiculului de proiectat, de caracteristicile constructive ale acestuia, precum si de solutiile similare studiate se alege un coeficient aerodinamic In aceste conditii rezistenta aerului are valoarea maxima data de relatia:

Determinarea analitica a rezistentei aerului si a puterii necesare pentru invingerea acestei rezistente este prezentata in tabelul 3.2.1. :v[km/h]v[m/s]Ra [N]Pa [kW]

0000

51.38892.1444930.002978

102.77788.5779730.023828

154.166719.300440.080419

205.555634.311890.190623

256.944453.610790.372295

308.333377.19990.64333

359.7222105.0781.021589

4011.1111137.24511.524944

5013.8889214.44622.978422

6016.6667308.80335.146732

6518.0556362.41536.543626

7019.4444420.3128.172715

8022.2222548.980412.19955

9025694.804717.37012

10027.7778857.784923.82738

11030.55561037.92131.7143

12033.33331235.20641.17349

13036.11111449.65352.34858

14038.88891681.25765.38223

Tabelul 3.2.1. Determinarea pe cale analitica a rezistentei aerului si a puterii necesare pentru invingerea acestei rezistente

Reprezentarea grafica a dependentei rezistentei aerului, precum si a puterii necesare pentru invingerea acestei rezistente, fata de viteza de deplasare a autovehicului, este prezentata in figura urmatoare:

Fig. 3.2.1. Reprezentarea grafica a rezistentei aerului si a puterii necesare pentru invingerea acestei rezistente

3.3 Rezistenta la panta

La deplasarea automobilului pe drumuri cu nclinarea longitudinal , figura 3.3.1., greutatea sa total , al crei punct de aplicare se afl n centrul de greutate , se descompune astfel: o component perpendicular pe calea de rulare - i una paralel cu aceasta - . Componenta paralel cu calea de rulare, numit rezisten la pant - Rp se opune naintrii automobilului pe ramp. Dac automobilul coboar panta atunci componenta devine for activ, care contribuie la deplasarea automobilului.

Fig.3.3.1.Rezistenele la naintarea automobilului

Pentru calculul rezistenei rampei, se utilizeaz relaia:

unde: este unghiul de nclinare al cii de rulare n plan longitudinal.

Determinarea analitica a rezistentei la panta este prezentata in tabelul 3.3.1. :

alfa []Rp [N]

00

1994.7872

21989.271

32983.15

43976.119

54967.877

65958.122

76946.553

87932.867

98916.765

109897.946

1110876.11

1211850.97

1312822.21

1413789.55

1514752.69

1615711.33

1716665.19

1817613.97

1918557.38

2019495.15

2120426.97

2221352.58

2322271.67

2423183.99

Tabelul 3.3.1. Determinarea pe cale analitica a rezistentei la panta

Reprezentarea grafica a dependentei rezistentei la panta fata de unghiul de inclinare longitudinala a caii, este prezentata in figura de mai jos:

Fig. 3.3.2. Reprezentarea grafica a rezistentei la panta

3.4. Rezistenta la demarare

Regimurile tranzitorii ale miscarii autovehiculului sunt caracterizate de sporiri ale vitezei (demarari) si reduceri ale vitezei (franari). Rezistenta la demarare este o forta de rezistenta ce se manifesta in regimul de miscare accelerate al autovehiculului.Ca urmare a legaturilor cinematice determinate in lantul cinematic al transmisiei dintre motor si rotile motoare, sporirea vitezei de translatie a autovehiculului se obtine prin sporirea vitezelor unghiulare de rotatie ale elementelor transmisiei si rotilor. Masa autovehiculului in miscare de translatie capata o acceleratie liniara iar piesele in rotatie acceleratii unghiulare.Influenta asupra inertiei in translatie a pieselor aflate in miscare de rotatie se face printr-un coeficient , numit coeficientul de influenta al pieselor in miscare de rotatie.Rezistenta la demarare este definite astfel de relatia:

-este masa totala a autovehiculului;- seste coeficientul de influenta al maselor in miscare de rotatie ;- este acceleratia autovehiculului .Pentru calculul rezistentei la demarare este necesara cunoasterea coeficientul de influenta al maselor in miscare de rotatie. Alegerea acestuia se poate face fie pe baza studiului solutiilor similare, pentru care se pot calcula valorile lui, fie pe baza unor valori medii functie de tipul si caracteristicile autovehiculului.

Cap. 5. CALCULUL DE TRACTIUNE

Calculul de traciune se face n scopul determinrii parametrilor principali ai motorului i transmisiei, astfel ca autovehiculul de proiectat cu caracteristicile definite anterior i n condiiile precizate n capitolul precedent s fie capabil s realizeze performanele prescrise n tema de proiectare sau a performanelor celor mai bune modele existente sau de perspectiv.

5.1. Alegerea randamentului transmisiei

Pentru propulsarea autovehiculului puterea dezvoltat de motor trebuie s fie transmis roilor motoare ale acestuia. Transmisia fluxului de putere este caracterizat de pierderi datorate fenomenelor de frecare dintre organele transmisiei. Calitativ, pierderile de putere din transmisie se apreciaz prin randamentul transmisiei t.Se adopta randamentul transmisiei t=0,84.

5.2. Alegerea tipului motorului

Aprecierea motorului ca surs de energie pentru autopropulsarea autovehiculului se face prin oferta de putere i moment. Oferta se exprim funcie de turaia arborelui motor printr-un cmp de caracteristici P = f(n) i M = f(n) numite caracteristici de turaie. Domeniul de ofert este limitat de caracteristica extern ( sau caracteristica la sarcin total ), care determin posibilitile maxime ale motorului i n privina puterii i a momentului la fiecare turaie din domeniul turaiilor de funcionare ale acestuia. Caracteristica extern se completeaz i cu curba consumului specific de combustibilPentru propulsarea autovehiculelor, majoritatea motoarelor sunt motoare cu ardere intern cu piston n micare de translaie. Existena unei mari varieti de motoare cu ardere intern cu piston impune alegerea unor criterii de selecie bine definite. Opiunea pentru unul dintre tipuri are n vedere n principal modelul, caracteristicile i destinaia autovehiculului.Pentru autofurgoneta ce trebuie proiectata, se adopta un motor Diesel.

5.3. Determinarea analitica a caracteristicii exterioare

Pentru evaluarea unei caracteristici ce nu poate fi determinate pe stand este necesar sa se cunoasca cel putin si (pentru m.a.s.) si (pentru m.a.c.)Pe baza studiului realizat asupra solutiilor similare se aleg ca valori semnificative: Turatia de mers in gol a motorului Turatia de moment maxim Turatia de putere maxima Turatia maxima de functionare a motorului Pentru determinarea datelor pe baza carora se face trasarea acestor caracteristici, trebuiesc calculati o serie de coeficienti, si anume: Coeficientul de elasticitate al motorului Coeficientul de adaptabilitate al motorului Coeficientul Coeficientul Coeficientul Din definirea conditiilor de autopropulsare deplasarea cu viteza maxima presupune dezvoltarea la roata a unei forte . Aceasta forta are expresia:

= Din definirea puterii ca produs intre forta si viteza realizarea performantelor de viteza maxima, in conditiile prevazute, presupune pentru motor dezvoltarea unei puteri de forma:

este puterea necesara pentru atingerea vitezei maxime; este forta la roata la viteza maxima ; este viteza maxima de deplasare ; este randamentul transmisiei .Pe cale analitic curba de variaie a puterii motorului n funcie de turaie se poate obine cu relaia:

unde:

Se verific relaia:

Curba de variaie a momentului motor efectiv Me se obine pe baza relaiei:

iar cea a consumului specific efectiv cu relaia:

unde:

Consumul de combustibil este definit astfel: Consumul orar cantitatea de combustibil n [kg] sau [ l ] consumat de motorul autovehiculului n timp de 1 ora; Consumul specific de combustibil consumul de combustibil n [g] pe care un motor de autovehicul l consuma in timp de 1 ora pentru a produce o putere de 1kW:

Determinarea analitica a caracteristicii externe a motorului se realizeaza pe baza tabelului 5.1. :

n [rot/min]P [kW]M [Nm]ce [g/kWh]Pt

85028,40871319,1802329,72335623,86332

105036,03238327,72332030,2672

120041,8741333,2481313,46938835,17425

135047,78252338,0171307,59183740,13732

150053,72199342,03302,36734745,12647

165059,6569345,2869297,79591850,11179

180065,55161347,7877293,87755155,06335

195071,3705349,5325290,61224559,95122

210077,07795350,521228864,74548

225082,63833350,7538286,04081669,41619

240088,01601350,2304284,73469473,93345

255093,17536348,9509284,08163378,26731

270098,08077346,9153284,08163382,38785

2850102,6966344,1237284,73469486,26515

3000106,9872340,5761286,04081689,86928

3150110,9171336,272328893,17032

3300114,4504331,2125290,61224596,13834

3450117,5517325,3967293,87755198,74341

3600120,1853318,8248297,795918100,9556

3750122,3155311,4968302,367347102,745

3900123,9068303,4128307,591837104,0817

4050124,9235294,5727313,469388104,9357

4200125,33284,9765320105,2772

Dependenta grafica fata de turatie a celor 3 marimi , , este redata in figura de mai jos:

Fig. 4.2.1. Caracteristicile de turatie ale motorului

5.4.Determinarea rapoartelor de transmitere ale transmisie

Functionarea automobilului in conditii generale de exploatare are loc in regim tranzitoriu, gama rezistentelor la inaintare fiind foarte mare. In aceste conditii rezulta ca la rotile motoare ale autovehiculului necesarul de forta de tractiune si de putere la roata sunt campuri de caracteristici avand in abscisa viteza aleasa de conducator. Pentru ca sa poata acoperi cu automobilul acest camp de caracteristici transmisia trebuie sa ofere un asemnea camp. La transmisiile in trepte, pentru a acoperi campurile de oferta in transmisie sunt realizate mai multe rapoarte de transmitere. Determinarea rapoartelor de transmitere presupune formularea conditiilor de deplasare.

5.4.1 Determinarea valorii maxime a raportului de transmitere al transmisiei

Valoarea maxim a raportului de transmitere it max se obine cnd este cuplat prima treapt a cutiei de viteze, soluie cnd autovehiculul respectiv poate s urce panta maxim i s aib potenial de acceleraie maxim la pornirea din loc. Raportul de transmitere maxim se calculeaz cu relaia:

it max=18

5.4.2.Determinarea valorii minime a raportului de transmitere

Valoarea minim a raportului de transmitere a transmisiei este determinat din condiia cinematic de realizare a vitezei maxime de performan, cnd motorul funcioneaz la turaia maxim. Raportul de transmitere itmin se realizeaz n puntea motoare, fie numai prin angrenajul conic, fie prin angrenajul conic i celelalte angrenaje de reducerea turaiei cu funcionare permanent montate n punte.Calculul raportului de transmitere al transmisiei principale se realizeaz n condiiile de vitez maxim, n ultima treapt a cutiei de viteze, valoarea raportului itmin este dat de relaia:

5.4.3.Determinarea valorii raportului de transmitere al primei trepte din cutia de viteze

Cunoscnd raportul de transmitere it max , ct i it min se poate determina raportul de transmitere iCV 1:

5.4.4.Determinarea numarului de trepte si calculul rapoartelor de transmitere din cutia de viteze

Pentru determinarea numrului de trepte se utilizeaz dou metode: o metod grafic i o metod analitic. Indiferent de metoda aleas se fac unele ipoteze simplificatoare precum: schimbarea treptelor de vitez s se fac instantaneu, astfel nct viteza maxim n treapta inferioar s fie egal, cu viteza minim n treapta superioar. Metoda recomandat de literatura de specialitate este aceia a etajrii treptelor n progresie geometric. Pentru calculul numrului de trepte se pornete de la principiul c viteza maxim, ntr-o treapt inferioar s fie egal cu viteza minim ntr-o treapt superioar, folosind relaia:

n cazul etajrii cutiei de viteze n progresie geometric, ntre valoarea maxim i1 i minim in=1 n cutia de viteze snt necesare n trepte date de relaia:

Se adopta un numar de trepte de viteza .Fiind determinat numrul de trepte i innd cont c i=1, ntr-o treapt K, raportul de transmitere este dat de relaia:

Aplicand relatia anterioara pentru fiecare treapta de viteza se obtin urmatoarele valori:- raportul de transmitere in treapta a doua :- raportul de transmitere in treapta a treia : - raportul de transmitere in treapta a patra : - raportul de transmitere in treapta a cincea :

Calculul raportului de transmitere subunitarRaportul de transmitere subunitar se calculeaza dupa ce in prealabil s-au stabilit turatia, respectiv viteza economica de deplasare a autovehiculului. In mod conventional, turatia economica se alege ca fiind o valoare apropiata de turatia de moment maxim, aflata in dreapta acesteia pe abscisa ce cuprinde turatiile motorului cu care este echipat autovehiculul. Pentru cazul autovehiculului proiectat, se alege o valoare a turatiei economice . Viteza economica este de asemenea un parametru ce se alege conventional, ea depinzand de numerosi factori cum ar fi tipul si constructia autovehiculului, normele de legislatie rutiera aplicabile in zona unde se produce autovehiculul etc. In unele situatii viteza economica poate fi precizata de constructor.Pentru cazul autovehiculului proiectat, se alege o valoare a vitezei economice .In aceste conditii, raportul de transmitere subunitar va avea valoarea:

5.4.5. Trasarea diagramei fierastrau

Diagrama fierastrau reprezinta dependenta grafica dintre viteza unghiulara la nivelul arborelui cotit al motorului si viteza de deplasare a autovehiculului aflat intr-o treapta de viteza. Determinarea pe cale analitica a acesteia s-a facut dupa cum urmeaza:

n [rot/min] [rad/s]V_1V_2V_3V_4V_5

85089.011791.1403541.8513993.0032244.8570657.868446

1050109.95571.4086732.2870223.7098645.9999049.719845

1200125.66371.6099122.613744.2398456.85703311.10839

1350141.37171.8111512.9404574.7698267.71416212.49694

1500157.07962.012393.2671755.2998068.57129213.88549

1650172.78762.2136293.5938925.8297879.42842115.27404

1800188.49562.4148683.920616.35976810.2855516.66259

1950204.20352.6161074.2473276.88974811.1426818.05114

2100219.91152.8173464.5740457.41972911.9998119.43969

2250235.61943.0185854.9007627.94970912.8569420.82824

2400251.32743.2198245.2274798.4796913.7140722.21679

2550267.03543.4210635.5541979.00967114.571223.60534

2700282.74333.6223025.8809149.53965115.4283224.99389

2850298.45133.8235416.20763210.0696316.2854526.38244

3000314.15934.024786.53434910.5996117.1425827.77098

3150329.86724.2260196.86106711.1295917.9997129.15953

3300345.57524.4272587.18778411.6595718.8568430.54808

3450361.28324.6284977.51450212.1895519.7139731.93663

3600376.99114.8297367.84121912.7195420.571133.32518

3750392.69915.0309768.16793713.2495221.4282334.71373

3900408.4075.2322158.49465413.779522.2853636.10228

4050424.1155.4334548.82137214.3094823.1424937.49083

4200439.8235.6346939.14808914.8394623.9996238.87938