+ All Categories
Home > Documents > Studiul Solutiilor Similare Si Al Tendintelor de Dezvoltare

Studiul Solutiilor Similare Si Al Tendintelor de Dezvoltare

Date post: 25-Oct-2015
Category:
Upload: vladut-daniel-dumitrache
View: 97 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
Description:
Mecanica si tehnologie
23
1. Studiul soluţiilor similare şi al tendinţelor de dezvoltare 1.1 Studiul soluţiilor similare In scopul proiectarii unui nou tip de autovehicul , este necesar să se caute un număr cât mai mare de soluţii similare apropiate prin elementele impuse de tema de proiectare . Literatura de specialitate indica informaţii legate de organizarea generală, de modul de dispunere a motorului şi punţilor motoare, de organizarea transmisiei, de asemenea, fiind date şi informaţii despre principalii parametrii constructivi (lungime, lăţime, înălţime, ampatament, ecartament faţă respectiv spate, greutate proprie, greutate utilă, capacitatea cilindrică a motorului, etc.), parametrii energetici (puterea şi momentul maxim dezvoltat de motor , turaţiile corespunzătoare acestora, etc.) şi performanţe (viteza maximă, consumul mediu de combustibil, etc.). Prin compararea acestor particularităţi şi ţinând cont de tendinţele de dezvoltare caracteristice categoriei de autoturisme cercetate, pentru început se pot stabili unele date absolut necesare pentru calculul de predimensionare, cum ar fi organizarea generală, amenajarea interioară, dimensiunile geometrice, greutatea autovehiculului şi repartizarea sa pe punţi, alegerea roţilor şi determinarea razei de rulare etc. Tabelul 1.1 Autoturism Ampatament [mm] Ecartament fata [mm] Ecartament spate [mm] Lungime [mm] Iveco Daily 3450 1725 1715 5928 Mercedes Benz Srpinter 3550 1700 1685 5945 Fiat Ducato 3370 1705 1700 5900 Nissan Cabstar 3400 1670 1650 6027 Ford Transit Chaiss Cab 3504 1725 1720 5481 Peugeot Boxer 3631 1640 1620 5358 Model adoptat 3484 1694 1682 5773
Transcript

1. Studiul soluţiilor similare şi al tendinţelor de dezvoltare1.1 Studiul soluţiilor similareIn scopul proiectarii unui nou tip de autovehicul , este necesar să se caute un

număr cât mai mare de soluţii similare apropiate prin elementele impuse de tema de proiectare .

Literatura de specialitate indica informaţii legate de organizarea generală, de modul de dispunere a motorului şi punţilor motoare, de organizarea transmisiei, de asemenea, fiind date şi informaţii despre principalii parametrii constructivi (lungime, lăţime, înălţime, ampatament, ecartament faţă respectiv spate, greutate proprie, greutate utilă, capacitatea cilindrică a motorului, etc.), parametrii energetici (puterea şi momentul maxim dezvoltat de motor , turaţiile corespunzătoare acestora, etc.) şi performanţe (viteza maximă, consumul mediu de combustibil, etc.).

Prin compararea acestor particularităţi şi ţinând cont de tendinţele de dezvoltare caracteristice categoriei de autoturisme cercetate, pentru început se pot stabili unele date absolut necesare pentru calculul de predimensionare, cum ar fi organizarea generală, amenajarea interioară, dimensiunile geometrice, greutatea autovehiculului şi repartizarea sa pe punţi, alegerea roţilor şi determinarea razei de rulare etc.

Tabelul 1.1

AutoturismAmpatament

[mm]Ecartament fata

[mm]Ecartament spate

[mm]Lungime

[mm]Iveco Daily 3450 1725 1715 5928Mercedes Benz Srpinter 3550 1700 1685 5945Fiat Ducato 3370 1705 1700 5900Nissan Cabstar 3400 1670 1650 6027Ford Transit Chaiss Cab 3504 1725 1720 5481Peugeot Boxer 3631 1640 1620 5358         Model adoptat 3484 1694 1682 5773

Apatamentul

0500

100015002000250030003500

Ivec

o Dai

ly

Mer

cede

s Ben

z Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan

Cabsta

r

Ford

Trans

it Chais

s Cab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el ado

ptat

Figura 1.1 Ampatamentul

Ecartamentul Fata

0300600900

120015001800

Iveco

Dail

y

Mer

cede

s Benz

Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan C

absta

r

Ford T

rans

it Cha

iss C

ab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el adop

tat

Figura 1.2 Ecartamentul fata

Ecartament Spate

0300600900

120015001800

Iveco

Dail

y

Mer

cede

s Benz

Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan C

absta

r

Ford T

rans

it Cha

iss C

ab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el adop

tat

Figura 1.3 Ecartamentul spate

Lungime

0750

1500225030003750450052506000

Iveco

Dail

y

Mer

cede

s Benz

Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan C

absta

r

Ford T

rans

it Cha

iss C

ab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el adop

tat

Figura 1.4 Lungimea

Tabelul 1.2

AutoturismLatime[mm]

Inaltime[mm]

m0[kg]

Pe[kW]

M[Nm]

Iveco Daily 2250 2325 2245 102.1 250Mercedes Benz Srpinter 2050 2385 2200 95.7 300Fiat Ducato 1950 2315 2180 88.67 250Nissan Cabstar 1804 2001 2550 91.91 272Ford Transit Chaiss Cab 1947 2130 2200 88.24 240Peugeot Boxer 2050 2254 2330 80.88 320           Model adoptat 2009 2235 2284 91 272

Latime

0

500

1000

1500

2000

2500Ive

co D

aily

Mer

cede

s Ben

z Srp

i...

Fiat D

ucat

oNiss

an C

absta

r

Ford

Tran

sit C

haiss

...Peu

geot

Boxer

Mod

el ad

opta

t

Figura 1.5 Latimea

Inaltime

0

500

1000

1500

2000

2500

Iveco

Dail

y

Mer

cede

s Benz

Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan C

absta

r

Ford T

rans

it Cha

iss C

ab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el adop

tat

Figura 1.6 Inaltimea

Masa proprie

0300600900

12001500180021002400

Iveco

Dail

y

Mer

cede

s Benz

Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan C

absta

r

Ford T

rans

it Cha

iss C

ab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el adop

tat

Figura 1.7 Masa proprie

Puterea Maxima

0

30

60

90

Iveco

Dail

y

Mer

cede

s Benz

Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan C

absta

r

Ford T

rans

it Cha

iss C

ab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el adop

tat

Figura 1.8 Puterea maxima

Momentul Maxim

050

100150200250300350

Iveco

Dail

y

Mer

cede

s Benz

Srp

inter

Fiat D

ucato

Nissan C

absta

r

Ford T

rans

it Cha

iss C

ab

Peuge

ot B

oxer

Mod

el adop

tat

Figura 1.9 Momentul maxim

Tabelul 1.3Autoturism nM

[rot/min]Np

[rot/min] PneuriIveco Daily 2000 4000 205/75 R16Mercedes Benz Srpinter 2000 4000 205/60 R17Fiat Ducato 2000 4000 215/70 R16Nissan Cabstar 2000 4000 225/65 R17Ford Transit Chaiss Cab 1800 4000 205/70 R16Peugeot Boxer 2000 4000 215/65 R16       Model adoptat 2000 4000 215/70 R16

1.2 Tendinţe de dezvoltareLa proiectarea unui nou model de autoturism , o primă etapă este aceea de analiză

a unui număr cât mai mare de soluţii constructive deja existente, cu caracteristici constructive şi de performanţă asemănătoare cu cele ale autovehiculului ce se doreşte a fi proiectat .

În funcţie de anumite particularităţi impuse, legate de destinaţia şi performanţele autovehiculului ce urmează a fi proiectat , precum şi de dezvoltare actuale caracteristice pentru categoria de autovehicule din care acesta face parte , se stabilesc, printr-o analiză comparativă, unele date necesare pentru calculul de predimensionare, organizarea generală, amenajarea interioară, greutatea autovehiculului şi repartiţia sa pe punţi, alegerea roţilor, etc..

Astfel, analiza soluţiilor similare de autoturisme existente în exploatare trebuie combinată cu cercetarea direcţiilor de dezvoltare către care este orientată construcţia de autovehicule pe plan mondial.

Apariţia autoturismului este strâns legată de necesitatea deplasari omului cat mai rapid si in deplina siguranta. Pentru a produce, însă, mijloace de transport auto cu performanţe remarcabile, care să satisfacă exigenţele competiţiei mondiale, marile firme cheltuiesc importante fonduri financiare în sectoare de proiectare, cercetare, testare a prototipurilor, elaborarea unor noi reţele de materiale, concepute şi executate cu tehnologii şi echipamente moderne pentru activităţile de fabricare şi montaj.

Procesul de realizare a unui produs nou este destul de costisitor (timp, resurse) şi laborios astfel că fiecare pas sau acţiune trebuie bine analizată din perspectiva rezultatului final dar şi din cea a încadrării în ansamblul din care face parte. Astfel că fiecare reper realizat este bine analizat deoarece criteriile cărora trebuie să facă faţă sunt multiple. (cost material/fabricare, rezistenţă la şoc/încarcări, mod de deformare).

Astăzi, când tehnica de calcul progresează într-un ritm ameţitor, iar programele de calcul permit rezolvarea unor probleme extrem de dificile, proiectarea, cercetarea şi optimizarea soluţiilor constructive de autovehicule rutiere nu mai pot fi concepute decât asistate de calculator.

Tehnologia construcţiei de autoturisme s-a perfecţionat permanent urmărindu-se îmbunătăţirea performanţelor de dinamicitate sau frânare, de economicitate, de confort şi securitate rutieră etc. Domeniile de acţiune s-au extins asupra tuturor părţilor componente ale autocamionului şi s-a încercat aplicarea celor mai noi şi eficiente soluţii de îmbunătăţire a diverselor sale de părţi componente.

Astfel de o atenţie deosebită au beneficiat motoarele autoturismelor, eforturile de sporire a performantelor lor fiind îndreptate pe multiple direcţii: reducerea consumului de combustibil, mărirea puterii litrice a motoarelor, reducerea costurilor de fabricaţie, reducerea emisiilor nocive din gazele de evacuare, realizarea de motoare cât mai uşoare şi cât mai compacte.

Se remarcă în mod special tendinţa de realizare a unui motor cu ardere internă care să poată cumula cât mai multe dintre avantajele ambelor categorii distincte de motoare: motoare cu aprindere prin scânteie(m.a.s.) şi motoare cu aprindere prin comprimare(m.a.c.), la autoturismele sport predomina motoarele cu aprindere prin scânteie (m.a.s).

Folosirea supraalimentării prin diferite procedee este foarte întalnita la motoarele autoturismelor, această asigură creşterea puterii si momentului motor.

O altă preocupare constantă este aceea a creării unei familii de motoare, pornindu-se de la un monocilindru s-au de la un motor de bază, de la care, în funcţie de necesităţi, se realizează o serie de motoare cu puteri şi capacităţi diferite, având unele părţi componente identice, procedeul favorizând folosirea tipizării in tehnologia de fabricaţie şi exploatare a autoturismelor.

Aprinderea cu comandă electronică este o variantă des întâlnită cu influenţă benefică asupra consumului de combustibil, prin declanşarea avansului la aprindere după legea optimă.

Reducerea dimensiunilor de gabarit şi a consumului de metal constituie în continuare o sursă de cercetare permanentă, ca fiind realizată prin forţarea motoarelor, când se dezvoltă puteri tot mai ridicate pe unitatea de cilindree şi realizarea cilindreei unitare cu o masă cât mai mică.

Numeroase sunt şi preocupările legate de ameliorarea formei camerei de ardere, a tubulaturii de admisie şi evacuare, a geometriei de dispunere şi acţionare a supapelor, a numărului, mărimii şi locurilor de amplasare, a înlocuirii materialelor metalice cu materiale ceramice, a realizări motoarelor adiabatice sau cu raport de comprimare variabil, etc.

Se fac în prezent eforturi considerabile pentru limitarea emisiei de gaze nocive prin folosirea unor dispozitive de purificare a gazelor de evacuare sau se folosesc anumiţi catalizatori-purificatori a cestor gaze, recircularea gazelor arse.

Realizarea unor indici funcţionali ai motoarelor la nivelul celor estimaţi prin calcule este condiţionată de introducerea unor sisteme electronice de control al debitului de combustibil injectat şi al avansului la injecţie sau la declanşarea scânteii, în funcţie de datele oferite de o serie de traductoare (poziţia pedalei de acceleraţie, poziţia schimbătorului de viteză, temperatura apei, aerului, gazelor arse, debitele de aer sau gaze arse, presiunile aerului, uleiului, viteza autovehiculului, turaţia motorului, poziţia pistonului în cilindru etc.).Unitatea de comandă electronică poate lucra analogic sau digital, în buclă deschisă după valorile măsurate la încercarea pe stand şi introduse în memoria microprocesorului sau în buclă închisă prin compararea în timp real a datelor de intrare şi ieşire.

Se constată tendinţa generalizării controlului electronic, nu numai a funcţiilor motorului ci şi ale transmisiei, astfel că se vorbeşte tot mai mult despre grupul motopropulsor (powertrain), pretinzându-se transmisiei să permită amplasarea punctului de funcţionare a motorului în zona randamentelor cele mai ridicate, concomitent cu compromisuri derivate din poluare redusă maniabilitate, etc.

Astfel transmisia autoturismelor a fost şi este obiectul unor continue cercetări urmărindu-se, prin soluţiile constructive propuse, o cât mai bună corelare între momentul motor activ şi cel rezistent, reducerea consumului de combustibil, sporirea siguranţei şi confortului de conducere.

O alta preocupare tot mai intalnita mai ales la autoturismele sport este aceea a tractiunii integrale, avand ca efect cresterea confortului la conducere,imbunatatirea capacitati de trecere si a stabilitatii. Repartizare optima a momentului motot intre puntile motoare fata respectiv spate trebuie sa se faca in functie de aderenta fiecarei roti, prin folosirea diferentialelor autoblocabile.

Caroseria este in totalitate autoportanta. Cercetarile si incercarile efectuate au dus la proiectarea si realizare unor caroserii cu un coeficent aerodinamic foarte mic si cu o rezistenta marita, datorita folosiri otelurilor de calitate si cu o rezistenta mare, cu o limita de elasticitate ridicata ,adica cu o rigiditate crescuta.

S-au luat masuri de scadere a masei prin inlicuirea pieselor grele de metal cu cele din material plastic, totodata prin adoptarea acestei solutii s-a marit si securitatea activa si pasiva pe care o ofera autoturismul atat pietonilor cat si pasagerilor

Sistemul de frânare cunoaste, deasemenea, preocupari de imbunatatire, generalizare avand sistemul de franare cu dublu circuit.

Autoturismele sport sunt echipate de regula cu frane disc atat pe rotile pintii fata, cat si pe rotile puntii spate, deoarece aceste autoturisme sunt mai solicitate si trebuie sa ofere o distanta de franare cat mai mica incepand franarea de la o viteza mult mai mare decat viteza unui autoturism obisnuit.

Suspensia autoturismelor a făcut obiectul unor studii aprofundate privind condiţionarea reciproca dintre pneu, suspensie şi calea de rulare. Acestea au permis să se obţină prin simularea pe calculator a fenomenelor complexe, care au loc în timpul deplasării autoturismului, o suspensie corespunzătoare pentru fiecare model cercetat.

Suspensia mecanică clasică este supusă unor modificări permanente urmărindu-se perfecţionarea cinematicii sale, a legăturii dintre suspensie şi structura de rezistenţă, a atenuării şocurilor şi vibraţiilor primite de la roti, a cinematicii roţilor directoare.

Sistemul de direcţie se realizează în soluţii constructive legate de tipul suspensiei folosite, în corelare cu cinematica roţilor de direcţie. Ca tendinţe actuale se remarca: extinderea folosirii servodirecţiilor şi la clase mai mici de autoturisme, reducerea efectului reacţiilor inverse, de la roata spre volan, creşterea comodităţii de conducere şi siguranţei de deplasare, prin folosirea unor mecanisme servo, respectiv prin folosirea unor volane şi axe volane rabatabile sau telescopice.

Pentru pneuri, în vederea micşorării energiei absorbite în timpul rulajului, a amortizării şocurilor, a creşterii siguranţei şi duratei în exploatare, se folosesc noi reţete la fabricarea anvelopelor şi camerelor de aer, se utilizează diferite profiluri pentru banda de rulare, se încearcă folosirea unor pneuri fără aer în interior sau a unor pneuri fără camera de aer.

Aparatura de bord foloseşte tot mai mult circuite integrate cu afişaj numeric, schematic, grafic sau sub forma de diagrame, folosind tehnica fluorescenţei în vid sau aceea cu cristale lichide, care prezintă un grad ridicat de fiabilitate. Aparatura electronică, asistată de calculator, supraveghează şi informează permanent conducătorul despre diferiţi parametrii necesari conducerii în siguranţa, informează asupra funcţionarii organelor în mişcare, urmăreşte atingerea unor limite maxime de uzura, indica consumul instantaneu şi rezerva de combustibil etc.

În prezent, la toate autoturismele moderne este asigurat controlul electronic al motorului, al sistemului de frânare cu antiblocare (ABS), comenzile cutiei de viteze, suspensia, radarul anticoliziune precum şi a altor sisteme care au rolul de a îmbunătăţii confortul conducătorului auto şi de a diminua efortul fizic în timpul conducerii.

Perfecţionarea electronică a autoturismului a fost împinsă la limite greu de imaginat până nu de mult. Specialişti susţin că aproape toate sistemele unui autoturism vor trebui îndeplinite de unul şi acelaşi sistem electronic, în care inima tehnologică o va reprezenta un microprocesor de mare performanţă.

În condiţiile în care problemele de concepţie devin din ce în ce mai complexe, necesitând prelucrarea unei enorme cantităţi de informaţie, asistarea proiectării şi fabricaţiei de către calculator apare ca oportună şi de neevitat dacă se doreşte o scurtare a timpului de inovare perfecţionare a produselor cu grad sporit de complexitate, care trebuie adaptate continuu progresului tehnic.

Urmând tendinţele actuale în care timpul este cel mai important factor în realizarea unui nou autoturism, dezvoltarea acestor metode de calcul urmează îndeaproape această tendinţă. Chiar şi aici unde singurele costuri sunt legate în afară de achiziţionarea acestor costisitoare programe de calcul şi pregătirea specialiştilor care să le utilizeze, de timpul de calcul consumat pentru rezolvarea problemei, se încercă o simplificare şi o reducere a duratei de rezolvare cu menţinerea aceluiaşi nivel de corectitudine a rezultatelor.

La proiectarea autoturismelor este necesar să se ţină seama de importanţa interacţiunii om-maşină. De aceea în institutele specializate există laboratoare de cercetare inter disciplinare a sistemului om-maşină, în care se evaluează performanţele psihico-fizice ale conducătorului auto şi măsurile constructiv funcţionale ce trebuie întreprinse pentru ca efortul şi oboseala să fie minime în timpul conducerii.

ConcluzieLa proiectarea unui autoturism, într-o primă fază, se pot alege sau determina, prin

compararea cu soluţiile constructive similare deja existente, o serie de parametrii iniţiali care intervin în calcule.

Este însă necesar să se efectueze şi un studiu al tendinţelor de dezvoltare specifice categoriei de autovehicule din care face parte, precum şi a celor legate de sporirea securităţii active şi pasive, obţinându-se astfel un autovehicul capabil să se ridice la înălţimea cerinţelor actuale legate de segmentul de piaţă căruia i se adresează.

2. Alegerea parametrilor principali ai autoturismului2.1 Modul de dispunere a echipamentului de tractiunePrin datele impuse de catre tema de proiect si din studiul solutiilor similare adopt

ca solutie de organizare a transmisiei si a sistemelor, solutia „Totul Fata”. Soluţia “totul faţă, se obţine prin gruparea grupului moto-propulsor în vecinatatea

roţilor faţă care sunt şi roţi motoare. Realizarea unui ansamblu motopropulsor sub forma unui grup compact amplasat în faţă datează de la începutul anilor '30. Acest mod de organizare a fost conceput de inginerul Lepicard care l-a aplicat în Anglia pe automobilul Derby în 1931. Acest mod de organizare este răspândit în domeniul autoturismelor şi autoutilitarelor uşoare cu caroserie autoportantă.

Avantajele soluţiei totul faţă sunt: posibilitatea utilizării caroseriilor autoportante; comportament favorabil pe căi de aderenţă scăzută;

Dispunerea transversală a motorului, constitue o etapă importantă în concepţia şi organizarea transmisiei. Ea a fost o consecinţă a reorganizării generale a automobilului modern, pentru a satisface într-un mod optim compromisul între cerinţele: confort - economicitate - preţ de fabricare, întreţinere, etc.

Ca şi în cazul tracţiunii faţă cu motor longitudinal, motorul şi transmisia sunt înglobate unui ansamblu mecanic numit grup motopropulsor transversal.

Această formulă de organizare oferă următoarele avantaje: reduce dimensiunile compartimentului motor, ceea ce favorizează pentru o aceeaşi lungime a ansamblului automobilului o organizare optimă a salonului pentru pasageri şi compartimentul bagajelor; posibilitatea reducerii consolei faţă şi prin aceasta se sporeşte capacitatea de virare a automobilului, mai ales în spaţii înguste, specifice zonelor urbane; îmbunătăţirea aerodinamicii automobilului prin reducerea restricţiilor privind forma frontală a acestuia; utilizarea unei transmisii principale cu angrenaj cilindric ce avantajează randamentul transmisiei şi nu implică reglaje pretenţiose şi costisitoare ca în cazul angrenajelor conice hipoide.

a)Longitudinal

b)Transversal

2.1.1 Studiul ergonomic al postului de conducereDimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a

organelor de comanda manuala le-am ales conform STAS 6689/1-81, astfel încât acestea să fie în permanenţă în raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice ale conducătorului auto.

Amenajarea interioară a autoturismului şi dimensiunile interioare le-am adoptat după recomandările STAS 6926/4-81.

După reglementările STAS 12613-88 dimensiunile postului de conducere, iar în tabelul 2.1 sunt prezentate limitele de modificare ale acestora. Punctul R, figura 2.1, defineşte punctul de referinţă al locului de aşezare şi reprezintă centrul articulaţiei corpului şi coapsei unui manechin bidimensional, conform STAS 10666/3-76.

Tabelul 2.1. Dimensiunile postului de conducere

Unghiul de modificare spre înapoi: Adopt b=15o; Distanţa verticală de la punctul R la punctul călcâiului:Adopt HZ=250mm; Cursa orizontală a punctului R:Adopt Hx=155mm; Diametrului volanului:Adopt D=380mm; Unghiul de înclinare al volanului:Adopt a=15-50o; Distanţa orizontală între centrul volanului şi punctul călcâiului: Adopt

Wx=405mm; Distanţa verticală între centrul volanului şi punctul călcâiului: Adopt

Wz=680mm.

Nr. crt. Dimensiunea Limita de modificare

1 Unghiul de modificare spre înapoi, b, în grade 9…33

2 Distanţa verticală de la punctul R la punctul călcâiului, HZ, în mm 130…520

3 Cursa orizontală a punctului R, în mm min.130

4 Diametrului volanului D, în mm 330…600

5 Unghiul de înclinare al volanului, a, în grade 10…70

6 Distanţa orizontală între centrul volanului şi punctul călcâiului Wx 152…660

7 Distanţa verticală între centrul volanului şi punctul călcâiului Wz 530…838

Figura. 2.1 Dimensiunile postului de conducere

2.2. Dimensiunile principaleFuncţie de tipul şi destinaţia autovehiculului definite prin tema de proiectare,

ţinând seama de autovehiculele similare considerate în studiul soluţiilor similare şi având în vedere tendinţa de dezvoltare se adoptă un autoturism cu următoarele caracteristici:

lungimea automobilului –5773 mm – care reprezintă distanţa dintre două plane perpendiculare pe planul longitudinal de simetrie al automobilului şi tangente la acesta în punctele extreme din faţă şi din spate, toate elementele din faţă şi din spate sunt incluse în aceste două plane

lăţimea vehiculului –2009 mm – reprezintă distanţa dintre două plane paralele cu planul longitudinal de simetrie al vehiculului, tangente la acesta de o parte şi de alta. Toate organele laterale ale vehiculului fixate rigid cu excepţia oglinzilor retrivizoare, sunt cuprinse în aceste plane

înălţimea vehiculului – 2235 mm – reprezintă distanţa dintre planul de sprijin şi un plan orizontal tangent la partea cea mai de sus a vehiculului pregătit de plecare în cursă, fără încărcătută utilă cu pneurile umflate la presiunea corespunzătoare masei totale admise;

ampatamentul – 3484 mm – reprezintă distanţa între perpendicularele coborâte pe planul longitudinal de simetrie al vehiculului;

ecartamentul faţă/spate E1/E2 – 1694/1682 – reprezintă distanţa dintre axa longitudinala ce apartine aceleasi punti.

Figura 2.2 Dimensiunile principale ale autovehiculului

2.3 Masa autovehicululuiMasa autovehiculului (ma ), face parte din parametrii generali ai acestuia şi

reprezintă suma dintre masa utila (mu) şi masa proprie (mo ).

ma= mu+m0

a) Masa utilăMasa utilă, reprezintă o caracteristică constructivă esenţială a autovehiculului,

prin ea caracterizându-se posibilităţile de utilizare a acestuia. Masa utilă este determinată de capacitatea de încărcare a autoturismului prevăzută prin tema de proiectare,adica n=2 si mu=1100 kg În conformitate cu STAS6926/1-90 la determinarea masei utile se vor considera următoarele:- masa unui pasager: 75 Kg;- masa utila: 1100 kg (impusa prin proiect).

b) Masa proprie.Masa proprie, este o mărime ce caracterizează construcţia automobilului şi este

determinată de suma maselor tuturor sistemelor şi subsistemelor componente, când automobilul se află în stare de utilizare.

În cazul autoturismelor, metoda recomandată pentru alegerea greutăţii proprii, constă în adoptarea ei pe baza maselor proprii ale tipurilor similare, avându-se în vedere tendinţele de dezvoltare care vizează utilizarea unor soluţii constructive şi materiale cu mase proprii reduse, astfel că, se creează premise reducerii maselor proprii (mase plastice, materiale compozite, oţeluri de înaltă rezistenţă etc.).

În concordanţă cu soluţiile similare prezentate mai sus, am adoptat pentru masa proprie următoarea valoare:

Masa autoturismului devine:

Cunoscând aceste mase se pot calcula:- greutatea proprie a autoturismului:

- greutatea totală a autoturismului:

Unde:

-g – acceleratia gravitationala:

2.3.1 Centrul de masă. Coordonatele centrului de masă.Masa autovehiculului se consideră aplicată în centrul de masă (centrul de

greutate), situat în planul vertical ce trece prin axa longitudinală de simetrie a autoturismului.

Greutatea autoturismului se consideră aplicată în centrul de greutate situat în planul vertical care trece prin axa longitudinală de simetrie a autoturismului.

Poziţia centrului de masă, se apreciază prin coordonatele longitudinale a şi b şi înălţimea hg (STAS 6926/2-78)

În faza de proiectare a automobilului, alegerea poziţiei centrului de masă, se poate face prin mai multe metode şi anume:a) utilizarea de valori în concordanţă cu valorile coordonatelor centrului de masă al autovehiculelor considerate în studiul soluţiilor similare;b) utilizarea de valori medii după date oferite de literatura de specialitate.

Tabelul 2.2. Mărimile coordonatelor centrului de greutateParametru Valoarea

(0,35...0,55)

(0,18...0,26)

Figura. 2.3 Poziţia centrului de masă şi coordonatele sale

Se adoptă:

Masa autovehiculului se transmite prin intermediul punţilor. În cazul de faţă, masele ce revin punţilor sunt :

pentru puntea faţa:

pentru puntea spate:

Greutăţile ce revin punţilor autovehiculului vor fi:

pentru puntea faţa:

pentru puntea spate:

În funcţie de masa repartizată punţilor se poate determina masa ce revine unui pneu:

pentru pneurile punţii faţă:

pentru pneurile punţii spate:

Greutăţile ce revin pneurilor autovehiculului vor fi: pentru pneurile punţii faţă:

pentru pneurile punţii spate:

2.4 Alegerea roţilorRoţile de automobil sînt alcătuite dintr-o jantă metalică, pe care se montează o

anvelopă de cauciuc în interiorul căruia se află o cameră cu aer comprimat, uneori lipsind aceasta. Rigiditatea anvelopei este dată de raportul dintre creşterea forţei care acţionează asupra pneului şi deformaţia determinată de această creştere. Rigiditatea depinde de materialul anvelopei, de construcţia ei, de presiunea interioară a aerului din pneu şi de duritatea suprafeţei de sprijin.

Alegerea tipului de pneuri este condiţionată de mai mulţi factori cum ar fi, viteza maximă transmisă prin tema de proiect, şi greutarea ce revine roţilor din spate şi faţă.

Pentru asigurarea unei bune confortabilităţi puntea faţă trebuie să fie caracterizată de o elasticitate mai mare decât puntea spate. La obţinerea elasticităţii punţii faţă contribuie şi utilizarea presiunii interioare a aerului din pneu mai mică în faţă decât în spate.

Prin reducerea presiunii pneurilor pe puntea din faţă, se reduce rigiditatea laterală a pneului, astfel că prin sporirea deviaţiilor laterale se favorizează imprimarea unui caracter constructiv de subvirare, caracterizat de tendinţa de autostabilizare pe traiectoria rectilinie.

Se adoptă din literatura de specialitate, ţinând cont şi de soluţiile similare pneurile 215/70 R 16 cu următoarele dimensiuni principale:

are lăţimea profilului (balonajul) de 215 mm ;

are un raport nominal de aspect de70;

are structură radială (R); are diametrul interior sau diametrul exterior al jantei pneului de 22,5 inch sau

ţoli, (1 inch = 25,4 mm);

Razele roţii echipate cu o astfel de anvelopă se calculează ca şi în cazul exemplul de mai jos,astfel:

;

.

Pentru calculele de dinamica autovehiculului este necesară cunoaşterea razei de rulare, care se apreciază analitic funcţie de raza nominală a roţii şi un coeficient de deformare. Coeficientul de deformare depinde de presiunea din pneu şi are valorile:

- =0,930-0,935, pentru pneuri utilizate la presiuni mai mici de 600 Kpa- =0,945-0,950, pentru pneuri utilizare la presiuni mai mari de 600 KpaAdopt coeficientul de deformare =0,935


Recommended