CALCULUL DE TRACTIUNE

Calculul de tractiune se face in scopul determinarii parametrilor principali ai motorului si transmisiei, astfel ca autovehiculul de proiectat sa realizeze performantele prescrise in tema de proiectare sau a performantelor celor mai bune modele existente.

1. Adoptarea randamentului transmisiei

Pentru propulsarea autovehiculului puterea dezvoltata de motor trebuie sa fie transmisa rotilor motoare ale acestuia. Transmiterea fluxului de putere este caracterizata de pierderi datorate fenomenelor de frecare din organele transmisiei. Calitativ pierderile de putere din transmisie se apreciaza prin randamentul transmisiei h_t

Pentru autoturisme:

Se adopta:

2. Alegerea tipului motorului

Pentru propulsarea autovehiculului de proiectat se adopta motorul cu aprindere prin scanteie (M.A.S.) datorita capacitatii acestuia de a atinge puteri si turatii ridicate necesare pentru a atinge viteza maxima impusa prin tema de proiectare

3. Determinarea analitica a caracteristicii exterioare

Pentru evaluarea unei caracteristici ce nu poate fi determinata pe stand este necesar sa se cunoasca cel putin doua puncte de pe caracteristica externa si anume punctele de performanta (P_max,n_p) si (M_max,n_M).

3.1. Determinarea puterii la viteza maxima si la panta maxima

Pentru realizarea performantei de viteza maxima pe un drum orizontal () in stare foarte buna presupune pentru motor dezvoltarea unei puteri:

(1)

in care se adopta:

Pentru autoturismele sport

Se adopta:

Raportul

Se adopta

Punand conditia ca puterea la viteza maxima sa corespunda punctului de turatie maxima (P_Vmax,n_max) se obtine pentru puterea maxima a motorului expresia:

(2)

unde pentru M.A.S.:

(3)

(4)

(5)

Coeficientul de adaptabilitate al motorului

(6)

Coeficientul de elasticitate al motorului pentru autoturismele sport . Se obtine:

Momentul la putere maxima: (7)

Pentru calculul puterii la panta maxima se adopta si . Urcarea pantei se face in treapta intai a cutiei de viteze, motorul functionand la cuplu maxim:

(8)

unde: (9)

Tabelul 4.1. Valori ale turatiilor semnificative ale motorului

Tabelul 4.2. Valori ale coeficientilor caracteristici motorului

Pentru evaluarea analitica a diagramei exterioare se foloseste polinomul incomplet de gradul 3:

(10)

(4.11)

Pentru completarea caracteristicii externe cu curba cunsumului specific de combustibil se utilizeaza relatia:

(12)

unde C_ep este consumul specific de combustibil la turatia puterii maxime.

Pentru autoturismele sport:. Se adopta:

Tabel 3 Valori pentru trasarea diagramei exterioare

4. Determinarea marimii rapoartelor de transmitere ale transmisiei

Functionarea automobilului in conditii normale de exploatare are loc in regim tranzitoriu, gama rezistentelor la inaintare fiind foarte mare. In aceste conditii, rezulta ca la rotile motoare ale automobilului 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 acoperii cu automobilul acest camp de caracteristici transmisia trebuie sa ofere un asemenea camp.

4.1. Raportul de transmitere maxim

Pentru valoarea maxima a raportului de transmitere, obtinut cand este cuplata prima treapta de viteza, se pot formula ca performante dinamice independente sau simultane urmatoarele:

- panta maxima (a_max) sau rezistenta specifica a caii (y_max

- acceleratia maxima de pornire din loc (a_{1 max}).

Raportul de transmisie maxim se obtine din relatia:

(18)

(19)

(20)

Forta ceea ce implica:

(21)

Functie de modul de organizare generala a transmisiei si de parametrii constructivi ai automobilului, greutatea aderenta este pentru automobile 4x2 cu puntea motoare in spate:

(22)

unde: m₂ - coeficient de incarcare dinamica la limita de aderenta pentru puntea spate, dat de relatia:

pentru si (23)

Se adopta:

4.2. Raportul de transmitere minim

Valoarea minima a raportului de transmitere este determinata din conditia cinematica de realizare a vitezei maxime de performanta cand motorul functioneaza la turatia maxima:

(24)

4.3. Raportul de transmitere al transmisiei principale

Raportul de transmitere i₀ se calculeaza din condiaia de realizare a vitezei maxime. Considerand ca viteza maxima se obtine in ultima treapta a cutiei de viteze i ca in aceasta treapta raportul de transmitere este, de regula, unitar valoarea lui i₀ se determina cu relatia:

(25)

4.4. Raportul de transmitere al primei trepte din cutia de viteze

Pentru determinarea raportului din prima treapta a cutiei de viteze se foloseste relatia:

(26)

4. Detrminarea numarului de trepte pentru cutia de viteze si calculul raportului pentru celelalte trepte din cutia de viteze. Trasarea diagramei ferastrau

n cazul etajarii cutiei in progresie geometrica, intre valoarea maxima si minims sunt necesare n trepte, date de relatia:

(27)

Se adopta:trepte.

Raportul de transmitere pentru celelalte trepte este dat de relatia:

(28)

Se obtine:

Se adopta a cincea treapta ca treapta de suprapriza:

Pentru mersul inapoi se adopta

Rapoartele din cutia de viteze trebuie sa respecte conditia:

(29)

Se adopta:

Diagrama ferastrau se traseaza intr-un interval de turatii cuprins in domeniul de stabilitate pentru a se obtine un timp de demaraj cat mai scurt. Se adopta intervalul (5500,7000).

Dependenta dintre viteza unghiulara de rotatie a arborelui cotit w si viteza de deplasare a autovehiculului V intr-o treapta oarecare k, cu raportul de transmitere I_CVk este:

(30)

care grafic reprezinta o dreapta care trece prin origine.