Modul de dispunere a echipamentului de tractiune - Masa autovehiculului

ORGANIZAREA GENERALA SI ALEGEREA PARAMETRILOR PRINCIPALI

1. Modul de dispunere a echipamentului de tractiune

Din analiza solutiilor similare pentru modul de dispunere al echipamentului de tractiune se distinge ca predominanta solutia clasica - motorul in fata si puntea motoare in spate.

Solutia clasica impune divizarea echipamentului de tractiune in mai multe grupuri de agregate si permite o mai mare elasticitate in organizarea de ansamblu a autoturismului. Aceasta solutie este aplicata la autoturisme de dimensiuni si capacitati cilindrice mari, prezentand urmatoarele avantaje in comparatie cu celelalte doua solutii existente:

- incarcare echilibrata a puntilor si uzura uniforma a pneurilor;

- accesibilitate buna la motor si transmisie;

- racirea usoara a motorului, radiatorul fiind amplasat in fata in zona de presiune dinamica maxima, ceea ce permite functionarea intermitenta a ventilatorului de racire.

Ca dezavantaje se amintesc:

- centru de greutate mai ridicat datorita transmisiei longitudinale;

- existenta unor vibratii la transmisia longitudinala;

- cost crescut datorita complicarii legaturii dintre motor si transmisie.

Avand in vedere aceste considerente si tipul modelului de proiectat se adopta pentru proiectare solutia clasica de dispunere a echipamentului de tractiune, cu motorul asezat longitudinal in fata impreuna cu cutia de viteze si puntea motoare in spate, solutie adoptata in cazul majoritatii modelelor similare.

Fig.1. Organizarea echipamentului de tractiune

1- motor;

2 - ambreiaj;

3 - cutia de viteze;

4 - transmisia longitudinala;

5 - transmisia principala;

6 - diferential;

7 - arbiri planetari;

8 - roti motoare.

Dimensiunile principale

Principalele dimensiuni ce caracterizeaza constructia unui autovehicul sunt: dimensiunile de gabarit (lungimea, latimea si inaltimea), ampatamentul, consolele, garda la sol.

Dupa studiul solutiilor similare se adopta urmatoarele dimensiuni de gabarit:

- lungimea: ;

- latimea:;

- inaltimea:;

- ampatamentul:

- ecartamentul fata:

- ecartamentul spate:.

3. Caracteristicile geometrice ale capacitatii de trecere ale autovehiculului

Caracteristicile geometrice ale autovehiculelor, care asigura acestora posibilitatea de deplasare pe trasee cu anumite grade de dificultate sunt: garda la sol, raza longitudinala de trecere, raza transversala de trecere, unghiurile de trecere din fata si din spate.

Pentru autoturismul sport impus prin tema de proiectare, tinand seama de caracteristicile acestuia se adopta:

- garda la sol:

- consola fata:

- consola spate:

- raza longitudinala de trecere:

- raza transversala de trecere:

- unghiul de trecere din fata:

- unghiul de trecere din spate:

4. Amenajarea interioara

Amenajarea interioara a caroseriei depinde de dimensiunile ce trebuie respectate in vederea asigurarii confortului si sigurantei pasagerilor.

Usurinta in conducere si confortul asigurat conducatorului autovehiculului constituie factori constructivi cu rol deosebit in asigurarea randamentului muncii lui si securitatii circulatiei.

Dimensiunile si organizarea postului de conducere sunt recomandate prin STAS 12613-88 conform figurii

Fig. Dimensiunile postului de conducere

Se adopta ca limite de modificare:

- unghiul de inclinare spre inapoi:

- distanta verticala de la punctul R la punctul calcaiului:

- cursa orizontala a punctului R:200mm;

- diametrul volanului

- unghiul de inclinare a volanului:

- distanta orizontala intre centru volanului si punctul calcaiului:

- distanta verticala intre centru volanului si punctul calcaiului:

Fig.3. Schita organizarii interioare a autoturismului

5. Masa autovehiculului, repartizarea acesteia pe punti si determinarea coordonatelor centrului de masa

Masa autovehiculului (m_a) face parte din parametrii generali ai acestuia si reprezinta suma dintre masa utila si masa proprie (m₀).

Masa utila reprezinta o caracteristica constructiva esentiala a autovehiculului, prin ea caracterizandu-se posibilitatile de utilizare ale acestuia.

Conform STAS 6926/1-78 pentru faza de proiectare masa utila pentru un autoturism se determina cu relatia:

(1)

in care:- masa unui pasager este de 68 kg;

- masa bagajului unui pasager: 7kg;

- numarul de locuri N;

- masa bagajului suplimentar m_bs care se adopta intre limitele 50 . . . 200 kg.

In conformitate cu tipul autovehiculului de proiectat si din studiul solutiilor similare se adopta:

Se obtine:.

Masa proprie este o marime ce caracterizeaza constructiv automobilul si este determinata de suma maselor tuturor sistemelor si subsistemelor componente cand automobilul se afla in stare de utilizare.

Avand in vedere tendintele de dezvoltare care vizeaza utilizarea unor solutii constructive si materiale cu mase proprii reduse se adopta:

Masa autovehiculului este:

(2)

Greutatea automobilului:

(3)

Greutatea utila: (4)

Greutatea proprie: (5)

in care s-a considerat acceleratia gravitationala:.

Centrul de masa. Coordonatele centrului de masa

Masa autovehiculului se considera aplicata in centrul de masa situat in planul vertical ce trece prin axa longitudinala de simetrie a autovehiculului.

Pozitia centrului de masa se apreciaza prin coordonatele longitudinale a si b si inaltimea h_g conform STAS6926/2-78.

Fig.3. Coordonatele centrului de masa

Pentru alegerea pozitiei centrului de masa se utilizeaza metoda analitica. Prin aceasta metoda, functie de organizarea generala a autoturismului si amenajarea interioara se apreciaza fata de axa puntii fata a automobilului coordonatele centrului de greutate ale subansamblelor autoturismului.

Daca m_I este masa unui subansamblu situat la distanta a_I de axa puntii fata si inaltimea h_I fata de sol, pentru toate componentele ale automobilului se obtin pentru centrul de greutate coordonatele:

(6)

(7)

(8)

In tabelul 1. sunt identificate masele si coordonatele fiecarui agregat.

Se apreciaza masa uscata ca fiind .

Tabelul 1. Coordonatele centrului de masa:

Se obtine:

Masa autoturismului se transmite caii prin intermediul puntilor. Pentru automobilul de proiectat sarcinile ce revin puntilor sunt:

- puntea fata:

(9)

- puntea spate:

(10)

6. Alegerea pneurilor si determinarea razelor rosilor

In functie de masa repartizata puntilor se determina masa ce revine unui pneu folosind relatiile:

- pneurile puntii fata:

(11)

- pneurile puntii spate:

(11)

Datorita vitezei maxime impusa prin temase adopta indicele de viteza Z.

In functie de dimensiunile pneurilor utilizate la tipurile similare se adopta:

- pentru puntea fata, spate pneul: 205/55 ZR 15 74

- latimea:;

- seria: ;

diametrul jantei:

Pentru calculele de dinamica autovehiculului este necesara cunoasterea razei de rulare, care se apreciaza analitic:

(12)

unde: l - coeficient de deformare ce depinde de presiunea interioara a aerului din pneu. Pentru pneurile utilizate la presiuni mai mici de 6 bari:

Se adopta:

Pentru calcule aproximative raza libera se poate calcula in functie de notatiile marcate pe anvelopa cu relatia:

(13)

Se obtine: