Organizarea generala si alegerea parametrilor principali

Organizarea generala si alegerea parametrilor principali

1.1Studiul solutiilor similare

Pentru abordarea proiectarii unui nou tip de autovehicul, tinand seama de datele impuse, prin tema, care precizeaza anumite particularitati legate de destinatia si performantele acestuia, este nevoie, intr-o prima etapa, sa se caute un numar cat mai mare de solutii constructive, deja existente, avand caracteristici asemanatoare cu cele ale autovehiculului cerut. Literatura de specialitate cuprinde pentru fiecare categorie de autovehicule informatii legate de organizarea generala, de modul de dispunere al motorului si punti motoare, de organizare a transmisiei; de asemenea sunt date principalele dimensiuni geometrice, greutatea utila si proprie, tipul sistemelor de directie si franare, tipul suspensiei.

Analizand cu atentie toate aceste informatii si avand in vedere tendintele de dezvoltare caracteristice pentru fiecare categorie de autovehicule cercetata se pot stabili, pentru inceput, prin comparare, unele date initiale, absolut necesare pentru calculul de predimensionare, cum ar fi: organizarea generala, dimensiunile geometrice, greutatea autovehiculului si repartizarea sa pe punti, alegerea rotilor si determinarea razei de rulare.

Autovehiculul este un vehicul rutier autopropulsat care se poate deplasa pe un drum sau pe un traseu neamenajat, fiind echipat cu roti, cu senile , cu patine sau cu perna de aer. Autovehiculul pe roti este autovehiculul suspendat elastic pe cel putin trei roti si serveste pentru transportul persoanelor si a bunurilor, pentru tractarea unor autovehicule fara mijloace proprii de propulsie si pentru efectuarea de servicii speciale. Automobilul este un autovehicul pe roti carosate.

Autovehiculele destinate pentru transportul de persoane se numesc autoturisme, cand au o capacitate de maxim opt locuri, autobuze cand au capacitate mai mare de opt locuri si automobile de performanta cand se urmareste realizarea unor performante.

1.2.Alegerea principalelor dimensiuni si de masa

1. Dimensiuni geometrice

Avand in vedere aceste concluzii , cunoscand datele impuse prin tema de proiect si urmarind tendintele actuale din constructia de automobile am adoptat principalele dimensiuni geometrice si de masa pentru un autoturism tot-teren, 5 locuri si viteza maxima 165km/h.

Lungimea totala - 4185 mm ;

Latimea totala - 1755 mm ;

Inaltime totala - 1830 mm ;

Ampatament - 2450 mm ;

Consola fata - mm ;

Consola spate - mm ;

Ecartament fata - 1455 mm ;

Ecartament spate - 1430 mm ;

Dimensiune anvelope -205/70 R

Lungimea automobilului ( La), reprezinta distanta dintre doua plane perpendiculare pe planul longitudinal de simetrie al automobilului si tangenta la acesta in punctele extreme din fata si din spate. Toate elementele din fata sau din spate ale automobilului sunt incluse in aceste doua plane.

Latimea automobilului ( l ), reprezinta distanta dintre doua plane paralele cu planul longitudinal de simetrie al vehiculului tangente la acestea de o parte si de alta. Toate organele laterale ale vehiculului fixate rigid, cu exceptia oglinzilor retrovizoare sunt cuprinse intre aceste plane.

Inaltimea vehiculului ( h ), reprezinta distanta dintre planul de sprijin si un pla orizontal tangent la partea cea mai de sus a vehiculului pregatit de plecare in cursa fara incarcatura utila, cu pneurile unflate la presiune corespunzatoare masei totale maxime admise.

Ampatamentul ( L ), reprezinta distanta dintre perpendicularele coborate pe planul longitudinal de simetrie al vehiculului corespunzatoare la doua roti consecutive situate de aceiasi parte a vehiculului.

Ecartamentul ( E ), reprezinta distanta dintre centrele punctelor de contact ale pneurilor cu solul.

Consola fata spate ( C1, C2 ), reprezinta distanta de la punctul extrem din fata respectiv spate al vehiculului, pana la planul vertical care trece prin centrul rotii din fata respectiv spate.

Garda la sol ( hf ), reprezinta inaltimea maxima a unui dreptunghi al carui plan este perpendicular pe planul longitudinal de simetrie al vehiculului, care imparte acest dreptunghi in doua parti egale. Dreptunghiul trebui sa se poata deplasa sub vehicul fara sa atinga vreun punct al acestuia.

2 Greutatea automobilului Greutatea autovehiculului este un parametru important la proiectare si reprezinta suma greutatii tuturor mecanismelor si agregatelor din constructia acestuia precum si greutatea incarcaturii.

In cazul automobilelor metoda recomandata pentru alegerea greutatii proprii consta in adoptarea ei pe baza maselor proprii ale tipurilor similare, avandu-se in vedere tendintele de dezvoltare care vizeaza utilizarea unor solutii constructive si materiale cu mase proprii reduse,astfel ca se creeaza premisa reducerii maselor proprii.

Astfel in urma studiului solutiilor similare masa proprie a auomobilului de proiectat se adopta:

Masa autoturismului ( m_a ) face parte din parametri generali si reprezinta suma dintre masa utila ( m_u ) si masa proprie ( m_p ).

(1.1)

Unde: N - este numarul de locuri din autoturism. N = 5 locuri.

- este masa bagajului suplimentar.

Masa autoturismului este:

(1.2)

Centru de masa. Coordonatele centrului de masa.

Masa autovehiculului este considerata in centrul de greutate 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 STAS 6926/2-78.

Alegerea pozitiei centrului de masa se poate face prin mai multe metode precum :

a)           Utilizarea de valori in concordanta cu valorile coordonatelor centrului de masa al autovehiculelor considerate in studiul solutiilor similare .

b)           Utilizarea de valori medii dupa date oferite de literatura de specialitate.

c)           Determinarea analitica a coordonatelor centrului de masa.

Utilizind valori medii din literatura de specialitate se adopta parametrul =0.45 pentru autovehiculul gol, unde L este ampatamentul autovehiculului.

Din relatia anterioara va rezulta distanta :

a=Lmm

Stiind ca L-a=b, rezulta ca, b=2450-1102=1348 mm.

Cu ajutorul coordonatelor longitudinale a, b, gasite se va determina greutatea pe puntea fata cu urmatoarea relatie:

G₂ = [daN]; G₂₌=998.5 daN

G₁ = [daN]; G₁₌ =1221.5 daN

Inaltimea hg se determina prin aceiasi metoda stiind ca raportul: =0,35 de unde va rezulta, inaltimea hg=0,35=857.5 mm

1.3 Alegerea rotilor

Rotile de automobil sint alcatuite dintr-o janta metalica, pe care se monteaza o anvelopa de cauciuc in interiorul caruia se afla o camera cu aer comprimat, uneori lipsind aceasta. Rigiditatea anvelopei este data de raportul dintre cresterea fortei care actioneaza asupra pneului si deformatia determinata de aceasta crestere. Rigiditatea depinde de materialul anvelopei, de constructia ei, de presiunea interioara a aerului din pneu si de duritatea suprafetei de sprijin.

Alegerea tipului de pneuri este conditionata de mai multi factori cum ar fi, viteza maxima transmisa prin tema de proiect, si greutarea ce revine rotilor din spate si fata. Functie de greutatea repartizata puntilor se poate determina masa ce revineunui pneu folosind relatiile:

-pentru pneurile puntii fata:

Gp₁= Gp₁==610 daN

-pentru pneurile puntii spate:

Gp₂=; Gp₂ ==499.2 daN

unde n=2 sau 4, reprezinta numarul de pneuri ale puntii;

Pentru asigurarea unei bune confortabilitati puntea fata trebuie sa fie caracterizata de o elasticitate mai mare decat puntea spate. La obtinerea elasticitatii puntii fata contribuie si utilizarea presiunii interioare a aerului din pneu mai mica in fata decat in spate.

Prin reducerea presiunii pneurilor pe puntea din fata, se reduce rigiditatea laterala a pneului, astfel ca prin sporirea deviatiilor laterale se favorizeaza imprimarea unui caracter constructiv de subvirare, caracterizat de tendinta de autostabilizare pe traiectoria rectilinie.

Se adopta din literatura de specialitate, tinand cont si de solutiile similare pneurile 205 R16 cu urmatoarele dimensiuni principale:

-janta de masura 6 J

- latimea sectiunii maxime 208mm

- diametru exterior 736mm

- circumferinta de rulare 2245mm

- marimea camerei de aer 205-16

Pentru calculele de dinamica autovehiculului este necesara cunoasterea razei de rulare, care se apreciaza analitic functie de raza nominala a rotii si un coeficient de deformare. Coeficientul de deformare depinde de presiunea din pneu si 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 Kpa

In cazul in care se precizeaza marimea circumferintei de rulare, raza de rulare se calculeaza cu relatia:

r_r =;

Se adopta coeficientul de deformare =0,930, unde r_r=0,930=332,4mm