Rezistenta la accelerare

Rezistenta la accelerare

Rezistenta la accelerare sau rezistenta la demarare, F_d este o forta care actioneaza asupra autovehiculului atunci cand el se deplaseaza in regim tranzitoriu. Deseori, aceasta rezistenta la inaintarea automobilului, se confunda cu forte de inertie. La demarare aceasta forta se opune miscarii autovehiculului actionand ca o forta de rezistenta la inaintare, iar la franare, actioneaza ca o forta activa avand acelasi sens cu deplasarea autovehiculului. Modelul dinamic folosit pentru stabilirea expresiei fortei de rezistenta la demarare este prezentat in figura 4.21.

Fig.4.21. Modelul dinamic al autovehiculului utilizat la stabilirea rezistentei la accelerare.

Rezistenta la demaraj consta din rezistenta datorita inertiei masei totale a autovehiculului in miscarea de translatie si a rotilor conduse F_d1 si din rezistenta datorita inertiei organelor in miscarea de rotatie F_d2:

(4.61)

Rezistenta la demarare datorita inertiei masei totale aflate in miscarea de translatie si a rotilor conduse, F_d1 se determina cu ajutorul relatiei:

(4.62)

in care:m_a=G_a/g este masa totala a autovehiculului; a_a=dv_a/dt este acceleratia autovehiculului in miscarea de translatie; J_R1 este momentul de inertie al unei roti conduse; dw_R/dt este acceleratia unghiulara a rotilor autovehiculului.

In timpul unei miscari neuniforme a autovehiculului, o parte din energia dezvoltata de motor se pierde la accelerarea rotirii volantului si a celorlalte elemente ale transmisiei, precum si la accelerarea rotirii rotilor motoare ale autovehiculului. Pentru piesele aflate in miscarea de rotatie, inertia se manifesta sub forma unui moment rezistent M_i, care se opune sensului acceleratiei unghiulare, iar rezistenta datorita inertiei pieselor cu miscare de rotatie F_d2 se poate reduce la o forta tangentiala la rotile motoare, care evident micsoreaza forta la roata. Rezulta ca momentul rezistent, datorita pieselor care se rotesc cu turatia motorului si datorita inertiei rotilor motoare, redus la roata motoare, este:

(4.63)

in care: J_M este momentul de inertie a pieselor care se rotesc cu turatia motorului; i_tr este raportul de transmitere al intregii transmisii; h_tr este randamentul transmisiei; J_R2 este momentul de inertie al unei roti motoare; dw_R/dt este acceleratia unghiulara a rotilor.

Dependenta dintre viteza de deplasare v_a a autovehiculului si vitezele unghiulare ale motorului w_M si ale rotilor w_R este data de urmatoarele relatii:

(4.64)

de unde:

(4.65)

si

(4.66)

unde: r este raza de lucru a rotii motoare.

Tinand cont de relatiile 4.65 si 4.66, relatia 4.63 capata urmatoarea forma:

(4.67)

Cunoscand valoarea acestui moment, se poate determina rezistenta datorita inertiei pieselor cu miscare de rotatie, F_d2:

(4.68)

Tinand seama de relatia 4.65, expresia 4.62 se poate scrie sub urmatoarea forma:

(4.69)

Insumand relatiile 4.68 si 4.69 se obtine forta de rezistenta la demarare F_d:

(4.70)

sau:

(4.71)

Atunci cand autovehiculul este echipat cu aceleasi roti pe toate puntile in relatia 4.71    SJ_R1+SJ_R2 se poate inlocui cu SJ_R, J_R fiind momentul de inertie al unei singure roti, iar forta de rezistenta la demarare se calculeaza cu relatia:

(4.72)

Suma din paranteza relatiei 4.72 sau 4.72 reprezinta masa aparenta a autovehiculului, adica masa acestuia plus o masa suplimentara datorita inertiei pieselor aflate in miscarea de rotatie. Notand cu g raportul dintre masa suplimentara datorita rotirii pieselor motorului si masa totala a autovehiculului, iar raportul dintre masa suplimentara datorita rotirii rotilor si masa totala a autovehiculului cu x, se poate scrie:

(4.73)

de unde:

(4.74)

Deci, relatia fortei de rezistenta la demarare capata forma:

(4.75)

Daca se noteaza 1+g x d, se obtine:

(4.76)

unde:d este coeficient de influenta al maselor in miscare de rotatie si ia in consideratie influenta acestor mase asupra miscarii autovehiculului; m_ech este masa echivalenta a autovehiculului.

Valoarea coeficientului    de influenta a maselor in miscare de rotatie d, se poate determina cunoscand momentele de inertie ale pieselor motorului J_M si ale rotilor autovehiculului J_R care orientativ sunt date in tabelul 4.7 sau cu ajutorul unor relatii empirice de forma:

(4.77)

sau:

(4.78)

unde: i_cv este raportul de transmitere din cutia de viteze.

Tabelul 4.7.

Momentele de inertie si coeficientul maselor in miscare de rotatie

In tabelul 4.8 sunt centralizate valorile medii pentru coeficientul maselor in miscare de rotatie Gillespie T. D.

Tabelul 4.8.

Coeficientul maselor in miscare de rotatie

La franarea autovehiculului cu ambreiajul decuplat, influenta maselor in miscarea de rotatie, se reduce la influenta rotilor asa incat coeficientul are valori mai mici, adica:

(4.79)

Forta de rezistenta la demarare a remorcilor se datoreste masei totale a remorcilor in miscarea de translatie si maselor rotilor in miscarea de rotatie.

In cazul unei singure remorci, relatia de calcul este:

(4.80)

iar in cazul unui autotren cu n remorci:

(4.81)

Deoarece in cazul remorcilor singulare masele in miscarea de rotatie sunt rotile, coeficientul de influenta a maselor in miscare de rotatie este:

(4.82)

unde: J_Rr este momentul de inertie al unei roti a remorcii; r_r este raza    rotii remorcii.

Si in cazul semiremorcii, forta de rezistenta la demarare se datoreaza fortelor inertiale de translatie si fortelor inertiale de rotatie ale rotilor semiremorcii, acestea fiind singurele organe in rotatie.

Relatia de calcul este:

(4.83)

In acest caz:

(4.84)

unde: J_Rs este momentul de inertie al unei roti a semiremorcii; r_s este raza rotii semiremorcii; G_s este greutatea semiremorcii cu incarcatura.

In cazul deplasarii autovehiculului cu viteza constanta (a_a=0), forta de rezistenta la demarare este egala cu zero.