licenta-cap 1
DESCRIPTION
Sistem electric de propulsieTRANSCRIPT
Capitolul 1 Realizarea proiectului de organizare generală a autovehiculului şi
icircncadrarea acestuia icircntr-un segment de piaţă Detalierea modului de
amplasare al sistemului de propulsie electric
11 Alegerea modelelor similare
O primă etapă icircn alegerea autovehiculelor similare o constituie consultarea pieţei şi
alegerea unor modele similare cu cel din tema de proiect icircn vederea icircncadrării acestuia icircntr-un
segment de piaţă
Deoarece numărul de vehicule electrice este redus s-a ales un număr de 8 modele similare
cu cel din tema de proiectAlegerea modelelor similare a avut la bază următorii parametri
- autonomie 150 km
- viteză maximă 120 kmh
- sarcină utilă 450 kg
- număr de locuri 2
Icircn urma studiului s-au ales următoarele vehicule electrice
Modelul de referinţă ce urmează a fi proiectat icircl reprezintă autovehiculul electric Fiat Doblo
Electric
Este necesară o analiză a altor modele
similare pentru a se putea observa
elementele comune ale acestor
autovehicule şi tendinţa lor spre anumiţi
parametri
Fiat Doblo Electric (Figura11) face
parte din categoria autoutilitarelor de
caroserie furgon avacircnd un sistem de
propulsie electric cu o autonomie de 150 km şi o viteză maximă de 120 kmh Sarcina utilă este
de 500 kg
Figura 11 Fiat Doblo Electric[1]
Fiat Fiorino Electric este unul din
autovehiculele electrice care se
icircncadrează icircn categoria autovehiculelor
de tip autoutilitară furgon cu o sarcină
utilă de 537 de kg (Figura 12)
Figura 12 Fiat Fiorino Electric[1]
Prin analiza principalelor caracteristici
ale modelelor similare se obţin
informaţii care oferă o imagine de
ansamblu şi nişte limite icircn care acesta
trebuie să se icircncadreze Ford Transit
Connect Electric este tot un autovehicul
de tip autoutilitară furgon cu o sarcină
utilă de 460 kg (Figura 13)
Figura 13 Ford Transit Connect Electric[2]
Peugeot eBipper face parte tot din clasa autovehiculului autoutilitară de caroserie furgon avacircnd
2 locuri și o sarcină utilă de 375 de kg (Figura 14)
Figura 14 Peugeot eBipper[3]
Tot Peugeot mai are un autovehicul din clasa
autoutilitară de caroserie furgon și o sarcină
utilă de 350 kg şi anume modelul electric
ePartner (Figura 15)
Figura 15 Peugeot ePartner[3]
Renault Kangoo ZE (Figura 16)
face parte tot din categoria
autovehiculelor autoutilitare de
caroserie furgon avacircnd o sarcină
utilă de 650 kg 2 locuri şi o viteză
maximă de 130 kmh
Figura 16 Renault Kangoo
ZE[4]
Nissan e-NV200 este o autoutilitară de caroserie furgon cu o sarcină utilă de 700 kg cu 2 locuri
și o autonomie de 170 kmh
Figura 17 Nissan e-NV200[5]
Figura 18 Citroeumln Berlingo Electric[6]
Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către
serviciul poştal francez
Figura 19 Ford Ecostar Electric
Ford Ecostar a fost o maşină electrică experimentală sub forma unui mic van livrare fabricat icircntre
anii 1992-1996 şi avea o baterie de sodiu-sulf icircn podea care cacircntărea 354 kg Bateria alimenta un
motor electric trifazat amplasat sub capotă
12 Analiza principalilor parametrii ai modelelor similare alese
Icircn urma studiului realizat s-au ales şi s-au centralizat principalii parametrii dimensionali masici
şi de performanţă icircn vederea stabilirii parametrilor autovehiculului ce urmează a fi proiectat
121 Analiza modelelor similare după autonomie viteza maximă capacitatea bateriei timp de
icircncărcare şi puterea maximă
Icircn urma analizei modelelor similare și a datelor tehnice furnizate de site-urile oficiale ale
producătorilor a fost icircntocmit tabelul 11 cu date tehnice despre autonomia autovehiculului
viteza maximă și capacitatea bateriei
Tabelul 11 Date tehnice ale modelelor similare alese
Număr autovehicul
Model Autonomie[km]
Viteza maximă [km]
Capacitatea bateriei[kWh]
Timp de icircncărcare [h]
Puterea maximă[kW]
1 Fiat Doblo Electric
150 120 43 8 50
2 Fiat Fiorino Electric
140 115 39 8 56
3 Ford Transit Connect Electric
130 120 28 8 40
4 Peugeot eBipper
120 100 20 85 40
5 Peugeot ePartner
120 100 27 9 35
6 Renault Kangoo ZE
140 130 22 8 44
7 Nissan e-NV200
170 150 45 10 50
8 Citroeumln Berlingo
140 110 39 9 28
Icircn tabelul 11 sunt prezentate modele similare alese icircn funcţie de autonomia viteza
maximă icircn palier și capacitatea bateriei Se observă cum autonomia variază de la 100 la 170 km
viteza maximă de la 100 la 150 kmh și capacitatea bateriei de la 20 la 45 kWh
122 Analiza modelelor similare icircn funcţie de parametri masici
Icircn urma consultării site-urilor producătorilor de autovehicule au fost extrase şi
centralizate icircn Tabelul 12 masa utilă masa proprie masa totală autorizată şi masa liniară
Tabelul 12 Principalii parametri masici
Număr autovehicul
Model Masa utilă[kg]
Masa proprie [kg]
Masa totală autorizată [kg]]
Masa liniară [kgmm]
1 Fiat Doblo Electric
500 1990 2490 046
2 Fiat Fiorino Electric
480 1700 2180 043
3 Ford Transit Connect Electric
460 2270 2730 049
4 Peugeot eBipper
375 1700 2075 043
5 Peugeot ePartner
350 2185 2535 049
6 Renault Kangoo ZE
650 2120 2770 050
7 Nissan e-NV200
700 2350 3050 051
8 Citroeumln Berlingo
500 1950 2450 048
Masa liniară a fost calculată cu relația 11[8]
Masa liniară=Masa proprie
Lungimea[kgmm] (11)
Se poate observa icircn Tabelul 12 cum masa utilă variază de la 350 la maxim 700 kg și masa
proprie variază de la 2075 la 3050 kg
Pe baza tabelului 12 se vor realiza următoarele histograme pentru a se observa variaţia
parametrilor de la un model la altul şi pentru a se observa numărul cel mai mare de modele
similare care au aceşti parametri
1 Histograma H1- Masa utilă a autovehiculelor
350-450 450-550 550-650 650-750 Masa utilă[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
1
4
1 1
Variaţia masei utile
Nr Modele
Din Histograma 1 se observă că cele mai multe modele similare au masa utilă cuprinsă icircntre
valorile 450-550 kg
2 Histograma H2- Masa proprie a autovehiculelor
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
propulsie electric cu o autonomie de 150 km şi o viteză maximă de 120 kmh Sarcina utilă este
de 500 kg
Figura 11 Fiat Doblo Electric[1]
Fiat Fiorino Electric este unul din
autovehiculele electrice care se
icircncadrează icircn categoria autovehiculelor
de tip autoutilitară furgon cu o sarcină
utilă de 537 de kg (Figura 12)
Figura 12 Fiat Fiorino Electric[1]
Prin analiza principalelor caracteristici
ale modelelor similare se obţin
informaţii care oferă o imagine de
ansamblu şi nişte limite icircn care acesta
trebuie să se icircncadreze Ford Transit
Connect Electric este tot un autovehicul
de tip autoutilitară furgon cu o sarcină
utilă de 460 kg (Figura 13)
Figura 13 Ford Transit Connect Electric[2]
Peugeot eBipper face parte tot din clasa autovehiculului autoutilitară de caroserie furgon avacircnd
2 locuri și o sarcină utilă de 375 de kg (Figura 14)
Figura 14 Peugeot eBipper[3]
Tot Peugeot mai are un autovehicul din clasa
autoutilitară de caroserie furgon și o sarcină
utilă de 350 kg şi anume modelul electric
ePartner (Figura 15)
Figura 15 Peugeot ePartner[3]
Renault Kangoo ZE (Figura 16)
face parte tot din categoria
autovehiculelor autoutilitare de
caroserie furgon avacircnd o sarcină
utilă de 650 kg 2 locuri şi o viteză
maximă de 130 kmh
Figura 16 Renault Kangoo
ZE[4]
Nissan e-NV200 este o autoutilitară de caroserie furgon cu o sarcină utilă de 700 kg cu 2 locuri
și o autonomie de 170 kmh
Figura 17 Nissan e-NV200[5]
Figura 18 Citroeumln Berlingo Electric[6]
Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către
serviciul poştal francez
Figura 19 Ford Ecostar Electric
Ford Ecostar a fost o maşină electrică experimentală sub forma unui mic van livrare fabricat icircntre
anii 1992-1996 şi avea o baterie de sodiu-sulf icircn podea care cacircntărea 354 kg Bateria alimenta un
motor electric trifazat amplasat sub capotă
12 Analiza principalilor parametrii ai modelelor similare alese
Icircn urma studiului realizat s-au ales şi s-au centralizat principalii parametrii dimensionali masici
şi de performanţă icircn vederea stabilirii parametrilor autovehiculului ce urmează a fi proiectat
121 Analiza modelelor similare după autonomie viteza maximă capacitatea bateriei timp de
icircncărcare şi puterea maximă
Icircn urma analizei modelelor similare și a datelor tehnice furnizate de site-urile oficiale ale
producătorilor a fost icircntocmit tabelul 11 cu date tehnice despre autonomia autovehiculului
viteza maximă și capacitatea bateriei
Tabelul 11 Date tehnice ale modelelor similare alese
Număr autovehicul
Model Autonomie[km]
Viteza maximă [km]
Capacitatea bateriei[kWh]
Timp de icircncărcare [h]
Puterea maximă[kW]
1 Fiat Doblo Electric
150 120 43 8 50
2 Fiat Fiorino Electric
140 115 39 8 56
3 Ford Transit Connect Electric
130 120 28 8 40
4 Peugeot eBipper
120 100 20 85 40
5 Peugeot ePartner
120 100 27 9 35
6 Renault Kangoo ZE
140 130 22 8 44
7 Nissan e-NV200
170 150 45 10 50
8 Citroeumln Berlingo
140 110 39 9 28
Icircn tabelul 11 sunt prezentate modele similare alese icircn funcţie de autonomia viteza
maximă icircn palier și capacitatea bateriei Se observă cum autonomia variază de la 100 la 170 km
viteza maximă de la 100 la 150 kmh și capacitatea bateriei de la 20 la 45 kWh
122 Analiza modelelor similare icircn funcţie de parametri masici
Icircn urma consultării site-urilor producătorilor de autovehicule au fost extrase şi
centralizate icircn Tabelul 12 masa utilă masa proprie masa totală autorizată şi masa liniară
Tabelul 12 Principalii parametri masici
Număr autovehicul
Model Masa utilă[kg]
Masa proprie [kg]
Masa totală autorizată [kg]]
Masa liniară [kgmm]
1 Fiat Doblo Electric
500 1990 2490 046
2 Fiat Fiorino Electric
480 1700 2180 043
3 Ford Transit Connect Electric
460 2270 2730 049
4 Peugeot eBipper
375 1700 2075 043
5 Peugeot ePartner
350 2185 2535 049
6 Renault Kangoo ZE
650 2120 2770 050
7 Nissan e-NV200
700 2350 3050 051
8 Citroeumln Berlingo
500 1950 2450 048
Masa liniară a fost calculată cu relația 11[8]
Masa liniară=Masa proprie
Lungimea[kgmm] (11)
Se poate observa icircn Tabelul 12 cum masa utilă variază de la 350 la maxim 700 kg și masa
proprie variază de la 2075 la 3050 kg
Pe baza tabelului 12 se vor realiza următoarele histograme pentru a se observa variaţia
parametrilor de la un model la altul şi pentru a se observa numărul cel mai mare de modele
similare care au aceşti parametri
1 Histograma H1- Masa utilă a autovehiculelor
350-450 450-550 550-650 650-750 Masa utilă[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
1
4
1 1
Variaţia masei utile
Nr Modele
Din Histograma 1 se observă că cele mai multe modele similare au masa utilă cuprinsă icircntre
valorile 450-550 kg
2 Histograma H2- Masa proprie a autovehiculelor
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Peugeot eBipper face parte tot din clasa autovehiculului autoutilitară de caroserie furgon avacircnd
2 locuri și o sarcină utilă de 375 de kg (Figura 14)
Figura 14 Peugeot eBipper[3]
Tot Peugeot mai are un autovehicul din clasa
autoutilitară de caroserie furgon și o sarcină
utilă de 350 kg şi anume modelul electric
ePartner (Figura 15)
Figura 15 Peugeot ePartner[3]
Renault Kangoo ZE (Figura 16)
face parte tot din categoria
autovehiculelor autoutilitare de
caroserie furgon avacircnd o sarcină
utilă de 650 kg 2 locuri şi o viteză
maximă de 130 kmh
Figura 16 Renault Kangoo
ZE[4]
Nissan e-NV200 este o autoutilitară de caroserie furgon cu o sarcină utilă de 700 kg cu 2 locuri
și o autonomie de 170 kmh
Figura 17 Nissan e-NV200[5]
Figura 18 Citroeumln Berlingo Electric[6]
Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către
serviciul poştal francez
Figura 19 Ford Ecostar Electric
Ford Ecostar a fost o maşină electrică experimentală sub forma unui mic van livrare fabricat icircntre
anii 1992-1996 şi avea o baterie de sodiu-sulf icircn podea care cacircntărea 354 kg Bateria alimenta un
motor electric trifazat amplasat sub capotă
12 Analiza principalilor parametrii ai modelelor similare alese
Icircn urma studiului realizat s-au ales şi s-au centralizat principalii parametrii dimensionali masici
şi de performanţă icircn vederea stabilirii parametrilor autovehiculului ce urmează a fi proiectat
121 Analiza modelelor similare după autonomie viteza maximă capacitatea bateriei timp de
icircncărcare şi puterea maximă
Icircn urma analizei modelelor similare și a datelor tehnice furnizate de site-urile oficiale ale
producătorilor a fost icircntocmit tabelul 11 cu date tehnice despre autonomia autovehiculului
viteza maximă și capacitatea bateriei
Tabelul 11 Date tehnice ale modelelor similare alese
Număr autovehicul
Model Autonomie[km]
Viteza maximă [km]
Capacitatea bateriei[kWh]
Timp de icircncărcare [h]
Puterea maximă[kW]
1 Fiat Doblo Electric
150 120 43 8 50
2 Fiat Fiorino Electric
140 115 39 8 56
3 Ford Transit Connect Electric
130 120 28 8 40
4 Peugeot eBipper
120 100 20 85 40
5 Peugeot ePartner
120 100 27 9 35
6 Renault Kangoo ZE
140 130 22 8 44
7 Nissan e-NV200
170 150 45 10 50
8 Citroeumln Berlingo
140 110 39 9 28
Icircn tabelul 11 sunt prezentate modele similare alese icircn funcţie de autonomia viteza
maximă icircn palier și capacitatea bateriei Se observă cum autonomia variază de la 100 la 170 km
viteza maximă de la 100 la 150 kmh și capacitatea bateriei de la 20 la 45 kWh
122 Analiza modelelor similare icircn funcţie de parametri masici
Icircn urma consultării site-urilor producătorilor de autovehicule au fost extrase şi
centralizate icircn Tabelul 12 masa utilă masa proprie masa totală autorizată şi masa liniară
Tabelul 12 Principalii parametri masici
Număr autovehicul
Model Masa utilă[kg]
Masa proprie [kg]
Masa totală autorizată [kg]]
Masa liniară [kgmm]
1 Fiat Doblo Electric
500 1990 2490 046
2 Fiat Fiorino Electric
480 1700 2180 043
3 Ford Transit Connect Electric
460 2270 2730 049
4 Peugeot eBipper
375 1700 2075 043
5 Peugeot ePartner
350 2185 2535 049
6 Renault Kangoo ZE
650 2120 2770 050
7 Nissan e-NV200
700 2350 3050 051
8 Citroeumln Berlingo
500 1950 2450 048
Masa liniară a fost calculată cu relația 11[8]
Masa liniară=Masa proprie
Lungimea[kgmm] (11)
Se poate observa icircn Tabelul 12 cum masa utilă variază de la 350 la maxim 700 kg și masa
proprie variază de la 2075 la 3050 kg
Pe baza tabelului 12 se vor realiza următoarele histograme pentru a se observa variaţia
parametrilor de la un model la altul şi pentru a se observa numărul cel mai mare de modele
similare care au aceşti parametri
1 Histograma H1- Masa utilă a autovehiculelor
350-450 450-550 550-650 650-750 Masa utilă[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
1
4
1 1
Variaţia masei utile
Nr Modele
Din Histograma 1 se observă că cele mai multe modele similare au masa utilă cuprinsă icircntre
valorile 450-550 kg
2 Histograma H2- Masa proprie a autovehiculelor
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Nissan e-NV200 este o autoutilitară de caroserie furgon cu o sarcină utilă de 700 kg cu 2 locuri
și o autonomie de 170 kmh
Figura 17 Nissan e-NV200[5]
Figura 18 Citroeumln Berlingo Electric[6]
Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către
serviciul poştal francez
Figura 19 Ford Ecostar Electric
Ford Ecostar a fost o maşină electrică experimentală sub forma unui mic van livrare fabricat icircntre
anii 1992-1996 şi avea o baterie de sodiu-sulf icircn podea care cacircntărea 354 kg Bateria alimenta un
motor electric trifazat amplasat sub capotă
12 Analiza principalilor parametrii ai modelelor similare alese
Icircn urma studiului realizat s-au ales şi s-au centralizat principalii parametrii dimensionali masici
şi de performanţă icircn vederea stabilirii parametrilor autovehiculului ce urmează a fi proiectat
121 Analiza modelelor similare după autonomie viteza maximă capacitatea bateriei timp de
icircncărcare şi puterea maximă
Icircn urma analizei modelelor similare și a datelor tehnice furnizate de site-urile oficiale ale
producătorilor a fost icircntocmit tabelul 11 cu date tehnice despre autonomia autovehiculului
viteza maximă și capacitatea bateriei
Tabelul 11 Date tehnice ale modelelor similare alese
Număr autovehicul
Model Autonomie[km]
Viteza maximă [km]
Capacitatea bateriei[kWh]
Timp de icircncărcare [h]
Puterea maximă[kW]
1 Fiat Doblo Electric
150 120 43 8 50
2 Fiat Fiorino Electric
140 115 39 8 56
3 Ford Transit Connect Electric
130 120 28 8 40
4 Peugeot eBipper
120 100 20 85 40
5 Peugeot ePartner
120 100 27 9 35
6 Renault Kangoo ZE
140 130 22 8 44
7 Nissan e-NV200
170 150 45 10 50
8 Citroeumln Berlingo
140 110 39 9 28
Icircn tabelul 11 sunt prezentate modele similare alese icircn funcţie de autonomia viteza
maximă icircn palier și capacitatea bateriei Se observă cum autonomia variază de la 100 la 170 km
viteza maximă de la 100 la 150 kmh și capacitatea bateriei de la 20 la 45 kWh
122 Analiza modelelor similare icircn funcţie de parametri masici
Icircn urma consultării site-urilor producătorilor de autovehicule au fost extrase şi
centralizate icircn Tabelul 12 masa utilă masa proprie masa totală autorizată şi masa liniară
Tabelul 12 Principalii parametri masici
Număr autovehicul
Model Masa utilă[kg]
Masa proprie [kg]
Masa totală autorizată [kg]]
Masa liniară [kgmm]
1 Fiat Doblo Electric
500 1990 2490 046
2 Fiat Fiorino Electric
480 1700 2180 043
3 Ford Transit Connect Electric
460 2270 2730 049
4 Peugeot eBipper
375 1700 2075 043
5 Peugeot ePartner
350 2185 2535 049
6 Renault Kangoo ZE
650 2120 2770 050
7 Nissan e-NV200
700 2350 3050 051
8 Citroeumln Berlingo
500 1950 2450 048
Masa liniară a fost calculată cu relația 11[8]
Masa liniară=Masa proprie
Lungimea[kgmm] (11)
Se poate observa icircn Tabelul 12 cum masa utilă variază de la 350 la maxim 700 kg și masa
proprie variază de la 2075 la 3050 kg
Pe baza tabelului 12 se vor realiza următoarele histograme pentru a se observa variaţia
parametrilor de la un model la altul şi pentru a se observa numărul cel mai mare de modele
similare care au aceşti parametri
1 Histograma H1- Masa utilă a autovehiculelor
350-450 450-550 550-650 650-750 Masa utilă[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
1
4
1 1
Variaţia masei utile
Nr Modele
Din Histograma 1 se observă că cele mai multe modele similare au masa utilă cuprinsă icircntre
valorile 450-550 kg
2 Histograma H2- Masa proprie a autovehiculelor
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Figura 19 Ford Ecostar Electric
Ford Ecostar a fost o maşină electrică experimentală sub forma unui mic van livrare fabricat icircntre
anii 1992-1996 şi avea o baterie de sodiu-sulf icircn podea care cacircntărea 354 kg Bateria alimenta un
motor electric trifazat amplasat sub capotă
12 Analiza principalilor parametrii ai modelelor similare alese
Icircn urma studiului realizat s-au ales şi s-au centralizat principalii parametrii dimensionali masici
şi de performanţă icircn vederea stabilirii parametrilor autovehiculului ce urmează a fi proiectat
121 Analiza modelelor similare după autonomie viteza maximă capacitatea bateriei timp de
icircncărcare şi puterea maximă
Icircn urma analizei modelelor similare și a datelor tehnice furnizate de site-urile oficiale ale
producătorilor a fost icircntocmit tabelul 11 cu date tehnice despre autonomia autovehiculului
viteza maximă și capacitatea bateriei
Tabelul 11 Date tehnice ale modelelor similare alese
Număr autovehicul
Model Autonomie[km]
Viteza maximă [km]
Capacitatea bateriei[kWh]
Timp de icircncărcare [h]
Puterea maximă[kW]
1 Fiat Doblo Electric
150 120 43 8 50
2 Fiat Fiorino Electric
140 115 39 8 56
3 Ford Transit Connect Electric
130 120 28 8 40
4 Peugeot eBipper
120 100 20 85 40
5 Peugeot ePartner
120 100 27 9 35
6 Renault Kangoo ZE
140 130 22 8 44
7 Nissan e-NV200
170 150 45 10 50
8 Citroeumln Berlingo
140 110 39 9 28
Icircn tabelul 11 sunt prezentate modele similare alese icircn funcţie de autonomia viteza
maximă icircn palier și capacitatea bateriei Se observă cum autonomia variază de la 100 la 170 km
viteza maximă de la 100 la 150 kmh și capacitatea bateriei de la 20 la 45 kWh
122 Analiza modelelor similare icircn funcţie de parametri masici
Icircn urma consultării site-urilor producătorilor de autovehicule au fost extrase şi
centralizate icircn Tabelul 12 masa utilă masa proprie masa totală autorizată şi masa liniară
Tabelul 12 Principalii parametri masici
Număr autovehicul
Model Masa utilă[kg]
Masa proprie [kg]
Masa totală autorizată [kg]]
Masa liniară [kgmm]
1 Fiat Doblo Electric
500 1990 2490 046
2 Fiat Fiorino Electric
480 1700 2180 043
3 Ford Transit Connect Electric
460 2270 2730 049
4 Peugeot eBipper
375 1700 2075 043
5 Peugeot ePartner
350 2185 2535 049
6 Renault Kangoo ZE
650 2120 2770 050
7 Nissan e-NV200
700 2350 3050 051
8 Citroeumln Berlingo
500 1950 2450 048
Masa liniară a fost calculată cu relația 11[8]
Masa liniară=Masa proprie
Lungimea[kgmm] (11)
Se poate observa icircn Tabelul 12 cum masa utilă variază de la 350 la maxim 700 kg și masa
proprie variază de la 2075 la 3050 kg
Pe baza tabelului 12 se vor realiza următoarele histograme pentru a se observa variaţia
parametrilor de la un model la altul şi pentru a se observa numărul cel mai mare de modele
similare care au aceşti parametri
1 Histograma H1- Masa utilă a autovehiculelor
350-450 450-550 550-650 650-750 Masa utilă[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
1
4
1 1
Variaţia masei utile
Nr Modele
Din Histograma 1 se observă că cele mai multe modele similare au masa utilă cuprinsă icircntre
valorile 450-550 kg
2 Histograma H2- Masa proprie a autovehiculelor
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
8 Citroeumln Berlingo
140 110 39 9 28
Icircn tabelul 11 sunt prezentate modele similare alese icircn funcţie de autonomia viteza
maximă icircn palier și capacitatea bateriei Se observă cum autonomia variază de la 100 la 170 km
viteza maximă de la 100 la 150 kmh și capacitatea bateriei de la 20 la 45 kWh
122 Analiza modelelor similare icircn funcţie de parametri masici
Icircn urma consultării site-urilor producătorilor de autovehicule au fost extrase şi
centralizate icircn Tabelul 12 masa utilă masa proprie masa totală autorizată şi masa liniară
Tabelul 12 Principalii parametri masici
Număr autovehicul
Model Masa utilă[kg]
Masa proprie [kg]
Masa totală autorizată [kg]]
Masa liniară [kgmm]
1 Fiat Doblo Electric
500 1990 2490 046
2 Fiat Fiorino Electric
480 1700 2180 043
3 Ford Transit Connect Electric
460 2270 2730 049
4 Peugeot eBipper
375 1700 2075 043
5 Peugeot ePartner
350 2185 2535 049
6 Renault Kangoo ZE
650 2120 2770 050
7 Nissan e-NV200
700 2350 3050 051
8 Citroeumln Berlingo
500 1950 2450 048
Masa liniară a fost calculată cu relația 11[8]
Masa liniară=Masa proprie
Lungimea[kgmm] (11)
Se poate observa icircn Tabelul 12 cum masa utilă variază de la 350 la maxim 700 kg și masa
proprie variază de la 2075 la 3050 kg
Pe baza tabelului 12 se vor realiza următoarele histograme pentru a se observa variaţia
parametrilor de la un model la altul şi pentru a se observa numărul cel mai mare de modele
similare care au aceşti parametri
1 Histograma H1- Masa utilă a autovehiculelor
350-450 450-550 550-650 650-750 Masa utilă[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
1
4
1 1
Variaţia masei utile
Nr Modele
Din Histograma 1 se observă că cele mai multe modele similare au masa utilă cuprinsă icircntre
valorile 450-550 kg
2 Histograma H2- Masa proprie a autovehiculelor
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Se poate observa icircn Tabelul 12 cum masa utilă variază de la 350 la maxim 700 kg și masa
proprie variază de la 2075 la 3050 kg
Pe baza tabelului 12 se vor realiza următoarele histograme pentru a se observa variaţia
parametrilor de la un model la altul şi pentru a se observa numărul cel mai mare de modele
similare care au aceşti parametri
1 Histograma H1- Masa utilă a autovehiculelor
350-450 450-550 550-650 650-750 Masa utilă[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
1
4
1 1
Variaţia masei utile
Nr Modele
Din Histograma 1 se observă că cele mai multe modele similare au masa utilă cuprinsă icircntre
valorile 450-550 kg
2 Histograma H2- Masa proprie a autovehiculelor
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
1600-1900 1900-2200 2200-2500 Masa proprie[kg]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
2
Variaţia masei proprii
Nr Modele
Din Histograma 2 se observă că cele mai multe modele similare au masa proprie cuprinsă icircntre
valorile 1900-2200 kg
123 Analiza principalilor parametrii dimensionali şi a numărului de locuri
Icircn Tabelul 13 au fost extrase și centralizate dimensiunile exterioare şi dimensiunile care
reflectă organizarea generală a autovehiculelor precum şi numărul de locuri al fiecărui
autovehicul
Tabelul 13 Parametrii dimensionali şi numărul de locuri ale autovehiculelor similare
Model Lungimea totală[mm]
Lătimea totală[mm]
Icircnălţimea totală[mm]
Ampatament[mm]
Ecartament faţăspate[mm]
Garda la sol[mm]
Consola faţăspate[mm]
Nr de locuri
1 Fiat Doblo Electric
4253 1831 1722 2583 14951500 163 900790 2
2 Fiat Fiorino Electric
3865 1720 1715 2195 13901410 150 820730 2
3 Ford Transit Connect Electric
4597 2014 1956 2664 15051552 160 861749 2
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
4 Peugeot eBipper
3864 2019 1721 2500 13901410 150 805705 2
5 Peugeot ePartner
4380 2112 1828 2550 14901420 165 810715 2
6 Renault Kangoo ZE
4213 1829 1805 2695 15211533 160 807709 2
7 Nissan e-NV200
4560 2011 1858 2725 15601575 165 846790 2
8 Citroeumln Berlingo
4628 1810 1801 2690 14201440 160 820600 2
Din Tabelul 13 se poate observa cum ecartamentul spate este mai mare decacirct
ecartamentul faţă pentru a se crea un spaţiu de icircncărcare cacirct mai mare Garda la sol variază de la
150 la 160 mm Ampatamentul are valori ce depăşesc 2000 mm pacircnă la maxim 2725 mm
Lungimea variază de la 3865 pacircnă la 4597 mm iar lăţimea de la 1720 pacircnă la 2112 mm
3 Histograma H3- Lungimea totală a autovehiculelor
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
3800-4200 4200-4600 4600-5000 Lungime totală [mm]0
1
2
3
4
5
6
1
5
1
Variaţia lungimii totale
Nrmodele
Din Histograma 3 se observă că cele mai multe modele similare au lungimea cuprinsă icircntre
valorile 4200 ndash 4600 mm
4 Histograma H4- Lățimea totală a autovehiculelor
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
1500-1800 1800-2100 2100-2400 Lăţime totală[mm]0
1
2
3
4
5
6
7
0
6
1
Variaţia lăţimii autovehiculelor
Nrmodele
Din Histograma 4 se observă că cele mai multe modele similare au lățimea totală cuprinsă icircntre
1800-2100 mm
5 Histograma H5- Icircnălţimea totală a autovehiculelor
1660-1760 1760-1860 1860-1960 Inaltimea [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
2
4
1
Variaţia icircnălţimii totale a autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 5 se observă că cele mai multe modele similare au icircnălţimea cuprinsă icircntre
1760-1860 mm
6 Histograma H6- Ampatamentul autovehiculelor
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
2200-2400 2400-2600 2600-2800 Ampatament [mm]0
05
1
15
2
25
3
35
4
45
0
3
4
Variaţia ampatamentului autovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 6 se observă că cele mai multe modele similare au ampatamentul cuprins icircntre
2400-2600 mm
7 Histograma H7- Ecartament faţă
1260-1360 1360-1460 1460-1560 Ecartament faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
2
5
Variaţia ecartamentului faţă
Nr Modele
Din Histograma 7 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul faţă cuprins
icircntre 1460-1560 mm
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
8 Histograma H8- Ecartamentul spate
1340-1420 1420-1500 1500-1580 Ecartament spate[mm]
0
05
1
15
2
25
3
35
2 2
3
Variaţia ecartamentului spate a au-tovehiculelor
Nr Modele
Din Histograma 8 se observă că cele mai multe modele similare au ecartamentul spate cuprins
icircntre 1500-1580 mm
9 Histograma H9- Garda la sol
145-155 155-165 165-175 Garda la sol [mm]0
1
2
3
4
5
6
7
1
6
0
Garda la sol
Nr Modele
Din Histograma 9 se observă că cele mai multe modele similare au garda la sol cuprinsă icircntre
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
155-165 mm
10 Histograma H10- Consola faţă
750-800 800-850 850-900 Consola faţă [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola faţă
Nr Modele
Din Histograma 10 se observă că cele mai multe modele similare au consola faţă cuprinsă icircntre
valorile 800-850 mm
11 Histograma H11- Consola spate
650-700 700-750 750-800 Consola spate [mm]0
1
2
3
4
5
6
0
5
2
Consola spate
Nr Modele
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Din Histograma 11 se observă că cele mai multe modele similare au consola spate cuprinsă icircntre
valorile 700-750 mm
13 Stabilirea tipului de automobil ce se va proiecta
Pe baza analizelor făcute pe modelele de automobil similare se poate stabili tipul de
autovehicul cu caracteristicile sale ce urmează să fie proiectat Pentru acesta se alege un model
preferenţial ale cărui caracteristici vor predomina icircn proiectarea automobilului impus prin temă
Se va proiecta un autoturism cu tipul de caroserie furgon cu 2 locuri tracțiune faţă
sistem de propulsie electric viteza maximă constructivă de 120 kmh cu sarcina utilă de 450 kg
și o autonomie de 150 km
Determinarea parametrilor dimensionali și masici ai autovehiculului se va face prin
metoda intervalului de icircncredere
Etapele metodei intervalului de icircncredere[10]
a) Calculul mediei valorilor cunoscute de la modelele similare alese pentru parametrul xj
(12)
icircn care xj este valoarea cunoscută a parametrului de la modelul j iar Nms este numărul de
modele similare la care se cunoaște valoarea parametrului x
b) Calculul abaterii medii pătratice a valorilor parametrului respectiv
(13)
c) Calculul coeficientului de variație al valorilor parametrului respectiv
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
(14)
d) Determinarea intervalului de icircncredere pe baza inegalității
k=Nms-1 (15)
(16)
t(0958)=2306 [4tab IV] (17)
e) Alegerea valorii parametrului din interval xϵIx
131 Alegerea principalilor parametrii dimensionali exterior
Icircn urma calculelor efectuate au rezultat următorii parametrii dimensionali prezenţi icircn Tabelul 14
Tab 14 Valoarea principalilor parametri dimensionali exteriori
ParametruValori
xj
[mm]
Valoare medie [mm]
Abaterea medie
pătraticăSx[mm]
Coeficientul de variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[mm]
Lungimea totală
4253
3865
4597
3864
4380
4213
4560
4628
4295 306 714 4038-45514295
Lăţimeatotală
1831
1720
2014
1918 137 716 1803-2033 1969
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
2019
2112
1892
2011
1810
Icircnălțimeatotală
1722
1715
1956
1721
1828
1805
1858
1801
1800 82 460 1731-1870 1792
Ampatamentul
2583
2195
2664
2500
2550
2695
2725
2690
2575 172 6702430-2719 2673
Ecartament faţă
1495
1390
1505
1390
1490
1471 63 431 1418-1524 1505
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
1521
1560
1420
Ecartament spate
1500
1410
1552
1410
1420
1533
1575
1440
1480 68 459 1423-1536 1522
Consola faţă
900
820
861
805
810
807
846
820
833 33 399 805-861 831
Consola spate 790
730
749
705
715
709
790
723 60 832 673-774 743
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
600
S-a folosit metoda intervalului de icircncredere și s-au ales următoarele valori pentru automobilul
ce se va proiecta
Lungimea totală 4295
Lățimea 1969
Icircnălţimea 1792
Ampatament 2673
Ecartament faţă 1505
Ecartament spate 1522
Consola faţă 831
Consola spate 743
132 Alegerea principalilor parametrii masici
Tabelul 15 Repartiţia masei liniare pentru modele similare
ParametruValori
xj
[kg]
Valoare
medie [kg]
Abaterea medie
pătraticăSx[kg]
Coeficientul de
variație al valorilor
Cvx
Intervalul de icircncredere
Ix
xales
[kgmm]
Masa proprieliniară
046043049043049050051048
047 004 647 044-050047
Deoarece masa proprie m0 a autovehicului ales este de 1990 kg se alege pentru autovehiculul ce
urmează a fi proiectat o masă proprie de 2018 kg
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Masa totală a autovehicului este [9]
ma=mu+m0[kg ] (19)
mu ndash masă utilă
ma- masă totală
ma= 2018+450=2568 kg
14 Determinarea formei și a spațiului util inclusiv a interiorului spațiului de conducere
141 Principalele dimensiuni interioare ale automobilelor
Dimensiunile interioare ale automobilului au ca obiectiv prezentarea următoarelor
caracteristici dimensionale
a) Organizarea şi dimensiunile postului de conducere
b) Amplasarea scaunului pentru pasager şi dimensiunile acestuia
c) Dimensiunile volumului util (furgon)
d) Dimensiunile impuse de construcţia şi organizarea automobilului Organizarea şi
dimensiunile postului de conducere amplasarea scaunului pentru pasager se stabilesc şi se
verifică cu ajutorul manechinului bidimensional rdquo[11]
142 Manechinul bidimensional şi postul de conducere
Manechinul bidimensional se execută la scară din folie de dural sau plastic acrilic şi reprezintă
conturul fizic al unui adult de sex masculin
Sunt folosite trei manechine diferențiate prin lungimile segmentelor piciorului ls pentru gambă
şi lt pentru coapsă deoarece s-a constatat că dimensiunile torsului variază nesemnificativ Cele
trei manechine sunt simbolizate prin procentajele 10 50 90 procente Semnificaţia acestui
procentaj este următoarea pentru manechinul cu procentaj 90 icircnseamnă că dintr-un număr de
adulţi 90 dintre ei au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 50 50
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin pentru manechinul cu procentaj 10 10
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
din numărul de adulţi au lungimile segmentelor ls şi lt mai mici sau cel mult egale cu lungimile
corespunzătoare acestei tipodimensiuni de manechin Numărul de adulți s-a stabilit dupa criterii
staticerdquo[11]
Tabel 16 Tipodimensiunile manechinelor bidimensionale[11]
Tipodimensiunea manechinului
[procentaje]
10 50 90
ls [mm] 390 417 444
lt [mm] 408 432 456
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Figura 110 Dimensiunile manechinului 50
Figura 111 Dimensiunile manechinului 90
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Poziţia manechinului pe scaunul șoferului este definită de dimensiunile a și b (poziţia
articulației H a şoldului faţă de partea verticală a panoului despărţitor de compartimentul
motorului respectiv faţă de podea) de unghiul α dintre axa torsului rezemat pe scaun și verticala
şi δ care reprezintă unghiurile principalelor articulaţii (şold genunchi şi respectiv gleznă) ale
manechinului bidimensional Manechinul icircn această poziţie este prezentat icircn figura de mai sus
Manechinul bidimensional este construit la dimensiunile maxime tocmai pentru a cuprinde
icircntreaga gamă de dimensiuni ale posibilului conducător auto Icircn figura 112 sunt prezentate
dimensiunile din amenajarea interioară a autoturismelor
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Figura 112 Amenajarea interioară a postului de conducere
Tabelul de valori recomandate pentru α β γ δ
Tabel 17 Amenajarea interioară a autoturismelor[11]
Tipul automobilului Autocamion Autoturism
α 20-30 20-30
β 95-120 60-110
γ 95-120 80-170
δ 90-110 75-130
bdquoCaroseria de securitaterdquo se obţine prin următoarele măsuri rigidizarea construcţiei fără
reducerea vizibilităţii folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan şi pereţii laterali
montarea unor macircnere pentru uşi şi macarale pentru geamuri fără proeminenţe montarea unor
bdquoair-bagrdquo-uri frontale şisau laterale tapisarea butucului volanului a bordului şi a parasolarelor
folosirea unei coloane de direcţie telescopice şi a unui volan uşor deformabil icircn direcţie axială
montarea parbrizului astfel icircncacirct la deformarea caroseriei geamul să sară icircn exteriorul
automobilului
Dimensiunile principale ale postului de conducere şi limitele de amplasare a organelor de
comandă manuală la autoturisme şi vehicule utilitare se aleg conform STAS 66891-81 astfel
icircncacirct acestea să fie icircn permanenţă icircn raza de acţiune determinată de dimensiunile antropometrice
ale conducătorului
Icircn figura 111 sunt prezentate după recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile postului
de conducere iar icircn tabelul 18 sunt prezentate limitele de modificare ale acestor mărimi
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Tabel 18 Limitele de modificare ale dimensiunilor postului de conducere[11]
Nr crt DimensiuneaLimita de modificare
Valoarea aleasă
1Unghiul de icircnclinare
spre icircnapoi β9hellip33 14
2Distanța verticală de la
punctul R la punctul călcacirciului Hz[mm]
130hellip320 320
3Cursa orizontală a
punctului R[mm] HxMin 130 770
4Diametrul volanului
D[mm]330hellip600 330
5Unghiul de icircnclinare al
volanului α10hellip70 45
6Distanța orizontală
icircntre centrul volanului Wx
660hellip152 654
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
7
Distanța verticală icircntre centrul volanului și punctul călcacirciului
Wz[mm]
530hellip838 530
Figura 113 Manechinul bidimensional amplasat la postul de conducere
15 Icircntocmirea schiţei de organizare generală a autovehiculului
Pentru icircntocmirea schiţei de organizare generală se desenează autovehiculul ce urmează a
fi proiectat cu programul AutoCAD 2D la o scară standardizată 110 după dimensiunile stabilite
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
anterior şi se cotează pe desen Se realizează 4 vederi din faţă din spate din lateral şi de sus
(Anexa 1)
Principalele subansambluri se simbolizează si se desenează icircn raport cu un sistem de
coordonate xOz avacircnd centrul la intersecţia dintre calea de rulare si perpendiculara dusă tangent
la partea din faţă a autovehiculului pe calea de rulare pentru a se putea observa amplasarea
acestora şi dimensiunile spaţiului destinat acestora De precizat este soluţia de organizare care icircn
acest caz este totul faţărdquo
16 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului
Centrul de greutate influenţează manevrabilitatea autovehiculului şi stabilitatea acestuia
ceea ce icircnseamnă că este foarte important din punct de vedere al dinamicităţii autovehiculelor
Pentru determinarea poziţiei centrului de greutate se foloseşte metoda discretizării care
constă icircn asocierea subansamblurilor autovehiculului cu forme geometrice simple (cercuri
pătrate triunghiuri dreptunghiuri) iar intersecţia diagonalelor formelor geometrice sunt
considerate centrele de greutate Determinarea centrului de greutate al autovehiculului se
realizează icircn două situaţii autovehiculul icircn ordine de mers (motorul complet echipat plus
şoferul) şi la sarcină utilă maximă
Motorul electric este dispus transversal deasupra punţii faţă icircmpreună cu
variatorul diferenţialul şi reductorul astfel se foloseşte soluţia totul faţărdquo Bateriile se vor
poziţiona icircntre cele două punţi mai precis de sub scaunele din faţă pacircnă aproape de puntea spate
Roata de rezervă se poziţionează icircn consola spate Este nevoie şi de o baterie de 12V pentru
alimentarea consumatorilor luminile de la bord faruruile stopurile etc Pentru aflarea centrului
de masă al automobilului este necesar să se afle centrul de masă al fiecărui subansamblu şi
centrul de masă al caroseriei atacirct la sarcină utilă nulă cacirct şi la sarcină utilă maximă
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Centrul de greutate al automobilului este dat de relaţiile (110) [12] şi (111)[12] icircn care mj este
masa subansamblului j icircn kilograme iar xj şi zj sunt coordonatele centrului de greutate al
subansamblului j faţă de sistemul de referinţă XOZ ales icircn milimetri
(110) şi (111)
Icircn figura 114 este prezentată discretizarea principalelor subansambluri ale
autovehiculului Se ţine cont că la discretizare toate celelalte componente care se găsesc pe
autovehicul fac parte din caroserie aşadar la calcularea centrului de greutate şi la estimarea
masei se adaugă la caroserie
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Figura 114 Discretizarea principalelor subansambluri ale autovehiculului
Icircn tabelul 19 sunt prezentate formele elementelor discretizate
Tabelul 19 Discretizarea subansamblelor autovehiculului
Elementul discretizat
Forma Simbolizarea centrului de greutate specific subansamblului
Caroseria G11
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Roată de rezervă G1
Punte spate
G2
Roţi spate
G3
Bateria
G4
Punte faţă
G6
Roţi faţă
G5
Reductorul
G7
Variatorul
G9
Icircncărcătorul
G10
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Motor electric
G8
Tabelul 110 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Pozițiasubansamblului
Nrcrt Denumire subansamblu Masa [kg] X Z mX mZ1 Caroseria 1175 21379 8961 25120325 105291752 Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 8394753 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 102205 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11 Motor electric 51 5937 4473 302787 22812312 Conducător 75 18649 9221 1398675 691575
Total 2018 430961455 14423803
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg= 2135586992 mmZg= 7147573092 mm
După cum se observă centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers se află pe
axa X la 213559 mm faţă de partea cea mai din faţă a autovehicului și pe axa Z la 71476 mm
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Figura 115 Centrul de greutate al autovehiculului icircn ordine de mers
Tabelul 111 Determinarea centrului de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
Nrcrt
Denumire subansamblu
Masa [kg] X Z mX mZ
1 Caroseria 1175 21379 8961 2512033 1052918
2Roata de rezervă 175 3882 4797 67935 839475
3 Punte spate 60 35128 4659 210768 279544 Roți spate 35 3510 292 122850 10220
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
5 Bateria 435 25292 3978 1100202 1730436 Punte față 80 8303 4573 66424 365847 Roți față 35 8328 292 29148 102208 Reductor 27 7144 4077 192888 1100799 Variator 65 5891 6658 382915 43277
10 Icircncărcător 21 3329 7496 69909 157416
11Motor electric 51 5937 4473 302787 228123
12 Conducător 75 18649 9221139867
5 691575
13 Pasager 75 18649 9221139867
5 69157514 Masa utilă 375 32973 10939 1236488 4102125
Total 2468 5685970 1921750
Icircn acest caz se consideră masa utilă şi pasagerul
x- cota pe axa X a subansamblului [mm]
z- cota pe axa Z a subansamblului [mm]
mx- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa X [mmkg]
mz- produsul dintre masa subansamblului și cota pe axa Z [mmkg]
Xg1= 2303877mmZg1= 778667mm
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
După cum se observă poziţia centrului de greutate se modifică odată cu icircncărcarea
autovehicului aşadar la sarcină utilă maximă centrul de greutate are coordonatele pe X 230387
mm şi pe Z 77866 mm Centrul de greutate s-a deplasat mai sus şi mai spre partea din spate a
autovehicului
Figura 116 Centrul de greutate al autovehiculului la sarcină utilă maximă
17 Determinarea icircncărcărilor pe punţi
Determinarea icircncărcărilor pe punţi se realizează icircn cele două cazuri
-autovehiculul icircn ordine de mers
-autovehiculul la sarcină utilă maximă
171 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află icircn ordine de mers
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor se folosesc formulele[12]
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
G10=G 0 ∙b0
L[daN ] (112)
G20=G0 ∙a0
L[daN ] (113)
unde
G10 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
G20 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este gol [daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b0 ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
G0 = mn g = 2018 981 = 1979658 daN
mn ndash masa autovehiculului icircn ordine de mers [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G10=1979 ∙13752673
=101801 daN
G20=1979∙13012673
=96321 daN
G10 [ ]=1018∙1001979
=5144
G20 [ ]=96321∙100
1979=4856
Din distribuţia icircncărcărilor pe punţi se observă că puntea faţă este mai icircncărcată şi acest
lucru era de aşteptat deoarece soluţia de organizare generală este totul faţărdquo
172 Determinarea icircncărcărilor pe punţi cacircnd autovehiculul se află la sarcină utilă maximă
Pentru a se determina valorile icircncărcărilor punţilor la sarcină utilă maximă se folosesc
formulele[12]
G1=Ga ∙bL
[daN ] (114)
G2=Ga ∙aL
[daN ] (115)
unde
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
G1 ndash icircncărcarea punţii faţă atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă [daN]
G2 ndash icircncărcarea punţii spate atunci cacircnd autovehiculul este icircncărcat cu sarcina utilă maximă
[daN]
L ndash ampatamentul [mm]
a ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii faţă [mm]
b ndash distanţa de la centrul de masă al autovehiculului pacircnă la centrul petei de contact al pneului
roţii spate [mm]
Ga = ma g = 2568 981 = 251921 daN
ma ndash masa autovehiculului icircncărcat cu sarcina utilă maximă [kg]
g ndash acceleraţia gravitaţională [ms2]
G1=2519 ∙11782673
=111013 daN
G2=2519 ∙14982673
=141169 daN
G1 [ ]=1110 ∙1002519
=4406
G2 [ ]=1411 ∙1002519
=5594
La sarcină utilă maximă se observă cum icircncărcările pe punţi diferă adică se descarcă
puntea faţă şi se icircncarcă puntea spate datorită poziţionării masei utile icircn partea din spate a
autovehiculului
Tabelul 112 Tabel cu centralizarea valorilor icircncărcărilor pe punţi
Punte caz de icircncărcare Icircncărcare punte [daN] Icircncărcare punte []G10 1018 5144G20 96321 4856G1 111013 4406G2 141169 5594
18 Alegerea pneurilor autovehiculului
Se calculează icircncărcarea statică pe pneu corespunzătoare sarcinii utile maxime
calculate cu formula[12]
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Z pj=G j
N pnj [N] (116)
icircncărcarea de la puntea jj = 12Np
unde
Gj ndash icircncărcarea statică a punţii j
Npnj ndash numărul de pneuri la puntea j
Np ndash numărul de punţi
După icircnlocuirea valorilor din formula (116) icircn cazul icircn care autovehiculul este
-icircn ordine de mers se obţin următoarele valori Zp01=5090 N şi Zp02=4816 N
-la sarcină totală maximă Zp1=5550 N şi Zp2=7058 N
Capacitatea portantă necesară a pneului (icircncărcarea radială maximă suportată de acesta)
Qpnec=
( max Z pj )k g [N] (117)
unde k g=0 90 pentru autoturisme
Qpnec = 784222 N ceea ce rezultă o masa de 800 kg adică un indice de sarcină de 100 Icircn urma
analizei şi a consultării mai multor cataloage de tipodimensiuni de pneuri s-a ales următorul tip
de pneu
Figura 117 Pneul ales [13]
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
Se observă din tipodimensiunea pneului ales următoarele caracteristici ale acestuia
- lăţimea pneului Bu = 195 mm
-raportul nominal de aspect ρna = 065
-construcţia anvelopei R ndash radială
-diametrul jantei 16 inch
-indicele de sarcină 100
-indicele de viteză M ndash 190 kmh
Figura 118 Principalele caracteristici ale pneului [13]
Se observă că pneul ales se icircncadrează icircn clasa E din punct de vedere al coeficientului de
rezistență la rulare Conform noilor reglementări introduse icircn mod obligatoriu icircncepacircnd cu anul
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-
2012 pe tot teritoriul Uniunii Europene pneurile sunt icircncadrate icircn clase de la A pacircnă la G icircn
funcţie de eficienţă Pentru consum este mai puţin eficient datorită capacităţii sale de icircncărcare
dar din punct de vedere al zgomotului şi al aderenţei este situat la clasa B o clasă eficientă dar
nu cea mai bună Nivelul de zgomot la rulare este de 69 dB
- Citroeumln Berlingo electric este o autoutilitară cu o viteză maximă de 110 kmh utilizată de către serviciul poştal francez
-