tema dinamica i

8/3/2019 Tema Dinamica I

1/18

Universitatea din PitetiFacultatea de Mecanic i Tehnologie

TEM DE CAS

LA DINAMICA AUTOVEHICULELOR

Student :Sectia : I. T. T.Grupa : 3.1.3.


2/18

CAPITOLUL 1 : Studiul soluiilor similare si a tendinelor dedezvoltare a autovehiculelor similare cu cel primit prin tema de

proiect.

1.1. Soluii similare. Identificarea a cel puin 10-15 soluii de autovehiculeexistente in lume, similare cu cel primit prin tema de proiect.

A1- Alfa Romeo 24 V, Q4 159 3.2 JTS V6

A2- Audi A4 Avant 1,8T quattro

A3- BMW 330xd

A4- Chrysler 300C Touring 2.5 AWD

A5-Honda Legend 3.5 V6 SH-AWD

A6-Jaguar X-Type V6 2.5

A7-Lexus LS 600h

A8- Mazda 62.3 MZR AWD Sport Kombi

A9 Mercedes-Benz E 280 CDI T4-MATIC

A10- Mitsubishi Lancer Evolution VIII 2.0 16V

A11- Seat Leon 1.8T 20V 4x4

A12- Subaru Impreza 2.0 WRX

A13- Skoda Octavia Combi 2.0 FSI 4X4

A14- Volkswgen Golf 2.0 TDI 4Motion

A15- VOLVO S60 2.5T AWD


3/18

Cilindree[cm

3]

Pute

rekwlarot/min

Momentmoto

rNmlarot/min

Dimensiu

neaanvelopelor

Am

patament[mm]

Ecar

tamentfata[mm

Ecartamentspate[mm]

Lungime[mm]

Latime[mm]

Inaltime[mm]

M

asaproprie[kg]

Masatotala[kg]

Acceleratie0-100km/h[s]

Vitezamaxima[km/h]

3195 1916300

3224500

225/50R 17 W

2700 1579 1593 4660 1830 1422 1815 2260 7,0 226

1781 120

5700

225

1950

205/55

R 16 W

2648 1522 1522 4586 1772 1427 1520 2070 8,9 223

2993 1504000

4101500

225/45R 17 W

2725 1471 1481 4471 1739 1434 1725 2150 7,7 224


4/18

3581 1836400

3403800

225/60R 18 W

3048 1600 1604 5015 1880 1507 1902 2355 9,2 220

3471 2176200

3515000

235/50ZR 17

2800 1580 1591 4957 1847 1452 1864 2310 7,3 226

2495 144

6800

241

3000

205/55

R 16 V

2710 1522 1537 4672 1789 1430 1570 2060 8,3 225

4969 2906400

520400

245/45R 19 Y

2970 1610 1610 5030 1875 1480 2270 2730 6,3 225

2261 1196500

2054000

215/45R 17 W

2675 1540 1540 4700 1780 1490 1605 2025 12,3 223

2987 1404000

4401400

225/55R 16 W

2854 1557 1552 4888 1822 1509 1965 2540 9,0 226

0 1997 1956500

3553500

235/45ZR 17

2625 1515 1515 4490 1770 1450 1547 1885 6,1 226

1 1781 1325500

2351950

205/55R 16 W

2513 1513 1494 4184 1742 1457 1462 1912 7,8 224

2 1994 1655600

3004000

215/45R 17 W

2525 1485 1480 4415 1740 1440 1490 1850 5,9 226

3 1984 1106000

2003500

195/65R 15 V

2578 1525 1514 4572 1769 1520 1505 2090 9,7 225

4

5

1968

2521 1545000

3201750

3201500

195/65R 15 V

205/55R 16 W

2578

2715

1539

1563

1528

1560

4204

4576

1759

1804

1485

1428

1416

1633

2020

2060

9,5

7,3

224

225

1.2 Tendinte de dezvoltare.

Directiile de dezvoltare au in vedere sa sublinieze orientarea generala in ceea ce priveste modul de organizare a familiei de autovehicule studiate, modul dedispunere a motorul, organizarea si tipul transmisiei, constructia sistemelor si ainstalatiilor auxiliare, amenajarea interioara, etc.

1.2.1 Tendinte de dezvoltare a autoturismelor.

Autoturismele, definite ca fiind autovehicule destinate transportului de persoane,

avand o capacitate de cel mult opt locuri, au stat si stau in permanenta in atentiamarelui public, a elementelor componente , se perfectioneaza permanent,urmarindu-se imbunatatirea performantelor de dinamicitate sau de franare, a

performantelor de economicitate, de stabilitate si confort, de securitate activa sipasiva, etc.

Astfel, motoarele autoturismelorau beneficiat de o atentie deosebita, eforturilede sporire a performantelor lor fiind indreptate pe multe directii: cresterea


5/18

performantelor functionale si constructive prin gestionarea electronica aregimurilor de functionare, reducerea consumului de combustibil, marirea puteriilitrice, reducerea costurilor de fabricatie, reducerea emisiilor nocive din gazele deevacuare, etc. Se remarca tendintele de aplicare tot mai frecventa a injectiei debenzina cu comanda electronica, mono sau multipunct, in detrimentul motoarelorcu carburator. Folosirea motorului Diesel pe autoturisme a devenit realista candturatiile maxime ale acestuia au depasit 4200-4400 rot/min, realizandu-seexemplare ce dezvolta 5000rot/min.

O alta preocupare constanta este aceea a crearii unor familii de motoare,pornindu-se de la un monocilindru sau de la un motor de baza, de la care, in functiede necesitati, se realizeaza o serie de motoare cu puteri si capacitati diferite, avandunele parti componente identice, procedeul favorizand folosirea tipizarii intehnologia de fabricatie si exploatare a autoturismelor.

Sistemele de injectie electronica Diesel ca si sistemele de injectie cu benzina

evolueaza permanent, fiind tot mai raspandite, datorita controlului electronic alprincipalilor parametrii: presiune, debit, cantitate de combustibil injectat, etc carecondce la cresterea performantelor functionale si economice ale motoarelorrespective.

Reducerea dimensiunilor de gabarit si a consumului de metal constituie si incontinuare, o sursa de cercetare permanenta, ea fiind realizatea prin fortareamotoarelor, cand se dezvolta puteri tot mai ridicate pe unitate de cilindree sirealizarea cinlindreei unitare cu o masa cat mai mica.

Preocuparile legate de ameliorarea formei camerei de ardere, a tubulaturii de

admisie si evacuare, a geometriei de dispunere si actionare a supapelor, anumarului, marimii si lucului lor de amplasare, a functionarii cu dispozitive dealimentare stratificata cu combustibil, a inlocuirii materialelor metalice cumateriale ceramice, a realizarii motoarelor adiabatice sau cu raport de comprimarevariabil, etc.

Ultimele realizari in domeniul alimentarii, aprinderii si arderii, care permitreglaje imbunatatite de avans si dozaj, au condus la cresterea perfomantelormotoarelor, la reducerea consumului de combustibil si a agentilor poluanti.Se facin prezent eforturi considerabile pentru limitarea emisiei de gaze nocive prinfolosirea unor dispozitive de purificare a gazelor de evacuare sau a unor

catalizatori-purificatori de gazeTransmisia autoturismelor a constituit si constituie obiectul unor continue

cercetari urmarindu-se prin solutiile constructive propuse, o cat mai buna corelareintre momentul motor activ si cel rezistent, reducerea consumului de combustibil,sporirea sigurantei si confortului de conducere. Se constata ca pe langa transmisiilemecanice clasice se folosesc si alte categorii de transmisi, cum sunt cele automate,cele cu variatie continua a raporturlui de transmitere, sau, mai nou cele electrice.


6/18

La transmisiile mecanice ale autoturismelor sunt tot mai raspandite cutiile deviteze cu cinci sau sase trepte de mers inainte, ultima treapta avand, de obiceiraportul de transmitere subunitar, fiind treapta economica.

Transmisia automata face progrese mai lente, datorita costului ridicat alfabricatiei si al consumului de combustibil sporit, in comparatie cu cel altransmisiei clasice.

Transmisia cu variatie continua a raportului de transmitere se intalneste tot maifrecvent la autoturismele de clasa mica si mijlocie, datorita asigurarii unor rapoartede transmitere care se modifica si se adapteaza continuu, automat, la modificarearezistentelor la inaintare a automobilului.

O alta preocupare tot mai raspandita, in special la autoturismele sport, la uneleautoturisme de oras si chiar la unele miniturisme, este aceea a tractiunii integrale,cu folosirea unor diferentiale interaxiale blocabile sau, mai frecvent autoblocabile,tendinta existenta deja in cazul autoturismelor tot-teren, avand ca efect cresterea

confortului de conducere si a sigurantei in exploatare, imbunatatirea capacitatii detrecere si a stabilitatii.

Suspensia autoturismelora facut obiectul unor studii aprofundate privindconditionarea reciproca dintre pneu, suspensie si calea de rulare. Aceasta au permissa se obtina, prin simularea pe calculator a fenomenelor complxe care au loc intimpul deplasarii autoturismului, o suspensie corespunzatoare pentru fiecare modelcercetat.

Suspensia mecanica clasica este supusa unor modificari permanente, urmarindu-se perfectionarea cinematicii sale, a legaturii intre suspensie si structura de

rezistenta a automobilului, a atenuarii socurilor si vibratiilor primite de la roti, acinematicii rotilor directoare, a confortului pasagerilor.Suspensia hidropneumatica, caracteristica autoturismelor fabricate de concernul

Citroen, asigura un confort optim pasagerilor, in sensul pastrarii unei pozitiiconstante a caroseriei, prin corelarea miscarilor tuturor rotilor automobilului,indiferent de calitatea caii de rulare.

Sistemul de franare cunoaste, de asemenea, preocupari intense de imbunatatire,generalizare avand sistemul de franare cu dublu circuit.

Autoturismele sun echipate fie numai cu frane disc, fie cu frane mixte, adica cufrane cu tambur la rotile din spate si cu frane disc la rotile din fata

Sistemele de franare cu control electronic, asa numitele ABS( Anty BlockindSystem), care impiedica blocarea rotilor in cazul franarilor intensive si care permit

pastrarea controlului automobilului in orice situatie, cunosc o larga utilizare, laaproape toate categoriile de automobile.

Sistemul de directie se realizeaza in solutii constructive legate de tipulsuspensiei folosite, in scopul asigurarii unei cinematici corecte rotilor de directie.


7/18

Ca tendinte actuale se remarca cresterea comoditatii de conducere si siguranteiin deplasare prin extinderea folosirii servodirectiilor si la clase mai mici deautoturisme, reducerea efectului reactiilor inverse, de la roata spre volan, etc.

Caroseria este aproape in totalitate autoportanta.Cercetarile si incercarileefectuate au condus la realizarea unor caroserii avand coeficienti aerodinamici totmai coborati. Datorita folosirii otelurilor de inalta rezistenta, cu o limita deelasticitate ridicata, rigiditatea caroseriei, factor important in ameliorarea tinutei dedrum, a fost mult imbunatatita. S-au luat masuri de reducere a greutatii proprii prininlocuirea pieselor din metal cu piese din materiale plastice sau din materialecompozite. Se imbunatatesc permanent securitatea activa si pasiva pe careautomobilul o poate asigura pietonilor, pasagerilor. Insonorizarea caroseriilor a

permis reducerea zgomotului.Se folosesc caroserii monovolum, cu doua sau trei volume, in functie de modelul

autoturismului

Pentru pneurile de autoturisme, in vederea micsorarii energiei absorbite intimpul rulajului, a amortizarii socurilor, ale cresterii sigurantei si duratei inexploatare, se folosesc noi retete la fabricarea anvelopelor si camerelor de aer, seutilizeaza diferite profiluri pentru banda de rulare. Se incearca folosirea unor

penuri fara aer in interior( pneuri Denevo, folosite de firma Dunlop) sau a unorpenuri fara camera de aer, care au in interior o solutie speciala(polygel) carevulcanizeaza instantaneu o perforare a pneului ( penuri PunctureGuard), fara saafecteze perfomantele pneului si, implicit, siguranta in deplasare.

Aparatura de bord, foloseste tot mai mult curcuite integrale cu afisaj numeric,

folosind tehnica fluorescentei in vid sau aceea cu cristale lichide, care prezinta ungrad ridicat de fiabilitate. Aparatura electronica asistata de calculator este de unreal folos. Ea supravegheaza si informeaza permanent conducatorul despre diferiti

parametri necasari conducerii in siguranta, informeaza asupra functionariiorganelor in miscare, urmareste atingerea unor limite maxime de uzura, indicaconsumul instantaneu si rezerva de combustibil, etc.

La toate autoturismele moderne este asigurat controlul electronic al motorului, alsistemului de franare cu antiblocare, al comenzilor cutiei de viteze, al suspensiei, alradarului anticoliziune si al altor sisteme.

In preocuparile specialistilor, un loc central il ocupa si dispozitivele de dirijare

ale autovehiculelor, aparatura de navigatie, aparatura de urmarie, afisare a datelor.In prezent toate marile firme constructoare de autoturisme dezvolta programe de

cercetare privin cresterea securitatii in deplasare, protectia mediului inconjurator,reducerea consumului de combustibil, dezvoltarea tehnologiilor de fabricare aautoturismelor si a cresterii calitatii acestora, miscsorarea costuriloe de productie sirespectarea termenelor stabilite pentru toate etapele de conceptie, fabricare sivanzare produs.


8/18

1.2.2 Organizarea transmisiei autovehiculelor.

Diversele solutii constructive in organizarea de ansamblu a transmisieiautovehiculelor se obtine in functie de modul de dispunere a motorului, pozitia

puntii motoare, tipul caroseriei, modul de dispunere a incarcaturii.Motorul-masina de propulsie si transmisia formeazagrupul moto-propulsor.Grupul moto-propulsor poate fi repartizat de-a lungul axei longitudinale a

automobilului sau poate fi grupat intr-un sigur loc. In functie de pozitia relativadintre axa longitudinala a autoturismului si axa de rotatie a arborelui cotit, motorul

poate fi longitudinal si transversal.

a) motor dispus longitudinal. b) motor dispus transversal.Pentru autoturisme, prevazute cu doua punti, organizarea tractiunii se poate

realizare dupa solutiile 4x2, sau 4x4, prima cifra indicand nr rotilor iar cea de-a

doua pe cel al rotilor motoare. Pntru organizarea tractiunii de tipul 4x2 punteamotoare poate fi dispusa in fata sau in spateIn tabelul de mai jos sunt prezentate principalele solutii de organizare si

dispunere a grupului motopropulsor in cazul autoturimelor.


9/18

- 4x2 sau 4x4 (fig 1) autovehicule cu dou puni (prima cifr indicnumrul total al roilor i a doua numrul roilor motoare).

fig.11.2.3) Amenajarea interioara a autovehiculelor.

Amenjarea interioar a autovehiculelor trebuie sa asigure pasagerilor aceleconditii care sa le creeze efectiv convingerea ca automobilul este a doua casa,caaici in automobil, au tot ce le trebuie ca sa se deplaseze cu maximum de confort side siguranta.

Usurinta de conducere si confortul asigurat conducatorului autovehiculului joacaun rol deosebit in asigurarea randamentului muncii sale si al cresterii gradului de


10/18

concentrare la conditiile de trafic, fapt ce conduce la cresterea sigurantei indeplasare.

In cazul autoturismelor si autobuzelor turistice, confortul oferit pasagerilorreprezinta o caracteristica functionala importanta, avand in vedere timpul petrecutin aceste autovehicule.

Folosirea tot mai accentuata in constructia autovehiculelor a sistemlorelectronice de comanda si control, a servomecanismelor sau a sistemelor automatea condus, pe de o parte, la micsorarea efortului fizic depus de conducator pentrurealizarea miscarilor necesare a fi executate, iar pe de alta parte, la crestereasigurantei in deplasare, prin imbunatatirea reactiilor conducatorului si luarea acelordecizii de optimizare a tuturor regimurilor de deplasare a autovehiculului.

In mod uzual, usurinta de conducere se considera a fi asigurata de geometriadispunerii scaunului conducatorului in raport cu comenzile si alte elemente aleautomobilului, de marimea eforturilor la comenzi, de vizibilitatea drumului.

Confortul este asigurat de calitatile scaunului, ca element izolator la vibratii sisustinator al corpului cu presiunea optima, de nivelul zgomotului interior, deeficacitatea instalatiei de incalzire si de ventilatie a caroseriei, de etansareacaroseriei la gazele de evacuare, praf si apa. Dimensiunile si forma caroseriilorautoturismelor se aleg in functie de modul in care sunt amplasate motorul, organeletransmisiei si portbagajului.

Dimensiunile interioare ale caroseriei unui autoturism influenteaza conditiileergonomice pentru conducatorul autovehiculului, comoditatea calatoriei

pasagerilor si capacitatea de a transporta diferite ncarcaturi, toate acestea trebuind

realizate pe fondul unei rezistente sporite a caroseriei, estetica si aerodinamica aformei, la un pret acceptabil.n cazul autoturismelor cabina pentru pasageri este amplasata la mijloc

ntotdeauna , pentru ca acestia sa fie ct mai bine protejati contra accidentarii.Caroseria de securitate se obtine prin urmatoarele masuri : rigidizarea constructieifara reducerea vizibilitatii , folosirea unor tapiserii de grosime mare pe tavan si

peretii laterali , montarea unor mnere pentru usi fara proeminente, folosireacoloanei de directie telescopice , montarea parbrizului astfel nct la deformareacaroseriei geamul sa sara n afara.

n fig. 1. sunt prezentate, dupa recomandarile STAS 12613-88 dimensiunile

postului de conducere , iar n tabelul 2. sunt prezentate limitele de modificare aacestor marimi .Punctul R defineste punctul de referinta al locului de asezare sireprezinta centrul articulatiei corpului si coapsei unui manechin bidimensional ,conform STAS 10666/3-76 .


11/18

Fig. 1. Dimensiunile postului de conducere.

Tabelul 2.

Nr.crt.

Dimensiunea Limita demodificare

1 Unghiul de nclinare spre napoi , , n grade 9332 Distanta verticala de la punctul R la punctul

calciului , Hz , n mm130520

3 Cursa orizontala a punctului R , n mm min. 130

4 Diametrul volanului , D , n mm 3306005 Unghiul de nclinare a volanului , , n grade 10706 Distanta orizontala ntre centrul volanului si

punctul calciului , Wx , n mm660752

7 Distanta verticala ntre centrul volanului sipunctul calciului , Wz , n mm

530838

PREZENTARE

seat leon 1.8-TURBO 20V 4X4


12/18

a)Parametrii constructivi ai autoturismuluiSeat Leon 1.8T 20V 4x4

- cu elementele constructive ce rezulta din acest capitol se vor intocmi-recomandat la scara 1:10-desenele Vedere generala si Amenajare interioara

Corespunzator tipului de autovehicul din tema de proiectare, in stransa legaturacu valorile criteriilor de analiza comparativa pentru autovehicule similare ale


13/18

segmentului de interes autovehiculului care urmeaza a fi proiectat, in cele ceurmeaza sunt prezentate principalele dimensiuni care definesc constructiaautoturismului ales.

1)Dimensiuni principale si ale capacitatii de trecere:

1. Ampatament L = 2513 mm2. Lungimea autoturismului La = 4184 mm3. Limea autoturismului l = 1742 mm4. nlimea autoturismului h = 1457 mm5. Consol fa C1 = 840 mm6. Consol spate C2 = 831 mm7. Ecartament fa E1 = 1513 mm8. Ecartament spate E2 = 1494 mm

9. Garda la sol(autoturism 4x4) hg =210-222 mm10. Raza longitudinal de trecere (autoturisme cu capacitate cilindrica mijlocie)l = 3,5-5,5 mm

11. Unghiul de trecere din fa (autoturisme) 1 = 20-30

12. Unghiul de trecere din spate (autoturisme) 2 = 15-20

2) Masa autovehicululuima = mu + m0 = 450 + 1462 = 1912 kg

Masa utila mu

= (68 + 7) * N + mbs

= (68 + 7) * 5 + 75 = 450 kgMasa proprie = 1462

Greutatea automobilului Ga = 10 * ma = 10 * 1912 = 19120 N

Greutatea utila Gu = 10 * mu = 10 * 450 = 4500 N

Greutatea proprie G0 = 10 * m0 = 10 * 1462 = 14620 N

3) Centrul de mas si coordonatele centrului de mas

G1 este greutatea care revine punii fa n condiii statice, n [N];G2 este greutatea ce revine punii spate n condiii statice, n [N];.m1 , m2 masele ce revin puntilor


14/18

G1 = GaL

b* a/L = gol: 0,45-0,54 ; incarcat: 0,49-0,55

G2 = GaL

a* b/L = 0,50 ; a/L = 0,45

G2 = 0,45 * 19120 = 8604 N

a

b

G

G =

2

1

G1 = 0,50 * 19120 = 9560 N

a = LGa

G*

2 = 2513*19120

8604= 1130,85 mm

b = L a = 2513 1130,85 = 1382,15 mm

Ga = G1 + G2 = 9560 + 8604 = 18164 N

m1 =amL

b

* = 0,5 * 1912 = 956 kgm2 = am

L

a* = 0,45 * 1912 = 860 kg

Funcie de masa repartizat punilor se poate determina masa ce revine unui pneu- pentru pneurile punii fa:

mp1= m1 / 2 = 956/ 2 = 478 kg

- pentru pneurile punii spate:

mp2 = m2 / n = 860 / 2 = 430 kg , n-nr de pneuri ale punii spate.

b)Parametrii constructivi ai autovehiculului.

Tipul motorului i parametrii motorului:

MotorSeat Leon 1.8 l turbo 20V( valve)


15/18

Putere KW la rot/min : 132 KW / 5500 rot/min.

Moment motor Nm la rot/min : 235 Nm / 1950 rot/min

Combustibil: benzina fara plumb.

PERFORMANTE

Acceleratie 0-100 km/h: 7.8 sViteza maxima: 224 km/hConsum urban: 13.1 l/100kmConsum extraurban: 7.6 l/100kmConsum mixt: 9.6 l/100km

Parametrii transmisiei:

Motorul este dispus transversal iar tractiunea este 4x4 ( tractiune integrala)

TRANSMISIE

Tip transmisie: 6 viteze manualaTractiune: 4x4Jante: 7Jx16Pneuri: 205/55 R16 W

Demultiplicare tr. I 3.778

Demultiplicare tr. II 2.062

Demultiplicare tr. III 1.455

Demultiplicare tr. IV 1.107

Demultiplicare tr. V 0.875

Demultiplicare tr. VI 0.725

Demultiplicare marsarier 3.600

Caracteristicile pneurilor.

Michelin Synchrone este cea mai sigura dintre anvelopele polivalente 4x4, cu odurata de viata cu 50% mai lunga decat a anvelopelor concurente.Ofera un


16/18

randament kilometric cu 66% mai mare, o distanta redusa de franare pe carosabilumed sau uscat.

Marimi: 205/55 R 16 W

Indicecapacitate desarcina:

94 (suporta o greutate de maxim 670 kilograme per profil)

Simbol categoriede viteza:

W (270 km/h). Autoturisme si vehicule 4x4 de putere medie si mare, cu utilizare frecv

in regim de autostrada. Indicele W este, cu foarte rare exceptii, cel mai ridicat indic

viteza disponibil la anvelopele de iarna.)

Proiectat optimpentru:

temperaturi ridicate

Pret: 489.00 LEI ( cu toate taxele incluse)

Descriereprodus:

proprietati excelente de eliminare a apei timp , reduce riscul de aquaplanare, ade

foarte buna.

profil din categoria Ultra Inalta Performanta, care ofera cea mai buna tinuta de

umed.

205/55 R 16 W

- are latimea profilului(balonajul) de 205 mm

- raport nominal de aspect

B

H100 de 70

- are structura radiala R- diametrul interior sau diametrul exterior al jan

pneului de 16 inch sau toli( 1 inch = 25,4 mm)16 * 25,4 = 406 mm

- capacitate de sarcina de 670 kg, care corespuindicelui capacitatii de sarcina 94

- apartine categoriei de viteza W- viteza max270 km/h

nlimea profilului anvelopei, H, se determina din expresia raportului nominal deaspect:

55 = BH100 = 100 205H = 0,48 * H

H = 55 / 0,48 = 114 mmD = d + 2 * H = 16 * 25,4 + 2 * 114 = 634 mm


17/18


18/18

tema dinamica i

Documents