2.4 Determinarea poziiei centrului de greutate al autovehiculului i a parametrilor de stabilitate longitudinal i transversal.

2.4.1 Determinarea poziiei centrului de mas al autovehicululuiPentru determinarea centrului de mas al autovehiculului se va alege un sistem de axe de coordonate (X,Z) care se va poziiona pe schia de organizare general. Sistemul de coordonate are originea in punctul de contact cu solul a pneului de la puntea fata, in primul rand pentru simplificarea masurarii si calcularii valorilor. Pe aceast schi se vor preciza toate centrele de greutate ale subansamblelor anlizate n capitolul 2, tabelul 2.2.Poziia centrului de greutate se va determina pentru dou cazuri.Cazul 1:automobilul cu conductor ,fr pasageri sau fr ncrctur.Cazul 2:automobilul ncrcat complet cu sarcina util. Pentru deteminarea poziiei centrului de greutate al autovehiculului se folosesc relatiile:; (2.1) i (2.2)n care este masa subansamblului j, n kg, iar i sunt coordonatele centrului de greutate al subansamblului j,fa de sistemul de axe,XOZ, ales n mm.n legtur cu poziia centrului de mas pentru o persoan aezat dpe scaun: n cazul scaunelor fixe ,centrul de mas se afl la distana 50 mm fa de punctul R ,n sensul de mers,iar n cazul scaunelor reglabile acest distana este de 100 mm.nlimea centrului de mas pe vertical ,fa de punctul R, are valoarea medie 180 mm.In tabelul 3.4 sunt prezentate centralizat valorile masurate pe desen pentru coordonatele centrelor de masa la fiecare subansamble, la sofer (manechin) si mai apoi la pasageri. Nr crt din tabel reprezinta si codul din notatia centrului de greutate al fiecarui reper pe desen. A mai fost trecuta in tabel si masa fiecarui subansamblu si celelalte elemente necesare in metoda de calcul a centrului de greutate prezentata in continuare:

Cg0(xg0;zg0) (2.3)reprezinta centrul de greutate al autovehiculului descarcat (gol).Cg(xg;zg) (2.4)

Fie pentru exemplificare primul subansambu, motorul + ambreiajul si schimbatorul de viteze. Se cunoaste masa aproximativa a acestuia m1=290 kg. Apoi s-a masurat pe schita, fata de originea sistemul ales, x1=-300 si z1=565. Apoi s-a inmultit fiecare dintre aceste coordonat cu masa cunoscuta si a rezultat: x1m1=-87000 mmkg si z1m1=163850 mmkg. Apoi s-a procedat in mod similar pentru toate celelalte subansamble, iar la final s-au adunat pe coloane din tabelul 2.4S-au obtinut astfel valorile pentru autovehiculul gol:

=1748735mmkg si =850275mmkg

si valorile pentru autovehiculul complet incarcat:

=2861470mmkg si =1111480 mmkgSe cunoaste masa proprie a autovehiculului m0=2720kg la care s-au adaugat masa soferului de 75kg si a rezultat numaratorul fractiei (3.1) pentru autovehiculul gol: =1500+75=1575kg. Pentru autovehiculul incarcat s-a adaugat si masa utila, adica masa a 5 pasageri si bagaje de mana de 68+7kg : =1575+425=2000kg.Acum, cunoscand toti termenii din formulele (3.1) si (3.2), se pot calcula coordonatele centrului de greutate pentru ambele situatii:a) pentru autovehiculul gol:=1110,03mm si =539,85mm

b) pentru autovehiculul complet incarcat:=1430,73mm si =555,74mm

Astfel, avand in vedere sistemul de coordinate considerat mai devreme, rezulta cele doua centre de greutate:Cg0(1110;539) Cg(1430;555).

Tab 2.4 Determinarea centrului de masaNr crtDenumire masa (subansamblu)mjxjzjxj*mjzj*mj

[kg][mm][mm][mm*kg][mm*kg]

1motor + ambreiaj si schimbator de viteze 290-300565-87000163850

2punte fata (fara roti) + suspensie1000330033000

3punte spate (fara roti) + suspensie80278033022240026400

4Rezervor + conducte1554456581608475

5Roti punte fata47.50330015675

6Roti punte spate47.5278033013205015675

7Sistem directie25-175530-437513250

8echipament electric30-570815-1710024450

9Caroserie, usi, geamuri78014906251162200487500

10Roata de rezerva40329042513160017000

11Conducator auto7512316009232545000

***Total autovehicul gol + manechin15751748735850275

12Pasageri rand 12042165565441660115260

13Pasageri rand 2136285065038760088400

14Portbagaj853335677533600108320

***Total autovehicul complet incarcat2000--28614701111480

Dup stabilirea centrelor de mas se determin ncrcrile statice la cele doua puni corespunztoare celor dou stri de ncrcare.Pentru determinarea lor se folosesc formulele: i , pentru cazul 1, si i , pentru cazul 2, unde: i reprezint distanele de la centrul de mas la puntea fa respectiv puntea spate:=1110 mm=2780-1110=1670 mm. a i b reprezint distanele de la centrul de mas la puntea fa respectiv puntea spate.a=1430 mmb=2780-1430=1350 mm.Astfel, = 1575=628 daN reprezentnd ncrcarile statice pentru primul caz.Pentru cazul 2 2000=971 daN i 2000=1028 daNCalculnd procentual obinem n cazul 1(automobilul cu conductor ,fr pasageri sau fr ncrctur) :%= 100= 60,06[%] i = 100=39,93[%].Procednd la fel i n cazul 2 (automobilul ncrcat complet cu sarcina util) obinem:%= 100=48,55[%] i 100=51,35[%]

Pentru aprecierea solicitrii drumului din punctual de vedere al ncrcrilor la puni se utilizeaz urmtoarea mrime:= [10 daN] (3.5)Unde Gj si Ga se exprima in 103daN (echivalent, in tone). Introducand in relatia (3.5) datele de mai sus, va rezulta: ===0,10 103daN

2.4.2 Determinarea parametrilor de stabilitate longitudinal i transversal

n faza de predeterminare a parametrilor dimensionali ai automobilului s-au avut n vedere factorii geometrici: raza longitudinal i transversal de trecere,garda la sol,unghiul de atac i de degajare. Definitivarea lor se face odat cu schia de organizare general i a desenului de ansamblu.Unghiul de rampa trebuie sa fie cel putin egal cu unghiul pantei maxime impuse in tema de proiect.Parametrii geometrici ai capacitatii de trecere sunt date n tabelul 2.8.

Tabel 2.5ParametruValoare

Garda la sol [mm]200

Unghiul de atac [0]20

Unghiul de degajare [0]20

Raza lomgitudinal de trecere [mm]3975

Raza tranversal de trecere [mm]1180

Condiiile cele mai dificile la naintare, pentru automobile sunt la urcarea pantei maxime impus prin tema de proiectare.innd cont c automobilul de proiectat are traciune fa se vor utiliza urmtoarele expresii pentru unghiul limit de patinare i rsturnare:

Unghiul limit de patinare: (2.12)

Unghiul de rsturnare:

(2.13)

Panta maxim din tema de proiectare este de 29% adic un unghi de 160.Condiiile de stabilitate longitudinal, la deplasarea automobilului pe pant maxim impus sunt:

2.5 Alegerea pneurilor i a jantelor i stabilirea caracteristicilor acestora

La alegerea pneurilor trebuie s se in seama de o caracteristic important a pneurilor reprezentat de capacitatea portant care este definit prin ncrcarea radial maxim suportat de pneu. Fiind ales numrul de pneuri la fiecare punte, ncrcarea static pe pneu corespunde sarcinii utile maxime calculate a automobilului va fi:

Capacitatea portant necesar a pneului va fi:

ncrcarea static pe pneurile punii fa:

(2.14)

ncrcarea static pe pneurile punii spate:

Capacitatea portant necesar este: : daN

Pneul ales pentru automobilul de proiectat va avea urmtoarea simbolizare 205/55 R 16 91 Tcu urmtoarele caracteristici:

Limea seciunii pneului: Bu=205 mm Diametrul exterior: mm Raza liber r0= De /2 =315,95 mm Raza de rulare rr= r0=0.93315,95=293,8 mm Raza static rs=rr/ 1,04=282,5 mm Capacitatea portant Qp=615 daN i presiunea aerului din pneu corespunztoare p=2.4 bar Viteza maxim de exploatare a pneului Vpmax=190 km/h, care indeplineste conditia Vpmax Vmax.