Facultatea Transporturi Catedra Autovehicule Rutiere

PROIECT AUTOMOBILE I

Coordonator Proiect: Student:Dr.ing.Popa Laurentiu Vraciu Alexandru

2014

Sa se efectueze proiectarea generala si functionala privind dinamica tractiunii si ambreiajul pentru un automobil avand urmatoarele caracteristici: Tipul automobilului: autocar;Caroseria: autocar;Numarul de persoane(locuri): 48+1;Viteza maxima in palier: 120 km/h;Panta maxima: 35%;Alte particularitati: MAC 4x2.

Momeriul tehnic justificativ va cuprinde:

Faza I1. Alegerea unui numr adecvat de modele similare (minim cinci), analiza particularitilor constructive si a principalelor caractersitici dimensionale, masice si energetice. Stabilirea modelului de automobil ce se va proiecta conform cerinelor temei.2. Studiul organizrii generale i a formei constructive pentru automobilul impus n tem2.1. Determinarea principaliilor parametri dimensionali i masici ai automobilului, precum i a subansamblelor acestuia.2.2. Determinarea formei i a dimensiunilor spaiului util, inclusiv a interiorului postului de conducere.2.3. ntocmirea schiei de organizare generala.2.4. Determinarea poziiei centrului de mas al automobilului, att la sarcin util nul, ct i la mas constructiva maxim.2.5. Alegerea anvelopelor i a jantelor.3. Determinarea coeficientului de rezisten la rulare a pneurilor, a coeficientului de rezisten al aerului, a ariei seciunii transversale maxime i a randamentului transmisiei.4. Determinarea rezistenei la naintare i a puterilor corespunztoare n funcie de viteza automobilului.5. Predeterminarea caracteristicii de turaie la sarcin total a motorului din condiia de vitez maxim in palier, alegerea motorului i precizarea parametrilor principali ai motorului ales.6. Predeterminarea i definitivarea raportului de transmitere al transmisiei principale. Predeterminarea raportului de transmitere al primei trepte a schimbtorului de viteze.Faza II1. Studiul tehnic al soluiilor constructive posibile pentru ambreiaj si alegerea variantei ce se va proiecta.2. Calculul dimensional si verificarea garniturilor de frecare a ambreiajului.3. Calculul si proiectarea principalelor componente ale ambreiajului: arc de presiune, disc de presiune, disc condus, arbore ambreiaj, element de fixare i ghidare.4. Calculul si proiectarea sistemelor de acionare a ambreiajului.

1. Analiza unor modele similare de autocare i stabilirea modelului de automobil ce se va proiecta, conform cerinelor temei:

1.1. Alegerea modelelor similareAvnd n vedere datele, se considera reprezentativ pentru alegerea modelelor similare tipul, numrul de locuri si viteza maxim a autovehiculelor.Pornind de la parametri stabiliti in tema, se aleg urmtoarele modele similare n tabelul 1:Tabel 1Nr crtModelNumar locuriViteza maxima [km/h]Panta maxima [%]

1Neoplan Tourliner50+110016

2MAN Titanium48+110016

3Mercedes Turismo45+110014

4Volvo B12B50+19015

5Iveco Bus Delta49+110019

6Mercedes Travego 4*47+111025

7Cobra GD 272 4*47+110027

8Setra S 415 HD48+110020

In ceea ce priveste viteza maxima constructiva, aceasta nu a fost specificata la toate modelele, deoarece la acest gen de autocare, ea este in general limitata la 90km/h sau 110km/h, in functie de legislatia fiecarei tari si in functie de categoria de incadrare a drumului.Panta maxima variaza intre 14% si 27%.

1.2. Analiza particulartilor constructive ale modelelor similare aleseIn continuare se va prezenta analiza particularitatilor constructive ale celor noua autoturisme alese: tipul motorului, arhitectura si amplasarea motorului, numarul supapelor din fiecare cilindru, distributia, transmisia si numarul treptelor, tipul ambreiajului si tractiunea in tabelul 2.Tabel 2Nr. Crt.Tip motorArhitectura si amplasare motorNr supape cilindruDistributieTransmi-sie, nr trepteAmbreiajTractiune

1Diesel6L, longitudinal, spate4Lant de pinioaneManuala,6+1Monodisc,uscatSpate,4x2

2Diesel6L, longitudinal, spate4Lant de pinioaneManuala,6+1Monodisc,uscatSpate,4x2

3Diesel6L, longitudinal, spate4Lant de pinioaneManuala,6+1Monodisc,uscatSpate,4x2

4Diesel6L, longitudinal, spate4Lant de pinioaneManuala,6+1Monodisc,uscatSpate,4x2

5Diesel6L, longitudinal, spate4Lant de pinioaneManuala, 6+1Monodisc,uscatSpate,4x2

6Diesel6L,longitudinal,spate4Lant de pinioaneManuala, 6+1Monodis,uscatSpate,4x2

7Diesel6L,longitudinal,spate4Lant de pinioaneManuala,6+1Monodisc,uscatSpate,4x2

8Diesel6L,longitudinal,spate4Lant de pinioaneManuala,6+1Monodisc,uscatSpate,4x2

Observam ca la toate modelele de autocare motorul este amplasat longitudinal spate, numarul de supape pe cilindru este de 4, distributia este pe lant de pinioane, transmisia manuala 6+1, ambreiajul este de tip monodisc uscat, iar tractiunea este pe spate.

1.3. Analiza principalilor parametri dimensionali exterior

Caracteristicile dimensionale privind lungimea, limea, nlimea, ecartamentul fata si spate, ampatamentul, consola fata si spate ale modelelor de automobile sunt prezentate n tabelul 3.

Tabel 3Nr. CrtLa[mm]la[mm]Ha[mm]E1[mm]E2[mm]L[mm]C1[mm]C2[mm]

1120002550380020631802606026803260

2128002550366020581822698525503265

3121402550362020501850608027603300

4120002555360020681834600030503250

5125002500372020131830620024003200

6121802550371021061845608028003300

7120002500376022101850620020243050

8120002550376022901870608026203300

Legend: La - lungimea total a autovehiculului la - limea total a autovehiculului Ha -nlimea maxim a autovehiculului E1 - ecartamentul fata E2 ecartamentul spate L - ampatamentul autovehiculului C1 - consola fa C2 - consola spate

Observam valori apropiate ale lungimii totale: cea minina este de 12000mm, modelele 1,4,7 si 8, iar cel mai lung model are 12800cm, modelul MAN Titanium.

Observam valori foarte apropiate ale latimii totale: cea minina este de 2500mm, modelele 5 si 7 in timp ce cea maxima este de 2555mm, modelul Volvo B12B.

Inaltimea nu variaza nici ea foarte mult: cea mai mare inaltime o are modelul Neoplan Tourliner, 3800mm, iar modelul Volvo B12B are cea mai mica, 3600mm.

Ecartamentul total al autovehiculului variaza intre 3843mm, la modelul Iveco Bus Delta si 4160mm, la modelul Setra S 415 HD.

Ampatamentul autovehiculelor variaza intre valoarea minima de 6000mm, la modelul Volvo B12B si cea maxima, de 6985 la modelul MAN Titanium.

Consola autovehiculelor are valori apropiate, cea minima fiind de 5074mm la modelul 7, iar cea maxima are valoarea de 6300mm, la modelul 4.

1.4. Analiza principalilor parametri masiciCaracteristicile masice privind masa proprie a automobilului, masa utila si masa totala sunt prezentate n tabelul 4.

Tabel 4Nr.Crt.Masa proprie[kg]Masa utila[kg]Masa totala[kg]

113500450018000

213900430018200

313400460018000

414200480019000

513530410017630

613200480018000

711990551017500

813400470018100

In ceea ce priveste masa proprie a autovehiculelor, aceasta difera putin, cea mai mica valoare este de aproximativ 12 tone(11990kg) la modelul 7, iar cea maxima este de aproximativ 14 tone(14200kg) la modelul 4.

Masa utila a autovehiculelor ia valori intre 4100kg la modelul 5 si 5510kg la modelul 7. Observam o diferenta de 1310kg intre cele doua modele.

Masa totala a modelelor alese variaza intre 17500kg la modelul 7 si 19000kg la modelul 4. Observam o diferenta de 1500kg intre cele doua modele.

1.5 Analiza principalilor parametri energeticiTabel 5Nr. Crt.Pmax [kw]nP [rpm]Mmax [Nm]nM [rpm]Pspecifica [kW/kg]

13241900210010000.024

22941900190010000.021

32602200160011000.019

42502000170011000.017

52242000170013000.016

63151900210011000.017

72402100170011000.014

83151900200011000.017

In ceea ce priveste puterea maxima aceasta variaza intre 240kw la modelul 5 si 324kw la modelul 1.

In ceea ce priveste turatia la puterea maxima aceasta variaza intre 1900rpm la modelele 1, 2, 6 si 8 si 2200rpm la modelul 3.

In ceea ce priveste momentul maxim acesta variaza intre 1600rpm la modelul 3 si 2100 la modelele 1 si 6.

Turatia la momentul maxim variaza intre 1000 rpm la modelele 1 si 2 si 1300 la modelul 5.

Puterea specifica variaza intre 0.014 kw/kg si 0.024 kw/kg la modelu 1. Aceasta este raportul dintre puterea maxima si masa totala a autovehiculului.

1.6. Predeterminarea principalilor parametrii dimensionali si masici ai autoturismului precum si ai subansamblurilor acestuia

Pentru determinarea principalilor parametrii dimensionali si masici ai autoturismului impus prin tema de proiect, parametrii analizati la studiul modelelor similare de autovehicule alese, se va utiliza metoda histogramelor, metoda ce are la baza studiul cu ajutorul interpretarii grafice. Evidentierea distributiei valorilor parametrilor in functie de numarul de modele similare se realizeaza cu ajutorul subintervalelor de observare. Dimensiunea acestor subintervale difera in functie de parametrul analizat si are la baza relatia:x= (xmax xmin)/(1+ 3,322*lg(n) ) (2.1)in care - x este dimensiunea subintervalului de observare; - Xmax, Xmin reprezinta valoarea maxima, respectiv minima a parametrului pentru care se calculeaza dimensiunea subintervalului; - n este numarul de modele similarea la care se cunoaste marimea parametrului analizat Dupa determinarea valorii subintervalului de observare se calculeaza numarul de subintervale de observare cu relatia:k= (xmax xmin) / x (2.2) Cunoscand aceste doua valori, dimensiunea subintervalului (x) si numarul de subintervale (k), se vor trasa histogramele in care se vor evidentia numarul de modele similare care au valoarea parametrului analizat cuprinsa intre limitele fiecarui interval de observare.

Fig. 1: Histograma lungimii

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [11800-12000] si vom lua o valoare din acest interval.Fig.2: Histograma latimii

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [2525-2550] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig.3: Histograma inaltimii

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalele [3681-3720] si [3721-3760] si vom lua o valoare din aceste intervale.

Fig.4: Histograma ecartamentului

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [3841-3890] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig. 5: Histograma ampatamentului

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [6001-6165] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig. 6: Histograma consolei fata

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [2601-2800] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig. 7: Histograma consolei spate

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalele [3256-3275] si [3276-3325] si vom lua o valoare din aceste intervale.

Fig. 8: Histograma masei proprii

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [13600-14000] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig. 9: Histograma masei utile

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [4600-4900] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig. 10: Histograma masei totale

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [17800-18100] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig. 11: Histograma puterii maxime

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalele [240-260] si [300-320] si vom lua o valoare din aceste intervale.

Fig. 12: Histograma turatiei la putere maxima

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [1850-1950] si vom lua o valoare din aceste intervale.

Fig. 13: Histograma momentului maxim

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [1650-1750] si vom lua o valoare din acest interval.

Fig. 14: Histograma turatiei la moment maxim

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [1050-1150] si vom lua o valoare din aceste intervale.

Fig. 15: Histograma puterii specifice

Dupa cum se poate observa cea mai mare densitate de valori se afla pe intervalul [0.0165-0.0175] si vom lua o valoare din aceste intervale.

21