>',' t'

>',' t'

'MINISTERUL EDUCAIEI AL REPUBLICII MOLDOVA

^y.%

UNIVERSITATEA TEHNIC A MOLDOVEIFacultatea Inginerie Mecanic i Transporturi"Catedra Transportul auto"

Ijg/1

H1II51 ii

Jj, i s |U TiR

Elaboratstudentul grupei ITTA-091Ion BivolVerificat1. s. Vasilc PlmdealCHIINU 2011

Scopul lucrrii: Studierea metodicii de calcul i trasare a graficilor caracteristicii exterioare de turaii a motorului.Utilajul i aparatajul utilizat la efectuarea lucrrii de laborator:Computerul centrului de calcul; Literatur informativ.1.Selectarea datelor iniiale.Tonajul (mt), kN (capacitatea de ncrcare, pasageri)-Viteza maxim (Vmax), m/sCoeficientul de rezisten la rulare (f0)Formula roilorClasa automobiluluiMasa vehiculului echipat (m0), kgAmpatamentul (L), mmFrecvena rotaiei arborelui cotit al motorului la putereamaximal (cop), rot/min2.Determinarea masei totale a automobilului.Masa total a automobilului se determin cu relaia:ma = m0 + mt + mp, kg(1)unde: m0 - masa vehiculului echipat, ce se determin din literatura informativ, kg; mt tonajul sau capacitatea de ncrcare a automobilului, kg; mp - masa pasagerilor mpreun cu conductorul, kg.Greutatea pasagerilor mpreun cu oferul se determin cu relaia:mp = 75 n, kg(2)unde: n - numrul de pasageri mpreun cu oferul.Tonajul pentru autoturisme i autobuze poate fi luat din considerentele: mt = 50...70 kg pentru autoturisme;mt 10 n - pentru autobuse suburbane i interurbane, kg. T,a autobuzul urban tonajul nu se ia n consideraie.3.Determinarea sarcinii pe axele automobilului.Greutatea total a automobilului se determin cu relaia:Ga = ma g, N(3)unde: ma - masa automobilului, kg;- acceleraia cderii libere g = 9,81 m/s .

Sarcina Gj pe puntea din fa i G2 pe puntea din spate a automobilului se determin cu relaiile:Gj = Ga b/L, N(4)G2 = Ga a/L, N(5)unde: a - distana de la centrul de greutate pn la axa din fa a automobilului, mm; b distana de la centrul de greutate pn la axa din spate a automobilului, mm; L - ampatamentul automobilului, ce se determin din literatura informativ, mm,4. Determinarea coordonatelor centrului de greutate a automobilului.Coordonatele centrului de greutate a automobilului se determin n dependen de valoarea ampatamentului.Pentru camioanele cu cabina amplasat de asupra motorului i cu roi singulare la puntea din spate:a = (0,55...0,60) Z, mm(6)Pentru camioanele cu cabina amplasat de asupra motorului i cu roi duble la puntea din spate:a = (0,65...0,70) Z, mm(7)Pentru camioanele cu cabina amplasat n spatele motorului i cu roi duble la puntea din spate:a = (0,70...0,75) L, mm(8)Pentru autoturisme cu puntea din spate conductoare:a = (0,50...0,55) L, mm(9)Pentru autobuze cu puntea din spate conductoare:a = (0,60...0,65) L, mm(10)Distana de la centrul de greutate a automobilului pn la puntea din spate se determin cu relaia:b=L-a,mm(11)nlimea centrului de greutate se determin din condiia:hg = 0,7...0,8 m pentru autoturisme; hg = 0,9... 1,1 m pentru camioane i autobuze.Pe o coal de hrtie formatul A4 se deseneaz automobilul i se indic la scar amplasarea centrului de greutate.

5. Alegerea pneurilor i determinarea razei de rulare a roii.Pneurile automobilului se aleg reieind din sarcina care revine pe roile celei mai solicitate puni i sarcina admisibil a pneului, care este indicat n caracteristica tehnic a tuturor pneurilor de diferite tipuri i dimensiuni. Constructiv pneurile se mpart n dou grupe: diagonale i radiale. Pneurile diagonale se marcheaz cu dou cifre corespunztor B - d (B - limea profilului pneului, d diametrul jantei roii). Pneurile radiale se marcheaz cu trei cifre i litera R. In acest caz prima cifr indic limea profilului pneului B, a doua cifr - raportul dintre nlimea profilului pneului H la limea B n %, litera R - indic c pneul este radial, a treia cifr - diametrul jantei roii d. Valoarea dimensiunilor B i d pot fi date ct n mm att i n oii.Raza de rulare a roii poate fi determinat cu relaia:

rm = 0,0127 d + 0,00085 B, m

(12)

unde: d diametrul jantei roii, oii;B - limea profilului pneului, mm.6. Determinarea randamentului mecanic al transmisiei automobilului.Randamentul mecanic al transmisiei automobilului depinde de numrul i proprietile perechilor cinematice care transmit micarea de la arborele cotit a motorului la roile motoare. Valoarea randamentului mecanic se alege din condiia:

Tipul automobiluluiFormula roilorRandamentul transmisiei, r\t

Autocamioanele i autobuzele cu transmisia principal simpl4x20,90...0,92

Autocamioanele i autobuzele cu transmisia principal dubl4x20,86...0,88

Autocamioanele i autobuzele cu transmisia principal dubl4x40,82...0,84

Autocamioanele i autobuzele cu transmisia principal dubl6x40,82...0,84

Autocamioanele i autobuzele cu transmisia principal dubl6x60,78...0,80

Autoturismele, microbuzele4x20,92...0,94

7. Determinarea factorului aerodinamic al automobilului.Factorul aerodinamic caracterizeaz rezistena aerodinamic specific a automobilului. Cu ct factorul aerodinamic este mai mic cu alt snt mai mici pierderile de putere la nvingerea rezistenei aerului. Factorul aerodinamic poate fi ales orientativ din condiia:

Tipul automobiluluikF, Ns2/m

Autoturismele de clasa: micro mic medie mare0,50...0,60 0,60...0,70 0,75...0,78 0,85...0,95

Autocamioanele cu capacitatea de ncrcare, t:< 1,01,1-2,52,6 4,0 >4,01,2...1,5 l,6...2,0 2,1...2,8 2,9...3,5

Autobuzele de clasa medie i mare2,9...3,6

8. Determinarea puterii efective i trasarea caracteristicii exterioare de turaii a motorului.Pentru determinarea puterii efective necesare a motorului folosim ecuaia bilanului de putere a automobilului.Puterea efectiv a motorului poate fi determinat cu relaia:

(13)

unde: Pe - puterea motorului corespunztoare vitezei maximale a automobilului, kW; Vmax - viteza maxim a automobilului, m/s; fv - coeficientul de rezisten la rulare la micarea cu vitez maxim.Dac Vmax este mai mic de 20...22 m/s, valoarea coeficientului fv = 0,025...0,035 pentru a nvinge suprasarcinile de scurt durat la micarea automobilului pe treapta direct.La viteze maxime mai mari de cele menionate coeficientul de rezisten la rulare se determin cu relaia:

(14)

unde: f0 - coeficientul de rezisten la rulare la micarea cu vitez maxim mai mic de 20...22 m/s; Va - viteza automobilului, m/s.Folosind relaia (13), se poale de determinat puterea maxim a motorului cu relati

unde: - frecvena rotaiei arborelui cotit al motorului la putere maxim. In calcule se determin orientndu-ne la motorul automobilului prototip, s'1. n literatura informativ de obicei se indic Pmax a motorului i turaiile corespunztoare ei np a arborelui cotit; a, b,c coeficieni experimentali, se aleg din condiia:

(15)

Tipul motoruluiCoeficienii

abc

MAS1,01,01,0

MAC0,871,131,0

Frecvena rotaiei arborelui cotit al motorului se determin cu relaia:

(16)

Frecventa rotaiei maximal a arborelui cotit se determin din condiia:

-i-i

(1,1...1,2) pentruMAS,s = (0,9... 1,0) pentruMAC,s

(17) (18)

Pentru trasarea caracteristicii exterioare de turaii a motorului este necesar de determinat 5...7 valori curente a puterii efective Pe, momentului motor efectiv Me i a consumului specific de combustibil ge n diapazonul de modificare a turaiilor arborelui cotit al motorului de la la .Frecvena rotaiei minimal a arborelui cotit se determin din condiia:

= 70...80 - pentru MAS, s'J-i

= 45...50 - pentru MAC, s

pentru MACCaracteristica exterioar de turaii a motorului reprezint variaia puterii efective Pe, momentului motor efectiv Me consumului orar Gc i consumului specific de combustibil ge n funcie de variaia vitezei unghiulare a arborelui cotit a motorului la deschiderea total a clapetei de acceleraie sau la acionarea total a cremalierei pompei de injecie.Aceti parametri pot fi calculai cu ajutorul relaiilor: unde: coe - valorile curente ale vitezei unghiulare ale arborelui cotit, s'1'gp - consumul specific de combustibil la puterea maxim, g/kWJi, ce se alege din condiia:gp = 330...360 g/kWh - pentru MAS; gp = 220...240 g/kWh - pentru MAC. a, b, c, ai, bi, c} coeficieni experimentali, se aleg din condiia:

Caracteristica exterioar de turaii a motorului reprezint variaia puterii efective Pe, momentului motor efectiv Me consumului orar Gc i consumului specific de combustibil ge n funcie de variaia vitezei unghiulare a arborelui cotit a motorului la deschiderea total a clapetei de acceleraie sau la acionarea total a cremalierei pompei de injecie.Aceti parametri pot fi calculai cu ajutorul relaiilor:

(19)

(20)

(21)

Tipul motoruluiCoeficienii

A1B1C1

MAS1,21,00,8

MAC1,551,551,0

(22)

Printre valorile coe selectate se recomand ca unul dintre punctele de calcul s fie cop, ce corespunde Pmax.Rezultatele calculelor se prezint n tab de mai jos.

45122,358199,716277,074354,432

11,68831,78151,87471,96292,060

Pe,kW

5,22015,75427,68539,79651,320

Pe/Mp14,9145,01179,1113,7146,628

Me,Nm116128,753138,621143,629144,795

Me/Mm136,470151,47163,083168,975170,347

ge, g/kWh316,514279,620250,360229,020215,160

ge/Mg31,65127,96225,03622,90221,516

Gc, kg/h

1,6524,4056,1809,11411,042

Gc/MG4,1311,01215,4522,78527,605

Caracteristica exterioar de turaii a arborelui cotit al motorului se traseaz pe o coal de hrtie formatul A4 i se anexeaz la lucrare (fg. 1).

a)

Fig. 1 Caracteristica exterioar de turaii: a-MAS; b-MAC.Concluzie:LITERATURA1. A. C. JIhtbhhob, R. E. cDapoSHH, AbtomoShjib. Teoproi 3Kcn.rryaTaTi;woHHMxcbohctb, M.: MauiHHOCTpoeHHe, 1989 - 237 c.2. B. A. nopocflTKOBCKriii, J\. F. Kyicy, P. B. HoGpyiucaa, Tarobo-^MHaMHHecKHfipacne'T aBTOMoSHJia, KHUiHHeB. :KI1H, 1991 - 39 c.3. Abtomo6hjie>hbih cnpaBOHHHK HHHAT, 1994 r.4. ndrumar metodic pentru efectuarea proiectului de an la disciplinaAutomobile". Partea I. Calculul de traciune i indicii tehnici de exploatare aautomobilului proiectat, Chiinu.:U.T.M., 2007 - 56 p.5. 8,0 trebuie de ales o transmisie principal dubl.2. Determinarea rapoartelor de transmitere a cutiei de viteze a automobilului.Procesul de determinare a rapoartelor de transmitere a cutiei de viteze a automobilului ucx, include trei etape.2.1 Determinarea raportului de transmitere a cutiei de viteze a automobilului la prima treapt.Raportul de transmitere a cutiei de viteze a primei trepte ucj se determin din condiia asigurrii forei maximale de traciune (momentului maximal de rotaie) pentru nvingerea rezistenei maximale a drumului y/n'max- t maxa m(f*\t max ~1\y)unde: utmax - raportul de transmitere maximal al transmisie automobilului;Raportul de transmitere maximal al transmisiei ut max poate fi determinat cu relaia:W/ max ~ Uci Urd max Uq(7)Ga - greutatea total a automobilului, N, ce se ia din lucrarea de laboratornr. 1;rm raza cinematic de rulare a roii automobilului, m, ce se ia din lucrareade laborator nr. 1;Me max - momentul efectiv maximal al motorului, Nm, ce se determin dincaracteristica exterioar de turaii a motorului dup rezultatele lucrrii delaborator nr. 1;

t\t - randamentul transmisiei automobilului, ce se ia din lucrarea de laboratornr. 1;ucj raportul de transmitere al primei trepte a cutiei de viteze;urd max raportul de transmitere maximal al reductorului distribuitor (pentruautomobilele tot - teren urd max = 1,31 - 2,28, dac reductorul distribuitorlipsete urdmax= 1,0); ~ valoarea maximal a coeficientului de rezisten a drumului;In calcule se iau urmtoarele valori ale i//max: 0,30 - 0,35 - pentru autoturisme, camioane de magistral, autobuzeinterurbane i microbuze; = 0,35 - 0,45 - pentru alte camioane i autobuze; 0,55 - 0,65 - pentru automobilele tot - teren.Valoarea lui ut max calculat se verific la posibilitatea realizrii forei maxime de traciune a automobilului din condiia de aderen a roilor cu drumul:Ut max ^unde: cp - coeficientul de aderen a roilor cu suprafaa de contact, cp = 0,7;Gad - greutatea de aderen a automobilului, 7V.Pentru automobilele cu traciunea pe spate cu formula roilor 4x2 greutatea de aderen se determin cu relaia:Gad = m2G2,N(9)unde: m2 1,2 coeficientul de redistribuire a sarcinii pe puntea din spate motoare; G2 sarcina pe puntea din spate, 7V, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1.Pentru automobilele cu traciunea pe spate cu formula roilor 6x4 greutatea de aderen se determin cu relaia:Gad = m2(G2 + G3),N(10)unde: m2 = 1,2 coeficientul de redistribuire a sarcinii pe punile din spate motoare;G2 - sarcina pe puntea din -mijloc, N, ce se ia din lucrarea de laborator nr.l. G3 - sarcina pe puntea din spate, N, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1.Pentru automobilele tot - teren greutatea de aderen se determin cu relaia:Gad=Ga,N(11)Dac condiia (8) se respect, atunci ut max calculat se folosete pentru calculele posterioare, dac nu, atunci se corecteaz valoarea lui y/max pn la ndeplinirea condiiei (8).Folosind relaia (7) se determin raportul de transmitere a primei trepte a cutiei de viteze:U0 Urdmax

2.2 Determinarea numrului de trepte a cutiei de viteze a automobilului i distribuirea rapoartelor de transmitere pe trepte.Numrul de trepte a cutiei de viteze se determin reieind din faptul c raportul de transmitere al treptelor cutiei de viteze se distribuie dup legea progresiei geometrice:unde: q - raia progresiei geometrice:q = ir~(14)unde: o>m viteza unghiular a arborelui cotit a motorului la momentul motor maxim Me max, ce se ia din caracteristica exterioar de turaii din lucrarea de laborator nr. 1.Dac ultima treapt a cutiei de vitez este direct, atunci rapoartele de transmitere intermediare a cutiei de viteze pot fi determinate cu relaia:unde: x - numrul treptei intermediare;n - numrul total de trepte de mers nainte a cutiei de viteze.Dac ultima treapt a cutiei de viteze este accelerat, iar penultima direct, atunci rapoartele de transmitere intermediare a cutiei de viteze se determin cu relaia:(16)2.3 Corectarea rapoartelor de transmitere pe treptele de vitez lund n considerare condiiile de exploatare.Rapoartele de transmitere a cutiei de viteze calculate dup legea distribuirii geometrice asigur o intensitate maxim a accelerrii, dar puterea realizat pentru fiecare treapt este aceiai i nu depete 75% de la puterea nominal a motorului. Astfel de cutie de viteze duce la un consum de combustibil sporit. Pentru a micora consumul de combustibil, la treptele mai des utilizate, este necesar de a efectua corectarea rapoartelor de transmitere ale treptelor intermediare ale cutiei de viteze.Pentru corectarea rapoartelor de transmitere poate fi folosit metoda grafo-analitic. La baza acestei metode st dependena grafic a folosirii puterii motorului (n %) de rezistena sumar specific la micarea automobilului pe diferite trepte ale cutiei de viteze. Aceast dependen reiese din relaia:(17)unde: K coeficient constant, ce se determin cu relaia:

K= U ^ r-(18)OOO*^*//,yc rezistena sumar specific la micarea automobilului pe drum cucoeficientul de rezisten al drumului y/ indicat.Pe grafic se traseaz iniial liniile Pe =f(yc) pentru prima ucl i ultima treapt ucm a cutiei de viteze, calculnd n prealabil valorile rezistenelor sumare specifice pentru aceste trepte la folosirea a 100% din puterea motorului:^ Mp*],*u0*uc]Ycl *G *r

Q

unde: Mp momentul motor corespunztor puterii maxime a motorului, Nm, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1.Pentru ridicarea economiei de combustibil a motorului la treptele utilizate un timp mai ndelungat i micorarea consumului de combustibil la treptele utilizate un timp mai scurt, este necesar de indicat % de utilizare a puterii la aceste trepte: treapta I - 30 - 50%; treapta II - 80%; treapta III - 90%; treapta IV (direct) - 75%; treapta V - 95%.Valorile numerice ale ycn, la folosirea a 100% din putere se determin prin metoda grafic.Pe o coal de hrtie formatul A4 (fg. 1) se traseaz diagrama folosirii puterii motorului pe fiecare treapt i prin metoda grafic se determin valorile numerice ale ycn.Dup determinarea rezistenelor sumare specifice ycn pentru fiecare treapt a cutiei de viteze cu % stabilit de folosire a puterii motorului, se calcul rapoartele de transmitere corectate a treptelor intermediare cu relaiile:uc2 = ucM(21)YcXuc3 = ucllsi.(22)Ycxk(23) (24)YcxRapoartele de transmitere obinute prin corectare se analizeaz i se compar cu acele obinute dup relaiile (14) i (15), dup care se fac concluziile respective. Dac n rezultatul corectrii rapoartelor de transmitere de la uc2 la uc4 unul din rapoartele de transmitere este mai mic de 1,0, este necesar la aceast treapt de micorat % utilizrii puterii motorului sau nu de efectuat corectarea rapoartelor de transmitere, limitndu-ne la valorile cptate din relaiile (14) i (75).

_ 1

Jv *1lv JlltYtfFig. 1 Diagrama folosirii puterii motorului pe fiecare treapt

Concluzie:

3. 4.

LITERATURAA.C. JIhtbhhob, ii. E. Oapo6nH, AbtomoShjib. Teopna 3KcnjiyaTau,HOHHtixcbohctb, M.: ManiHHOcTpoeiiHe, 1989 - 237 c.B.A. nopociiTKOBCKHH, J. F. Kyicy, P. B. LIo6pyr4Ka^, Tarobo-AMHaMHHecKHHpacHer aBTOMoGHJia, KHuiHHeB. iKIM, 1991 - 39 c.Abtomo6hjibhbih cnpaBOHHHK HHHAT, 1994 r.ndrumar metodic pentru efectuarea proiectului de an la disciplina Automobile". Partea I. Calculul de traciune i indicii tehnici de exploatare a automobilului proiectat, Chiinu.:U.T.M., 2007 - 56 p.

MINISTERUL EDUCAIEI AL REPUBLICII MOLDOVAUNIVERSITATEA TEHNICA A MOLDOVEIFacultatea Inginerie Mecanic i Transporturi"Catedra Transportul auto"

IWi II

-1.8

Elaboratstudentul grupei ITTA-091Ion BivolVerificat1. s. Vasile PlmdealCHIINU 2011

Scopul lucrrii: Studierea metodicii de calcul i trasare a paaportului dinamic al automobilului.Utilajul i aparatajul utilizat la efectuarea lucrrii de laborator:Computerul centrului de calcul; Literatur informativ.Remarc: Lucrarea de laborator nr. 3 se efectueaz n baza datelor i rezultatelor de calcul iniiale din lucrarea de laborator nr. 2.1. Determinarea factorului dinamic al automobilului.Caracteristica dinamic reprezint dependena modificrii factorului dinamic n funcie de viteza automobilului la diferite trepte de vitez la deschiderea total a clapetei de acceleraie sau la acionarea total a cremalierei pompei de injecie.Factorul dinamic al automobilului se determin cu relaia:D = F~F(1)Gaunde: Fm fora de traciune la roile conductoare ale automobilului, N; Fw - fora de rezisten a aerului, N; Ga - greutatea total a automobilului, N. Fora de traciune la roile motoare se determin cu relaia:unde: Me momentul motor efectiv, Nm;uc raportul de transmitere a cutiei de viteze;urd raportul de transmitere a reductorului distribuitor;u0 raportul de transmitere a transmisiei principale;rjt - randamentul transmisiei;rm raza de rulare a roii, m.Fora de rezisten a aerului se determin cu relaia:Fw = kF Va\ N(3)unde: kF- factorul aerodinamic, Ns2/m2; Va - viteza automobilului, m/s. Viteza de deplasare a automobilului se determin cu relaia:co *rm(4)unde: coe - viteza unghiular a arborelui cotit al motorului, s'1.Valorile lui D, Fm i Va se calculeaz pentru fiecare treapt i fiecare valoare a vitezei unghiulare a arborelui cotit a motorului se nscriu n tabelul de mai jos.

TreaptaParametriiValorile numerice

(De, S~

Prima treaptD

Fm,kN

Fw,kN

Va, m/s

Treapta a douaD

Fm,kN

Fw,kN

Va, m/s

Treapta a treiaD

Fm, kN

FWt kN

Va, m/s

Treapta a patraD

Fm, kN

Fw, kN

Va, m/s

Treapta a cinceaD

n JfnJ

Fw,kN

Va, m/s

2. Paaportul dinamic al automobilului.Pentru aprecierea capacitilor de traciune ale automobilului trebuie de apreciat posibilitatea automobilului de a se deplasa n dependen de ncrcarea acestuia, fa de capacitatea nominal de ncrcare i capacitatea de aderen a roilor motoare cu drumul. Aceast posibilitate ne d desennd i utiliznd paaportul dinamic al automobilului (fg. 1).Paaportul dinamic al automobilului reprezint n ansamblu curbele caracteristicii dinamice, nomograma de sarcin i graficul de control la alunecare.La trasarea caracteristicii dinamice se consider c automobilul este ncrcat nominal, iar factorul dinamic, ce corespunde acestei capaciti de ncrcare se noteaz prin D}Oo- factorul dinamic pentru automobilul descrcat se noteaz prin Do, iar pentru automobilul suprancrcat cu 50% din capacitatea nominal de ncrcare se noteaz prin D150.Pentru trasarea nomogramei de sarcin este necesar de a determina scrile aioo, a0 i a15U pentru factorul dinamic egal cu 0,1 corespunztor pentru sarcina nominal H]Oo, automobilul descrcat Ho i automobilul suprancrcat cu 50% - H}50. Scara aioo se alege n dependen de desen. Pentru formatul A3 se recomand scara aJOo = 30...40 mm, iar scara vitezei automobilului egal 5 m/s - 12...20 mm. Scara a0 i a^0 pot fi determinate n dependen de am cu relaiile:

G

(5)

ai50 =

G,

, mm

(6)

unde: Go - greutatea propriu zis a automobilului, N; Ga - greutatea total a automobilului, N;G150 - greutatea automobilului suprancrcat cu 50% de la capacitatea nominal de ncrcare, N.

O 25 50 75 H, % 5 10 15 20 25 -30 35V.ni/s 125 150Fig. 1 Paaportul dinamic al automobiluluiGreutatea automobilului suprancrcat cu 50% de la capacitatea nominal de ncrcare Gi5o se determin cu relaia:G150 = G0+1,5 GhN(7)unde: Gt - capacitatea de ncrcare nominal a automobilului, N.Depunnd corespunztor valorile aWo, ao i a]30 pe axele DJOo, Do i D!5o i unindu-le cu liniile aceleiai valori ale ao-a}oo i ;oo-;jo primim nomograma de sarcin.Pentru realizarea complet a factorului dinamic este necesar ca acesta s nu depeasc factorul dinamic prin aderen, adic s se ndeplineasc condiia:

Dmox