1

Mod. Coala N.Document Semnat Data

A efectuat

A verificat

Litera Coala Coli

7Consultant

Aprobat

T contr.

Mereacre A. Determinarea puterii efective și trasarea

caracteristicii exterioare de turatie a motorului

Padure O.

U.T.M. F.I.M.T.gr. TOT-111

Scopul lucrării: Studierea metodicii de calcul şi trasare a graficilor caracteristicii exterioare de turaţii a motorului.

Utilajul şi aparatajul utilizat la efectuarea lucrării de laborator: Computerul centrului de calcul; Literatură informativă.

1. Selectarea datelor iniţiale.

Tonajul (mt), N (capacitatea de încărcare, pasageri) – 25670Viteza maximă (Vmax), m/s – 39Coeficientul de rezistenţă la rulare (f0) – 0,018Formula roţilor – 4x4Clasa automobilului – autocamionMasa vehiculului echipat (m0), kg – 1642Ampatamentul (L), mm – 2800maximală (ωp), rot/min – 500

Coala

Mod Coala N. Document Semnat Data

Mijloace de transport II

2. Determinarea masei totale a automobilului.

Masa totală a automobilului se determină cu relaţia:

ma = m0 + mt + mp, kg (1)

unde: m0 – masa vehiculului echipat, ce se determină din literatura informativă, kg; mt – tonajul sau capacitatea de încărcare a automobilului, kg; mp – masa pasagerilor împreună cu conducătorul, kg.

Greutatea pasagerilor împreună cu şoferul se determină cu relaţia:

mp = 85 n, kg (2) unde: n – numărul de pasageri împreună cu şoferul.

Tonajul pentru autoturisme şi autobuze poate fi luat din considerentele: mt = 50...70 kg – pentru autoturisme; mt = 10 n – pentru autobuse suburbane şi interurbane, kg. La autobuzul urban

tonajul nu se ia în consideraţie.

ma=1642+500+425=2567 (kg).

3. Determinarea sarcinii pe axele automobilului.Greutatea totală a automobilului se determină cu relaţia:

Ga = ma g, N (3)

unde: ma – masa automobilului, kg; g – acceleraţia căderii libere g = 9,81 m/s2.

Sarcina G1 pe puntea din faţă şi G2 pe puntea din spate a automobilului se determină cu relaţiile:

G1 = Ga b/L, N (4)G2 = Ga a/L, N (5)

unde: a – distanţa de la centrul de greutate pînă la axa din faţă a automobilului, mm; b – distanţa de la centrul de greutate pînă la axa din spate a automobilului, mm; L – ampatamentul automobilului, ce se determină din literatura informativă, mm;

4. Determinarea coordonatelor centrului de greutate a automobilului.

Coordonatele centrului de greutate a automobilului se determină în dependenţă de valoarea ampatamentului.

Pentru autoturisme cu puntea din spate conducătoare:a = (0,50...0,55) L, mm (6)

Distanţa de la centrul de greutate a automobilului pînă la puntea din spate se determină cu relaţia:

Coala

Mod Coala N. Document Semnat Data

Mijloace de transport II

b = L – a, mm (7) Înălţimea centrului de greutate se determină din condiţia:

hg = 0,7...0,8 m – pentru autoturisme; hg = 0,9...1,1 m – pentru camioane şi autobuze.

Pe o coală de hîrtie formatul A4 se desenează automobilul şi se indică la scară amplasarea centrului de greutate.

5. Alegerea pneurilor şi determinarea razei de rulare a roţii.

Pneurile automobilului se aleg reieşind din sarcina care revine pe roţile celei mai solicitate punţi şi sarcina admisibilă a pneului, care este indicată în caracteristica tehnică a tuturor pneurilor de diferite tipuri şi dimensiuni. Constructiv pneurile se împart în două grupe: diagonale şi radiale. Pneurile diagonale se marchează cu două cifre corespunzător B – d (B – lăţimea profilului pneului, d – diametrul jantei roţii). Pneurile radiale se marchează cu trei cifre şi litera R. În acest caz prima cifră indică lăţimea profilului pneului B, a doua cifră – raportul dintre înălţimea profilului pneului H la lăţimea B în %, litera R – indică că pneul este radial, a treia cifră – diametrul jantei roţii d. Valoarea dimensiunilor B şi d pot fi date cît în mm atît şi în ţoli.

Raza de rulare a roţii poate fi determinată cu relaţia:

rm = 0,0127 d + 0,00085 B, m (8)

unde: d – diametrul jantei roţii, ţoli; B – lăţimea profilului pneului, mm.

6. Determinarea randamentului mecanic al transmisiei automobilului.

Randamentul mecanic al transmisiei automobilului depinde de numărul şi proprietăţile perechilor cinematice care transmit mişcarea de la arborele cotit a motorului la roţile motoare. Valoarea randamentului mecanic se alege din condiţia:

Tipul automobilului Formula roţilor Randamentul transmisiei, ηt

Autocamioanele şi autobuzele cu transmisia principală simplă

4x2 0,90...0,92

Autocamioanele şi autobuzele cu transmisia principală dublă

4x2 0,86...0,88

Autocamioanele şi autobuzele cu transmisia principală dublă

4x4 0,82...0,84

Autocamioanele şi autobuzele cu transmisia principală dublă

6x4 0,82...0,84

Autocamioanele şi autobuzele cu transmisia principală dublă

6x6 0,78...0,80

Autoturismele, microbuzele 4x2 0,92...0,94

Coala

Mod Coala N. Document Semnat Data

Mijloace de transport II

7. Determinarea factorului aerodinamic al automobilului.

Factorul aerodinamic caracterizează rezistenţa aerodinamică specifică a automobilului. Cu cît factorul aerodinamic este mai mic cu atît sînt mai mici pierderile de putere la învingerea rezistenţei aerului. Factorul aerodinamic poate fi ales orientativ din condiţia:

Tipul automobilului kF, Ns2/m2

Autoturismele de clasa: micro mică medie mare

0,50...0,600,60...0,700,75...0,780,85...0,95

Autocamioanele cu capacitatea de încărcare, t: < 1,0 1,1...2,5 2,6 4,0 > 4,0

1,2...1,51,6...2,02,1...2,82,9...3,5

Autobuzele de clasa medie şi mare 2,9...3,6

8. Determinarea puterii efective şi trasarea caracteristicii exterioare de turaţii a motorului.

Pentru determinarea puterii efective necesare a motorului folosim ecuaţia bilanţului de putere a automobilului.

Puterea efectivă a motorului poate fi determinată cu relaţia:

Pe = (Ga fv Vmax + kF V3max), kW (9)

unde: Pe – puterea motorului corespunzătoare vitezei maximale a automobilului, kW; Vmax – viteza maximă a automobilului, m/s; fv – coeficientul de rezistenţă la rulare la mişcarea cu viteză maximă.

Dacă Vmax este mai mică de 20...22 m/s, valoarea coeficientulu fv = 0,025...0,035 pentru a învinge suprasarcinile de scurtă durată la mişcarea automobilului pe treapta directă.

La viteze maxime mai mari de cele menţionate coeficientul de rezistenţă la rulare se determină cu relaţia:

fv = f0 (1 + 13 V2a/20000) (10)

unde: f0 – coeficientul de rezistenţă la rulare la mişcarea cu viteză maximă mai mică de

20...22 m/s;

Coala

Mod Coala N. Document Semnat Data

Mijloace de transport II

Va – viteza automobilului, m/s.

Folosind relaţia (9), se poate de determinat puterea maximă a motorului cu relaţia:

Pmax = , kW (11)

unde: ωp – frecvenţa rotaţiei arborelui cotit al motorului la putere maximă. În calcule

ωp se determină orientându-ne la motorul automobilului prototip, s-1. În literatura

informativă de obicei se indică Pmax a motorului şi turaţiile corespunzătoare ei np

a arborelui cotit;

a, b, c – coeficienţi experimentali, se aleg din condiţia:

Tipul motoruluiCoeficienţii

a b c

MAS 1,0 1,0 1,0

MAC 0,87 1,13 1,0

Pentru trasarea caracteristicii exterioare de turaţii a motorului este necesar de

determinat 5...7 valori curente a puterii efective Pe, momentului motor efectiv Me în

diapazonul de modificare a turaţiilor arborelui cotit al motorului de la ωmin la ωmax.

Aceşti parametri pot fi calculaţi cu ajutorul relaţiilor:

Pe = Pmax , kW (12)

Me = 1000 , Nm (13)

unde: ωe – valorile curente ale vitezei unghiulare ale arborelui cotit, s-1;

Printre valorile ωe selectate se recomandă ca unul dintre punctele de calcul să fie

ωp, ce corespunde Pmax.

Rezultatele calculelor se prezintă în Anexa 1.

Caracteristica exterioară de turaţii a arborelui cotit al motorului se trasează pe o coală de hîrtie formatul A4 şi se anexează la lucrare (fig. 1).

Coala

Mod Coala N. Document Semnat Data

Mijloace de transport II

Concluzie: La efectuarea calculelor se observă caracteristicile exterioare al turații ale automobilului, tipul dat de autovehicol are în dotare motor de tipul MAC cei permite dezvoltarea puteri maxime și menținerea constantă a puteri date pe toată perioada necesară. Prin calcularea indicilor se conturează o imagine clara despre tipul de automobil avem în dotare și capacitățile sale și la ce sarcini ar putea fi supus pentru a realiza un cîștig în forță atît și în consum de combustibil, lubrifianți. Capacitatea de care dispune automobilul este destul de mare fapt ce necesită o analiză asupra sarcinilor care sunt posibile de realizat cu automobilul dat.

LITERATURA

Fig. 1 Caracteristica exterioară de turaţii:a – MAS; b – MAC.

Coala

Mod Coala N. Document Semnat Data

Mijloace de transport II

1. А. С. Литвинов, Я. Е. Фаробин, Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств, М.: Машиностроение, 1989 – 237 с.

2. В. А. Поросятковский, Д. Г. Куку, Р. В. Чобруцкая, Тягово-динамический расчёт автомобиля, Кишинёв. :КПИ, 1991 – 39 с.

3. Автомобильный справочник НИИАТ, 1994 г.4. Îndrumar metodic pentru efectuarea proiectului de an la disciplina „Automobile”.

Partea I. Calculul de tracţiune şi indicii tehnici de exploatare a automobilului proiectat, Chişinău.:U.T.M., 2007 – 56 p.