Capitolul 1.Alegerea modelelor similare

Microbuzul este un autovehicul proiectat să transporte mai mulţi oameni decât un MPV sau minivan, dar mai puţini oameni decât un autobuz. În general poate transporta între 8 şi 30 de persoane, iar lungimea este sub 8 metri. Microbuzele cu 16 locuri sunt folosite în transportul de persoane urban, pe distanţe mici. Pot fi folosite în cadrul aeroporturilor, şcolilor, spitalelor sau ca taxiuri de dimensiuni mai mari pe trasee cu mai multe opriri.

Cele mai întâlnite sunt conversiile din caroserii tip furgon. Conversia poate fi făcută direct de producător, vândută ca parte din gama standard, sau poate fi făcută de firme specializate în acest gen de conversii. Conversia presupune adăugarea de geamuri acolo unde în mod normal ar fi panouri din tablă, şi de scaune zonei de încărcare. De obicei intrarea se face pe unde se încarcă marfa, fie pe uşile din spate fie pe uşa laterală glisantă, iar pentru a facilita urcarea pasagerilor se poate monta o treaptă la fiecare uşă.

În funcţie de destinaţie se poate monta şi un lift pentru scaune cu rotile.

Criteriile in funcţie de care au fost alese modelele similare sunt:- Tipul autoturismului : autoutilitară transport persoane- Număr locuri: 16- Viteza maximă constructivă : 130 km/h- Panta maximă : 32 %- Tipul motorului : liberă alegere- Tracţiune : 4x2 faţă/spate

Tabel 1.1. Modele similare

Nr. Crt Denumire automobil viteza maximă [km/h]1 Iveco Daily 2.3 D 1402 Mercedes-Benz Sprinter 1403 Renault Master 2.5 dCi 1434 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 1455 Ford Transit 2.4 TDCi 1386 Fiat Ducato 2.8 Jtd 1307 Toyota Hiace 1528 Peugeot Boxer 1509 Vauxhall Movano 13410 LDV Convoy 113

1

1.1. Analiza principalelor caracteristici dimensionale ale modelelor similare

Tabel 1.2. Lungimile, lăţimile, înălţimile modelelor similare

Nr. crt. Denumire automobil Lungime [mm] Lăţime [mm] Înălţime [mm]

1 Iveco Daily 2.3 D 6948 1996 2635

2 Mercedes-Benz Sprinter 6945 1993 2790

3 Renault Master 2.5 dCi 5899 1990 2465

4 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 6940 1993 2705

5 Ford Transit 2.4 TDCi 6403 1995 2380

6 Fiat Ducato 2.8 Jtd 5599 2024 2470

7 Toyota Hiace 5380 1880 2285

8 Peugeot Boxer 6363 2093 2964

9 Vauxhall Movano 5899 1990 2490

10 LDV Convoy 5540 1980 2570

Tabel 1.3. Ampatamente, ecartamente faţă şi spate

Nr. crt. Denumire automobil Ampatament [mm] Ecartament fata[mm] Ecartament spate [mm]1 Iveco Daily 2.3 D 3950 1724 16902 Mercedes-Benz Sprinter 4325 1735 16783 Renault Master 2.5 dCi 4078 1730 1682

4Volkswagen Crafter 2.5 TDi 4325 1725 1688

5 Ford Transit 2.4 TDCi 4178 1732 16756 Fiat Ducato 2.8 Jtd 3700 1810 17907 Toyota Hiace 3110 1680 16658 Peugeot Boxer 4035 1810 17909 Vauxhall Movano 4078 1750 173010 LDV Convoy 3200 1720 1710

Tabel 1.4. Console

Nr. Crt Denumire automobil Consola faţă [mm] Consola spate[mm]1 Iveco Daily 2.3 D 1499 14992 Mercedes-Benz Sprinter 1004 16153 Renault Master 2.5 dCi 1073 7484 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 1350 12655 Ford Transit 2.4 TDCi 1183 1042

2

6 Fiat Ducato 2.8 Jtd 948 9517 Toyota Hiace 1190 10808 Peugeot Boxer 948 13809 Vauxhall Movano 842 100610 LDV Convoy 980 1360

1.3 Analiza parametrilor masici

Tabel 1.5. Mase proprii, utile si totale

Nr. Crt Denumire automobil Masa proprie [kg] Masa utilă [kg] Masa totală[kg]1 Iveco Daily 2.3 D 2320 1180 35002 Mercedes-Benz Sprinter 2320 1180 35003 Renault Master 2.5 dCi 2489 1411 39004 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 2100 1297 33975 Ford Transit 2.4 TDCi 2275 1037 33126 Fiat Ducato 2.8 Jtd 2800 950 37507 Toyota Hiace 2170 1230 34008 Peugeot Boxer 1975 1525 35009 Vauxhall Movano 1921 1579 350010 LDV Convoy 2258 1592 3850

1.4 Analiza parametrilor energetici

Tabel 1.6. Capacitate cilindrica, putere maximă, moment maxim

Nr. crt. Denumire automobil

Capacitate cilindrică [cc] Putere maximă[kw]

Moment maxim [Nm]

1 Iveco Daily 2.3 D 2287 100 3202 Mercedes-Benz Sprinter 2148 110 3353 Renault Master 2.5 dCi 2464 88 3254 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 2461 100 3305 Ford Transit 2.4 TDCi 2375 103 3756 Fiat Ducato 2.8 Jtd 2800 93 3007 Toyota Hiace 2982 100 3008 Peugeot Boxer 2.2 HDi 130 2198 96 3209 Vauxhall Movano 2.5 CDTi 2463 84 29010 LDV Convoy 1998 85 170

Tabel 1.7. Turaţie putere maximă, turaţie moment maxim

3

Nr. Crt Denumire automobil Turatie putere maxima [rot/min] Turatie moment maxim [rot/min]1 Iveco Daily 2.3 D 3900 30002 Mercedes-Benz Sprinter 3800 24003 Renault Master 2.5 dCi 3500 18004 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 3500 20005 Ford Transit 2.4 TDCi 3500 20006 Fiat Ducato 2.8 Jtd 3600 18007 Toyota Hiace 3400 12008 Peugeot Boxer 2.2 HDi 130 3500 20009 Vauxhall Movano 2.5 CDTi 3500 160010 LDV Convoy 5000 2700

Tabel 1.8. Consum mixt, emisii CO2

Nr. Crt Denumire automobil consum mediu(mixt) [L/100 km] emisii de CO2 [g/km]1 Iveco Daily 2.3 D 7.13 2132 Mercedes-Benz Sprinter 8.1 2143 Renault Master 2.5 dCi 7.5 2374 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 10.2 2345 Ford Transit 2.4 TDCi 7.59 2246 Fiat Ducato 2.8 Jtd 7.59 1467 Toyota Hiace 9.2 2218 Peugeot Boxer 2.2 HDi 130 7.4 2349 Vauxhall Movano 2.5 CDTi 7.24 23010 LDV Convoy 9.05 n/a

Trasarea histogramelor

Se alege parametrul pentru care se va realiza histograma. Se calculează următorii parametri:

(1.1)

(1.2)

n= numărul de modele similare, n=10k= număr de subintervale

=> aproximăm k=4

Valorile minime şi maxime ale dimensiunilor se rotunjesc, apoi se împarte în subintervale. Se trasează diagrama având pe abscisa dimensiunile parametrului studiat, iar pe ordonată numărul de modele.

4

Repartiţia numărului de modele în funcţie de viteza maximă:

Viteza maxima

0

1

2

3

4

5

6

7

120 135 150 165

viteza maxima [km/h]

num

ar m

odel

e

Fig 1.1 Repartiţia modelelor în funcţie de viteza maximă

5

Viteza maximă medie se situează în jurul valorii de 140 km/h, însă foarte rar se ajunge la aceste viteze, automobilul proiectat fiind destinat în general traficului urban, iar dacă masa totală depăşeşte 3500 kg, automobilul este limitat la 90 km/h.

Repartitia numărului de modele în funcţie de parametri dimensionali:

Lungime

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

5725 6150 6575 7000

lungime [mm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.2 Repartiţia modelelor in funcţie de lungime

Latime

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1915 1980 2045 2110

latime [mm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.3 Repartiţia modelelor in funcţie de lăţime

6

Inaltime

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

2475 2650 2825 3000

inaltime [mm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.4 Repartiţia modelelor in funcţie de înălţime

Înălţimea, lungimea şi lăţimea sunt parametri importanţi deoarece dictează amplasarea scaunelor, spaţiile dintre rândurile de scaune, dacă pot sta pasageri in picioare sau nu.

Ampatament

0

1

2

3

4

5

6

3425 3750 4075 4400

ampatament [mm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.5 Repartiţia modelelor în funcţie de ampatament

7

Ecartament fata

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1700 1750 1800 1850

ecartament fata [mm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.6 Repartiţia modelelor în funcţie de ecartamentul faţă

Ecartament spate

0

1

2

3

4

5

6

7

1690 1730 1770 1810

ecartament spate [mm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.7 Repartiţia modelelor in funcţie de ecartamentul spate

Se observă că la toate modelele similare ecartamentul faţă este mai mare decât ecartamentul spate, acest lucru având legătura cu stabilitatea.

Consola fata

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

975 1150 1325 1500

consola fata [mm]

num

ar m

odel

e

8

Fig 1.8 Repartiţia modelelor in funcţie de consola faţă

Consola spate

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

950 1200 1450 1700

consola spate [mm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.9 Repartiţia modelelor în funcţie de consola spate

Repartiţia numărului de modele după parametri energetici:

Capacitate cilindrica

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

2175 2450 2725 3000

capacitate cilindrica [cmc]

num

ar m

odel

e

Fig 1.10 Repartiţia modelelor în funcţie de capacitatea cilindrică

Putere maxima

0

1

2

3

4

5

6

85 95 105 115

putere maxima[kW]

num

ar m

odel

e

Fig 1.11 Repartiţia modelelor în funcţie de puterea maximă

9

Moment maxim

0

1

2

3

4

5

6

7

215 270 325 380

moment maxim [Nm]

num

ar m

odel

e

Fig 1.12 Repartiţia modelelor în funcţie de momentul maxim

Repartiţia numărului de modele după parametri masici:

Masa proprie

0

1

2

3

4

5

6

2150 2400 2650 2900

masa proprie [kg]

num

ar m

odel

e

Fig 1.10 Repartiţia modelelor în funcţie de masa proprie

10

Masa utila

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

1075 1250 1425 1600

masa utila [kg]

num

ar m

odel

e

Fig 1.11 Repartiţia modelelor în funcţie de masa utilă

Masa totala

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

3475 3650 3825 4000

masa totala [kg]

num

ar m

odel

e

Fig 1.12 Repartiţia modelelor în funcţie de masa totală

Masa proprie se doreşte a fi cât mai mică, în timp ce masa utilă se doreşte a fi cât mai mare.

11

Capitolul 2. Predeterminarea principalilor parametri dimensionali şi masici şi a subansamblurilor automobilului de proiectat

În urma studierii parametrilor dimensionali şi masici, mărimile alese vor fi în intervalele:

Lungimea: 6150 - 6575 mmLăţimea: 1980 - 2045 mmÎnălţimea: 2475 - 2650 mmAmpatamentul: 4075 - 4400 mmEcartamentul faţă: 1700 - 1750 mmEcartamentul spate: 1690 - 1730 mmConsola faţă: 975 - 1150 mmConsola spate: 1200 - 1450 mmMasa proprie: 2400 – 2650 kgMasa utilă: 1075 - 1250 kg

12

CAPITOLUL 5. Determinarea poziţiei centrului de masă al automobilului la sarcină utilă nulă şi la sarcină utilă maximă. Determinarea încărcărilor la punţi şi a parametrilor ce definesc capacitatea de trecere şi stabilitatea longitudinală (în legătură cu panta maximă impusă prin temă)

13

14

Tabel 5.1. Determinarea poziţiei centrului de greutate al caroseriei

Nr. Crt.

SubansambluMasa [kg]

Pozitia subansamblu [mm] [mm*kg]

x z x*m z*m G11 bară față 10 -695.4425 473.0988 -6954.425 4730.988 G22 capotă față 15 -431.2324 1205.2887 -6468.486 18079.3305 G33 aripi față 16 -223.2873 991.5185 -3572.5968 15864.296 G44 stâlpi față 12 699.3655 1996.2175 8392.386 23954.61 G55 parbriz 20 343.7842 1813.8973 6875.684 36277.946 G66 oglinzi 3 423.2965 1393.574 1269.8895 4180.722 G77 uși față 80 730.0735 872.5675 58405.88 69805.4 G88 lonjeroane + podea 500 2098.9772 326.9327 1049488.6 163466.35 G99 stâlpi centrali 25 1326.1397 1466.0973 33153.4925 36652.4325 G1010 plafon 200 3312.4876 2601.3898 662497.52 520277.96 G1111 panouri laterale 148 2875.7523 852.1273 425611.3404 126114.8404 G1212 stâlpi spate 20 5279.1431 1585.2366 105582.862 31704.732 G1313 uși spate 70 5411.7077 972.0258 378819.539 68041.806 G1414 aripi spate 32 4802.1256 968.2875 153668.0192 30985.2 G1515 geamuri uși spate 10 5416.4412 1736.6103 54164.412 17366.103 G1616 bară spate 10 5020.4209 458.8545 50204.209 4588.545 G1717 geamuri laterale (suprafață vitrată laterală) 50 2875.7523 853.3714 143787.615 42668.57 G1818 panouri laterale partea de sus 70 3324.2439 2332.9708 232697.073 163307.956 G19

caroserie 1291 3347623.014 1378067.787 G20

Tabel 5.2. Determinarea poziţiei centrului de greutate al autovehiculului încărcat şi neîncărcat

Nr. Crt.

SubansambluMasa [kg]

Pozitia subansamblu [mm] [mm*kg]

15

x z x*m z*m  1 grup radiatoare + ventilator 15 -830.7257 690.9578 -12460.8855 10364.367 G12 faruri 7 -639.0277 1004.5821 -4473.1939 7032.0747 G23 motor complet echipat 250 -427.0184 736.253 -106754.6 184063.25 G34 punte față(sist. Frânare + cadru + suspensie) 90 94.62 451.3984 8515.8 40625.856 G4

5 roți față 40 0 355.91 0 14236.4G1-0

6 casetă de direcție 12 -225.2003 374.9317 -2702.4036 4499.1804 G5

7 ambreiaj +schimbător viteze 70 -133.3052 737.0382 -9331.364 51592.674 G6

8 diferențial +transmisie principală 50 0 355.91 0 17795.5G1-1

9 baterie 25 -331.8387 1101.7341 -8295.9675 27543.3525 G710 bord 20 185.6708 1195.6345 3713.416 23912.69 G811 scaun șofer 15 1118.0066 1007.4295 16770.099 15111.4425 G912 scaune rând 1 30 1929.5367 1007.492 57886.101 30224.76 G1013 scaune rând 2 30 2662.2697 1007.5545 79868.091 30226.635 G1114 scaune rând 3 30 3394.4947 1007.9295 101834.841 30237.885 G1215 scaune rând 4 30 4156.395 1007.992 124691.85 30239.76 G1316 scaune rând 5 30 5058.2982 1007.4294 151748.946 30222.882 G14

17punte spate(sistem franare + cadru+

suspensie)240

4199.9375 356.08991007985 85461.576

G2-1

18 roți spate 404199.9375 356.0899

167997.5 14243.596G2-0

19 roată de rezervă 20 4955.5561 464.9835 99111.122 9299.67 G1520 stopuri 6 5423.8084 1253.8754 32542.8504 7523.2524 G1621 conducător 75 1033.7148 1249.8434 77528.61 93738.255 G1722 caroserie 1291 2593.0464 1067.4421 3347622.902 1378067.751 G1823 pasageri rând 1 204 1855.2743 1249.7809 378475.9572 254955.3036 G1924 pasageri rând 2 204 2591.565 1250.3435 528679.26 255070.074 G2025 pasageri rând 3 204 3325.2052 1249.8434 678341.8608 254968.0536 G2126 pasageri rând 4 204 4089.7796 1250.281 834315.0384 255057.324 G2227 pasageri rând 5 204 4992.6389 1249.7184 1018498.336 254942.5536 G2328 rezervor 1/2 plin 50 1899.1121 465.3673 94955.605 23268.365 G2429 bagaje rând 1 22.5 1625.8711 641.9735 36582.09975 14444.40375 G2530 bagaje rând 2 22.5 2358.6649 641.9735 53069.96025 14444.40375 G2631 bagaje rând 3 22.5 3091.0791 641.9735 69549.27975 14444.40375 G2732 bagaje rând 4 22.5 3852.9794 641.9735 86692.0365 14444.40375 G2833 bagaje rând 5 22.5 4754.6326 641.9735 106979.2335 14444.40375 G29

16

34 sistem de evacuare 20 736.1629 298.0248 14723.258 5960.496 G30autovehicul gol(cu sofer) 2486 5243477.577 2165491.671

autovehicul incărcat 3598.5 9034660.639 3512706.998

Se prevede ca pasagerii sa poată transporta cu ei 7,5 kg fiecare, nefiind loc pentru alte bagaje pe culoar sau în spatele scaunelor din ultimul rând.

17

Determinăm centrul de greutate al caroseriei folosind masele şi centrele de greutate ale fiecărui element de caroserie în parte, din tabelul 5.1.

(5.1)

(5.2)

Folosind datele din tabelul 5.2., determinăm centrul de greutate al autovehiculului neîncărcat, iar apoi încărcat cu sarcina utilă maximă.

Autovehicul neîncărcat:

(5.3)

(5.4)

Autovehicul încărcat cu sarcina utilă maximă:

(5.5)

(5.6)

Calculul încărcărilor pe punţi:

daN (5.7)

daN (5.8)

daN (5.9)

daN (5.10)

L=4200 mm=3778,5 daN

18

=2486 daN

Verificarea capacităţii de trecere şi a stabilităţii longitudinale

Unghiul pantei maxime:

(5.11)

Expresia unghiului limită de patinare:

(5.12)Expresia unghiului de răsturnare:

(5.13)

Condiţia de stabilitate longitudinală:

(5.14)

19

CAPITOLUL 6. Alegerea anvelopelor şi a jantelor

Anvelopele şi jantele se vor alege pe baza histogramelor din primul capitol.

Tabel 6.1. Dimensiunea, indicele de sarcină si de viteză al anvelopelor, dimensiunile jantelor modelelor similare

Nr. Crt Denumire automobil Dimensiuni anvelope1 Iveco Daily 2.3 D 195/75R16 102-104Q2 Mercedes-Benz Sprinter 235/70R16 106-108P3 Renault Master 2.5 dCi 195/65R16 108P4 Volkswagen Crafter 2.5 TDi 235/65R16 106-108P5 Ford Transit 2.4 TDCi 195/70R15 102-104P6 Fiat Ducato 2.8 Jtd 225/55R16 108P7 Toyota Hiace 195/80R15 S8 Peugeot Boxer 2.2 HDi 130 225/70R16 104-106P9 Vauxhall Movano 2.5 CDTi 195/65R16 104-106P10 LDV Convoy 205/80R14 102-104P

S-a ales 235/70R16 108P. 235 reprezintă lăţimea anvelopei in milimetri, 70 este raportul de aspect dintre lăţimea şi înălţimea anvelopei, sugerând că înălţimea talonului este 70% din lăţimea anvelopei. R specifică faptul că anvelopa are construcţie radială. 16 este valoarea in ţoli a diametrului jantei. 108 reprezintă indicele de greutate-indică sarcina maximă pe care o anvelopă o poate prelua în condiţii de exploatare- anvelopa putând prelua o sarcină maximă de 1000 kg. P este indicele de viteză şi indică viteza maximă la care anvelopa rezistă timp de 10 minute fără a se autodistruge, astfel pentru P viteza maximă este 150 km/h.

20

CAPITOLUL 7. Determinarea coeficientului de rezistenţă la rulare a pneurilor, a coeficientului de rezistenţă a aerului, a ariei maxime

transversale şi a randamentului transmisiei

7.1. Determinarea coeficientului de rezistenţă la rulare

Tabel 7.1. Valorile coeficientilor f0, f01, f02 ,f04

Tip pneu f0 [-] f01 [h/km] f02 [h2/km2] f04 [h3/km3]Diagonal cord metalic 1,3295 ∙ 10-2 -2,8664 ∙ 10-5 1,8036 ∙ 10-7 0,00

cord textil 1,3854 ∙ 10-2 -1,21337 ∙ 10-5 1,6830 ∙ 10-7 0,00Radial secțiune foarte

joasă1,6115 ∙ 10-2 -9,9130 ∙ 10-5 2,3214 ∙ 10-7 0,00

secțiune joasă 1,6110 ∙ 10-2 -1,0002 ∙ 10-5 2,9152 ∙ 10-7 0,00superbalon 1,8360 ∙ 10-2 -1,8725 ∙ 10-5 2,9554 ∙ 10-7 0,00

(7.1)

Pentru calcule de evaluare aproximativă, în funcție de natura și starea căii:

Tabel 7.2. Valorile coeficientului f

v [km/h]

f0 [-] f01 [h/km] f02 [h2/km2]f

0 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016110000010 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016039132020 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016026568030 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016072308040 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016176352050 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016338700060 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016559352070 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.016838308080 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.017175568090 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0175711320100 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0180250000110 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0185371720120 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0191076480130 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0197364280

21

Coeficientul de rezistenta la rulare in functie de viteza

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

f

Fig 7.1. Coeficientul de rezistenţă la rulare în funcţie de viteză

7.2. Determinarea coeficientului de rezistenţă al aerului

Valorile medii ale coeficientului de rezistenţă al aerului pentru diferite tipuri de autovehicule sunt prezentate în tabelul 7.3.

Tabel 7.3. Coeficientul de rezistenta al aerului pentru diferite automobileTip autovehicul A[m2] cx

Autoturism sport 1,0 ... 1,3 0,20 ... 0,25Autoturism cu caroserie inchisa 1,6 ... 2,8 0,30 ... 0,50

Autoturism cu caroserie deschisa 1,5 ... 2,0 0,65 ... 0,80Autobuz 3,5 ... 7,0 0,70 ... 0,80

Autocamion cu platforma deschisa 3,0 ... 5,3 0,90 ... 1,0Autofurgon 3,5 ... 8,0 0,60 ... 0,75

Astfel pentru un autofurgon cu o arie a secţiunii transversale maxime A=4,871m2 se alege o valoare a coeficientului de rezistenţă a aerului Cx=0,65.

(7.2)

22

unde A este aria secţiunii transversale maxime, este densitatea aerului, este viteza relativă a aerului faţă de autovehicul, este forţa aerodinamică longitudinală.

23

7.3. Determinarea ariei maxime a secţiunii transversale

Aria maximă a secţiunii transversale se poate determina prin planimetrare grafică sau analiticprin 2 expresii:

(7.3)

este coeficient de corecţie a arieiE este ecartamentul autovehiculului

este înălţimea maximă a autovehicululuiPentru =1 eroarea este de 5..10% la autoturisme şi de -5..10% la autocamioane.

A doua expresie:

(7.4)

este lăţimea de gabarit a autovehiculului este înălţimea de amplasare a barei de protecţie din faţă este numărul de pneuri la puntea din spate este lăţimea secţiunii anvelopei coeficient de corecţie a formei secţiunii transversale ce poate avea valoarea 1 pentru

autocamioane, autobuze şi autoturisme, eroarea find de maxim 3-5%

Folosind prima expresie:

Folosind a doua expresie:

Am adoptat pentru a reduce eroarea .

Din folosirea funcţiei Area în Autocad a rezultat o arie .

24

7.4. Determinarea randamentului transmisiei

Randamentul transmisiei este influențat de tipul transmisiei (mecanică în trepte, hidromecanică), numărul și tipul angrenajelor (cilindrice, conice), numărul și tipul lagărelor, tipul articulațiilor homocinetice sau cvasihomocinetice, unghiul articulațiilor cardanice, momentul transmis, turația (viteza) la care funcționează.

Pentru calcule aproximative, se pot considera valori constante în funcție de tipul autovehiculului și al transmisiei principale:

Tabel 7.4. Valori ale randamentului transmisiei în funcţie de tipul autovehiculului si de tipul transmisiei principale

ηt Tipul autovehiculului

0,88 … 0,92 Autoturism cu motor amplasat longitudinal (transmisie principală conică)

0,91 … 0,95 Autoturism cu motor amplasat transversal (transmisie principală cilindrică)

0,90 Autocamioane 4 x 2 și autobuze cu transmisie principală simplă

0,85 Autocamioane 4 x 2 și autobuze cu transmisie principală dublă și automobile 4 x 4

0,80 Autocamioane 6 x 4 sau 6 x 6

Randamente maxime ale schimbătoarelor de viteze:0,95 – SV cu trepte;0,91 – SV hidromecanic;0,86 – trepte inferioare în SV și reductorul auxiliar, punți motoare în tandem.

Schimbătorul de viteze adoptat este mecanic cu 5 trepte.

Având în vedere că autovehiculul proiectat are motorul amplasat transversal(transmisie principală cilindrică), iar schimbătorul de viteze este mecanic şi luând în calcul specificaţiile literaturii de specialitate vom adopta randamentul transmisiei 0,91.

25

Capitolul 8. Determinarea rezistenţelor la înaintare şi a puterilorcorespunzătoare în funcţie de viteza autovehiculului

8.1. Determinarea rezistenţei şi a puterii necesare învingerii rezistenţei la rulare

[daN](8.1)

[kW] (8.2) puterea necesară învingerii rezistenţei la rulare

=3598.5 daN

26

Tabel 8.1.Determinarea rezistenţei la rulare şi a puterii necesare învingerii rezistenţei la rulare

v [km/h]

f0 [-] f01 [h/km] f02 [h2/km2] f Rrul Prul[kW]

0 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0161100000 57.9718350000 010 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0160391320 57.7168165020 1.60324490320 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0160265680 57.6716049480 3.20397805330 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0160723080 57.8362003380 4.81968336240 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0161763520 58.2106026720 6.46784474150 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0163387000 58.7948119500 8.16594610460 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0165593520 59.5888281720 9.93147136270 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0168383080 60.5926513380 11.7819044380 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0171755680 61.8062814480 13.7347292190 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0175711320 63.2297185020 15.80742963100 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0180250000 64.8629625000 18.01748958110 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0185371720 66.7060134420 20.382393120 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0191076480 68.7588713280 22.91962378130 0.01611 -0.000010002 2.9152E-07 0.0197364280 71.0215361580 25.64666583

27

Rezistenta la rulare

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Rru

l[da

N]

Fig.8.1.Rezistenţa la rulare

Puterea necesara invingerii rezistentei la rulare

0

5

10

15

20

25

30

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Prul

[kW

]

Fig.8.2.Puterea necesară învingerii rezistenţei la rulare

Se observă din tabel că rezistenţa la rulare creşte odată cu viteza de la valoarea minimă de60,8 daN până la valoarea maximă de 74,5 daN, iar puterea creşte de la 0 (valoarecorespunzătoare rezistenţei de 60,8 daN) până la 26,9 (valoare corespunzătoare valoriimaxime a rezistenţei de 74,5 daN).

8.2. Determinarea rezistenţei la pantă şi puterii necesare învingerii rezistenţei la pantă

Rezistenţa la urcarea pantei este componenta greutăţii automobilului paralelă cu panta. Esteaplicată în centrul de greutate al autovehiculului.

(8.3)(8.4)

În cazul deplasării pe drumuri modernizate, când panta este mai mică de 10%:sin αp ≅ tg αp = p, cos αp ≅ 1 astfel:

Rp = p ∙ Ga (8.5)

28

Puterea necesară învingerii rezistenţei la urcarea pantei este:

[kW] (8.6)

Tabel 8.2. Rezistenţa la pantăpanta p[%] α[grade] Rp[daN] Ga[daN] sinα

-10 -5.71 -375.922965 3598.5-0.0995

0 0 0 3598.50

10 5.71 375.922965 3598.50.09949

32 17.7446 1151.30895 3598.50.3047

Variatia rezistentei la panta

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Rp[

daN

]

panta de -10%

panta 0

panta de 10%

panta maxima 32%

Fig. 8.3. Rezistenţa pantei la diferite valori ale vitezei

29

Tabel 8.3.Puterea necesară învingerii rezistenţei pantei de -10%

v[km/h] sinαp Ga[daN] Pp[kW]0 -0.0995 3598.5 010 -0.0995 3598.5 -9.945920 -0.0995 3598.5 -19.89230 -0.0995 3598.5 -29.83840 -0.0995 3598.5 -39.78350 -0.0995 3598.5 -49.72960 -0.0995 3598.5 -59.67570 -0.0995 3598.5 -69.62180 -0.0995 3598.5 -79.56790 -0.0995 3598.5 -89.513100 -0.0995 3598.5 -99.459110 -0.0995 3598.5 -109.4120 -0.0995 3598.5 -119.35130 -0.0995 3598.5 -129.3

Tabel.8.4.Puterea necesară învingerii rezistenţei la panta de 0%

v[km/h] sinαp Ga[daN] Pp[kW]0 0 3598.5 010 0 3598.5 020 0 3598.5 030 0 3598.5 040 0 3598.5 050 0 3598.5 060 0 3598.5 070 0 3598.5 080 0 3598.5 090 0 3598.5 0100 0 3598.5 0110 0 3598.5 0120 0 3598.5 0130 0 3598.5 0

Tabel.8.5.Puterea necesară învingerii rezistenţei la panta de 10%v[km/h] sinαp Ga[daN] Pp[kW]

0 0.09949 3598.5 010 0.09949 3598.5 9.9448520 0.09949 3598.5 19.889730 0.09949 3598.5 29.834640 0.09949 3598.5 39.779450 0.09949 3598.5 49.724360 0.09949 3598.5 59.669170 0.09949 3598.5 69.61480 0.09949 3598.5 79.558890 0.09949 3598.5 89.5037

30

100 0.09949 3598.5 99.4485110 0.09949 3598.5 109.393120 0.09949 3598.5 119.338130 0.09949 3598.5 129.283

Tabel 8.6.Puterea necesară învingerii pantei maxime de 32%v[km/h] sinαp Ga[daN] Pp[kW]

0 0.3047 3598.5 010 0.3047 3598.5 30.457320 0.3047 3598.5 60.914630 0.3047 3598.5 91.371940 0.3047 3598.5 121.82950 0.3047 3598.5 152.28760 0.3047 3598.5 182.74470 0.3047 3598.5 213.20180 0.3047 3598.5 243.65890 0.3047 3598.5 274.116100 0.3047 3598.5 304.573110 0.3047 3598.5 335.03120 0.3047 3598.5 365.488130 0.3047 3598.5 395.945

Valorile din tabele s-au folosit pentru graficul din Fig.8.5.

Puterile necesare invingerii rezistentei la panta

-200

-100

0

100

200

300

400

500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Ppan

ta[k

W] panta -10%

panta 0%

panta 10%

panta 32%

Fig.8.5.Puteri necesare învingerii rezistentei la panta

8.3. Determinarea rezistenţei totale a drumului şi puterea necesară învingerii acesteia

Rezistenţa specifică a drumului este suma rezistenţelor la rulare şi la pantă.

(8.7)

31

(8.8)

Tabel 8.7.Rezistenţa totală din partea drumului si puterea necesară învingerii ei la panta de -10%

v [km/h] Rrul[daN] Rpanta -10%[daN] Rψ [daN] Pψ[kW]

0 60.871635 -375.9 -315.028365 010 60.60386 -375.9 -315.2961397 -8.758220 60.556387 -375.9 -315.3436128 -17.51930 60.729216 -375.9 -315.1707842 -26.26440 61.122346 -375.9 -314.777654 -34.97550 61.735778 -375.9 -314.1642221 -43.63460 62.569512 -375.9 -313.3304885 -52.22270 63.623547 -375.9 -312.2764532 -60.7280 64.897884 -375.9 -311.0021163 -69.11290 66.392522 -375.9 -309.5074777 -77.377100 68.107463 -375.9 -307.7925375 -85.498110 70.042704 -375.9 -305.8572956 -93.456120 72.198248 -375.9 -303.701752 -101.23130 74.574093 -375.9 -301.3259068 -108.81

Tabel 8.8.Rezistenţa totală din partea drumului si puterea necesară învingerii ei la panta de 0%

v [km/h] Rrul[daN] Rpanta 0[daN] Rψ [daN] Pψ[kW]

0 60.871635 0 60.871635 010 60.60386 0 60.60386026 1.6834420 60.556387 0 60.55638719 3.3642430 60.729216 0 60.72921578 5.0607740 61.122346 0 61.12234603 6.7913750 61.735778 0 61.73577795 8.5744160 62.569512 0 62.56951153 10.428370 63.623547 0 63.62354678 12.371280 64.897884 0 64.89788369 14.421890 66.392522 0 66.39252226 16.5981100 68.107463 0 68.1074625 18.9187110 70.042704 0 70.0427044 21.4019120 72.198248 0 72.19824797 24.0661130 74.574093 0 74.5740932 26.9295

Tabel 8.9.Rezistenţa totală din partea drumului si puterea necesară învingerii ei la panta de 10%

v [km/h] Rrul[daN] Rpanta 10%[daN] Rψ [daN] Pψ[kW]

0 60.871635 375.9 436.771635 0

32

10 60.60386 375.9 436.5038603 12.125120 60.556387 375.9 436.4563872 24.247630 60.729216 375.9 436.6292158 36.385840 61.122346 375.9 437.022346 48.55850 61.735778 375.9 437.635778 60.782760 62.569512 375.9 438.4695115 73.078370 63.623547 375.9 439.5235468 85.462980 64.897884 375.9 440.7978837 97.955190 66.392522 375.9 442.2925223 110.573100 68.107463 375.9 444.0074625 123.335110 70.042704 375.9 445.9427044 136.26120 72.198248 375.9 448.098248 149.366130 74.574093 375.9 450.4740932 162.671

Tabel 8.10.Rezistenţa totală din partea drumului si puterea necesară învingerii ei la panta de 32%

v [km/h] Rrul[daN]

Rpanta max 32%[daN] Rψ [daN] Pψ[kW]

0 60.871635 1151.3 1212.171635 010 60.60386 1151.3 1211.90386 33.66420 60.556387 1151.3 1211.856387 67.325430 60.729216 1151.3 1212.029216 101.00240 61.122346 1151.3 1212.422346 134.71450 61.735778 1151.3 1213.035778 168.47760 62.569512 1151.3 1213.869512 202.31270 63.623547 1151.3 1214.923547 236.23580 64.897884 1151.3 1216.197884 270.26690 66.392522 1151.3 1217.692522 304.423100 68.107463 1151.3 1219.407463 338.724110 70.042704 1151.3 1221.342704 373.188120 72.198248 1151.3 1223.498248 407.833130 74.574093 1151.3 1225.874093 442.677

33

Rezistenta totala la inaintare din partea drumului

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Rψ

[daN

] panta de -10%

panta de 0%

panta de 10%

panta de 32%

Fig.8.6.Rezistenţa totală din partea drumului la diferite valori ale pantei

Puterea necesara invingerii rezistentei totale din partea drumului

-200

-100

0

100

200

300

400

500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Pps

i[kW

]

panta -10%

panta 0%

panta 10%

panta 32%

Fig.8.7.Puterea necesară învingerii rezistenţei totale din partea drumului la valori diferite ale pantei

8.4. Determinarea rezistenţei la demarare şi a puterii necesare învingerii acestei rezistenţe

(8.9)

este acceleraţia autovehiculului

34

(8.10) este coeficientul de influenţă al maselor aflate în mişcare de

rotaţie

(8.11) coeficient ce arată influenţa inerţiei pieselor aflate în

mişcare din motor

(8.12) coeficient ce arată influenţa inerţiei roţilor

Valorile şi vor fi alese în funcţie de masa autovehiculului. Pentru o masă de 2486 kg,valorile aproximative vor fi =0,05, =0,03.În fiecare treaptă de viteză autovehiculul va avea altă acceleraţie. Pentru schimbător de vitezecu 5 trepte se va alege o viteză pentru începutul fiecărei trepte, astfel:

= 0= 20 km/h= 50 km/h= 90 km/h= 130 km/h

(8.13) puterea necesară învingerii rezistenţei la demarare

Tabel 8.11.Variaţia rezistentei la demarare şi puterii de demarare în funcţie de viteză şiacceleraţie

V[km/h] a[m/s]Rd

[daN] Pd[kW]10 2.4 863.657 23.990479820 2 719.714 39.98413330 1.8 647.743 53.9785795540 1.4 503.8 55.977786250 1 359.857 49.9801662560 0.8 287.886 47.980959670 0.68 244.703 47.5811182780 0.61 219.513 48.7806422690 0.6 215.914 53.97857955100 0.58 208.717 57.97699285110 0.55 197.921 60.47600116120 0.3 107.957 35.9857197130 0.02 7.19714 2.598968645

35

Variatia acceleratiei in functie de viteza

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 20 40 60 80 100 120 140

v[km/h]

a[m

/s2]

Fig.8.8.Variaţia acceleraţiei în funcţie de viteză

Variatia rezistentei la demarare in functie de viteza

0

200

400

600

800

1000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[m/s]

Rd[

daN

]

Fig.8.9.Variaţia rezistenţei la demarare în funcţie de viteză

36

Variatie puterii necesare invingerii rezistentei la demarare

0

10

20

30

40

50

60

70

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Pd[

daN

]

Fig.8.10.Variaţia puterii necesare învingerii rezistenţei la demarare

8.4. Determinarea rezistenţei aerului

(8.14) – rezistenţa aerului

k =0,06125∙Cx = 0,06125∙ 0,65=0,0398125 (8.15) - coeficient aerodinamic

A este aria secţiunii transversale maxime

Vx=V+Vv∙cosαv [km/h] (8.16) - viteza totală relativă a vântului faţă de autovehicul

Vv – viteza vântului, în calcul va avea valorile -15, 0, 15 km/h

αv - unghiul făcut de direcţia pe care bate vântul şi direcţia pe care se deplaseazăautovehiculul, în calcul va fi 0.

(8.17) – puterea necesară învingerii rezistenţei aerului

37

Tabel 8.12.Rezistenţa aerului la diferite valori ale vitezei vântului, şi puterile corespunzătoare

v[km/h]Ra[daN] (Vv=-

15km/h)Ra[daN] (Vv=0

km/h)Ra[daN]

(Vv=15km/h)Pa[kW](Vv=-

15km/h) Pa[kW](Vv=0km/h) Pa[kW](Vv=15km/h)0 3.3564 0.0000 3.3564 0.0000 0.0000 0.000010 0.3729 1.4917 9.3234 0.0104 0.0414 0.259020 0.3729 5.9670 18.2739 0.0207 0.3315 1.015230 3.3564 13.4257 30.2078 0.2797 1.1188 2.517340 9.3234 23.8679 45.1252 1.0359 2.6520 5.013950 18.2739 37.2936 63.0262 2.5380 5.1797 8.753660 30.2078 53.7028 83.9106 5.0346 8.9505 13.985170 45.1252 73.0954 107.7785 8.7744 14.2130 20.956980 63.0262 95.4716 134.6299 14.0058 21.2159 29.917790 83.9106 120.8312 164.4647 20.9776 30.2078 41.1162100 107.7785 149.1744 197.2831 29.9385 41.4373 54.8009110 134.6299 180.5010 233.0850 41.1369 55.1531 71.2204120 164.4647 214.8111 271.8703 54.8216 71.6037 90.6234130 197.2831 252.1047 313.6391 71.2411 91.0378 113.2586

38

Variatia rezistentei aerului in functie de viteza

0.0000

50.0000

100.0000

150.0000

200.0000

250.0000

300.0000

350.0000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Ra[

daN

] Vv=-15 km/h

Vv=0

Vv=15 km/h

Fig.8.11.Variaţia rezistenţei aerului în funcţie de viteză

Variatia puterii necesare invingerii rezistentei aerului in functie de viteza

0.0000

20.0000

40.0000

60.0000

80.0000

100.0000

120.0000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Pa[k

W] Vv=-15 km/h

Vv= 0

Vv=15 km/h

Fig.8.12.Variaţia puterii necesare învingerii rezistenţei aerului în funcţie de viteză

39

8.5. Suma rezistenţelor şi a puterilor

Tabel 8.13.Suma rezistenţelor şi a puterilor

v[km/h]Rψ

[daN] Rd [daN]Ra[daN] (Vv=0

km/h) Rtotala[daN] Pψ[kW] Pd[kW] Pa[kW](Vv=0km/h) Ptotala[kW]0 60.87 0.00 0.00 60.87 0.00 0.00 0.00 0.0010 60.60 863.65 1.49 925.75 1.68 23.99 0.04 25.7120 60.56 719.71 5.97 786.23 3.36 39.98 0.33 43.6830 60.73 647.74 13.43 721.89 5.06 53.97 1.12 60.1540 61.12 503.80 23.87 588.79 6.79 55.97 2.65 65.4150 61.74 359.85 37.29 458.88 8.57 49.98 5.18 63.7360 62.57 287.88 53.70 404.15 10.43 47.98 8.95 67.3670 63.62 244.70 73.10 381.42 12.37 47.58 14.21 74.1680 64.90 219.51 95.47 379.88 14.42 48.78 21.22 84.4290 66.39 215.91 120.83 403.13 16.60 53.97 30.21 100.78100 68.11 208.71 149.17 425.99 18.92 57.97 41.44 118.33110 70.04 197.92 180.50 448.46 21.40 60.47 55.15 137.03120 72.20 107.95 214.81 394.96 24.07 35.98 71.60 131.65130 74.57 7.19 252.10 333.87 26.93 2.59 91.04 120.56

40

Variatia rezistentei totale in functie de viteza

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Rto

tala

[daN

]

Fig.8.13.Variaţia rezistenţei totale în funcţie de viteză

Variatia puterii totale necesare pentru invingerea rezistentei totale, in functie de viteza

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

v[km/h]

Pto

tala

[kW

]

Fig.8.14.Variaţia puterii totale în funcţie de viteză

41

Capitolul 9. Alegerea motorului

În ceea ce priveşte puterea motorului am ales intervalul 95..105 kW din capitolul 1. În acest interval se află Iveco Daily 2.3D, Ford Transit 2.4TDci, Volkswagen Crafter 2.5TDi.

ModelCapacitate cilindrică [cc]

Putere maximă[kw]

Moment maxim [Nm]

Iveco Daily 2.3D 2287 100 320Transit 2.4TDci 2375 103 375Volkswagen Crafter 2.5TDi 2461 100 330

(9.1)

(9.2)

v[km/h] Ptotala[kW]0 010 25.7148420 43.6757430 60.1495740 65.4133750 63.7341160 67.358870 74.164280 84.417790 100.7759100 118.326110 137.025120 131.6498130 120.5573

42

n[rpm] P M alfa beta gama800 27.56955 329.111471 1 1 -1900 31.40344 333.225365 1 1 -11000 35.27814 336.906217 1 1 -11100 39.18005 340.154027 1 1 -11200 43.09556 342.968796 1 1 -11300 47.01107 345.350524 1 1 -11400 50.91297 347.29921 1 1 -11500 54.78767 348.814855 1 1 -11600 58.62156 349.897459 1 1 -11700 62.40104 350.547021 1 1 -11800 66.1125 350.763542 1 1 -11900 69.74234 350.547021 1 1 -12000 73.27695 349.897459 1 1 -12100 76.70274 348.814855 1 1 -12200 80.0061 347.29921 1 1 -12300 83.17342 345.350524 1 1 -12400 86.19111 342.968796 1 1 -12500 89.04556 340.154027 1 1 -12600 91.72316 336.906217 1 1 -12700 94.21031 333.225365 1 1 -12800 96.49342 329.111471 1 1 -12900 98.55886 324.564536 1 1 -1

43

3000 100.3931 319.58456 1 1 -13100 101.9824 314.171543 1 1 -13200 103.3133 308.325484 1 1 -13300 104.372 302.046383 1 1 -13400 105.1452 295.334241 1 1 -13500 105.619 288.189058 1 1 -13600 105.78 280.610833 1 1 -13700 105.6145 272.599567 1 1 -13800 105.1089 264.15526 1 1 -13900 104.2496 255.277911 1 1 -14000 103.023 245.967521 1 1 -14100 101.4156 236.224089 1 1 -1

Variatia puterii si momentului in functie de turatie

0

50

100

150

200

250

300

350

400

80011

00140

0170

0200

0230

0260

0290

0320

0350

0380

0410

0

turatia[rot/min]

Pute

re[k

W],M

omen

t[N

m]

putere

moment

44