UNIVERSITATEA DIN ORADEA

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIAL I TEHNOLOGIC

PROIECT

Construcia i Calculul Autovehiculelor ndrumtor proiect:

Student:

S.l.ing. Dragomir George

Grupa 232 B2013-2014 Tem de proiect:

S se proiecteze ambreiajul pentru un autovehicul cu urmatoarele caracteristici:

Tipul: Autoutilitar (M.A.C.)

Momentul maxim efectiv:

Turaia de moment maxim:

Putearea maxim:

Turaia de putere maxim:

Cuprins

31Memoriu de prezentare

31.1Nivelul tehnicii actuale

Error! Bookmark not defined.1.2Studiul comparativ al ambreiajelor n dotarea autovehiculelor similare cu cele din tema de proiect

62Memoriu de calcul

62.1Determinarea momentului de calcul

72.2Determinarea dimensiunilor garniturilor de frecare

82.3Determinarea forei de apsare asupra discurilor de presiune

82.4Verificarea garniturilor de frecare

82.4.1Verificarea presiunii specifice dintre suprafeele de frecare

92.4.2Verificarea la uzur a garniturilor de frecare

102.4.3Verificarea ambreiajului la ncltire

112.5Calculul arcurilor de presiune

112.5.1Determinarea diametrului srmei i a diametrului de nfurare

122.5.2Determinarea numrului de spire ale arcului

132.5.3Determinarea lungimii arcului n stare liber

142.5.4Determinarea coeficientului de siguran al ambreiajului dup uzarea garniturilor

152.5.5Determinarea lucrului mecanic necesar debraierii

152.6Calculul arborelui ambreiajului

162.7Calculul discurilor ambreiajului

162.7.1Calculul elementului de fixare i ghidare ale discurilor de presiune

172.7.2Calculul discului condus

172.7.2.1Calculul niturilor de fixare a discurilor propriu-zise de butuc

182.7.2.2Calculul arcurilor elementului elastic suplimentar

192.8Calculul mecanismului de acionare

192.8.1Calculul mecanismului de acionare

202.8.2Calculul cursei pedalei de acionare

202.8.3Reglarea jocurilor din mecanismul de acionare a ambreiajelor

3Bibliografie23

1 Memoriu de prezentare

1.1 Nivelul tehnicii actuale

Instalatia de climatizare

Prima aparitie a instalatiei de incalzire pe vehicule este notata in anul 1917, in Statele Unite ale Americii. Tot SUA introduce sistemul pe autovehicule in 1939, ca in 1955 sa apara primele instalatii de climatizare.

In 1975, in SUA, mai mult de 75% din autovehiculele noi sunt echipate cu climatizare. 1990 este anul in care climatizarea este prezentata ca optiune pentru majoritatea vehiculelor, la un pret mediu destul de ridicat.

Democratizarea climatizarii se produce in 1999, cand mai bine de jumatate dintre autovehiculele noi sunt vandute cu instalatie de climatizare in standard. In 2005 procentul atinge aproape 88%.

Rolul conditionarii aerului

Functia principala a instalatiei de climatizare este asigurarea confortului in habitaclu. Pentru o buna functionare, sistemul de climatizare trebuie intretinut si folosit continuu.

Geamurile fiind inchise, accesul zgomotelor si mirosurilor din exterior este diminuat, iar instalatia de climatizare garanteaza o temperatura ideala si un aer sanatos, datorita efectului de dezumidificare.

Vara serveste la racirea aerului care intra in habitaclu, primavara si toamna usuca aerul si dezabureste geamurile (functie reglementata prin norme specifice). In toate anotimpurile, aerul conditionat adauga functia de reciclare a aerului, care nu este disponibila in versiunea de echipare doar cu sistem de incalzire.

Tipuri de instalatii de climatizare

Instalatiile de climatizare intalnite pe autovehicule sunt de mai multe tipuri. Se pot deosebi doua categorii principale: cu aer conditionat manual sau cu aer conditionat comandat automat.

Sistemele de incalzire clasice ofera functia de incalzire a habitaclului cu ajutorul caldurii unui calorifer alimentat cu lichidul de racire al motorului. Cu un ventilator si cu orificiile speciale de ventilatie, se ofera posibilitatea ridicarii temperaturii in habitaclu, trimitand in interior aerul incalzit de temperatura motorului.

Pentru a raci habitaclul, nu exista un dispozitiv auxiliar, doar ventilatorul trimite aerul de afara inauntru. La temperaturi ale aerului peste 24 grade Celsius, evident sistemul devine ineficient.

Astfel intra in scena aerul conditionat. Sistemul clasic de aer conditionat cuprinde un ansamblu de dispozitive specifice, ce furnizeaza aer rece la comanda, nivelul de temperatura fiind reglat dupa dorinta, manual. Unele dispozitive de aer conditionat manual ofera si functia de recirculare a aerului, printr-un flaps (comandat fie mecanic, fie electric sau vacuumatic) ce impiedica aerul de afara sa intre in habitaclu.

Dezavantajul recircularii aerului vine din faptul ca acesta isi deterioreaza rapid calitatea, ducand si la aburirea rapida a geamurilor. Se recomanda folosirea recircularii aerului doar pe distante scurte, pentru incalzirea/racirea mai rapida si pentru mascarea mirosurilor neplacute ce pot veni din exterior.

Aerul conditionat cu reglare automata (denumit si climatizare automata) reprezinta un progres semnificativ fata de sistemul clasic. Prin intermediul unor senzori de temperatura si umiditate a aerului, plasati in puncte cheie din habitaclu (numarul poate varia de la 1 la mai mult de 8), aerul conditionat automat mentine constanta temperatura selectata.

Se elimina astfel necesitatea interventiei soferului in timpul condusului, pentru reglarea temperaturii dorite: pur si simplu se selecteaza valoarea de temperatura dorita si se apasa butonul Auto. Sistemul lucreaza, prelucreaza informatiile de la senzori si, controlat de un minicomputer, stabileste functionarea ventilatorului si debitul de aer (cald sau rece) necesar pentru asigurarea temperaturii comandate.

In functie de clasa din care face parte autovehiculul, aerul conditionat poate fi si semiautomat sau cu posibilitatea reglarii temperaturii pe mai multe zone (uzual 2, dar exista si masini cu reglarea temperaturii separat pe 4 zone inclusiv locurile din spate). Astfel, soferul si pasagerul din dreapta isi pot regla temperaturile dorite fiecare pentru locul sau. Instalatiile automate sunt atat de performante incat pot pastra diferente de peste 8 grade Celsius intre zone (soferul are 18 de grade, iar pasagerul 26 de grade).

Componentele instalatiei de aer conditionat

Compresorul este un schimbator termic localizat (de regula) in partea din fata a automobilului. Este racit prin efectul deplasarii aerului in timpul deplasarii vehiculului sau cu electroventilatoare (in stationare) iar rolul sau consta in aducerea agentului refrigerant in stare lichida.

Deshidratorul se gaseste intre condensator si detentor si are rolul de a absorbi umiditatea din circuit si de a filtra impuritatile. In anumite cazuri are si functia de rezervor de fluid, rol care in alte tipuri de montaje poate fi jucat de evaporator.

Detentorul este elementul care asigura reglarea debitului de agent refrigerant in evaporator. Actioneaza in functie de presiunea si temperatura agentului refrigerant la iesirea din evaporator.

Evaporatorul este localizat sub plansa de bord, langa radiatorul de incalzire, avand rolul de a raci si usca aerul care il traverseaza. De aceea este normal sa gasim apa sub masina, atunci cand vehiculul stationeaza.

Compresorul aspira vaporii care ies din evaporator si ii comprima, directionandu-i catre condensator si marindu-le astfel temperatura si presiunea.

Filtrul de habitaclu (binecunoscut sub denumirea filtru de polen) retine cea mai mare parte a a impuritatilor (praf, fum, gaze esapament, polen, cenusa, etc.). Prin eliminarea acestor impuritati, el imbunatateste calitatea aerului si diminueaza depunerile unsuroase de pe parbriz.

Agentul refrigerant (cunoscut si sub numele de freon - incorect), este sangele sistemului. Instalatiile mai vechi erau umplute cu R12 (freon), nociv pentru stratul de ozon. Instalatiile moderne au renuntat la R12, inlocuindu-l cu un agent mai ecologic, R-134a.

1.2 Studiul comparativ al ambreiajelor in dotarea autovehiculelor similare cu cele din tema de proiect

Autovehiculul din tema de proiect: Categoria autovehiculului Autoutilitar, momentul maxim efectiv Memax=1700 Nm, turatia de moment maxim nM=1400 rot/min.

Nr.123

Marca auto

Parametrul IVECO

LD190 E38MERCEDES-BENZ

ACTROS

1835LMAN

18.363F

Pe [kW]276260265

nP [rot/min]210018001900

Me [Nm]170017301700

nM [rot/min]14001080900

Vmax [km/h]120130120

Nr. cil.666

Masa total maxim autorizat [kg]190001900019000

Nr. de locuri323

i03,452,933,34

iCV116,4717,0316,41

Forma rotilor4x24x24x2

Tip ambreiajbidiscbidiscbidisc

Tip arc presiuneperifericeperifericeperiferice

Tip mecanism actionaremecanicmecanicmecanic

Anvelope315/80R 22,5315/70R 22,5315/70R 22,5

2 Memoriu de calcul

2.1 Determinarea momentului de calcul

Pe baza analizei modelelor similare de autovehicule se alege pentru autovehiculul din tema de proiect urmtoarele:

motor cu ardere intern avnd:

Pmax=276 kW, nP=2100 rot/min

Mmax=1700 Nm, nM=1400 rot/min

schimbtor de viteze n trepte cu urmtoarele rapoarte de transmitere:iI=16,47 raportul de transmitere al transmisiei principale

i0=3,45 soluia constructiv de ambreiaj: ambreiaj mecanic bidiscdisc uscat cu arcuri periferice elicoidale i mecanism de acionare mecanic masa total a autovehiculului

M0= 19000kg

tipul anvelopelor

315/80 R22,5 H

Criteriile care au stat la baza alegerii soluiei constructive de ambreiaj au fost:

construcie simpl i ieftin

ntreinere uoar

fiabilitate ridicat

performanele impuse autovehiculului prin tema de proiect i condiiile de exploatare ale acestuia

Pentru ca ambreiajul s transmit momentul maxim dezvoltat de motor fr s patineze, pe toat durata de funcionare, chiar i dup uzarea garniturilor de frecare i scderea forei de apsare a arcurilor de presiune, este necesar ca momentul de frecare al ambreiajului s fie mai mare dect momentul maxim al motorului.

Momentul de calcul al ambreiajului reprezint momentul fa de care se dimensioneaz elementele ambreiajului. Acesta se determin cu relaia:

(1)

,unde: Mc momentul de calcul al ambreiajului

coeficientul de siguran al ambreiajului

Mmax momentul motor maxim

Valorile coeficientului de siguran se alege conform recomandrilor din literatura de specialitate [1] n funcie de tipul ambreiajului i tipul i condiiile de exploatare ale autovehiculului:

Se adopt =2.

Criteriile care au stat la baza alegerii lui au fost:

ambreiajul s nu patineze dup uzura garniturilor;

fora la pedal s aib valori optime astfel nct s nu suprasolicite vconductorul auto.

2.2 Determinarea dimensiunilor garniturilor de frecare

Raza exterioar a garniturii de frecare se determin cu relaia:

(2)

Fig. 1. Garnitura de frecare a discului condos

unde: coeficient ce depinde de tipul ambreiajului i a autovehiculului

Se adopt :

i numrul de perechi de suprafee de frecare

nd numrul discurilor conduse

Pentru autovehicule, valoarea C=0,550,75 [1]. Valorile superioare ale lui C corespund motoarelor ce funcioneaz la turaii ridicate deoarece alunecrile dintre suprafeele de frecare sunt mai intense la periferie.

Se adopt C=0,55.

Deoarece dimensiunile garniturilor de frecare ale ambreiajelor sunt standardizate, se adopt conform STAS 7793-83 valorile superioare cele mai apropiate de valoarea calculat.

Dimensiunile garniturilor de frecare alese din standard sunt:

diametrul exterior al garniturii: De=420 mm

diametrul interior al garniturii: Di=220 mm

grosimea garniturii: g=5,6 mm

Raza exterioar a garniturii de frecare

.

Raza interioar a garniturii de frecare:

(3)

Raza medie a suprafeei de frecare se determin cu relaia:

(4)

2.3 Determinarea forei de apsare asupra discurilor de presiune

Din condiia ca momentul de calcul al ambreiajului Mc s fie egal cu momentul de frecare al ambreiajului Ma rezult urmtoarea relaie:

(5)

unde: Fa fora de apsare asupra discului ambreiajului

coeficientul de frecare dintre discurile ambreiajului (pentru discuri din ferodou-font =0,250,4).

Se adopt =0,25.

Cf coeficient ce ine seama de forele de frecare (pentru ambreiaje bidisc Cf=0,800,85).

Se adopt Cf=0,83.

2.4 Verificarea garniturilor de frecare

2.4.1 Verificarea presiunii specifice dintre suprafeele de frecare

Presiunea specific dintre suprafeele de frecare se determin cu relaia:

(6)

Pentru garniturile de frecare din ferodou, valoarea admisibil a presiunii specifice este: pa=1,53,5 . Deoarece p H=315 mm

H/B=80 %

Dj=22,5 inchi

iS1 raportul de transmitere al treptei I

i0 raportul de transmitere al transmisiei principale

Valoarea admisibil a lucrului mecanic specific la patinare a ambreiajului este . Deoarece LS