Calculul și proiectarea unui schimbător de viteze

CAPITOLUL 1

Studiul solutiilor similare si tendintele de dezvoltare ale automobilelor

1.1 Studiul solutiilor similare

Pentru abordarea proiectarii unui nou tip de autovehicul, tinând seama de datele impuse prin tema, care precizeaza anumite particularitati legate de destinatia si performantele acestuia este nevoie, într-o prima etapa, sa se caute un numar cât mai mare de solutii constructive, deja existente, având caracteristici asemanatoare cu cele ale autovehiculului cerut. Din literatura de specialitate se vor analiza informatiile privind modul de organizare generala, dispunerea motorului si a puntilor motoare, de organizare a transmisiei; de asemenea sunt date principalele dimensiuni geometrice, greutatea utila si proprie, tipul sistemelor de directie si frânare, tipul suspensiei. Prin studiul solutiilor similare se urmareste realizarea unei idei în ceea ce priveste parametrii unor autoturisme existente pentru a se usura adoptarea unor marimi ce nu se pot calcula si care nu sunt impuse prin tema de proiectare; punerea în evidenta a avantajelor si dezavantajelor solutiilor tehnice adoptate la realizarea acestor autoturisme pentru a se alege solutia optima.

Se vor putea aprecia astfel unele date initiale absolut necesare în calculul de predimensionare cum ar fi: organizarea generala, amenajarea interioara, dimensiunile geometrice, greutatea autovehiculului si repartizarea sa pe punti, alegerea rotilor si determinarea razei de rulare. Pentru studiul solutiilor similare s-au identificat mai multe modele cu caracteristici asemanatoare cu cele ale autoturismului de proiectat.

Pentru micsorarea procentului pe care îl ocupa motorul din lungimea totala a autoturismului, constructorii folosesc diverse solutii cum ar fi :

- motoare de capacitate cilindrica mica, cu maxim 4 cilindri ;

- dispunerea cilindrilor motorului în V sau opusi ;

- plasarea transversala a grupului motopropulsor ;

- folosirea solutiei clasice ;

Motoarele folosite sunt în general pe benzina dar exista si unele modele ce ofera si variante Diesel. Puterea motoarelor este în unele cazuri foarte mare, urmarindu-se în special performante de putere sau cuplu si mai putin un consum redus de combustibil. Cuplul motor maxim este cuprins între 168 si 617 N.m, iar puterea este cuprinsa între 57 si 254 kW.

Masele proprii sunt in jur de 1300 kg ceea ce constituie un avantaj în privinta consumului de combustibil.

Tehnica constructiei de automobile s-a perfectionat permanent urmarindu-se îmbunatatirea performantelor de dinamicitate sau frânare, de economicitate, de confort si securitate rutiera. Domeniile de actiune s-au extins asupra tuturor partilor componente ale autovehiculului si s-a încercat aplicarea celor mai noi si eficiente solutii de îmbunatatire a diverselor sale parti componente.

1.2Tendințe de dezvoltare a categoriei de autovehicule analizate

Directiile de dezvoltare au in vedere sa sublinieze orientarea generala in ceea ce priveste modul de organizare a familiei de autovehicule studiate, modul de dispunere a motorului, organizarea si tipul transmisiei, constructia sistemelor si a instalatiilor auxiliare, amenajarea interioara etc.

Autoturismele, definite ca fiind autovehicule destinate transportului de persoane, avand o capacitate de cel mult opt locuri, au stat si stau in permanenta in atentia marelui public datorita implicarii lor tot mai intense in viata cotidiana.

Constructia autoturismelor, a elementelor componente se perfectioneaza permanent, urmarindu-se imbunatatirea performantelor de dinamicitate sau franare, a performantelor de economicitate, de stabilitate si de confort, de securitate activa si pasiva, etc. Domeniile de actiune s-au extins asupra tuturor partilor componente ale autoturismului si se aplica cele mai noi si eficiente solutii de imbunatatire sau schimbare a acestora.

Astfel motoarele autoturismelor au beneficiat de o atentie deosebita, eforturile de sporire a performantelor lor fiind indreptate pe multe directii: cresterea performantelor functionale si constructive prin gestionarea electronica a regimurilor de functionare, reducerea consumului de combustibil, marirea puterii litrice, reducerea costurilor de fabricatie, reducerea emisiilor nocive din gazele de evacuare, realizarea de motoare cat mai fiabile, cat mai usoare si cat mai compacte. Se remarca tendintele de aplicare tot mai frecventa a injectiei de benzina cu comanda electronica, mono sau multipunct, in detrimentul motoarelor cu carburator, ca si dezvoltarea motoarelor cu aprindere prin comprimare, datorita consumului specific de combustibil mai redus, in comparatie cu motoarele cu aprindere prin scanteie. Folosirea motorului Diesel pe autoturisme a devenit realista cand turatiile maxime ale acestuia au depasit 4200 - 4400 rot/min, realizandu-se exemplare ce dezvolta 5000 rot/min. Perfectionarea acestor motoare privind reducerea zgomotului, a poluarii, a pornirii usoare pe timp friguros a facut progrese remarcabile si le-a asigurat cresterea ponderii proprii in detrimentul motoarelor cu aprindere prin scanteie.

O alta preocupare constanta este aceea a crearii unor familii de motoare, pornindu-se de la un monocilindru sau de la un motor de baza, de la care, in functie de necesitati, se realizeaza o serie de motoare cu puteri si capacitati diferite, avand unele parti componente identice, procedeul favorizand folosirea tipizarii in tehnologia de fabricatie si exploatare a autoturismelor.

Folosirea supraalimentarii prin diferite procedee este tot mai des intalnita la motoarele de autoturisme, procedeul asigurand cresterea puterii si momentului motor maxim, cu scaderea turatiilor corespunzatoare si a consumului de combustibil.

Injectia de benzina este mult cercetata, perfectionata si aplicata la productia de serie deoarece, completata cu comanda si control electronic, este in masura sa asigure performante superioare in ceea ce priveste reducerea consumului de combustibil, reducerea emisiilor poluante si ridicarea gradului de securitate a conducerii autoturismului.