Dinamica autovehiculelor rutiere - proiectarea din punct de vedere dinamic a unui autoturism

Date initiale:

Tipul masinii: Ford Mondeo - 2.0

Capacitatea Motorului: 1998 [cm^3]

Puterea maxima : 88 [kw]

np : 5750 [rot/min]

M : 176 [N*m]

nM : 2750 [rot/min]

Lungimea :4608 [mm]

Latimea:1730 [mm]

Inaltimea: 1356 [mm]

Greutatea G0: 1260 [kg] (greutatea masinii+sofer)

Viteza maxima :195 [km/h]

Ampatamentul:2687 [mm]

Ecartamentul: 1520 [mm]

Nr de cai putere P: 115 [cp]

Tipul pneului : 195/65 R16

Tabelul 1.1. Valori medii pentru parametrii centrului de masă al autovehiculului

Parametrul Starea Tipul autovehiculului

Autoturism Autobuz Autocamion Autotractor

Gol 0,45–0,54 0,5–0, 65 0,46–0,55 0,61 – 0,67

Încărcat 0,49–0,55 0,5–0,68 0,6–0,75

Gol 0,16–0,26 - 0,21–0,268 0,31 – 0,4

Încărcat 0,165–0,26 0,23-0,285 0,3–0,38

Faţă de valorile recomandate în tabelul 1.1, trebuie avute în vedere şi următoarele aspecte:

- autoturismele de tipul „totul faţă” au centrul de greutate deplasat spre puntea din faţă. Pentru ele se recomandă ;

- autobuzele si autocamioanele cu roţi simple la puntea din spate se realizează cu o distribuţie cât mai uniformă a masei totale de-a lungul şasiului. În acest caz, se recomandă . În celelalte cazuri (majoritare) în stare încărcată se adoptă spre limita superioară, recomandată în tabelul 1.1;

=0.45 (autoturism gol)

= 0.2 (autoturism gol)

Gb=20 (greutate bagaj)

Gp=75 (greutate persoane)*4

Np=5 (nr de persoane)

Ma=Ga=G0+np*(Gb+Gp)=1782 [kg]

Masa autovehiculului se transmite căii prin intermediul punţilor.

Pentru autovehiculele cu două punţi, masele ce revin punţilor sunt (fig.1.8):

= 980.1 = 801.9 (1.7)

respectiv greutăţile:

= 980.1 = 801.9 (1.8)

Masa admisă pe punte este limitată de distanţa dintre punţi şi de calitatea drumului. În cazul drumurilor cu îmbrăcăminte tare, masa admisă pe punte nu poate depăşi 10000 kg pentru punţi situate la distanţe mai mici de 3 m şi 9000 kg pentru punţi care au între ele mai mult de 3 m.

Funcţie de masa repartizată punţilor se poate determina masa ce revine unui pneu.

Astfel:

- pentru pneurile punţii din faţă:

= 490.05 G1=9801 [N] (1.9)

- pentru pneurile punţii spate:

.= 400.95 G2= 8019 [N] (1.10)

unde n – numărul de pneuri ale punţii spate.

Valorile şi astfel determinate condiţionează împreună cu viteza maximă a autovehiculului tipul pneurilor folosite şi caracteristicile de utilizare.

Alegerea Pneurilor

Tipul pneului : 195/65 R16

Funcţie de anvelopa aleasă, standardele dau indicaţii asupra dimensiunilor principale.

Pentru calculele de dinamica autovehiculului este necesară cunoaşterea razei de rulare, care se apreciază analitic funcţie de raza nominală a roţii şi un coeficient de deformare:

,unde: r0 – raza roţii libere determinată după diametrul exterior precizat în STAS;

- coeficient de deformare, care depinde de presiunea interioară a aerului din pneu şi are valorile:

- pentru pneurile utilizate la presiuni mai mici de 600 kPa

(6 bari);

- pentru pneurile utilizate la presiuni mai mari de 600 kPa

(6 bari).

Pentru calcule aproximative se poate considera raza liberă egală cu raza nominală:

.

Raza nominală are expresia:

,

unde: D – diametrul exterior (nominal) al anvelopei (fig.2.1).

d – diametrul interior al anvelopei;H – înălţimea profilului;B – lăţimea profilului (balonajul).

.

Fig.2.1. Dimensiunile principale ale anvelopelor

Rezolvare:

Tipul pneului : 195/65 R16

d =400

B =195

H=0.65*195=126.75

D=(2*H)+d=653.5

λ =0.93

r0=rn=326.75