licenta final
DESCRIPTION
licentaTRANSCRIPT
1.3. DETERMINAREA PRINCIPALELOR CARACTERISTICI CONSTRUCTIVE I FUNCIONALE NECESARE PROIECTRII APARATULUI
PAGE 17
Pag.
Student: Stoichita Nicolae Eugen
Facultatea de Mecanica, Sectia: AR
Indrumator de proiect:.Prof. Dr. Ing. Campian Ovidiu
TEMA DE PROIECT
Transmisia automata pentru un autovehicul echipat cu motor cu aprindere prin comprimare la 125kw 4100rot/min
Proiectul analizeaza urmatoarele puncte:
Studiu de nivel Calculul dnamic
Calculul ambreiajului
Calculul cutiei de viteze
Proces tehnologic de fabricare al arborelui principal Justificare economica a solutiilor adoptate
Bibliografie
Desene
Calcul dinamic Diagrame (A0) + (A1)
Autoutilitara vedere generala (A0)
Desen de ansamblu al ambreiajului (A0)
Desen de ansamblu al cutiei de viteza (A0)
Plan de operatii la fabricarea arborelui principal (A0)Cuprins
A. Calcule
1. Studiu de nivel .
2. Calculul dinamic ....2.1.Parametrii constructivi ....2.2. Caracteristica externa..2.3. Calculul vitezei maxime2.4. Dinamica si performantele autovehiculelor3. Calculul ambreiajului ...3.1. Funciunile ambreiajului...3.2 Soluii constructive ....3.3 Solutia constructiva aleasa..3.4. Alegerea tipului de ambreiaj.3.5. Determinarea dimensiunilor principale3.6. Calculul momentului de frecare...3.7. Parametrii principali a ambreiajului mecanic .3.8. Calculul arcurilor de presiune...3.9. Calculul arborelui ambreiajului....3.10. Calculul elementelor de ghidare si fixare.3.11. Calculul amortizoarelor de oscilatii3.12. Calculul si verificarea suruburilor de fixare al volantului.3.13. Calculul suruburilor de fixare al carcasei...3.14. Calculul mecanismului de actionare........4. Calculul si constructia cutiei de viteza...4.1. Rolul cutiei de viteza4.2. Solutia constructiva aleasa..4.3. Calculul arborilir cutiei de viteza 4.4. Calculul rotilor dintate...5. Proces tehnologic de fabricare al arborilor...5.1. Generaliti.....5.2. Condiii funcionale, materiale si semifabricate.5.3. Condiii tehnice..5.4. Materiale..5.5. Semifabricate..5.6. Stabilirea succesiunii operaiilor, fixarea bazelor de aezare..6. Justificare economica a solutiilor adoptate...Bibliografia
Anexe
B. Desene
1. Diagramele aferente calculului dinamic
2. Vedere generala autoutilitara
3. Desen de ansamblu al ambreiajului
4. Desen de ansamblu al puntii motoare spate
5. Plan de operatii pentru fabricarea arborelui planetar
1. Studiu de nivelInca din vechi timpuri, omul a cautat metode prin care sa poata transporta diferite material sau hrana de la distante mai mari. Astfel, omul a construit, folosindu-si inteligenta, diferite mijloace de transport, de la cele mai rudimentare, pana la atingerea apogeului I sec. al XIX-lea, odata cu inventia automobilului.
Masinile sunt mijloace de transport mici si motorizate, reprezentand un sistem tehnic alcatuit din piese cu miscari determinate, cae transforma o forma de energie I alta forma de energies au in lucru mechanic util. Succesul lor ca mijloace de transport de personae si marfa se datoreaza vitezei de deplasare si autonomiei de care dispun.
Dintre realizarile tehnice care au cunoscut o evolutie indelungata, automobilul si-a cucerit in decursul anilor in loc insemnat in viata oamenilor, el fiind astazi unul dintre mijloacele terestre cele mai eficace pentru invingerea distantelor si timpului si devenind stapanul necontestat al retelei de drumuri ce strabat intinsul pamantului.
Arhitectura automobilului a fost o problema careia constructori nu i-au acordat o importanta deosebit, atentia acestora indreptandu-se in primul rand la realizarea uor aggregate mecanice cu care sa se obtina performante tehnice ridicate.
Plecandu-se de la cele mai reusite aggregate mecanice trebuie sa amintim numele lui Louis Renault, care in 1898 a inventat cutia de viteze la automobile, prize directa la automobile, amortizoarele hidraulice si multe alte in domeniul automobilistic. Nici alti constructori nu duceau lipsa de idei in domeniul mecanici, dintre care reamintim si pe August Horch cel ce a inventat cutia de viteze si diferentialul fabricate din aliaje usoare.
Daca momentul maxim al motorului ar fi transmis direct rotilor automobilului , acesta nu ar porni, deoarece arborelui cotit se roteste in un singur sens nu am putea manevra automobilul inapoi, sau problemelor ridicate de diferitele drumuri pe care circula, cand voloarea momentului la roata trebuie sa difere de cea a momentului motor, pentru realizarea acestei diferente de moment pe automobile se monteaza o serie de mecanisme si roti dintate care reduc sau amplifica cuplul transmis dupa rezistentele intalnite.
Un astfel de mecansim fiind reprezentat de cutia de viteze; aceasta fiind un organ mecanic destinat modificarii cuplului transmis de motor si de a modificaa raportul de trasmitere realizandu-se astfel o forta variabila la rotile automobilului.
Destinatia, conditiile impuse si clasificarea cutiilor de vitezaCutia de viteze este al doilea organ al transmisiei automobilului, in sensul de transmitere a miscarii de la motor, aceasta trebuind sa indeplineasca urmatoarele conditii: dinamice si economice bune;
siguranta in timpul functionare;
constructive simpla, rezistenta sis a fie usor de manevrat;
functionare fara zgomot si sa aiba randament cat mai ridicat;
rezistenta mare la uzura;
sa fie usor de intretinut.Cutia de viteza se clasifica dupa modul de variatie a raportului de transmitere si dupa modul de schimbare a treptelor de viteza. Dupa modul de variatie al raportului de transmitere, cutiile de viteze pot fi:
cu trepte cae au u numar determinat de rapoarte de transmitere;
continue sau progressive.
Cutiile de viteze cu trepte se clasifica dupa felul miscarii axei arborilor si dupa numarul treptelor de viteze.
Dupa felul miscarii axei arborilor,cutiile de viteze cu trepte pot fi:
cu axe fixe, la care arborii au axa geometrica fixa;
planetare.
Dupa numarul treptelor de viteze, cutiile de viteze pot fi cu trei, patru, cinci, sase sau chiar mai multe trepte de viteza.
Dupa modul de schimbare al treptelor de viteza, cutiile de viteza pot fi:
cu comanda directa;
cu comanda semiautomata;
cu comanda automata.
Transmisii automate Generalitati. Transmisii automate pentru autovehicule
Transmisiile automate se caracterizeaza prin posibilitatea variatiei raportului de transmitere realizat in elementele transmisiei, in functie de conditiile reale de rulare, fara interventia conducatorului auto.
Clasificarea trasmisiilor automate
In functie de modul in care este modificat raportul de transformare a cuplului:
a) transmisii care variaza continuu raportul de transmitere intre doua valori limita (CVT Continuos Variable ratio Transmission).Aceste se pot imparti din punct de vedere al principiului de transformare in :
- electrice: puterea motorului este folosita pentru antrenarea unui generator electric a carui energie rezultata va fi directionata catre unul sau mai multe motoare electrice
- hidraulice: transmisia hidrostatica similara cu transmisia electrica doar ca in locul masinilor electrice se afla masini hidraulice (pompa - motor); transmisia hidrodinamica poate de asemenea sa varieze continuu momentul amplificat la plecarea de pe loc.
- mecanice: se bazeaza pe modificarea razelor care determina cuplul: fulii cu raze variabileetc.
b) transmisii care variaza in trepte raportul de transmitere (ex. DSG)
c) transmisii cu variatie combinata a raportului de transmitere ( care integreaza un hidro-transformator si o parte mecanica formata din mecanisme planetare si elemente de cuplare a acestora de aici si denumirea de hidro-mecanice)
Transmisiile automate sunt caracterizate printr-un grad ridicat de confort, unde schimbarea treptelor se face fara intreruperea fluxului de putere. Tot ca plus, se remarca diminuarea socurilor din transmisie in perioada cuplarii sau a decuplarii treptelor de viteza.
In cazul Multitronic, aceasta poate asigura apropierea de caracteristica ideala la nivel de tractiune: putere maxima la roata la orice viteza, ceea ce se traduce prin caracteristici dinamice si economice foarte bune, prin variatia continua a raportului de transmitere.
Ca dezavantaj, transmisiile automate ofera, in general, eficienta redusa, consum mai ridicat de combustibil si sportivitate diminuata, precum si un pret mai ridicat de achizitie, in medie cu 1.500 de euro mai mult fata de cutia manuala de viteze.TRANSMISII CU VARIATOR MECANIC CU LAN I ANGRENAJE PLANETARE (MULTRITONIC, CVT CONTINOUS VARIABLE TRANSMISSIONS)
Figura .....
O transmisie continuua variabila (CVT), este o transmisie care schimba continuu, printr-un numar infinit de rapoarte de transmisie eficiente intre valorile minime si maxime. Acest lucru in combinatie cu alte transmisi mecanice, care ofera un numar fix de trepte de viteze. Flexibilitatea unei transmisii variabile continuue permite arborelui de conducator de isi mentine o viteza unghiulara constanta intr-o gama de viteze de iesire.
Acest lucru poate oferi economie de carburant (cu pana la 20% in unele cazuri ) mai ridicata decat alte transmisii, permitand motorului sa functioneze la regimurile de performante maxime la turatii constante si consumul de combustibil cel mai mic.
Aceste transmisii sunt foarte apreciate datorita calitatilor lor de functionare in stransa legatura cu motorul. Aceste transmisii folosesc foarte eficient toata puterea si calitatile unui motor. Ele fac trecerea de la un raport de transmisie la altul foarte subtil, aproape nesesizabil, permitand in acelasi timp ca viteza masinii si turatia motorului sa ramana constanta si elimina pierderile de moment din hidroconvertizor. Transmisiile cu variaie continu a raportului de transmitere, denumite CVT au n componena lor, pe lng mecanismele clasice de adaptare i transfer al fluxului de putere, convertizoaremecanice de cuplu cu variaie continu a raportului de transmitere.
Variatoarele (convertizoarele) mecanice utilizate n ansamblul CVT sunt sisteme mecanice n care transformarea succesiv a energiei se face n cadrul aceleiai forme de energie (energie mecanic).
Variatoarele mecanice ce intr n componena CVT sunt bazate pe principiul transmiterii fluxului de putere ntre unitatea de intrare i cea de ieire printr-un element de legtur, rigid sau flexibil, care prin modificarea poziiei fa de aceste dou elemente determin modificarea raportului de transmitere. Singura soluie aplicabil n producia de serie este cea a convertizoarelor cu fulii de diametru variabil, cu element intermediar flexibil, continuu sau articulat.
n prezent, CVT sunt impuse de potenialul lor n optimizarea funcionrii globale a grupului motopropulsor, de confortul oferit n conducere i de disponibilitile de conlucrare cu sursele energetice alternativen cazul automobilelor hibride.
Utilizarea CVT asigur:
mbuntirea performanelor dinamice i de consum, n special n regimurile tranzitorii, prin adoptarea din domeniul de reglare a raportului optim de transmitere;
sporirea duratei de utilizare a motorului prin transmiterea fluxului de putere n mod continuu;
ameliorarea confortului n conducere prin automatizarea cuplrii ambreiajului i a schimbrii rapoartelor de transmitere;
mbuntirea controlului emisiilor poluante i reducerea nivelului de zgomot.
Pentru a fi adaptabil la autoturisme, acest tip de transmisie trebuie s rspund urmtoarelor cerine:
s ofere o gam de reglare comparabil sau superioar transmisiilor clasice, mecanice n trepte cu comand manual sau automat;
s transmit puteri mari n condiii de randament maxim;
s fie compacte, pentru cantr-un ansamblu de transmisie monobloc s poat echipa autoturisme cu echipamentul de traciune organizat n varianta totul pe fa transversal;
s ofere ansamblului transmisiei o fiabilitate compatibil cu soluiile clasice;
s implice costuri minime de fabricaie i ntreinere;
s necesite un sistem de comand i de reglare simplu, fiabil i compatibil cu celelalte sisteme incluse n construcia autoturismelor: injecia de benzin, sistemul de prevenire a blocrii roilor la frnare (ABS), etcTRANSMISII AUTOMATE CU HIDROTRANSFORMATOR I ANGRENAJE PLANETARE
Figura ...HIDROTRANSFORMATORUL
Hidrotransformatorul reprezinta componenta plasata intre motor si restul transmisiei. Acesta indeplineste rolul ambreiajelor din componenta transmisiilor manuale.Diferenta dintre un hidrotransformator si un hidroambreiaj este data de aparitia unui al treilea rotot care este montat pe arborele sau prin intermediul unui cuplaj unisons si are rolul de a modifica directia dupa care este trimis uleiul in palele turbine de catre roto-rulu pompei. Astfel spre deosebire de hidroambreiaj, hidrotransformatorul are posibilitatea de a amplifica cuplul la plecarea de pe loc.
Figura ....Hidrotransformatorul fiind alcatuit dintr-un : rotor pompa,un difuzor(stator), un rotor turbine si o carcasa.Carcasa hidrotransformatorului este fixata pe volantul motorului, astfel incat ea se roteste corespunzator vitezei de rotatie a motorului. Paletele pompei hidrotransformatorului sunt fixate de carcasa, astfel incat ele se rotesc cu viteza motorului.
Conexiunile hidrotransformatorului
Figura ...Pompa din interiorul hidrotransformatorului este o pompa centrifuga. In momentul in care motorul incepe sa functioneze, va antrena si rotorul-pompa iar uleiul care se gaseste intre paletele sale, sub actiunea fortei centrifuge este impins catre periferie si obligat sa circule in sensul de rotatie, adica uleiul va trece din rototul-pompa in rotorul turbine apasand asupra paletelor in miscare.Turbina determin rotirea transmisiei, deci asigur propulsia autovehiculului. Paletele turbinei sunt curbate, ceea ce nseamn c fluidul, care intr n turbin dinspre partea exterioar, trebuie s-i schimbe direcia nainte de a iei prin partea central a turbinei. Aceast schimbare de sens determin rotirea turbinei.Pentru a schimba direcia de rotire a unui obiect trebuie aplicat o for pe acel obiect, care va simi acea for n sens contrar. Astfel, n msura n care turbina determin schimbarea direciei fluidului, fluidul va determina rotirea turbinei.
Fluidul iese din turbin pe la centru, n alt direcie dect direcia de intrare. Deci fluidul iese din turbin micndu-se n sens invers direciei de rotaie a pompei (respectiv, a motorului). Dac i se va permite fluidului s loveasc pompa, va frna motorul, ducnd la pierderea puterii. Din aceast cauz, hidrotransformatorul a fost prevzut cu un stator.
Statorul se afl chiar n centrul hidrotransformatorului. Scopul lui este s redirecioneze fluidul din turbin, nainte ca acesta s loveasc din nou pompa. Acest lucru mrete considerabil eficacitatea hidrotransformatorului. Forma paletelor statorului este foarte abrupt, ceea ce face ca direcia fluidului s se schimbe aproape n totalitate.Cuplajul unisens din interiorul statorului conecteaz statorul pe un arbore fix din transmisie, astfel nct el s nu se poat roti cu fluidul (el se poate roti doar n sens opus), oblignd fluidul s-i schimbe direcia atunci cnd lovete paletele statorului.
La demarare cnd automobilului nc nu este n micare, turatia rotorului-turbin este zero. La o vitez a rotorului turbin egal cu a rotorului-pomp, uleiul nu va mai circula, deoarece cele dou fore centrifuge vor fi egale. Particulele vor trece din rotorul- pomp n rotorul-turbin numai n cazul n care rotorul turbin se va roti mai ncet dect rotorul pomp .Existena alunecrii face ca, n toate cazurile, ambreiajul hidraulic s transmit un moment oarecare la sistemul de rulare al automobilului i s nu fie posibil niciodat o decuplare complet a motorului de transmisie, iar schimbarea treptelor de vitez s fie anevoioas. Din acest motiv, la automobilele cu cutii de vitez n trepte, ambreiajul hidraulic se utilizeaz mpreun cu un ambreiaj mecanic auxiliar, care s asigure o declupare complet ntre motor i transmisie. Utilizarea ambreiajului hidraulic fr ambreiajul mecanic este permis numai la automobilele echipate cu cutii de viteze planetare, la care schimbarea treptelor de vitez se face prin frnarea unor elemente ale transmisiei planetare .
Pompa i turbina sunt nchise ntr-o carcas umplut ntr-o anumit proporie cu ulei de turbin. Cnd motorul rotete pompa, uleiul care se gsete ntre paletele sale este mpins din centru ctre periferie sub aciunea forei centrifuge i, imprimndui-se o circulaie n sensul sgeilor, este mpins spre paletele turbinei. Aici, pe de o parte imprim uleiului aflat ntre paletele turbinei o circulaie n sensul sgeilor, iar pe de alt parte exercit asupra paletelor turbinei o presiune corespunztoare energiei cinetice acumulate. Aceast presiune, n raport cu axul turbinei, creeaz un cuplu care, cnd este suficient de mare, nvinge rezistena la naintare a autoturismului.
Cnd turbina ncepe s se roteasc, uleiul cuprins ntre paletele sale este i el supus forei centrifuge, care ns i imprim o circulaie ntr-un sens invers fa de cel indicat n figur. De aceea cnd turaia turbinei este egal cu turaia pompei, uleiul nu mai circul dinspre pomp n turbin. Deci, transmiterea momentului motor este posibil numai cnd turaia turbinei este mai mic dect turaia pompei.
Diferena dintre turaia pompei i turaia turbinei se numete alunecare, iar mrimea ei exprim diferena dintre puterea pompei i piterea turbinei. Alunecarea maxim apare atunci cnd motorul funcioneaz iar automobilul st pe loc, pe cnd alunecarea minim apare n timpul deplasrii autoturismului, la regimul de funcionare n care poate fi transmis momentul motor maxim.
La frnare i la deplasarea automobilului prin inerie, turaia turbinei este mai mare dect turaia pompei. n acest caz, lichidul circul n ambreiajul hidraulic n sens invers dect cel indicat n figur, iar ambreiajul transmite de la motor la cutia de viteze i n restul transmisiei un moment de frnare.
Convertizor hidraulic cu ambriaje umede au o capacitate termica mai buna decat cel cu ambreiaj uscat.Cutii de viteze robotizate
Figura .Relativ recent, au fost introduse in fabricatie cutiile robotizate, carenu sunt altceva decat niste cutii de viteze mecanice a caror actionare a fost automatizata prin utilizarea unor servomecanisme electrice sau electrohidraulice montate in locul timoneriei manetei de viteze, acestea fiind controlate de ocentrala electronica. Ambreiajul este, la randul sau, actionat de un dispozitiv similar si comandat de aceeasi centrala. Ansamblul intra in functiune fara interventie din partea conducatorului auto, utilizand programe prestabilite de schimbare a treptelor.Marea majoritate a cutiilor de viteze robotizate permit si comanda manuala, prin padele la volan sau impulsuri inainte-inapoi asupra manetei de selectare, dupa introducerea acesteia intr-o poarta manuala cu simbolurile +/-.Fata de o cutie automata clasica,transmisia robotizata prezinta avantajul eliminarii alunecarilor produse la nivelul convertizorului de cuplu si o mare simplitate constructiva, sistemul de comanda automatizata fiind, practic, grefat pe o cutie mecanica aflata in productie. Centrala electronica de comanda primeste multiple semnale legate de maniera de conducere a vehicululului, viteza de deplasare, turatia si sarcina motorului etc., fiind capabila sa adapteze schimbarile de trepte in functie de cerintele soferului si, de regula, dispune de mai multe programe (normal/economic, sport etc.), iar la functionarea in regim manual asigura protectie fata de manevrele gresite (cum ar fi supraturarea motorului sau introducerea treptei de mers inapoi in timpul deplasarii). De asemenea, centrala electronica comanda intreruperea fluxului de putere al motorului in momentul schimbarii treptelor de viteza si ajusteaza turatia acestuia, astfel ca trecerea la un raport superior sau inferior sa se faca lin, fara socuri.
Mecanismele de actionare pot fielectromecanice(se utilizeaza in general la versiunile economice avand avantajul simplitatii, fiabilitatii si costurilor reduse) sauelectrohidraulice, compuse dintr-o pompa electrica, un acumulator de presiune si actuatori hidraulici (sunt mai rafinante, cu o functionare mai lina, mai rapida si mai precisa).
TRANSMISII AUTOMATE SPECIALE
CUTII DE VITEZE CU DOUA AMBREIAJE
Principiul cutiei de viteze cu doua ambreiaje (DCT - dual clutch transmission) este destul de vechi - primul brevet de inventie a fost obtinut de Dr. Franke de la ZF in 1940. Acesta a devenit doar acum o solutie practica si se datoreaza evolutiei facute de catre tehnologiile de control.
Figura.... Schema si fluxul de putere al cutie de viteze cu doua ambreiaje (LuK)
Principalul dezavantaj al cutiilor mecanice automatizate este dat de timpul in care se efectueaza operatia de cuplare, prezentat publicului referindu-se strict la comutarea treptelor de viteza si nu la durata intregului proces, de la inceputul debraierii pana la cuplarea completa a ambreiajului dupa selectarea raportului urmator.
Timpul total de efectuare a operatiei poate fi uneori deranjant de lung si acesta a fost principalul motiv care a dus la aparitiacutiilor robotizate cu ambreiaj dublu. Practic,intalnim un ansamblu ce inglobeaza doua cutii de viteze, fiecare cuplata prin intermediul a cate unui ambreiaj, iar logica de functionare presupune cuplarea prealabila a treptei urmatoare, in momentul schimbarii propriu zise efectuandu-se doar decuplarea unui ambreiaj si cuplarea celuilalt, timpul necesar manevrei fiind astfel considerabil redus.
La rularea in treaptaI,ambreiajul 1 este cuplat, transmitand miscarea de la motor prin arbore (colorat cu albastru in schema), iar centrala comanda cuplarea treptei aII-a, aflata pe cealalta pereche de arbori (arborele primar 2, colorat in verde),ambreiajul 2 fiind decuplat.In momentul in care se produce schimbarea raportului, indiferent daca se ruleaza in modul automat sau este comandata manual, se comuta fluxul de putereprin decuplarea ambreiajului 1 si cuplarea lui 2, manevra care necesita un timp extrem de redus. In mod similar va fi comandata, apoi, cuplarea treptei aIII-a, iar la urmatoarea schimbareva fi decuplat ambreiajul 2 si cuplat, din nou, 1. Cand vehiculul decelereaza, centrala comanda pe acelasi principiu cuplarea anticipata a unei trepte inferioare, iar retrogradarea se face in acelasi mod, prin decuplarea unui ambreiaj si cuplarea celuilalt.
Constructiv,cei doi arbori primari sunt unul in interiorul celuilalt, iar cele doua ambreiaje formeaza un pachet compact fixat pe volantul motorului, asa cum se poate vedea, de exemplu, in schema cutiei de viteza DSG (Direct Shift Gearbox) care echipeaza unele modele de Volkswagen, Audi si alte marci :
Figura ....
O cutie de viteze diferita
Conceput de ctre compania BorgWarner i implementat pe modelele Volkswagen i Audi la nceputul anului 2003, transmisia DSG s-a dovedit a fi revoluionar n industia automo-bilistic prin avantajele pe care le confer: performane dinamice deosebite, confort sporit n conducere, etc.
n prima variant, DSG foloseste doua discuri de ambreiaj - primul selecteaza rapoartele impare iar al doilea rapoartele pare. Datorita acestor doua ambreiaje nu mai exista o pierdere de putere la schimbarea vitezelor ca la cutiile obisnuite. Acest lucru duce si la economii de carburant, precum si la schimbarea mai rapida a vitezelor.
La schimbarea unei viteze, treapta urmtoare este deja preselectat, fr a fi ns cuplat. n trei pn la patru sutimi de secund, unul dintre ambreiaje se decupleaz, n timp ce cellalt se cupleaz. Astfel, schimbarea treptelor de vitez se realizeaz fr a fi observat de ctre conductorul auto i fr ntreruperea forei de traciune . Prin sistemul inteligent de comand, n funcie de stilul de condus, se poate obine o reducere a consumului de carburant cu pn la 10 procente n comparaie cu o cutie de viteze manual cu acelai numr de trepte. Conductorul auto poate aciona transmisia DSG n modul manual sau automat. n regim automat, suplimentar fa de setarea echilibrat, confortabil, este disponibil i un program sportiv. Cuplarea manual se poate realiza prin intermediul levierului schimbtorului, respectiv al padelelor de comutare de la nivelul volanului.
Prin introducerea comenzii cutiei de vitez pe volan (la modelele SEAT Leon FR i Altea FR) se sporete semnificativ confortul i sigurana oferului, prin faptul c minele nu mai trebuie ridicate de pe volan n timpul condusului. Inspirat din motorsport, sistemul se regsete i pe prototipurile SEAT Leon Supercopa.
De exemplu, modelul Seat Leon FR 2.0 TFSI 200 CP cu transmisie DSG Tiptronic atinge o vitez maxim de 259 km/h i accelereaz de la 0 la 100 km/h n 7.2 secunde. Consumul mediu este de numai de 7.8 l / 100 km.
Acelai motor cuplat la cutia de viteze DSG Tiptronic pe Altea FR permite obinerea unei viteze maxime de 220 km/h i atinge 100 km/h n 7.7 secunde. Consumul mediu pentru Altea FR 2.0 TFSI 200 CP DSG Tiptronic este de 7.9 l / 100 km.Avantajul acestei soluii const n posibilitatea de a schimba vitezele fara intreruperea puterii. n schimb aprea dezavantajul c cele dou ambreiaje operau intr-o baie de ulei care avea rolul de a mentine temperaturile la un nivel scazut iar uleiul avea nevoie de pompe de injectie mari care sa mentina fluiditatea lichidului in sistem.
Pentru a nltura acest dezavantaj, noua generatie a pachetului BorgWarner se bazeaza pe discuri de ambreiaj umede care au nevoie de pompe mai mici si deci de lubrifiere mai scazuta. In plus, materialele din care sunt construite discurile de ambreiaj au fost si ele modificate pentru a permite schimbul de temperatura. Acestea nu se degradeaza la frecare, permitand o durata de viata sensibil mai lunga.Un alt exemplu de utilizare a acestui tip de transmisie l constituie modelul SUV Q7 care are o transmisie in 7 trepte DSG. Q5 este dotat cu o cutie de viteze semi-automata S-tronic cuplata la un propulsor montat longitudinal. Transmisia se va monta i pe alte modelel ale grupului Audi.Acest lucru este posibil deoarece DSG-ul poate suporta cupluri de peste 600 Nm si turatii de aproximativ 8,5 mii de ture. Se poate constata faptul c tehnologie DSG este mai rapid, mai economic din punct de vedere al consumului de carburant i mai sportiv dect orice alt tehnologie pentru transmisie. Combinaia deosebit de eficient ntre tehnologiile TSI i TDI i transmisia super automat DSG reprezint unicul sistem de acest fel, pe plan mondialTransmisia DSG, care este o transmisie mecanica cu axe fixe automatizata, reprezinta un caz aparte. Acest tip de transmisie imbina caracteristicile celor doua tipuri de transmisii, manuala si automata, si se remarca prin sportivitate (caracteristici dinamice foarte bune), eficienta, consum aproximativ identic cu cel al unei transmisii cu actionare manuala, confort ridicat si schimbarea treptelor fara intreruperea fluxului de putere.Schema cinematica a cutiei de viteze
Cuplul de la motor este transmis prin intermediul unui ambreiaj dublu volant cu mas dubl.
Figura .....Elementele unei transmisi automate
Figura .....DSG controls DSG controaleThe Direct-Shift Gearbox utilises a floor-mounted transmission shift lever , very similar to that of a conventional automatic transmission. [10] The lever is operated in a straight 'fore and aft' plane (without any ' dog-leg ' offset movements), and utilises an additional button to help prevent an inadvertent selection of an inappropriate shift lever position.
Figura ...
PP position of the floor-mounted gear shift lever means that the transmission is set in " Park ".Poziia "P de consola aferenta levierului schimbtorului nseamn c transmisia este stabilit n Park. Ambele pachete de ambreiaje sunt pe deplin decuplate, toate sistemele dezactivate si se blocheaza diferentialul cuteie de viteze. Aceasta positie trebuie folosita numai atunci cand autovehiculul este stationar. In plus aceasta este pozitia in care trebuie sa se regaseasca levierul schimbatorului in momentul porniri motorului.
Pozitia N pe consola corespunzatoare levierului schimbatorului inseamna ca transimia se afla in pozitie neutra. Similar cu pozitia P de mai sus, atat pachetele de ambreiaj si toate dispozitivele sunt pe deplin decuplate si dezactivate cu exceptia faptului ca diferentialul cutiei de viteze este deblocat. Aceasta pozitie ar trebui sa fie utilizata in momentul in care autovehiculul este stationat pentru o perioada de timp relativ scurta, cum ar fi la culoarea rosie a semaforului sau de asteptare intr-o coloana de autovehicule. Folosirea acestei poziti pentru un timp indelungat nu este recomandata deoarece acest lucru poate supraincalzi ambreiajele si lichidul de transmisie.
In timp ce autovehiculul se regaseste stationat si pozitia neutra N, soferul poate selecta pozitia D dupa apasarea pedalei de frana. Treapta intai a transmisiei e pozitionata pe primul arbore de intrare, care este antrenat de primul pachet de ambreiaje dar in acelasi timp pe cel de-al doilea arbore de intrare, se regaseste treapta numarul doi, acest arbore fiind antrenat de cel de-al doilea pachet de ambreiaje. In timp ce prima treapta este selectata cea de-a doua este preselectata, dar pachetul de ambreiaje pentru aceasta treapta ramane pe deplin decuplat. Cand soferul elibereaza pedala de frana, primul pachet de ambreaje se cupleaza partial asfel permitand preluarea momentului motor de catre treapta intai si aceasta la randul sau permite transferul cuplului catre restul transmisiei pana la rotile motoare, astfel realizandu-se deplasarea autovehiculului inainte. Apasarea pedalei de acceleratie va determina cuplarea completa a primului pachet de ambreiaje ceia ce determina o crestere a vitezi autovehiculului. Cu cat se continua accelerarea autovehiculului, calculatorul transmisiei determina momentul cand trebuie angajata treapta a doua, care e conectata la cel de-al doilea pachet de ambreiaje. In functie de puterea motorului, viteza autovehiculului si de cerintele conducatorului auto realizate prin accelerarea completa sau accelerarea normala, prin intermediul calculatorului transmisiei, DSG-ul realizeaza schimbarea treptelor de viteza inainte. In timul acestor secvente de schimbare a treptelor, DSG decupleaza primul pachet de ambreiaje simultan cu cuplarea celui de-al doilea pachet de ambreiaje, astfel toata puterea motorului trece prin cel de-al doilea arbore, completand secventa de schimbare a treptelor. Aceasta secventa de schimbare se intampla in 8 milisecunde, cu ajutorul preselectie treptei de viteze urmatoare la o acceleratie completa fara nici o pierdere de putere din punct de vedere practic.
Odata ce vehiculul a finalizat procesule de trecere la treapta a doua, prima treapta fiind imediat deselectata, iar treapta a treia este preselectata si in asteptare, aceasta fiind pozitionata pe acelasi arbore cu treapta intai si a cincea. Odata ce vine timpul sa se cupleze treapta a treia, cel de-al doilea pachet de ambreiaje se decupleaza si primul pachet se cupleaza, aceasta metoda de functionare mentinandu-se pana la cuplarea ultimei trepte a DSG. Schimbarea inversa a treptelor de viteze este similara cu schimbarea inainte a vitezelor dar in ordine inversa, fiind mai lenta, 600 de milsecunde, deoarece ECU motorul are nevoie de timp pentru egalarea vitezelir unghiulare ale arborelui cotit cu cele ale arborelui cutiei de viteze. Calculatorul masini percepe incetinirea masini sau nevoia unei puteri mai ridicate in timpul aceleratiei si prin urmare angajeaza o treapta inferioare pe arborele neaflat in uz, astfel realizandu-se schimbarea in sens invers a treptelor de viteza.
Punctele de schimbare a treptelor sunt determinate de Unitatea de control electronica a DSG, sau ECU, care comanda o parte hidraulica de comanda. Unitatea de control electronica a DSG impreuna cu partea hidraulica de actionare este denumit modului mecatronic sau unitatea mecatronica de control.
Deoarece Unitatea electronica de control a DSG foloseste logica fuzzi functionarea DSG este declarata a fi adaptiva, adica DSG invata modul in care utilizatorul conduce masina si va adapta progresiv punctele de schimbare a treptelor de viteza si in consecinta se va adapta obiceiurilor conducatorului auto. In bordul automobilului este afisat intre vitezometru si turometru pozitiile disponibile ale levierului de comanda a cutiei de viteze, pozitia curenta a levierului si este evidentiat si raportul de transmitere in uz curent ca unn numar.
In conditi normale de aceleratie progresiva si linerara si deceleratie, secventa de schimbare a treptelor de viteza se face in urmatoare maniera : 1-2-3-4-5-6; si aceiasi secventa inversa pentru decceleratie. Cu toate acestea; DSG poate sari de asemenea metoda secventiala normala sarind peste treapta preselectata, schimband doua sau mai multe trepte. Acest lucru este cel mai evident in cazul in care vehiculul este condus cu viteze mari in treapte ridicate de viteza, cu o usoara deschidere a aceleratie, pedala de acceleratie este apasata in jos realizandu-se pornirea functiei kick-down. In timpul kick-down, DSG va sari trepte si va trece direct la treapta cea mai apropiata depanzand de viteza de deplasare si de apasarea pedalei de acceleratie.
Cand levierul de comanda se regaseste in pozitia D, DSG functioneaza in modul complet automat, cu acentul pus pe schimbarea vitezelor pentru a oferi economi de combustibli maxime, asta inseamna ca schimbul in sus si in jos se va realiza foarte devreme. Ca un exemplu, cu privire la Volkswagen GolfGTIMK5, treapta a sasea va fi angajata la aproximativ 52 km/h (32mph), atunci cand DSG se utilizeaza in modulul initial, de baza desi cu un stil agresiv sau sportiv, modelul de schimbare a treptelor se va adapta si va creste viteza cu cuplarea treptei a sasea.
Pozitia S pe consola corespunzatoare levierului schimbatorului inseamna ca este activat modulul sport. Modulul sport functioneaza complet automat ca si in cazul modululi D dar schimbarea treptelor in sus si in jos se realizeaza mult mai repede decat scaderea turatiei motorului. Acest lucru realizand un mod de conducere mult mai spotriv prin utilizare in un mod mult mai considerabil din puterea motorului disponibila, de asemenea si mazimizarea franei de motor. Cu toate astea, acest modul are u efect egativ asupra consumului de combustibil pentru autovehicule, in comparatie cu modulul D. Acest modul nu este ideal de utilizat atunci cand codusul se face i o maniera calma, non-agresiva, nici atunci cand conditiile de drum sunt nefavorabile cum ar fi drum alunecos, din cauza gheti, zapezi sau ploii torentiale; deoarece poate conduce la pierderea aderentei la rotile motoae, prin patinarea rotilor in timpul acceleratiei si de asemenea poate duce la blocarea rotilor motoare in timpul schimbarilor treptelor de viteza in ordine inversa la turatii ridicate ale motorului la accelerare terminata. Pe autovehicule 4x4 (4MOTIONsau quattro) acest lucru poate fi partial echilibrata de mentinerea aderentei cu trenul de rulare prin angajarea totala a diferntialului punti din spate, in modulul S energia pierduta la puntea din fata din cauza patinarii poate fi partial imbunatatita. La Volkswagen 2010 treapta a sasea in modulul S nu va fi angajata si se va mentine viteza a cincea pentru a mentine puterea disponibila la turati ridicate in tipmul deplasari. Modului S este evidentiat in bordul autovehiculului la fel ca si modului D afisand raportul de transmitere.
Pozitia R pe consola corespunzatoare levierului schimbatorului inseamna ca transmisia este rotita in sens invers. Acesta functioneaza intr-un mod asemanator cu pozitia D, dar este doar o treapta de marsarier. Cand e selectata pozitia R aceasta e afisata in bordul autovehiculului.
Modulul manual, este reprezentat pe consola levierului schimbatorului cu semnele + si - si are un alt plan de operare. Acest modul este selectat prin deplasarea levierului de comanda in partea dreapta sau stanga in functie de pozitia conducatorului auti ( cu volan pe stanga sau pe dreapta) dar numai in modulul de comanda simbolizat cu D. Cand e selectat acest modul DSG poate fi controlata ca o cutie de viteza manuala, numai in conformitate cu un model de schimbare secventiala.
In cele mai multe utilizari la Volkswagen se citea treptele de viteza in panoul de afisare la fel ca si la modurile automate, la fel si rapoartele de transmitere utilizate sunt evidentiate sau impuse. Pe cand la alte versiuni ca de exemplu la Audi TT pe ecran se afisa doar M, urmata de treapta de viteza selectata, de exemplu M1, M2 etc. Pentru a schimba treptele inainte levierul este impins inainte catre semnul + iar pentru a schimba treptele inapoi levierul este impins in spate catre semnul -. Transmisia DSG poate fi utilizata prin schimbarea manuala a treptelor determinata de catre conducatorl auto.
Aceasta metoda de operare este de obicei numita tiptronic. Din motive de protectie a motorului, atunci cand se afla in modul manual/tiptronic, DSG va schimba in mod automat treapta inainte de linia rosie de turatia maxima a motorului, in cazul decceleratiei va schimba in jos in mod automat la turatii foarte mici, chiar inainte de turatia motorului de ralanti. In plus, in cazul in care conducatorul auto solicita o treapta atunci cand nu este necesar ( de exemplu solicitarea unei trepte inferioare cand turatia e in apropierea linei rosi), DSG nu va schimba cerintele conducatorului. Variantele actuale de DSG va schimba in jos la cea mai mica treapta posibila in cazul in care butonul de kick-down este activat la acceleratie maxima i modulul manual. In modulul manual acest kick-down este activat numai de catre un buton aditionala in partea de jos a pedalei de acceleratie, exceptie in cazul in care daca acest buton este activat DSG nu va schimba o treapta inferioare, doar va efectua o acceleratie maxima, indiferent de treapta de viteza anterioara utilizata. AdvanAvantaje
Better fuel economy [2] [6] (up to 15% improvement) than conventional planetary geared automatic transmission (due to lower parasitic losses from oil churning) [5] and for some models with manual transmissions; [2] O mai bun economie de combustibil (pn la 15% mbuntire) dect convenionale cutiile de viteza planetare automate i pentru unele modele cu transmisii manuale;
No loss of torque transmission from the engine to the driving wheels during gear shifts; [2] [4] [5] Nici o pierdere de transmitere a cuplului de la motor la roile motoare n timpul schimbarea vitezelor;
Extremely fast up- shift time of 8 milliseconds when shifting to a gear the alternate gear shaft has preselected; [3] [4] Extrem de rapid schimbarea treptelor 8 milisecunde atunci cnd treapta e e preselectata;
Very smooth gear-shift operations; [4] [5]Schimbare foarte usoara si lina a treptelor de viteza;
Consistent shift time of 600 milliseconds, regardless of throttle or operational mode; [4] Consecventa timp schimbare de 600 de milisecunde, indiferent de acceleratie sau de modul de funcionare;
Disadvantages Dezavantaje
Achieving maximal possible acceleration or hill climbing, while avoiding engine speeds higher than a certain limit (eg 3000 or 4000 RPM) is difficult, since it requires avoiding to trigger the kick-down-switch. Realizarea acceleraie maxim posibil la urcarea pentilor, evitnd n acelai timp turati mai mari dect o anumit limit (de exemplu, 3000 sau 4000 rpm) este dificil, deoarece necesit declansarea comutatorului de kick-down. Avoiding to trigger the kick-down-switch requires a good feel of the throttle pedal. Evitarea declanari comutatorului kick-down necesit un control mai bun al pedalei de acceleratie.
Marginally worse overall mechanical efficiency compared to a conventional manual transmission, especially on wet-clutch variants (due to electronics and hydraulic systems); [5]O marja mica a eficientei mecanice comparativ cu o transmisie manuala conventionala, in special la variantele cu ambreiaje umede;
Expensive specialist transmission fluids/lubricants with dedicated additives are required, which need changing on a regular basis; [13] Uleiuri de transmisie speciale cu aditivi speciali necesari care au un cost de achizitionare ridicat si nevoia de a fi schimbate in mod regulat; [
Relatively expensive to manufacture, [ citation needed ] and therefore increases new vehicle purchase price;Tehnologie de fabricare costisitoare prin urmare creste si pretul autovehiculului; Relatively lengthy shift time when shifting to a gear ratio which the transmission ECU did not anticipate (around 1100 ms, depending on the situation); [4] [19] Un timp relativ ndelungat de schimbare atunci cnd trecerea la un raport de transmisie care ECU nu l-a anticipat (in jurul anului 1100 ms, n funcie de situaia);
Torque handling capability constraints perceive a limit on after-market engine tuning modifications (though many tuners and users have now greatly exceeded the official torque limits. [ citation needed ] ); Heavier than a comparable Getrag conventional manual transmission (75 kg (170 lb) vs. 47.5 kg (105 lb)); Greutate mare in comparatie cu cutiile manuale 75kg (170lb) comparativ cu 47.5kg (105lb) ; Unitimecatronicenmodeleleanterioaresunt predispuselaproblemeinecesitunitide nlocuire.Concluzii
2. Calculul dinamic
2.1.Parametrii constructivi
Sa se efectueze calculul dinamic pentru un autoturism echipat cu un motor cu aprindere prin comprimare, cu puterea maxima de 125kW si turatia maxima de 4100 rot/min.
Alegerea dimensiunilor autovehiculului :-Dimensiuni de gabarit
Tabel ...
Lungimea autovehicululuiA=3978 mm
Latimea autovehicululuil =1791 mm
Inaltimea autovehicululuiH= 1443 mm
Ampatamentul L=2578 mm
Consola fataC1=800 mm
Consola spateC2=600 mm
Unghi de atac1= 12
Unghi de degajare2=12
Ecartament fataB1=1545mm
Ecartament spateB2=1553mm
Garda la solh=150 mm
-Parametrii de greutate
Tabel ....
Greutatea totalaGa=G0+Gu=2014 kg
Greutatea propieG0=1514 kg
Greutate utilaGu=500 kg
Coeficientul de utilizare al greutatiiG=Gu/G0=0,330251
Greutatea maxima admisa pe puntea fataG1=1007 kg
Greutatea pe fiecare roata a puntii din fataG1`=G1/2=503,5 kg
Greutatea maxima admisa pe puntea spateG2=1007 kg
Greutatea pe fiecare roata a puntii din spateG2`=G2/2=503,5 kg
-Calculul pozitiei centrului de greutate in plan longitudinal
b=G1*L/Ga=1289 mm
a=G2*L/Ga=1289 mm
a+b=2578 mm
-Alegerea pneurilor Se aleg pneuri 215/55 R17
BalonajulB=215mm
Diametrul janteid=431,8mm
Presiunea de regimp=2,3 bar
Viteza maximavmax=236km/h
Sarcina maxima pe anvelopaSimplu=5200N
Diametrul exterior al rotiiD= 521,8mm
Raza staticars=
rs=d/2+H*(1-k)=295mm
265,4mm
Raza liberar0=rn=d/2+H=270,9mm
D=d+2*H; H=(D-d)/255mm
Coeficientul care ia in calcul incarcarea:
-K=0,1...0,16 pentru pneuri conventionale;
-K=0,2...0,3 pentru pneuri speciale.
Se adopta K=0.1
Raza dinamica r=*rn= 251,937 mm
Coeficientul de deformare al pneului =0,93
2.2. Caracteristica externaDeterminarea caracteristici externe a motorului
1=(3-4*c)/2*(1-c)=0,75
2=2*c/2*(1-c)=1,5
3=-1/2*(1-c)=-1.25Coeficinetul de elasticitate
c=nM/nm=0,6
Verificare
1+2+3=1
Turatia la moment maxim
nM=c*nm= 2460
Coeficientul de adaptabilitatek=MM/Mm=1,2Pe=Pm*[(1*ne/nm)+(2*(ne/nm)2)+(3*(ne/nm) 3)]Me=Mm*[1+(2*ne/nm)+(3*(ne/nm) 2)]
Pm=Mm*m
Mm=Pm/m=291,13709
m=2**nm/60=492,351
MM=Mm*[1+(2*nM/nm)+(3*(nM/nm)2)]=349,36451
ce=c min*MM/MeConsumul specific minim
c min=270340 g/kWhpentru m.a.c.Se adopta
c min=385g/kWh
Ce=Pe*ce/1000Determinarea caracteristici externe
Tabel ....
n [rot/min]Pe [kW]Me [Nm]ce [g/kWh]Ce [kg/h]
100031.75284303.21729328.37469710.426829
110035.631375309.32233321.89361711.469512
120039.583364314.9944316.0973212.512195
130043.595203320.23348310.92590613.554878
140047.653291325.03958306.32849314.597561
150051.744026329.4127302.2618315.640244
160055.853804333.35284298.6891816.682927
170059.969023336.85999295.57943417.72561
180064.07608339.93416292.90638118.768293
190068.161373342.57535290.64812919.810976
200072.2113344.78356288.78663820.853659
210076.212258346.55879287.30734621.896341
220080.150643347.90103286.1988822.939024
230084.012855348.81029285.4528323.981707
240087.78529349.28657285.06359225.02439
246090349.3645128525.65
250091.454346349.32987285.0282626.067073
260095.00642348.94019285.34656927.109756
270098.42791348.11752286.02089628.152439
2800101.70521346.86187287.05629829.195122
2900104.82473345.17324288.46061230.237805
3000107.77285343.05163290.24460431.280488
3100110.53598340.49704292.42217732.323171
3200113.10051337.50946295.01064833.365854
3300115.45284334.0889298.03110434.408537
3400117.57937330.23536301.5088535.45122
3500119.46649325.94884305.47396436.493902
3600121.10061321.22934309.96198937.536585
3700122.46812316.07685315.01479538.579268
3800123.55541310.49139320.68163439.621951
3900124.34889304.47294327.02047840.664634
4000124.83496298.0215334.09966641.707317
4100125291.1370934242.75
2.3. Calculul vitezei maximeDeterminarea vitezei maxime
Vmax=49,85204 m/s
Vmax=179,4673 km/h
A=(Ga*f)/(K*S)=326,4962
B=( tr*Pv max)/(K*S)=140170Coeficientul de rezistenta la rularef=0,014Coeficientul de rezistenta al aeruluik=1/2**cx=0,38
Densitatea aerului
=1,2047 kg/m3 la temperatura de 200C
Coeficientul de forma al automobilului cx
Randamentul transmisiei
tr=0,85....0,95
Se adopta
tr=0,95
Suprafata frontala a autovehicululuiS=B1*H=2,229435 m2Puterea la viteza maxima
Pvmax=Pm=125000 W
Determinarea raportului de transmitere al transmisiei principale (reductor central):
i0= (*r*nm)/(30*i CVmax*i CDn*v max)=2,169745
Raportul de transmitere din cutia de viteza
ICV max=1
Raportul de transmitere din cutia de distributie
iCDn=1
Raportul din conditia de invingere a rezistentelor maxime la inaintare
(Ga* max*r)/(MM* tr*i 0)= 1,99825
Coeficinetul maxim al rezistentei totale a drumului
max= f*cos( max)+sin( max)=0,289095
Unghiul care caracterizeaza rampa maxima pe care o poate urca autovehiculul
max=12...160Se adopta max=160Raportul din conditia de aderenta
(mm*Gm**r)/(MM* tr*i 0)=5,529671Coeficinetul de schimbarii dinamice a reactiunilor la puntea motoare
mm=1
Greutatea pe puntea motoare
Gm=19757,34 N
Coeficinetul de aderenta =0,2...0,8
Se adopta
=0,8
Raportul de transmitere din treapta I=ik1 , se alege in intervalul cuprins de raportul de invingere a rezistentelor maxime la inaintare si raportul de aderenta.
(Ga* max*r)/(MM* tr*i 0) i KI (mm*Gm**r)/(MM* tr*i 0)
1,99825 i KI5,529671
Se adopta i KI=3,14
Se adopta numarul de 6 trepte in cutia de viteze a autoturismului
Caclulul ratiei progresiei geometrice
q= (i KI)(1/(n-1))=1,257147
n=6 trepte de viteza
Calculul rapoartelor de transmitere pentru fiecare treapta
Treapta 1i KI=3,14
Treapta 2i KII= (1/q)*i KI=2,49772Treapta 3i KIII= (1/(q2)*i KI=1,986817
Treapta 4i KIV= (1/(q3)*i KI=1,580418
Treapta 5i KV= (1/(q4)*i KI=1,257147
Treapta 6i KVI= (1/(q5)*i KI=1Diagrama vitezelor (diagrama fierastrau)
nmin= nm/q=3261,3539 rot/min
v1min= (*r*n min)/(30*i 0*i KI)=12,62895 m/s
v1max= (*r*nm)/(30*i 0*i KI)=15,87644 m/s
v2min= (*r*n min)/(30*i 0*i KII)= 15.87644 m/s
v2max= (*r*nm)/(30*i 0*i KII)= 19.95902 m/s
v3min= (*r*n min)/(30*i 0*i KIII)= 19.95902 m/s
v3max= (*r*nm)/(30*i 0*i KIII)= 25.09141 m/s
v4min= (*r*n min)/(30*i 0*i KIV)= 25.09141 m/s
v4max= (*r*nm)/(30*i 0*i KIV)= 31.54358 m/s
v5min= (*r*n min)/(30*i 0*i KV)= 31.54358 m/s
v5max= (*r*nm)/(30*i 0*i KV)= 39.65491 m/s
v6min= (*r*n min)/(30*i 0*i KVI)= 39.65491 m/s
v6max= (*r*nm)/(30*i 0*i KVI)= 49.85204 m/s
Tabel..
n [rot/min]
Pe [kW]
Me [Nm]
v1 [m/s]
v2 [m/s]
v3 [m/s]
v4 [m/s]
v5 [m/s]
v6 [m/s]
1000
31.75284
303.21729
3.872303
1100
35.63138
309.32233
4.259534
1200
39.58336
314.9944
4.646764
1300
43.5952
320.23348
5.033995
1400
47.65329
325.03958
5.421225
1500
51.74403
329.4127
5.808455
1600
55.8538
333.35284
6.195686
1700
59.96902
336.85999
6.582916
1800
64.07608
339.93416
6.970146
1900
68.16137
342.57535
7.357377
2000
72.2113
344.78356
7.744607
2100
76.21226
346.55879
8.131837
2200
80.15064
347.90103
8.519068
2300
84.01286
348.81029
8.906298
2400
87.78529
349.28657
9.293528
2460
90
349.36451
9.525867
2500
91.45435
349.32987
9.680759
2600
95.00642
348.94019
10.06799
2700
98.42791
348.11752
10.45522
2800
101.7052
346.86187
10.84245
2900
104.8247
345.17324
11.22968
3000
107.7728
343.05163
11.61691
3100
110.536
340.49704
12.00414
3200
113.1005
337.50946
12.39137
3261.354
114.5698
335.46215
12.62895
15.87644
19.95902
25.09141
31.54358
39.65491
3300
115.4528
334.0889
12.7786
16.06458
20.19553
25.38874
31.91737
40.12481
3400
117.5794
330.23536
13.16583
16.55138
20.80751
26.15809
32.88456
41.34071
3500
119.4665
325.94884
13.55306
17.03819
21.4195
26.92745
33.85175
42.55662
3600
121.1006
321.22934
13.94029
17.52499
22.03148
27.69681
34.81894
43.77252
3700
122.4681
316.07685
14.32752
18.0118
22.64347
28.46616
35.78614
44.98842
3800
123.5554
310.49139
14.71475
18.4986
23.25546
29.23552
36.75333
46.20433
3900
124.3489
304.47294
15.10198
18.98541
23.86744
30.00487
37.72052
47.42023
4000
124.835
298.0215
15.48921
19.47221
24.47943
30.77423
38.68772
48.63613
4100
125
291.13709
15.87644
19.95902
25.09141
31.54358
39.65491
49.85204
2.4. Dinamica si performantele autovehiculelorCarcteristica de tractiune
FR=(Me*i 0*i Ki* tr)/rCaracteristica dinamica
D=(FR-K*S*v2)/Ga
Variatia acceleratiei
a=(g*(D-f))/i
i=1+0,06*i Ki
1=1+0,06*i KI2=1,591576
2=1+0,06*i KII2=1,374316
3=1+0,06*i KIII2=1,236846
4=1+0,06*i KIV2=1,149863
5=1+0,06*i KV2=1,094825
6=1+0,06*i KVI2=1,06
Inversul acceleratiei
1/a
Treapta I
n [rot/min]Me [Nm]v1 [m/s]FR [N]D a [m/s^2]1/a [1/(m/s^2)]
1000303.217293.8723037789.7580.3936292.3399180.427365436
1100309.322334.2595347946.5990.4014322.3880150.418757798
1200314.99444.6467648092.3160.4086592.4325630.411089012
1300320.233485.0339958226.910.4153112.4735620.40427534
1400325.039585.4212258350.3810.4213872.5110110.398246002
1500329.41275.8084558462.7280.4268872.544910.392941145
1600333.352846.1956868563.9510.4318112.5752610.388310225
1700336.859996.5829168654.0510.4361592.6020610.384310706
1800339.934166.9701468733.0280.4399312.6253130.380907031
1900342.575357.3573778800.8810.4431282.6450140.378069784
2000344.783567.7446078857.610.4457482.6611670.37577503
2100346.558798.1318378903.2170.4477932.673770.3740038
2200347.901038.5190688937.6990.4492622.6828230.372741685
2300348.810298.9062988961.0590.4501552.6883270.371978542
2400349.286579.2935288973.2940.4504722.6902820.371708289
2460349.364519.5258678975.2970.4503862.6897510.371781669
2500349.329879.6807598974.4070.4502132.6886870.371928779
2600348.9401910.067998964.3960.4493782.6835420.372641763
2700348.1175210.455228943.2610.4479682.6748490.373852922
2800346.8618710.842458911.0030.4459822.6626050.375571977
2900345.1732411.229688867.6220.4434192.6468130.377812893
3000343.0516311.616918813.1170.4402812.6274710.380594163
3100340.4970412.004148747.4880.4365672.6045790.383939195
3200337.5094612.391378670.7360.4322782.5781380.387876821
3261.354335.4621512.628958618.140.4293612.5601590.390600809
3300334.088912.77868582.8610.4274122.5481480.392441945
3400330.2353613.165838483.8620.421972.5146080.397676349
3500325.9488413.553068373.740.4159532.4775180.403629712
3600321.2293413.940298252.4940.409362.4368790.410360876
3700316.0768514.327528120.1250.4021912.3926910.417939429
3800310.4913914.714757976.6320.3944462.3449530.42644769
3900304.4729415.101987822.0160.3861252.2936660.435983207
4000298.021515.489217656.2770.3772282.238830.446661931
4100291.1370915.876447479.4140.3677562.1804440.458622264
Treapta a II-a
n [rot/min]Me [Nm]v2 [m/s]FR [N]D a [m/s^2]1/a [1/(m/s^2)]
1000303.217294.8680536196.380.3126082.1314930.469154791
1100309.322335.3548596321.140.3187092.1750440.459760912
1200314.99445.8416646437.0510.3243422.2152530.451415791
1300320.233486.3284696544.1140.3295072.252120.444026107
1400325.039586.8152756642.3280.3342042.2856450.437513213
1500329.41277.302086731.6950.3384322.3158290.431810835
1600333.352847.7888856812.2130.3421932.3426710.426863242
1700336.859998.275696883.8840.3454852.3661710.422623783
1800339.934168.7624966946.7060.3483092.3863290.419053727
1900342.575359.2493017000.680.3506652.4031450.416121336
2000344.783569.7361067045.8050.3525522.416620.413801132
2100346.5587910.222917082.0830.3539722.4267530.412073332
2200347.9010310.709727109.5120.3549232.4335430.41092342
2300348.8102911.196527128.0940.3554072.4369930.410341832
2400349.2865711.683337137.8270.3554222.43710.410323764
2460349.3645111.975417139.4190.3552062.435560.410583158
2500349.3298712.170137138.7110.3549682.4338650.410869067
2600348.9401912.656947130.7480.3540472.4272890.411982244
2700348.1175213.143747113.9360.3526582.4173710.413672548
2800346.8618713.630557088.2770.35082.4041110.41595417
2900345.1732414.117357053.7690.3484742.3875090.418846543
3000343.0516314.604167010.4130.345682.3675660.422374762
3100340.4970415.090966958.2080.3424182.344280.426570146
3200337.5094615.577776897.1560.3386882.3176530.431470949
3261.354335.4621515.876446855.3180.3361672.2996620.434846478
3300334.088916.064586827.2550.3344892.2876840.437123281
3400330.2353616.551386748.5070.3298232.2543730.443582251
3500325.9488417.038196660.910.3246882.2177210.450913405
3600321.2293417.524996564.4640.3190852.1777260.459194531
3700316.0768518.01186459.1710.3130142.134390.468517929
3800310.4913918.49866345.030.3064752.0877120.478993275
3900304.4729418.985416222.040.2994672.0376920.490751273
4000298.021519.472216090.2020.2919921.984330.503948326
4100291.1370919.959025949.5160.2840481.9276270.518772579
Treapta a III-a
n [rot/min]Me [Nm]v3 [m/s]FR [N]D a [m/s^2]1/a [1/(m/s^2)]
1000303.217296.1198574928.9240.2478671.8549080.539110293
1100309.322336.7318425028.1640.2525531.8920720.52852099
1200314.99447.3438285120.3660.256851.9261570.519168576
1300320.233487.9558145205.5290.2607591.9571610.510944273
1400325.039588.5677995283.6550.264281.9850840.503756936
1500329.41279.1797855354.7410.2674122.0099280.497530303
1600333.352849.7917715418.790.2701562.0316910.492200811
1700336.8599910.403765475.80.2725122.0503740.487715873
1800339.9341611.015745525.7720.2744792.0659770.484032517
1900342.5753511.627735568.7060.2760582.0784990.481116314
2000344.7835612.239715604.6010.2772482.0879420.478940556
2100346.5587912.85175633.4580.278052.0943040.477485628
2200347.9010313.463685655.2770.2784642.0975860.47673856
2300348.8102914.075675670.0570.2784892.0977870.47669274
2400349.2865714.687665677.80.2781262.0949090.477347763
2460349.3645115.054855679.0660.2777222.0917030.478079332
2500349.3298715.299645678.5030.2773752.088950.478709425
2600348.9401915.911635672.1690.2762352.0799110.480789848
2700348.1175216.523615658.7960.2747072.0677910.483607755
2800346.8618717.13565638.3850.2727912.0525920.487188895
2900345.1732417.747585610.9360.2704862.0343120.491566644
3000343.0516318.359575576.4480.2677932.0129520.496782801
3100340.4970418.971565534.9220.2647121.9885120.502888621
3200337.5094619.583545486.3580.2612421.9609910.509946143
3261.354335.4621519.959025453.0780.2589211.9425820.514778827
3300334.088920.195535430.7550.2573841.9303910.518029854
3400330.2353620.807515368.1140.2531371.896710.527228806
3500325.9488421.41955298.4350.2485031.8599490.537649287
3600321.2293422.031485221.7180.2434791.8201070.549418217
3700316.0768522.643475137.9620.2380681.7771850.56268748
3800310.4913923.255465047.1680.2322681.7311840.577639499
3900304.4729423.867444949.3350.226081.6821010.594494473
4000298.021524.479434844.4640.2195031.6299390.613519868
4100291.1370925.091414732.5550.2125381.5746960.635043019
Treapta a IV-an [rot/min]Me [Nm]v4 [m/s]FR [N]D a [m/s^2]1/a [1/(m/s^2)]
1000303.217297.6935573920.7230.1959061.551920.644362988
1100309.322338.4629133999.6640.1993681.5814610.632326849
1200314.99449.2322684073.0060.2024971.608150.62183243
1300320.2334810.001624140.750.2052911.6319890.612749099
1400325.0395810.770984202.8940.2077511.6529780.604968811
1500329.412711.540344259.4410.2098771.6711160.598402653
1600333.3528412.309694310.3880.2116691.6864030.592978153
1700336.8599913.079054355.7370.2131271.6988390.588637185
1800339.9341613.84844395.4870.214251.7084250.585334355
1900342.5753514.617764429.6390.215041.7151610.583035789
2000344.7835615.387114458.1920.2154951.7190450.581718249
2100346.5587916.156474481.1470.2156161.7200790.581368537
2200347.9010316.925834498.5020.2154031.7182630.581983165
2300348.8102917.695184510.2590.2148561.7135960.583568267
2400349.2865718.464544516.4180.2139751.7060780.586139754
2460349.3645118.926154517.4260.2132861.7001990.588166521
2500349.3298719.233894516.9780.212761.6957090.589723712
2600348.9401920.003254511.9390.211211.682490.594357078
2700348.1175220.77264501.3020.2093271.6664210.600088603
2800346.8618721.541964485.0660.2071091.64750.606980172
2900345.1732422.311324463.2310.2045571.6257290.615108539
3000343.0516323.080674435.7980.2016711.6011080.624567571
3100340.4970423.850034402.7660.1984511.5736360.635471134
3200337.5094624.619384364.1350.1948971.5433130.647956787
3261.354335.4621525.091414337.6630.1925511.5232980.656470559
3300334.088925.388744319.9060.1910091.5101390.662190539
3400330.2353626.158094270.0780.1867861.4741150.678372984
3500325.9488426.927454214.6520.1822291.4352410.696747277
3600321.2293427.696814153.6270.1773391.3935150.717609618
3700316.0768528.466164087.0030.1721141.3489390.741323148
3800310.4913929.235524014.780.1665551.3015130.768336636
3900304.4729430.004873936.9590.1606621.2512360.799209955
4000298.021530.774233853.540.1544341.1981080.834649392
4100291.1370931.543583764.5210.1478731.1421290.875557505
Treapta aV-a
n [rot/min]Me [Nm]v5 [m/s]FR [N]D a [m/s^2]1/a [1/(m/s^2)]
1000303.217299.6719293118.7480.1538411.2530260.798068093
1100309.3223310.639123181.5410.1561771.2739560.784956327
1200314.994411.606313239.8820.1582081.2921480.773905168
1300320.2334812.573513293.7680.1599321.3076010.764759179
1400325.0395813.54073343.2020.1613511.3203160.757394553
1500329.412714.507893388.1810.1624651.3302920.751714729
1600333.3528415.475093428.7080.1632721.3375290.747647122
1700336.8599916.442283464.7810.1637741.3420280.745140746
1800339.9341617.409473496.40.1639711.3437890.744164597
1900342.5753518.376673523.5660.1638621.3428110.744706684
2000344.7835619.343863546.2790.1634471.3390940.746773659
2100346.5587920.311053564.5380.1627261.3326390.750391026
2200347.9010321.278243578.3430.16171.3234450.755603925
2300348.8102922.245443587.6960.1603691.3115120.762478568
2400349.2865723.212633592.5940.1587311.2968410.771104375
2460349.3645123.792953593.3960.1576021.2867240.777167317
2500349.3298724.179823593.040.1567881.2794320.781596977
2600348.9401925.147023589.0320.154541.2592840.794102253
2700348.1175226.114213580.570.1519861.2363970.808801693
2800346.8618727.08143567.6550.1491261.2107720.825919468
2900345.1732428.048593550.2870.145961.1824080.845731745
3000343.0516329.015793528.4650.1424891.1513060.868579051
3100340.4970429.982983502.190.1387121.1174650.894882784
3200337.5094630.950173471.4610.134631.0808850.925167521
3261.354335.4621531.543583450.4030.1319741.0570870.945996054
3300334.088931.917373436.2790.1302421.0415670.960091576
3400330.2353632.884563396.6430.1255480.9995111.00048951
3500325.9488433.851753352.5540.1205490.9547161.047432358
3600321.2293434.818943304.0110.1152440.9071821.102314777
3700316.0768535.786143251.0150.1096340.856911.166984207
3800310.4913936.753333193.5660.1037170.8038991.243937665
3900304.4729437.720523131.6630.0974960.7481491.336631391
4000298.021538.687723065.3070.0909680.6896611.449986746
4100291.1370939.654912994.4970.0841350.6284351.591254537
Treapta aVI-an [rot/min]Me [Nm]v6 [m/s]FR [N]D a [m/s^2]1/a [1/(m/s^2)]
1000303.2172912.159032480.8150.1192250.9738261.026877653
1100309.3223313.374942530.7640.1204220.9849021.015328936
1200314.994414.590842577.1710.1213120.9931461.006900921
1300320.2334815.806742620.0350.1218970.9985571.001444589
1400325.0395817.022652659.3570.1221761.0011360.998865437
1500329.412718.238552695.1360.1221481.0008810.99911933
1600333.3528419.454452727.3730.1218150.9977941.002210599
1700336.8599920.670362756.0670.1211750.9918741.008192222
1800339.9341621.886262781.2190.1202290.9831221.017168119
1900342.5753523.102162802.8280.1189770.9715361.029297733
2000344.7835624.318072820.8950.1174190.9571181.044803284
2100346.5587925.533972835.4190.1155550.9398671.063980343
2200347.9010326.749872846.4010.1133850.9197831.087212677
2300348.8102927.965782853.840.1109090.8968671.114992858
2400349.2865729.181682857.7370.1081270.8711171.147950819
2460349.3645129.911222858.3750.1063110.8543081.170537795
2500349.3298730.397582858.0910.1050380.8425351.186893717
2600348.9401931.613492854.9030.1016440.8111211.232862252
2700348.1175232.829392848.1720.0979430.7768731.287211576
2800346.8618734.045292837.8990.0939370.7397931.351729948
2900345.1732435.26122824.0830.0896240.699881.42881708
3000343.0516336.47712806.7250.0850050.6571341.521760102
3100340.4970437.6932785.8240.080080.6115551.635175402
3200337.5094638.908912761.3810.0748490.5631441.775745342
3261.354335.4621539.654912744.6310.0714880.5320391.87956014
3300334.088940.124812733.3950.0693120.51191.953507795
3400330.2353641.340712701.8670.0634690.4578232.184251342
3500325.9488442.556622666.7960.057320.4009132.494306092
3600321.2293443.772522628.1830.0508650.3411712.931084257
3690316.6115944.866832590.4020.0447930.284983.509012274
3700316.0768544.988422586.0270.0441030.278595
3800310.4913946.204332540.3290.0370360.213188
3900304.4729447.420232491.0880.0296620.144947
4000298.021548.636132438.3050.0219820.073873
4100291.1370949.852042381.9790.0139960
Bilantul de putere
Aceasta reprezinta echilibeul dintre puterea la roata PR si suma puterilor necesare invingerii rezistentelor la inaintare si de determina cu relatia :
PR= Pe* tr= Pr+Pp+Pa+Pd=vi*(Ga*f*cos+Ga sin+K*S*vi^2+*Ga*aa)
Pr= puterea consumata pentru invingerea rezistentelor la rulare;
Pp= puterea necesara invingerii rezistentei la urcarea pantei;
Pa= puterea necesara invingerii rezistentei aerului;
Pd= puterea necesara invingerii rezistentei la demarare.
PR= Pe* tr
Pp+r+a= (vi*(Ga*+K*S*vi2))/1000
= f*cos+sin
1=0,289095
=160
2=0,272342
=150
3=0,187435
=100
5=0,101102
=50
6=0,014
=00=16=15
Pe [kW]v1 [m/s]PR [kW]Pp+r+a [kW]v2 [m/s]PR [kW]Pp+r+a [kW]
31.752843.87230330.165198222.166815124.86805330.165226.29152868
35.631384.25953433.849806324.394859785.35485933.8498128.94325804
39.583364.64676437.6041953826.626151055.84166437.604231.60143782
43.59525.03399541.4154430428.860984086.32846941.4154434.26665442
47.653295.42122545.2706268831.099654016.81527545.2706336.93949426
51.744035.80845549.1568244833.3424567.3020849.1568239.62054372
55.85386.19568653.0611134535.589685197.78888553.0611142.31038922
59.969026.58291656.9705713837.841636728.2756956.9705745.00961716
64.076086.97014660.8722758740.098605758.76249660.8722847.71881393
68.161377.35737764.7533045142.360887419.24930164.753350.43856594
72.21137.74460768.600734944.628776879.73610668.6007353.1694596
76.212268.13183772.4016446446.9025692510.2229172.4016455.9120813
80.150648.51906876.1431113249.1825597110.7097276.1431158.66701745
84.012868.90629879.8122125351.469043411.1965279.8122161.43485444
87.785299.29352883.3960258853.7623154611.6833383.3960364.21617869
909.52586785.555.141659911.9754185.565.89169106
91.454359.68075986.8816289756.0626710412.1701386.8816367.01157659
95.0064210.0679990.2560993758.3704052912.6569490.256169.82163455
98.4279110.4552293.5065147160.6858133513.1437493.5065172.64693896
101.705210.8424596.6199525563.0091903713.6305596.6199575.48807624
104.824711.2296899.5834905265.3408314914.1173599.5834978.34563277
107.772811.61691102.384206267.6810318714.60416102.384281.22019498
110.53612.00414105.009177270.0300866415.09096105.009284.11234924
113.100512.39137107.445481172.3882909615.57777107.445587.02268198
114.569812.62895108.841288673.8397972715.87644108.841388.81753534
115.452812.7786109.680195474.7559399716.06458109.680289.95177959
117.579413.16583111.700397977.1333288216.55138111.700492.90022847
119.466513.55306113.493166179.5207526617.03819113.493295.86861503
121.100613.94029115.045577581.9185066317.52499115.045698.85752567
122.468114.32752116.344709984.3268858718.0118116.3447101.8675468
123.555414.71475117.377640786.7461855418.4986117.3776104.8992648
124.348915.10198118.131447689.1767007918.98541118.1314107.9532661
124.83515.48921118.593208291.6187267519.47221118.5932111.030137
12515.87644118.7594.0725585819.95902118.75114.1304641
=10
v3 [m/s]PR [kW]Pp+r+a [kW]v4 [m/s]PR [kW]
6.11985730.165222.857394937.69355730.1652
6.73184233.8498125.187989768.46291333.84981
7.34382837.604227.53140049.23226837.6042
7.95581441.4154429.8887919310.0016241.41544
8.56779945.2706332.2613294110.7709845.27063
9.17978549.1568234.6501779311.5403449.15682
9.79177153.0611137.0565025512.3096953.06111
10.4037656.9705739.4814683513.0790556.97057
11.0157460.8722841.926240413.848460.87228
11.6277364.753344.3919837814.6177664.7533
12.2397168.6007346.8798635715.3871168.60073
12.851772.4016449.3910448216.1564772.40164
13.4636876.1431151.9266926216.9258376.14311
14.0756779.8122154.4879720517.6951879.81221
14.6876683.3960357.0760481718.4645483.39603
15.0548585.558.6422409318.9261585.5
15.2996486.8816359.6920860619.2338986.88163
15.9116390.256162.3372507920.0032590.2561
16.5236193.5065165.0127074420.772693.50651
17.135696.6199567.7196210821.5419696.61995
17.7475899.5834970.4591567822.3113299.58349
18.35957102.384273.2324796223.08067102.3842
18.97156105.009276.0407546723.85003105.0092
19.58354107.445578.8851470124.61938107.4455
19.95902108.841380.6486723425.09141108.8413
20.19553109.680281.7668217125.38874109.6802
20.80751111.700484.6869438326.15809111.7004
21.4195113.493287.6466784726.92745113.4932
22.03148115.045690.6471906827.69681115.0456
22.64347116.344793.6896455528.46616116.3447
23.25546117.377696.7752081429.23552117.3776
23.86744118.131499.9050435430.00487118.1314
24.47943118.5932103.080316830.77423118.5932
25.09141118.75106.30219331.54358118.75
=5=0
v5 [m/s]PR [kW]Pp+r+a [kW]v6 [m/s]PR [kW]Pp+r+a [kW]
9.6719291430.165220.0863415412.1590329630.16524.886137
10.6391220533.8498122.2720394713.3749362633.849815.726543
11.6063149737.604224.5083270414.5908395537.60426.667463
12.5735078841.4154426.7998033315.8067428541.415447.718032
13.540700845.2706329.1510673817.0226461445.270638.887388
14.5078937149.1568231.5667182518.2385494449.1568210.18467
15.4750866253.0611134.0513550119.4544527353.0611111.61901
16.4422795456.9705736.6095767220.6703560356.9705713.19956
17.4094724560.8722839.2459824221.8862593360.8722814.93544
18.3766653764.753341.9651711923.1021626264.753316.83579
19.3438582868.6007344.7717420824.3180659268.6007318.90976
20.3110511972.4016447.6702941525.5339692172.4016421.16648
21.2782441176.1431150.6654264626.7498725176.1431123.61508
22.2454370279.8122153.7617380627.9657758179.8122126.26471
23.2126299483.3960356.9638280229.181679183.3960329.1245
23.7929456885.558.9377688229.9112210885.530.94506
24.1798228586.8816360.276295430.397582486.8816332.20359
25.1470157690.256163.7037392631.6134856990.256135.51112
26.1142086893.5065167.2507586432.8293889993.5065139.05623
27.0814015996.6199570.9219526234.0452922996.6199542.84804
28.0485945199.5834974.7219202535.2611955899.5834946.89571
29.01578742102.384278.6552605936.47709888102.384251.20836
29.98298033105.009282.7265727137.69300217105.009255.79513
30.95017325107.445586.9404556538.90890547107.445560.66517
31.54358375108.841389.5983904239.65490947108.841363.79728
31.91736616109.680291.3015084740.12480877109.680265.82761
32.88455908111.700495.8143302541.34071206111.700471.29159
33.85175199113.4932100.4835242.55661536113.493277.06624
34.8189449115.0456105.313676943.77251865115.045683.1607
35.78613782116.3447110.309399844.86683162116.344788.9267
36.75333073117.3776115.47528846.20432524117.377696.34561
37.72052365118.1314120.815940447.42022854118.1314103.4543
38.68771656118.5932126.335956148.63613184118.5932110.9194
39.65490947118.75132.039934149.85203513118.75118.75
Calculul timpului si spatiului de demarare in functie de vitezaTimpul de demarare
td= ti-1+(1/ai+1/ai-1)(vi-vi-1/2)Spatiul de demarare
Sd= Si-1+(ti-ti-1)vi-(ti-ti-1)*(vi-vi-1/2)v [m/s]1/a [s^2/m]td [s]
Treapta I3.8723030.427365440.827444
4.2595340.41875780.991267
4.6467640.411089011.151938
5.0339950.404275341.309804
5.4212250.3982461.465185
5.8084550.392941151.618371
6.1956860.388310221.769633
6.5829160.384310711.919224
6.9701460.380907032.067382
7.3573770.378069782.214331
7.7446070.375775032.360287
8.1318370.37400382.505455
8.5190680.372741682.650037
8.9062980.371978542.794226
9.2935280.371708292.938215
9.5258670.371781673.024585
9.6807590.371928783.082183
10.067990.372641763.226343
10.455220.373852923.370876
10.842450.375571983.515976
11.229680.377812893.661843
11.616910.380594163.808682
12.004140.383939193.956707
12.391370.387876824.106142
12.628950.390600814.198618
12.77860.392441954.257209
13.165830.397676354.410188
13.553060.403629714.565333
13.940290.410360884.722934
14.327520.417939434.883305
14.714750.426447695.046791
15.101980.435983215.213771
15.489210.446661935.384665
15.876440.458622265.559941
Treapta II15.876440.434846485.55994148.65878
16.064580.437123285.64196449.96872
16.551380.443582255.8563353.4646
17.038190.450913416.07405257.1212
17.524990.459194536.29557560.94947
18.01180.468517936.52138364.96171
18.49860.478993286.7520169.17184
18.985410.490751276.98804873.59568
19.472210.503948337.2301678.25121
19.959020.518772587.47909383.15908
Treapta III19.959020.514778837.47909383.15908
20.195530.518029857.60122885.6112
20.807510.527228817.92106992.16844
21.41950.537649298.24691499.04817
22.031480.549418228.579549106.2748
22.643470.562687488.919845113.8762
23.255460.57763959.268777121.884
23.867440.594494479.627442130.3346
24.479430.613519879.997086139.2702
25.091410.6350430210.37914148.7395
Treapta IV25.091410.6564705610.37914148.7395
25.388740.6621905410.57517153.6875
26.158090.6783729811.09086166.9784
26.927450.6967472811.61984181.019
27.696810.7176096212.16391195.8787
28.466160.7413231512.72513211.6386
29.235520.7683366413.30586228.3932
30.004870.7992099613.90886246.2542
30.774230.8346493914.53737265.3543
31.543580.875557515.19525285.8531
Treapta V31.543580.9459960515.19525285.8531
31.917370.9600915815.55148297.1565
32.884561.0004895116.49961327.8768
33.851751.0474323617.48998360.9236
34.818941.1023147818.52959396.619
35.786141.1669842119.62701435.3608
36.753331.2439376620.79293477.6482
37.720521.3366313922.04088524.1182
38.687721.4499867523.38848575.602
39.654911.5912545424.85921633.2126
Treapta VI39.654911.8795601424.85921633.2126
40.124811.9535077925.75979669.1365
41.340712.1842513428.27535771.6021
42.556622.4943060931.11968890.9182
43.772522.9310842634.418061033.291
44.866833.5090122737.94181189.462
References
Franarea autovehiculului
Aprecierea capacitatii de franare se face cu ajutorul deceleratiei maxime si a spatiului de franare minim care se determina cu ajutorul relatiilor :
af= g*(f+)
Sf= (v2)/(2*g)*(+f)
Daca se considera ca viteza initiala de la care sa inceapa franarea Vmax [m/s] si franarea este totala (viteza la sfarsitul franarii va fii 0) si are loc pe drum orizontal ( = 0) cu motorul decuplat si neglijandu-se rezistenta aerului si rezistenta la rulare.
Spatiul real de oprire se determina cu relatia :
S0= Sf+v*(t1+t0)
in care ultimul termen reprezinta timpul suplimentar parcurs de automobil in timpul intarzierilor (varsta conducatorului auto, intarziere la actionarea dispozitivului de franare).
t1= 0,5 si t0=0.7
Daca se tine cont si de forta rezistenta a aerului atunci Sf si af se va calcula cu formula:
Sf= (Ga/2*g*K*S)*ln(1+(K*S*v^2/(*Ga+f*Ga)))
af= g*(f++(K*S*v^2)/Ga)Tipul drumului
Asfalt uscatv [m/s]Sf [m]Sf cu Fa [m]So [m]af [m/s^2]af cu Fa
=0.800008.024588.02458
f=0.01851.5577141.5566941247.5577139248.024588.035096
106.2308566.21458148618.23085578.024588.066645
1514.0194313.9373937232.019425328.024588.119226
2024.9234224.6657219448.923422788.024588.192839
2538.9428538.3185159868.94284818.024588.287485
3056.077754.7950720292.077701268.024588.403163
3576.3279873.97740922118.32798238.024588.539874
4099.6936995.73292284147.69369118.024588.697617
45126.1748119.917197180.17482788.024588.876392
49.85204154.8508145.5626651214.6732518.024589.069985
Pamant batatoritv [m/s]Sf [m]Sf cu Fa [m]So [m]af [m/s^2]af cu Fa
=0.600006.131256.13125
f=0.02552.0387362.036989588.0387359846.131256.141766
108.1549448.12709682220.154943936.131256.173315
1518.3486218.2084441736.348623856.131256.225896
2032.6197832.1802090756.619775746.131256.299509
2550.968449.905915780.968399596.131256.394155
3073.394571.21772713109.39449546.131256.509833
3599.8980695.92146528141.89806326.131256.646544
40130.4791123.802062178.4791036.131256.804287
45165.1376154.6291491219.13761476.131256.983062
49.85204202.6687187.1336166262.49118076.131257.176655
Asfalt umedv [m/s]Sf [m]Sf cu Fa [m]So [m]af [m/s^2]af cu Fa
=0.400004.12024.1202
f=0.0253.0338333.0299681789.0338333094.12024.130716
1012.1353312.0738043724.135333244.12024.162265
1527.304526.9956129745.304499784.12024.214846
2048.5413347.5763601772.541332954.12024.288459
2575.8458373.52426609105.84583274.12024.383105
30109.218104.4879012145.21799914.12024.498783
35148.6578140.0708227190.65783214.12024.635494
40194.1653179.8465885242.16533184.12024.793237
45245.7405223.3731256299.7404984.12024.972012
49.85204301.5904268.7764316361.4128274.12025.165605
Zapada batatoritav [m/s]Sf [m]Sf cu Fa [m]So [m]af [m/s^2]af cu Fa
=0.200002.25632.2563
f=0.0355.5400435.52717284411.540043432.25632.266816
1022.1601721.9561367234.160173742.25632.298365
1549.8603948.842989367.860390912.25632.350946
2088.6406985.49123076112.64069492.25632.424559
25138.5011131.0086705168.50108582.25632.519205
30199.4416184.3733336235.44156362.25632.634883
35271.4621244.4992309313.46212832.25632.771594
40354.5628310.2947564402.56277982.25632.929337
45448.7435380.709306502.74351812.25633.108112
49.85204550.7303452.531226610.552712.25633.301705
Stabilitatea autovehicululuiSe determina cu ajutorul vitezei critice de derapare si de rasturnare :
Vcrd = sqrt[(g*R*(+tg))/(1-*tg)]
Vcrr= sqrt[((g*R*B1/2*hg)+tg)/((1-B1*tg)/2*hg)]
R- raza de viraj- coeficientul de aderenta
=0,2
=0,4
=0,6
=0,8
=00
hg=inaltimea centrului de greutatehg=0,63 m incarcat
Viteza critica de derapare
=0.80.60.40.2
R [m]Vcd =0Vcd =0Vcd =0Vcd =0
5019.8090917.1551714.007149.904544
10028.0142824.2610819.8090914.00714
15034.3103529.7136324.2610817.15517
20039.6181834.3103528.0142819.80909
25044.2944738.3601431.3209222.14723
30048.5221642.0214234.3103524.26108
Viteza critica de rasturnare
Incaracat
R [m]Vcr =0
5024.5244
10034.68275
15042.47752
20049.04881
25054.83824
30060.07228
3. Calculul ambreiajului3.1. Funciunile ambreiajului
Ambreiajul este primul asamblu din transmisia automobilului, care se plaseaza intre motor si cutia de viteze. La majoritatea automobilelor ambreiajul este fixat de volantul motorului,astfel realizandu-se marirea momentului de inertie a acestuia, iar in cazul ambreiajului mecanic transmiterea momentului motor realizandu-se cu un cuplaj de frictiune.
Ambreiajul este inclus in transmisia automobilelor in scopul compensarii principalelor dezavantaje ala motorului cu ardere interna :
- imposibilitatea pornirii sub sarcina;
- existenta unei zone de functionare instabila;
- mersul neuniform.
Tinand seama de fenomenele care apar in timpul functionarii automobilelor, cerintele principale care se impun ambreiajelor sunt urmatoarele:
-la decuplare, ambreiajul trebuie sa izoleze rapid si complet motorul de transmisie, pentru a face posibila schimbarea treptelor de viteza fara socuri; la cuplare se imbina lin organele transmisiei cu ale motorului, pentru a evita pornirea brusca din loc a automobilului ceia ce poate provoca ruperea danturilor sau a altor piese;
- in stare cuplata sa asigure o imbinare perfecta intre motor si transmisie fara patinare indiferent de conditiile de exploatare, sa limiteze valoarea maxima a momentului transmisiei, elementele conduse sa aiba moment de inertie cat mai redus pentru micsorarea sarcinilor dinamice din transmisie;- sa aiba o functionare sigura si de lunga durata;
- actionarea sa fie simpla si usoara;
- regimul termic sa aiba valori cat mai reduse si sa permita o buna transmitere a caldurii in mediul inconjurator;
- constructia sa fie simpla si tehnologica;- sa fie usor de intretinut si de reglat.3.2. Solutii constructive
Clasificarea ambreiajelor folosite in constructia de automobile se face dupa modul de transmitere a momentului motor si dupa modul de actionare.
Din punct de vedere al modului de transmitere a momentului, ambreiajele se impart in ambreiaje simple si ambreiaje combinate. La randul lor ambreiajele simple se impart in ambreiaje mecanice (de frictiune), hidraulice si electromagnetice. Cele mecanice pot avea unul sau mai multe discuri de frictiune, pot fi cu arcuri dispuse periferic cu arc central sau diafragma si centrifugale. Ambreiajele hidraulice pot fi cu prag fix, cu prag mobil sau cu camera de colectare. Cele electromagnetice pot fi cu pulbere si fara pulbere magnetica. Ambreiajele combinate pot fi de tipul mecanic-centrifugal, mecanic-hidraulic si mecanic-electromagnetic.
Dupa modul de actionare, ambreiajele de automobile se impart in ambreiaje neautomaten puse in functiune de forta musculara a conducatorului auto prin actionare mecanica, hidraulica sau pneumatica; ambreiajele automate actionate hidraulic, pneumatic electric sau vacumatic, in functie de pozitia pedalei de aceleratie, turatie si sarcina motorului sau pozitia parghiei de schimbare a treptelor de viteze.
In unele cazuri, sistemul de actionare a ambreiajelor neautomate este prevazut cu un servomecanism de tip mecanic, hidraulic, pneumatic sau vacumatic care are ca principal rol reducerea efortului depus de conducatorul auto.
Ambreiajul monodisc simpul cu arcuri periferice
Figura . Ambreiajul monodisc simpul cu arcuri periferice1-arbore ambreiaj; 2-volant;3-arc element elastic suplimentar; 4-garnitura de frictiune; 5-disc condus; 6-disc de presiune; 7 si 8-articulati cu rulment role ace; 9-carcasa ambreiaj; 10-arc de prindere inel de debreiere; 11-furca de articulare a parghiei de debreiere; 12-parghie de debreiere; 13-rulment de presiune; 14- tub de ungere; 15-carter; 16-manson de debreiere; 17-carcasa rulment de debreiere; 18-disc; 19-surub de fixare; 20-arc de presiune; 21-bosaj; 22-garnitura termoizolanta; 23-inel de debreiere; 24-garnitura de frecare a amortizorului; 25-carter volant; 26-flansa; 27-furca de debreiere; 28-tija; 29-pompa receptoare; 30-contrapiulita; 31-piulita; 32-conducta de legatura; 33-pompa central; 34-burduf de protective; 35-suport pedala; 36-parghia pedalei.
Datorita constructiei simple si a greutati reduse acest ambreiaj este cel mai raspandit la autocamioane si autobuze.
Organelle conducatoare ale ambreiajului sunt: volantul 2, carcasa 9, discul de presiune 6, arcurile de presiune 20 si parghiile de decuplare 12.
Discul de presiune 6 este solidar la rotatie cu volantu; prin intermediul carcasei si se poate deplasa axial. Arcurile de presiune 20, care realizeaza forta de apasare, sunt asezate intre discul de presiune si carcasa ambreiajului. Parghiile de cuplare 12 sunt prevazute cu doua puncte de articulatie cu rulmenti cu role-ace; 7 in discul de presiune si 8 pe carcasa. Parghiile de decuplare sunt articulate cu carcasa ambreiajului prin furcile 11 prevazute cu piulite e reglaj.
Capetele interioare ale parghiilor de debreiere nu sunt apasate direct de rulmentul de presiune 13, ci pri intermediul inelului de debreiere 23, fixat cu arcurile de prindere 10 pe parghiile de debreiere. Organelle conduse ale ambreiajului cuprind: discul condus 5 si arboreal ambreiajului 1. Discul condus 5 are posibilitatea sa se deplaseze axial pe arboreal ambreiajului prevazut cu caneluri, la fel ca si butucul discului. Pe discul condus sunt fixate prin nituri doua garniture de frecare 4 ce au un coeficinet de frecare mare.
Discul condus al ambreiajului este prevazut cu arcurile 3 si cu garniturile de frecare 24 dispuse intre disc propiu-zis si flansa butucului in scopul amortizarii oscilatiilor de torsiune.
Mecanismul de actionare se compune din: mansonul de debreiere 16 (prevazut cu rulmentul de presiune 13), furca de debreiere 27, tija 28, pomoa receptoare 29, pompa central 33 si parghia pedalei de ambreiaj 36.
Cand ambreiajul este cuplat, intre rulmentul de presiune si inelul dispus pe capetele interioare ale parghiilor de decuplare este necesar sa existe un joc de 2-4mm. Acest joc permite o cuplare sigura a ambreiajului atunci cand garniturile sint uzate. De asemenea, acest joc mai permite ca rulmentule de presiune sa nu se roteasca in timpul cat ambreiajul este cuplat, reducand prin acesta uzura lui.
Ambreiajul bidisc
Figura . Ambreiaj bidisc1-arbore canelat; 2-disc condus; 3-placa de presiune; 4-volant; 5-garnituri de frictiune; 6-parghie de decuplare; 7-carcasa; 8-carter; 9-rulment de presiune; 10-arc de presiune; 11-baia ambreiajului; 12- coroana dintata; 13-rulment radial-axial; 14-prezon de fixare; 15-surub; 16-stift; 17-nit; 18-surub; 19-fereastra de vizitare; 20-rulment role-ace; 21-22-surub; 23-furca de actionare; 24-cilindru receptor.Valoarea momentului motor transmis de un ambreiaj depinde de forta de apasare a arcurilor de presiune, de dimensiunile si numarul suprafetelor de frecare precum si de coeficientul de frecare al garniturilor de frictiune. Trebuie subliniat faptul ca diametrul discului de frecare este limitat de dimensiunile volantului motor, iar forta de apasare a arcurilor de presiune de forta necesara actionarii. De aceea atunci cand ambreiajul trebuie sa transmita un moment motor mare se dubleaza numarul perechilor de suprafete de frecare (utilizandu-se doua discuri de frecare).Ambreiaj monodisc cu arc central de tip diafragma
Figura . Ambreiaj monodisc cu arc central de tip diafragma
1-carcasa;2-arbore ambreiaj; 3-manso decuplare; 4-surub cu cap sferic; 5-rulment; 6-cilindru; 7-parghi de debreiere; 8-tija piston receptor; 9-arc readucere; 10-manson debreiere; 11-reductie; 12-condut de gresare; 13-carter; 14-cilindru; 15-capac de vizitare; 16-arc diaphragm; 17-pedala; 18-volant; 19-conducta lichid; 20-disc condus; 21-disc presiune; 22-siguranta; 23-surub; 24-carcasa disc; 25 surub M6x10; 26-rulment.
Rolul arcurilor de presiune, la unele tipuri de ambreiaje, este indeplinit de un arc central sub forma de diafragma format din un disc de otel subtire, prevazut cu taieturi radiale, acesta indeplinind functia arcurilor periferice si functia parghiilor de decuplare.
Ambreiaje duble
Ambreiajele duble echipeaza, in general, tractoarele. Un ambreiaj dublu reprezinta reunirea a doua ambreiaje intr-un singur ambreiaj :ambreiajul principal ce transmite momentul motor la transmisia tractorului si ambreiajul prizei de putere care transmite momentul motor la prize de putere.Constructia unui ambreiaj dublu trebuie sa asigure :
-oprirea si pornirea din loc fara oprirea organelor de lucru ale masinilor agricole;
-demararea succesiva a mecanismelor masinilor agricole si a agregatului;
-schimbarea vitezelor fara oprirea organelor de lucru ale masinilor agricole;
-oprirea si pornirea organelor de lucru fara oprirea tratorului;
Ambreiajul permite efectuarea primelor trei operatii reprezentate schematic in figura care urmeaza.
Ambreiajul principal este compus din volantul 2 montat pe arboreal cotit 7, discul condus 3 montat pri caneluti pe arboreal ambreiajului 4 si discul de presiune 5.
Ambreiajul prizei de putere este format din discul de presiune 6 si discul condus 7 montat prin caneluri pe arboreal tubular 8, care transmite miscarea la arboreal de actionare a prizei de putere 9, prin intermediul angrenajului 10.
Figura Schema de functionare a ambreiajului dublu
In figura a este reprezentata situatia in care ambele ambreiaje sunt cuplate. Decuplarea ambreiajului principal figura b se face in felul urmator : prin apasarea pedalei ambreiajului, parghia 11 deplaseaza spre stanga mansonul de decuplare 12 si prin intermediul parghiilor de decuplare 13 si al tijelor 14 destinde arcurile de presiue 15 si retrage spre dreapta discu