Proiectarea unui Automobil

CAP.1 ORGANIZAREA GENERALĂ ŞI ALEGEREA

PARAMETRILOR PRINCIPALI

1.1. Soluţia de organizare generală

1.1.1. Studiul soluţiilor similare

Pentru abordarea proiectării unui nou tip de autoturism, ţinând seama de datele impuse prin temă, care precizează anumite particularităţi legate de destinaţia şi performanţele acestuia, este nevoie, intr-o primă etapă, să se caute un număr cât mai mare de soluţii constructive, deja existente, având caracteristici asemănătoare cu cele ale autoturismului cerut. Literatura de specialitate cuprinde, pentru fiecare categorie de autoturisme, informaţii legate de organizarea generală, de modul de dispunere a motorului şi punţilor motoare, de organizarea transmisiei etc. De asemenea, sunt date principalele dimensiuni geometrice, greutatea utilă şi proprie, tipurile sistemelor de direcţie şi frânare, tipul suspensiei etc.

Modele similare au fost extrase din Auto Catalog. În tabelul 1.1 se prezintă, pentru segmentul autoturismelor cu performanţe apropiate autoturismului din tema de proiectare principalii parametrii constructivi şi ai performanţelor pentru un număr de 16 autoturisme.

Din datele extrase, referitor la soluţia de organizare generală a transmisiei se desprinde că toate modele sunt cu soluţia de organizare 4x2 PMF.

Analizând cu atenţie toate aceste informaţii şi având în vedere tendinţele de dezvoltare caracteristice categoriei de autoturisme cercetate se pot stabili, pentru început, prin comparare, unele date iniţiale, absolut necesare pentru calculul de predimensionare, cum ar fi : organizarea generală, amenajarea interioară, dimensiunile geometrice, greutatea autoturismului şi repartizarea să pe punţi, alegerea pneurilor şi determinarea razei de rulare etc.

Prin tema de proiectare, s-au impus numărul de locuri (n=5) şi viteza maximă (vmax=220Km/h) a autoturismului, impunerea acestor doua condiţii permiţând o mai mare libertate în ceea ce priveşte stabilirea celorlalte caracteristici ale acestuia.

În privinţa dimensiunilor geometrice, în figurile 1.1.1.5 se prezintă analize comparative, pentru fiecare dimensiune, denumită criteriu de analiză.

Pentru criteriu s-a determinat o valoare medie care cu mici modificări va fi folosită pentru reprezentarea automobilului ce urmează a fi proiectat.

Mărimea ampatamentului (fig. 1.1) este orientată spre valoarea aleasă ca medie cu mici abateri de la aceasta pentru fiecare model în parte.( Valoarea medie: 2476 mm).

Lungimea (fig. 1.2) se reprezintă de asemenea ca o dimensiune compactă datorată asemănării soluţiilor de organizare. (Valoarea medie: 4000 mm).

În ceea ce priveşte lăţimea (fig. 1.3 )autovehiculelor prezentate în soluţiile similare se constată că este orientată către valoarea medie. (Valoarea medie: 1674 mm).

Înălţimea (fig. 1.4) acestor autovehicule este apropiată de valoarea medie. (Valoarea medie: 1421 mm ).

Ecartamentul (fig. 1.5) (Valoarea medie: E1med=1429 mm, E2med=1417 mm).

În continuare, pe baza datelor din tabelul 1.1., în figurile 1.6.1.10, s-a extins studiul de analiză comparativă pentru o serie de criterii definite cu ajutorul performanţelor energetice ale motoarelor, dinamice de viteză maximă şi de consum de combustibil.

În figura 1.6 este prezentat ca mărime de interes raportul Pmax/Ma dintre puterea maximă dezvoltată de motorul autovehiculului, Pmax şi masa proprie a autovehiculului, Ma. Acest parametru are semnificaţia unui indice de motorizare. Valoarea medie a acestui parametru este de 0,055 [CP/kg], îmbunătăţirea performanţei de motorizare făcându-se la creşterea valorii acestui parametru.

Figura 1.7 prezintă ca indice de performanţă raportul dintre consumul mediu de combustibil, Cm şi puterea maximă a motorului, Pmax, raport notat Cm/Pmax. Acest parametru care reflectă cantitatea de combustibil consumată pentru producerea unei puteri unitare pe un spaţiu de 100 km scoate în evidenţă performanţele motoarelor utilizate. Faţă de valoarea medie a autoturismelor din eşantionul analizat, de 0,09 litri combustibil pentru producerea unei puteri 1 CP în timpul parcurgerii unui spaţiu de 100 km, performanţei spre exprimă prin reducerea valorii.

O altă mărime folosită este prezentată în figura 1.8. Raportul vmax/Ma, dintre viteza maximă pe care o atinge autovehiculul, vmax şi masa proprie a autovehiculului, Ma dă indici asupra performanţelor dinamice de viteză maximă ale autoturismelor similare, arătând cu ce viteză este propulsat fiecare kg din masa autoturismului. Faţă de valoarea medie a acestui parametru pentru autoturismele din eşantionul analizat, de 0,114, creşterea performanţei se exprimă prin creşterea valorii parametrului.

Un alt parametru de interes, reprezentat în figura 1.9, este raportul dintre consumul mediu de combustibil Cm [litri/100km] şi masa autovehiculului, Ma [kg]. Acest parametru, cu semnificaţia unui indice de performanţă al construcţiei automobilului evaluează economicitatea funcţionării autovehiculului. Valorile medii ale acestui parametru, corespunzător eşantionului analizat este de 0,004 litri combustibil pentru deplasarea pe un spaţiu de 100 km a fiecărui kg din masa autovehiculului. Sporirea performanţei consumului de combustibil pentru transportul masei se obţine prin reducerea mărimii acestui parametru.

În figura 1.10 se reprezintă un parametru de analiză comparativă ce exprimă influenţa nivelului de motorizare asupra performanţei dinamice de viteză maximă, (vmax/Pmax). Parametru reprezintă un criteriu de perfecţiune al construcţiei de autovehicule prin exprimarea vitezei imprimate de fiecare unitate de putere dezvoltată de motor. Faţă de valoarea medie a acestui parametru pentru autoturismele din eşantionul analizat, de 2,103, creşterea performanţei se exprimă prin creşterea valorii parametrului.