Top Banner

Click here to load reader

Calcul Dinamic-Renault Megane II

Jul 04, 2015

ReportDownload

Documents

1. CALCULUL DE TRACTIUNE AL AUTOVEHICULULUI1.1 Stabilirea parametrilor constructiviTipul si destinatia autovehiculului sunt factorii de baza care definesc calitatile ce trebuie conferite acestuia inca din faza de proiectare, astfel incat sa fie obtinute rezultatele si performantele capabile sa-l situeze la nivelul celor mai bune modele din aceasta categorie. Pe baza acestor considerente in prezentul proiect s-a plecat de la studierea paramerilor constructivi ai automobilului Renault Megane II (4x2) adoptandu-se urmatorii parametrii constructivi:

Lungimi (mm)Ampatament (L) Consola fata Consola spate sasiu Lungime totala Latimi (mm) Latime totala (B) 2625 939 645 4209 1777 1457 18 19 964.6 855.4 1820 1270 673.1 596.9 550

Inaltimi (mm)Inaltime totala (H) Garda la sol fata Garda la sol spate

Mase (kg)Masa admisa pe axa fata (G1) Masa admisa pe axa spate (G2) Masa totala admisa (Ga) Masa proprie (Go) Masa pe fata Masa pe spate Sarcina utila a automobilului (Gu)

1.2 Stabilirea si repartizarea greutatii pe puntiCoordonatele centrului de greutate (m) a= b= Distributia greutatii pe punti Punte fata (N) Punte spate (N) Coeficientul de utilizare a greutatii G= 1233.750 1391.250 10712 7141 0.43G2

a=b=

GaG1

LLGu

Ga

G =

G0

1.3. Alegerea pneurilor si stabilirea razei dinamiceDatorita solutiei constructive alese rezulta necesitatea folosirii a 4 anvelope (2 - fata ; 2 - spate) Se adopta : Pneuri : tubless 195/65 R 15 H Jenti : 7.50 x 15 12

Pliuri echivalente

Latime sect. max Diametrul exterior Raza de rulare Raza statica Presiune aer - fata -spate Viteza maxima

210 mm 576 mm 288 mm 284 mm 2 bar 1.80 bar 210 km/h

1.4. Calculul caracteristicii externe a motorului Pe ,Me, c , CPuterea motorului Turatia motorului Ampatamentul Ecartamentul Greutatea totala Raza dinamica a rotii motoare Aria suprafetei frontale Coeficient aerodinamic Unghiul rampei maxime Coeficientul rezistentei la rulare Coeficient de aderenta Randamentul transmisiei Coeficient de elasticitate Coeficient de adaptabilitate Coeficient de rezistenta a aerului P (KW) n(rot/min) L (m) E (m) Ga (N) rd (m) S (m^2) k (kg/m^3) max (grade) f tr Ce Ca Cx 88 4000 2.63 1.52 17854 0.285 2.59 0.172 18 0.02 0.8 0.92 0.5 1.29 0.28

C e=C a=

nM

nPmx a

M

MP

Cunoasterea caracteristicii externe a motorului este necesara pentru efectuarea calculului de tractiune si pentru studierea performantelor autovehiculului. In cazul in care nu se cunoaste caracteristica exterioara determinata experimental, aceasta poate fi calculata cu ajutorul relatiilor de mai jos: Puterea, Pe

n n P e = P m 1 2 nm nm

[

2

n 3 nm

]3

unde 1, 2, 3 sunt parametrii dependenti de coeficientul de elasticitate al motorului Ce, si s c =Ce= 0,5

1=

3 4c 2c 1 ; 2 = ; 3= ; 21c 2 1c 2 1c3 0

Momentul motor, Me

M e=

0 3 1

P e n

Consumul specific, c

Coeficientii 1 2 3

c = g e 1 . 3 1 . 3 5 5Consumul orar, CC=1 10 00

[

]n nn

n nn

2

cP e

Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul 1.1, 1.2 si diagrama 1.1:

n (rot/min)400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400

Pe (KW)9.592 14.883 20.416 26.125 31.944 37.807 43.648 49.401 55.000 60.379 65.472 70.213 74.536 78.375 81.664 84.337 86.328 87.571 88.000 87.5490

Me (N/m)229.009 236.888 243.716 249.494 254.221 257.898 260.524 262.100 262.625 262.100 260.524 257.898 254.221 249.494 243.716 236.888 229.009 220.080 210.100 199.0700

c (g/KWh)271.950 259.740 248.640 238.650 229.770 222.000 215.340 209.790 205.350 202.020 199.800 198.690 198.690 199.800 202.020 205.350 209.790 215.340 222.000 229.770

1.5. Stabilirea vitezei maxime a autovehicululuiSe calculeaza din bilantul de putere pe un drum orizontal rezultand o ecuatie de gradul III care rezolvata prin metoda analitica da urmatoarea solutie :

v max =

unde: Factorul A = Factorul B = Rezultatele sunt prezentate in tabelul 1.3 :

3

B 2

B 2

A 3

2

3

B 23

B 2

A 3

2

3

400 182568.353

m^2/s^2 m^3/s^3 Tabelul 1.3. km/h 195.76

Viteza maxima

m/s 54.38

1.6. Determinarea rapoartelor de transmitereSe determina din conditia obtinerii vitezei max. in priza directa a cutiei de viteze cu relatia: Raportul de transmitere al reductorului central Stabilirea treptelor din cutia de viteze presupune: io= Vcr I 2.74 8.73

Determinarea raportului de transmitere al primei trepte, Determinarea ratiei pentru seria geometrica si aflarea rapoartelor de transmitere pentru celelalte trepte de viteza. Raportul de transmitere pentru treapta I ik1 = Alegerea numarului treptelor de viteza Se adopta nr.treptelor de viteza =

Pm max. (W) max 2.49

55000 0.33

5

Calculul ratiei seriei geometrice a rapoartelor de transmitere din cutia de viteze Ratia (q)= Treapta de viteza 1 2 3 4 5 mi 1.36 Raportul transmis 2.49 1.84 1.36 1.00 0.80 2.80

2. Performantele autovehiculului2.1 Forta la roata, factorul dinamic, acceleratia, inversul acceleratiei Tabelul 2.1Treapta 1 2 3 4 5 1.173 1.106 1.070 1.050 1.042

Viteza [m/s] 17.45 23.66 32.08 43.50 54.38

Viteza [Km/h] 62.83 85.17 115.49 156.61 195.76

Coeficientii maselor de rotatie corespunzatori treptelor de viteza alese se calculeaza cu relatia: i h

d k =1 I m

tr 2

tr

r2

IR g g Ga r 2 Ga0.5 4

Momentul de inertie al motorului, Im (kgm2) = Momentul de inertie al rotilor autovehiculului, IR (kgm2) =

Turatia n [rot/min] 400 600 800

Puterea Pe [KW] 9.592 14.883 20.416

Momentul motor Treapta I Me Viteza I [Nm] [m/s] 229.009 236.888 243.716 1.745 2.618 3.491

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400

26.125 31.944 37.807 43.648 49.401 55.000 60.379 65.472 70.213 74.536 78.375 81.664 84.337 86.328 87.571 88.000 87.5490

249.494 254.221 257.898 260.524 262.100 262.625 262.100 260.524 257.898 254.221 249.494 243.716 236.888 229.009 220.080 210.100 199.0700

4.363 5.236 6.109 6.982 7.854 8.727 9.600 10.472 11.345 12.218 13.090 13.963 14.836 15.709 16.581 17.454 18.327

2.2 Timpul si spatiul de demarajPentru determinarea timpului si spatiului de demaraj se utilizeaza curbele inversului acceleratiei functie de viteza, prin integrare grafo-analitica prin adoptarea metodei trapezelor de integrare numeric# aproximativ#. Prin urmare timpul de demarare este dat de relatia:

t d =t i1iar spatiul de demarare de relatia:

v v i1 1 1 i a i a i1 2

S d = S i1 t i t i1 v i t i t i1

v i v i1 2

Rezultatele acestor calcule sunt prezentate tot in tabelul 2.2 iar graficele aferente sunt 2.6, 2.7.

2.3. Bilantul de putere pe trepte de vitezeBilantul de putere al autovehiculului reprezinta echilibrul dintre putrea la roata si suma puterilor necesare invingerii rezistentelor la inaintare. Relatia bilantului de putere este:

G P R =P e tr =P r P p P aP d =G afvcos G avsin KSv 3 av gPr = 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 Curbele rezultate in urma calculelor (prezentate in tabelul 2.3), reprezinta graficul bilantului de putere care este indicat sub forma diagramei 2.8.

Panta 17 12 8 4 0

Coeficient 0.3086 0.2245 0.1560 0.0867 0.0170

Turatia n [rot/min] 400

Puterea Pe [kW] 9.5920

Treapta I Viteza I [m/s] 1.745

600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400

14.8830 20.4160 26.1250 31.9440 37.8070 43.6480 49.4010 55.0000 60.3790 65.4720 70.2130 74.5360 78.3750 81.6640 84.3370 86.3280 87.5710 88.0000 87.5490 0.0000

2.618 3.491 4.363 5.236 6.109 6.982 7.854 8.727 9.600 10.472 11.345 12.218 13.090 13.963 14.836 15.709 16.581 17.454 18.327 19.199

2.4. Franarea autovehicululuiAprecierea capacitatii de franare se face cu ajutorul deceleratiei maxime, a timpului de franare si a spatiului de franare minim care se determina cu ajutorul relatiilor:

kSv 2 a f = g f Ga'

kSv 2 1 f co sin s G a Ga Sf= ln 2gkS kSv 2 2 f co sin s Ga

t

f

=

va 1 g j

Daca se considera ca viteza initiala de la care se incepe franarea este v1 [m/s] si franarea este totala (viteza la sfarsitul franarii v2 = 0) si are loc pe drum orizontal ( = 0), se poate neglija coeficientul de rezistenta la rulare, iar relatia pentru spatiul de franare minim devine: 2

Sf

m in

=

v

1

2g

1

Sf

m in

=

v

2

1

2g12

1

Spatiul de oprire a autovehiculului este dat de relatia:

S oprire =

v

2g

1 S s

in care ultimul termen reprezinta spatiul suplimentar parcurs de automobil in timpul intirzierilor (virsta si oboseala conducatorului auto, intirzierea la actionarea dispozitivului de franare): t 0 =0 .7s timpul de reactie al conducatorului t 1=0. 5s timpul total de intrare in actiune s 1 0 1 a sistemului de franare Rezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul 2.4 iar caracteristicile de franare prin diagramele 2.9; 2.10; 2.11; 2.12; 2.13; 2.14; 2.15; 2.16.

S = v t t

Unghiul pantei [grd] 0 Tipul drumului

osea de asfalt uscat 0.7 f 0.02

v [m/s] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 54.38 0 5 10