Calculul și construcția autovehiculelor rutiere

Sa se proiecteze transmisia unui autovehicul.

Ambreajul. Mecanismul de actionare.

Cutia de viteze.

Date initiale de calcul:

Opel Astra 1.7 DTI, 16V

G0= 1180 kg

Vmax= 150 km/h

Pmax= 55.9 kw la 4400 rot/min

Mmax= 165 N*m la 1800 rot/min

Np= 5 persoane

Diam. Janta 15

Balonaj 185

C inaltime 65 0.65 m

Lungime= 4410 mm 4.41 m

Latime 1710 mm 1.71 m

Inaltime= 1420 mm 1.42 m

Etapa nr. 1

Trasarea caracteristicii externe

1.Trasarea caracteristicii externe. (caracteristica de turatie la sarcina totala).

Pentru calculul organelor de transmisie este necesara trasarea acestei caracteristici la scara. Caracteristica va rezulta in urma calculelor din aceasta etapa.

Trasarea curbei de putere.

Pentru trasarea curbei de putere se calculeaza puterea la viteza maxina P_vmax si puterea maxina dezvoltata de motor P_max.

-P_vmax= puterea la viteză maximă;

-P_max= puterea maximă dezvoltată de motor.

P_vmax=(G_a•f•V_max+(K•A•V_max^3)/13 )/(367•η_t ) [kw]

-G_a=masa maximă autorizată=1655 [Kg]

-f=coeficient de rezistenţă la rulare=0.027225

v=44 [m/s]-relaţie valabilă pentru v>50 [km/h]

f = 1.65•10^(-2)•[1+6.5•10^(-3)•(v-50)]

-k=coeficient aerodinamic [daN•s^2•m^(-4)]

k=0.02÷0.035⇒k=0.02

- A=aria secţiunii transversale [m^2]

A=H•l•C_e; unde : - H=înălţimea autovehicolului;

-l=lăţimea autovehicolului;

-C_c=coeficientul de corecţie (0.98÷1)⇒C_c=0.99

A=1.420*1.710*0.99=2.403918 〖[m〗^2]

- η_t=randamentul transmisiei (0.88÷0.92)⇒η_t=0.92

-V_max=]150 km/h]=44 [m/s]

-〖 α_ max〗⁡〖=19 〗

P_vmax=(1655*0.027225*44+(0.02*2.403918*〖44〗^3)/13)/(367•0.92)=56.985 [CP]

Puterea dezvoltata de motor se calculeaza pornind de la puterea la viteza maxima:

P_max= P_vmax/(f•(n_vmax/n_p ) )

f•(n_vmax/n_p )=α_1•n_vmax/n_p +α_2•(n_vmax/n_p )^2+α_3•(n_vmax/n_p )^3,

unde α_1,α_2,α_3 sunt coeficienţi ce depind de C_e (coeficient de elasticitate)

C_e= n_M/n_p =1800/4400=0.409

α_1= (3-4•C_e)/(2•(1-C_e))=1.153

α_2= (2•C_e)/(2•(1-C_e))=0.692

α_3= -1/(2•(1-α_3 ) )= -0.846

n_vmax/n_p ={(1.05÷1.25 M.A.S@0.9÷1 M.A.C)┤⇒n_vmax/n_p =1

f•(n_vmax/n_p )=0.409•0.95+1.153•(〖1)〗^2+(-0.846)•(〖1)〗^3=1

P_vmax=56.98/1=56.985 [CP]

Din datele initiale se adopta turatia la putere maxima np apoi se calculeaza nv max, respective plajele uzuale din valori:

n_max={((1.05÷1.25)•n_p M.A.S@(0.9÷1)〖•n〗_p M.A.C)┤⇒n_max=1•4400=4400[rot/min]

In acest punct se verifica daca raportul K_n=n_max/(V_max ) unde n_max [rot/min] si V_max [km/h].

K_n=n_max/(V_max )=4400/150=29.333

a) Calculul puterii effective, descris in cele din urma se poate face tabelat, pentru valori ale turatiei cuprinse intre n_min⁡〖stabil 〗 – turatia minima stabila si n_max, cu pasul de 100 rpm. La obtinerea valorii de maxim a puterii efectiveP_(e= ) P_(max ) - pentru n=n_(p )pasul se poate micsora, inainte si dupa n_(p ) la 50 rpm, pentru o buna evidentiere a zonei de maxim.

Astfel, se stabileste turatia minima stabila:

n_min⁡stabil =n_min+(100÷200)[rot/min]=750+100=850 [rot/min]

n_min=0.2•n_p=0.2•3750=750 [rot/min]

P_(e(n) )–puterea efectiva la turatia n este data de relatia

P_e=P_vmax•[α_1•n/n_p +α_2•(n/n_p )^2+α_3•(n/n_p )^3] [KW]

unde n =〖 n〗_min⁡〖stabil 〗 , n_min⁡〖stabil 〗 +100, n_min⁡〖stabil 〗 +200..., n_max

b) Curba de moment:

Momentul efectiv la o turaţie dată (n)

M_(e(n))=9.55•10^3•P_e/n_e [N•m]

-P_e este în [KW];

-n este în [rpm];

c) Curba de consum specific:

c_(e(n))=c_min•M_max/M_(e(n)) [g/KW•h]

c_min=230…280 MAC=250

d) Curba de consum orar: