Proiectarea unui reper din cadrul sistemului de franare pentru un autoturism MPV

                                   CUPRINS
1.  Alegerea şi studierea modelelor similare. Analiza particularităţilor
constructive şi a principalilor parametric dimensionali, masici, energetici
                      1
     1.1  Justificarea alegerii modelelor similare
        1
     1.2  Analiza modelelor similare după criterii constructive
          7
            1.2.1  Analiza parametrilor dimensionali
                8
                                                                      1.2.2
      Analiza parametrilor masici                                      11
            1.2.3  Analiza parametrilor energetici
        13
            1.2.2  Analiza frânelor faţă /spate
        15
     Bibliografie
18
2.  Determinarea mărimilor caracteristice ale autovehiculului care sunt
necesare la proiectarea sistemului de frânare. Schiţa de organizare
generală                 19
     2.1  Stabilirea parametrilor dimensionali şi masici ai autovehiculului
ce urmează a fi proiectat
        19
     2.2  Determinarea formei şi dimensiunilor spaţiului pentru postul de
conducere
                                             19
     2.3  Determinarea poziţiei centrului de greutate şi a încărcăturilor
la punţi            23
            2.3.1  Determinarea centrului de greutate al autoturismului
                    23
            2.3.2  Întocmirea schiţei de organizare generală a
automobilului                          24
            2.3.3  Determinarea poziţiei centrului de greutate al
      caroseriei şi a celorlalte subansambluri
                                      29
                        2.3.4  Determinarea încărcărilor la punţi
                          29
         2.4      Alegerea     anvelopelor     şi      a      jantelor
        30
     2.5  Verificarea capacităţii de trecere a autovehiculului
                    33
                                                                Bibliografie
                                                         35
3.  Studiul tehnic şi economic al soluţiilor posibile pentru sistemul de
frânare. Analiza detaliată a mai multor variante şi definitivarea soluţiei
tehnice de concepţie propusă pentru proiectare
                    36
     3.1  Rolul sistemului de frânare
      36
       3.2    Componenţa   şi    clasificarea    sistemelor    de    frânare
                    36
                3.2.1            Dispozitivul           de           frânare
              36
                3.2.1.1  După utilizare
            37
                      3.2.1.2  După particularităţile constructive
                    37
                      3.2.1.3  După locul de dispunere a mecanismului de
frânare                         37
                      3.2.1.4  După tipul transmisiei
                    37
                      3.2.1.5  După sursa de energie utilizată pentru
acţionarea frânelor            38
                      3.2.1.6  După numărul de circuite
                    38
               3.2.2           Dispozitivul          de           încetinire
39
     3.3  Condiţiile funcţionale şi constructive impuse sistemelor de
frânare                  39
     3.4  Mecanisme de acţionare
40
            3.4.1  Frâne cu disc.
                  40
                                       3.4.1.1                   Clasificare
                  40
                           3.4.1.2       Avantaje       şi       dezavantaje
                  40
            3.4.2  Construcţia frânelor de tip deschis
                  41
                          3.4.2.1     Dupa    constructia     discului
                          41
                       3.4.2.2  După construcţia şi funcţionarea  etrierului
                          42
              3.4.3   Construcţia   frânelor   cu   disc   de   tip   închis
                    44
           3.5         Transmisia        sistemului        de        frânare
            44
              3.5.1   Rol,  condiţii  impuse  şi  parametri   caracteristici
              44
                  3.5.2       Construcţia       transmisiei       hidraulice
                  45
     3.6  Etrierul
46
           3.7        Definitivarea       soluţiei       tehnice       alese
                  49
     3.8  Lichidul de frână
      49
     3.9  Sisteme de siguranţă activă
            50
              3.9.1     ABS    -sistemul    anti-    blocare    a    roţilor
                    50
            3.9.2  Sisteme auxiliare de sporire a siguranţei active
                    52
     Bibliografie
      54
4.  Proiectarea generală a sistemului de frânare pentru automobilul
proiectat. Precizări privind diagnosticarea şi mentenanţa sistemului de
frânare                  55
     4.1  Determinarea forţelor şi momentelor de frânare la punţile
autovehiculului          55
     4.2  Influenţa repartiţiei forţelor de frânare la punţi asupra
parametrilor capacităţii de frânare
                               61
              4.2.1     Determinarea    parabolei    ideale    de    frânare
        64
      4.3   Verificarea  frânelor  la  solicitările  mecanice   şi   termice
                  66
              4.3.1   Verificarea  solicitărilor   mecanice   ale   frânelor
                    67
                    4.3.1.1    Presiunea   pe   suprafaţa    de    fricţiune
                       68
                    4.3.1.2    Lucrul   mecanic    specific    de    frecare
                       68
                      4.3.1.3      Puterea     specifică     de      frânare
                       70
                     4.3.1.4     Încărcarea    specifică    de     fricţiune
              71
                   4.3.2       Calculul       termic       al       frânelor
        71
                         4.3.2.1  Calculul termic al frânelor la frânarea
intensivă                72
                         4.3.2.2  Calculul termic al frânelor în cazul
frânării îndelungate           73
                   4.3.2.3  Calculul termic al frânelor în cazul frânărilor
repetate            75
     4.4  Calculul transmisiei sistemului de frânare
                  77
            4.4.1  Diametrul cilindrului receptor se determină cu relaţia
                    77
            4.4.2  Forţa la pedală
                  78
            4.4.3  Cursa totală a pedalei
                  81
     4.5  Mentenanta preventivă a subansamblului frână faţă
                        82
            4.5.1  Discul de frână
                  82
                4.5.1.1  Modificarea stării tehnice
                  82
                4.5.1.2  Verificări
      83
                4.5.1.3  Reglaje
            83
                4.5.1.4  Întreţinere
      83
      4.5.2  Plăcuţele de frână
      83
            4.5.3  Etrierul de frână
      83
                      4.5.3.1  Modificarea stării tehnice
              84
                4.5.3.2  Verificări
      84
                4.5.3.3  Reglaje
            84
     4.6  Mentenanţa altor elemenete din transmisia hidraulică a sistemului
de frânare      84
            4.6.1  Servomecanismul vacuumatic
                  84
                4.6.1.1  Verificări
           84
            4.6.2  Conducte şi racorduri
                  85
                4.6.2.1  Verificări
           85
     4.7  Diagnosticarea sistemului de frânare folosind standul cu rulouri
                    85
Bibliografie
89
                                 CAPITOLUL I
    Alegerea şi studierea modelelor similare. Analiza particularităţilor
      constructive şi a principalilor parametric dimensionali, masici,
                                 energetici
      1.1    Justificarea alegerii modelelor similare
      Conform temei de proiect modelele similare trebuie să fie  autoturisme
MPV (multipurpose vehicle).
Un monovolum este un tip de automobil cu  o  formă  similară  unui  microbuz
diferenţa că este destinat uzului personal.  Monovolumele  sunt  mai  înalte
decât berline, hatchback-urile sau break-urile şi sunt proiectate pentru  un
spaţiu interior maxim.
Monovolumele au în general o înălţime între 1500 şi 1800 mm, cu  aproximativ
200mm mai mult decât  berlinele,  hatchback-urile  şi  break-urile.  Motorul
este montat foarte aproape de partea din  faţă  a  maşinii,  iar  elementele
sale sunt, în general, grupate mai pe  înălţime  decât  la  alte  automobile
pentru a minimiza lungimea.
Monovolumele mai mari au în general 3 rânduri de scaune, cu  două  sau  trei
locuri fiecare, 2-3-3, 2-2-3 sau 2-3-3 (din faţă spre spate) sunt  cele  mai
comune configuraţii ale locurilor. Monovolumele mai mici au în general  două
rânduri de scaune, în  configuraţia  2-3.  În  general  monovolumele  permit
mutarea, rabatarea sau demontarea scaunelor  pentru  a  face  mai  mult  loc
pasagerilor sau încărcăturii, în funcţie de necesităţi.
În 1996, odată cu lansarea Renault Scenic a început un curent de  dezvoltare
a monovolumelor compacte. Acestea erau maşini înalte  bazate  pe  şasiul  şi
motoarele unor maşini  compacte  (în  cazul  lui  Scenic,  Renault  Megane).
Succesul  major  al  lui  Scenic  a  încurajat   lansarea   altor   vehicule
asemănătoare precum Opel Zafira, Citroen Xara  Picasso,  Ford  Focus  C-Max,
Seat  Altea  şi  Nissan  Almera  Tino.  La  mijlocul   anilor   2000,   toţi
producătorii auto majori cu prezenţă în Europa aveau monovolume compacte  în
gamă.
Putem semnala  faptul  ca  publicul  tinţă  preferă  ca  maşini  de  familie
modelele  sedan,  hatchback  sau  SUV,  ignorand   MPV-urile   sau   Station
Wagonurile, dar se poate aprecia însă că piaţa se va dubla în următorii  doi
ani,  pe  fondul  atragerii  mai  multor  clienţi  încă  nefamiliarizaţi  cu
avantajele unui monovolum.
Profilul cumpărătorului  pentru  monovolume  îl  reprezintă  clienţii  cu  o
familie  numeroasă,  cu  venituri  peste  medie,  care  mai  posedă  un  alt
autoturism şi întrebuinţează MPV-ul în activităţile  recreative  sau  pentru
voiajele mai lungi.
      - Tabelul  1.1   Performanţe în regim uniform, numărul de locuri,
                            dimensiuni interioare
          Nr. Crt. |Modele similare |Motor tip/ cilindru |Vit. max.
                      [km] |Nr. loc. |Comb. |Cap. Cil.
                             [cmc] |Cutie viteze
                           tip/ trepte |Putere max
                              CP/RPM |Cuplu max
                          NM/RPM |Timp de demarare
       0 – 100 km /h |Ecarta-ment faţă |Ecarta-ment spate |Volum rezev.
                               [litri] |Volum
                                   portbag
 [litri] | |1 |Mazda Premacy | 2,0 DITD / L4 |170 |5 |Benzină |1998 |Man. 5
 vit. |100 (5500) |230 (3500)  |11,6 |1475 |1480 |58 |420 | |2 |Ford Galaxy
 |1.8 TDCi  / L4 |198 |7 |Diesel |1753 |Man. 6 vit. |125 (3850) |285 (1750)
 |11,3 |1578 |1600 |70 |850 | |3 |Citroen C4 Picasso | 1.6 VTi / L4 |186 |5
  |Benzină |1598 |Man. 5 vit. |120 (6000) |160 (4250) |13,6 |1505 |1539 |60
 |500 | |4 |Volkswagen Touran | 1,4 TSI / L4  |198 |5  |Benzină |1390 |Man.
 6 vit. |140 (5600) |220 (1500) | 9,6 |1550 |1531 |60 |695 | |5 | Ford S-Max
        |2,0 TDCi /L4 |196 |5 |Diesel |1997 |Man. 6 vit. |140 (4000)
          |320 (2000) | 10,2 |1578 |1600 |70 |854 | |6 |Opel  Zafira
  |2,0 TDi / L4 |225 |5 |Benzină |1995 |Man. 5 vit. |147 (5400) |262 (4200)
                         | 9,0 |1488 |1512 |55 |420
   | |7 |Renault Grand Scenic  |1,9 DCi / L4 |185 |5 |Diesel |1870 |Man. 5
  vit. |130 (4000) |300 (2000) | 9,6 |1524 |1530 |60 |430 | |8 |Volkswagen
 Sharan   |2,0 TDi / L4 |177 |5 |Benzină |1984 |Man. 6 vit. |115 (5200) |170
  (2600) |15,2 |1475 |1505 |70 |852 | |9 |Peugeot 308 SW |1.6 HDi / L4 |182
 |5/7 |Benzină |1560 |Man. 5 vit. |110 (4000) |240 (1750) |11,9 |1482 |1515
  |60 |520 | |10 |Opel  Meriva |1,7CDTI /L4 |178 |5 |Benzină |1686 |Man. 5
  vit. |74 (4400) |240 (2300) |13,4 |1350 |1435 |50 |410 | |11 |Dacia Logan
  MCV  |1,6 MPI / L4 |167 |5/7 |Benzină |1598 |Man. 5 vit. |90 (5500) |128
 (3000) |13,4 |1483 |1470 |50 |420 | |12 |KIA  Soul |1,6 GSL MT Motion / L4
   |177 |5 |Benzină |1582 |Man. 5 vit. |124 (6300) |156 (4200) |11,0 |1570
   |1575 |48 |340 | |13 |KIA  Carnival | 2,9 CRDi / L4 |194 |5 /7 |Diesel
 |2902 |Man. 5 vit. |185 (3800) |343 (1750) |14,6 |1750 |1685 |80 |530 | |14
  |Mazda  MPV |2,0 Dl Turbo /L4 |176 |5 /7 |Diesel |1998 |Man. 5 vit. |135
 (3500) |310 (2000)  |13,2 |1512 |1556 |75 |800 | |15 |Peugeot 5008 |1,6 VTi
   / L4 |187 |5 |Benzină |1598 |Man. 5 vit. |120 (6000) |160 (4250) |13,5
     |1480 |1505 |60 |679 | |Tabelul  1.2   Dimensiunile exterioare ale
                        modelelor similare, pneurilor
                      Nr. Crt |Modele similare |Lungime
                                 [mm] |Lăţ.
                                [mm] |Înălţ.
                     [mm] |Masa prop. [kg] |Masa totală
                              [kg] |Frâne faţă
                            [[pic]] |Frâne spate
           [[pic]] |Cauciucuri faţă |Cauciucuri spate |Ampata-ment
                            [mm] |Raport de amp.
     Lun/ Amp | |1 |Mazda Premacy |4255 |1705 |1600 |1330 |1860 |discuri
   ventilate   283 |discuri   268 |195/55 R15 |195/55 R15 |2670 |1.61 | |2
    |Ford Galaxy  |4617 |1810 |1730 |1787 |2530 |discuri ventilate   283
 |discuri   268 |195/55 R15 |195/55 R15 |2835 |1.63 | |3 |Citroen C4 Picasso
     |4470 |1830 |1680 |1533 |2163 |discuri ventilate   283  |disc   268
   |205/65 R15 |205/65 R15 |2728 |1.64 | |4 |Volkswagen Touran |4407 |1794
    |1635 |1522 |2212 |discuri ventilate   312 |disc   260 |205/55 R15 V
  |205/55 R15 V |2678 |1.65 | |5 | Ford S-Max |4768 |1884 |1658 |1744 |2505
 |discuri ventilate   300 |discuri   307 |215/60 R16 |215/60 R16 |2850 |1.67
                             | |6 |Opel  Zafira
    |4317 |1742 |1684 |1560 |2160 |discuri ventilate   270 |discuri   264
  |195/65 R15 H |195/65 R15 H |2694 |1.60 | |7 |Renault Grand Scenic  |4493
 |1810 |1636 |1530 |2230 |discuri ventilate   300 |discuri   274 |205/55 R16
  |205/55 R16 |2736 |1.64 | |8 |Volkswagen Sharan   |4634 |1810 |1730 |1676
  |2260 |discuri ventilate   300 |discuri   268 |195/60 R16 H |195/60 R16 H
   |2835 |1.63 | |9 |Peugeot 308 SW |4500 |1815 |1555 |1378 |2058 |discuri
  ventilate   283 |discuri   249 |195/65 R15 |195/65 R15 |2708 |1.66 | |10
    |Opel  Meriva |4042 |1694 |1624 |1455 |1995 |discuri ventilate   270
  |discuri   264 |185/60 R15 H |185/60 R15 H |2630 |1.54 | |11 |Dacia Logan
   MCV  |4450 |1993 |1640 |1090 |1740 |disc   240 |drum   203 |185/65 R15
   |185/65 R15  |2905 |1.53 | |12 |KIA  Soul |4105 |1785 |1610 |1245 |1945
             |discuri ventilate   270 |discuri   262 |205/55 R16
                               91 T |205/55 R16
     91 T |2550 |1.61 | |13 |KIA  Carnival |4810 |1985 |1815 |1393 |1993
             |discuri ventilate   259 |discuri   203 |205/55 R16
                              91 T  |205/55 R16
  91 T |2890 |1.67 | |14 |Mazda  MPV |4775 |1730 |1785 |1710 |2310 |discuri
  ventilate   283 |discuri   268 |195/55 R15 |195/55 R15 |2840 |1.68 | |15
    |Peugeot 5008 |4529 |1837 |1639 |1427 |2077 |discuri ventilate   283
|discuri   249 |195/65 R15 |195/65 R15 |2728 |1.67 | |
      1.2  Analiza modelelor similare după criterii constructive
         Criteriile  constructive  se  referă  la  parametrii  dimensionali,
masici, energetici şi la parametrii constructiv ai  sistemului  de  frânare.
Este necesară o analiză statistică a acestor parametri pentru a  se  stabili
principalele caracteristici ale autovehiculului de  proiectat  care  vor  fi
alese pe baza construirii unor histograme.
 Pentru o analiză cât mai  corectă  se  foloseşte  analiza  statistică  (cu
ajutorul histogramelor). Astfel se va determina un interval  de  valori  în
care întâlnim ponderea cea  mai  mare  a  parametrilor  consideraţi  şi  se
construiesc histogramele de variaţie.
      Pentru construirea histogramelor se parcurg următoarele etape:
   1) Se calculează mărimea unui subinterval utilizând următoarea formulă:
            [pic]
unde:
      V max = valoarea maximă a intervalului
      V min  = valoarea minimă a intervalului
             n = numărul total de valori de care dispunem pentru un  anumit
parametru
   2) Se aleg [pic]  de preferinţă numere naturale, astfel încât numărul
      subintervalelor de observare să fie natural.
   3) Se  determină  numărul  subintervalelor  de  observare  cu  următoarea
   formulă:
           [pic]
   4) Se calculează valoarea medie a dimensiunilor utilizând formula:
           [pic]
Aceste etape se parcurg pentru fiecare parametru analizat în  parte  şi  se
urmăreşte variaţia subintervalelor histogramei respective. Se va scoate  în
evidenţă subintervalul în care se regăsesc cele mai multe modele şi  se  va
comenta pe scurt fiecare histogramă. În urma analizării acestor  histograme
se vor alege anumite  caracteristici  ale  autocamionului  al  cărui  motor
urmează a fi proiectat.
      Histogramele au fost realizate cu ajutorul programului Excel.

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu