Reactiunile normale ale aerului asupra rotilor autovehiculului

Ca urmare a incarcarii rotilor de autovehicul cu sarcinile verticale, in suprafata de contact ia nastere reactiunea normala a caii de rulare asupra rotii. Reactiunea normala reprezinta rezultanta eforturilor normale in suprafata de contact care, datorita efectului de histerezis, nu este aplicata in dreptul axei verticale a rotii si deplasate in fata cu distanta a. In analiza ce se va face se considera insa ca punctul de aplicatie al reactiunilor este in centrul de simetrie al rotii.

1. Determinarea reactiunilor normale statice pe

teren orizontal (a=0)

Pentru un autovehicul in repaus, reactiunile normale sunt determinate de repartitia statica intre roti a greutatii autovehiculului de dimensiunile constructive care influenteaza pozitia centrului de greutate si de inclinarea caii de rulare.

                            

                           

unde:

 si -reactiunile statice la puntea din fata respectiv la puntea din spate pe cale orizontala

-greutate totala

-distanta centrului de greutate fata de puntea spate

-distanta centrului de greutate fata de puntea fata

-ampatamentul

-inaltimea centrului de greutate

-unghiul pantei

2.Determinarea reactiunilor normale dinamice in timpul demarajului si al franarii autovehicului

In timpul deplasarii autovehicului, reactiunile normale nu raman constante si se modifica in functie de regimul de miscare si de incarcare. Regimul de miscare care influenteaza asupra reactiunilor normale sunt demararea, franarea si forta centrifuga in viraj.

Determinarea reactiunilor normale dinamice in timpul demarajului:

 

Determinarea reactiunilor normale dinamice in timpul franarii.

Fortele si momentele care actioneaza asupra autovehiculului in timpul franarii sunt prezentate in figura urmatoare:

In acest caz, rezistenta la demarare devine o forta activa, forta de inertie Fi avand acelasi sens cu miscarea autovehiculului, iar reactiunile tangentiale x1 si x2 sunt forte de franare.

3. Determinarea fortei de aderenta maxima xmax

Valoarea aderentei la un autovehicul cu doua punti cu puntea motoare in fata care se deplaseaza pe o cale cu inclinare ce este data de relatia:

4. Determinarea coeficientilor de schimbare dinamica a incarcarii puntilor (m1 si m2) in timpul demarajului si franarii autovehiculului

Raportul dintre reactiunea normala dinamica si incarcarea statica a unei punti, cand autovehiculul se afla in repaus pe un drum orizontal (a=0) se numeste coeficientul de schimbare dinamica a reactiunilor si se noteaza cu m1 pentru puntea fata si cu m2 pentru puntea din spate.

Coeficienti de schimbare dinamica a incarcarii puntilor in timpul demarajului.

=0,8.0,9            

Coeficienti de incarcare dinamica a puntilor in cazul franarii

  

Capitolul 6. Bilantul de tractiune si bilantul de putere

6.1.Bilantul de tractiune, bilantul fortei excedentare si caracteristica de tractiune.

Bilantul de tractiune reprezinta echilibrul tuturor fortelor care actioneaza asupra autovehiculului la miscarea rectilinie, pe un drum oarecare, avtnd admisiunea plina a motorului. Sau forta totala la roata FR obtinuta prin insumarea fortelor tangentiale de la toate rotile motoare, echilibreaza suma tuturor rezistentelor la inaintare, adica rezistenta la rulare Rr , rezistenta la urcare a pantei Rp , rezistenta aerului Ra si rezistenta la demarare Rd

Caracteristica de tractiune sau caracteristica fortei la roata reprezinta curbele de variatie ale fortei la roata in functie de viteza de deplasare a automobilului FR=f(V) pentru fiecare treapta a cutiei de viteze utilizata.

Construirea caracteristicii fortei la roata se face pe baza caracteristicii exterioare a motorului pornind de la curba puterii sau momentului utilizand relatiile:

unde: -raportul de transmitere al transmisiei, ctnd este cuplata treapta k de
              viteza cu

-viteza de deplasare in treapta k

n-turatia motorului corespunzator ordonatelor M sau P din caracteristica 
exterioara a motorului.

Pentru rezolvarea problemelor legate de dinamicitatea automobilului se propune reprezentarea bilantului de tractiune dat de relatia:

deci in partea stanga se afla numai termeni care nu depind  de greutatea automobilului.

Partea din stanga a acestei relatii reprezinta forta disponibila sau excedentara Fex care  poate fi folosita la invingerea rezistentei drumului si la accelerarea automobilului.

6.2. Bilantul de putere, bilantul puterii excedente si caracteristica puterilor

Caracteristica puterilor este reprezentarea grafica a bilantului de putere functie de viteza automobilului pentru toate treptele cutiei de viteze.

Bilantul de putere al automobilului reprezinta echilibrul dinamic dintre puterea la roata PR si suma puterilor necesare invingerii rezistentelor la inaintare, respectiv rezistenta la rulare (Pr), rezistenta la urcarea pantei (Pp), rezistenta aerului (Pa) si rezistenta la demaraj (Rd) dat de relatia:

P-puterea motorului

ηt-randamentul transmisiei

Aceasta putere este utilizata de automobil in urmatoarele scopuri:

-sporirea maxima a vitezei

-invingerea rezistentelor maxime ale caii de rulare

-sporirea vitezei si invingerea rezistentelor caii

Puterea utilizata la deplasarea cu viteza constanta pe cale orizontala este numita Prez si se manifesta in orice conditii.

Studiul performantelor dinamice cu ajutorul caracteristicii puterilor se face functie de modul de utilizare a puterilor disponibile (sau excedentare).

Pentru reprezentarea grafica s-a folosit expresia bilantului de putere dat de relatia sub forma:

unde

Functie de marimea masurata a segmentului se obtin puterile disponibile in fiecare situatie si performanta rezultata.