Laborator DINAMICA AUTOVEHICULELOR Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupa . . . . . . . . . . . . . Data . . . . . . . . . . . . . .  

  1

L.D.A. 3 Studiul organizării generale și determinarea poziției centrului de

greutate a unui autovehicul 3.1 Scopul lucrării - Determinarea poziției centrului de greutate pentru un autovehicul aflat în stare de

funcționare; - Realizarea schiței de organizare generală a unui autovehicul; - Determinarea încărcărilor procentuale la punțile autovehiculului. 3.2 Aspecte teoretice Organizarea generală a unui autovehicul constă în poziționarea postului de conducere,

a spațiului util și a grupului motor-transmisie față de punțile autovehiculului, cu precizarea numărului de punți motoare și poziția acestora.

Schița de organizare generală a unui autovehicul este reprezentarea grafică a acestuia în stadiu premergător proiectării, evidențiându-se organizarea generală. Schiţa de organizare generală constă în realizarea grafică a automobilului la scară 1:10, având vedere laterală, de sus, din față și din spate. Aceasta conține principalele ansambluri și subansambluri. Este necesar a se calcula centrele de greutate ale acestora, pentru ca apoi să se calculeze centrul de greutate al autovehiculului şi repartiţiile maselor pe punţi. Schița de organizare generală conține și detalierea postului de conducere și a spațiului util.

3.3 Modul de lucru, prelucrarea datelor și rezultatele obținute Se va executa reprezentarea grafică (2D – în AutoCAD), la scară 1:10 (1:20 pentru

autovehicule a căror La>5500 mm), în 3 vederi (lateral, frontal, de sus) a autovehiculului, cu detalierea principalelor ansambluri și subansambluri componente. Pentru forma caroseriei se va alege un model de autovehicul de la care se va prelua această formă. Pentru a se putea determina centrul de greutate al autovehiculului este necesar a determina centrele de greutate ale subansamblurilor și ansamblurilor componente. Se va realiza discretizarea caroseriei automobilului, apoi se vor prezenta amplasarea subansamblurilor și reprezentarea lor grafica. Se vor calcula centrele de greutate pentru caroserie, centrele de greutate ale subansamblurilor și ansamblurilor autovehiculului și centrul de greutate al autovehiculului când acesta este neîncărcat. Se vor evidenția repartitia maselor pe punțile autovehiculului.

Poziționarea cât mai precisă a centrului de greutate în plan longitudinal este necesară pentru determinarea sarcinilor pentru fiecare punte, permițând alegerea corectă a anvelopelor şi proiectarea elementelor punților, a limitei de răsturnare a autoturismului ce poate influenta panta maximă pe care o poate parcurge precum şi aprecierea manevrabilității şi confortului resimțit de pasageri.

Pentru a putea calcula centrul de greutate al caroseriei s-a realizat discretizarea acesteia în funcție de fiecare componentă din care este alcătuită, conform tabel 3.1. Componentele caroseriei, masele acestora și procentul fiecărei componente din masa totală a

Laborator DINAMICA AUTOVEHICULELOR Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupa . . . . . . . . . . . . . Data . . . . . . . . . . . . . .  

  2

caroseriei, cât și coordonatele centrelor de greutate ale acestora vor fi sunt centralizate în tabelul 3.2.

Tabel 3.1. Discretizarea elementelor componente ale caroserie

Nr. crt. Denumire subansamblu

Masa (kg)

Participaţie [%]

1 lonjeroane+podea 2 plafon+stâlpi 3 aripi spate 4 parbriz 5 luneta 6 aripi fata 7 capota fata 8 capota portbagaj 9 portiere fata 10 portiere spate

TOTAL - *Subansamblurile alese sunt cu titlu informativ. Se recomandă alegerea adecvată a unui număr cât mai mare de subansambluri, în funcție de autovehiculul ce urmează a fi proiectat. Discretizarea elementelor caroseriei este prezentată în figura 3.1 cu ajutorul

elementelor dreptunghiulare care simbolizează diferitele elemente conform tabelului 3.1.

Figura 3.1 Discretizarea elementelor caroseriei conform tabelului 3.1

Utilizând formulele (3.1) şi (3.2) se poate determina centrul de greutate al întregii caroserii, cunoscând masa fiecărui element al caroseriei şi centrul de greutate al fiecărui element:

xGcar=∑N

∑N [mm] (3.1)

zGcar=∑N

∑N [mm] (3.2)

Laborator DINAMICA AUTOVEHICULELOR Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupa . . . . . . . . . . . . . Data . . . . . . . . . . . . . .  

  3

în care: mj este masa subansamblului j, în [kg]; xj, zj - coordonatele centrului de greutate al subansamblului j, faţă de sistemul de axe

xOz, în [mm]; Ns – numărul total de subansambluri alese ale caroseriei. Rezultatele vor fi evidențiate în tabelul 3.2. Este necesară reprezentarea fiecărui

subansamblu specificat, în formă grafică simplificată, cu prezentarea dimensiunilor de gabarit corespunzătoare.

Tabelul 3.2. Determinarea poziției centrului de greutate al caroseriei

Nr. crt. Denumire subansamblu

Masa [kg]

Poziţia subansamblu [mm]

m·x [kg·mm]

m·z [kg·mm]

x z 1 lonjeroane+podea 2 plafon+stâlpi 3 aripi spate 4 parbriz 5 luneta 6 aripi față 7 capota față 8 capota portbagaj 9 portiere față 10 portiere spate ∑ - - xGcar zGcar

*Subansamblurile alese sunt cu titlu informativ. Se recomandă alegerea adecvată a unui număr cât mai mare de subansambluri, în funcție de autovehiculul ce urmează a fi proiectat.

Poziţia centrului de greutate a caroseriei este reprezentată în figura 3.2.

xGcar zGcar

Figura 3.2 Poziţia centrului de greutate al caroseriei

Laborator DINAMICA AUTOVEHICULELOR Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupa . . . . . . . . . . . . . Data . . . . . . . . . . . . . .  

  4

Tabelul 3.3. Precizarea elementelor componente ale autovehiculului

Nr. crt. Denumire subansamblu Masa [kg]

Participaţie[%]

1 caroserie 2 motor complet echipat 3 roţi (numărul total de roți) 4 punte faţă 5 punte spate 6 ambreiaj+schimbător de viteze 7 sistem de direcţie 8 sistem de evacuare 9 banchetă+spătar 10 scaune faţă 11 roată rezervă 12 transmisie longitudinală+diferenţial+transmisie principală13 rezervor combustibil 14 baterie+inst. el. 15 lichid răcire+ulei 16 sistem de frânare 17 radiatoare 18 sisteme auxiliare

TOTAL - *Subansamblurile alese sunt cu titlu informativ. Se recomandă alegerea adecvată a unui număr cât mai mare de subansambluri, în funcție de autovehiculul ce urmează a fi proiectat.    Subansamblurile autovehiculului, prezentate în tabelul 3.3, sunt reprezentate grafic în

figura 3.3, prin elemente geometrice care reprezintă încadrarea volumică şi aproximarea centrului masic al fiecărui element.

 

 Figura 3.3 Reprezentarea grafică a subansamblurilor autovehiculului conform

tabelului 3.3  Poziția centrului de greutate în plan transversal este considerată ca aparținând planului

median longitudinal, la distanțe egale de părţile laterale ale autoturismului.

Laborator DINAMICA AUTOVEHICULELOR Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupa . . . . . . . . . . . . . Data . . . . . . . . . . . . . .  

  5

Coordonatele centrului de greutate al autovehiculului sunt date de relațiile (3.3) și (3.4):

xG0 = ∑ ·N

∑N [mm] (3.3)

zG0 = ∑ ·N

∑N [mm] (3.4)

unde mj este masa subansamblului „j” în [kg], iar xj și zj sunt coordonatele centrului de greutate al subansamblului j față de sistemul de axe xOz, în [mm], iar Ns numărul total de subansambluri alese.

 Tabelul 3.4. Determinarea poziției centrului de greutate al autoturismului neîncărcat

Nr. crt. 

Denumire subansamblu Masa [kg] 

Poziția ansamblului [mm]  m·x

[kg·mm] m·z [kg·mm]

x  z 1  caroserie 2  motor complet echipat 3  roţi (numărul total de roți) 4  punte faţă 5  punte spate 6  ambreiaj+schimbător de viteze 7  sistem de direcţie 8  sistem de evacuare 9  banchetă+spătar 10  scaune faţă 11  roată rezervă

12 transmisie longitudinală+

diferenţial+ transmisie principală          13  rezervor combustibil 14  baterie+inst. el. 15  lichid răcire+ulei 16  sistem de frânare 17  radiatoare 18  sisteme auxiliare 

∑  ‐  ‐ xG0 zG0

*Subansamblurile alese sunt cu titlu informativ. Se recomandă alegerea adecvată a unui număr cât mai mare de subansambluri, în funcție de autovehiculul ce urmează a fi proiectat.

 În figura 3.4 este reprezentată poziția centrului de greutate al autovehiculului

neîncărcat, determinat cu ajutorul tabelului 3.4.

Laborator DINAMICA AUTOVEHICULELOR Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupa . . . . . . . . . . . . . Data . . . . . . . . . . . . . .  

  6

xG0 zG0

Figura 3.4 Poziţia centrului de greutate al autovehiculului neîncărcat Pentru determinarea încărcărilor procentuale la punțile autovehiculului se vor folosi

indicațiile oferite în L.D.A. 1. Se vor determina deasemenea și distanțele de la centrul de greutate la punțile autovehiculului a0 și b0. Rezultatele obținute vor fi centralizate în tabele. Determinarea se va face pentru cazul când autovehiculul este neîncărcat:

00

10 GLbG ⋅= [daN] (3.5)

00

20 GLaG ⋅= [daN] (3.6)

unde: G10 se exprimă în daN fiind încărcarea pe puntea din faţă; G20 se exprimă în daN fiind încărcarea pe puntea din spate; G0 se exprimă în daN fiind greutatea proprie.  

 

3.4 Interpretarea rezultatelor obținute, observații și concluzii

Laborator DINAMICA AUTOVEHICULELOR Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupa . . . . . . . . . . . . . Data . . . . . . . . . . . . . .  

6  

Figura 3.5 Exemplu de vedere laterală a unui autovehicul