Dinamica autovehiculelor pe roți. Aplicații numerice

  CUPRINS:
SIMBOLURI SI NOTATII 9

Capitolul 1 MECANICA ROTILOR CU PNEURI 15
1.1. ASPECTE TEORETICE 15
1.1.1. Caracteristici dimensionale ale anvelopelor 15
1.1.2. Caracteristici mecanice ale anvelopelor 17
1.1.3. Alunecarea relativa a pneului fata de cale 17
1.1.4. Simbolizarea anvelopelor 19
1.2. APLICATII NUMERICE 21

Capitolul 2 REZISTENTELE LA DEPLASAREA AUTOVEHICULELOR PE ROTI 32
2.1. ASPECTE TEORETICE 32
2.1.1. Rezistenta la rulare 32
2.1.2. Rezistenta la urcarea unei rampe 33
2.1.3. Rezistenta totala la inaintare din partea drumului 33
2.1.4. Rezistenta aerului 34
2.1.5. Rezistenta la accelerare 36
2.2. APLICATII NUMERICE 37

Capitolul 3 REACTIUNILE NORMALE ALE CAII DE RULARE ASUPRA ROTILOR AUTOVEHICULELOR 72
3.1. ASPECTE TEORETICE 72
3.1.1. Reactiunile normale in plan longitudinal 72
3.1.2. Reactiunile normale in plan transversal 76
3.1.2.1. Modificarea reactiunilor produsa de momentul de intrare in transmisia principala 76
3.1.2.2. Reactiunile in plan transversal pe cale inclinata si in viraj 79
3.2. APLICATII NUMERICE 82

Capitolul 4 DINAMICA TRACTIUNII AUTOVEHICULELOR PE ROTI 108
4.1. ASPECTE TEORETICE 108
4.1.1. Ecuatia generala a miscarii rectilinii a autovehiculelor si conditia de inaintare a acestora
108
4.1.2. Etajarea schimbatorului de viteze 109
4.1.3. Determinarea raportului de transmitere al transmisiei principale 110
4.1.4. Etajarea schimbatorului de viteze in progresie geometrica a rapoartelor de transmitere 111
4.1.5. Caracteristica de tractiune 113
4.1.6. Caracteristica acceleratiilor 114
4.2. APLICATII NUMERICE 117

Capitolul 5 DINAMICA FRANARII AUTOVEHICULELOR PE ROTI 144
5.1. ASPECTE TEORETICE 144
5.1.1. Fortele care actioneaza asupra autovehiculului in timpul franarii 144
5.1.2. Determinarea analitica a deceleratiei maxime 145
5.1.3. Spatiul minim de franare 146
5.1.4. Timpul minim in cazul franarii la limita de aderenta 147
5.1.5. Diagrama de franare 147
5.2. APLICATII NUMERICE 149

Bibliografie 212
  PREZENTARE:
PREFATA

Ultimele decenii sunt caracterizate de o intensa preocupare a echiparii autovehiculelor rutiere cu sisteme automate de gestionare a comportarii dinamice a acestora in vederea ridicarii nivelului sigurantei active si pasive si cresterii performantelor dinamice; solutii devenite clasice sunt ESP (Electronic Stability Program), ABS (Antilock-Braking System), sistemele de repartizare variabila a cuplului intre puntile automobilului in cazul tractiunii integrale in functie de conditiile de aderenta etc.

Dezvoltarea acestor sisteme a impus extinderea si aprofundarea studiilor de dinamica a autovehiculelor fapt ce a condus la conceperea si lansarea pe piata a unor sisteme de programe de calcul, care sa poata modela si simula comportarea autovehiculelor rutiere in diferite situatii, modele utile in activitatea de proiectare-dezvoltare, precum si in analiza accidentelor rutiere. Complexitatea acestor pachete de programe ofera avantajul rapiditatii in obtinerea rezultatelor si al preciziei acestora dar, adesea, nu permite intelegerea in profunzime a intimitatii fenomenelor
studiate si, in plus, achizitia lor necesita si un efort financiar.

Principalul scop al prezentei lucrari este, pe langa prezentarea de algoritmi de rezolvare a unor probleme de dinamica a autovehiculelor, acela de a ajuta cititorii sa inteleaga fenomenele care guverneaza comportarea autovehiculelor in diferite situatii si sa poata evalua calitativ si cantitativ influentele diferitilor factori asupra derularii fenomenelor respective.

In rezolvarea aplicatiilor sunt utilizate mijloace de calcul accesibile, instrumente de lucru uzuale, ca de exemplu Microsoft Office Excel. Cu titlu de exemplu, la unele aplicatii, pe langa rezolvarea cu aceste mijloace, au fost prezentate si modalitatile de rezolvare utilizand un instrument mai complex, modulul Simulink din mediul de programare Matlab.

Au fost analizate cazuri ce pot aparea in realitate si au fost evidentiate modalitatile prin care se poate evita producerea unor accidente si de care conducatorii de autovehicule trebuie sa tina seama.

Avand in vedere scopul lucrarii, fiecare capitol al cartii debuteaza cu o concisa prezentare a celor mai importante aspecte teoretice necesare rezolvarii aplicatiilor din capitolul respectiv. Aceste prezentari se bazeaza cu precadere pe principiile teoretice detaliate in prima referinta bibliografica din lista prezentata la sfarsitul cartii, realizata de primul autor.

Primul capitol este destinat prezentarii cititorilor a caracteristicilor dimensionale si mecanice ale pneurilor si evidentiaza influenta acestora asupra dinamicii automobilului.

In cel de al doilea capitol sunt analizate influentele de ordin calitativ si cantitativ ale diferitilor factori (viteza, caracteristici ale drumului, caracteristici constructive ale autovehiculului, caracteristici functionale ale motoarelor autovehiculelor etc.) asupra rezistentelor la inaintare si, implicit, asupra dinamicii autovehiculelor.

In al treilea capitol sunt prezentate modalitatile de determinare a reactiunilor normale ale caii de rulare asupra rotilor autovehiculelor si sunt analizate modalitatile in care aceste reactiuni influenteaza capacitatea de trecere, stabilitatea si performantele dinamice ale automobilelor.

Al patrulea capitol este destinat dinamicii tractiunii autovehiculelor pe roti si prezinta aspecte practice privind definirea conditiilor ce asigura deplasarea automobilelor, conlucrarea motorului cu transmisia, parametrii cinematici ai deplasarii si caracteristicile constructive ale drumului care afecteaza stabilitatea transversala.

In ultimul capitol sunt prezentate aspecte privind procesul de franare a automobilelor. Sunt evidentiate modalitatile in care o multitudine de factori influenteaza procesul de franare si sunt analizate situatii de trafic in care este posibila producerea unor accidente rutiere.

Autorii prezentei lucrari s-au format si dezvoltat la scoala de inginerie a autovehiculelor rutiere de la Universitatea Politehnica din Bucuresti, fondata de regretatul profesor Constantin Ghiulai, unanim recunoscut ca parinte al invatamantului superior de autovehicule din tara noastra. Se cuvine a fi evidentiata contributia de inalta tinuta stiintifica pe care profesorul Aurel P. Stoicescu a avut-o in continuarea si dezvoltarea studiilor de dinamica a autovehiculelor.

Lucrarea se adreseaza cu precadere studentilor care urmeaza cursurile domeniilor Autovehicule rutiere, Inginerie mecanica, Transporturi, Trafic si logistica, precum si inginerilor si specialistilor care au preocupari legate de dinamica autovehiculelor rutiere.

Bucuresti, 29 octombrie 2022

Autorii
  PREFATA:
PREFATA

Ultimele decenii sunt caracterizate de o intensa preocupare a echiparii autovehiculelor rutiere cu sisteme automate de gestionare a comportarii dinamice a acestora in vederea ridicarii nivelului sigurantei active si pasive si cresterii performantelor dinamice; solutii devenite clasice sunt ESP (Electronic Stability Program), ABS (Antilock-Braking System), sistemele de repartizare variabila a cuplului intre puntile automobilului in cazul tractiunii integrale in functie de conditiile de aderenta etc.

Dezvoltarea acestor sisteme a impus extinderea si aprofundarea studiilor de dinamica a autovehiculelor fapt ce a condus la conceperea si lansarea pe piata a unor sisteme de programe de calcul, care sa poata modela si simula comportarea autovehiculelor rutiere in diferite situatii, modele utile in activitatea de proiectare-dezvoltare, precum si in analiza accidentelor rutiere. Complexitatea acestor pachete de programe ofera avantajul rapiditatii in obtinerea rezultatelor si al preciziei acestora dar, adesea, nu permite intelegerea in profunzime a intimitatii fenomenelor
studiate si, in plus, achizitia lor necesita si un efort financiar.

Principalul scop al prezentei lucrari este, pe langa prezentarea de algoritmi de rezolvare a unor probleme de dinamica a autovehiculelor, acela de a ajuta cititorii sa inteleaga fenomenele care guverneaza comportarea autovehiculelor in diferite situatii si sa poata evalua calitativ si cantitativ influentele diferitilor factori asupra derularii fenomenelor respective.

In rezolvarea aplicatiilor sunt utilizate mijloace de calcul accesibile, instrumente de lucru uzuale, ca de exemplu Microsoft Office Excel. Cu titlu de exemplu, la unele aplicatii, pe langa rezolvarea cu aceste mijloace, au fost prezentate si modalitatile de rezolvare utilizand un instrument mai complex, modulul Simulink din mediul de programare Matlab.

Au fost analizate cazuri ce pot aparea in realitate si au fost evidentiate modalitatile prin care se poate evita producerea unor accidente si de care conducatorii de autovehicule trebuie sa tina seama.

Avand in vedere scopul lucrarii, fiecare capitol al cartii debuteaza cu o concisa prezentare a celor mai importante aspecte teoretice necesare rezolvarii aplicatiilor din capitolul respectiv. Aceste prezentari se bazeaza cu precadere pe principiile teoretice detaliate in prima referinta bibliografica din lista prezentata la sfarsitul cartii, realizata de primul autor.

Primul capitol este destinat prezentarii cititorilor a caracteristicilor dimensionale si mecanice ale pneurilor si evidentiaza influenta acestora asupra dinamicii automobilului.

In cel de al doilea capitol sunt analizate influentele de ordin calitativ si cantitativ ale diferitilor factori (viteza, caracteristici ale drumului, caracteristici constructive ale autovehiculului, caracteristici functionale ale motoarelor autovehiculelor etc.) asupra rezistentelor la inaintare si, implicit, asupra dinamicii autovehiculelor.

In al treilea capitol sunt prezentate modalitatile de determinare a reactiunilor normale ale caii de rulare asupra rotilor autovehiculelor si sunt analizate modalitatile in care aceste reactiuni influenteaza capacitatea de trecere, stabilitatea si performantele dinamice ale automobilelor.

Al patrulea capitol este destinat dinamicii tractiunii autovehiculelor pe roti si prezinta aspecte practice privind definirea conditiilor ce asigura deplasarea automobilelor, conlucrarea motorului cu transmisia, parametrii cinematici ai deplasarii si caracteristicile constructive ale drumului care afecteaza stabilitatea transversala.

In ultimul capitol sunt prezentate aspecte privind procesul de franare a automobilelor. Sunt evidentiate modalitatile in care o multitudine de factori influenteaza procesul de franare si sunt analizate situatii de trafic in care este posibila producerea unor accidente rutiere.

Autorii prezentei lucrari s-au format si dezvoltat la scoala de inginerie a autovehiculelor rutiere de la Universitatea Politehnica din Bucuresti, fondata de regretatul profesor Constantin Ghiulai, unanim recunoscut ca parinte al invatamantului superior de autovehicule din tara noastra. Se cuvine a fi evidentiata contributia de inalta tinuta stiintifica pe care profesorul Aurel P. Stoicescu a avut-o in continuarea si dezvoltarea studiilor de dinamica a autovehiculelor.

Lucrarea se adreseaza cu precadere studentilor care urmeaza cursurile domeniilor Autovehicule rutiere, Inginerie mecanica, Transporturi, Trafic si logistica, precum si inginerilor si specialistilor care au preocupari legate de dinamica autovehiculelor rutiere.

Bucuresti, 29 octombrie 2022

Autorii
  CUVINTE CHEIE: