Studiul solutiilor similare si al tendintelor de dezvoltare

Studiul solutiilor similare  si al tendintelor de dezvoltare

1.1 Solutii similare

Din tabelul solutiilor similare vom enumera cateva din automobilele similare cu automobilul cerut prin tema . insotite de principali parametri constructivi ai fiecarui automobil prezentat

Chevrolet Blazer S-10

Dispune de un spatiu interior mare si de o motorizare puternica .Sub capota este montat asa numitul motor Vontoc in sase cilindrii derivat din clasicul motor de odinioara .Chevroletul V8 , avand un unghi de 90⁰ intre cilindrii . Acest motor are o functie nou acceptabila fiind echipat cu un arbore de echilibru , el fiind cel mai mare motor in sase cilindrii produs de SUA .Blazer este cu doua , nou patru usi , tractiunea integrala fiind cuplata electronic .

Toyota H1 -LUx xTRA

Are o aerodinamica mai putin favorabila , foarte rezonabila la joasa si medie viteza si poate urca la 120 km/h depasind in aceste conditii 18 l Tinuta de drum este compatibila cu cea a modelului LS -70 , ampatamentul fiind mai scurt neavand o tinuta foarte buna . Ruleaza pe orice tip de drum cu o mare usurinta .Caroseria este retusata avand un motor de 90 CP fiind echipata cu cauciucuri late .

Nisan Patrol

A lansat o versiune de mare clasa echipat cu un motor pe benzina si pneuri superlate .Regimul cuplului final lasa de ales versiunea automata .

Miscarile automobilului sunt bine controlate si amortizate , zgomotul aparand doar la viteze mari .

Jeep Cheroche

Cu doua milioane de exemplare produse in 13 ani de existenta , Cheroche se poate considera un clasic in viasa .Muchiile rotunjite ale caroseriei , forma oglinzilor , precum si alte cateva detalii exterioare au facut ca , coeficientul aerodinamic sa scada de al 0,55 la 0,51 .

Specialisti au lucrat mult si pentru buna izolare fonica si antivibratii . Cu toate acestea in interior motorul nu se mai aude la regimuri inalte .

Modul de etajare al CV automate care schimba destul de sus nu permite rularea cu viteze de 80-90 km/h la turatii sub 3000 rot/min  , ceea ce face ca zgomotul interior sa fie destul de mare.

Motorul face parte dintr-o veche familie de 6 cilindri in linie . In timp cilindreea , alimentarea si apropierea au suferit modificari succesive puterea ajungand la 180 CP si cuplul de 300 Nm

Opel Frontera

Noul Frontera se bazeaza pe modelul Amigo . Dupa sapte ani de productie a modelului actual va fi alnsata o noua generatie de automobile de teren Opel Frontera .

Noul Frontera are un ampatament cu 13 cm mai lung decat modelele mai vechi .

Partea inferioara a ofertei aste alcatuita din doua motorizari de 2,2 litri , una fiind pe benzina de 136 CP . Doritorii de performante superioare vor putea opta pentru un motor de V6 de 3,2 l ., 205 CP

Land Rover

Noul Land Rover a pastrat putin din mecanica precedesorului sau denumit provizoriu Tempent .Viitoarea generatie va avea ecartamentele mai lungi si consolele mai mari , in special cea din spate . Caroseria va fi ceva mai coborata fara a afecta garda a sol .

Intre Frznlander si fratii sai Defender , Discovery sunt doar putine asemanari , insa diferenta cea mare este lipsa reductorului cu doua trepte . Tractiunea se face permanent pe toate rotile . Freelander dispune de o caroserie autoportanta din otel galvanizat complet diferita de solutia clasica , de la Land Rover care avea caroseria din aluminiu suspendata pe cadrul de otel .

Un real progres il reprezinta transmisia cu patru roti independente , fata de puntile rigide de pana acum . Amplitudinea mare a arcurilor permite masinii sa aiba in permanenta toate rotile in contact cu solul , chiar pe terenurile cele mai accidentate .

Mitsubishi Pajero

Peste 1,5 milioane de masini Pajero au fost produse in 14 ani in doua generatii de caroserie . A treia generatie nu aduce prea multe noutati decat o usoara facilitate la partea frontala si un motor de 3,5 l neproiectat . Noua caroserie a primit un plus de personalitate prin modificarea aripilor avand cativa centrimetri in plus atat la lungime cat si la latime datorita adaptarii unor spoilere mai impresionante . Principala caracteristica a acestui tip Pajero este transmisia permanenta pe toate rotile cu diferentialul central autoblocabil

a) Parametrii constructivi

solutia de organizare generala

dimensiunile geometrice exterioare si ale amenajarii interioare

masa autovehiculului si capacitatea de incarcare

Din tabelul solutiilor similare se constata ca majoritatea motoarelor sunt cu aprindere prin scanteie cu puteri cuprinse intre 10 kw si 128 kw . De regula aceste motoare au 4 sau 6 cilindri , puterea pe cilindru fiind intre 8-21 kw

In concluzie la motoarele cu aprindere prin scanteie indiferent de numarul si dispunerea cilindrilor puterea pe cilindru variaza intre 8-21 kw Din punctul de vedere al solutiei de organizare, toate automobilele adopta un motor amplasat in fata, majoritatea avandu-l dispus longitudinal, constructia adaptandu-se cel mai bine la cerintele de spatiu si compactitate, avand in vedere ca acestea confera conditii optime de confort. O alta preocupare constanta este aceia a creierii unor familii de motoare cu puteri si capacitati diferite, care sunt folosite in functie de necesitati

Din punctul de vedere al dimensiunilor acestea se cifreaza ca medie in jurul valorilor de: 2,5 [m] pentru ampatament, 4,2 [m] pentru lungimea totala, 1,39 [m] pentru inaltime si 1,68[m] pentru latime.

Motoarele utilizate in constructia autovehiculelor Land Rover sunt supraalimentate. Folosirea supraalimentarii prin diferite procedee este tot mai des intalnita , procedeul asigurand cresterea puterii si a momentului maxim, cu scaderea turatiilor si a consumului de combustibil.

Majoritatea motoarelor Diesel au patru cilindri in linie avand puterea pe un cilindru de 10-50 kw . In constructia autovehiculelor Toyota , Land Rover se utilizeaza motor cu 6 cilindri in linie , puterea pe un cilindru fiind de 12,6 kw

Majoritatea motoarelor utilizate in constructia acestor tipuri de automobile sun racite cu apa .

Impactul electronicii in acest domeniu s-a simtit la unele motoare in prezent utilizandu-se instalatii de aprinderi electronice si instalatii automate pentru formarea amestecului carburant -aer . In concluzie folosindu-se aceste instalatii automate puterea se reduce cu 28 % la MAS si 18 % la MAC .

Transmisia

Transmisia automobilelor este obiectul unor continue cercetari, urmarindu-se o mai buna corelare intre momentul motor activ si cel rezistent, sporirea confortului, si a sigurantei in conducere.

In general se constata ca o cutie de viteze cel mai adesea cu patru trepte pentru mersul inainte este cuplata la un distribuitor mecanic in care fluxul de putere se repartizeza celor doua punti pentru a se evita circulatia parazitara de putere , intre punti . Cutia de viteza s-a echipat cu un diferential interaxial , solutie aplicata pentru prima data la Range Rover

Se constata ca o folosire deosebita o au transmisiile automate, in ultima vreme asistate de microprocesoare. O alta preocupare tot mai raspandita este aceia a folosirii tractiunii integrale, pana nu de mult apanajul autoturismelor, insotite de diferentiale interaxiale blocabile sau avand ca efect imbunatatirea capacitatii de trecere si a stabilitatii.

Ambreiajul

Este in general monodisc uscat , dar sunt si autoturisme care au hidroambreiaj sau tip hidraulic .(Land Rover)

La autoturismele 44 pentru evitarea circulatiei parazitare de putere sun necesare trei diferentiale . Este preferabil ca ele sa poata fi blocate sau sa se autoblocheze pentru a de posibilitatea autovehiculelor sa se deplaseze in teren cu aderenta scazuta

Suspensia la autoturismele 44, a facut obiectul unor studii aprofundate privind conditionarea reciproca dintre pneu, suspensie si calea de rulare. Echiparea lor cu suspensii diferite pe toate rotile prin folosirea amortizoarelor hidraulice, precum si folosirea suspensiei pneumatice a contribuit la marirea confortului, a sigurantei in exploatare.

Sistemul de franare cunoaste preocupari intense de imbunatatire prin generalizarea folosirii sistemului cu dublu circuit, a sistemelor servoasistate  etc. O mare raspandire a capatat in dotarea autofurgonetelor a sistemelor de antiblocare a rotilor in cazul unei franari puternice.

In cadrul sistemului de directie se incearca generalizarea directiei servoasistate, sporirea confortului in conducere prin obtinerea unor reglaje ale volanului, functie de dimensiunile fiecarui conducator auto.

Cele mai utilizate pneuri ce se folosesc ]n sistemul de propulsie sunt cele super balon pentru reducerea pierderilor de histerezis folosindu-se pneuri radiale  .

Cele mai utilizate tipuri de pneuri sunt :

205 R-16 (Land Rover , Nissan , Toyota etc.)

255/75 R -16 (Opel Frontera , Mitsubishi Pajero etc.)

Fiecare categorie de autovehicul este caracterizat prin informatii legate de organizarea generala , ale modului de dispunere a motorului , a puntilor motoare si de asemenea prin principalele dimensiuni geometrice .

Din tabelul solutilor similare , observam ca Opel Frontera are lungimea aproape identica cu Barbus Mur la fel si inaltimea

Lungimile masinilor din tabel sunt cuprinse intre 4,12 . 4,75 m , cea mai mare apartinand masinii Dangel 504 .Ampatamentul lui Opel este egal cu cel al lui Chevroolet S-10B

Masina cu cea mai mare greutate este Opel Frontera -2750 kg si lungime de 4,52 m .

Avand in vedere ca aceste solutii similare au o lungime cuprinsa intre 4 si 5 m este de preferinta ca motorul sa fie dispus longitudinal tractiunea fiind integrala sau cu tractiune pe spate

b ) Parametrii energetici si de adaptare Diversele solutii constructive si organizarea de asamblare a autovehiculelor se obtin in functie de modul de dispuinere al motorului , pozitionarea puntii motoare  . Compunerea si dispunerea agregatelor ce constituie echipamentul de tractiune reprezinta problema fundamentala de conceptie constructiva . La tot terenuri se urmareste mai mult folosirea motoarelor pe motorina pentru un consum cat mai mic .

Motorul Diesel Range Rover are o putere de 121 CP /4200 rot/ min .Puteri apropiate de cea a lui Range sun cele de la Land Rover de 107 CP , Opel 115 CP

Turatiile motoarelor nu depasesc 6400 [rot/min], la puterea maxima turatia este de 5500 [rot-min], iar la moment maxim de 400 [rot/min].

Transmisia cuprinde ambreiaj, cutie de viteze, arbore cardanic si punte motoare in care sunt cuprinse transmisia principala, diferentialul si arborii planetari, modul de organizare fiind diferentiat, functie de automobil.

Constructorii au adoptat la toate solutiile: suspensii cu arc elicoidal cu amortizoare atat pentru puntea fata, cat si pentru puntea spate,  ceea ce confera conditii optime de confort si siguranta.

c ) Performantele autovehiculelor

Principalul obiectiv vizand performantele il constituie viteza maxima, toate automobilele prezentate au viteza maxima de 150 [km/h].

Timpul de demarare variaza intre limitele ( 12-20) [s], functie de puterea si tipul motorului folosit .

In ceea ce priveste franarea, distanta de oprire de la 100   km/h] variaza intre limitele ( 40-50) m], spatiile de franare sunt influentate de tipul si calitatea pneurilor folosite, precum si de solutia adoptata pentru aceste sisteme.

d ) Consumul de combustibil

O importanta problema pentru constructori o constituie ameliorarea consumului de combustibil. Media consumurilor se cifreaza in jurul valorii de 8  [l/100km] in cazul rularii cu viteza constanta.

Tipul combustibilului influenteaza  economicitatea autovehiculului. Astfel, automobilele care au ca sursa de energie benzina sunt dezavantajeaza din acest punct de vedere fata de automobilele cu motor Diesel.

1.2. Tendinte de dezvoltare

Pentru alegerea sau determinarea parametrilor initiali care intervin in calcul, este necesar ca pe langa studiul solutiilor similare constructive  existente sa se faca si o cercetare a tendintelor de dezvoltare specifice categoriei de autovehicule dezvoltate.

Directiile de dezvoltare au in vedere sa sublinieze orientarea generala in ceea ce priveste modul de dezvoltare a familiei de autovehicule urmarite, modul de dispunere a motorului, organizarea si tipul transmisie, constructia sistemelor si instalatiilor auxiliare , amenajarea  interioara, etc.

O prima preocupare in domeniul constructiei de automobile din zilele noastre, este aceea ca acestea sa aiba un confort si estetica cat mai placuta. Marii constructori urmaresc de asemenea si reducerea consumului de combustibil sub forma unui proiect cu denumirea " Three Liters curs Acesta presupune utilizarea unui automobil care sa consume maxim 3 l/100km, in conditiile in care sunt incluse si normele de poluare la nivelul criteriilor ULEV.

O alta tendinta actuala in dezvoltarea automobilului o constituie reducerea poluarii. Astfel promovarea unui nou tip de automobil de catre un anumit constructor impune obligativitatea acestuia ca 3 % din productia sa sa se incadreze in categoria ZEV.

Un alt criteriu urmarit il constituie constructia unui motor cat mai puternic, care sa dezvolte o viteza corespunzatoare, dar care sa fie cat mai compact. Astfel motorul in 4 timpi ar putea fi transformat in motor in 2 timpi. Se obtin imbunatatiri in ceea ce priveste randamentul, consumul si gabaritul motorului.

Eforturile de sporire a performantelor motoarelor s-au indreptat in mod special  spre:

reducerea consumului de combustibil

marirea puterii litrice

reducerea costurilor de fabricatie

reducerea masei si marirea compactitatii

reducerea emisiilor nocive din gazele de evacuare

Se urmareste in special tendinta de extindere a M.A.C -urilor datorita consumului specific de combustibil mai redus in comparatie cu M.A.S. 

In privinta aprinderii, se folosesc echipamente electronice atat la M.A.S., cat si la M.A.C., pompele de alimentare si cele de injectie sunt deseori electronizate.

Ameliorarea formelor camerei de ardere si a geometriei tubulaturii de admisie si de evacuare studiate in laborator si pe calculator a permis obtineera unor randamente ridicate.

Suspensia a facut obiectul unor studii analitice privind conditionarea reciproca dintre suspensie si sol. Tendinta actuala este folosirea suspensiilor independente hidropneumatice pe puntea fata si o singura foaie arc de egala rezistenta pe puntea spate.

Amortizoarele  sunt hidraulice sau pneumatice. Arcurile elicoidale sunt dublu conice. Pentru cresterea stabilitatii de rulare in linie dreapta rotile din spate au un unghi de cadere negativ.

Sistemul de franare este hidraulic cu dublu circuit si limitator de franare. Pentru asigurarea unei raciri corespunzatoare discurile fata sunt formate din doua discuri de frictiune unite intre ele prin nervuratii, ce realizeaza o racire suplimentara. Din ce in ce mai mult se extinde amplasarea franei disc si pe spate luand locul tamburilor ce nu mai fac fata sarcinilor mari la viteze mari. Pentru marirea sigurantei in exploatare se folosesc indicatoarele electronice de uzura a garniturilor de frana ( frane reglabile si ABS) ce nu permit blocarea rotilor la franare.

Transmisia a fost si este obiectul unei continue cercetari, urmarindu-se prin solutiile constructive propuse o cat mai buna corelare intre momentul motor activ si cel rezistent, sporirea sigurantei si a confortului de conducere.

In transmisie se folosesc cu preponderenta ambreiaje mecanice, iar schimbatorul de viteze cu 4-5 trepte (cutii de vizeze mecanice).

In general toate solutiile similare au transmisia organizata dupa solutia clasica. In organizarea transmisiei exista urmatoarele tendinte de dezvoltare:

generalizarea solutiei clasice

dispunerea motorului longitudinal pentru solutia clasica

utilizarea transmisiei principale simple

Pentru protectia anticoroziva, la partile interioare a le caroseriei, portierelor si plafonului se utilizeaza materiale plastice. Pentru o rezistenta laterala marita se utilizeaza ramfortari pentru siguranta pasagerilor de pe locurile laterale si frontale.

Pneurile au fost studiate de catre constructori din punct de vedere al diminuarii energiei absorbite in timpul rulajului si amortizarii socurilor, al sigurantei si duratei in exploatare. In vederea maririi aderentei s-a generalizat folosirea anvelopelor radiale. La ora actuala se mai construiesc anvelope fara camera de aer, fabricate de firme straine ce au in interior o solutie speciala denumita poligel , care vulcanizeaza automat perforatiile din acestea.

Echipamentele de bord au fost perfectionate continuu. Astfel, aparatura de bord a fost grupata vizibil concentrata in fata conducatorului auto. Se folosesc cu una sau doua spite. Pentru o mai buna siguranta si confortabilitate, echipamente auto sunt actionate printr-o comanda simpla.

In vederea reducerii costurilor, utilizand aceiasi platforma tehnica pentru cat mai multe modele posibile, chiar si la masinile de clase diferite. Astfel noua berlina "Marea" a fost conceputa pe baza modelelor compacte " Bravo/Brava", iar diversitatea versiunilor care sunt oferite este coplesitoare. Sirul tendintelor moderne de dezvoltare continua cu sporirea sigurantei in conducere implicit la siguranta circulatiei. Astfel, la multe din modelele folosite in zilele noastre, se folosesc air-baguri pentru sofer dotate standard.

Gama dotarilor optionale continua cu al doilea air bag, aer conditionat sau o instalatie automata de climatizare, geamuri actionate electric, tapiterie din piele, dispozitive antipornire .