Analiza parametrilor dimensionali - autoturisme

Analiza parametrilor dimensionali - autoturisme

In cadrul acestui subcapitol se vor analiza principalii parametri dimensionali ai autoturismelor.

Acesti parametrii ce reflecta dimensiunile se impart, in doua categorii :

dimensiunile de gabarit ale autoturismului :

L = lungimea autoturismului;

l = latimea autoturismului;

H = inaltimea autoturismului;

dimensiunile ce reflecta organizarea autoturismului :

L = ampatamentul autovehiculului;

E₁ = ecartamentul fata;

E₂ = ecartamentul spate;

Pentru a putea avea o imagine de ansamblu asupra fiecarui parametru dimensional a fost necesara trasarea unor grafice cu ajutorul carora sa se poata observa care este tendinta in aceasta clasa medie de autoturisme. Pentru a putea realiza acest lucru au fost sortate in ordine crescatoare toate modelele similare, urmarindu-se fiecare parametru dimensional in parte.

In etapa urmatoare s-a calculat durata subintervalului de observare (ΔL...ΔE₂), care s-a rotunjit la o valoare intreaga, apoi numarul de subintervale de observare (k) utiizand formulele din lucrarea [1].

Cu aceste date s-a putut realiza o distributie a modelelor in functie de parametri dimensionali avand in vedere numarul de subintervale de observare alese.

In ceea ce priveste, primul parametru dimensional -lungimea- utilizand metoda de mai sus si prezentata mai pe larg in lucrarea [1], s-a putut trasa graficul 1.

Analizand graficul de mai sus. se poate observa ca lungimile modelelor similare sunt repartizate relativ uniform intre valorile 4270 (mm) si 4830 (mm).

Virful acestui grafic se realizeaza la valoarea 4550 (mm) ce corespunde modelelor : Mazda 3, Opel Vectra, Audi A4 si Volskwagen Jetta.

Exista modele care au valori ridicate ale acestui parametru si se incadreaza in limita superioara a intervalului, si anume, la 4830 (mm). Din acesta categorie fac parte : Chrysler Sebring si Chevrolet Epica.

La limita inferioara a intervalului cu valori de 4270 (mm) se gasesc cinci modele : Hyundai Accent, Seat Cordoba, Toyota Corolla, Saab 9-3 si Ford Mondeo.

Aceasta tendinta a autoturismelor din clasa medie, de a avea o lungime totala cit mai mare, duce la un confort sporit al pasagerilor dar si o mai mare capacitate de incarcare a portbagajului, ceea ce aduce un plus in alegerea modelului cautat de catre cumparator.

In graficul de mai jos s-a trasat repartitia celui de-al doilea parametru dimensional -latimea-. Din analiza acestui grafic se poate observa ca limitele acestui parametru, in aceasta clasa de autoturisme, se incadreaza intre 1670(mm) si 1830 (mm). Tendinta celor mai multe modele este ca latimea sa se situeze in jurul valorii 1730 (mm), cum ar fi : Toyota Corolla si Audi A4.

Aceasta tendinta a autoturismelor de a dispune de o latime cit mai mare, duce la o un ecartament marit si deci la o stabilitate sporita si o asezare mai ferma a acestuia pe sosea.

Apropiate de limita inferioara a acestui interval se gasesc doua modele : Hyundai Accent si Opel Vectra.

In schimb, la limita superioara se gasesc mai multe modele : Volkswagen Jetta, Kia Magentis si Chevrolet Epica.

De asemenea, se poate observa ca majoritatea modelelor, douazeci, au latimea cuprinsa intre valorile 1700 - 1770 (mm) .

Urmatorul parametru dimensional supus analizei este inaltimea.

In cazul acestui parametru, majoritatea modelelor similare sunt grupate in jurul valorii 1460 (mm), aici aflandu-se jumatate din numarul modelelor analizate (doisprezece). Restul modelelor se situeaza intre valorile minime 1420 (mm) respectiv cele maxime 1580 (mm).

Exista doua modele care au inaltimea apropiata de 1420 (mm Renault Laguna si Saab 9-3. Acest lucru, duce la un centru de greutate mai apropiat de sol ceea ce reprezinta un avantaj in timpul deplasarii cu viteza in curbe.

La limita superioara se gaseste un singur care are valoarea apropiata de 1580 (mm) si anume Mazda 6. O inaltime ceva mai ridicata prezinta si ea avantajele ei.In zonele in care covorul de asfalt lipseste in unele parti formandu-se gropi de mari dimensiuni ce pot avaria elementele de caroserie. Avand o inaltime ceva mai ridicata acest impediment poate fi indepartat cu usurinta.

Ampatamentul reprezinta unul dintre cei mai importanti parametri dimensionali deoarece cu cit valoarea acestuia este mai mare cu atit confortul pasagerilor va creste.

Din analiza grafica a acestui parametru se observa o tendinta catre valoare superioara a invervalui,si anume 2680 (mm). In aceasta zona se afla numeroase modele dintre care : Mitshubishi Lancer, Toyota Avensis si Saab 9-3.

La limita superioara a intervalului considerat, 2760 (mm), se afla cinci modele: Peugeot 407, Citroen C5, Renault Laguna, Mazda 6 si Chysler Sebring.

In partea opusa, la limita inferioara se gaseste un singur model cu o valoare apropiata de 2440 (mm) Seat Cordoba

Tendinta la aceste autoturisme din clasa medie este de o dispune de un ampatament marit, de aceea si dispunerea grupata a modelelor catre valori ridicate.

Pentru o mai buna stabilitate pe sosea este necesara o valoare cit mai mare pentru ecartament, atit fata cit si spate.

In cazul, ecartamentului fata se observa ca intervalul considerat se afla intre valorile 1420(mm) si 1580(mm). Cele doua limite, inferioara si superioara, sunt marcate de catre un model , respectiv doua modele.

Modelul cu ecartamentul cel mai scazut este Seat Cordoba iar modelele cu valorile cele mai ridicate la nivelul ecartamentului sunt Chysler Sebring si Peugeot 407.

Restul modelelor se grupeaza catre limita superioara a intervalului, in jurul valorii 1540 (mm) dintre care : Opel Vectra , Citroen C5 si Toyota Avensis.

In graficul de mai sus este reprezentata dispunerea modelelor similare in functie de ecartamentul spate al autoturismelor. In acest caz, avem o distribuitie Gauss, bine conturata, cu un maxim in jurul valorii 1500 (mm) si cu capetele inferioare si superioare de 1420(mm) respectiv 1580 (mm).

Majoritatea modelelor isi au valorile ecartamentului spate situate la mijlocul intervalului iar capetele sunt reprezentate de doua modele : Seat Cordoba pentru limita inferioara a intervalului si Chysler Sebring pentru limita superioara a intervalului.

Urmatorii parametrii care vor fi analizati sunt cei energetici.

Primul dintre acesti parametrii este cilindreea.

Limitele acestui interval sunt date de catre valorile : 1541 (cmc) pentru limita inferioara si de 1949 (cmc) pentru limita superioara .

Prin analiza acestui grafic..se oberva ca majoritatea modelelor considerate au capacitatea cilindrica situate in jurul valorii de 1643 (cmc). Din aceasta categorie fac parte si urmatoarele autoturisme : Toyota Corolla, Citroen C5, Volkswagen Jetta, Skoda Ocatvia II, Mitshubishi Lancer. Acest lucru se datoreaza in primul rind dorintei constructorilor de autoturisme de a obtine un consum cit mai scazut si performante cit mai ridicate. Insa acest lucru este destul de greu de realizat momentan si anume de a putea obtine performante ridicate din cilindree scazuta.

In cazul autoturismului, ce va fi echipat cu sistemul de frinare impus prin tema de proiect, acesta va fi dotat cu un motor cu o capacitate cilindrica ceva mai mare, avand o valoare in jurul de 1745 (cmc). Se opteaza pentru aceasta valoare pentru ca se doreste ca acest autoturism sa fie echipat cu un motor mai puternic care sa aibe o putere maxima mai ridicata decit majoritatea modelelor din aceasta clasa, mai ales ca tinta principala a acestui model o reprezinta populatia tinara.

De asemenea, consumul de carburant nu va fi foarte diferit fata de modele cu cilindreea mai mica.

Se doreste un motor puternic, cu performante ridicate cu un cuplu maxim la turatii joase ce sa permita o accelerare rapida si brusca pentru evitare unui pericol aparut in timpul deplasarii.

In ceea ce priveste limita inferioara a intervalului, ea este reprezentata de trei modele ce au cilindreea de 1541 (cmc) ,Citroen C5 si Mitsubishi Lancer, cel mai reprezentativ model fiind Toyota Prius ce este dotat cu un motor de 1497 (cmc). In cazul acestor trei modele si mai ales in cazul acestui, accentul a fost pus pe consumul de carburant, dorindu-se ca valoarea acestuia sa ramana cit mai scazuta si astfel sa se atraga un numar cit mai mare de clienti.

In partea opusa a intervalului se afla, modele ale caror capacitate cilindrice sunt ceva mai mari, si anume de 1949(cmc). Si in acest caz avem patru modele care prezinta aceasta valoare a cilindreei : Honda Accord, Nissan Primera, Chevrolet Epica si Chrysler Sebring. Acest lucru se datoreaza in principal faptului ca aceste modele au un numar mare de clienti in zona Americii de Nord, zona in care consumul de combustibil nu reprezinta o problema deoarece costul unui galon de benzina este scazut.

Urmatorul parametru este puterea maxima pe care o pot atinge modelele similare. Analizand graficul se poate observa ca majoritatea modelelor au aceasta putere situata in jurul valorii de 78 (kW). Deoarece, autoturismul ce va fi echipat cu sistemul de frinare ce urmeaza a fi proiectat, se vrea sa aibe tendinte sportive, acesta va avea puterea maxima in apropiata de valoare 102 (kW). Motorul de pe autoturism trebuie sa aibe o putere marire necesara in timpul efectuarii depasirilor dar si pentru a-I oferi o manevrabilitate ridicata conducatorului autoturismului.

In cazul acestui parametru se observa ca limita inferioara a intervalului de observare este data de valoarea 66 (kw) ce corespunde urmatoarelor modele : Toyota Prius si Mitsubishi Lancer. Limita superioara este reprezentata de patru modele ce depasesc valoarea de 114 (kW Chevrolet Epica, Chrysler Sebring, Toyota Avensis si Honda Accord.

De asemenea, o importanta marita o are si turatia la care se obtine puterea maxima. Din analiza grafica se observa ca majoritatea motoarelor ce echipeaza modele similare sunt grupate in jurul valorii 6000 (rot /min). Acest lucru inseamna ca puterea maxima se obtine la o turatie ridicata, fapt ce nu este agreat pentru motorul cu care va fi echipat autoturismul nostru.

Se doreste ca puterea maxima sa se obtina la o turatie mai scazuta, in jurul valorii de 5600 (rot/min) ceea ce inseamna ca puterea maxima se poate atinge mai repede si poate si exploatata in diferite cazuri.

Limitele acestui grafic se incadreaza intre 4800 si 6400 (rot/min). Pentru limita inferioara se observa ca nu avem nici un model iar pentru limita superioara avem trei modele : Chrysler Sebring, Saab 9-3 si Chevrolet Epica.

In ceea ce priveste cuplul maxim al modelelor se remarca faptul ca majoritatea modelelor similare au tendinta de a avea o valoare apropiata de 160 (Nm) in timp ce doar un singur model se afla la limita inferioara a intervalului, in apropierea valorii de 120 (Nm) si anume : Toyota Prius.

In partea opusa a graficului se gasesc modelele ce au o valoare ridicata a acestui parametru care inregistreaza o valoare de 200 (Nm), aici aflandu-se patru modele similare: Toyota Avensis, Honda Accord, Chevrolet Epica si Chrysler Sebring.

Avand in vedere aceasta tendinta si mai ales faptul ca motorul ce va echipa autoturismul nostru se doreste sa fie ceva mai sportiv, se va alege un cuplu maxim cu o valoare apropiata de 160 (Nm).

De asemenea, importanta este si turatia la care se obtine cuplul maxim al motorului. Din analiza grafica se observa ca majoritatea modelelor similare au aceasta turatie in jurul valorii de 3790 (rot / min). Din aceasta categorie fac parte si modelele: Seat Leon, Nissan Primera si Volkswagen Jetta.

Limite acestui interval sunt relative apropiate. La limita inferioara se gaseste un singur model a carei turatie se gaseste in apropierea valorii de 3530 (rot/min): Peugeot 407. La limita superioara se gasesc cinci modele ce au valori de peste 4500 (rot/min): Kia Magentis, Hyundai Accent, Toyota Avensis, Chevrolet Epica si Chrysler Sebring.

Urmatorul parametru supus analizei este acceleratia. Acesta parametru face parte din categoria parametrilor de performanta ai autoturismului si reprezinta unul dintre cei mai importanti parametri.

Analizand graficul de mai jos se poate observa ca majoritatea modelelor similare au acceleratia situate in jurul valorii de 10 (s), ceea ce reprezinta un timp bun pentru aceasta clasa de autoturisme. De asemenea, printre modelele similare exista si autoturisme ceva mai rapide, care au acceleratii de 9 (s): Toyota Avensis, Chevrolet Epica si Chrysler Sebring.

Acest lucru reprezinta un avantaj in fata celorlalte modele deoarece viteza maxima se poate atinge mult mai repede in comparatie cu restul modelelor.

Avand in vedere destinatia autoturismului nostru se va considera ca optima valoare de 10 secunde pentru demararea de la 0-100 km/h. Acesta valoare se pare ca se regaseste si la majoritatea modelelor similare si se incadreaza in tendinta generala a acestei clase de autoturisme.

Exista un singur model care atinge 100 km/h in peste 13 (s) si anume Volvo S40.

Pe linga acceleratie, viteza maxima de deplasare a autoturismului reprezinta un alt factor important al parametrilor de performanta.

Viteza maxima este unul din parametri care se impun in tema de proiectare si a carui valoare a fost stabilita la 180 km/h cu o abatere de ±5% .

S-a considerat aceasta valoare ca viteza maxima deoarece se doreste ca autoturismul dotat cu sistemul de frinare ce urmeaza a fi proiectat sa fie unul sigur in care siguranta pasagerilor este pusa pe primul plan inca din perioada de proiectare.

Analizand graficul corespunzator se observa ca majoritatea modelelor similare indeplinesc aceasta conditie cu o singura exceptie : Toyota Prius a caruia viteza este de 175 km/h.

Aproape toate modelele similare alese indeplinesc conditia impusa in tema de proiectare.

Un factor hotaritor in achizitionarea unui nou autoturism este consumul de combustibil. Fiecare comparator in parte doreste ca autoturismul pe care il cumpara sa aibe un consum cit mai mic si astfel cheltuielile cu carburantii sa fie minime. In ceea ce priveste modelele similare se observa ca majoritatea modelelor au un consum mixt de 7 (l/100km). Insa, se va considera un consum mixt de aproximativ 7% pentru motorul ce urmeaza sa echipeze autoturismul nostru.

Un alt aspect ce atrage un numar mare de clienti il reprezinta capcitatea portbagajului. Astfel, cele mai multe modele similare au un spatiu de depozitare de peste 400 (l). Dar avand in vedere clasa din care fac parte aceste modele si ca pot avea cinci pasageri, spatiu destinat bagajelor nu este cel adecvat. In consecinta pentru autoturismul, ce urmeaza sa fie dotat cu sistemul de frinanare impus in tema de proiectare, va avea o capacitate de depozitare de peste 500 (l).

Exista si modele care au peste 570 (l) , cum ar fi : Opel Vectra , Mitsubishi Lancer si Volkswagen Jetta.