Curs Autovehicule Si Instalatii Speciale Cap.1 [PDF]

Zitiervorschau

1. Conceptul de SISTEM TEHNIC al autovehiculului și SISTEM TEHNIC DE TRANSPORT. AUTOVEHICULE SPECIALE - Clasficare, particularități și cerințe constructive generale 1.1 Structura și descrierea sistemelor tehnice ale autovehiculelor Cuvântul ”sistem” provine din limba greacă și înseamnă ”totalitate” sau ”întregul cumpus din părți”. Sistemele existente în natură se pot împărți în:  Sisteme fizice, de exemplu: pământul, privit ca planetă, în componența sa intrând râurile, munții, câmpiile, mările, oceanele etc.;  Sisteme biologice, de exemplu: regnul animal, regnul vegetal, omul etc.;  Sisteme sociale, de exemplu: familia, societatea, colectivul etc.;  Sisteme cibernetice, care sunt capabile să învețe sau să se autoînvețe. Ele pot fi programabile, adaptabile sau se pot autodezvolta;  Sisteme informaționale, reprezintă acele sisteme abstracte care cuprind totalitatea de date informaționale în legătura lor reciprocă. Servesc la descrierea altor tipuri de sisteme și la crearea comunicării între ele;  Sisteme tehnice, care sunt create de munca umană;  Sisteme combinate, care iau naștere prin combinarea sistemelor mai sus enumerate. De exemplu, sistemul ”om-autovehicul-mediu” este un sistem combinat rezultat din elemente ale sistemelor biologice, sociale, tehnice, cibernetice și informaționale. Autovehiculul este un sistem tehnic complex. În prezent, mijloacele de care dispunem pentru descrierea unui sistem sunt: schițele și desenele tehnice, formule matematice, explicații prin cuvinte, limbaje algoritmice speciale, modelări matematice, simulări sau animație. Metoda tradițională de descriere a unui sistem tehnic se bazează pe următoarele două etape: − descompunerea sistemului în părți componente; − examinarea părților componente din diferite puncte de vedere. În fig. 1.1. se prezintă structura generală a unui sistem tehnic complex. După cum se poate observa, un sistem tehnic se împarte în subsisteme, care pot fi de ranguri diferite, după importanța lor în cadrul sistemului din care fac parte. Subsistemele, la rândul lor, se pot divide, în continuare, până la nivelul unui element. Pentru exemplificare, în fig. 1.2. se prezintă structura sistemului tehnic al unui autovehicul pe subsisteme și în continuare, pentru subsistemul ”Transmisie” structura sa pe elemente componente. Orice sistem poate fi considerat ca o parte a unuia sau a mai multor sisteme de rang superior, numite suprasisteme. Astfel, dacă ”Transmisia” este considerată sistem, atunci ”Autovehiculul” este suprasistem. Descrierea sistemelor tehnice trebuie să evidențieze cinci aspecte principale: constructiv, funcțional, cibernetic, temporal și tehnologic. Descrierea constructivă trebuie să redea o prezentare cât mai fidelă a structurii sistemului, a formei sale, a materialelor, a legăturilor și dispunerii reciproce a subsistemelor și elementelor componente. Acest aspect se face prin schițe și desene tehnice, prin cuvinte și, mai recent, prin animație. Descrierea funcțională prezintă stările succesive ale sistemului sub influența legăturilor sale cu suprasistemele și elementele componente. Această descriere se poate face prin metode externe (de exemplu, caracteristica de sarcină a motorului, caracteristica de 1

Sistem tehnic complex

Rang 1

Subsistem I

Rang 2

Subsistem 1

Subsistem Ia

Subsistem III

Subsistem II

Subsistem 2

Subsistem Ib

Element

Element

Fig. 1.1 – Structura sistemelor tehnice complexe

Autovehicul

Rang 1

Motor

Transmisie

Rang 2

Ambreiaj

Carcasă

Sist. rulare

Instalație iluminare

Schimbător viteze

Disc presiune

Transmisie longitudinală

Transmisie principală+diferențial

Disc condus

Sist. direcție

Instalație climatizare

Arbori planterari

Arbore

Fig. 1.2 – Structura sistemului tehnic al autovehicului (exemplificare)

2

Sist. frânare

tracțiune a autovehiculului) și prin metode interne, care presupun împărțirea în procese elementare (de exemplu, schimbul de căldură, schimbul de masă sau transformarea energiei). Descrierea cibernetică are drept scop reliefarea structurii de dirijare (de conducere) a sistemului, precum și caracteristicile sale de funcționare în acest proces de conducere. Dirijarea sistemului poate fi făcută din exterior, din partea suprasistemului, sau din interior, din partea unui subsistem. În acest din urmă caz, sistemele se numesc automate. Descrierea temporală urmărește toate stadiile de dezvoltare ale unui sistem. Această descriere este utilă pentru studiile de prognoză (de exemplu, descrierea motoarelor Diesel de la primul exemplar până la cel mai modern). De asemenea, ea mai poate fi utilă pentru stabilirea unor etape de creație, în sensul că poate influența planificarea unor termene de realizare, de modernizare sau de schimbare a modelelor de bază. Descrierea tehnologică include, în mod necesar, descrierea operațiilor tehnologice ale prelucrării materialelor, a tehnologiei de fabricație a produsului respectiv. 1.2 Structura sistemului tehnic de transport. Cerințe impuse transporturilor Prin sistem de transport se înțelege totalitatea mijloacelor și instalațiilor de transport, grupate după anumite criterii, dintre care cele mai importante sunt: criteriul tehnic, criteriul geografic, criteriul administrativ-organizatoric, criteriul obiectului transportului și criteriul integrării cu procesul de producție. Sistemul tehnic de transport reprezintă totalitatea mijloacelor de transport propriu-zise, a instalațiilor și construcțiilor aferente, definit prin folosirea unei anumite tehnici de efectuare a deplasării. În stadiul actual de dezvoltare a științei și tehnicii există mai multe sisteme de transport, cum ar fi: a) sistemul de transport rutier, având componentele principale autovehiculul și drumul; b) sistemul de transport pe calea ferată, având componentele principale locomotiva, vagonul și calea ferată; c) sistemul de transport fluvial sau maritim compus, în principal, din calea de navigație (fluvială sau maritimă), nava și portul; d) sistemul de transport aerian, având în componență aeronava și aeroportul; e) sistemul de transport prin conducte compus din stația de pompare și conducta. În sistemele tehnice de transport de la punctele a)...d), obiectul supus transportului (oamenii sau marfa) este purtat de mijlocul de transport (autovehicul, vagon, navă, aeronavă), pe când în sistemul de transport de la punctul e), deplasarea este efectuată doar de materia care trebuie transportată. Prin sistem geografic de transport se înțelege totalitatea mijloacelor și instalațiilor de transport care acționează pe un teritoriu dat. În componența sa intră sistemele de transport uzinal (intern), urban, interurban, național și internațional. Sistemul organizatoric de transport cuprinde totalitatea mijloacelor și instalațiilor de transport aflate sub o tutelă administrativ – organizatorică bine definită (de exemplu, sistemul de transport al armatei, al primăriilor, al spitalelor, etc.) Din punct de vedere al obiectului transportului, transporturile pot fi de persoane, de mărfuri și mixte (de persoane și mărfuri).

3

După criteriul integrării cu procesul de producție, trasportul poate fi tehnologic sau de uz general. Transportul tehnologic este acela care intervine, în timpul efectuării deplasării, asupra desfășurării procesului tehnologic de producție (de exemplu, transportul efectuat cu autobetoniera). Cerințele generale impuse transporturilor sunt:  Siguranța circulației, care constituie condiția fundamentală a transporturilor. Această cerinţă trebuie înţeleasă în sensul larg al cuvântului, adică o funcţionare în perfectă stare a tuturor mijloacelor şi instalaţiilor de transport, pentru evitarea în totalitate a accidentelor suportate de călători şi personalul însoţitor, a distrugerii mărfurilor transportate, avarierea sau distrugerea mijloacelor şi instalaţiilor de transport.  Durata cât mai redusă a transportului (cu excepţia călătoriilor de agrement), în scopul reducerii timpului în care mărfurile sunt scoase din sfera producţiei sau a consumului;  Confortul călătoriei, condiţie specifică transportului de persoane. Realizarea acestei cerinţe presupune realizarea unui anumit „grad de confort al călătoriei” prin oferirea unui număr cât mai mare de locuri pe scaune şi evitarea, pe cât posibil, a călătoriei în picioare, limitarea acceleraţiilor longitudinale şi laterale la valori care nu sunt supărătoare pentru organismul uman, evitarea vibraţiilor şi diminuarea la minim posibil a zgomotului, asigurarea unui microclimat adecvat în timpul călătoriei etc.;  Integritatea cantitativă şi calitativă a mărfurilor constituie o condiţie specifică impusă transportului de mărfuri. Prin integritatea cantitativă a mărfurilor se înţelege predarea la destinaţie a aceleaşi cantităţi de marfă preluată de la expediţie. Prin păstrarea integrităţii calitative a mărfurilor se înţelege predarea la destinaţie a mărfurilor cu aceleaşi proprietăţi fizico-chimice şi, în general, comerciale cu care acestea au fost preluate de la expeditori;  Ritmicitatea transporturilor, cerinţă care presupune repetarea regulată, pe o perioadă dată de timp, a aceluiaşi tip de serviciu;  Poluarea minimă a mediului înconjurător, condiţie generală impusă transporturilor şi a cărei importanţă a crescut considerabil în ultimul timp. 1.3 Particularităţi şi cerinţe constructive generale ale autovehiculelor speciale Conform standardizării din ţara noastră, prin care se stabileşte terminologia principalelor tipuri constructive de vehicule rutiere, întâlnim noţiunea de “vehicul rutier special”. Astfel, la categoria automobilului, pe lângă autoturisme, autobuze și vehicule utilitare, întâlnim și denumirea de VEHICUL SPECIAL ca fiind un automobil care, prin construcția și amenajarea sa, este destinat numai: - transportului de persoane și/sau bunuri pentru care sunt necesare amenajări speciale; - pentru un serviciu specializat. Aceste autovehicule pot fi organizare și sub forma trenului rutier. Autovehiculele speciale servesc la efectuarea unor lucrări specializate, în timpul deplasării lor sau în staționare, fiind echipate cu instalații adecvate sau cu utilaje de lucru. Utilajele de lucru pot fi antrenate de motoare proprii sau de motorul autovehicului. Autovehiculele special se deosebesc de autovehiculele de transport obișnuite (autoturisme, autocamioane, autobuze, etc.) prin aceea că pe șasiul acestora este montată o caroserie și/sau o instalație specială. Celelalte componente, ca motorul, transmisia, mecanismul de direcție, mecanismul de frânare etc., sunt aceleași ca la autovehiculele obișnuite. La acestea s-au mai adăugat unele subansamble noi, specific tipului de autovehicul special (de exemplu, prize de putere, instalația hidraulică, grupul compresor-condensatorvaporizator etc.). 4

Din categoria autovehiculelor speciale putem aminti: - autobasculantele, automacaralele, autodepanatoarele, autoatelierele, autocisternele, autoizotermele, autostropitoarele etc. Autovehiculul special se compune din două mari părți: infrastructura (grupul motor și șasiul echipat) și suprastructura (caroseria și/sau instalația specială). Autovehiculele speciale pot fi împărțite, după capacitatea nominală de încărcare în: - ușoare, nomale, grele și foarte grele. Autovehicule speciale ușoare, având o capacitate de încărcare de până la 2 tone, sunt construite, de obicei, pe două punți, dintre care una este motoare (4x2). Sunt echipate cu motoare de putere 50-70 kW și pot dezvolta o viteză maximă de 80 – 100 km/h. Autovehiculele speciale normale, cu sarcină nominală între 2 si 4 tone, sunt construite pe două sau trei punți (4x4 sau 6x6), au motoare de puteri 70 – 100 kW, iar viteza maximă de 60-80 km/h. Autovehicule speciale grele sunt organizate pe două, trei sau chiar patru punți motoare, iar puterea maximă a motorului este de 100-150 kW. Sarcina nominală este cuprinsă între 4 și 10 tone. Autovehicule speciale forte grele se construiesc pe șasiuri cu trei sau patru punți motoare, au capacități de încărcare de peste 10 tone, până la 100 de tone (de exemplu, automacaraua MAN-80), iar puterea motorului poate ajunge până la 400 kW. Dintre cerințele constructive generale pe care trebuie să le aibă în vedere constructorii unor astfel de vehicule speciale putem aminti: - utilizarea întregii greutăți a autovehiculului la obținerea unor forțe de tracțiune ridicate, prin folosirea tuturor roților ca roți motoare (tracțiune integrală); - asigurarea unei capacități de trecere mărite; - utilizarea unei transmisii cu rapoarte multiple, folosind sincronizatoarele la cuplarea treptelor; - posibilitatea de blocare a diferențialului și a suspensiei; servomecanismelor; - asigurarea unui confort ridicat personalului de conducere și de lucru prin crearea unui microclimat optim în cabină și a unui spațiu de vizibilitate mărit.

5