Dinamica di un`autovettura

Esercitazioni di MAM e FMTA a.a. 2001/02
Dinamica di un'autovettura
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Massa in ordine di marcia ........................................................................... M = 1300 kg
carico trasportato ........................................................................................ m = 150 kg
passo .......................................................................................................... p = 2360 mm
ripartizione del peso sull’asse anteriore ...................................................... 40%
altezza del baricentro dal suolo................................................................... h = 450 mm
2
area della sezione frontale del veicolo ........................................................ S = 1.95 m
coefficiente di resistenza aerodinamica Cr.................................................. Cr = 0.34
raggio delle ruote ........................................................................................ r = 300 mm
coefficiente di attrito volvente...................................................................... fv = 0.11
coefficiente di aderenza fra ruote e terreno ................................................ fa= 1.0
momento d'inerzia baricentrico di ciascuna ruota ....................................... Jr = 1 kg m2 (*)
_
2
momento d'inerzia del motore ..................................................................... Jm = 0.1 kg m (*)
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rapporto di riduzione finale (rapporto al ponte) ........................................... τ p = 9/31
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rendimento del gruppo di riduzione finale (pignone-corona) ....................... ηp =0.97
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rapporti di trasmissione degli ingranaggi del cambio e rendimenti nelle singole marce:
I marcia
II marcia
III marcia
IV marcia
V marcia
VI marcia
τ1 = 1/2.5 ............... η1 =0.90
τ2= 1/1.7 ................ η2=0.94
τ3= 1/1.25 .............. η3=0.94
τ4= 1/1.02 .............. η4=0.97
τ5= 1/0.85 .............. η5=0.96
τ6= 1/0.72 .............. η6= 0.96
E' pure noto (vedi grafico e tabella ) il diagramma, nelle condizioni di massima ammissione, della
potenza fornita dal motore in funzione del suo numero di giri.
DOMANDE
1. Determinare il valore della coppia massima fornita dal motore ed il corrispondente numero di
giri.
2. Nel caso in cui l'autovettura viaggi in salita con pendenza del 3%, in rettilineo ed in assenza di
vento, determinare la velocità massima raggiungibile e la marcia corrispondente.
3. Supponendo che si stia viaggiando alla velocità di regime con il cambio alla marcia
precedente a quella di velocità massima e si inserisca la marcia di velocità massima, calcolare
il tempo impiegato per raggiungere la nuova condizione di regime.
4. Determinare l'accelerazione dell'autovettura quando il motore fornisce la coppia massima con
cambio di velocità in 3a marcia.
5. In questa condizione calcolare le componenti tangenziali e normali delle reazioni del terreno e
verificare l'aderenza delle ruote.
Nota. Per il calcolo della resistenza aerodinamica si assegni alla densità dell'aria il valore
ρ = 1.25 kg / m3 .
Esercitazioni di MAM e FMTA a.a. 2001/02
200
Potenza [kW]
150
100
50
0
0
1000
2000
3000
4000
velocità motore [RPM]
5000
6000
7000
giri/min Potenza
[kW]
1000
22
1500
32
2000
45
2500
63
2750
75
3000
93
3250
109
3500
123
3750
138
4000
152
4250
170
4500
185
4750
198
5000
208
5250
215
5500
219
5750
221
6000
221
6250
217
6500
210
7000
198