Masurarea cu un dispozitiv de ti p roata a 5 -a [625008]

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
7

CUPRINS

1 INTRODUCERE GENERALA ………………………….. ………………………….. ……………… 9
1.1 SCURT ISTORIC ………………………….. ………………………….. ………………………… 10
2 STUDIUL PROCESELOR CARE AU LOC ÎNTRE PN EU ȘI CALEA DE
RULARE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 15
2.1 SUPRAFAȚA DE CONTACT DINTRE PNEU ȘI CALE ………………………….. ………… 15
2.2 DISTRIBUȚIA EFORTURIL OR PE SUPRAFAȚA DE CONTACT DINTRE PN EU ȘI CALE
…………………………………………………………………………….. 20
2.2.1 Presiunea normală pe suprafața de contact ………………………….. ……….. 20
2.2.2 Eforturile tangențiale în suprafața de contact ………………………….. …….. 22
3 DETERMINAREA CARACTE RISTICILOR DINAMICE ALE
AUTOMOBILELOR ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 26
3.1 GENERALITĂȚI ȘI CONDI ȚII DE ÎNCERCARE ………………………….. ……………….. 26
3.1.1 Pregătirea automobilului pentru încercare ………………………….. ………… 26
3.1.2 Pregătirea pistei de încercare ………………………….. ………………………….. . 27
3.1.3 Pregătirea aparatelor de măsurare ………………………….. …………………… 28
3.1.4 Aparatură specifică ………………………….. ………………………….. …………….. 28
3.1.5 Condițiile atmosferice de încercare ………………………….. …………………… 33
3.2 MĂSURAREA VITEZELOR Ș I TIMPILOR DE ACCELE RARE ………………………….. . 34
3.2.1 Măsurarea vitezei maxime ………………………….. ………………………….. …… 34
3.2.2 Măsurarea vitezei minime ………………………….. ………………………….. ……. 38
3.2.3 Măsurarea vitezei medii ………………………….. ………………………….. ………. 39
3.2.4 Măsurarea timpilor de accelerare ………………………….. …………………….. 40
3.3 DETERMINAREA CALITĂȚI LOR DE TRACȚIUNE ………………………….. ………….. 41
3.4 DETERMINAREA RAMPEI M AXIME ………………………….. ………………………….. . 45
3.4.1 Determinarea forței de tracțiune la cârlig ………………………….. ………….. 46
3.5 DETERMINAREA CALITĂȚI LOR DE FRÂNARE ………………………….. ……………… 48

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
8
3.5.1 Parametrii de apreciere a calităților de frânare ………………………….. ….. 48
3.5.2 Condițiile de efectuare a încercărilor ………………………….. ………………… 51
5 DISPOZITIVUL EXPERIM ENTAL ………………………….. ………………………….. ……. 52
6 CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 59
7 BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 60

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
9

1 Introducere Generala
Punerea în valoare a performanțelor de viteză și de accelerație ale a utovehiculului în
condiții de siguranță depind într -o măsură hotărâtoare de capacitatea de frânare a acestuia. Cu
cât sistemul de frânare este mai eficace, cu atât vitezele medii de deplasare cresc iar indici de
exploatare ai autoveh iculului au valori mai ridicate. De asemenea, calitățile bune de frânare
asigură evitarea unor accidente care se pot produce chiar în cazul vitezelor relative mici,
provocate de apariția neprevăzută a unor obstacole.
Specialiștii nu pot spune cu certitudine când s -a inventat aut omobilul, aceasta deoarece
automobilul a suferit dea lungul timpului numeroase modificări și a fost perfecționat în mod
continuu. Totuși pentru a avea un reper temporar mai exact, s -a stabilit data de 29 ianuarie 1886
ca moment în care a fost inventat au tomobilul. Aceasta este de fapt data cân d inginerul Carl
Benz din Mann heim a obținut brevetul pentru primul vehicul acționat de un motor cu ardere
internă.Carl Benz nu putea ști că acest document urma să fie considerat, mai târziu, certificatul
de nașter e al automobilului și nici nu putea bănui faptul că brevetul său avea să devină piatra de
temelie pentru construirea a milioane de mașini, în lumea întreagă.

Figura 1. Primul automobil

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
10
1.1 Scurt istoric
Originile dispozitivelor de tip "roata a 5 -a” sunt con ectate la originile odometrului.
Primele descrieri ale odometrelor antice se găsesc în scrierile lui Vitruviu și se crede că invenția
poate fi atribuită lui Arhimede care l -a conceput în timpul Primului Război Punic. Alte descrieri
pot fi găsite în scrieri le lui Heron din Alexandria.

Viametrul
constructorului britanic John Metcalf
Civilizația romană a utilizat contorul de parcurs pentru a plasa pietre de hotar, ceea ce
ar fi permis planificarea operațiunilor, precum și calcularea costurilor de război. Pe Via Appia
se pot găsi încă multe dintre aceste puncte de reper. Complexitatea mecanismului inițial nu
pare să fie compatibil cu epoca tehnică respectivă, dar după descoperirea și studiul
mecanismului de la Antikythera (un complex planetariu de lucru cu zec i de roți dințate), pare
a se confirma faptul că grecii și alți oameni de știință ai vremii au fost capabili de a proiecta și
construi aceste dispozitive, care au fost cu nimic mai mult decât „calculatoare" sofisticate
dedicate anumitor scopuri.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
11

Dispozitiv ul utilizat pe navele romane, derivat din odometrul terestru, a fost descris în
lucrarea De Architectura de către Vitruviu, arhitect roman și inginer din primului secol î.Hr.,
și era utilizat pentru măsurarea distanțelor pe mare. Montate pe nave, acestea c onstau dintr -o
roată cu palete dispuse pe o parte a acestora, care, în contact cu apa, erau puse în mișcare de
rotație prin înaintarea navei. O serie de roți dințate, care transmiteau mișcarea la un mecanism,
lăsa să cadă într -un container o piatră mică sa u o bilă de metal la fiecare rotație a roții,
proporțional cu mărimea acesteia, și care corespundea unei mile romane (sau Milium
Miliarum).
La sfârșitul călătoriei, numărând pietricelele, se putea afla cât de multe mile de drum
au fost. Acest dispozitiv, s pre deosebire de contorul de parcurs terestru, avea inexactități în
măsurarea distanțelor, derivate din diferitele condiții de pe mare, dar putea da o idee despre
distanța parcursă.

Odometrul lui
Leonardo da Vinci

Odometrul lui Leonardo da Vinci este cunoscut din notele sale cu privire la acest aparat,
regăsite în documentele Codex Atlanticus. Odometrul conceput de Leonardo pare o roabă
prevăzută cu roți dințate; cea ve rticală realizează un clic la fiecare rotire a butucului roții care
se sprijină pe sol, și are în interior o bordură pentru fiecare tură completă pe care o face cea
orizontală. Aceasta din urmă este perforată pentru a lăsa să treacă într -o cutie bile metal ice sau
pietricele al căror număr, la sfârșitul măsurătorii, este utilizat pentru a determina distanța exactă
parcursă.
În
secolul al XVII -lea
, roata topografică a f ost reintrodusă și utilizată pentru a măsura
distanțele. O singură roată este atașată la un mâner și dispozitivul poate fi împins sau tras de -a
lungul rutei de măsurat de către o persoană care merge pe jos. Mai înainte, dispozitivele erau

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
12

făcute din lemn ș i poate aveau o traversă de fier pentru a le asigura rezistență. Roțile erau făcute
în același mod ca și roțile de
căruță
și de multe ori prin aceiași meșteșugari. Dispozitivel e de
măsurare erau făcute de meșteșugarii de instrumente științifice, apoi dispozitivele și mânerele
erau atașate la roată. Dispozitivul pentru citit distanța parcursă era montat fie în apropierea
butucului de roată sau în partea de sus a mânerului. În une le cazuri, au fost construite odometre
cu roți duble .
Francis Ronalds a extins conceptul în 1827 pentru a crea un dispozitiv care înregistrează
distanțele parcurse într -o formă grafică, ca un plan de studiu. Aparatul avea un șurub fără sfârșit
pe axa dint re cele două roți, care era coroborat cu o roată dințată ce conducea un alt șurub
transversal care mișca un cursor. Un creion de pe cursor înregistra distanța parcursă de șurub
în lungul cursorului pe un desen atașat de bord la o scară aleasă.
Roata topogr afică este marcată în trepte fracționale a rotației de la o poziție de referință.
Astfel, poziția sa la un moment anume poate fi reprezentată ca o fracțiune a unei rotații din
această referință. Dacă roata a făcut o rotație completă (360 grade unghiulare), distanța parcursă
este egală cu circumferința roții.
Fiecare rotație a roții măsoară o anumită distanță, cum ar fi un metru sau un kilometru.
Astfel, prin numărarea rotațiilor cu un dispozitiv mecanic atașat la roată se măsoară direct
distanțele.
Roțile t opografice oferă o măsurătoare de precizie bună pe o suprafață netedă, cum ar
fi un trotuar. Pe teren accidentat, patinarea roților poate reduce drastic precizia. Nisipul sau
solul noroios pot afecta, de asemenea, rularea roții. La fel de bine, obstacolele din calea
drumului ar trebui să fie contabilizate separat. Operatorii experimentați vor urmări orice
circumstanțe care pot influența precizia de măsurare a distanțelor și vor măsura porțiunile
dificile cu o metodă alternativă,, sau vor face o estimare rez onabilă a corecției pe care trebuie
să o aplice.
Roțile topografice sunt utilizate în principal pentru o precizie mai mică a
măsurătorilor. Ele sunt adesea folosite la lucrările de întreținere a drumurilor sau în subteran și
de către agricultori pentru măs urători rapide pe distanțe prea incomode pentru a fi măsurate cu
ruleta.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
13
Roata topografică măsoară distanța de -a lungul unei suprafețe, în timp ce în topografia
normală de teren, distanțele dintre puncte sunt de obicei măsurate pe orizontală, cu măsurători
verticale pentru a indica diferențele de altitudine. Astfel, distanțele măsurate în mod
convențional vor fi mai mici decât cele măsurate cu roata topografică.
Necesitatea creșterii gradului siguranței rutiere
Odata cu creșterea densitații traficului rutie r și a vitezei medii de deplasare s -au înmulțit
și numărul evenimentelor rutiere, astfel, creșterea gradului de securitate a devenit un domeniu
prioritar pentru constructorii de automobile.
Utilizarea mai frecventă a frânelor are loc în condițiile de circ ulație din orașe. Astfel, în
condițiile de circulație ale unui oraș de mărime medie, 30 -40 % din timpul total de mers,
autovehiculul este frânat sau rulează liber.
Acest vast și complex domeniu al securității se poate împărții în trei mari categorii:
Secur itatea activă (primară), care reprezintă ansamblul de sisteme ce au ca scop evitarea
accidentelor. Domeniul în care se regasește: legătura cu solul, ergonomie, vizibilitate , informare
conducator. Exemple : ABS, ESP, trenul rulant, volan reglabil pe înaltime , suprafețe vitrate.
Securitatea pasivă (secundară) fiind definite ca ansamblul de sisteme ce au ca scop
protecția pasagerilor în timpul producerii coliziunilor.
Securitatea tertiană , este ansamblul de sisteme cu rol în accelerarea intervențiilor
mijloacel or de securitate și consta în mijloacele de prevenire a accidentelor în lanț, mijloace de
localizare a autovehicolului și modul de acces în interiorul acestuia. Din această categorie fac
parte: sistemul de apelare în caz de urgență prin GSM și localizare p rin GPS (ODYSLINE),
aprinderea lămpilor de avarie, mod de intervenție a pompierilor pentru airbagurile adaptive.

Cantitatea mare de căldură care se degajă în timpul frânării contribuie la înrăutățirea
calităților de frânare ale autovehiculului și grăbeșt e uzarea garniturilor de frecare, a tamburelor,
respectiv a discurilor mecanismului de frânare. La încălzirea excesivă a frânelor eficacitatea
acestora se diminuează datorită apariției așa numitului fenomen „fading“. Tot datorita
supraîncălzirii tamburele sau discurile de frână se deformează sau se pot fisura, iar materialul
din care sunt confecționate poate să -și modifice structura

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
14

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
15

2 Studiul proceselor care au loc între pneu și calea de rulare
Pneul fiind elementul de legatură dintre autovehicul și drum este încărcat, după cum s –
a arătat, cu o gamă variată de forțe și momente de valori și direcții, diferite în funcție de
condițiile în care are loc deplasarea autovehicului. Sub acțiunea forțelor și momentelor, fiecare
element al pneului suportă o încărca re determinată în funcție de poziția relativă pe care o ocupă
în procesul rulării roții. Solicitările cele mai mari, la care este supus pneul, se petrec în zona
care intră în contact nemijlocit cu drumul (calea de rulare). Datorită deformării, contactul
pneului se face pe o suprafață numită pată de contact sau suprafață de contact.
Studiul proceselor care au loc între pneu și drum – deci în suprafața de contact – impune
ca mai întâi să se cunoască forma și mărimea acestuia, precum și factorii care o influen țează.
2.1 Suprafața de contact dintre pneu și cale
În condiții statice, forma suprafeței de contact depinde de valoarea curburii benzii de
rulare, iar mărimea suprafeței de contact depinde de: valoarea sarcinii normale G R, presiunea
interioară a aerului din p neu și caracteristicile elastice ale materialului din care este fabricată
anvelopa. Pneurile care au în secțiune transversală curbură mare obțin suprafețe ce tind către o
formă dreptunghiulară. În figura 1.1 este arătată suprafața de contact cu calea a unu i pneu
încărcat cu o sarcină normală G R. Având în vedere că banda de rulare a pneului este prevăzută
cu caneluri și fante, mărimea contactului nemijlocit cu calea depinde de mărimea și numărul
nervurilor. De aceea se deosebește suprafața de contact totală At de suprafața de contact
efectivă A e. Suprafața de contact totală A t reprezintă aria dată de conturul exterior al amprentei,
ce rămâne pe cale după apăsarea pneului cu o anumită sarcină G R. Suprafața de contact efectivă
Ae reprezintă suma ariilor suprafe țelor elementelor desenului benzii de rulare care intră în
contact nemijlocit cu suprafața drumului.
La pneurile lise – neprofilate – aria efectivă A e este egală cu aria totală A t. Cunoașterea
ariei efective este necesară la studiul aderenței și al alunecă rii, al uzurii benzii de rulare, precum
și la studiul rulări pneului pe suprafețe ude.
În cele ce urmează prin suprafața de contact A se va înțelege suprafața de contact totală.
Suprafața de contact se mărește cu creșterea sarcinii normale și se reduce cu creșterea presiunii

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
16
interioare a aerului din pneu . În figura 1.2 este prezentată dependența mărimii suprafeței de
contact A de sarcină normală G R pentru trei tipuri de pneuri radiale (165 -SR-13; 155 -SR-
13I.A.V. -R de fabricație românească și 155 -SR-13 Mic helin). În toate cazurile suprafața de
contact se mărește cu creșterea sarcinii, o creștere ceva mai pronunțată se observă totuși la
pneul mai lat 165 -SR-13-I.A.V. Florești (Simbolul F adăugat la simbolizarea obișnuită provine
de la denumirea Înteprinderii de anvelope Victoria – București). Influența presiunii interioare
a aerului este arătată în figura 1.3, de unde se observă că pneul cu lățimea mai mare 165 -SR-
13 înregistrează o reducere a mărimii suprafeței de contact la pneurile cercetate are loc pe
seama măririi îndeosebi a lungimii amprentei și foarte puțin pe seama lațimii acesteia.

Fig.1.1. Suprafața de contact a unui pneu încărcat cu sarcină normală

Fig.1.2. Influența sarcinii normale asupra mărimii suprafeței de contact (F )

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
17
În figura 1.4 se arată că la creșterea încărcării normale G R, lungimea suprafeței de
contact L se marește, iar la creșterea presiunii interioare aceasta se micșorează. La presiuni
interioare ale aerului mai mari influența creșterii sarcinii normale este ceva mai mică ( cur bele
cu linii întrerupte). Modificarea formei și a mărimii suprafeței de contact sub acțiunea sarcinii
normale și a presiunii interioare a aerului se poate vedea în figurile 1.5. și 1.6.
Din aceste figuri rezultă că forma suprafeței de contact a pneurilor 155-SR-13 este
apropiată de forma unui dreptunghi – pneul Michelin (fig. 1.5, b) are o asemănare ceva mai
pronunțată decât pneul fabricat la Florești (fig.1.5, a). În ceea ce privește forma suprafeței de
contact a pneului 165 -SR-13 Florești (fig1.5, c) ac easta se apropie mai mult de o elipsă și are
conturul mai neregulat. Raportul între aria efectivă și aria totală a suprafeței de contact pentru
pneurile cercetate se poate vedea în tabelul 1.1.

Fig.1.3. Influența presiunii interioare a aerului Fi g.1.4. Influența sarcinii normale și
asupra suprafeței de contact a presiunii interioatre asupra lungimii
suprafeței de co ntact

Raportul între aria efectivă și aria totală a suprfeței de contact Tabelul 1.1

Nr. crt.
Tipul pneului
Raportul A e/At
1 Pneu 165 -SR-13 0,50…0,70
2 Pneu 155 -SR-13 0,50…0,60

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
18
În condiții de rulare a roții, asupra formei și m ărimii suprafeței de contact influențează
și viteza de rotație a pneului.
În figura 1.7.a sunt prezentate suprafețele de contact ale unui pneu; pentru V= 0 (linii
întrerupte) și pentru V= 120 km/h (linii continue). Modificarea formei și mărimii suprafețe i de
contact de către viteză este explicată cu schimbarea curburii benzii de rulare sub acțiunea
forțelor centrifuge, așa cum se arată în figura 1.7.b. Asupra mărimii și formei suprafeței de
contact influențează și construcția pneului. La pneurile fără bre ker creșterea lungimii suprafeței
de contact este mai pronunțată decât la cele prevazute cu breker, datorită diferenței de rigiditate
dintre cele două tipuri de pneuri.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
19

Fig.1.5. Influența presiunii interioare a aerului asupra formei și mărimii sup rafeței de contact
În concluzie, se poate arăta că mărimea presiunii interioare a aerului influențează în
măsură rigiditatea pneului, prin pretensionarea firelor de cord și ca urmare modificarea mărimii
suprafeței de contact. Modificarea sarcinii normale ș i a vitezei de rotație influențează de
asemenea mărimea și forma suprafeței de contact. Forma suprafeței de contact este determinată
în mare măsură de tipul pneului și de curbura în secțiunea transversală a benzii de rulare.

Fig.1.6. Influența sarcinii normale asupra formei și mărimii suprafeței

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
20

Fig.1.7. Influența vitezei asupra formei și mărimii suprafeței de contact

2.2 Distribuția eforturilor pe suprafața de contact dintre pneu și
cale

2.2.1 Presiunea normală pe suprafața de contact
Presiunea normală pe suprafața de contact este dată de raportul dintre valoarea sarcinii
normale G R și mărimea ariei suprafeței de contact. Raportul dintre sarcina normală G R și aria
totală a suprafeței de contact A t se numește presiune normală medie:
Pnm =
tR
AG [daN/cm2] (1.1)
Iar raportul dintre sarcina normală G R și aria efectivă a suprafeței de contact A e se
numește presiune normală medie efectivă:
Pne =
eR
AG [daN/cm2] (1.2)
În condiții statice, distribuirea presiunii normale pe suprafața de contact este simetrică
față de axa roții atât în plan transversal cât și în plan longitudinal (fig.1.8).
În secțiu nea longitudinală epura presiunii normale poate să aibă forma trapeizoidală
(secțiunea a – a ) sau formă parabolică (secțiunea c -c ). Forma trapeizoidală a epurei este
caracteristică pneurilor de autoturisme și în general pneurilor cu presiunea interioară a aerului

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
21
mai redusă. La pneurile cu presiunea interioară de valori ridicate, forma trapezoidală a epurei
se menține doar în zona centrală (secțiunea a -a), iar în zonele de margine forma este parabolică
(sectiunea c -c). În cazul unor deformări foarte mari a le pneului epura presiunii normale capătă
forma din secțiunea a -a linii întrerupte.
În plan transversal, distribuirea presiunii normale corespunde de regulă formei
prezentate în secțiunea b -b. Pornind de la margine către centrul suprafeței de contact, pres iunea
normală înregistrarează o creștere la început, ca apoi să se micșoreze către zona centrală. La
pneurile cu presiune interioară a aerului mare și încărcarea verticală în limite normale, epura
presiunii capătă o formă parabolică (secțiunea d -d ).

Fig.1.8. Distribuția presiunii normale pe suprafața de contact în condiții statice
Prin urmare, la un anumit tip de pneu – încărcat static – distribuirea presiunii normale
depinde în mare măsură de valoarea presiunii interioare a aerului din pneu p i și de m ărimea
sarcinii normale G R
În timpul rulării roții, simetria distribuirii presiunii normale se înlătură. În acest caz, pe
lângă factorii enunțați intervine influența vitezei de rotație a roții, care pune în evidență și
influența caracteristicilor construct ive ale pneului.
În funcție de rigiditatea pneului determinată de: sarcina normală G R, presiunea
interioară a aerului p i și de caracteristicile constructive ale pneului influența vitezei poate fi mai
mare sau mai mică. De exemplu, la pneurile cu presiuni a le aerului de valori reduse și sarcini
verticale mari
nesimetria este mai pronunțată. Din figura 1.9, a rezultă că în plan longitudinal atât în
secțiunea centrală 1 cât și în secțiunea de margine 2 valoarea maximă a presiunii normale s -a

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
22
mutat către parte a din față a suprafeței de contact . În plan transversal, epura prezintă
neuniformități, dar și în acest caz maximele sunt obținute către marginea suprafeței de contact,
iar minimile în zona centrală.
În cazul pneurilor cu presiunii interioare ale aerului de valori ridicate nesimetria se
reduce, ceea ce înseamnă că influența vitezei de rotație este mai mică (fig.1.9,b). Atât în plan
longitudinal cât și în plan transversal forma distribuției presiunii normale se apropie mult de
cea obținută în condiții stati ce. Acest fenomen se poate observa din compararea epurelor
prezentate în figura 1.8 (condiții statice) și 1.9, b (condiții dinamice).

Fig. 1.9. Distribuția presiunii normale pe suprafața de contact a pneului în rulare

2.2.2 Eforturile tangențiale în suprafa ța de contact
Distribuția eforturilor tangențiale are forme caracteristice pentru pneul imobil,
neantrenat, antrenat și frânat. Sub acțiunea sarcinii normale, datorită curburii pneului, apar în
suprafața de contact eforturi tangențiale care au direcția de la centru către margine (Fig.1.10.a).
În cazul roții imobile (Fig.1.10.b curba 1) eforturile în plan longitudinal sunt repartizate
simetric față de axa verticală a roții.
La rularea roții neantrenate, prezența forței de împingere strică într -o oarecare mă sură
simetria distribuției, așa cum se arată în figura 1.10.b curba 2.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
23
Variația eforturilor tangențiale longitudinale la roata antrenată este prezentată în figura
1.10, c, iar la roata frânată în figura 1.10, d. Cu linii întrerupte s -a trasat limita până s ă se
producă alunecarea. La capătul din spate al suprafeței de contact, eforturile tangențiale cresc
până ce ating o valoare maximă (curbele 2), care este limitată de aderența φ×p n. Creșterea forței
de tracțiune face ca vârful eforturilor să se deplaseze c ătre partea din față a suprafeței de
contact. Curbele au două porțiuni: una cu pantă foarte lină și una cu pantă mare, alăturată
primei. Creșterea lină a eforturilor tangențiale în prima parte a curbei se explică prin
deformarea structurii anvelopei, îndeo sebi a pereților laterali, iar reducerea eforturilor în partea
cu pantă mare este explicată de deformarea benzii de rulare a pneului.
Sub roata antrenată se pot transmite fără alunecare, la capătul din spate al suprafeței de
contact, forțe tangențiale mai mari dacât la roata frânată.
În plan transversal, eforturile tangențiale maxime apar în zonele de margine ale pneului
(Fig.1.11). În zona centrală, de -a lungul axei longitudinale de simetrie, eforturile tangențiale
sunt nule. Presiunea interioară a aerulu i din pneu influențează în mică măsură aliura curbelor,
pe când creșterea vitezei de rotație produce o mărime a eforturilor tangențiale sub pereții
laterali, așa cum se arată în figura 1.11 curba trasată cu linii întrerupte.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
24

Fig.1.10. Distribuția efor turilor tangențiale pe suprafața de contact

Fig.1.11. Distanța eforturilor transversale pe suprafața de contact

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
25
În suprafața de contact dintre pneu și cale se produc alunecări locale, când însumarea
geometrică a eforturilor tangențiale longitudinale ș i transversale întrece produsul φ×p n ,
respective:
2 2
y x p p
> φ·p n (1.3)
În concluzie, în suprafața de contact dintre pneu și calea de rulare sub acțiunea forțelor
și momentelor exterioare iau naștere eforturi tangențiale longitudinale ș i transversale. Valoarea
și direcția acestor eforturi depinde de un număr mare de factori printre care: mărimea sarcinilor
care încarcă pneul, sensul de aplicare al momentelor, valoarea presiunii interioare a aerului din
pneu, caracteristicile constructive ale pneului, viteza de rotație etc. Cunoașterea fenomenelor
care se petrec între pneu și calea de rulare prezintă mare importanță pentru studiul aderenței,
pentru determinarea rezistenței la uzură și la oboseală a anvelopei, precum și la studiul
maniabil ității autovehiculelor. Sintetic fenomenele tratate mai înainte sunt prezentate în figura
1.12.

Fig.1.12. Graficul proceselor care au loc pe suprafața de contact

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
26

3 Determinarea caracteristicilor dinamice ale automobilelor
3.1 Generalități și condiții de încercare
Parametrii definitorii pentru calitățile dinamice ale automobilelor și terminologia
aferentă se prezintă în STAS 6689/4 -75. Calitățile dinamice ale unui automobil se află în strînsă
interacțiune cu cele de tracțiune, care în ultimă instanță asigu ră posibilitățile de deplasare ale
acestuia. In mod uzual, parametrii pentru aprecierea dinamicii automobilului sunt viteza
maximă și intensitatea demarajului, iar calitățile de tracțiune se apreciază prin forța de tracțiune
la cîrlig, dependentă direct de forța de tracțiune la roțile motoare. Caracteristicile dinamice și
de tracțiune ale unui automobil determină în mare măsură productivitatea utilizării aces tuia,
exprimată prin cantitatea de bunuri transportată în unitatea de timp în condiții de circulați e date,
sau prin viteza medie tehnică de deplasare.
Determinarea caracteristicilor dinamice ale automobilului constituie o activitate
obligatorie a tuturor încercărilor de omologare a prototipului, seriei zero, încercărilor de lot,
încercărilor după repara ții capitale, sau încercărilor de cercetare legate de investigarea
calităților unor automo bile model de referință. Determinarea vitezelor și timpilor de accelerare
constituie și obiectul STAS 6926/11 -78, precum și al unor standarde in ternaționale.
3.1.1 Pregăt irea automobilului pentru încercare
Încercările de dinamică se efectuează cu automobilul funcționînd la puterea sau cuplul
maxim al motorului, deci la un regim energetic ridi cat. Din această cauză, înainte de încercări,
automobilul trebuie supus unor veri ficări minuțioase, care cuprind:
 controlul stării tehnice generale, al echipamentului de frînare, sistemului de
rulare și de direcție;
 verificarea reglajelor specifice ale mecanismelor și comenzilor, in clusiv ale
motorului (la motor se va verifica presiun ea de compresiune din cilindri la
rotirea cu ajutorul demarorului, jocul între supape și ta – cheți, turația minimă
de mers în gol, presiunea uleiului din instalația de ungere, funcționarea
limitatorului de turație, modul de funcționare a car buratorului și sistemului
de comandă a clapetei de accelerație sau modul de funcționare a

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
27
injectoarelor, momentul de începere a injecției, unifor mitatea debitării
pompei de injecție, funcționarea regulatorului de tura ție și a sistemului de
comandă a crcmalicrei pompei de injecție);
 verificarea stării bateriei de acumulatoare, reglajului avansului fix, jocului
intre contactele distribuitorului de curent, distanței dintre electrozii bujiilor
(la motoarele cu aprindere prin scînteie).
Aceste verificări se efectuează în co ndiții de garaj, utilizând o apara tură de control și
diagnosticarea adecvată, iar la ieșirea automobilului pe pista de încercare se vor încheia printr –
o verificare a spațiului de rulare liberă.
Automobilul supus încercărilor de dinamică va trebui să fie p erfect rodat (un rulaj
prealabil de 5 000 —6 000 km), alimentat cu combustibilul și lubrifianții indicați de
instrucțiunile de exploatare, cu toate plinurile făcute (și verificate) și cu starea de încărcare
prevăzută de programul de Încercare (de obicei la greutatea totală maximă admisibilă), de
asemenea verificată nemijlocit înainte de încercare. Regimul termic al ansamblu rilor și
agregatelor automobilului trebuie să fie cel normal, din care cauză, înainte de încercare (și chiar
înainte de verificarea la r ulare li beră), se va efectua un rulaj de încălzire de 25 —30 km.
3.1.2 Pregătirea pistei de încercare
Exceptând determinarea rampei maxime, toate încercările la dinamică și tracțiune se
efectuează pe sectoare de drum sau piste de încercare ori zontale (în limite le unor abateri locale
de max 0,5%), rectilinii, netede, cu îmbrăcămintea dură (beton sau asfalt), având la ambele
capete porțiuni de drum suficient de lungi pentru realizarea accelerării la viteza dorită și
obținerea (și verificarea) regimurilor stabiliza te de deplasare, înainte de începerea măsurărilor.
Punctele caracteristice ale sectorului de drum de măsurare se vor jalona corespunzător, în acest
scop putându -se fo losi și bornele kilometrice și hectometrice de pe marginea drumului, dacă
încercările se efectuează pe drumurile publice. In acest ultim caz, se iau toate măsurile
necesare, inclusiv întreruperea circulației, pentru asigura rea securității deplasării automobilului
încercat și a altor automobile par ticipante la traficul rutier. Din motive de s ecuritate a
personalului de ex perimentare, se vor alege porțiuni de drum fără arbori laterali, cu acosta ment
larg și neted, fără lucrări de artă. Evident, dacă încercările se efec tuează pe pista unui poligon
de încercare, o serie de măsuri de securitate sunt îndeplinite automat de însăși construcția pistei.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
28
La pistele de încer care din poligoane prevăzute cu mijloace specifice pentru măsurări de di –
namică (celule fotoelectrice, aparate de televiziune etc.), în faza de pre gătire a încercării se va
verifi ca buna funcționare a acestor mijloace.
3.1.3 Pregătirea aparatelor de măsurare
Așa cum se va arăta la paragrafele respective, mijloacele de măsurare a caracteristicilor
dinamice și de tracțiune pot fi foarte variate, cele mai moderne fiind dispuse uneori chiar în
afara automobilului (amenajări ale pistei). Majoritatea aparatelor utilizate în prezent pentru
măsurări de di namică sunt de tipul „roata a 5 -a” ( Fig. 2.1) și urmează a fi montate pe
automobil înainte de încercare; locul de dispunere se va alege funcți e de lungimea cablului
flexibil al aparatului în raport cu a automobilului încercat, de construcția specifică a structurii
portante a automobilului și de tipul dispozitivului de montaj al aparatului. În unele situații poate
fi necesară realizarea unor elem ente de adaptare între aparatul roata a 5 -a și automobil. La
încercările de tracțiune participă și automobilul de frâ nare (remorca cIviamometrică, ), astfel
că va fi necesară o veri ficare a acestuia atât ca automobil, cât și ca mijloc de frânare sau chiar
de măsurare, dacă pe acesta sunt montate aparatele legate de traductor de forță sau dispozitivul
roata a 5 -a.
3.1.4 Aparatură specifică
Pentru măsurarea turației roților autovehiculului, se pot folosi următoarele tipuri de
traductoare:
 traductoare inductive cu reductanță variabilă;
 traductoare optice;
 traductoare de tip tahogenerator;
 traductoare Hali.
Există următoarele soluții tehnice de măsurare a vitezei absolute a autovehiculului:
 dispozitivul spațiu -viteză -timp tip „roata a 5 -a”;
 cu ajutorul radarelor tip Doppler;
 cu ajutorul sistemelor de navigație inerțială;
 cu ajutorul sistemelor GPS
3.1.4.1 Dispozitivul spațiu -viteză -timp tip "roata a 5 -a"
Dispozitivul tip „roata a 5 -a" constituie o soluție pentru determinarea variației în timp
a vitezei autovehiculului..

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
29
În ca zul determinării caracteristicilor dinamice se menționează posibilitatea ca roata să
părăsească contactul cu calea de rulare datorită denivelărilor acesteia.
De asemenea, raza de rulare dinamică a roții reprezintă o sursă de erori datorită
dependenței aces teia de presiunea de umflare, de viteza de deplasare etc.
Pentru eliminarea acestor erori se procedează la etalonarea riguroasă a sistemului de
măsurare prin parcurgerea unor distanțe predefinite sau prin compararea indicațiilor sistemului
de măsurare ce c uprinde dispozitivul tip „roata a 5 -a" cu indicațiile unui sistem de măsurare cu
o precizie superioară.
3.1.4.2 Traductori de viteză de tip radar Doppler
A. Principiul de funcționare
Senzorii de viteză de tip radar Doppler se bazează pe fenomenul fizic de modifica re a
frecvenței unui semnal incident după reflexia pe o suprafață care se deplasează cu viteza v;
schematizarea principiului de funcționare este prezentată în Fig. 2.2.

Fig. 2.2 Schematizarea principiului de funcționare a traductorului Radar

Deriva de frecvență este dată de relația:
FD = 2v𝐹0
𝑐—cosɵ, (2.1.)
Unde F0 reprezintă frecvența undei incidente, iar c reprezintă viteza luminii.
Din relația (2.1) rezultă că deriva de frecvență este direct proporțională cu viteza de
deplasare și c u cosinusul unghiului de incidență.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
30
În situația în care senzorul de viteză de tip radar Doppler este fixat pe autovehicul la
distanța H de sol, unghiul de incidență se modifică datorită tangajului masei suspendate a
autovehiculului. Valoarea unghiului de tangaj este de maximum 3°, astfel încât rezultă o eroare
relativă dată de expresia următoare:
Ɛ=(1−cos⁡(ɵ+𝛥ɵ)
cos⁡ɵ) ; Δɵ∈⌊−3°,3°⌋. (2.2)
Utilizând relația (2.2) a rezultat variația erorii relative prezentate în Fig. 2.3 .

Fig. 2.3. Variația erorii relative în funcție de unghiul de tangaj
Compensarea erorii datorate tangajului se poate realiza pe două căi:
 prin măsurarea unghiului de tangaj cu ajutorul unui giroscop de unghi și c
introducerea în expresia (2.1.) a valorii reale a unghiului de incidență;
 prin utilizarea a două radare dispuse simetric față de un plan vertical.
Prima soluție de compensare presupune utilizarea unui giroscop de mare precizie, ceea
ce conduce la un cost ridicat. în al doilea caz, prin calcularea mediei aritmetic e a frecvențelor
Doppler rezultante, se obține variația erorii relative prezentate în Fig. 2.4.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
31

Fig. 2.4. Variația erorii relative în funcție de unghiul de tangaj
Se poate constata diminuarea substanțială a erorii relative în cazul utilizării a doi
senzori.
B Traductoare Doppler
Senzorii de determinare a vitezei absolute a autovehiculelor au căpătat o răspândire din
ce în ce mai largă în cercetarea experimentală. Se prezintă în continuare câteva realizări mai
semnificative în domeniul senzorilor Dopp ler.
Firma GMH Engineering produce traductorul Delta Speed Sensor DRS 1000 (Fig. 2.5)
cu următoarele caracteristici mai importante:
 distanta până la țintă: max. 305m;
 domeniul de măsurare: 1,6….480 km/h;
 frecvența de lucru: 35,5 GHz;
 divergența unghiul ară a fascicolului: 6°;
 alimentare: 10,5 -16,5V, 2,4W;
 temperatura de lucru: -17 …+60 C;
 dimensiuni: (j> 54×90 mm;
 eroarea proprie: maximum 1,03%.
Semnalul de ieșire al traductorului este o tensiune alternativă în impulsuri cu
amplitudinea de 5 V, a că ror frecvență este proporțională cu viteza de deplasare, având
constanta 62,5 Hz/lkm/oră. Valoarea reală a vitezei se determină prin utilizarea relației (2.2) ,
ceea ce impune determinarea unghiului de montaj a traductorului pe autovehicul.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
32
Pentru realizarea lanțului de măsurare se impune utilizarea unor convertoare frecvență
– tensiune cu precizie ridicată.

Fig. 2.5 Traductorul SR DRS1000

Traductorul DRS 6 produs de firma B+S Multidata este prezentat în Fig. 2.6.
Caracteristicile sale fu ncționale sunt următoarele:
 domeniul de măsurare: 0,2 – 300 km/h;
 frecvența de lucru: 24,125 GHz;
 eroarea proprie: <1%, sau 0,5 km/h sub 50 km/h;
 constanta traductorului: 1 km/h = 70 Hz TTL;
 rezoluția semnalului de ieșire 12Bit pentru interfața RS232 C
 tensiunea de alimentare 10…35 V cc;
 masa proprie: 700 g.
Firma Raven produce senzorul cu două fascicole prezentat în Fig. 2.6.
Acest tip de senzor asigură o gamă de măsurare de 0,8…118 km/h, ieșirea fiind sub
formă de impulsuri.
Tensiunea de alimentare de 12V, precum și existența a două fascicole determină un
grad ridicat de aplicabilitate al acestui tip de traductor pentru măsurarea vitezei autovehiculului.
Deoarece principiul de funcționare al acestor tipuri de senzori se bazează pe
determinarea frecv enței de offset a fascicolului reflectat, rezultă că acest tip de traductor se
înscrie în categoria senzorilor „fără contact". Acest aspect conduce la concluzia că funcționarea
senzorului nu este influențată de microgeometria căii de rulare, rezultând posi bilitatea utilizării
și pentru efectuarea măsurătorilor pe terenuri deformabile în cazul încercării autovehiculelor
de teren.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
33
Rezultă că există posibilitatea de a utiliza senzorii radar Doppler pentru determinarea
vitezelor absolute ale autovehiculelor , c hiar și la viteze scăzute. în plus, capabilitatea acestui
tip de senzor se păstrează chiar și în condițiile în care suprafața terenului nu este regulată din
punct de vedere geometric, aspect esențial în cazul utilizării senzorului pentru cercetarea
experim entală a autovehiculelor de teren.
Pentru diminuarea erorilor se poate realiza simultan măsurarea unghiului de tangaj, fie
cu ajutorul unui giroscop de unghi, fie cu ajutorul unui senzor de deplasare liniară care să
măsoare săgeata suspensiei. Pentru dimin uarea erorilor generate de variația distanței dintre
traductor și sol, montarea senzorului se poate face pe partea laterală a autovehiculului, în planul
transversal care conține centrul de greutate al masei suspendate.

Fig 2.6
3.1.5 Condițiile atmosferice de î ncercare
Pentru obținerea unor rezultate practic neinfluențate de condițiile meteorologice în care
s-au efectuat măsurările este necesar ca presiunea atmosferică să se găsească în limitele 720 —
765 mmHg, temperatura aeru lui să fie cuprinsă între +5°C… +3 0°C, iar viteza vântului să nu
depă șească 3 m/s. Se exclud de asemenea precipitațiile de orice formă. Res pectarea condițiilor
arătate restrânge perioadele acceptabile pentru încer cările de dinamică și tracțiune pe parcurs,
fapt ce a determinat in bună m ăsură realizarea unor standuri pentru încercări de dinamică și
tracțiune în condiții de laborator.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
34
3.2 Măsurarea vitezelor și timpilor de accelerare
3.2.1 Măsurarea vitezei maxime
Conform STAS G689/4 -75, viteza maximă reprezintă cea mai mare vi teză stabilă pe
care o poate menține automobilul pe distanța de 1 km, pc drum orizontal, neted, asfaltat sau
betonat, cu condiția ca după încer care să nu apară o stare de funcționare anormală a
automobilului și ca acesta să poată funcționa în continuare. Definiția stabilește implicit lun –
gimea sectorului de verificare, dar nu menționează durata sau lungimea porțiunii de demarare
pînă în momentul începerii măsurării vitezei ma xime. Ținând seama de faptul că atingerea
vitezei maxime de către un automobil are loc în mod asimptot ic, pentru asigurarea
repetabilității în cercării este indicat ca în fișa de măsurare să se prezinte mai detaliat decât
prevede standardul condițiile de demarare ce au precedat măsu rarea.
În timpul încercării, pedala de accelerație trebuie să fie apăsată corespunzător
deschiderii complete a clapetei carburatorului (sau acționării complete a cremalierei pompei de
injecție, în cazul motoarelor cu aprin dere prin comprimare).
Măsurarea vitezei maxime se poate face comod cu ajutorul unui cro nometru cu preciz ia
de 0,05 s, declanșat și oprit de către experimentatorul aflat în automobilul încercat în momentul
trecerii în dreptul jalonului ce marchează începutul și, respectiv, sfârșitul sectorului de
încercare. Va loarea vitezei maxime rezultă din relația :
Vmax=3 600/t [km/h ], (2.3)
în care t reprezintă timpul de parcurgere a sectorului de 1 000 m, măsurat în secunde.
Viteza maximă se poate determina și cu vitezometrul unui dispozitiv “ roata a 5 -a” sau
din înregistrarea spațiului și timpului oferită de apar at sau cu mijloaccle aferente pistei (celule
fotoelectrice, radar etc.).
Imediat după încercare se va verifica regimul termic al motorului și agregatelor
automobilului și se va menționa dacă acesta se află în limi tele normale, în caz contrar măsurarea
trebuind reluată la o viteză mai mică, desigur după o răcire prealabilă. Măsurarea se repetă de
cîte două ori în ambele sensuri de parcurgere a pistei, iar valoarea medie calcu lată cu datele
respective se va rotunji la 0,5 km/h.
În STAS 6689/4 -75 se defineșt e viteza maximă de durată cu semni ficație evidentă și
care reprezintă regimul de deplasare la încercarea în regim de putere maximă . Determinarea

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
35
acestei caracteristici de dinamică este posibilă fie pe o autostradă cu flux de circulație restrâns
și situat ă într -o zonă de câmpie, fie pe un inel de viteze din cadrul unui poligon de încercare .
În fișa de măsurare se va indica și turația motorului la care s -a rea lizat viteza maximă,
utilizând în acest scop turometrul de bord sau un traductor de turație în le gătură cu arborele
cotit al motorului.
Pentru verificări uzuale, în scopuri de explorare, viteza maximă se poate determina și
cu ajutorul vitezometrului de bord al automobilului încercat, etalonat în prealabil, respectând
desigur celălalte condiții de în cercare arătate.

Fig. 2.1. Dispozitiv “roata a 5 -a “ tip Peiseler
In figura 2.1 este prezentat un dispozitiv „roata a 5 -a” tip Peiseler, com pus din pupitrul
de comandă, afișare a datelor și înregistrare 1, roata traductor 2 cu suportul de fixare, cablul
flexibil de antrenare 3 și pedala dinamometrică 4 (utilizabilă la încer cările de frînare). Roata
traductor transmite mișcarea de rotație prin cablul flexibil la pupitrul de coman dă, afișare și
înregistrare, la care se poate citi în orice moment viteza de deplasare. In aparatul înregistrator
este încorporată o bază de timp, ale cărei semnale electrice la intervale de o secundă sunt
marcate pe hârtia de înregistrare, care se deplasează prin rulare pe tamburii interiori, cu o viteză
proporțională cu viteza d e rulare a roții pe sol.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
36
Lungimea benzii de hârtie, pe care sunt marcate intervale de timp din secundă în
secundă, este proporțională cu lungimea distanței parcursă de roata traductor, la o scară
specifică aparatului și cunoscută.
Astfel, cunoscând spațiu l real parcurs și timpul, se pot determina, pentru fiecare
moment , parametrii ce caracterizează dinamicitatea — viteza și accelera ția mișcării
automobilului.
Construcții mai noi de dispozitive “roata a 5 -a” permit înregistrarea di rectă a curbei de
varia ție a vitezei în timp.
Cu mijloacele existente de obicei într -un laborator de încercări auto se pot realiza
diferite tipuri artizanale de dispozitive “roata a 5 -a”, unul din acestea fiind arătat in Fig 2.7.

Fig. 2.7 Dispozitiv „ roata a 5 -a” realizat prin autodotare.
Aceasta constă dintr -o roată -traductor, pe care este montat un tahogenerator de curent
alternativ, ce dă un curent proporțional cu viteza de deplasare a automobilului, și un rup – tor-
distribuitor care permite înregis trarea numărului de r otatii al rotii (Fig. 2.8).

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
37

Fig. 2.8 Montarea ruptorului -distribuitor la axul roții arătate în Fig. 2.7.
În Fig. 2.9 este prezentată sche ma de principiu a instalației electrice pentru înregistrarea
vitezei de de plasare a automobilului. Variația tensiu nii tahogeneratorului de curent alternativ
2, antrenat de roata tra ductor 1, se înregistrează pe bucla 6 a oscilografului prin intermediul
unui circuit format din redresorul cu semiconductoare 3, care redresea ză curentul alternativ
debitat de tahogenerat or, și de filtrul 4. Acesta, necesar pentru îndreptarea pulsării tensiunii
tahogeneratorului, se com pune din condensatoarele Cu C2, C3 și rezistența R1. Pentru adaptarea
circuitului la parametrii buclei 6 a oscilografului, în paralel cu aceasta, se montea ză rezistența
de sarcină R,. Stabilirea amplitudinii înregistrării pe banda oscilografului s -a făcut cu ajutorul
potențiometrului 5.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
38

Fig. 2.9 . Schema de principiu a instala ției electrice
pentru înregistrarea vi tezei.
In faza de etalonare a aparatul ui este necesară determinarea razei de rulare a roții
traductor.
3.2.2 Măsurarea vitezei minime
Viteza minimă a unui automobil într -o anumită treaptă de viteză este viteza cea mai
mică cu care acesta se poate deplasa uniform, fără bă tăi și șocuri în transmisie sau opriri ale
motorului, iar la apăsări bruște pe pedala de accelerație motorul se accelerează normal. Viteza
minimă oferă informații referitoare la stabili tatea funcționării motorului și transmisiei la turații
coborâte. Importanță mai mare prezintă vite za minimă în treapta superioară de viteze .
Pentru măsurarea vitetzei minime este necesar un sector de drum de 200 m pe care
automobilul intră cu viteza stabilizată în treapta de vi teze ce interesează, după parcurgerea
căreia se verifică, prin apăsarea bru scă a pedalei de accelerație, accelerarea normală a
motorului. Traseul se parcurge câte odată în ambele sensuri, în succesiunea imediată,
măsurându -se timpul necesar pentru parcurgerea acestuia și calculând apoi viteza
corespunzătoare cu relația :

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
39
Vm>n=720 /t [km/h], (2.4)
în care t este timpul de parcurgere, în secunde.
Se pot aplica și alte me tode de determinare, utilizând de exemplu un dispozitiv “ roata
a 5-a”.
3.2.3 Măsurarea vitezei medii
În STAS 6689/4 -75 se definesc trei tipuri de viteze medii: viteza me die tehnică ,
rezultată din împărțirea drumului parcurs de automobil la timpul de mers efectiv; viteza medie
tehnică de exploatare , la calcularea căreia se ține seama și de timpul pentru opririle legate de
circulație (sto puri, opriri la intersecți i, bariere de cale ferată); viteza medie comercială la
calcularea căreia se are în vedere timpul de circulație, timpul pentru opriri legate de circulație,
timpul pentru depanări ivite pe parcurs și pen tru încărcarea și descărcarea mărfurilor, respectiv
urcarea sau coborârea pasagerilor în stații. Singura viteză legată exclusiv de calitățile dinamice
ale automobilului este viteza medie tehnică, celelalte depinzînd evident de condiții exterioare
automobilului sau chiar de mentenabilitatea aces tuia. Determin area oricăreia dintre vitezele
medii enumerate presupune înregisararea amănunțită a duratelor de circulație și staționare
(indife rent de cauzele respective), pe un traseu de lungime stabilită, ales în co relație cu
destinația principală a automobilului în cercat. O astfel de evi dență se obține comod cu ajutorul
unui vitezograf montat la bordul au tomobilului.
Pentru a avea o semnificație practică, viteza medie trebuie raportată la condițiile
concrete de deplasare: categoria drumului, condițiile meteo rolog ice și particularitățile drumului
(zona geografică, intensitatea circu lației rutiere, frecvența localităților, a barierelor etc.).
Deplasarea automobilului în timpul determinării se va face cu viteza maximă admisă
de regulamentele de circulație, iar în ca zul unor drumuri de categorii inferioare — de condiția
asigurării integrității mărfurilor transportate și a evitării distrugerii unor elemente ale
automobilului. Sub acest aspect, viteza medie depinde și de calitățile suspensiei automobilu lui
(mersul lin al acestuia). Traseele de determinare se vor parcurge în ambele sensuri, calculându –
se valorile medii rezultate. Lungimea trase ului de încercare se alege de ordinul a 50 —100 km,
dar trebuie ținut seama și de obiectivul urmărit: dacă se are în vedere aprec ierea produc tivității
transportului pe un anumit marșrut, determinarea se va face pe întreaga lungime a acestuia.
Un caz special îl reprezintă determinarea vitezei medii a autobuzelor urbane pe liniile
de exploatare respective. In acest scop, pentru compa rarea calităților dinamice ale unor
autobuze de construcție diferită, încerca rea se poate face prin realizarea unor cicluri de

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
40
funcționare convențio nale, constituite din deplasări cu viteze constante și frânări, staționări,
care simulează funcționarea p e liniile de exploatare reală. În acest fel se elimină unele influențe
exterioare nesemnificative pentru dinamica reală a autobuzului (ora determinării, ziua
determinării, blocaje accidentale de circulație etc.), iar compararca dinamicii devine posibilă
fără echivoc. Ciclurile simulate se pot efectua pe sectoare de drum cu circulație puțin intensă
sau în poligoane, parametrii acestora putînd fi controlați mai pre cis decât în condițiile traficului
urban.
3.2.4 Măsurarea timpilor de accelerare
Timpul de accelerare reprezintă durata dintre momentul începerii ac celerării
automobilului de la o stare inițială dată și până în momentul în care unul dintre parametrii
mișcării acestuia atinge o valoare prestabi lită. Astfel, în STAS 6926/11 -78 se menționează
timpii după c are viteza automobilului atinge valoarea de 50 km/h și respectiv 100 km/h. Se
poate aprecia că acești parametri nu sunt întru totul adecvați, deoarece o largă categorie de
automobile are viteza maximă sub 100 km/h. Mult mai con venabil par a fi, inclusiv d in punctul
de vedere al ușurinței de determi nare, timpii de parcurgere a 500 m și respectiv 1 000 m de la
punctul de începere a accelerării. In această ultimă variantă este suficientă doar marcarea pe
pista de încercare a distanțelor de 500 și 1000 m, măs urarea urmând a se face cu ajutorul unui
cronometru cu două ace indica toare, sau cu două cronometre obișnuite, in timp ce in primul
caz trebuie determinată în prealabil curba de variație V=f(t), lucru posibil numai cu ajutorul
unui dispozitiv “roata a 5 -a”. În orice caz, prin utilizarea dis pozitivului “roata a 5 -“a ambii
parametri temporali de apreciere se pot de termina la fel de comod.
Accelerarea automobilului se face de la punct fix (V=0 km/h), în prima treaptă de viteze
de accelerare, schimbînd succ esiv treptele de vi teze până se ajunge la 0,9 Vmax, în treapta
maximă de viteze. Pornirea de pe loc se va face fără smucituri în transmisie, iar schimbarea
treptelor de viteze se va face la turația nominală a motorului din care cauză este necesară
existe nța unui turometru la bordul automobilului încercat. Pedala de accelerație se va acționa
astfel încît clapeta de accelerație a carburatorului să fie complet deschisă sau cremaliera pompei
de injec ție să fie acționată la cursa maximă.
Pe banda de înregist rare a dispo zitivului “roata a 5 -a” se vor înscrie spațiul, timpul și
viteza sub forma unor semnale impuls sau, la aparatele mai noi, curbele de variație S=f (t)
sau V=f (t) și V=f (S). in orice caz, in final se va dispune de datele ca re permit determina rea
timpilor de accelerație căutați.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
41
In Fig. 2.10 este arătată caracteristica V=f (t) pentru un autobuz urban de mare
capacitate, la care se observă că nu există un timp corespunzător atingerii vitezei de 100 km/h,
deși calitățile de accelerare apreciate p rintr-o valoare medie a accelerației de demarare sunt
relativ ridicate.
Pentru aprecierea dinamicității unei anumite trepte de viteze se efec tuează uneori
accelerări de la viteza minimă în treapta respectivă, pînă la viteza maximă sau egală cu 0,9 din
aceasta. Valoarea timpilor de acce lerare raportați în fișa de măsurare va fi constituită din
medierea valo rilor obținute la câte două măsurări efectuate în ambele sensuri ale tra seului de
încercare.

Fig. 2.10. Caracteristica de demarare v=f(t ) a unui autobuz de mare capacitate
3.3 Determinarea calităților de tracțiune
Cea mai completă descriere a ca lităților de tracțiune ale unui auto mobil o oferă
caracteristica de trac țiune, care reprezintă graficul de va riație a forței de tracțiune F, la roțile
moto are ale automobilului în funcție de viteza de deplasare V, in diferite trepte de viteze (Fig.
2.11).

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
42

Fig. 2.11 . Caracteristica de trac țiune f t=f(V) a unui automobil cu patru trepte de viteze

Obținerea caracteristicii de tracțiune pe cale experime ntală este o operație extrem de
laborioasă și costisitoare, realizabilă convenabil numai în con diții de laborator, cu ajutorul unor
standuri dinamometrice (Fig. 2.12 și Fig .2.13)
Determinarea prin încercări de parcurs a unor puncte ale caracte risticii de tracțiune se
face cu aju torul unei remorci dinamometrice a cărei rezistență la înaintare să poată fi variată
după voie. Aceasta repre zintă de fapt un autovehicul echipat cu dispozitive de frânare, care
permit variația continuă și lină a forței necesa re pentru tractare. Dispozitivele de frânare pot fi
mecanice, hidraulice sau electrice. Cele mai des utilizate sunt frîâânele electrice, care asigură
o mișcare stabilă pentru automobilul încercat. în lipsa unei re morci dinamometrice se poate
folosi un alt automobil a cărui masă totală să depășească pe cea a automobilului încercat, având
frine puternice și în stare perfectă de funcționare.
Forța de tracțiune se măsoară cu ajutorul unui dinamograf sau traductor de forță dispus
între cârligul de tracțiune al remorcii dinamome trice și cel al automobilului încercat care

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
43
tractează remorca. Pentru măsurarea vitezei de deplasare se utilizează un dispozitiv “roata a
5-a” sau vitezometre de bord etalonate. În timpul efectuării măsurărilor trebuie să existe
posibili tateta urmăririi permanente a valorilor simultane ale forței de tracțiune și vitezei de
deplasare a automobilului.
Stabilirea corelației între viteza de deplasare a automobilului și forța de tracțiune se
poate face în mai multe moduri.
O variantă posibilă este descrisă în cele ce urmează: se prestabilesc valori ale vitezei de
măsu rare în treapta de viteze respectivă, cuprinse între viteza corespunzătoare turației cuplului
maxim și 0,9 din viteza maximă, la intervale de ordinul a 5 km/h. Automobilul cu rem orca
dinamometrică se deplasează cu vi teza maximă și pedala de accelerație apăsată la cursa
maximă, după care se frânează remorca pînă ce viteza automobilului scade la prima valoare de
măsurare. După ce acest regim de deplasare se stabilizează (viteza tre nului ajunge uniformă),
se declanșează dispozitivele de înregistrare a forței de tracțiune (și eventual a vitezei de
deplasare). In continuare, menținând pedala de accelerație apăsată la cursa maximă, ,cu ajutorul
dispozitivului de frânare al remorcii se reduce viteza automobilului până la o nouă viteză de
măsurare și se înregistrează un al doilea grup de va lori corespondente. Se obțin astfel puncte
ale caracteristicii de tracțiune în treapta respectivă de viteze. Dacă măsurarea se efectuează în
treapta d e viteze cu demultiplicare maximă și cu viteză de deplasare minimă (în apropierea
turației cuplului maxim), se va obține forța de tracțiune ma ximă la cârlig corespunzătoare stării
de încărcare date.
Un alt parametru al calităților de tracțiune utilizat în aprecierea auto mobilului este forța
de tracțiune la cirlig la pornire , cu semnificație evidentă și care se determină de asemenea in
treapta de viteze cu demul tiplicare maximă, așa cum specifică STAS 6689/4 -75.
Determinarea forței de tracțiune în condiți i de laborator se face utilizînd un stand de
încercare cu rulouri, arătat schematic în Fig. 2.12.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
44

Fig. 2.12. Schema de principiu a unui stand cu rulouri pentru determinarea caracteristicii de tracțiune a
unui auto mobil .
Puterea dezvoltată la roțile mot oare ale automobilului se transmite prin frecare celor
două rulouri și este consumată prin frînarea arborelui A, cuplat cu rotorul frânei, cu ajutorul
căreia se poate determina momen tul M t de frânare a rulourilor. Pentru ca să rămână cu axa osiei
sale mo toare în planul vertical al axei arborelui A, automobilul se ancorează cu ajutorul unui
cablu la un punct fix P, astfel încât cablul să fie cuprins în planul orizontal ce conține axa osiei
motoare. Un dinamometru D permite măsurarea forței T din cablu.
Determinarea forței de tracțiune se poate face și prin măsurarea mo mentului M r
dezvoltat la roțile motoare. Acest moment dă naștere unui moment de reacțiune egal și de sens
contrar, care tinde să rotească car casa osiei motoare în sensul mișcării acelor de ceasornic,
având ca rezul tat descărcarea osiei din față. Momentul la roți rezultă din relația
Mr=(G 1—Z1) L (2.5)
în care:
G1 este încărcarea statică a osiei din față, determinată prin măsu rări anterioare;
Z1 este încărcarea osiei din față măsurată î n timpul de terminării cu dinamometre
adecvate;
L este ampatamentul automobi lului presupus de asemenea cunoscut.
Forța de tracțiune rezultă din relația:

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
45
Ft=M t/Rt+F r2 (2.6)
în care:
Rt este raza rulourilor;
Fr2 este rezistența la rulare a roților mo toare pe rulouri, care se poate calcula analitic
cunoscând coeficientul de rezistență la rulare pe rulou f determinat în prealabil sau luat din
tabele.
Prin varierea momentului de frânare Mt dezvoltat de sistemul de frînare al rulourilor se
modifică turați a nt a acestora și, odată cu aceasta, viteza V a automobilului. Pentru a elimina
influența alunecării dintre pneuri și rulouri viteza automobilului se va determina cu ajutorul
unor traductoare de turație montate 1a roțile motoare ale automobi lului încerca t.
În Fig. 2.13 este arătat pupi trul de comandă al unui stand de încercare cu rulouri în
timpul încercării unui autobuz TV.

Fig. 2.13
3.4 Determinarea rampei maxime
Rampa maximă ce poate fi urcată de un automobil este funcție directă de forța de trac –
țiune la roțile motoare și reprezintă concomitent un indicator al calităților de dinamică și
capacitate de trecere a unui auto mobil. Pentru determinarea valorii rampei maxime a unui

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
46
automobil este nevoie de un set de rampe artificiale, betonate, cu lungimea de cel pu țin trei ori
mai mare ca lungimea automobilului încercat șl avînd declivități diferite.
3.4.1 Determinarea forței de tracțiune la cârlig
Determinarea forței de tracțiune la cârlig urmărește punerea în evidență a forței
disponibile a autovehiculului pentr u tracțiune. încercarea se execută pe porțiuni de drum drept
cu pante longitudinale de maximum 0,5%.
Pentru realizarea probei, se utilizează următoarele traductoare și dispozitive de
măsurare, cu înregistrarea datelor în cadrul unui lanț de măsurare asista t de calculator:
 traductor de forță;
 traductoare de turație a roților motoare a autovehiculului tractor;
 dispozitiv pentru măsurarea continuă a vitezei absolute, montat pe
autovehiculul tractor.
Autovehiculului supus încercărilor i se atașează, prin interm ediul unui dispozitiv de
remorcare prevăzut cu traductor pentru determinarea forței de tracțiune, o remorcă de greutate
cel puțin egală cu greutatea autovehiculului tractor. în Fig. 2.14 se prezintă schematizarea
metodei de determinare a forței de tracțiun e la cârlig, Ftc.

Fig. 2.14 Schematizarea determinării forței de tracțiune la cârlig
Convoiul se pune în mișcare cu viteza maximă permisă de treapta cu raportul de
transmitere maxim realizat de transmisia autovehiculului tractor.
Pe timpul efectuării în cercărilor, se va evita pe cât posibil acționarea sistemului de
direcție. în cazul acționării acestuia, corectarea direcției de deplasare se va realiza iară a se
produce șocuri, smucituri etc.
Autovehiculul remorcat se frânează progresiv până la imobilizar ea acestuia și se apasă
pedala de accelerație a autovehiculului tractor astfel încât să se mențină nivelul turației
motorului la valoarea:

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
47
 turației corespunzătoare momentului maxim, în cazul în care autovehiculul
tractor este echipat cu transmisie mecanică ;
 turației corespunzătoare sarcinii maxime, în cazul în care autovehiculul
tractor este echipat cu transmisie hidrodinamică.
Se admit abateri de la valorile turațiilor menționate mai sus de maximum 200 rot/min.
Pe timpul efectuării încercărilor, se determi nă simultan valorile vitezei de deplasare a
autovehiculului tractor, vitezei roților motoare și a forței de tractare exercitată de acesta.
Efectuarea încercării se oprește în momentul imobilizării autovehiculului tractat.
Încercările se execută de trei ori , pentru același tip de teren și pentru aceeași valoare a
raportului total de transmitere, înregistrându -se variația în timp a forței de tractare la cârlig.
Folosind valorile determinate, se trasează graficele de variație ale forței de tractare la
cârlig f uncție de timp. Coeficienții de patinare a roților pe sol, notați cu corespunzători celor
trei încercări, se determină cu relația:
𝜎𝑖=𝑣0−𝑣
𝑣0 (2.7)
în care:
v – viteza de deplasare a autovehiculului tractor, în metri pe se cundă;
v0 – viteza roților autovehiculului tractor, în metri pe secundă.
Folosind valorile coeficienților de patinare calculate, se trasează graficele de variație
ale acestora funcție de timp, δ= δ (t).
Folosind valorile corelate din graficele trasate ant erior, se construiește, pentru fiecare
încercare, graficul de variație a forței de tractare la cârlig iuncție de coeficientul de patinare pe
sol, Ftc=F tc (δ).
Valoarea maximă a forței de tractare la cârlig, notată Ftc, pentru o singură încercare, se
determ ină ca valoare maximă a valorilor forțelor de tractare înregistrate.
Valorile finale ale celor 3 măsurători ale forței maxime de tractare la cârlig F i nu trebuie
să difere între ele cu mai mult de ±4%. În caz contrar, se efectuează încercări suplimentare.
Forța medie de tractare la cârlig, notată cu Ftc, se determină cu relația:
𝐹𝑡𝑐=1
3∑𝐹𝑚ă𝑠1
3 . (2.8)

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
48
Dacă direcția de măsurare a traductorului de forță nu este orizontală, atunci relația (2.8)
devine:
𝐹𝑡𝑐=1
3∑𝐹𝑚ă𝑠cos𝛼1
3 . (2.9)

unde α reprezintă unghiul format de direcția de măsurare a traductorului de forță cu
orizontala.
Măsurarea acestui unghi se poate realiza cu ajutorul unui clinometru electronic.
Înregistrarea continuă a vitezei de deplasare, a turației r oților motoare și a forței de
tracțiune la cârlig permite o analiză detaliată a procesului; pentru obținerea unor rezultate
concludente se impune acordarea unei atenții deosebite preciziei de măsurare a vitezelor,
precum și adoptării unor proceduri de lucr u care să reducă solicitările prin șoc ale traductorului
de forță (întinderea progresivă a cablului de remorcare, frânarea progresivă etc.)
3.5 Determinarea calităților de frânare
Realizarea unei frânări eficiente constituie o cerință importantă impusă autoveh iculelor
și poate fi privită sub două direcții mai importante:
 realizarea siguranței circulației în cazul deplasării pe drumuri publice, în
condiții de trafic;
 realizarea unei mobilități superioare la deplasarea în teren, prin scurtarea
spațiului și timpul ui necesar reducerii vitezei în apropierea obstacolului
(natural sau artificial) care trebuie trecut, aceasta contribuind la mărirea
vitezei medii de deplasare.
Datorită importanței majore pentru siguranța traficului pe care o au parametrii de
frânare ai a utomobilelor, aceștia au făcut obiectul unor reglementări prin standard cu
aplicativitate pe plan mondial (Regulamentul nr. 13 al C.C.E. al O.N.U.).
3.5.1 Parametrii de apreciere a calităților de frânare
Frânarea constituie un proces complex la care își aduc con tribuția componentele unui
sistem ce cuprinde:
 factorul uman;
 sistemul de frânare;

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
49
 terenul pe care se realizează frânarea.
Deși spațiul de frânare constituie parametrul cel mai important de caracterizare a
intensității procesului de frânare, totuși aces ta nu asigură o descriere fenomenologică și
cantitativă exhaustivă.
Acest lucru reiese clar din analiza diagramelor prezentate în Fig. 2.15 în care s -a redat
grafic variația în timp a forței aplicate elementului de comandă a sistemului de frânare
(diagram a de sus), precum și modul de variație în timp a decelerației autovehiculului.

Fig 2.15 Parametrii procesului de frânare

Originea axei timpului pentru cele două diagrame o constituie momentul în care începe
acționarea pedalei de frână.
Timpul total de f rânare, tf, reprezintă timpul scurs din momentul începerii acționării
pedalei de frână și până în momentul imobilizării autovehiculului. Din analiza celei de -a doua
diagrame rezultă că în timpul tcf , datorită creșterii forței de frânare, are loc o creșter e
corespunzătoare a decelerației.
Totodată, se poate constata existența unui decalaj (notat – timp de răspuns inițial) între
momentul acționării organului de comandă și momentul în care începe efectiv frânarea, această
întârziere datorându -se inerției sist emului de frânare. Spațiul parcurs în acest interval de timp
efectiv de frânare (notat tfa) reprezintă spațiul de frânare.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
50
Datorită complicării excesive a calculelor ce trebuie executate pe baza diagramei reale
care descrie evoluția parametrilor procesului de frânare (fapt datorat alurei complexe de variație
a forței de acționare și a decelerației), s -a procedat la schematizarea prezentată în Fig.2.16.

Fig 2.16 Schematizarea procesului de frânare
Conform acestei schematizări, procesul de frânare cuprinde două etape distincte:
 timpul convențional inițial de răspuns, cu durata ta ; în acest interval de timp
, autovehicul își continuă deplasarea cu viteza inițială V\ ;
 timpul convențional de frânare, cu durata tp ; în acest interval de timp
mișcarea autove hiculului este uniform încetinită cu decelerația am ,
considerată constantă.
Această schematizare introduce erori de maximum 6,5% față de situația reală, eroare
pe deplin acceptabilă pentru aplicațiile curente.
Între parametrii externi ai procesului de fr ânare (spațiul de frânare S> [m], timpul de
frânare tp [s] și decelerația pe timpul frânării, am) există următoarele relații de legătură:

𝑎𝑚=𝑣𝑖2
2(𝑣𝑖×𝑡𝑓−𝑆𝐹)⁡[𝑚
𝑠2⁄] (2.10)

unde v, reprezintă viteza inițială a auto vehiculului, în m/s;
𝑡𝑅=2(𝑆𝐹−𝑣𝑖×𝑡𝐹)
𝑣𝑖⁡[𝑠] (2.11)

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
51

Dintre acești parametri, pot fi determinați experimental timpul de frânare și spațiul
necesar pentru oprirea autovehiculului.
3.5.2 Condițiile de efectuare a înc ercărilor
Încercările de determinare a parametrilor de frânare se execută pe porțiuni de șosea
(pistă) rectilinii, cu pante de maximum 0,5%. O atenție deosebită trebuie acordată
acoperământului, care trebuie să fie neted, uscat și curat (fără praf, urme de pământ, pietriș sau
nisip).Temperatura aerului pe timpul încercărilor trebuie să fie cuprinsă în limitele
+5°C…+25°C. Viteza vântului trebuie să fie inferioară valorii de 3 m/s.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
52
5 Dispozitivul experimental
Parametrul cel mai uzual, care este măsurat inc ă din secolul al 17 -lea cu dispozitivul de
tip „roata a 5 -a” îl constituie distanța parcursă.
Alt parametru care poate fi măsurat pe timpul încercărilor îl constituie spațiul de frânare
SF, precizia impusă la măsurarea spațiului fiind de ±2,5%.
Tot cu aj utorul acestui dispozitiv se determină viteza inițială,viteza maximă, viteza
medie, viteza minimă a autovehiculului.
Măsurarea timpilor de accelerare se poate face tot cu dispozitivul de tip „roata a 5 -a”.
Determinarea rampei maxime este o altă măsurato are ce se poate face cu acest
dispozitiv.
Determinarea forței de tracțiune la carlig se poate face tot cu dispozitvul de tip „roata a
5-a”.
Acest dispozitiv constă dintr -o roată atașată autoturismului; roata este apăsată pe calea
de rulare de un sistem pro priu de suspensie. Turația roții este măsurată cu ajutorul unor senzori
inductivi sau optici.
Modul de montare a dispozitivului tip „roata a 5 -a" este prezentat în Fig. 3.1, Fig. 3.2,
Fig. 3.3, Fig. 3.4, Fig. 3.5

Fig 3.1

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
53

Fig 3.2

Fig 3.3

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
54

Fig 3.4

Fig 3.5

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
55
Forța de acționare a organului de comandă (pedală, levier, manetă etc.) se măsoară cu
ajutorul unor traductoare de forță, cu o precizie de ±3%.

.În prezent exista mai multe tipuri de instrumente de masură care au la baza dispozitive
de tip „ro ata a 5 -a” .
Exemple se pot vedea în imaginile de mai jos.
În Fig 3.6, respectiv Fig 3.7 sunt prezentate așa -numitele roți pentru măsurat distanțe.
Acestea au un domeniu mare de aplicabilitate, de la măsurat suprafețe interioare , la
grădini și alte spați i deschise.
În funcție de scopul utilizării, există roți de măsurat lungimi cu diametre cuprinse între
8 și 28 de inch.
Roțile cu diametre mici sunt folosite pentru măsuratori interioare, diametrul necesar al
roții crescând cu cât devine mai accidentat te renul .

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
56

Fig 3.6 Fig 3.7

Fig 3.7 Fig 3.9
Dispozitiul experimental este prezentat in Fig 3.10 și are urmatoarele componente:
 cadru se susținere;
 sistem de tensionare;
 roată de bicicletă;
 cyclo -computer

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
57

Fig 3.10 Dispozitivul experimental
Cadrul se susținere este format din țevi metalice ( 1) care vin prinse de o furcă de
bicicletă (3) .
Furca este din aluminiu și tevile sunt subțiri pentru a avea o greutate cât mai mică.
Sistemul de tensionare este prezent sub forma unui telescop (2) și are rolul de a ține
roata pe calea de rulare.
S-a optat pentru o roata de bicicletă din aluminiu (4), cu diametrul de 26 inch.

Fig 3.11

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
58

Fig 3.12

Cyclo -computerul (Fig 3.12) citește impulsurile generate de un magnet (1 din Fig
3.11) cand trece prin dreptul unui senzor ( 2 din Fig 3.11) montat pe furca bicicletei . La
instalarea cyclo -computer ului, trebuie introduse niște date, în funcție de dimensiunea roților,
care îi vor spune computerului cum să calculeze viteza și distanța de fiecare dată când magnetul
trece prin senzor. Cele mai multe diagrame sunt corecte, într -un interval de cinci proce nte.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
59

6 CONCLUZII

A 5-a roată este folosita ani de zile în testele pentru autovehicule. Aceasta este atașată
de bara de protecție din spate, fiind remorcată de vehicul. Atașamentul reduce rotația relativa
dintre autovehicul și axele roții.
Un senzor opti c atașat la axa roții citește viteza unghiulara.
Cunoscând diametrul roții si presupunând ca aceasta nu aluneca, se poate determina
viteza autovehiculului.
De obicei, a 5 -a roata se folosește în testarea performanței sistemului de frânare, pentru
a masur a coeficientul de frecare dintre cauciucuri și suprafața drumului, acelerația
autovehicului, etc. Desigur, în aceste aplicații, vehiculul trebuie sa mearga în linie dreapta.
De asemenea, alți senzori, precum acccelerometrele și giroscoapele, sunt instalat e pe
vehicule pentru a obține informații despre comportamentul lor dinamic.

Masurarea cu un dispozitiv de ti p „roata a 5 -a”
60

7 Bibliografie

[1] M.Untaru, etc. Dinamica autovehiculelor pe roți, EDP București 1981
[2] T Urdăreanu , etc. Propulsia și circulația autovehicolelor cu roții, Ed. Șt. Enc.Buc .
1987
[3] M. Mitschke, Dynamik der Kraftfahryeuge, Springer -Verlag Berlin 1988
[4] T.D.Gillespie, Fundamentals of vehicle dynamics SAE 1992
[5] A.Cipleu, Îndrumător pentru lucrări de laborator la dinamica autovehiculelor,
Eurobit Timișoara 2001
[6] C.Canudas -De-Wit, etc. Dyinamic Friction Models for Road/ Tire Longitudinal
Interaction, Vehicle System Dynamics 2002
[7] http://www.analog.com/
[8] http://www.amo -gmbh.com/
[9] http://www.gmheng.com/fifth%20wheel.htm
[10] http://www.heidenhain.com/
[11] http://www.linkeng.com/index.htm
[12] http://www.pegasem.com/
[13] http://www.peiseler -gmbh.de/
[14] https://pdfs.semanticscholar.org /
[15] http://www.icontrolpollution.com/
[16] https://www.wikipedia.org/