Sisteme de siguranță activă și studiul dinamicii autoturismului [625545]

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ INDUSTRIALĂ ȘI MARITIMĂ
PROGRAMUL DE STUDII: AUTOVEHICULE RUTIERE
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: I.F.R.

PROIECT DE DIPLOMĂ

SISTEME DE SIGURANȚĂ ACTIVĂ ȘI ASISTENȚĂ
A CONDUCĂTORULUI AUTO , STUDIUL DINAMICII
AUTOTURISMULUI AUDI A4 B8 AVANT 2.0 TDI

Coordonator i științific i:
Prof. Univ. Dr. Ing. MANEA Teodora Adriana
Prof. Univ. Ec. Dr. Ing. MANEA Laurențiu Claudiu

Absolvent: [anonimizat]
2020

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 1

Sisteme de siguranță activă și studiul dinamicii autoturismului
Audi A4 B8 Avant 2.0 TDI

Rezumat
Prezenta lucrare cuprinde un studiu al sistemelor de siguranță și de asistență a conducătorul ui
auto, implementate de inginerii companiei Audi, la bordul automobilelor A4 B8 precum și al
performanțelor dinamice ale acestui model.
Audi A4 B8 se remarcă față de modelul precedent prin design, sportivitate, calitate, digitalizare
și variabilitate. F inisajele interioare de calitate superioară, tehnologiile noi integrate și volumul generos
al portbagajului, oferă pasagerilor posibilități generoase și flexibile de transport.
A4 B8 s -a remarcat în scurt timp de la lansare, pentru standardele de calitate atinse, oferind un
echilibru foarte bun între confort, spațiu, sportivitate și eleganță, fiind poziționat în aceeași plajă de
preț, dotări și caracteristici cu modelele rivale BMW seria 3 și Mercedes C -Class.
Concurența aprigă dintre cei trei producăto ri a determinat inginerii de la Audi să dovedească
faptul că pot concura cu orice producător de automobile din lume.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 2

Cuprins
1. Scurt istoric Audi 3
1.1. Modele Audi 80/A4 produse de -a lungul timpului 4
2. Calculul dinamic al autoturismului Audi A4 B8 Avant 12
2.1 Generalități 12
2.2 Calculul de tracțiune 12
2.2.1 Dimensiunile constructive ale automobilului 12
2.2.2 Poziția centrului de greutate și încărcarea pe punți 14
2.2.3 Determinarea caracteristicii externe a motorului 17
2.2.4 Determinarea rapoartelor de transmitere ale cutiei de viteze 19
2.2.5 Determinarea vitezelor pentru fiecare treaptă de viteză 20
2.2.6 Bilanțul de tracțiune și de putere 21
2.2.7 Caracteristica forței și a puterii la roată 28
2.2.8 Caracterist ica dinamică 30
2.2.9 Determinarea accelerației 32
2.3 Calculul la frânare al automobilului 36
2.4 Maniabilitatea și stabilitatea autovehiculului 38
2.4.1 Maniabilitatea automobilului 38
2.4.2 Stabilitatea autovehiculului 39
3. Sisteme de sigura nță activă integrate la bordul automobilului Audi A4 B8 Avant 42
3.1 Sistemul antiblocare a roților în timpul frânării – ABS 43
3.1.1 Evoluție s istemul ui ABS 44
3.1.2 Principalele componente ale sistemului ABS 46
3.1.3 Principiul de funcționare al sistemului de frânare cu ABS 46
3.2 Sistemul de control electronic al stabilității – ESP 48
3.2.1 Evoluția sistemului ESP 48
3.2.2 Compunerea sistemului ESP 49
3.2.3 Modul de funcționare al sistemului ESP 51
3.3 Sistemul de control automat al vit ezei și distanței – ACC 55
3.4 Sistemul de asistență la frânarea de urgență Audi Braking Guard 56
4. Sisteme de asistență a conducătorului auto integrate la bordul automobilului Audi A4 B8
Avant 58
4.1 Sistemul de asistență la unghiul mort Audi Side A ssist 58
4.2 Sistemul de avertizare la părăsirea benzii de circulație Lane Departure Warning 60
4.3 Sistemul de asistență activă la părăsirea involuntară a benzii de circulație Audi Active
Lane Assist 61
4.4 Sistemul de asistență pasivă la parcare Au di Park Assist – PDC 61
4.5 Sistemul de asistență la schimbarea fazelor – HBA 63
5. Sisteme de asistență disponibile pe platforme Audi, care for fi integrate pe platforma A4 B8 65
5.1 Sistemul Audi Pre Sense City 65
5.2 Sistemul de asistență la bloc ajele de trafic – Audi Traffic Jam Assist 66
5.3 Sistemul de asistență activă la parcare – PLA 67
5.4 Sistemul de recunoaștere a indicatoarelor de circulație – TSR 69
5.5 Sistemul de asistență cu vedere nocturnă – Audi Night Vision 70
5.6 Sistemul de faruri inteligente cu matrici led – Audi Matrix LED 72
5.7 Instrumentele de bord – Audi virtual cockpit 74
6. Sisteme pasive de siguranță integrate pe platforma A4 B8 76
6.1 Centuri de siguranță cu pretensionare 76
6.2 Sistemul de airbag -uri 77
6.3 Tetierele active 79
6.4 Sistemul de suspensie adaptivă predictivă – Audi Predictive Suspension 80
7. Concluzii 83
8. Bibliografie 84

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 3

1. Scurt istoric Audi

La 29 iunie 1932, patru companii producătoare de vehicule din Saxonia, Audi, DKW, Horch și
Wanderer au fuzionat, form ând grupul Auto Union AG cu sediul în Chemnitz, noul concern deservind
astfel toate segmentele de piață, de la motociclet e ușoare, pâ nă la limuzin ele de lux1.

Fig. 1.1 – Schița unui automobil de curse Auto Union, 1932

În 1936, conducerea concernului Auto Union, care p ână atunci își avea sediul î n Zschopau, s -a
instalat întro nouă clădire administrativ ă situată în Chemnitz. Odat ă cu dezvoltarea ș i produc ția de
autovehicule militare, Auto Union a devenit , la mijlocul anilor 30, unul dintre principalii furnizori de
autovehicule ai armat ei germane.
În luna mai 1940, după începerea celui de- al doilea r ăzboi mondial , produc ția de autovehicule
civile a fost sistată, Auto Union producând exclusiv vehicule militare.
După încheier ea războiului, din ordinul administraț iei militare sovietice stabilită în Germania,
uzinele Auto Union au fost demontate și preluate ca despăgubiri de ră zboi. Prin urmare, întregul
patrimoniu Auto Union a fost expropriat fără despăgubiri , culminând l a 17 a ugust 1948, cu radierea
din registrul comer țului a concernului Auto Union AG Chemnitz.
La 3 septembrie 1949, cu ajutorul unor credite acordate de guvernul bavarez și a ajutoarelor
acordate prin planul Marschall, s -a înființ at Auto Union GmbH , la Ingolstad t, devenit un nou
amplasament al industriei producătoare de automobile.

1 Sursa : http://www.audi.com/audi/aola/cr/about_audi_ag.html

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 4

În august 1950, pe poarta uzinelor Auto Union GmbH, au ieșit prime le automobil e produse de
compania germană, după război. Acestea erau limuzina DKW Meisterklasse F89 P ș i Karmann
Cabriolet cu patru locuri. Datorită faptului că la Ingolstadt nu existau capacități de producție suficiente,
Auto Union a preluat terenul firmei Rheinmetall -Borsig AG din Düsseldorf, unde s-au construit
automobilele DKW , până la sf ârșitul anului 1961.
La 24 aprilie 1958, Daimler -Benz AG a preluat majoritatea cotelor de participaț ie, de la Auto
Union GmbH, la insistențele magnatului Friedrich Karl Flick. Din acel moment , până la sf ârșitul
anului 1965, Auto Union GmbH a fost o filial ă a concernului Daimler -Benz din Stuttgart.
În vara anului 1959, a fost finalizată și și -a început producția, noua uzină de automobile din
Ingolstadt, care reprezenta la acel moment, unul dintre cele mai moderne facilități de produc ție din
Europa.
În decembrie 1964, c a urmare a in termedierii magnatului Friedrich Karl Flick, Volkswagenwerk
AG a preluat majoritatea acțiunilor Auto Union GmbH, la sfârș itul anului 1966, fabrica din Ingolstadt
devenind în î ntregime o filial ă a VW Group.

1.1 Modele Audi 80/ A4 produse de -a lungul timpului
La 26 noiembrie 1968, Auto Union a invitat distribuitorii ș i presa la teatrul de stat din Ingolstadt ,
unde a prezentat noul concept Audi 100. Cu acest nou model , conceput de directorul tehnic Dr.
Ludwig Kraus, Audi a pătruns pentru prima oară pe piața dedicată automobilelor de clasa medie-
superioară .

Fig. 1.2 – Audi 100 C1, 1968

Modelul Audi 100 a ajuns rapid cel mai bine vândut model, constituind baza unei noi genera ții
Audi, c e a asigurat viitorul mărcii Audi .

În vara anului 1972, directorul tehnic Dr. Ludwig Kraus a prezentat î n continuarea politicii de
tipizare noul Audi 80 (B1), bazată pe un propuls or OHC cu patru cilindri, preluat ulterior ș i de

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 5

concernul Volkswagen. Motorul dezvoltat de Audi a fost produs în cel mai mare număr de unități de
către concernul VW. Modelul Audi 80 a avut un imens succes , în decurs ul a ș ase ani, fiind produse și
comercializate, peste un milion de exemplare.

Fig. 1.3 – Audi 80 B1, 1972 -1978

În Septembrie 1978, Audi a prezentat o versiune reproiectată a modelu lui, Audi 80, bazat pe
platforma B2 (Tip 81). Spre deosebire de B1, noul model era disponibil și în versiunea cu patru
portiere fiind echipat cu motoare cu aprindere prin scânteie, cu sistem de injecție.

Fig.1.4 – Audi 80 B2, 1978 -1986

În toamna anul ui 1982, Audi NSU Auto Union AG a prezentat a treia generație a modelul ui Audi
100, cu denumirea intern ă C3. Datorită coeficientul ui de rezisten ță la î naintare redus Cx = 0,3, noul
Audi 100 a devenit sinonim ul construc ției progresist e.

În toamna anului 1986, AUDI AG a prezentat a treia generație a modelului Audi 80, denumit B3
pe plan intern. Noul Audi 80 a cărui caroserie era o caroserie complet zincat ă, beneficia de o garanț ie
împotriva coroziunii, de 10 ani. Cu un coeficient de rezistență îmbunătățit (Cx = 0,29), față de cel al
modelului Audi 100 C3, noul Audi 80 a demonstrat ș i el parametrii aerodinamici de top.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 6

După studii îndelungate, derulate pe parcursul a mai bine de 13 ani, inginerii de la Audi au reușit
să adapteze injecția directă de motorină utilizată până atunci numai la motoarele autocamioanelor, și la
motoarele cu aprindere prin comprimare pentru automobile.

Fig. 1. 5 – Audi 80 B3, 1986 – 1992

În combina ție cu turbina de supraalimentare, inginerii Audi au reușit să obțină un proces de
ardere cu pierderi extrem de mici, du când la un consum redus de combustibil.
În toamna anului 1989, modelul Audi 100 a fost prezentat cu motorul TDI cu cinci cilindri de 2,5 litri
la Salonul Auto de la Frankfurt.

În toamna anului 1991, modelul Audi 80 B 3, a fost restilizat, fiind comercializat începând cu
începutul anului 1992, sub numele Audi 80 B4 (Tip 8C). Modificările aduse noului model, față de cel
precedent, constau în ampatamentul mărit, rezervorul de combustibil, puntea spate și barele de
protecț ie complet reproiectate, un portbagaj mai încăpător, precum și utilizarea unor materiale de
calitate superioară la realizarea interiorului.

Fig. 1. 6- Audi 80 B4, 1991 -1996

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 7

Modelul Audi 80 B4, a reprezentat intrarea pe segmentul de piață a automobilelor din clasa
medie de lux, dominată până atunci de Mercedes -Benz și BMW. Pe piața europeană și în special pe
piața germană, modelul B4 a devenit foarte popular, având un succes imens.
Motorizările disponibile pe modelul B4, cuprindeau versiuni de motoare cu patru cilindrii în linie
(1.6, 1.6E, 1.8, 1.8E, 2.0 și 2.0E ), cinci cilindrii în linie (2.3E), două motoare noi V6 (2.6 și 2.8L) pe
benzină, precum și două motoare Diesel supraalimentate (1.9TD și 1.9TDI).

Prima generație a modelului Audi A4, este considerată ca fiind succesoarea modelului Audi 80
B4, producătorul german, continuând numerotarea internă cu B5.
Audi A4 B5 (Tip 8D), a fost produs începând cu anul 1994, pe platforma auto Volkswagen B,
utilizată și la a patra generație a modelului V olkswagen Passat.
Motorul era dispus longitudinal, iar ca și standard avea tracțiune față, în ciuda faptului că mulți
proprietari de A4 au optat pentru dotarea opțională de tracțiune integrală Quattro. Inițial A4 a fost
produs numai în varianta sedan cu pa tru uși, versiunea Avant fiind introdus ă un an mai târziu.

Fig. 1. 7 – Audi A4 B5, 1994 – 2001

Pe piața europeană era disponibilă o gamă largă de motoare pe benzină 1.6 -2.8L, dar și un
propulsor Diesel de 1.9L și 110CP, echipat cu noul sistem de injecție Pumpe Duse (pompă -injector),
dezvoltat de inginerii de la Volkswagen.
Audi A4 a fost primul automobil al Volkswagen Group echipat cu motorul 1.8L 20V, cu cinci
supape pe cilindru și cutia automată Tiptronic, căreia i s -a adăugat un convertor de cuplu, ca re îi oferea
conducătorului opțiunea de schimbare automată sau manuală a treptelor de viteză.
Modelul A4 B5 a schimbat imaginea companiei Audi, transform ând-o într-unul dintre liderii
producătorilor automobilelor de lux, alături de Mercedes -Benz și BMW .

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 8

La sfârșitul anului 2000 a fost lansat noul model A4 B6 (Tip 8E ), construit pe noua platformă
Volkswagen B , inspirat de varianta C5 a modelului Audi A6. Motorul de bază de 1.6L a rămas
neschimbat, însă celelalte motoare pe benzină au fost retrase sau îmb unătățite. Astfel, motorul 2.8L V6
a fost înlocuit cu motorul 2.0L în timp ce motorul 1.9 TDI a fost îmbunătățit ajungând la 130 CP, fiind
disponibil și cu versiunea Quattro.

Fig. 1. 8 – Audi A4 B6, 2000 – 2005

Motorul 1.8L 20V, a fost oferit în două v ariante noi cu 150 CP sau 180 CP, fiind cuplate la o
cutie de viteze standard cu șase trepte. Totodată, Audi oferea un nou motor pe benzină 3.0L cu 5
supape pe cilindru, realizat din aluminiu, fiind capabil să dezvolte 220 CP și un cuplu de 300 Nm.
Motorul 2.5 TDI V6 a fost și el îmbunătățit, dezvoltând 180 CP, fiind cuplat la o transmisie
Quattro, cu distribuția egală a cuplului (50:50) și reglabilă (25:75 sau 75:25), ca echipare standard.
Pentru modelele cu tracțiune față, Audi oferea un nou sistem de t ransmisie variabilă (CVT),
realizată de Luk, denumită Multitronic, aceasta înlocuind transmisia Tiptronic.
Noua cutie automată a fost foarte bine primit ă atât datorită greutății reduse, dar și a vitezei mare
de operare . Noua cutie era limitată la 31 0Nm, f iind considerată cea mai bună cutie automată din lume.

Modelul A4 B7, lansat la sfârșitul anului 2004, a beneficiat de multiple îmbunătățiri , deși încă
utiliza platforma Volkswagen B6 (PL46) , iar șasiul era un derivat al modelului B6 anterior . Noul A4
era echipat cu o gamă nouă de motoare, sistem de navigație, noul sistem ESP 8.0 de la Bosch,
manevrabilitate mult îmbunătățită și o nouă geometrie a suspensiilor.
Noul model era echipat cu variante noi de motorizare pe benzină 2.0TFSI și 3.2FSI V6, cu
injecție stratificată (Fuel Stratified Injection), a căror putere era de 200CP, respectiv 255CP. Cele două
motoare aveau patru supape pe cilindru, soluția constructivă cu cinci supape, fiind incompatibilă cu
sistemul de injecție directă stratificată FSI.
Motorul 2.0 TDI, a beneficiat pentru prima oară de tehnologia Pumpe Düse (PD) cu 16 valve, în
timp ce motorul 2.5 TDI a fost mărit la 3.0 TDI, având o putere de 204CP. Sistemul de tracțiune

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 9

integrală Quattro a rămas disponibil pentru toate versiunile de A4 B 7, cutia manuală cu cinci viteze
fiind înlocuită cu una cu șase trepte de viteză.

Fig. 1. 9 – Audi A4 B7, 2004 – 2008

Transmisia Multitronic a rămas disponibilă pentru versiunile cu tracțiune față, în timp ce
transmisia Tiptronic cu șase viteze este d isponibilă pentru modelele Quattro. Totodată, a fost lansată
cea de- a treia generație a sistemului Quattro , cu distribuți a asimetrică a cuplului față- spate (40:60)
fiind disponibil ă inițial doar pe modelul RS4 și mai târziu și pe Audi S4.
În anul 2007, A udi A4 B7 a primit premiul Top Safety Pick de la IIHS -HLDI2, datorită
multiplelor sisteme de securitate pe care le ofer ea, precum: ABS, ESP, airbag- uri laterale, sistemul de
tracțiune integrală Quattro , etc.

În luna august 2007, Audi a lansat primele fotografii ale n oului model A4 fabricat pe platforma
B8, o lună mai târziu, varianta Sedan fiind prezentat ă public ului la salonul auto de la Frankfurt .
Versiunea B8 Avant, a fost prezentat ă publicului la Geneva Auto Show di n martie 2008.
Audi A4 B8 are el emente comune cu Audi A5, dar față de modelul B7 anterior, puntea față a fost
mutată mai în spate, relativ la poziția motorului, fapt care a dus la o apăsare a motorului mai în spate,
masa totală distribuindu -se uniform pe toate cele patru roți.
Raportul s tatic relativ față- spate al modelului A4 B8 este de aproximativ 55:45, în funcție de varianta
de caroserie și grupul motopropulsor ales.
A4 B8 este mai lung cu 12 centimetri față de modelul B7, oferind mai mult spațiu în zona
picioarelor pentru ocupanții locurilor din spate. În ciuda creșterii dimensiunilor, masa totală a
autovehiculului a scăzut cu aproximativ 10%, portbagajul oferind un volum de 480 litri la versiunea
Sedan, respectiv până la 1430 de litri, pentru varianta Avant.

2 IIHS – Insurance Institute for Highway Safety – (Institutul de Asigurări pentru Securitatea Autostrăzilor ) este o
organizație științifică și educațională independentă, nonprofit, dedicată reducerii pierderilor materiale, deceselor, răniril or și
a distrugerii proprietăților, rezultate în urma accidentelor auto. HLDI – Highway Loss Data Institute (Institutul de Statistici
a Pierderilor de pe Autostrăzi) susține acțiunea IIHS prin studii științifice a datel or reprezent ate de pierderile umane și a
celor materiale, rezultate din asigurări, prin publicarea rezultatelor pierderilor după marc a și model ul auto .

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 10

Ambele variante de mot orizare 3.2L V6 benzină și diesel, cuplate la sistemul de tracțiune
integrală Quattro, au un raport de distribuție a cuplului de 40:60, raportul folosit anterior fiind de
50:50. Cuplul adițional aplicat roților din spate era utilizat pentru a imita comport amentul de
conducere al mașinilor cu tracțiune spate.

Fig. 1. 10 – Audi A4 B 8, 2008 -2016

Noul model A4 B8 a devenit în scurt timp recunoscut pentru standardele de calitate atins e la
data lansării, oferind un echilibru foarte bun între confort, spațiu, sportivitate și eleganț ă, fiind
poziționat în aceeași plajă de pr eț, dotări și caracteristici cu modelele rivale BMW seria 3 și Mercedes
C-Class. Concurența a prigă dintre cei trei producători a determinat inginerii de la Audi să dovedească
faptul că pot concura cu orice producător de automobile.
Audi A4 B8 a fost echipat cu o diversitate de motoare Otto și Diesel, cu cilindree cuprinsă
31798 3123cm− și puteri cuprinse între 118CP și 268CP , pentru motoarele cu aprindere prin scânteie,
respe ctiv cilindree de 31968 2967 cm− și puteri de 118 CP și 237CP, pentru motoarele cu aprindere
prin comprimare.
Datorită materialelor de calitate folosite, intervalele de service ale modelului A4 B8 au fost
extinse până la 30.000 km sau maxim doi ani.
Preocuparea permanentă a companiei Audi în ceea ce privește siguranța conducătorului auto, a
pasagerilor și a celorlalți participanți la trafic, se reflectă în numeroasel e sisteme de siguranță activă și
de asistență a conducătorului implem entate p e automobilele produse , cum ar fi : ABS , ESP, a sistență la
parcare (PDC), asistență la traficul din spate ( Rear Traffic Assist – RTA), tempomat adaptiv (Adaptive
Cruise Control – ACC), Braking Guard, asistență la traficul din oraș (City Pre Sensse), asisten ță la
schimbarea benzii de mers ( Lane Change A ssist – LCA), asistență la unghiul mort (Audi Side Assist –
ASS), asistență la schimbarea fazelor ( High Beam As sist – HBA), t etiere și centuri active, s uspensie
adaptivă, v irtual cockpit , sistem de vedere pe ti mp de noapte ( Night Vision ), faruri adaptive
(Cornering Light) , interfață multimedia (Multi Media Interface – MMI), etc.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 11

Ultimul model de Audi A4 B9, prezentat publicului în luna septembrie 2015, la Salonul Auto de
la Frankfurt, este puțin mai mare decât predecesorul B8, dar mai ușor cu aproximativ 120kg.
Modelul B9 beneficiază de o paletă de șapte motoare, trei cu aprindere prin scânteie (1.4 TFSI,
2.0 TFSI și 3.0 TFSI) și patru cu aprindere prin comprimare (2.0TDI, 2.0 TDI Ultra, 3.0 TDI și 3.0
TDI Ult ra), având puteri cuprinse între 148CP și 260CP, pentru motorizările pe benzină, respectiv
134CP și 268CP, pentru motorizările Diesel.

Fig. 1.11 – Audi A4 B 9, 2016 – prezent

A4 B9 vine cu o serie de sisteme noi de asistență a con ducătorului auto, prec um: Audi P re Sense,
sistem ACC cu Stop & Go, Virtual cockpit, faruri cu Matrix Led , sistem de camere 360ș, Rear Traffic
Assist, sistem automat de parcare, etc.

În anul 2019 Audi a sărbătorit 25 de ani de la lansarea modelului A4, cel mai de succes mode l al
său. În cei 25 de ani de la lansare s -au produs 7,5 milioane de exemplare, fiind recunoscut ca cel mai
bine vândut model al uzinei din Ingolstadt.

Fig. 1.12 – 2019, sărbătorirea a 25 de ani de la lansarea primului A4

În anul 1975, primul an de fabricație, s -au vândut 272.052 exemplare, iar în 2018, Audi a
comercializat 344.586 exemplare, fiind considerat cel mai popular model Audi atât pe piața europeană,
cât și pe cea di n China.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 12

2. Calculul dinamic al autoturismului Audi A4 B8 Avant

2.1 Gener alități
Dinamica autovehiculelor are ca obiectiv studiul mișcării autovehiculelor, stabilind legătura
dintre forțele ce acționează asupra autovehiculelor și parametrii deplasării acestora. Calculul dinamic
și de tracțiune are ca scop determinarea parametr ilor principali ai motorului și transmisiei, care să
confere autovehiculului calitățile dinamice și performanțele stabilite prin tema de proiectare3.
În literatura de specialitate se regăsesc informații legate de organizarea generală, de modul de
dispunere al motorului și punții motoare, de organizare a transmisiei, pentru fiecare categorie de
autovehicule. Totodată sunt date principalele dimensiuni geometrice precum: greutatea utilă și
greutatea proprie, tipul sistemelor de direcție și frânare și tipul suspensiei.
În baza acestor informații se pot stabili principalele date inițiale necesare precum: organizarea
generală, dimensiunile geometrice, greutatea autovehiculului și repartizarea greutății pe punți, alegerea
roților și determinarea razei de rulare4.
Soluția constructivă a automobilului Audi A4 B8, prevede dispunerea longitudinal ă a motorului,
acesta fiind cuplat la două variante de sisteme tracțiune: față sau integrală Quattro.

2.2 Calculul de tracțiune
2.2.1 Dimensiunile constructive ale automob ilului
Distanța dintre două planuri verticale, perpendiculară pe axa longitudinală a autovehiculului și
tangent ă la punctele extreme ale acestuia în față, respectiv în spate reprezintă, lungimea
autovehiculului aL.
Distanța dintr e două planuri verticale, paralele cu planul longitudinal de simetrie al
autovehiculului și tangentă la punctele extreme ale acestuia, reprezintă lățimea autovehiculului l.
Distanța dintre planul de bază și un plan orizontal tangent la partea superioară a autovehiculului ,
fără încărcătură reprezintă înălțimea autovehiculului H .
Distanța dintre axele geometrice ale punților autovehiculului reprezintă ampatamentul L , în timp
ce distanțele dintre planele mediane ale roților care aparțin aceleiași punți reprezintă ecartamentul
roților din fațăfE, respectiv ecartamentul roților din spate sE.

3 Sursa: https://www.scribd.com/document/322354063/Calcul -Dinamic -autovehicul -motor -50-Kw
4 Sursa: https://www.scribd.com/doc/157286398/Dinamica -Autovehiculelor -proiect

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 13

Consola față fC reprezintă distanța dintre planul vertical care trece prin axul roților din faț ă și
punctul cel mai avansat al autovehiculului, i ar consola spate sC, reprezintă distanța dintre planul
vertical ce trece prin axul roților din spate și punctul cel mai din spate al acestuia.
Capacitatea de trecere a unui autoveh icul reprezintă capacitatea acestuia de a se deplasa pe
drumuri desfundate și în teren fără drumuri amenajate, precum și capacitatea de a trece peste anumite
obstacole verticale sau șanțuri.
Caracteristicile geometrice ale capacității de trecere sunt: lumina sau garda la sol c, reprez entată
de distanța verticală dintre partea cea mai de jos a șasiului complet încărcat și planul de susținere;
Raza longitudinală de trecere lρ, este reprezentată de raza suprafeței cilindrice tangent ă la roțile
din față, roțile din spate și punctul cel mai de jos al autovehiculului, situat între punți;
Raza transversală de trecere tρ, reprezintă raza suprafeței cilindrice tangentă la suprafețele
interioare ale pneurilor aceleiași punți și punctul situat cel mai jos, al autovehiculului;
Unghiul de trecere față, sau unghiul de atac lαși unghiul de trecer e spate sau unghiul de
degajare, sunt reprezentate de unghiul maxim dintre planul de sprijin și planu l înclinat tangent la
pneurile roților din față, respectiv din spate și caroseria autovehiculului, astfel încât nici un punct rigid
al autovehiculului să nu se situeze sub acest plan.

Fig. 2.1 – Dimensiuni le principale ale automobilului Audi A4 B8 Avant

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 14

Calculul dinamic se realizează pentru automobilul Audi A4 B8, ai cărui parametri, furnizați de
producător, sunt următorii:
Caracteristici dimensionale generale
Dimensiuni L × l × H 4721 x 1841 x 1495 mm
Ampatament 2805 mm
Consolă față 883 mm
Consolă spate 1033 mm
Garda la sol 100 mm suspensie sport (1BE)
Ecartament față 1564 mm
Ecartament spate 1551 mm
Masa autovehiculului 1600 kg
Masa maximă autorizată 2165 kg
Masa maximă pe puntea față 1090 kg
Masa maximă pe puntea spate 1190 kg
Sarcina utilă 565 kg
Volum portbagaj 490 – 1430 L
Capacitate rezervor 65 L
Viteza maximă 210 km/h (limitată electronic)
Accelerație 0 -100 km/h 9,6 s
Dimensiune anvelope 225/50 R17
Diametru de bracaj 11,5 m
Tip motor CAGA
Combustibil Motorină (Diese l)
Emisii CO 2 (Euro 5) 120 g/km
Număr cilindri 4 în linie
Capacitate cilindrică 1968 cm3
Număr supape 16
Alezaj 81 mm
Cursa 95,5 mm
Putere maximă la 4200 rpm 143 CP
Cuplu maxim la 1750 -2500 rpm 320 Nm
Raport de compresie 16,5
Tip sistem de injec ție Common Rail (rampă comună)
Cutie de viteze Manuală, cu 6+1 rapoarte
Model cutie de viteze LLN
Tabelul nr.1

2.2.2 Poziția centrului de greutate și încărcarea pe punți
Greutatea autovehiculului reprezintă suma tuturor greutăților mecanismelor și a agregatelor din
componența acestuia, precum și greutatea încărcăturii. Cunoscând din datele tehnice masa proprie a
automobilului 0m 1600kg= și masa utilă um 550kg,= se poate calcula masa automobilului încărcat
a u0m m m 550 1600 2150kg=+=+ = (2.1)
Pe baza valorilor maselor calculate anterior , se calculează greutatea automobilului aG, greutatea
utilăuG și greutatea proprie0G, cu ajutorul relațiil or:
aaG m 10 2150 10 21500N 2150daN;= ⋅= ⋅= = (2.2)
uuG m 10 550 10 5500N 550daN;= ⋅= ⋅= = (2.3)

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 15

00G m 10 1600 10 16000N 1600daN.= ⋅= ⋅= = (2.4)
Se consideră că masa autovehiculului este situată în centrul de greutate al acestuia, aflat în planul
vertical și care trece prin axa longitudinală de simetrie a autovehiculului. Poziția centrului de greutate
se calculează cu ajutorul coordonatelor longitudinale a și b și înălțimea gh.
.

Fig. 2.2 – Poziția centrului de gre utate a automobilului Audi A4 B8 Avant

Poziția centrului de greutate se poate determina cu ajutorul calculului analitic al coordonatelor
centrului de masă. În baza literaturii de specialitate, se adoptă a0,50,L= raport corespunzător s oluției
,,totul în față" , pentru un automobil încărcat, unde L = 2805 mm, reprezintă ampatamentul vehiculului.
Cu ajutorul relației anterioare putem calcula distanța: a = L · 0,5= 2805 · 0,5 = 1402,5 mm (2.4)
Cunoscând că L – a = b rezultă că b = 2805 – 1402,5 = 1402,5 mm , (2.5)
iar raportul b 1402,50,5L 2805= = (2.6)
În relațiile ant erioare, a și b reprezintă coordonatele centrului de greutate ale autoturismului
încărcat, aflate în plan longitudinal. Cu ajutorul acestor coordonate, se determină greutatea și masa pe
puntea spate și puntea față prin intermediul următoarelor relații:
a
22G a 2150 1402,5G 1075daN m 1075kg.L 2805⋅⋅= = = ⇒= (2.7)
a
11G b 2150 1402,5G 1075daN m 1075kg.L 2805⋅⋅= = = ⇒= (2.8)
Prin însumarea celor două mase 12m m 1075 1075 2150kg,+= + = (2.9)
reiese că raportul a0,5L= adoptat în calculele anterioare este identic cu cel utilizat de constructor.
Întrucât masele autoturismului, furnizate de către producător, fără încărcătură, au valorile:

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 16

1m 1075kg= și 2m 1075kg,= se pot calcula rapoartele a
L, respectiv b
L, ale autoturismului fără
încărcătură, obținându- se: 2
aG L 1075 2805 a 1402,5a 1402,5mm 0,5;G 2150 L 2805⋅⋅= = = ⇒= = (2.10)
b 1402,5b L a 2805 1402,5 1402,5mm 0,5.L 2805=−= − = ⇒ = = (2.11)
Determinarea înălțimii centrului de greutate ghse realizează prin aceeași metodă, adoptând
valoarea raportului gh0, 2.L= În baza acestui raport, se calculează înălțimea centrului de greutate al
autoturismului încărcat : gh 0,2 L 0,2 2805 561 mm= ⋅= ⋅ = și gh 0,25 L 0,25 2805 701,25 mm= ⋅= ⋅ =
pentru automobilul fără încărcătură.
Funcție de greutatea repartizată pe punți, se poate determina masa ce revine unui pneu, utilizând
relațiile: pneuri punte față: 1
pf rfd rfsG 1075G 537,5daN m m 537,5kg,22= = = ⇒== (2.12)
unde rfdmși rfsmreprezintă masa pe roata față dreapta, respectiv masa pe roata față stânga;
– pneuri punte spate: 2
ps rsd rssG 1075G 537,5daN m m 537,5kg,22= = = ⇒== (2.13)
unde rsdmși rssmreprezintă masa pe roata spate dreapta, respectiv masa pe roata spate stânga.
Automobilul este echipat cu pneuri de tip 225/50/R17, având următoarele dimensiuni:
– lățimea secțiunii maxime = 225 mm;
– înălți mea flancului = 50 mm ;
– diametru jantă = 432 mm;
– diametru exterior anvelopă = 657mm ;
– indice de încărcare – 98 kg = 750kg ;
– viteza maximă admisă = 300 km/h .
Pentru realizarea calculelor de dinamică ale autovehiculului, este necesară cunoașterea razei de
rulare, care se apreciază analitic în funcție de raza nominală a roții și un coeficient de deformare.
Coeficientul de deformare λ depinde de presiunea din pneu și are valorile:
– λ = 0,930 – 0,935 pentru pneuri cu presiuni mai mici de 600 Kpa;
– λ = 0,945 – 0,950 pentru pneuri cu presiuni mai mari de 600 Kpa.
Pentru calcule am adoptat: λ = 0,934. Raza roții libere se calculează în raport cu diametrul
exterior și are valoarea: 0D 657r 328,5mm.22= = = (2.14)
Raza de rulare se determină cu relația: r0r r 0,934 328,5 306,82mm=λ⋅ = ⋅ = (2.15)

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 17

Mișcarea autovehiculului este determinată de mărimea, direcția și sensul forțelor active și a
forțelor de rezi stență ce acționează asupra acestuia. Definirea condițiilor de autopropulsare precede
calculul de tracțiune, împreună condiționând performanțele automobilului.

2.2.3 Determinarea caracteristicii externe a motorului
Performanțele dinamice și de tracțiune ale automobilului sunt determinate de caracteristica
externă a motorului și anume de parametrii principali ai caracteristicii externe, aceștia fiind:
– puterea maximă – maxP;
– turația corespunzătoare puterii maxime –
maxPn;
– momentul maxim – maxM ;
– turația momentului maxim –
maxMn ;
– consumul specific – ce;
– consumul orar – hC;
Pentru evaluarea analitică se utilizează în calcul, polinomul incomplet de gradul 3:
23
e max
pp pnn nPPnn n  = ⋅ α⋅ +β⋅ +γ⋅       și 2
n
ep
ppP nnM 9550 MP nn  = ⋅ = ⋅ α+β⋅ +γ⋅    (2.16)
unde: – Pe – puterea efectivă;
– Me – momentul efectiv;
– np – turația puterii nominale;
– Pn – puterea nominală.
Coeficienții α, β și γ se pot determina cu a jutorul relațiilor: e
e3 4k;2 (1 k )−⋅α=⋅− e
e2k;2 (1 k )⋅β=⋅−
e1
2 (1 k )γ=−⋅−, unde: M
e
nnkn= ⇒ coeficientul de elasticitate al motorului.
Pe baza datelor oferite de către producător, se poate determina coeficientul de elasticitate al
motorului: M
e
nn 2200k 0,524n 4200= = = (2.17)
Cunoscând coeficientul de elasticitate al motorului, putem calcula și coeficienții α, β și γ:
()()3 4 3 4 0,5240,942 1 2 1 0,524−⋅ −⋅= = =⋅− ⋅−e
ek
kα (2.18)
()()2 2 0,5241,122 1 2 1 0,524⋅⋅= = =⋅− ⋅−e
ek
kβ (2.19)

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 18

()()111, 062 1 2 1 0,524= −= − = −⋅− ⋅−ekγ
(2.21)

În vederea verificării corectitudinii calculelor, se însumează cei trei coeficienți α, β și γ, valoarea
obținută trebuie să fie egală cu 1: α + β + (−γ) = 1 → 0,94 + 1,12 −1,06 = 1
Consumul specific poate fi determina t cu ajutorul relației: max
min= ⋅e
eMccM [g/kWh], având în
vedere că minc 230 280[g / kWh]= ÷ pentru MAC.
n [rpm ] Pe [kW] Me [daNm] ce [g/kWh] Ch [kg/h]
800 22,30 28,88 254,89 5,68
900 25,45 29,30 251,18 6,39
1000 28,66 29,70 247,84 7,10
1100 31,92 30,06 244,84 7,81
1200 35,20 30,39 242,16 8,53
1300 38,52 30,69 239,78 9,24
1400 41,84 30,96 237,69 9,95
1500 45,18 31,20 235,87 10,66
1600 48,51 31,41 234,30 11,37
1700 51,84 31,59 232,99 12,08
1800 55,14 31,74 231,92 12,79
1900 58,41 31,85 231,08 13,50
2000 61,65 31,93 230,48 14,21
2100 64,84 31,99 230,10 14,92
2200 67,97 32,01 229,94 15,63
2300 71,04 32,00 230,01 16,34
2400 74,03 31,96 230,31 17,05
2500 76,94 31,89 230,83 17,76
2600 79,76 31,78 231,57 18,47
2700 82,48 31,65 232,56 19,18
2800 85,09 31,48 233,78 19,89
2900 87,58 31,29 235,25 20,60
3000 89,94 31,06 236,97 21,31
3100 92,16 30,80 238,96 22,02
3200 94,24 30,51 241,23 22,73
3300 96,16 30,19 243,79 23,44
3400 97,92 29,84 246,67 24,15
3500 99,51 29,45 249,88 24,86
3600 100,91 29,04 253,45 25,58
3700 102,12 28,59 257,39 26,29
3800 103,13 28,12 261,76 27,00
3900 103,94 27,61 266,57 27,71
4000 104,52 27,07 271,88 28,42
4100 104,88 26,50 277,72 29,13
4200 105 25,90 284,17 29,84
Tabelul nr. 2

Cu valorile puterii efective eP, a momentului efectiv eM, a consumului specific ec și a
consumului orar hc, din tabelul anterior, s -a trasat diagrama caracteristicii externe a motorului din
anexa 2 .

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 19

2.2.4 Determinarea rapoartelo r de transmitere ale cutiei de viteze
Una dintre condițiile propulsării autovehiculelor este aceea că puterea dezvoltată de motor
trebuie să fie transmisă roților motoare ale acestuia. În timpul transmiterii fluxului de putere au loc și
anumite pierderi, datorate fenomenelor de frecare dintre organele transmisiei.
Randamentelor subansamblelor transmisiei pot fi determina te pe baza studiilor experimental e:
– cutia de viteze: cv0,97 0,98η= − în treapta de priză directă;
cv0,92 0,94η= − în celelalte trepte de viteză;
– reductor distribuitor: R0,91 0,94η= − ;
– transmisia longitudinală: tl0,99 0,995η= − ;
– transmisia principală: 00,92 0,94η= − pentru transmisii principale simple;
00,90 0,92η= − pentru transmisii principale duble.
Pentru următoarele calcule am adoptat valorile: cv0,98η= ; tl0,995η= ;00,92η=
Cu valoril e adoptate, randamentul transmisiei va fi: tr cv tl 0 0,98 0,995 0,92 0,9 η ηηη= ⋅⋅= ⋅ ⋅ = (2.22)
Raportul de transmitere al transmisiei principale se determină din condiția ca în priză directă
()cvni1= , autovehiculul să se deplaseze pe un drum orizontal având viteza maximă iar motorul să
funcționeze pe caracteristica de turație la sarcina totală.
v max r
tr 0 cvn 0 0 0
maxnr 3,14 4200 0,3068i i i i 1 i i 2, 26,30 v 30 59,72⋅⋅ ⋅⋅= ⋅ = ⋅= ⇒ = = =⋅⋅π
(2.23)

unde: maxV- viteza maximă a autovehiculului și v maxn – turația la viteza maximă.
Performanțele dinamice, independente sau simultane, se pot determina prin valoarea maximă a
raportului de transmitere obținut în fiecare treaptă a cutiei de viteze:
– accelerația maximă la pornirea de pe loc;
– panta maximă sau rezistența specifică a căii de rulare.
Când forțele la roată au valori maxime, motorul funcționează la turația momentului maxim iar
transmisia este cuplat ă în cel mai mare raport de transmitere, performanțele exprimate pr in forțele la
roată necesare, putând fi formulate ca valori maxime.
Autovehiculele cu o singură punte motoare vor avea: t max cv1 0i i i,= ⋅ iar cele cu tracțiune
integrală: t max cv1 R 0i i i i,= ⋅⋅ unde: cv1i- raportul de transmitere în prima treaptă a cutiei de viteze;
0i – raportul de transmitere al transmisiei principale;
Ri – raportul de transmitere al reductorului – distribuitor.
Raportul de transmitere în prima treaptă de viteze, se poate determi na prin intermediul relației :

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 20

max a r
cv1
max 0 trGr 0, 49 21500 0,3068i 4,97M i 320,01 2, 26 0,9⋅⋅ ⋅⋅= = =⋅⋅ ⋅ ⋅ψ
η (2.24)
Cunoscându- se numărul treptelor cutiei de viteze și luând în considerare faptul că raportul de
transmitere într -o treaptă oarecare de viteză k este dat de relația: 5 n1
cv1 q i 4,97 1,38,−= = = (2.25)
se pot determina rapoartele cutiei de viteze:
– treapta I – cv1i 4,97= ; (2.26)
– treapta I – cv1
cv2i 4,97i 3, 6;q 1, 38= = = (2.27)
– treapta I II – cv2
cv3i 3, 6i 2, 61;q 1, 38= = = (2.28)
– treapta IV – cv3
cv4i 2, 61i 1, 9;q 1, 38= = = (2.29)
– treapta a – V- a – cv4
cv5i 1, 9i 1, 38;q 1, 38= = = (2.30)
– treapta VI – cv5
cv6i 1, 38i 1.q 1, 38= = = (2.31)

2.2.5 Determinarea vitezelor pentru fiecare treaptă de viteză
Determinarea vitezelor se realizează pentru cazul în care, autovehiculul se deplasează pe un
drum orizontal iar aderența pneurilor este maximă. Se aleg două turații de funcționare stabilă a
motorului și se efectuează schimbarea treptelor de viteză. Timpul de schimbare al unei trepte de viteze
este de aproximativ 1 -3 secunde, timp în care viteza autovehiculului se micșorează datorită
rezistențelor întâmpinate la deplasare. Din acest motiv, viteza minim ă într -o treaptă superioară va fi
mai mică decât viteza maximă dintr -o treaptă inferioară. Într -o treaptă de viteză oarecare, viteza
autovehiculului se poate determina cu ajutorul relației: r
0 cvnrv [m / s],30 i iπ⋅⋅=⋅⋅ unde: n – turația
motorului , rr- raza de rulare a autovehiculului și cvi- raportul de transmitere al cutiei de viteze.
Cu ajutorul relației vitezei , se determină vitezele corespunzătoare pentru toate treptele cutiei de
viteze, centralizate în tabelul de mai jos :
n [rpm] Viteza [m/s]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
800 2,29 3,16 4,36 5,99 8,24 11,37
900 2,57 3,55 4,90 6,73 9,27 12,80
1000 2,86 3,95 5,45 7,48 10,30 14,22
1100 3,15 4,34 5,99 8,23 11,33 15,64
1200 3,43 4,74 6,54 8,98 12,36 17,06
1300 3,72 5,13 7,08 9,73 13,39 18,48

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 21

n [rpm] Viteza [m/s]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
1400 4,01 5,53 7,63 10,48 14,42 19,91
1500 4,29 5,92 8,17 11,22 15,45 21,33
1600 4,58 6,32 8,72 11,97 16,48 22,75
1700 4,86 6,71 9,26 12,72 17,51 24,17
1800 5,15 7,11 9,81 13,47 18,55 25,59
1900 5,44 7,50 10,35 14,22 19,58 27,01
2000 5,72 7,90 10,90 14,97 20,61 28,44
2100 6,01 8,29 11,44 15,71 21,64 29,86
2200 6,29 8,69 11,98 16,46 22,67 31,28
2300 6,58 9,08 12,53 17,21 23,70 32,70
2400 6,87 9,48 13,07 17,96 24,73 34,12
2500 7,15 9,87 13,62 18,71 25,76 35,54
2600 7,44 10,27 14,16 19,46 26,79 36,97
2700 7,72 10,66 14,71 20,20 27,82 38,39
2800 8,01 11,06 15,25 20,95 28,85 39,81
2900 8,30 11,45 15,80 21,70 29,88 41,23
3000 8,58 11,85 16,34 22,45 30,91 42,65
3100 8,87 12,24 16,89 23,20 31,94 44,08
3200 9,15 12,64 17,43 23,95 32,97 45,50
3300 9,44 13,03 17,98 24,69 34,00 46,92
3400 9,73 13,43 18,52 25,44 35,03 48,34
3500 10,01 13,82 19,07 26,19 36,06 49,76
3600 10,30 14,22 19,61 26,94 37,09 51,18
3700 10,58 14,61 20,16 27,69 38,12 52,61
3800 10,87 15,01 20,70 28,44 39,15 54,03
3900 11,16 15,40 21,25 29,18 40,18 55,45
4000 11,44 15,80 21,79 29,93 41,21 56,87
4100 11,73 16,19 22,33 30,68 42,24 58,29
4200 12,02 16,59 22,88 31,43 43,27 59,72
Tabelul nr. 3

Pe baza valorilor minime și maxime ale vitezei pentru fie care treaptă de viteză, din intervalul de
turații n = 2200 ÷ 4200 rot/mi n, s-a trasat diagrama ferăstrău , prezentată în anexa 2 .

2.2.6 Bilanțul de tracțiune și de putere
Bilanțu l de tracțiune reprezintă totalitatea forțelor ce acționează asupra autovehicul ului, când
acesta se află în mișcare rectilinie, pe un drum oarecare, având motorul la sarcina maximă, întro
treaptă oarecare de viteză, iar forța la roată echilibrează suma tut uror rezistențelor la înaintare
(rezistența aerului aR, rezistența la rulare rR, rezistența la demarare dR,și rezistența la urcarea pantei
pR): FR = R r + Rp + Ra + Rd + Rp (2.32)
Rezistența la rulare rR,reprezintă o forță cu acțiune permanentă, care apare în momentul rulării
roților pe calea de rulare și se opune sensului de deplasare al automobilului.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 22

Apariția rezistenței la înaintare este determin ată de frecările superficiale dintre pneu și calea de
rulare, deforma rea pneului și a căii de rulare, efectul d e ventuză produs de profil ele care au contur
închis pe banda de rulare, frecările din lagărele roții, etc.
Rezistența la rulare depinde de un număr mare de factori, cei mai semnificativi dintre aceștia
fiind: viteza de deplasare, presiunea aerului din pneuri, construcția pneurilor, forțele și momentele ce
acționează asupra roților.
În calculele de dinamică a autovehiculelor, rezistența la rulare este exprimată prin coeficientul
rezistenței la rulare f, care reprezintă forța specifică la rulare definită de relația: r
aRf,G cos=⋅α (2.33)
unde: rR− rezistența la rulare, f−coeficientul rezistenței la rulare, aG− greutatea automobilului ,
α− unghiul de înclinare longitudinală a drumului și aG cos⋅ α− componenta greutății normală pe
calea de rulare.
Pentru un drum de calitate, cu un unghi înclinare longitudinală 30α= ° , coeficient de frecare
f 0,018= , rezistența la rulare va fi : raR f G cos 0,018 2150 0,866 335,1 N= ⋅ ⋅ α= ⋅ ⋅ = (2.34)
Întrucât automobilul poate rula și în teren, vom lua în considerare valorile unghiului
{ } 0;5; 1 0; 1 5;2 0;2 5;3 0;3 5α = ° °°°°°°° .
În tabelul nr. 4 sunt prezentate valorile rezistenței la rulare Rr, în funcție de v alorile unghiului α.
Nr. crt. Tipul drumului f α cosα Rr [N]
1 Șosea asfaltată 0,018 0 1 38,7
Șosea pietruită 0,022 0 1 47,3
Drum cu gheață 0,028 0 1 60,2
Drum pământ uscat 0,035 0 1 75,25
Drum c u zăpadă 0,04 0 1 86
Drum pământ ud 0,05 0 1 107,5
2 Șosea asfaltată 0,018 5 0,996 38,54
Șosea pietruită 0,022 5 0,996 47,11
Drum cu gheață 0,028 5 0,996 59,96
Drum pământ uscat 0,035 5 0,996 74,95
Drum cu zăpadă 0,04 5 0,996 85,65
Drum pământ ud 0,05 5 0,996 107,07
3 Șosea asfaltată 0,018 10 0,985 38,12
Șosea pietruită 0,022 10 0,985 46,59
Drum cu gheață 0,028 10 0,985 59,29
Drum pământ uscat 0,035 10 0,985 74,12
Drum cu zăpadă 0,04 10 0,985 84,71
Drum pământ ud 0,05 10 0,985 105,8 9
4 Șosea asfaltată 0,018 15 0,966 37,38
Șosea pietruită 0,022 15 0,966 45,69
Drum cu gheață 0,028 15 0,966 58,15
Drum pământ uscat 0,035 15 0,966 72,69
Drum cu zăpadă 0,04 15 0,966 83,07
Drum pământ ud 0,05 15 0,966 103,84

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 23

Nr. crt. Tipul drum ului f α cosα Rr [N]
5 Șosea asfaltată 0,018 20 0,94 36,38
Șosea pietruită 0,022 20 0,94 44,46
Drum cu gheață 0,028 20 0,94 56,59
Drum pământ uscat 0,035 20 0,94 70,73
Drum cu zăpadă 0,04 20 0,94 80,84
Drum pământ ud 0,05 20 0,94 101,05
6 Șosea asfaltată 0,018 25 0,906 35,06
Șosea pietruită 0,022 25 0,906 42,85
Drum cu gheață 0,028 25 0,906 54,54
Drum pământ uscat 0,035 25 0,906 68,17
Drum cu zăpadă 0,04 25 0,906 77,92
Drum pământ ud 0,05 25 0,906 97,39
7 Șosea asfaltată 0,018 30 0,866 33,51
Șosea pietruită 0,022 30 0,866 40,96
Drum cu gheață 0,028 30 0,866 52,13
Drum pământ uscat 0,035 30 0,866 65,16
Drum cu zăpadă 0,04 30 0,866 74,476
Drum pământ ud 0,05 30 0,866 93,09
8 Șosea asfaltată 0,018 35 0,819 31,69
Șosea pietruită 0,022 35 0,819 38,74
Drum cu gheață 0,028 35 0,819 49,30
Drum pământ uscat 0,035 35 0,819 61,63
Drum cu zăpadă 0,04 35 0,819 70,43
Drum pământ ud 0,05 35 0,819 88,04
Tabelul nr. 4

În funcț ie de coeficientul la rulare f, pe un drum drept cu valoarea unghiului 0α= , rezistența la
rulare este reprezentată în diagrama rezistenței la rulare rR.

Fig. 2.3 – Diagrama rezistenței la rulare rR

Puterea necesară învingerii rezistenței la rulare, se poate determina cu ajutorul relației:
raP G cos v 21500 0,866 27,77 51,7= ⋅ α⋅ = ⋅ ⋅ = kW, pentru un unghi 10 .α= ° (2.35)

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 24

În tabel următor sunt calculate valor ile puterii necesare pentru învingerea rezistenței la rulare rP,
în funcție de diferitele valori ale vitezei v [m/s] , la rularea pe d rum drept, în diferite condiții:
v [m/s] 5,55 11,11 16,66 22,22 27,77 33,33 38,88 44,44 50 55,55 61,11
Ga [daN] 2150 2150 2150 2150 2150 2150 2150 2150 2150 2150 2150
Pr [kW] 1,03 2,06 3,1 4,13 5,17 6,2 7,23 8,27 9,3 10,3 11,37
Tabelul nr. 5

Graficul următor prezintă evoluția puterii necesare învingerii rezistenței la rulare, pe un drum
care are valoarea unghiului 0α= ° .

Fig. 2.4 – Diagrama puterii necesare învingerii rezistenței la rulare rR

Luând în considerare faptul că la deplasarea autovehiculului pe un drum cu înclinare
longitudinală α, greutatea autovehiculului aG, se descompune după două direcții, una perpendiculară
pe planul drumuluiaG cos⋅α și una paralelă cu acestaaG sin ,⋅α componenta paralelă cu cal ea de rulare
se numește forță rezistență la pantă, întrucât aceasta se opune deplasării autovehiculului la urcarea
pantei. La coborârea pantei componentaaG sin ,⋅α devine forță activă care contribuie la deplasarea
autovehiculului. Rezistenț a la pantă este de rela ția: paR G sin [N]= ±⋅α , în care (+) – la urcarea pantei
și (-) – la coborârea pantei. Pentru valori ale unghiului { } 0; 5; 1 0; 1 5; 2 0; 2 5; 3 0 ,α =° °°°°°° se obțin
următoarele valori ale rezistenței la pantă pR, centralizate în tabelul următor:
α [grd] 5 10 15 20 25 30 35
sinα 0,087 0,173 0,259 0,342 0,422 0,5 0,573
Rp [N] 1870,5 3719,5 5568,5 7353 9073 10750 12319,5
Tabelul nr. 6

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 25

Evoluția rezistenței la pantă pR,este reprezentată în graficul următor, în funcție de unghiul de
înclinare longitudinală a drumului.

Fig. 2.5 – Diagrama rezistenței la pantă pR

Rezistența aerului aR,reprezintă interacțiunea dintre aerul aflat în repaus și autovehiculul aflat în
mișcare rectilinie, în funcție de direcția deplasării. Rezistența aerului este o forță contrară sensului de
deplasare a automobilului, cu acțiune permanentă.
Repartiția inegală a presiunilor pe partea din f ață și din spate a caroseriei, energia consumată
pentru turbionarea aerului, frecarea dintre aer și suprafețele pe lângă care curge acesta și rezistența
curenților exteriori utilizați la răcirea diferitelor organe ale autovehiculului și pentru ventilarea
caroseriei, reprezintă cauzele fizice ale rezistenței aerului.
Rezistența aerului se poate determina cu ajutorul relației: []2
aX1R c Av N2= ⋅ρ⋅ ⋅ ⋅ , (2.35)
unde: ρ- este densitatea aerului în condiții atmosferice st andard 31, 2…2, 2 kg / m ; ρ=
Se adoptă valoarea densității aerului 31, 225 kg / m ; ρ=
Xc- coeficientul de rezistență al aerului;
Xc=0,28 – furnizat de producător;
A – aria secțiunii transv ersale maxime2m;
v – viteza de deplasare a automobilului []m/s .
Coeficientul aerodinamic se determină cu ajutorul formulei: 3
X1k c kg / m ,2 = ⋅ρ⋅ (2.36)
iar rezistența aerului devine: []2
aR kAv N.=⋅⋅ (2.37)

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 26

În condiții atmosferice standard 3
X k 0,6125 c kg / m .  = ⋅ Luând în considerare soluțiile
similare, se adoptă Xc 0, 28= iar coeficient ul k, va fi : 3k 0,6125 0,28 0,1715 kg / m  = ⋅= (2.38)
Cu ajutorul următoarei relații se determină aria transversală maximă:2A BH m , = ⋅unde:
B – ecartamentul autovehiculului []m și H – înălțimea autovehiculului []m.
Conform valorilor oferite de către producător B 1, 56m= și H 1, 495m,= putem calcula aria
secțiunii transversale a automobilului: 2A B H 1,56 1, 495 2,33m .=⋅= ⋅ = (2.39)
La o viteză a autot urismului v 110km / h= , se poate calcula valoarea rezistenței aerului:
2
aR k A v 0,1715 2,33 933,3 372,94=⋅⋅ = ⋅ ⋅ = N. (2.40)
Relația cu ajutorul căreia se poate determina puterea necesar ă învingerii rezistenței aerului, este:
aaP R v [kW].= ⋅ (2.41)
Alegând diferite valori ale vitezei de rulare v (0; 20; 40; 60; 80; 100; 120; 140; 180; 200; 220)=
se vor obține valorile din următorul tabel:
v [m/s] 5,55 11,11 16,66 22,22 27,27 33,33 38,88 44,44 50 55,55 61,11
Ra [N] 12,38 49,32 110,91 197,3 297,16 443,91 604,05 789,17 998,99 1233,07 1492,26
Pa [kW] 0,69 0,548 1,848 4,384 8,104 14,796 23,485 35,071 49,95 68,497 91,192
Tabelul nr. 7

Rezistența aerului aR și a puterii aP, necesare învingerii rezistenței aerului, în funcție de viteza
de deplasare a autoturismului, sunt reprezentate în graficul următor:

Fig. 2.6 – Diagrama rezistenței aerului și a puterii necesare învingerii rezistenței aerului

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 27

Caracteristicile căii de rul are, înclinarea și starea acesteia, determină rezistența la rulare și
rezistența pantei. Însumate, cele două forțe de rezistență rR și pR, reprezintă rezistența la înaintare a
drumului, exprimată de relația: ( )pr a a R R R G f cos sin Gψ=± + = ⋅ ⋅ α+ α = ⋅ψ (2.42)
unde: f cos sinψ= ⋅ α± α reprezintă coeficientul rezistenței totale a căii de rulare sau rezistența
specifică a căii de rulare.
La o valoare maximă a unghiului 35 ,α= ° vom obține o valoare maximă a coeficientului
rezistenței totale a căii de rulare ,ψ pentru un drum asfaltat, uscat () f 0,018 :=
max f cos sin 0,018 cos35 sin 35 0,018 0,819 0,573 0,5 88; ψ = ⋅ α+ α= ⋅ °+ °= ⋅ + = (2.43)
Forța de rezistență totală a c ăii de rulare se calculează conform relației:
pr a R R R G 21500 0,588 12.642Nψ= + = ⋅ψ= ⋅ = (2.44)
Creșterea vitezei (demaraje), precum și reducerea acesteia (frânare), caracterizează regimurile
tranzitorii ale mișcării autovehiculului. Forța de rezistenț ă manifestată în regimul de mișcare accelerată
a automobilului, reprezintă rezistența la demarare dR.
În urma legăturilor determinate în lanțul cinematic al transmisiei dintre motor și roțile motoare,
prin creșterea vitezelor ungh iulare de rotație ale roților și ale elementelor transmisiei, se obține
creșterea vitezei de translație a autovehiculului. Masa autovehiculului aflat în mișcare de translație va
avea o accelerație liniară, iar piesele aflate în mișcare de rotație, vor avea accelerații unghiulare.
Coeficientul de influență a maselor aflate în mișcare de rotație „δ” determină influența asupra
inerției în translație a pieselor aflate în mișcare de rotație.
În următorul tabel sunt centralizate valorile rezistențelor la rulare rR,a rezistenței aerului aR,a
rezistenței la urcarea pantei pR,a rezistenței la demarare dR,și a forței la roată RF,corespunzătoare
treptei I -a de viteză, la rularea pe un drum cu asfalt de calitate, drept.
Valoarea rezistenței la demarare dRse determină cu ajutorul ecuației de bilanț următoare:
( ) R rpad d R rpaFRRRR R F RRR=+++⇒=− ++ (2.45)
v [m/s] 2,86 4,29 5,72 7,15 8,58 10,01 11,44 12,01
Ra [N] 3,27 7,35 13,07 20,43 29,42 40,04 52,3 57,64
Rp [N] 0 0 0 0 0 0 0 0
Rr [N] 38,7 38,7 38,7 38,7 38,7 38,7 38,7 38,7
FR[N] 977,29 1027,18 1051,2 1049,6 1022,39 969,57 891,12 852,57
Rd [N] 935,32 981,13 999,4 3 990,47 954,27 890,83 800,12 756,23
Tabelul nr. 8

Cu ajutorul valorilor centralizate în tabelul de mai sus , s-a trasat diagrama bilanțului de
tracțiune pentru treapta I -a de viteză, la deplasarea automobilului pe un drum drept, acoperit cu asfalt,
având valoarea unghiului 0α= ° și coeficientul de frecare f = 0,018, din anexa 2

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 28

Puterea la roată RPși suma puterilor necesare învingerii rezistențelor la înaintare ( puterea
disipată la rulare rP, puterea consumată datorită rezistenței la demarare dP,puterea necesară învingerii
rezist enței la urcarea panteipP și puterea necesară învingerii rezistenței aerului aP) reprezintă bilanțul
de putere al autovehiculului, într -o treaptă oarecare a cutiei de viteze.
Valoarea puterii necesare învi ngerii rezistenței la demarare se determină cu ajutorul ecuației:
() d R rpad d R rpaR : P PPPP P P PPP=+++⇒=− ++ (2.46)
v [m/s] 2,86 4,29 5,72 7,15 8,58 10,01 11,44 12,01
Pa [W] 9,3522 31,5315 74,7604 146,075 252,424 400,8 598,312 692,256
Pp [W] 0 0 0 0 0 0 0 0
Pr [W] 614,9 922,35 1229,8 1537,25 1844,7 2152,15 2459,6 2582,15
PR [W] 2560,93 4066,19 5548,37 6924,93 8094,49 8955,62 9406,98 9450
Pd [W] 1936,68 3112,31 4243,81 5241,61 5997,37 6402,67 6854,03 6175,59
Tabelul nr. 9

Cu ajutorul valorilor din tabelul nr. 9, s -a trasat diagrama bilanțului de putere pentru treapta I -a
de viteză, din anexa 2 .

2.2.7. Caracteristica forței și a puterii la roată
Caracteristica de tracțiune sau caracteristica forței la roată reprezintă curbele de variație ale
acesteia, în funcție de viteza autoturismului, pentru fiecare treaptă a cutiei de viteze, ()rF fv= ⋅ .
Caracteristica de tracțiune se calculează în co ndițiile funcționării motorului în sarcină totală. În
funcți e de viteza de deplasare a autovehiculului, aceasta reprezint ă graficul de variație al forței
tangențială la roată, dezvoltată de motor pentru fiecare treaptă de viteză aleasă. Forța tangențială la
roată depinde de caracteristicile transmisiei autovehiculului și de momentul efectiv dezvoltat de motor,
putându- se cal cula cu ajutorul relației: e 0 cv tr
R
rMiiFr⋅ ⋅ ⋅η= (2.47)
unde: eM- momentul motor efectiv, 0i – raportul de transmitere al transmisiei principale, cvi-
raportul de transmitere al treptei de viteză selectată, trη- randamentul total al transmisiei
autovehiculului, iar rr- raza de rulare a roții motoare.
Valorile forței de tracțiune RF,corespunzătoare celor șase trepte de viteză ale cutiei de viteze, la
o turație n 800= ÷ 4200 rot/min, sunt determinate în tabelul următor:
n [rpm] Me [Nm] Forța la roată FR [N]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
800 288,75 1056, 83 688,68 499,25 363,54 263,92 191,30
900 293,01 1072,43 698,84 506,62 368,90 267,81 194,12
1000 296,96 1086,89 708,26 513,45 373,88 271,42 196,74
1100 300,60 1100,20 716,93 519,74 378,46 274,75 199,15

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 29

n [rpm] Me [Nm] Forța la roată F R [N]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
1200 303,93 1112,38 724,87 525,49 382,65 277,79 201,35
1300 306,94 1123,42 732,06 530,71 386,44 280,55 203,35
1400 309,65 1133,31 738,51 535,38 389,85 283,02 205,14
1500 312,04 1142,07 744,22 539,52 392,86 285,21 206,73
1600 314,12 1149,69 749,19 543,12 395,48 287,11 208,11
1700 315,89 1156,18 753,41 546,18 397,71 288,73 209,28
1800 317,35 1161,52 756,89 548,71 399,55 290,06 210,25
1900 318,50 1165,72 759,63 550,69 400,99 291,11 211,01
2000 319,34 1168,78 761,62 552,14 402,05 291,88 211,56
2100 319,87 1170,71 762,88 553,05 402,71 292,36 211,91
2200 320,08 1171,49 763,39 553,42 402,98 292,55 212,05
2300 319,98 1171,14 763,16 553,25 402,86 292,46 211,99
2400 319,57 1169,64 762,18 552,54 402,34 292,09 211,72
2500 318,85 1167,01 760,47 551,30 401,44 291,43 211,24
2600 317,82 1163,24 758,01 549,52 400,14 290,49 210,56
2700 316,48 1158,32 754,81 547,20 398,45 289,26 209,67
2800 314,83 1152,27 750,87 544,34 396,37 287,75 208,57
2900 312,86 1145,08 746,18 540,94 393,90 285,96 207,27
3000 310,59 1136,75 740,75 537,01 391,03 283,88 205,76
3100 308,00 1127,29 734,58 532,53 387,77 281,51 204,05
3200 305,10 1116,68 727,67 527,52 384,12 278,86 202,13
3300 301,89 1104,93 720,02 521,97 380,08 275,93 200,00
3400 298,37 1092,04 711,62 515,89 375,65 272,71 197,67
3500 294,54 1078,02 702,48 509,26 370,83 269,21 195,13
3600 290,40 1062,85 692,60 502,10 365,61 265,42 192,39
3700 285,94 1046,55 681,97 494,39 360,00 261,35 189,44
3800 281,18 1029,11 670,61 486,15 354,00 257,00 186,28
3900 276,10 1010,52 658,50 477,38 347,61 252,35 182,92
4000 270,71 990,80 645,65 468,06 340,82 247,43 179,35
4100 265,01 969,94 632,05 458,20 333,65 242,22 175,57
4200 259,00 947,94 617,72 447,81 326,08 236,73 171,59
Tabelul nr. 10

Cu ajutorul valorilor forței de tracțiune, calculate în tabelul nr. 10, s-a trasat diagrama
caracteristicii de trac țiune, pentru toate treptele de viteze, din anexa 2.
Curba de variație a puterii la roată ()RP f v,= ⋅ specifică fiecărei trep te a cutiei de viteze, în
funcție de viteza de deplasare a autoturismului , reprezintă caracteristica de putere.
Viteza [m/s] Puterea la roata P R [kW]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
2,29 3,16 4,36 5,99 8,24 11,37 24,19 21,76 21,76 21,76 21,75 21,76
2,57 3,55 4,90 6,73 9,27 12,80 27,61 24,84 24,84 24,85 24,83 24,84
2,86 3,95 5,45 7,48 10,30 14,22 31,09 27,97 27,97 27,98 27,96 27,97
3,15 4,34 5,99 8,23 11,33 15,64 34,62 31,15 31,14 31,15 31,14 31,15
3,43 4,74 6,54 8,98 12,36 17,06 38,19 34,35 34,35 34,36 34,34 34,35
3,72 5,13 7,08 9,73 13,39 18,48 41,78 37,59 37,58 37,59 37,58 37,59
4,01 5,53 7,63 10,48 14,42 19,91 45,39 40,83 40,83 40,84 40,82 40,83
4,29 5,92 8,17 11,22 15,45 21,33 49,01 44,09 44,09 44,10 44,08 44,09
4,58 6,32 8,72 11,97 16,48 22,75 52,62 47,34 47,34 47,35 47,33 47,34

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 30

Viteza [m/s] Puterea la roata P R [kW]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
4,86 6,71 9,26 12,72 17,51 24,17 56,23 50,58 50,58 50,59 50,57 50,58
5,15 7,11 9,81 13,47 18,55 25,59 59,81 53,81 53,80 53,82 53,79 53,81
5,44 7,50 10,35 14,22 19,58 27,01 63,36 57,00 57,00 57,01 56,99 57,00
5,72 7,90 10,90 14,97 20,61 28,44 66,87 60,16 60,16 60,17 60,14 60,16
6,01 8,29 11,44 15,71 21,64 29,86 70,33 63,27 63,27 63,28 63,25 63,27
6,29 8,69 11,98 16,46 22,67 31,28 73,73 66,33 66,32 66,34 66,31 66,33
6,58 9,08 12,53 17,21 23,70 32,70 77,06 69,32 69,32 69,34 69,30 69,32
6,87 9,48 13,07 17,96 24,73 34,12 80,31 72,24 72,24 72,26 72,23 72,24
7,15 9,87 13,62 18,71 25,76 35,54 83,46 75,09 75,08 75,10 75,07 75,09
7,44 10,27 14,16 19,46 26,79 36,97 86,52 77,84 77,83 77,85 77,82 77,84
7,72 10,66 14,71 20,20 27,82 38,39 89,47 80,49 80,48 80,51 80,47 80,49
8,01 11,06 15,25 20,95 28,85 39,81 92,30 83,03 83,03 83,05 83,01 83,03
8,30 11,45 15,80 21,70 29,88 41,23 95,00 85,46 85,46 85,48 85,44 85,46
8,58 11,85 16,34 22,45 30,91 42,65 97,56 87,77 87,76 87,78 87,74 87,77
8,87 12,24 16,89 23,20 31,94 44,08 99,97 89,94 89,93 89,95 89,91 89,94
9,15 12,64 17,43 23,95 32,97 45,50 102,23 91,96 91,96 91,98 91,94 91,96
9,44 13,03 17,98 24,69 34,00 46,92 104,31 93,84 93,83 93,86 93,82 93,84
9,73 13,43 18,52 25,44 35,03 48,34 106,22 95,56 95,55 95,58 95,53 95,56
10,01 13,82 19,07 26,19 36,06 49,76 107,94 97,10 97,10 97,12 97,08 97,10
10,30 14,22 19,61 26,94 37,09 51,18 109,46 98,47 98,47 98,49 98,45 98,47
10,58 14,61 20,16 27,69 38,12 52,61 110,78 99,66 99,65 99,68 99,63 99,66
10,87 15,01 20,70 28,44 39,15 54,03 111,87 100,64 100,64 100,66 100,62 100,64
11,16 15,40 21,25 29,18 40,18 55,45 112,74 101,43 101,42 101,45 101,40 101,43
11,44 15,80 21,79 29,93 41,21 56,87 113,38 102,00 101,99 102,02 101,97 102,00
11,73 16,19 22,33 30,68 42,24 58,29 113,77 102,35 102,34 102,37 102,32 102,35
12,02 16,59 22,88 31,43 43,27 59,72 113,90 102,46 102,46 102,48 102,44 102,46
Tabelul nr. 1 1

Cu ajutorul rezultatelor centralizate în tabelul nr. 11, s -a realizat diagrama caracteristicii de
putere, pentru toate treptele de viteză, din anexa 2.

2.2.8 Caracteristica dinamică
Forța de tracțiune excedentară eR aFFR= − , este utilizată pentru învingerea rezistenței la
demarare și a rezistențelor drumului. Această forț ă caracterizează dinamicitatea autovehiculului și nu
se poate utiliza ca indice de comparație pentru autovehicule ce au greutăți diferite, întrucât calitățile
dinamice ale unui autovehicul cu greutate totală mai mică sunt superioare celor ale unui autovehicul
având greutate totală mai mare, la valori egale ale forței excedentare.
Cu ajutorul factorului dinamic D, care reprezintă forța disponibilă la roată utilizată pentru
învingerea rezistențelor la rulare, pentru accelerare și urcarea pantelor, se pot aprecia calitățile
dinamice ale autoturismului.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 31

Factorul dinamic poate fi calculat cu ajutorul relației: ra
aFRD.G−= (2.48)
Pentru turați a n = 3500 rot/min, corespunzătoare treptei a VI -a de viteză, factorul dinamic D va
avea valoarea: R3500 a3500
aFR 1950,8 988, 22D 0,043.G 21500− −= = = (2.49)
Factorul dinamic calculat pentru toate treptele de viteză, este prezentat în tabel ul de mai jos :
Forța la roată FR [N] Factorul dinamic D
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
10568,35 6886,75 4992,53 3635,40 2639,20 1912,99 0,49 0,32 0,23 0,17 0,12 0,09
10724,30 6988,37 5066,20 3689,04 2678,14 1941,21 0,50 0,32 0,24 0,17 0,12 0,09
10868,85 7082,57 5134,49 3738,77 2714,24 1967,38 0,51 0,33 0,24 0,17 0,12 0,09
11002,02 7169,35 5197,40 3784,57 2747,50 1991,48 0,51 0,33 0,24 0,17 0,13 0,09
11123,79 7248,70 5254,93 3826,46 2777,91 2013,53 0,52 0,34 0,24 0,18 0,13 0,09
11234,16 7320,62 5307,07 3864,43 2805,47 2033,51 0,52 0,34 0,25 0,18 0,13 0,09
11333,15 7385,13 5353,83 3898,48 2830,19 2051,42 0,53 0,34 0,25 0,18 0,13 0,09
11420,74 7442,21 5395,21 3928,61 2852,07 2067,28 0,53 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09
11496,94 7491,86 5431,21 3954,82 2871,09 2081,07 0,53 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09
11561,75 7534,09 5461,82 3977,12 2887,28 2092,80 0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09
11615,17 7568,90 5487,06 3995,49 2900,62 2102,47 0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09
11657,19 7596,28 5506,91 4009,95 2911,11 2110,08 0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08
11687,82 7616,24 5521,38 4020,48 2918,76 2115,62 0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08
11707,06 7628,78 5530,47 4027,10 2923,57 2119,11 0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08
11714,90 7633,89 5534,17 4029,80 2925,53 2120,53 0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08
11711,36 7631,58 5532,50 4028,58 2924,64 2119,88 0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08
11696,42 7621,85 5525,44 4023,44 2920,91 2117,18 0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,08
11670,09 7604,69 5513,00 4014,38 2914,33 2112,41 0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07
11632,36 7580,11 5495,18 4001,41 2904,91 2105,58 0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07
11583,25 7548,10 5471,98 3984,51 2892,65 2096,69 0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07
11522,74 7508,67 5443,39 3963,70 2877,54 2085,74 0,53 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07
11450,84 7461,82 5409,42 3938,96 2859,58 2072,73 0,53 0,34 0,25 0,17 0,12 0,06
11367,54 7407,54 5370,08 3910,31 2838,78 2057,65 0,53 0,34 0,24 0,17 0,11 0,06
11272,86 7345,84 5325,35 3877,74 2815,13 2040,51 0,52 0,34 0,24 0,17 0,11 0,06
11166,78 7276,71 5275,23 3841,25 2788,64 2021,31 0,52 0,34 0,24 0,17 0,11 0,06
11049,30 7200,16 5219,74 3800,84 2759,31 2000,04 0,51 0,33 0,24 0,17 0,11 0,05
10920,44 7116,19 5158,86 3756,51 2727,13 1976,72 0,51 0,33 0,23 0,16 0,10 0,05
10780,18 7024,79 5092,61 3708,27 2692,10 1951,33 0,50 0,32 0,23 0,16 0,10 0,04
10628,54 6925,97 5020,97 3656,10 2654,23 1923,88 0,49 0,32 0,23 0,16 0,10 0,04
10465,49 6819,73 4943,95 3600,02 2613,51 1894,37 0,48 0,31 0,22 0,15 0,09 0,04
10291,06 6706,06 4861,54 3540,01 2569,95 1862,79 0,48 0,31 0,22 0,15 0,09 0,03
10105,23 6584,97 4773,76 3476,09 2523,55 1829,16 0,47 0,30 0,21 0,15 0,09 0,03
9908,02 6456,45 4680,59 3408,25 2474,30 1793,46 0,46 0,30 0,21 0,14 0,08 0,02
9699,40 6320,51 4582,04 3336,49 2422,20 1755,70 0,45 0,29 0,20 0,14 0,08 0,02
9479,40 6177,15 4478,11 3260,81 2367,26 1715,88 0,44 0,28 0,20 0,13 0,08 0,01
Tabelul nr. 12

Cu valorile centrali zate în tabelul nr. 12, s -a trasat diagrama caracteristicii dinamice, pentru toate
treptele cutiei de viteze, din anexa 2.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 32

2.2.9. Determinarea accelerației
Calitățile dinamice ale autoturismului sunt caracterizate de accelerația acestuia. Cu cât
accelerația crește, cu atât este mai mare viteza de exploatare. Valoarea accelerației se determină cu
ajutorul relației: ()
kDf ga,−⋅=δ (2.50)
unde kδ reprezintă coeficientul de influență a maselor aflate în mișcare de rotație, iar k reprezintă
numărul treptei de viteză.
Cu ajutorul relației: 2
k cvk 1 0, 05 iδ=+ ⋅ , se poate determina coeficientul de influență a maselor
aflate în mișcare de rotație, corespunzător treptei k de viteză. (2.51)
Treapta de viteza Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
kδ 2,235 1,648 1,34 1,18 1,095 1,05
Tabelul nr. 13

Funcția care exprimă dependența factorului dinamic de viteza autovehiculului pentru toate
treptele schimbătorului de viteze, reprezintă caracteristica dinamică a acestuia, atunci când motorul
funcțione ază la sarcină totală.
Factorul dinamic D Accelerația a [m/s²]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
0,49 0,32 0,23 0,17 0,12 0,09 1,864 1,707 1,539 1,254 0,941 0,653
0,50 0,32 0,24 0,17 0,12 0,09 1,892 1,733 1,563 1,273 0,954 0,659
0,51 0,33 0,24 0,17 0,12 0,09 1,919 1,758 1,585 1,290 0,966 0,664
0,51 0,33 0,24 0,17 0,13 0,09 1,943 1,780 1,605 1,306 0,976 0,667
0,52 0,34 0,24 0,18 0,13 0,09 1,965 1,801 1,623 1,321 0,985 0,669
0,52 0,34 0,25 0,18 0,13 0,09 1,985 1,819 1,640 1,333 0,992 0,669
0,53 0,34 0,25 0,18 0,13 0,09 2,003 1,836 1,654 1,344 0,998 0,667
0,53 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09 2,019 1,850 1,667 1,353 1,002 0,664
0,53 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09 2,033 1,863 1,678 1,361 1,004 0,659
0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09 2,045 1,873 1,687 1,366 1,005 0,652
0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,09 2,054 1,882 1,694 1,371 1,005 0,644
0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08 2,062 1,889 1,699 1,373 1,003 0,634
0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08 2,067 1,893 1,702 1,374 0,999 0,623
0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08 2,070 1,896 1,704 1,373 0,993 0,609
0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08 2,071 1,896 1,703 1,370 0,987 0,595
0,54 0,35 0,25 0,18 0,13 0,08 2,071 1,895 1,701 1,366 0,978 0,578
0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,08 2,067 1,892 1,697 1,360 0,968 0,560
0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07 2,062 1,886 1,690 1,352 0,957 0,541
0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07 2,055 1,879 1,682 1,342 0,943 0,519
0,54 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07 2,046 1,870 1,673 1,331 0,929 0,496
0,53 0,35 0,25 0,18 0,12 0,07 2,034 1,859 1,661 1,318 0,912 0,472
0,53 0,34 0,25 0,17 0,12 0,06 2,021 1,845 1,647 1,304 0,895 0,446
0,53 0,34 0,24 0,17 0,11 0,06 2,005 1,830 1,632 1,288 0,875 0,418
0,52 0,34 0,24 0,17 0,11 0,06 1,988 1,813 1,614 1,270 0,854 0,389
0,52 0,34 0,24 0,17 0,11 0,06 1,968 1,794 1,595 1,250 0,832 0,358

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 33

Tabelul nr. 14

În următorul tabel sunt centralizate valorile accelerației corespunzătoare celor șase trepte ale
cutiei de viteze, calculate la deplasarea pe un drum drept ()0,α= ° acoperit cu asfalt d e calitate bună
(f = 0,018). Cu valorile accelerației din tabelul nr. 14, s -a realizat diagrama pentru toate treptele de
viteză, din anexa 2.
n [rpm] Δt Timp de demarare t
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
800 0,015 0,023 0,036 0,060 0,110 0,219 0,07 – – – – –
900 0,015 0,023 0,035 0,059 0,109 0,217 0,09 – – – – –
1000 0,015 0,023 0,035 0,058 0,107 0,215 0,10 – – – – –
1100 0,015 0,022 0,034 0,058 0,106 0,214 0,12 – – – – –
1200 0,015 0,022 0,034 0,057 0,105 0,213 0,13 – – – – –
1300 0,014 0,022 0,033 0,056 0,104 0,213 0,14 – – – – –
1400 0,014 0,022 0,033 0,056 0,104 0,213 0,16 – – – – –
1500 0,014 0,021 0,033 0,055 0,103 0,214 0,17 – – – – –
1600 0,014 0,021 0,033 0,055 0,103 0,215 0,19 – – – – –
1700 0,014 0,021 0,032 0,055 0,103 0,217 0,20 – – – – –
1800 0,014 0,021 0,032 0,055 0,103 0,219 0,21 5,68 11,02 19,31 33,88 64,43
1900 0,014 0,021 0,032 0,055 0,103 0,223 0,23 5,70 11,05 19,37 33,98 64,65
2000 0,014 0,021 0,032 0,054 0,103 0,226 0,24 5,72 11,09 19,42 34,08 64,88
2100 0,014 0,021 0,032 0,054 0,103 0,231 0,26 5,74 11,12 19,48 34,18 65,11
2200 0,014 0,021 0,032 0,055 0,104 0,236 0,27 5,76 11,15 19,53 34,29 65,35
2300 0,014 0,021 0,032 0,055 0,105 0,242 0,28 5,78 11,18 19,59 34,39 65,59
2400 0,014 0,021 0,032 0,055 0,106 0,250 0,30 5,80 11,21 19,64 34,50 65,84
2500 0,014 0,021 0,032 0,055 0,107 0,258 0,31 5,82 11,25 19,70 34,61 66,10
2600 0,014 0,021 0,032 0,056 0,108 0,268 0,33 5,84 11,28 19,75 34,71 66,37
2700 0,014 0,021 0,032 0,056 0,110 0,280 0,34 5,87 11,31 19,81 34,83 66,65
2800 0,014 0,021 0,033 0,056 0,112 0,294 0,35 5,89 11,34 19,87 34,94 66,94
2900 0,014 0,021 0,033 0,057 0,114 0,310 0,37 5,91 11,38 19,92 35,05 67,25
3000 0,014 0,021 0,033 0,058 0,116 0,330 0,38 5,93 11,41 19,98 35,17 67,58
3100 0,014 0,022 0,034 0,059 0,119 0,353 0,40 5,95 11,44 20,04 35,29 67,93
3200 0,014 0,022 0,034 0,059 0,122 0,382 0,41 5,97 11,48 20,10 35,41 68,31
3300 0,015 0,022 0,034 0,060 0,126 0,418 0,43 5,99 11,51 20,16 35,53 68,73
3400 0,015 0,022 0,035 0,061 0,130 0,464 0,44 6,02 11,55 20,22 35,66 69,20
3500 0,015 0,023 0,035 0,063 0,134 0,524 0,46 6,04 11,58 20,28 35,80 69,72
3600 0,015 0,023 0,036 0,064 0,139 0,607 0,47 6,06 11,62 20,35 35,94 70,33
3700 0,015 0,023 0,037 0,066 0,145 0,727 0,49 6,09 11,65 20,41 36,08 71,05
3800 0,016 0,024 0,037 0,067 0,152 0,918 0,50 6,11 11,69 20,48 36,23 71,97 Factorul dinamic D Accelerația a [m/s²]
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
0,51 0,33 0,24 0,17 0,11 0,05 1,946 1,773 1,574 1,229 0,808 0,325
0,51 0,33 0,23 0,16 0,10 0,05 1,922 1,749 1,551 1,206 0,782 0,291
0,50 0,32 0,23 0,16 0,10 0,04 1,896 1,724 1,526 1,181 0,755 0,255
0,49 0,32 0,23 0,16 0,10 0,04 1,868 1,697 1,499 1,155 0,726 0,217
0,48 0,31 0,22 0,15 0,09 0,04 1,837 1,668 1,471 1,127 0,696 0,178
0,48 0,31 0,22 0,15 0,09 0,03 1,805 1,637 1,440 1,097 0,664 0,137
0,47 0,30 0,21 0,15 0,09 0,03 1,770 1,604 1,408 1,065 0,631 0,095
0,46 0,30 0,21 0,14 0,08 0,02 1,734 1,569 1,373 1,032 0,596 0,050
0,45 0,29 0,20 0,14 0,08 0,02 1,695 1,532 1,337 0,997 0,559 0,005
0,44 0,28 0,20 0,13 0,08 0,01 1,654 1,493 1,299 0,961 0,521 0,00043

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 34

n [rpm] Δt Timp de demarare t
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr V I
3900 0,016 0,024 0,038 0,069 0,159 1,270 0,52 6,13 11,73 20,55 36,39 –
4000 0,016 0,025 0,039 0,071 0,168 2,159 0,53 6,16 11,77 20,62 36,56 –
4100 0,017 0,025 0,040 0,074 0,179 6,147 0,55 6,19 11,81 20,69 36,74 –
4200 0,017 0,026 0,041 0,076 0,191 14,313 0,57 6,21 11,85 20,77 36,93 –
Tabelul nr. 15

Pe baza valorilor obținute di n tabelul nr. 15, s -a trasat diagrama timpului de demarare,
corespunzătoare treptei a cincea a cutiei de viteze, la funcționarea motorului pe caracteristica externă.

Fig. 2.7 – Diagrama timpului de demarare

Spațiul de demarare dS, reprezintă spațiul parcurs pe durata timpului de demarare. Pentru
determinarea spațiului de demarare se utilizează relația: di i 1S S S,−= +∆ (2.52)
în care i1 i
iivvSt .2−+∆ = ∆⋅ (2.53)
În următorul tabel sunt calculate valorile spațiului de demarare, pentru toate treptele de viteză,
corelate cu valorile furnizate de producător.
n
[rpm] ΔS Spațiul de demarare S
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
800 0,03 0,07 0,15 0,34 0,85 2,34 0,13 – – – – –
900 0,04 0,08 0,16 0,38 0,95 2,62 0,17 – – – – –
1000 0,04 0,08 0,18 0,42 1,05 2,90 0,21 – – – – –
1100 0,04 0,09 0,20 0,45 1,15 3,19 0,26 – – – – –
1200 0,05 0,10 0,21 0,49 1,24 3,48 0,31 – – – – –
1300 0,05 0,11 0,23 0,53 1,34 3,78 0,36 – – – – –
1400 0,06 0,12 0,24 0,56 1,44 4,09 0,41 – – – – –
1500 0,06 0,12 0,26 0,60 1,54 4,40 0,47 – – – – –
1600 0,06 0,13 0,28 0,64 1,64 4,74 0,53 – – – – –
1700 0,07 0,14 0,29 0,68 1,74 5,09 0,60 – – – – –

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 35

n
[rpm] ΔS Spațiul de demarare S
Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI Tr I Tr II Tr III Tr IV Tr V Tr VI
1800 0,07 0,15 0,31 0,72 1,85 5,46 0,67 3,74 10,17 23,96 57,41 155,88
1900 0,07 0,15 0,32 0,76 1,96 5,85 0,74 3,89 10,49 24,71 59,37 161,73
2000 0,08 0,16 0,34 0,80 2,07 6,27 0,82 4,05 10,83 25,51 61,43 168,00
2100 0,08 0,17 0,36 0,84 2,18 6,73 0,90 4,22 11,19 26,34 63,62 174,73
2200 0,08 0,18 0,37 0,88 2,31 7,22 0,99 4,40 11,56 27,22 65,92 181,95
2300 0,09 0,19 0,39 0,92 2,43 7,76 1,08 4,59 11,96 28,14 68,36 189,71
2400 0,09 0,19 0,41 0,97 2,56 8,35 1,17 4,78 12,37 29,11 70,92 198,06
2500 0,10 0,20 0,43 1,01 2,70 9,00 1,27 4,98 12,80 30,12 73,62 207,05
2600 0,10 0,21 0,45 1,06 2,85 9,73 1,37 5,19 13,25 31,18 76,47 216,78
2700 0,11 0,22 0,47 1,11 3,01 10,55 1,47 5,41 13,71 32,29 79,48 227,34
2800 0,11 0,23 0,49 1,16 3,17 11,49 1,58 5,64 14,20 33,45 82,65 238,82
2900 0,12 0,24 0,51 1,22 3,35 12,57 1,70 5,88 14,72 34,67 86,00 251,39
3000 0,12 0,25 0,53 1,28 3,54 13,82 1,82 6,13 15,25 35,95 89,53 265,21
3100 0,13 0,26 0,56 1,34 3,74 15,31 1,94 6,39 15,81 37,28 93,28 280,52
3200 0,13 0,27 0,58 1,40 3,97 17,10 2,07 6,67 16,39 38,68 97,25 297,62
3300 0,14 0,28 0,61 1,47 4,21 19,30 2,21 6,95 17,00 40,15 101,45 316,92
3400 0,14 0,30 0,64 1,54 4,47 22,08 2,35 7,25 17,63 41,69 105,93 339,00
3500 0,15 0,31 0,67 1,62 4,77 25,70 2,50 7,56 18,30 43,31 110,70 364,69
3600 0,15 0,32 0,70 1,70 5,09 30,62 2,65 7,88 19,00 45,01 115,79 395,32
3700 0,16 0,34 0,73 1,79 5,45 37,74 2,82 8,22 19,73 46,81 121,24 433,06
3800 0,17 0,35 0,76 1,89 5,86 48,97 2,98 8,57 20,49 48,70 127,09 482,03
3900 0,18 0,37 0,80 1,99 6,32 69,54 3,16 8,94 21,29 50,69 133,41 –
4000 0,18 0,39 0,84 2,11 6,84 121,27 3,34 9,33 22,14 52,80 140,26 –
4100 0,19 0,41 0,89 2,24 7,45 353,97 3,54 9,74 23,02 55,03 147,71 –
4200 0,20 0,43 0,93 2,37 8,17 844,54 3,74 10,17 23,96 57,41 155,88 –
Tabelul nr. 16

Cu ajutorul rezultatelor obținute în tabelul ant erior, se va trasa diagrama spațiului de demarare,
corespunzătoare treptei a cincea de viteze.

Fig. 2.8 – Diagrama spațiului de demarare , pentru treapta a V -a

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 36

2.3. Calculul la frânare al automobilului
Procesul în urma căruia se reduce, parțial sau tota l, viteza autovehiculului, se numește frânare. În
timpul acestui proces, ca urmare a acțiunii forței de frânare generată de către comanda conducătorului
auto, mișcarea automobilului este decelerată, prin intermediul sistemului de frânare.
În decursul proc esului de frânare, o parte din energia cinetică se consumă pentru învingerea
rezistenței aerului și a rezistenței la rulare, restul energiei transformându -se în căldură, generată prin
frecarea din sistemul de frânare.
Decelerația autovehiculului se poate determina, în funcție de coeficientul de rezistență la rulare f,
coeficientul de aderență ϕși viteza automobilului cu relați a: ()2
i
fkAva gfG ⋅⋅= +ϕ + (2.53)
În funcție de coeficientul de aderență și viteza autoveh iculului, se poate determina timpul minim
de frânare, cu ajutorul relației: fvt [s]g=⋅ϕ. (2.54)
În funcție de coeficienții de aderență ϕ, rezistență la rulare f și de viteza autoturi smului , se poate
determina spațiul minim de frânare, cu ajutorul formulei: 2
f minv1S [m]2g f= ⋅⋅ +ϕ. (2.55)
Timpul suplimentar st, care intervine în procesul de frânare, se determină cu ajutorul relați ei:
"
' 1
s 01tt t t [s]2= ++, (2.56)
unde:0t- timpul de reacție al conducătorului auto, influențat de vârstă, oboseală și experiență, ,
1t-
timpul de întârziere a î nceperii frânării, influențat de elasticitatea conductelor și a jocurilor din
articulații, iar "
1t- timpul de creștere a forței la frânare, în funcție de tipul sistemului de frânare.
Considerând că autovehiculul este condus de un c onducător auto cu experiență, odihnit, iar
sistemul de frânare este asistat hidraulic, fără a avea jocuri și uzuri, pentru cei trei timpi se adoptă:
0t 0, 6= s, ,
1t 0,3= s și "
1t 0, 4= s, rezultând timp ul suplimentar:s0, 4t 0,6 0,3 1,1s2= ++ = (2.57)
Timpul suplimentar existent, determină și apariția unui spațiu suplimentar, care
poate fi calculat în baza expresiei: ssS v t [m]= ⋅ . (2.58)
Spațiul total de oprire este determinat cu relația : t f min sS S S [m]= + . (2.59)
În tabel ul de mai jos sunt calculate valorile decelerației maxime, a timpului minim
de frânare, a spațiului de frânare și a spațiului tot al, pentru diferite valori ale vitezei:

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 37

v [m/s] Tip de drum φ f af [m/s²] tfmin [s] f minS [m] Ss [m] St [m]
0 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 0 0 0 0
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 0 0 0 0
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 0 0 0 0
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 0 0 0 0
5 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 0,63 1,52 5,50 7,02
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 1,00 2,43 5,50 7,93
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 0,83 2,00 5,50 7,50
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 2,00 4,31 5,50 9,81
10 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 1,25 6,10 11,00 17,10
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 2,00 9,71 11,00 20,71
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 1,67 8,00 11,00 19,00
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 4,00 17,24 11,00 28,24
15 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 1,88 13,72 16,50 30,22
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 3,00 21,84 16,50 38,34
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 2,50 18,00 16,50 34,50
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 6,00 38,79 16,50 55,29
20 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 2,50 24,39 22,00 46,39
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 4,00 38,83 22,00 60,83
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 3,33 32,00 22,00 54,00
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 8,00 68,97 22,00 90,97
25 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 3,13 38,11 27,50 65,61
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 5,00 60,68 27,50 88,18
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 4,17 50,00 27,50 77,50
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 10,00 107,76 27,50 135,26
30 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 3,75 54,88 33,00 87,88
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 6,00 87,38 33,00 120,38
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 5,00 72,00 33,00 105,00
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 12,00 155,17 33,00 188,17
35 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 4,38 74,70 38,50 113,20
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 7,00 118,93 38,50 157,43
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 5,83 98,00 38,50 136,50
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 14,00 211,21 38,50 249,71
40 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 5,00 97,56 44,00 141,56
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 8,00 155,34 44,00 199,34
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 6,67 128,00 44,00 172,00
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 16,00 275,86 44,00 319,86
45 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 5,63 123,48 49,50 172,98
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 9,00 196,60 49,50 246,10
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 7,50 162,00 49,50 211,50
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 18,00 349,14 49,50 398,64
50 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 6,25 152,44 55,00 207,44
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 10,00 242,72 55,00 297,72
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 8,33 200,00 55,00 255,00
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 20,00 431,03 55,00 486,03
55 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 6,88 184,45 60,50 244,95
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 11,00 293,69 60,50 354,19
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 9,17 242,00 60,50 302,50
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 22,00 521,55 60,50 582,05
59,72 Asfalt uscat 0,8 0,02 8,2 7,47 217,47 65,69 283,16
Asfalt umed 0,5 0,015 5,15 11,94 346,26 65,69 411,95
Pământ bătătorit 0,6 0,025 6,25 9,95 285,32 65,69 351,01
Zăpadă bătătorită 0,25 0,04 2,9 23,89 614,91 65,69 680,60
Tabelul nr. 17

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 38

Cu ajutorul valorilor spațiului minim de frânare și ale spațiului total de oprire, cent ralizate în
tabel ul nr. 17, s -au trasat diagramele spațiului minim de frânare și a spațiului total de frânare (anexa 2 ).

2.4. Maniabilitatea și stabilitatea autovehiculului
Factori deosebit de importanți pentru siguranța și deplasarea autovehiculului, man iabilitatea și
stabilitatea, sunt influențate de sarcina statică și dinamică, de viteza de deplasare, de caracteristicile
constructive, de aderență, de unghiurile făcute de planul orizontal al vehiculului cu planul drumului,
precum și de sarcina statică și dinamică.

2.4.1. Maniabilitatea automobilului
Capacitatea automobilului de a urma traiectoria impus ă de către conducătorul auto, reprezintă
maniabilitatea automobilului. Condiția de virare corectă a autoturismului este numită condiția lui
Ackerman și se exprimă astfel: p
eiEctg ctg2θ− θ= . (2.60)
Pe puntea directoare, unghiurile de bracare ale roților sunt diferite:
e
vpLtgR 0,5 Eθ=+⋅ (2.61)
și i
vpLtgR 0,5 Eθ=−⋅, (2.62)
unde: vR- raza de virare, iarpE- ecartamentul corespunzător pivoților, ()p1E 0, 7 0,95 E= ÷ ,
1E- ecartamentul punții față, 1E 1,564 m= ,2E- ecartamentul punții spate, 2E 1,551m= ,
pE 0,9 1,564 1,408m= ⋅= și i max 40θ= ° .
Se calculează e
p i maxL 2,764arctg arctg arctg0,588 30, 45E L ctg 1, 408 2,764 ctg40θ= = = = °+⋅ θ + ⋅ °, (2.63)
de unde rezultă că unghiul mediu de bracare va fi: ie 40 30, 4535,22522θ+θ +θ= = = ° . (2.64)
Raza minimă de virare va fi: v minL 2,764 2,764R 3,915m.tg tg35, 225 0,706= = = =θ° (2.65)
Lățimea ariei geometrice generată de șasiu în timpul deplasării, reprezintă fâșia de gabarit.
Aceasta se calculează ca fiind diferența dintre razele exterioare și cele interioare de
viraj:ext int Bg R R [m]= − , (2.66)
unde: – 2p
ext
eEE LRsin 2−= +θ (2.67)

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 39

și 2p
int
iEE LRtg 2−= −θ. (2.68)
– 2p
ei11 1 1Bg L E E 2,764 1,55 1, 41 2, 296 msin tg 0,507 0,839 = ⋅ − +−= ⋅ − + − = θθ  . (2.69)
În tabelul următor sunt calculate valorile corespunzătoare pentru unghiurile ei;;θθθ și a fâșiei
de gabarit:
Rv [m] θe [˚] θi [˚] θ [˚] Bg
3,92 30,45 40,00 35,23 2,296
20 7,604 8,149 7,88 1,751
40 3,884 4,021 3,95 1,705
60 2,605 2,668 2,64 1,658
80 1,958 1,998 1,98 1,607
100 1,569 1,592 1,58 1,565
120 1,312 1,329 1,32 1,418
140 1,123 1,134 1,13 1,317
160 0,985 0,997 0,99 1,205
180 0,876 0,882 0,88 1,108
200 0,79 0,799 0,79 0,983
Tabelul nr. 1 8

Cu ajutorul valorilor di n tabelul nr. 18, s -au trasat diagramele unghiului de bracare și a fâșiei de
gabarit, în funcție de raza de virare , din anexa 2 .

2.4.2. Stabilitatea autovehiculului
2.4.2.1. Stabilitatea longitudinală la derapare
Capacitatea autovehiculului de a se opune alunecării sau patinării lon gitudinale, precum și
răsturnării în raport cu o axă transversală, reprezintă stabilitatea longitudinală a acestuia.
Pentru evitarea patinării, condiția de stabilitate la răsturnare longitudinală, pe pantă, este dată
de relația: p
gb 1,382tg 2, 499h 0,553α≤ = = (2.70)
rarctg2, 499 68,19α= = °
Pentru ca răsturnarea să nu fie posibilă, la patinarea roților motoare de pe puntea spate, condiția
se calculează cu ajutorul relației:
p
ga 0,8 1,38 1,1056tg 0, 476L h 2,764 0,8 0,553 2,3216ϕ⋅ ⋅α> = = =−ϕ⋅ − ⋅; parctg0, 476 25, 45α= = ° (2.71)
Condiția de siguranță la derapare presupune că unghiul rα, la care se produce răsturnarea
longitudinală, trebuie să fie mai mare decât unghiul la care se produce patinarea roților motoare pα:
rpα >α , condiția fiind îndeplinită: 68,19 25, 45°> ° .

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 40

Condiția de stabilitate longitudinală, în momentul coborârii unei pante, având autovehiculul
încărcat și frânat, se determină cu ajutorul relației:
ga 1, 38tg 2, 495h 0,553α≤ = = (2.72)
unde : 0,8 2, 448ϕ= < condiția fiind îndeplinită.
Pericolul răsturnării, provocat de rezistența aeru lui, apare la viteza critică, ce poate fi
determin ată cu ajutorul relației:
critic ă
gb G 1,382 21500 29713v 3,6 3,6 3,6 1320,02k A h 0,1715 2,33 0,553 0, 221⋅⋅= ⋅ = ⋅ = ⋅=⋅⋅ ⋅ ⋅km/h (2.73)

2.4.2.2. Stabilitatea transversală la derapare
Unghiul la care se produce deraparea, datorată greutății autovehiculului, aflat pe un drum
rectiliniu, paralel cu calea de rulare, înclinat transversal cu un unghi β, este determinat de relația:
d1arctgβ= ϕ unde 10,9ϕ = ⋅ϕ .
În cazul unui drum acoperit cu asfalt uscat avem:
darctg(0,9 0,8) arctg0, 72 35, 75β= ⋅ = = ° , iar în cazul unui drum acoperit cu zăpadă bătătorită:
darctg(0,8 0, 25) arctg0,16 9, 09β= ⋅ = = ° .
În cazul unui viraj cu rază și viteză constante, viteza de derapare se va determina cu ajutorul
relației: vy d
d
ydg R ( tg )v1 tg⋅ ϕ+ β=−ϕ ⋅ β (2.74)
Viteza limită de derapare se determină pentru valorile unghiului de înclinare transversală a căii
de rulare egal cu: d dd d0; 2; 4 și 6 β=°β=°β=° β=° .
În tabelul următor sunt calculate valorile vitezelor limită de derapare, pentru diferite valori ale
razei de virare și pentru drum acoperit cu asfalt uscat și drum acoperit cu zăpadă bătătorită:
vR[m] vd [m/s] asfalt uscat (φ = 0,8) vd [m/s] zăpadă bătătorită (φ = 0,25)
β [ᵒ] β [ᵒ]
0 2 4 6 0 2 4 6
3,92 5,54 5,74 5,94 6,16 3,10 3,32 3,53 3,74
20 12,52 12,98 13,43 13,92 7,00 7,51 7,98 8,45
40 17,71 18,35 18,99 19,68 9,90 10,62 11,28 11,95
60 21,69 22,47 23,26 24,10 12,12 13,00 13,82 14,64
80 25,04 25,95 26,85 27,83 14,00 15,01 15,95 16,91
100 28,00 29,02 30,02 31,12 15,65 16,79 17,84 18,90
120 30,67 31,78 32,89 34,09 17,15 18,39 19,54 20,71
140 33,13 34,33 35,52 36,82 18,52 19,86 21,10 22,36
160 35,42 36,70 37,98 39,36 19,80 21,23 22,56 23,91
180 37,57 38,93 40,28 41,75 21,00 22,52 23,93 25,36
200 39,60 41,03 42,46 44,01 22,14 23,74 25,22 26,73
Tabelul nr. 1 9

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 41

Cu ajutorul rezultatelor di n tabelul nr. 19, s -a trasează diagrama stabilității transversale la
derapare , din anexa 2.

2.4.2.3. Stabilitatea transversală la răsturnare
În momentul în care roțile de pe aceeași parte a autovehiculului încep să piardă contactul cu
calea de rulare, se produce răsturnarea transversală a acestuia. În cazul unui viraj cu rază și viteză
constante, viteza limită de răstu rnare se determină cu ajutorul relației:
m
vr
g
r
m
r
gEg R tg2h
v [m / s]0,5 E1 tgh
⋅ +β⋅=⋅− ⋅β (2.75)
unde mE reprezintă ecartamentul mediu. În tabelul următor sunt determinate valorile vitezelor limită
de răsturnare, pentru diferite valori ale razei de virare și ecartamentul mediu
12
mEE 1,564 1,55E 1,557m22+ += = = (2.76)
vR [m] vd [m/s]; h g=0,553 – încărcat vd [m/s] h g = 0,691 – descărcat
β [ᵒ] β [ᵒ]
0 2 4 6 0 2 4 6
3,92 4,61 4,85 5,03 5,23 5,20 5,40 5,59 5,80
20 10,41 10,95 11,37 11,82 11,76 12,20 12,63 13,10
40 14,72 15,49 16,08 16,72 16,63 17,25 17,87 18,53
60 18,03 18,97 19,70 20,47 20,36 21,13 21,88 22,69
80 20,82 21,90 22,75 23,64 23,51 24,40 25,27 26,20
100 23,28 24,49 25,43 26,43 26,29 27,28 28,25 29,30
120 25,50 26,82 27,86 28,95 28,80 29,88 30,95 32,09
140 27,54 28,97 30,09 31,27 31,10 32,27 33,43 34,66
160 29,45 30,97 32,17 33,43 33,25 34,50 35,73 37,06
180 31,23 32,85 34,12 35,46 35,27 36,59 37,90 39,31
200 32,92 34,63 35,96 37,38 37,18 38,57 39,95 41,43
Tabelul nr. 20

Cu ajutorul val orilor obținute în tabelul nr. 20, s -a realizat diagrama stabilității transversale la
răsturnare , prezentată în anexa 2.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 42

3. Sis teme de siguranță activă integrate la bordul
automobilul ui Audi A4 B8 Avant

Siguranța rutieră are ca principale scopu ri identificarea și cunoașterea factorilor care contribuie
la evitarea producerii accidentelor de circulație, sau de diminuare a consecințelor accidentelor, în cazul
producerii acestora.
Siguranța rutieră poate fi considerată o posibilitate de deplasare rapidă și sigură a
autovehiculelor, fără pierderea stabilității pe traiectoria comandată de conducătorul auto, fără coliziuni
care pot provoca rănirea ocupanților și/sau a celorlalți participanți și stânjeni rea circulați ei celorlalte
vehicule participante la trafic. În cazul producerii unui accident de circulație, se impune un grad minim
de risc pentru pasagerii autovehiculului, precum și pentru ceilalți participanți la trafic.
Principalii f actorii implicați în circulația rutieră sunt: omul, autovehiculul, calea rutieră, viteza de
deplasare, componența și volumul traficului.
Principalele măsuri de siguranță activă includ perfecționarea sistemelor de direcție, de frânare, de
rulare, de semnalizare și iluminare dar și perfecționarea unor parametri dinamici care influențează în
mod direct siguranța circulației, precum: spațiul și timpul minim de demarare, capacitatea maximă de
accelerare în timpul efectuării depășirilor, capacitatea de a frâna pe un spațiu cât mai restrâns,
capacitatea de a controla viteza de deplasare.5
Sistemele active de siguranță sunt acele sisteme care ajută la prevenirea producerii accidentului
și includ perfecționări ale sistemelor de direcție, de frânare, de iluminare și de suspensie. Dintre aceste
sisteme de siguranță activă putem en umera: Anti -lock Braking System (ABS), Electronic Stability
Programme (ESP), sistemul avansat de frânare de urgență (AEBS), sistemul de prevenire a schimbării
involuntare a benzii de deplasare (LDWS), dispozitive de iluminare (faruri) inteligente, sistemul de
monitorizare a presiunii în pneuri (TPMS), sistemul de stabilizare a remorcii, Emergency Brake Assist
(EBA), Electronic Brakeforce Distribution (EBD), Electronic Differential Lock (EDL), sistemul de
control al tracțiunii (TCS), sistemul de evitare a co liziunii la viteze mici, tempomat adaptiv (ACC),
sistemul de vedere nocturnă, sistemul de detectare a oboselii conducătorului auto, sistemul de detectare
a consumului de alcool, sistemul de monitorizare a unghiurilor moarte, sistemul de avertizare a
apariț iei poleiului6, șamd.

5 Sursa: https://www.academia.edu/36739709/Sistemele_de_siguran% C8%9B%C4%83_activ%C4%83_%C8%99
6 Sursa: http://www.apia.ro/siguranta -activa/

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 43

3.1 Sistemul antiblocare a roților în timpul frânării – ABS
În timpul procesului de frânare a automobilului, pot interveni o serie de i nconveniente , precum:
pierderea stabilității și creșterea spațiului de frânare, în cazu l blocări i roților punții spate și
suplimentar, pierderea controlului asupra direcției, în cazul blocării roților din față.
În scopul îmbunătățir ii maniabilității și a stabilității automobilelor, dar ș i al mărir ii eficienței
frânării, au fost dezvoltate sisteme de control automat al frânării , care împied ică blocarea roților ,
indiferent de coeficientul de aderență și de momentul de frânare aplicat.
Cel mai cunoscut sistem de acest fel, este cel de antiblocare a roților în timpul frânării, cunoscut
sub denumirea de ABS (Anti -locking Brake System) , care menține coeficientul de frânare optim și
alunecarea roților într- un domeniu stabil.
În momentul frânării , centrul de greutate al autovehiculului se deplasează spre puntea față,
sarcinile fiind preluate în mod inegal de către roțile punții față, diferența fiind și mai semnificativă la
frânarea în curbe . Din acest motiv , roțile punții spate pierd aderența mult mai ușor, moment în care
direcția pe care se deplasează automobilul nu mai poate fi controlată cu ajutorul sistem ului de direcție.

Fig. 3.1 – Dependența alunecării roții unui automobil de coeficientul de frecare7

Ajustarea frânării se poate face prin intermediul sistemului de control automat, în următoarele
limite: în cazul unei frânări sub limita de aderență a drumului, momentul de frânare se menține la
valoarea maximă, comandată de către conducătorul auto, fără ca sistemul de control automat să
intervină;
– la o frânare în limita de aderență a drumului, sistemul de control automat, în urma sesizării
tendinței de blocare a roților, comandă menținerea sau scăderea presiunii în sistemul de frânare, astfel
încât să poată fi utilizată aderența maximă a drumului. În funcție de tendința de blocare sau deblocare a

7 Sursa: e-automobile.ro

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 44

roților, sistemul comandă creșterea sau reducerea pr esiunii în cilindrul de frânare, efectuându -se astfel
o serie de cicluri de frânare – de frânare, care vor menține roata în zona de aderență optimă;
– în zonele care prezintă porțiuni de aderență diferite, are loc o frânare combinată, sistemul de
control automat intervenind pentru a preveni blocarea roților, pe porțiunile cu aderență redusă și
frânare maximă în zonele cu aderență ridicată. Sistemul de control automat are o influență benefică și
în cazul în care automobilul se deplasează având roțile pe por țiuni de drum care prezintă coeficienți de
frecare diferiți.

3.1.1 Evoluția sistemului ABS
Sistemele automate de control al frânării au fost utilizate pentru prima dată în anul 1948 la
avioane. În industria auto, aceste sisteme au fost introduse în anii '70, în SUA. În aceeași perioadă au
apărut și primele reglementări cu privire la automobilele echipate cu sistem automat de control al
frânării. În 1973, aceste sisteme realizate în SUA, erau realizate utilizându -se circuite logice și
componente electroni ce.
În Europa, deși cercetările asupra acestor sisteme au început în 1959 la Daimler -Benz, abia în
anul 1977, un prototip creat de Bosch a fost implementat și testat pe 150 de autoturisme Mercedes, iar
în 1978 a intrat în producția de serie. Cercetările asupra acestor sisteme, până la implementarea lor, au
costat aproximativ 50 milioane de mărci germane, costuri suportate de către companiile Daimler -Benz,
Bosch și Teldix.

Fig. 3.2 – Prima generație de ABS de la Bosch8

Companiile Honda, Teves și Girlin g, au realizat la rândul lor sisteme similare, fiecare dintre ele
denumindu- și sistemul cu o sintagmă proprie:
– Bosch – ABS (Anti -lock Braking System);
– Honda – ALB (Anti Lock Brake);
– Teves – ATE (de la numele creatorului Alfred Teves);
– Girli ng – SCS (Stop Central System).

8 Sursa: Bosch.com

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 45

Sistemele se deosebesc, în general, prin modul de reglare, acesta putând fi realizat prin reglarea
presiunii în mod diferit pentru fiecare roată, în funcție de aderența locală. Sistemele de control automat
al frânării, deși eficiente, sunt aplicate, de obicei, doar la roțile unei singure punți, datorită prețului
ridicat.
Cercetările au dovedit că utilizarea acestor sisteme reduc substanțial spațiul de frânare. Ca
exemplu, se poate demonstra că, în condițiile unui carosabil umed, frânarea unui automobil echipat cu
sistem ABS se produce în 40 de metri, iar a unui automobil neechipat cu acest sistem, abia după 58
metri. Sistemul acționează automat, în momentul în care se trece brusc pe o porțiune de drum cu
aderență scăzută, sau când roțile de pe o latură a vehiculului rulează în condiții de aderență diferită față
de celelalt e.
Construite inițial doar pe baza principiilor mecanice și datorită complexității controlului anti –
derapajului, care necesită o logică avansată, în prima fază nu s -a putut trece la producția de serie. În
cea de- a doua fază de dezvoltare au fost realizate sisteme de control cu prelucrarea analogică a
semnalelor. În timp, odată cu dezvoltarea electronicii, au fost concepute sistemele digitale de control
automat, având ca unitate centrală de calcul microprocesorul.

Fig. 3.3 – Evoluția sistemului ABS pentru automobile de la Bosch9

Începând de la comercializarea primei versiuni a sistemului ABS, în anul 1978, aceste sisteme au
evoluat continuu. Dacă în cazul primei versiuni sistemul cântărea peste 6 kg fiind regăsit pe doar
0,02% din totalul automobilelor, î n anul 2007, versiunea 8.0 a sistemului ABS cântărea numai 1,4 kg,
echipând aproximativ 76% din automobilele noi comercializate.
Din punct de vedere al tehnologi ei utilizat e, diferențele dintre prima versiune și generațiile mai
noi de ABS , sunt uriașe. Unitatea electronică a primei versiuni conținea 140 de componente analogice

9 Sursa: Bosch.com

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 46

și o memorie de 2 kBytes, c omparativ cu generația produsă în 2003, care avea doar 16 componente și o
memorie de 128 kBytes.
Având în vedere creșterea vitezei medii de deplasare, AB S-ul se dovedește a fi un sistem de
siguranță activă indispensabil automobilelor moderne. Datorită acestui motiv, tot mai mulți
producători includ sistemele ABS în dotările standard ale automobilelor.

3.1.2 Principale componente ale sistemului ABS
Dezvoltarea electronicii a făcut posibilă utilizarea pe scară largă a sistemelor de acționare
electrice. Și în cazul sistemelor ABS controlul presiunii hidraulice se realizează prin controlul
curentului electric din solenoizii supapelor. Funcție de caracteristi cile valvelor (presiune funcție de
curent), acestea pot fi clasificate în:
– electrovalve proporționale (având curentul electric aplicat );
– electro valve releu , cu două poziții: deschis sau închis.
1. Motor electric
2. Bloc electrovalve
3. Electrovalve
4. Unitate electronică de control
5. Capac de protecție

Fig. 3.4 – Componente le modul ului ABS /ESP10

Senzorii de turație, aplicați pentru fiecare roată în parte, reprezintă componente indispensabile
al sistemului de frânare cu ABS. Comparând valorile cel or patru roți, unitatea electronică este capabilă
să determine ce roată are tendințe de blocare.

3.1.3 Principiul de funcționare al sistemului de frânare cu ABS
Odată cu trecerea timpului a evoluat și structura sistemelor hidraulice ABS. Pentru o prezen tare
mai detaliată, în cele ce urmează vom prezenta versiunea ABS 8 dezvoltat ă de compania germană
Bosch. Principalele componentele ale sistemului de frânare cu ABS sunt: unitatea electronică de
calcul, senzorii de viteză pentru fiecare roată și modulatoru l electrohidraulic de presiune.

10 Sursa: Bosch.com

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 47

1. Unitate electrohidraulică de control
2. Senzori turație roți

Fig. 3.4 – Componentele sistemului de frânare cu ABS

Cele două subsisteme simetrice ale părții hidraulice, acționează separat, fiecare asupra unei
perechi de roți, dispuse de obicei pe diagonală.
1. Pompă centrală
2. Cilindrul de frână
3. Modul hidraulic
4. Supape admisie
5. Supape evacuare
6. Pompă centrală
7. Cilindru de frână
8. Motor electric
SS – stânga spate
DF – dreapta față
SF – stânga față
DS – dreapta spate
Fig. 3.5 – Circuit hidraulic sistem de frânare prevăzut cu ABS generația 8 de la Bosch11

Pompe le de retur (6) acționate de motor ul electric (8), au rolul de a evacua rapid lichidul de frână
din cilindrii de frânare (2), înapoi spre pompa centrală (1). Pentru a evita ca presiunea di n cilindrii de
frânare să depășească presiunea din pompa centrală, supapele de admisie (4) sunt prevăzute cu supape
de sens.
În cazul în care sistemul ABS nu este activ, sistemul de frânare va reacționa ca un sistem de
frânare obișnuit, menținând presiunea din cilindrii receptori în momentul acționării pedalei de frână.
Astfel, numai circuitul primar va fi activ (pompa centrală, supapa de admisie și cilindrul de frânare),
supapele de refulare fiind închise. La activarea AB S-ului, scăderea presiunii în cilindrii receptori de
frână, va fi realizată prin intermediul componentelor circuitului secundar (cilindru de frânare, supapă
de refulare, acumulator, pompă centrală).

11 Sursa: e-automobile.ro

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 48

Din punct de vedere hidraulic, controlul presiunii va fi realizat urmărind etapele prezentate în
figura de mai jos:

Fig. 3.6 – Modularea presiunii în sistem ul de frânare cu ABS12

a. aplicarea presiunii – creșterea presiunii este realizată prin deschiderea unei supape de aspirație și
închiderea unei supape de refulare , pentru fiecare roată (mod de frânare obișnuit) ;
b. menținerea presiunii – supapa de aspirație este închisă;
c. scăderea presiunii – supapa de refulare fiind deschisă, acumulatorul se umple rapid; totodată
pompa de retur transport ă fluidul înapoi spre ci lindrul principal (în această etapă se
simt pulsațiile la pedala de frână).
Pentru evitarea frânării insuficiente a unei roți, presiunea din sistem se mărește, iar ciclul de
control al presiunii va fi reluat.

3.2 Sistemul de control electronic a stabil ității – ESP (Electronic Stability Program)
În situații critice, precum pierderea aderenței, sistemul ESP asigură stabilitatea automobilului și
menținerea traiectoriei dorite, prin intervenția asupra sistemului de frânare și a cuplului generat de
propulsor (motor termic, electric, etc.).

3.2.1 Evoluția sistemului ESP
În cazul accidentelor rutiere soldate cu vătămări corporale, cele datorate pierderii stabilității
reprezintă aproximativ 28%, urmate de impactul cu un alt automobil sau cu un corp fix. Totodată, circa
60% din accidentele care implică vătămări corporale sunt cauzate de impactul lateral al automobilului.

12 Sursa: e-automobile.ro

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 49

Sistemul ESP contribuie semnificativ la reducerea numărului de accidente, mai ales a celor
grave, contribuind decisiv la îmbunătățirea siguranței active a automobilelor, motiv pentru care trebuie
luat în considerare la achiziționarea unui automobil.13
Începând cu anul 1995, în Europa au fost comercializate primele automobile echipate cu sistem
de control al stabilității. Începând din anul 2014, legislația europeană a prevăzut obligativitatea
utilizării acestui sistem, pentru toate automobilele noi comercializate, în vederea prevenirii și a
reducerii numărului de accidente rutiere.
Odată cu trecerea timpului sistemele ESP au evoluat, devenind m ai ,,inteligente'', având
algoritmi de control mai complecși și o putere de calcul mai mare. Totodată, masa și dimensiunea
sistemului a scăzut considerabil.

Fig. 3.7 – Evoluția sistemelor ESP

Din punct de vedere al sistemului de control al stabilității , producătorii folosesc diferite
abrevieri, însă, indiferent de acestea, componentele și rolul sistemului sunt aproximativ aceleași.

3.2.2 Compunerea sistemului ESP
Automobilele echipate cu ESP integrează mai multe sisteme de control, fiecare dintre ele având
funcții diferite: – Electronic Stability Program (ESP) – menține stabilitatea automobilului în situațiile
critice (evitarea obstacolelor, viraje), intervine asupra sistemului de management al
motorului (reducerea cuplului ) și a sistemului de frânare pentru păstrarea direcției de
deplasare dorită, reduce riscul de impact lateral al automobilului;
– Brake Assist – amplifică forța de frânare în cazul unei frânări bruște și ajută la
reducerea distanței de frânare în cazurile de frânare intensă;
– Antilock Braking System (ABS) – previne blocarea roților în timpul frânării și prin
acesta evitarea obstacolelor, ajută la menținerea controlului automobilului în timpul

13 Sursa: http://www.e -automobile.ro/categorie- dinamica/153- sistem -esp-esc-stabilitate -automob il.html

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 50

frânării pe carosabil cu aderență sc ăzută și reduce distanța de frânare datorită evitării
blocării roților;
– Traction Control System (TCS) – intervine asupra sistemului de management al
motorului (reduce cuplul motorului) și a sistemului de frânare pentru prevenirea
patinării roților motoar e în timpul demarării automobilului, face posibilă
rularea/demararea pe carosabil cu aderență scăzută și previne patinarea roților motoare
în timpul accelerării automobilului în viraje.
1. Modulator electrohidraulic
2. Senzori viteză roți
3. Senzor unghi volan
4. Senzor girație și accelerație transversală
5. Calculator injecție
Fig. 3.8 – Dispunere a componente lor sistemului ESP14

1. Modulator electrohidraulic
2. Senzor poziție volan
3. Senzor moment girație și accelerație laterală
4. Senzori viteză roți
Fig. 3.9 – Componentele sistemului ESP15

Blocul hidraulic (1) integrează întregul circuit hidraulic, supapele și pompa acționată electric.
Aceasta are două orificii prin care se alimentează cu lichid de frână de la pompa centrală și patru
orificii pri n care este controlată presiunea de frânare pentru fiecare roată.
Senzorul de poziție al volanului (2), cu efect Hall, sau magnetorezistiv, însă, indiferent de tipul
acestuia, trebuie să citească poziția volanului în orice moment și pe toată cursa acestui a. Senzorul de
accelerație laterală și cel de girație sunt integrați în aceeași unitate (3), iar senzorii de viteză roți (4)
sunt similari cu cei utilizați pentru un sistem de frânare cu ABS.

14 Sursa: Bosch.com
15 Sursa: e-automobile.ro

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 51

Fig. 3.10 – Senzor poziție volan

Senzorul de girație det ectează rotirea automobilului în jurul axei verticale în momentul
pierderii stabilității și este de tip micromecanic. Senzorul de accelerație laterală informează unitatea
electronică de control asupra intensității accelerației laterale și este un senzor cu efect Hall.
1. Senzor girație și accelerație laterală
2. Senzor poziție volan
3. Senzor presiune lichid de frână
4. Senzor viteză roți
5. Modulul electronic control ABS/ESP
6. Modulator hidraulic
7. Etrier frână
8. Calculator injecție (ECU)
9. Injectoare
10. Bujii
11. Clapetă aer
Fig. 3.11 – Componentele și schimbul de informații al sistemului ESP

Informațiile de la senzori sunt transmise către modulul electronic de control prin magistrala
CAN16, informații pe baza cărora acționează modulul de control comandă supapele și pompa el ectrică.
Sistemul ESP comunică în permanență cu majoritatea calculatoarelor și a modulelor
interconectate p rin magistrala CAN, iar în timpul intervenției, ESP controlează cuplul motor, prin
intermediul calculatorului de injecție împiedicând cutia de vitez e (automată) să efectueze schimbări de
trepte.

3.2.3 Modul de funcționare a sistemului ESP
Sistemul ESP monitorizează și corectează momentul de girație al automobilului (rotația în jurul
axei verticale). La pornirea motorului , sistemul ESP devine activ, acest sistem având un mod de
funcționare relativ simplă, bazat pe informațiile primite de la senzori.

16 CAN – Controller Area Network – magistrală serială integrată la bordul automobilelor începând cu anul 1986 (CAN 1.2)
care permite comunicarea modulelor de control a diferitelor sisteme al autovehiculel or. între mai multe microcontrolere
fără utilizarea unui calculator -gazdă. Înepând cu finele anului 1991, Compania Bosch a lansat versiunea CAN 2.0, preluat
în prezent de către toți producătorii de autovehicule.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 52

Sistemul ESP compară permanent direcția de rulare dorită cu direcția efectivă a automobilului.
Direcția de rulare dorită și intenția conducătorului au to sunt determinate pe baza informațiilor
primite de la senzori, prin magistrala CAN, legate de: poziția volanului, viteza roților, poziția pedalei
de accelerație și presiunea din circuitul hidraulic de frânare. Pe baza acestor informații, sistemul ESP
poate determina traiectoria pe care conducătorul auto își dorește să dirijeze automobilul.

Ruliu – rotație în jurul axei x (longitudinală)

Tangaj – rotație în jurul axei y (transversală)

Girație – rotație în jurul axei z (verticală)

Fig. 3.1 2 – Axele în jurul cărora se poate roti automobilul17

Direcția efectivă de rulare a automobilului se determină pe baza informațiilor primite de la
senzorul de girație (rotire în jurul axei verticale) și accelerație laterală.
Sistemul ESP identifică situ ațiile în care direcția de deplasare efectivă a automobilului nu este
aceeași cu cea dorită de către conducătorul auto și impusă prin poziția volanului, pe baza informațiilor
primite de la senzori și intervine simultan asupra sistemului de management al mo torului și asupra
sistemului de direcție. În acest fel, prin frânarea individuală a roților și reducerea cuplului motor,
sistemul readuce automobilul pe direcția dorită de deplasare. Intervenția sistemului ESP se realizează
foarte repede, uneori chiar înai nte de conștientizarea situației critice de către conducătorul auto.
Comparativ cu sistemul ABS, care este activ doar în momentul acționării pedalei de frână,
sistemul ESP poate frâna roțile individual, indiferent dacă este acționată sau nu pedala de frân ă.
Sistemul ESP controlează momentul de girație al automobilului și ajustează stabilitatea acestuia prin
frânarea individuală a roților, sistemul acționând ca un sistem de direcție suplimentar. Totodată, pentru
a nu perturba procesul de frânare al roților motoare, sistemul controlează cuplul motor pentru
îmbunătățirea aderenței laterale.
Sistemul ESP, activ în permanență, monitorizează dinamica automobilului și chiar dacă nu
intervine, acesta schimbă încontinuu informații cu restul modulelor, informând asu pra vitezei, a
accelerației laterale și a stării în care se află automobilul (starea nominală, cu sau fără intervenție,
defecte, etc.).

17 Sursa: e-automobile.ro

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 53

HZ – cilindru principal frână
HSV – supapă de comutare
presiune înaltă
SV – supapă de comutare
PE – pompă
IV – supapă admisie
M – motor pompă
AC – rezervor de joasă
presiune (acumulator)
OV – supapă refulare
RZ – piston etrier frână
HL – roată spate stânga
HR – roată spate dreapta
VL – roată față stânga
VR – roată față dreapta
Fig. 3.13 – Circuitul hid raulic al sistemului de frânare cu ESP18

În situația apariției fenomenului de supravirare, ca urmare a evitării unui obstacol, sistemul ESP
corectează efectul supravirator al automobilului, prin frânarea unei roți concomitent cu reducerea
cuplului m otor, pentru restabilirea aderenței roților și readucerea pe traseu a automobilului .

Fig. 3.14 – Corec tarea supravirării cu ajutorul ESP

În cazul prezentat anterior, sistemul ESP a frânat roata stânga față creând un contra -moment de
girație capabil să readucă automobilul pe direcția de rulare dorită.
La deplasarea cu viteză în timpul virajelor, mai ales pe supraf ețe cu aderenț ă scăzută,
automobilul poate subvira și poate părăsi calea de rulare.

18 Sursa: Bosch.com

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 54

Pentru corecta rea efectul ui de subvirare , sistemul ESP frân ează roata dreaptă a punții spate, ca în
cazul din figura de mai jos . Se creează astfel un moment de girație suplimentar , care readuce
automobilul pe direcția de virare dorită.

Fig. 3.15 – Corectarea subvirării cu ajutorul ESP

În anumite situații, este necesară dezactivarea sistemului ESP, în special atunci care se dorește
pierderea aderenței roților, în cazul automobilelor sportive , pentru a putea controla derapajul
automobilului în viraje. Din acest motiv, inginerii de la Audi au prevăzut un buton de dezactivare a
sistemul ui ESP.

Fig. 3.16 – Buton dezactivare ESP

Bazându -se pe intervenția sistemului ESP în anumite situații limită, unii conducători auto sunt
tentați să conducă mai agresiv, la limita stabilității . Din acest motiv, intervenția sist emului este însoțită
de aprindere a unui martor luminos în bordul automobilului, însoțit de o avertizare sonoră, care
atenționează conducătorul auto asupra pierderii stabilității.

Fig. 3.17 – Martor intervenție ESP

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 55

3.3 Sistemul de control automat al vitezei și distanței – Adaptive Cruise Control (ACC)
Sistem ul automat de control a distanței reprezintă un element central al sistemelor de asistenț ă a
conducătorului auto, implementat de inginerii companiei Audi .19 Sistemul, disponibil pe un număr
mare d e modele de automobile, controlează viteza și distanța dintre automobile, acționând automat
asupra accelerației și a frânelor la viteze de deplasare cuprinse între 0 și 250 km/h.
Sistemul ACC utilizează unul sau doi senzori radar, montați în partea din fa ță a automobilului,
prevăzuți cu sistem automat de degivrare, care încălzește senzorii, atunci când temperatura atmosferică
este scăzută și apare riscul de blocare al acestora cu gheață sau zăpadă.

Fig. 3.18 – Senzor radar ACC (Distronic) Audi

Senzorii emit fascicule radar cu frecvenț a de 76,5 GHz, având un unghi de deschidere de 40 de
grade, fiind capabil i să detect eze vehiculele aflate în față, până la o distanță de 250m. Funcționarea
senzorului radar se bazează pe efectul Doppler, care modifică fre cvența undei electromagnetice
reflectate, în funcție de distanț a la care se află obstacolul care reflectă unda. Distanța este calculată în
funcție de timpul de revenire a semnalului.
Calculatorul sistemului ACC, procesează semnalele transmise de senzori, identificând vehiculele
aflate în față, în mișcare.

Fig. 3.19 – Senzor radar montat în grila din dreaptă față

19 Sursa: https://www.audi -technology -portal.de/en/electrics -electronics/driver -assistant -systems/adaptive -cruise -control –
with-stop-go-function

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 56

Sistemul ACC oferă o experiență de condus mai relaxantă pe parcursul călătoriilor lungi în
condiții de trafic normal.
Conducătorul auto poate ajusta viteza dorită și distanța f ață de vehiculul din față. În momentul în
care senzorul (senzorii) radar ai sistemul ACC detectează în față un vehicul mai lent , viteza este
adapt ată automat în funcție de distanța prestabilit ă.
La viteze mici, aut ovehiculul încetinește utilizând sistemul de frânare, în timp ce la viteze mai
mari, reducerea vitezei se face prin intervenția asupra motorului, aplicând fr âna de motor.
Odată ce drumul se e liberează din nou, automobilul revine la viteza prestabilită.

Fig. 3.20 – Sistem ACC activ, Audi A4 B8

Controlul adaptiv al vitezei de croazieră are ca scop:
– ajustarea lină a vitezei. În situațiile care impun acționarea bruscă a sistemului de frânare bruscă,
conducătorul auto trebuie să intervină, acționând sistemul de frân are. Ace astă situație apare în
cazul unor diferențe mari de viteză sau dacă vehiculul din față frânează brusc. Datorită limitărilor
senzorului radar, frânarea se poate produce brusc sau deloc.
– să urmărească vehiculul din față de pe aceeași ban dă de rulare păstrând distanța presetată de
conducătorul auto. Dacă senzorul radar nu vede un vehicul aflat în fața mașinii , aceasta va
menține viteza selectată de conducătorul auto. De asemenea, acest lucru se produce dacă viteza
vehiculului din față creș te și depășește viteza selectată.
Sistemele ACC cu funcția Stop & Go, folosesc doi senzori radar, care permit reducerea vitezei
până la oprirea completă a automobilului. După ce vehiculul d in față începe să se deplaseze, ACC
comandă plecarea de pe loc a automobilului, fără intervenția conducătorului auto, dar cu menținerea
distanței selectată față de automobilul din față și a vitezei maxime.

3.4 Sistemul de asistență la frânarea de urgență – Audi Braking Guard
Sistemul de asistență la frânare Audi B raking Guard este un sistem inteligent care monitorizează
spațiul din preajma automobilului fiind conceput pentru a reduce riscul coliziunilor din spate.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 57

Sistemul Audi Braking Guard a fost conceput în scopul reducerii riscului coliziunii din spate cu
vehicu lele care se deplasează în față.
Parte integrantă a sistemului tempomat adaptiv, bazat pe senzori radar (ACC), sistemul Audi
Braking G uard reglează viteza și distanța față de autovehiculul din față, acționând sistemul de frânare
în mod independent, la vit eze de deplasare cuprinse între 30 și 200 km/h20.
Calculatorul integrat în rețeaua de date a automobilului comunică în permanență cu unitatea de
comandă a motorului, sistemul de frânare și transmisia automată21.
Pe baza informațiilor primite de la senzorul/senzorii radar, sistemul poate estima și avertizează
asupra iminenței un ui impact cu vehiculul din față și acționează în același timp și sistemul de frânare.

Fig. 3.21 – Sistem Braking Guard activ, Audi A4 B8

În anumite situații, timpul de răspuns a l sistemului poate fi redus foarte mult, precum în cazul
accelerării pe autostradă , al accelerării laterale sau al acționării sistemului de frânare. În situația în care
vehiculul din față se deplasează cu o viteză mult mai mică decât a automobilului propr iu, Audi
Braking Guard calculează timpul în care coliziunea poate fi evitată numai prin acționarea sistemului de
frână.
Datorită limitărilor sistemului, Audi Braking Guard nu reacționează la obiectele staționare, cum
ar fi automobilele staționate la semaf or, sau în coloană, datorită unui blocaj de trafic.
De asemenea, eficiența sistemului poate fi afectată de ploaie sau ninsoare, cunoscut fiind faptul
că picăturile de apă, afectează emisia undelor electromagnetice.
Deși sistemul intervine prin acționar ea moderată a sistemului de frânare, rolul decisiv în evitarea
coliziunii îi revine conducătorului auto, prin ac ționarea fermă a sistemului de frânare sau schimbarea
benzii de mers.

20 Sursa: https://www.audi -mediacenter.com/en/even -more-sportiness- and-efficiency -the-audi-a4-is-now-more -attractive –
than- ever-2756/driver -assistance -systems -2805
21 Sursa: http://arenavalceana.ro/OLD10911/

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 58

4. Sisteme de asistență a conducătorului auto,
integrate la bordul automobilului Audi A4 B8

4.1 Sistemul de asistență la unghiul mort – Audi S ide A ssist22
Manevra de schimbare a benzii de circulație, și intrarea în coliziune cu autovehiculul care se
deplasează pe banda învecinată, reprezintă un real pericol, din ce în ce mai prezent pe șosele.
Motivele care pot declanșa aceste incidente sunt diverse, cum ar fi neatenția, oboseala,
vizibilitatea redusă, utilizarea telefonului, toate acestea având ca rezultat, sute de accidente, anual.
Conform statisticilor, cel puțin o treime dintre accidente sunt cauzate de intrarea pe un drum cu
trafic intens sau schimbarea benzii de mers. Un sfert dintre acestea sunt cauzate de oboseala
conducătorului auto.
Sistemul Audi Side Assist a fost conceput în scopul asistării conducătorul ui auto, la schimbarea
benzii de mers, în condiții de siguranță. Elementele centrale ale sistemului, sunt cei doi senzori radar,
montați în lateralele barei de protecție spate.

Fig. 4.1 – Componentele unui senzor radar al sistemului Audi Side Assist

Senzorii de tip LFMSK23 emit fascicule radar pe frecvența de 24GHz, fiecare având un unghi de
detecție de 165ș. Pe baza informațiilor transmise de senzori, c alculato rul sistemului poate identifica
vehiculele care se apropie din spate, de la o distanță de apro ximativ 70 de metri, până ce acestea ajung
în dreptul portierelor față24.

22 Sursa: https://www.audi -technology -portal.de/en/electrics -electronics/driver -assistant -systems/audi -side-assist_en
23 LFMSK – (Linear Frequency Modulation Shift Keying), frecvență li niară cu modularea cheii de comutare
24 Sursa: https://www.hella.com/techworld/za/Technical/Car -electronics -and-electrics/Lane -change -assist -41856/#

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 59

Fig. 4.2 – Câmpul de detecție a sistemului Audi Side Assist

Sistemul func ționează începând de la vitez a de 30km /h, avertizând conducătorul auto asupra
prezenț ei autovehicul elor în unghiul mort, prin aprinderea lămpilor portocalii de avertizare, aflate în
oglinzile exterioare.

Fig. 4.3 – Avertizarea sistemului Audi Side Assist despre prezența unor autovehicule în unghiul mort

În momentul în care în unghiul mort se află un autovehicul, iar conducătorul auto semnalizează
intenția de schimbare a direcției , pe partea pe care se află acel autovehicul, prin acționarea manetei de
semnalizare, lămpile de avertizare deja aprinse, vor emite trei flash -uri la intensitate maximă, astfe l
încât să atragă atenția conducătorului auto asupra prezenței autovehiculului în unghiul mort și a
existenței unui potențial risc de coliziune cu acesta.
Intensitatea lumii emise de lămpile de avertizare ale sistemului Side Assist, poate fi ajustată de
conducătorul auto, prin intermediul sistemului MMI.
Condițiile meteo nefavorabile (ploaie toren țială sau zăpadă ) pot duce la funcționarea eronată a
sistemul ui, sau chiar la dezactivarea automat ă a acestuia. De asemenea, în situația în care automobilul
tractează o remorcă sau rulotă, sistemul se dezactivează automat.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 60

Organizația EuroNCAP25 a recunoscut potențialul sistemului Audi Side Assist, de evitare a
coliziunilor laterale cu autovehiculele care se deplasează din spate pe alte benzi de circulație, sau aflate
în depășire , în unghiul mort și a premiat în toamna anului 2010, tehnologia inginerilor de la Audi26.

4.2. Sistemul de avertizare la părăsirea benzii de circulație Lane Departure Warning – LDW
Acest sistem avert izează conducătorul auto în momentu l în care autoturismul este pe punctul de
a părăsi banda de circulație, atrăgând atenția conducătorului auto prin intermediul unui semnal sonor și
a unor vibrații transmise de un motoraș integrat în volan.

Fig. 4. 4 – Motoraș generator de vibrații în vol an

Sistemul utilizează o cameră montată pe parbriz, deasupra oglinzii retrovizoare, care
monitorizează în continuu marcajele benzilor de circulație.

Fig. 4.5 – Camera sistemului Audi Lane Change Assist

Funcționarea sistemului Audi Lane Assist, se bazează pe semnalele transmise de o cameră
specializată montată deasupra oglinzii retrovizoare. Camera detectează marcajele rutiere de delimitare

25 Consorțiul EuroNCAP , înființat î n anul 1997, este format din reprezentan ți ai ministerelor de transport din
statele europene, asociaț ii automobilistice, asiguratori și organiza ții de consumatori. NCAP testează performantele
autoturismelor noi î n caz de accident. Standardele Euro NCAP depăș esc cu mult standar dele minime stabilite
reglementă rile europene.
26 Sursa: https://www.euroncap.com /nl/resultaten -rewards/euro -ncap-advanced -rewards/2010- audi-side-assist/

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 61

a benzilor de circulație, de la o distanță mai mare de 50m, având un unghi de deschidere de
aproximativ 40 de grade și o frecvență de 25 de cadre pe secundă.
Programul integrat în calculatorul sistemul ui Active Lane Assist, procesează imaginile,
analizând traiectoria automobilului relativă la marcajele benzii de circulație.
În momentul în care automobilul se ap ropie de unul dintre marcajele de delimitare a benzii de
circulație, fără ca semnalizarea spre direcția respectivă s ă fie acționată de către conducătorul auto,
sistemul emite un semnal sonor și activează un motoraș integrat în volan, care transmite vibrați i în
volan, astfel încât să atragă atenția conducătorului auto, avertizându -l că automobilul este pe punctul
de a părăsi banda de circulație.

4.3. Sistemul de asistență activă la părăsirea involuntară a benzii de circulație – Audi Active
Lane Assist27
Sistemul Audi Active Lane Assist reprezintă o variant ă perfecționată a sistemului de avertizare la
părăsirea benzii de mers Audi Lane Departure Warning , fiind capabil să intervină asupra mecanismului
de direcție și să readucă autovehiculul pe banda de mers.
Sistemul Audi Active Lane Assist este disponibil doar pe automobilele echipate cu sisteme de
direcție asistate electronic, care pot fi controlate de sistemul menționat.
În situația în care sistemul emite avertizarea de părăsire a benzii de circulație iar conducătorul
auto nu acționează mecanismul de direcție pentru a readuce automobilul pe banda se mers, sau maneta
de semnalizare spre direcția înspre care se îndreaptă automobilul, sistemul Active Lane Assist, preia
comanda mecanismului de direcție, readu când autovehiculul pe banda de circulație.
Camera sistemului p oate face diferența între liniile de marcaj galbene (provizorii) și cele
permanente albe. Semnalele procesate, furnizate de camera s istemul ui Active Lane Assist, pot fi
utilizate și de alte s isteme de asistență, precum ACC Stop & G o, sistemul de recunoaștere a
indicatoarelor rutiere (Traffic Sign Recognition – TSR) , sistemul de siguranță Audi Pre Sense, sistemul
de control variabil al farurilor Audi Matrix LED, sistemul de suspensie adaptivă, e tc.

4.4. Si stemul de asistență pasivă la parcare Audi Park A ssist – PDC28
Sistemul de asistență la parcare Audi Park Assist utilizează o serie de senzori cu ultrasunete ,
precum și o camer ă video, având posibilitatea de afișare a reprezentării grafic e a acestora și a imagin ii
camerei , pe ecranul sistemului multimedia integrat în planșa de bord.
Cu ajutorul acestui sistem, conducătorul poate controla automobilul atât în spații de parcare
paralele, cât și perpendiculare în raport cu axul drumul ui.

27 Sursa: https://www.audi -technology -portal.de/en/el ectrics -electronics/driver -assistant -systems/audi -active- lane-assist_en
28 Sursa: https://www.audi -technology -portal.de/en/electrics -electron ics/driver -assistant -systems/park -assist

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 62

Sistemu l de asistență pasivă la parcare, poate fi configurat în mai multe moduri :
– senzori parcare spate – PDC Low;
– senzori parcare spate + cameră spate – PDC High ;
– senzori parcare față + spate, PDC High;
– senzori parca re față + spate + cameră s pate – PDC Plus.
Sistemul pasiv de asistență la parcare PDC este util datorită faptului că senzorii ultrasonici
detectează obstacolele aflate la o distanță de maxim 3 metri față de nivelul solului. Senzorii ultrasonici
au un unghi de deschidere de 140ș p e orizontală și 90ș pe verticală, făcând posibilă inclusiv detecția
bordurilor mai înalte.
Senzorii ultrasonici utilizați de sistemul PDC, conțin un emițător (difuzor) și un receptor
(microfon). Obstacolele sunt detectate pe baza calculării întârzierii di ntre semnalul emis și cel
recepționat.
Senzorii ultrasonici conțin oscilatoare, care generează unde ultrasonice pulsatorii, cu o frecvență
de 20 ce cicluri (pulsații) pe secundă. Durata impulsurilor este mai mare decât timpul necesar
întoarcerii undei reflectate. Distanța calculată este afișată, în timp real pe un ecranul sistemului
multimedia.

Fig. 4. 6 – Afișarea gr afică a sistemului de asistență la parcare

În funcție de nivelul de echipare, Audi A4 B8 poate fi dotat și cu o cameră VGA de asistență la
parcare, având rezoluția de 576 x 480 pixeli, foarte utilă în cazul parcării cu spatele în locuri „strâmte”.
Modulul de control al camerei suprapune peste imagine a video , o reprezentare grafică ce conține
linii dinamice de ghidaj, care ajută conducăto rul auto în timpul manevr elor de parcare cu spatele sau
laterală între două autovehicule.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 63

Fig. 4. 7 – Imagini furnizate de camera de asistență la parcare pe ecranul sistemului multimedia

Liniile dinamice de ghidaj, se „curbează” în funcție de unghi ul de bracaj al volanului, permițând
astfel conducătorului auto să parcheze automobilul, urmând traiectoria liniilor de ghidaj.
Pentru o funcționare optimă a sistemului de ghidare cu linii dinamice de ghidaj, este necesară o
calibrare a sistemului, care i mplică utilizarea unei planșe de calibrare dedicată și introducerea în
programul specializat, a date lor specifice necesare calibrării, precum: ampatamentul automobilului,
înălțimea camerei față de sol, distanța planșei de calibrare față de axa punții spate și înălțimea planșei
de calibrare față de sol.

Fig. 4. 8 – Calibrarea camerei de asistență la parcare

Camera sistemului PDC+ ajustează automat nivelul expunerii și deschiderea diafragmei, astfel
încât imaginea furnizată să fie clară atât în condiți i de iluminare puternică, ziua cu soarele din spate cât
și noaptea, la lumina furnizată de becurile de marsarierre.

4.5. Sistemul de asistență la schimbarea fazelor – High Beam Assist – HBA
Sistemul de asistență la schimbarea fazelor este un sistem care, pe baza informațiilor primite de
la o cameră specializată instalată în corpul oglinzii retrovizoare interioară, ia decizia de comutare a
fazei lungi , acționând asupra modulului care gestionează funcționarea farurilor (BCM1).
Activarea sistemului HB A, se poate face de la o viteză de 40 km/h, permițând conducătorului
auto să s e concentreze asupra traficului. Sistemul comut ă întotdeauna pe faza de iluminare optimă,
lungă sau scurtă, în funcție de condițiile de trafic.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 64

Fig. 4. 9 – Camera sistemului de asistență la schimbarea fazelor – HBA

Camera s istemul ui HBA , este echipată cu două filtre optice, care separă lumina albă și roșie, pe
baza cărora computerul sistemului detectează farurile vehiculelor de pe contrasens (albe) de la o
distanță de aprox imativ 1000 de metri și stopurile (roșii) autovehiculelor care se deplasează în față de
la aproximativ 500 de metri. Imediat ce vehiculele vizate ies din raza de iluminare a farurilor, sistemul
de asistare comută pe faza lungă.

Fig. 4.10 – Filtrele c amerei – HBA

În momentul în care un automobil se deplasează din sens invers, intră în bătaia farurilor,
sistemul HBA comută faza scurtă a farurilor, evitân orbirea conducătorului auto al celuilalt
vautovehicul.
De asemenea, în situația în care un auto mobil se deplasează pe același sens de mers și întră în
depășirea propriului vehicul, în momentul în care lămpile de poziție ale automobilul aflat în depășire
intră în raza de detecție a camerei HBA, la aproximativ 1,5 – 2m în față, sistemul comută automat pe
faza scurtă pentru a evita orbirea conducătorului auto prin reflectarea luminii fazei lungi, de către
oglinzile retrovizoare.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 65

5. Sisteme de asistență disponibile pe alte platforme Audi,
care pot fi integrate pe platforma A4 B8

Inginerii de la Audi au dezvoltat o serie de sisteme de asistență, disponibile pe alte platforme ale
companiei, care pot fi implementate pe platforma A4 B8/A5/Q5, prin adăugarea componentelor fizice
(HardWare – HW), respectiv prin actualizarea progr amelor de control (S ofturilor – SW) a modulelor
respective.
În continuare sunt prezentate o serie de sisteme de asistență prezente pe alte platforme Audi (A4
B9, A5 9T, Q5 B9, A6 C7 4G, A7 și A8 D4), care pot fi implementate, cu modificările și adaptările de
rigoare și pe m odelul A4 B8.

5.1. Sistemul Audi Pre Sense City29
Sistemul P re Sense C ity reprezintă o dezvoltare a sistemului ACC, care avertizează asupra unei
coliziuni iminen te cu alt autovehicul sau cu pietoni, la nevoie acțion ând sistemul de frânare.
Sistemul Pre Sense City este activ de la o vitez ă de 10km/h, fiind capabil să frâneze automat
până la o vitez ă de 85 km/h în momentul în care detectează prezența pietonilor pe traiectoria
autovehiculului , respectiv 250km/h în eventualitatea unei posibil e coliziun i cu alt autovehicul.

Fig. 5.1 – Componentele implicate în funcționarea sistemului Audi Pre Sense City30

La identificarea unor potențiale situații periculoase, sistemul avertizează acustic și vizual când
autovehiculul care circulă în față frânează brusc, d istanța față de autovehiculul care se deplasează în

29 Sursa: https://www.audi -technology -portal.de/en/electrics -electronics/driver -assista nt-systems/audi -a4-pe-sense -city-en
30 Sursa: https://www.audi -mediacenter.com/de/audimediatv/video/audi -a4-2015- animation -pre-sense -city-2864

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 66

față are o viteză mai mică sau staționează pe banda de deplasare, sau când un pieton se află pe banda
de circulație sau pătrunde pe banda respectivă de mers.
În cazul unei coliziuni iminente, sistemul em ite un semnal acustic, putând frâna până la oprirea
completă a automobilului, în situația în care conducătorul auto nu reacționează la semnalul de
avertizare. De asemenea, sistemul poate comanda tensionarea reversibilă a centurilor de siguranță ale
scaunel or din față, umflarea reazemelor laterale ale spătarelor scaunelor, închiderea geamurilor și a
trapei, în cazul în care automobilul este echipat cu trapă, iar aceasta este deschisă.
Sistemul Pre Sense City nu poate depăși limitele impuse de legile fizicii , acesta fiind un sistem
de asistență activ, care în anumite circumstanțe nu poate evita o coliziune, dar poate reduce efectele ei,
conducătorului auto revenind- ui întotdeauna responsabilitatea frânării în timp util.
Deși asistența oferită de Audi Pre Se nse City este remarcabilă, sentimentul de siguranță oferită
de acest sistem nu trebuie să determine conducătorul auto să conducă neglijent (riscant).
Datorită limitărilor sale, sistemul Audi Pre Sense C ity nu reacționează la prezența animalelor,
autovehicule lor care intersectează banda de mers sau vin din sens opus și a obstacole lor statice,
precum bare le, garduri le, sau obiectele greu de identificat.
De asemenea, funcționarea sistemului poate fi limitată atât de condițiile meteo (ceață deasă,
ploaie, m âzgă, ninsoare), cât și de alți factori precum: luminile farurilor autovehiculelor care se
deplasează din sens opus, reflexi i sau schimbări bruște ale luminozității mediului ambiant care
perturbă funcționarea optimă a camerei sistemului.31

5.2. Sistemul d e asistență în blocajele de trafic – Audi Traffic Jam Assist32
Un alt sistem asociat ACC, este Audi Traffic Jam Assist care poate prelua controlul direcției
până la viteza de 65 km/h, pe șosele de bună calitate, în condiții de trafic congestionat.

Fig. 5 .2 – Componente le utilizate de sistemul Audi Traffic Jam Assist

31 Sursa: http://www.manualesaudi.com/AudiA4/A42017/ro_RO/ba/page_00299.htm
32 Sursa: https://www.audi -technology -portal.de/en/electrics -electronics/driver -assistant -systems/audi -a4-traffic -jam-assist –
en

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 67

Pentru orientare, sistemul Traffic Jam Assist utilizează informațiile legate de marcajele rutiere și
prezența altor vehicule în trafic, primite de la camera frontală, modulul GPS, senzori i ACC și cei
ultrasonici .

Fig. 5 .3 – Sistemul Audi Traffic Jam Assist

În momentul în care sistemul își atinge limitele, spre exemplu, în situația în care traficul se
aglomerează foarte tare sau urmează o curbă strânsă, conducătorul auto este avertizat și trebuie să
intervină, preluând controlul automobilului. Sistemul furnizează diferite nivele de avertizare, dar ca
ultimă măsură de siguranță, oprește complet automobilul.

5.3. Sistemul de Asistență A ctivă la Parcare – PLA
Sistemul PLA, disponibil pe platf ormele A4 B9 , A6 C7 4G, A7, A5 8T, Q5 8R, A8 D4 este
capabil să parcheze semiautomat, automobilul. Sistemul PLA detectează spațiile disponibile de
parcare, pe baza informațiilor furnizate de cei patru senzori adiționali, montați pe lateralele barelor de
protecție față și spate și a informațiilor primite de la senzorii sistemului de parcare (PDC) .

Fig. 5.4 – Senzori PLA montați în bara față și spate

Senzorii ultrasonici lateral i, scaneaz ă spațiile de parcare situate pe marginea drumului în timp ce
automobilul se deplasează cu viteză redusă, sub 35 km/h. Când viteza automobilului este mai mare de
35 km/h, sistemul avertizează conducătorul auto să reducă viteza, pentru a putea să efectueze
manevrele de parcare în siguranță.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 68

În momentul în care PLA detectează un spațiu potrivit pentru parcare, va afișa mesaje și
instrucțiuni pe ecranul central și/sau pe ecranul sistemului multimedia.33

Fig. 5 .5 – Afișarea manevrei de parcare, în bord, Audi A7/S7/RS7

În situația în care conducătorul auto decide să p archeze în spațiul identificat de sistem și
validează manevra de parcare, PLA preia comanda asupra casetei de direcție electromagnetice.
În timpul efectuării parcăr ii, de către PLA , conducătorul va trebui să monitorizează manevrele
sistemului și va trebu i să respect ă instrucțiunile afișate pe ecranul central, referitoare la schimbarea
treptel or de viteză și de acționare a frânei

Fig. 5.6 – Identificarea locului de parcare afișată pe MMI34, Audi A4 B9

Pentru efectuarea manevrei de parcare paralel ă, sistemului PLA îi este suficient un spațiu mai
mare cu aproximativ 0,8 m, decât lung imea automobilul ui. În funcție de situație, sistemul poate
executa mai multe manevre multiple, înainte și înapoi , care pot necesita schimbarea repetată a treptelor
de viteză.
Selectarea părții pe care se dorește a se fi efectua manevra de parcare laterală, se realizează prin
acționarea manetei de semnalizare pe partea dorită, stânga sau dreapta.

33 Sursa: http://www.instruccionesaudi.com/A6/en_GB/onboard/o_m00344.htm
34 MMI – Multimedia Infotainment system – Sistemul multimedia al automobilului

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 69

Sistemul PLA este capabil să ghideze automobilul atât pentru parcare, cât și la ieșirea din
parcare.

Fig. 5.7 – Sistemul PLA în timpul manevrei de parcare laterală, Audi A6 4G

Modul de parcare poate fi selectat cu ajutorul unui buton dedicat, integrat în consola centrală, cu
ajutorul căruia se poate selecta modul de parcare paralelă, parcarea perpendiculară, ieșirea din parcare
sau dezactivarea sistemului.

Fig. 5. 8 – Buton PLA integrat în consola centrală, Audi A4 B9

Pentru activarea modului de parcare paralelă, butonul se apăsă o dată, în timp ce iar pentru
parcarea perpendiculară este necesară apăsarea acestuia de două ori. La cea de a treia apăsare, sistemul
va fi dezactivat.

5.4. Sistemul de recunoaștere a indicatoarelor de circulație Traffic Sign Recognition – TSR
Sistemul de identificare și recunoaștere a indicato arelor de circulație Audi Traffic Sign
Recognition, este capabil să recunoască indicatoarele de circulație și să identifice semnificația
acestora, cu ajutorul unei camere specializată montată pe parbrizul automobilului.
Imaginile cu indicatoarele de circu lație furnizate de camera color și cu infraroșu, sunt procesate
de computerul sistemului și comparate cu imaginile stocate în memoria sistemului. În momentul în
care indicatoarele identificate sunt validate (recunoscute), acestea sunt afișate pe ecranul central din
bord, sub forma unor pictograme.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 70

Fig. 5.9 – Indicatoare rutiere recunoscute și afișate în bord

Sistemul Audi TSR conlucrează strâns cu GPS -ul integrat, reducând astfel timpul de reacție,
datorită faptul ui că pe baza POI35 a sistemului GPS, TSR este informat asupra indicatoarelor rutiere
prezente pe sectoarele de drum ce urmează a fi parcurse.

Fig. 5.10 – Indicatoare recunoscute și afișate în bord și pe HUD36, Audi A6 4G

În momentul în care sistemul ACC este activat și TSR recunoaște un indicator de limitare a
vitezei, a cărei valoare este mai mică decât viteza de deplasare, ACC va reduce viteza automobilului
până la limita legală pe sectorul de drum respectiv, urmând ca după terminarea restricției, pe baza
informațiilor transmise de sistemul TSR, să accelereze până la viteza stabilită de conducătorul auto,
dacă aceasta nu este mai mare decât limita legală pentru drumul respectiv, valoarea acestei limitări
fiind furnizată de sistemul GPS.

5.5. Sistemul de asistență cu vedere nocturnă Audi Night Vision A ssistant
Conform statisticilor, aproximativ o treime din accidentele rutiere se petrec noaptea, în condiții
de vizibilitate redusă. Funcționarea acestui sistem se bazează pe o o cameră termică având un unghi de
detecție de 24 de grade, situată î n partea partea din față a automobilului , de regulă în grilă.

35 POI – Point Of Interest – Puncte de interes (limite de viteză, radare fixe, treceri la nivel cu cale ferată, camere
monitorizare trafic, sectoare cu restricții de viteză, șamd
36 HUD – Head Up Display – Imaginea proiectată pe parbriz de un monitor LED, prin intermediul a două oglinzi asferice,
furnizează informațiile relevante conducătorul ui auto, ce pot fi selectate de cond ucătorul auto , prin intermediul MMI .

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 71

Fig. 5.11 – Camera Night Vision integrată în grila frontală

Camera este prevăzută cu un filtru special și un sistem de degivrare, care este activat automat la
temperaturi ale mediului ambiant mai mici de 5 grade, astfel încât să împiedice depunerea gheții sau
condensului, care ar obstrucționa vizibilitatea camerei. De asemenea, camera este prevăzută și cu o
duză care pulveriyează jeturi cu lichid de curățare pe filtrul (geamul) de protecție al camerei.
Senzorul camerei percepe contrastul dintre obiectele cu temperaturi diferite, furnizând
informațiile calculator ului sistemului Night Vision, care le transformă în imagini alb /negru și le
afișează afișajul central al instrumentelor de bord, sau pe ecranul sistemului multimedia37. Zonele albe
ale imaginilor reprezintă obiectele/ființele calde, iar zonele întunecate reprezintă împrejurimile care
sunt mai reci.

Fig. 5.12 – Imagine afișate de sistemul Audi Night Vision , pe ecranul ceasuril or de bord

Camera si stemului poate detecta obiecte și obstacole pâna la o distanță de 300m, depășind zona
iluminată de faza lungă, fără a fi perturbată de farurile autovehiculelor care circulă din sensul opus, sau
de alte surse de iluminare.
Cea mai importantă capabilitate a sistemului, constă în abilitatea de detectare a pietonilor
prezenți pe carosabil. până la o distanță de 100m , datorită programului specializat implementat în
calculatorul sistemului. După identificarea un ui pieton aflat pe carosab il, sistemul îi marchează
conturul pe ecran, cu galben. Când sistemul evaluează că p ietonul detectat reprezintă un potențial

37 https://www.audi -technology -portal.de/en/electrics -electronics/driver -assistant -systems/nig ht-vision -assistant

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 72

pericol, acest a va fi cu conturat cu roșu, în același timp emițând și un semnal sonor (ding), pentru a
atrage atenția conducătorulu i auto.

Fig. 5.13 – Pietoni identificați și marcați de sistemul Audi Night Vision

Sistemul are însă și limitări, ca orice alt sistem de asistență. Spre exemplu, la o temperatură mai
mare de 28°C, Audi Night Vision nu mai poate evidenți persoanele detectate, funcția fiind dezactivată
automat .

5.6 Sistemul de faruri inteligente cu matrici LED – Audi Matrix Led
Tehnonologia farurilor cu matrici de LED -uri38 dezvoltată de inginerii de la Audi, se bazează pe
mai multe matrici de leduri, grupate câte cinci. Fiecare faruri Matrix implementat pe modelul A8 D4,
conține cinci matrici de câte cinci diode LED, controlate independent de computerul sistemului, astfel
încât să ofere o iluminare optimă a carosabilului, fără a- i deranja pe ceilalți participanți la trafic, fie că
se deplasează din sens opus, sau în același sens.

Fig. 5.14 – Componentele unui far Matrix LED, Audi A8 4D Fig. 5.15 – Matrice cu cinci diode, controlabile
individual

Pe baza informațiilor primite de la camera sistemului Matrix, montată la partea superioară a
parbrizului, computerul dedicat comandă individual fiecare LED, aprinzându -l sau stingându -l, în
același timp redirecționând oglinzile reflectoare ale diodelor aprinse, astfel încât fasciculele de lumină
emise să „ocolească” celelalte autovehicule. Timpul de reacție este de câteva milisecunde.

38 LED – Light Emitting Diode – diodă emițătoare de lumină

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 73

Fig. 5.16 – Componentele sistemului Audi Matrix LED, A8 D4

Astfel, în situația în care mai multe autovehicule se deplasează din sens opus , în coloană, diodele
LED responsabile cu iluminarea zonei în care au fost detectate acele autovehicule, vor fi stinse, în timp
ce diodele care iluminează flancurile coloanei vor ilumina la putere maximă, fără a orbi conducătorii
auto.
Intensitatea conului de lumină poate fi v ariată în lateral sau focalizată pe mijlocul drumului prin
controlul diferit al LED -urilor. În consecință vizibilitatea conducătorului auto pe timp de noapte este
mult îmbunătățită și, totodată, este eliminat riscul de a supune ceilalți participanți la trafic la orbire.

Fig. 5.17 – Iluminarea carosabilului cu farurile Matrix, în prezența altor vehicule în trafic

Sistemul Audi Matrix conectat la sistemul MMI al automobilului , permite, pe baza informațiilor
furnizate de GPS, orientarea fasciculelor diodel or către curbele ce urmează , înainte ca acestea să fie
abordate de conducătorul auto.
Audi Matrix LED complementează sistemul Audi Night Vision, ajut ându- l să identifice mai ușor
pieton ii prezenți noaptea pe carosabil .

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 74

5.7 I nstrumente le de bord – Audi Virtual Cockpi t
Noua tehnologie dezvoltată de inginerii de la Audi, a fost implementată pe a treia generație a
modelului Audi TT și pe Lamborghini Huracan, în anul 2014. Ulterior, a fost integrat și pe platformele
A4 B9, A5 B9, A6 C7 4G Ultra, A7, A8 D4, Q3, Q5 R9, Q7 și Q8.
Audi Virtual Cockpit integrează instrumentele de bord digitale, afișate pe un ecran TFT full
HD (1920×720 pixeli) cu diagonala de 12,3inch (30cm).

Fig. 5.18 – Componentele Audi Virtual cockpit

Grafica afișată este generată de u n procesor NVIDIA Tegra 3 sau Tegra 30, întâlnit frecvent la
tablete și telefoane inteligente. Procesorul face posibilă afișarea imaginilor clare și foarte detaliate, la o
frecvență de reîmprospătare de 60 de cadre pe secundă.

Fig. 5.19 – Audi Vir tual cockpit, pe modelul A4 B9

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 75

Virtual cockpit permite afișarea informațiilor în două moduri, selectabile de către conducătorul
auto. Astfel, tahometrul și turometrul pot fi afișate la dimensiunea normală, sau la o dimensiune mai
mică, în timp ce pe fund al poate fi selectată harta de navigație, pusă la dispoziție de Google Maps, sau
diverse informații legate de starea automobilului, sistemul multimedia, agenda telefonică, informații
despre sistemul audio, șamd.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 76

6. Sisteme pasive de siguranță integrat e pe platforma A4 B8

Sistemele pasive de siguranță au rolul de a proteja ocupanții autovehiculului în cazul unei
coliziuni, ,,intrând în scenă” atunci când toate sistemele active de siguran ță au dat greș, sau coliziunea
a fost de o natură deosebită, sistemele active n eputând să intervină eficient, pentru prevenirea acestuia.
Inginerii Audi, vin să completeze pleiada sistemelor de siguranță activă și de asistență a
conducătorului auto, cu o serie de îmbunătățiri ale sistemel or de siguranță pasivă, implementate pe
toate automobilele producătorului german, cum ar fi: centurile de siguranță pentru scaunele față cu
pretensionare, minim șase airbag -uri, tetiere active și suspensia activă predictivă.

6.1. Centuri de siguranță cu pretensionare
Centura de siguranță , considerată ca fiind cel mai important sistem pasiv de siguranță al oricărui
autovehicul, a suferit numeroase îmbunătățiri de la apariția sa, în anul 1959, pe automobilele produse
de compania suedeză Volvo .
Inginerul suedez Nils Bohlin a lucrat până în anul 1959, în industria aeronautică, la dezvoltarea
sistemelor de catapultare a avioanelor. După mutarea sa la Volvo, a adaptat centura scaunului de
catapult are cu prindere în două puncte , la automobile.
Tot suedezii de la Volvo au dezvoltat centura de siguranță retractabilă cu prindere î n trei puncte
aș a c u m o ș tim în prezent. De la începuturile sale, când centura de siguranță apărea ca opțiune în
ofertele producătorilor auto, sistemul a salvat numeroase vieți, ajung ând să devină obligatorie pe toate
autovehiculele produse pe plan mondial.
Conform s tatisticil or, procentul deceselor și a rănirilor sunt reduse cu 50% în cazul unor
accidente. Cercetările și testele efectuate de narii producători de automobile și sistem e de siguranță, au
demonstrat ca la o viteză de 45km/h , ocupanții autovehicu lului fără centur ă de siguranță, pot fi
proiect ați prin parbriz cu o forță mai mare de 30 ori decât propria lor greutate.
Dispozitiv ele de pretensionare a centurii , au rolul de a pozițion a conducătorul auto și pasagerul
într-o poziție optimă pe scaun, în cazul une i coliziuni.
Dispozitive de pretensionare ale diverșilor producători, utilizată tehnologii diferite de retractare.
Astfel, unele sisteme trag sistemul retractor înspre î napoi în timp ce altele răsucesc bobina
retractorului. În general, dispozitivele de retension are sunt conectate modulul de control al airbag –
urilor.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 77

Dispozitivul de pretensionare poate fi acționat de motoraș e electrice, solenoizi, sau, mai
frecvent, cap se pirotehnice .
Elementul cheie al dispozitivelor de pretensionare cu acționare pirotehnic ă îl constituie, capsa
pirotehnică formată dintr -o camera de combustie, în interiorul căreia se află o capsulă cu material
exploziv. Comanda de detonare a capsei pir otehnice este dată de modulul de control al airbag -urilor,
odată cu inițierea airbag -urilor. Detonarea capsei, antrenează mosorul (bobina) retractorului, rotindu- l
cu forță și tensionând chinga centurii.

Fig.6.1 – Dispozitiv de pretensionare cu acți une asupra retractorului

Cursa maximă a dispozitivului de pretensionare a centurilor utilizate pe modelul Audi este și
100mm , iar forța de pretensionare realizată este de 350daN.
Atât scaunele din față cât și cele din spate, ale tuturor modelelor produse de Audi, sunt prevăzute
cu centuri retractabile cu prindere în trei puncte, însă numai centurile din față sunt echipate cu
dispozitive de pretensionare.

6.2. Sistemul de Airbag -uri
Sistemul de siguranță pasivă cu airbag -uri și -a demon strat eficiența încă de la prima apariție pe
autovehiculele de serie, în anii ’70. Sistemul a apărut ca o necesitate de completare a centurilor,
îmbunătățind rata de supraviețuire în cazul unui impact violent.
Airbag- ul are rolul de a împiedica mișcarea pasagerilor în cazul unui impact, fără să le provoa ce
vătămări corporale, timpul de declanșare al acestuia fiind 0,01 s ecunde .
Airbag- ul prote jează ocupanții automobilului de intrarea în contact cu volanul și axul coloan ei de
direcție respectiv planșa de bord, în cazul airba g-urilor frontale, sau cu scaunele din față, stâlpii
centrali, sau cei din spate în cazul în cazul airbag -urilor integrate în scaunele față, al celor cortină sau
centrale.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 78

Istoria airbag -ului a început înaintea implementării acestuia pe autovehicule, odat ă cu tes tarea
primului dispozitiv de umflare, în cazul aterizării forțate a avio anelor, patentat în timpul celui de al
doilea război mondial.
Prima tentativă de integrare a airbag -ului la automobile, datează din 1951, când un sistem cu aer
comprimat fix at în bara de protecție față, umflând pernă gonflabila , în cazul uni impact frontal.
De la apariția sa până în prezent, sistemul airbag a cunoscut numeroase îmbunătățiri, în prezent
producătorii oferind airbag -uri frontale pentru piept, cap și genunchi, atât pentru conducătorul auto cât
și pentru pasager, airbag -uri laterale, cortină, sau centrale pentru protecția pasagerilor din spate sau
airbag -uri pentru protecția pietoni lor, integrate în bara de protecție față.
Airbag- ul se umflă în urma unei reacții chimice, produsă sub formă de explozie , între azida de
sodiu (3 NaN ) și azotat ul de potasiu (3 KNO ). Reacția exotermă, în urma căreia rezult ă azot sub formă
gazoasă, duce la umflarea rapidă a airbag -ului, cu o v iteză de aproximativ 320 km/h.

Fig. 6.2 – Declanșarea și umflarea a irbag ului

După aproximativ o secundă , gazul este evacuat prin intermediul unor orificii calibrate, care
permi t dezumflarea și posibilitatea de mișcare a ocupanților .
Un airbag pentru volan poate conține 50-80g de 3 NaN , în timp ce un airbag cortină poate
conține 250g.
În ultimii ani, Audi a adoptat o strategie nouă de declanșare a airbag -urilor, în cazul coliziuni lor
frontale, în funcție de intensitatea șocului sau de poziția în care sunt ajustate scaunele din față. Astfel,
pentru a pute obține diferite volume ale airbag- ului, acestea sunt echipate cu două generatoare de gaz.
În cazul necesității unui volum mic, modulul de control comandă detonarea unui singur
generator de gaz. Airbag- ului este împărțit în două camere , delimitat e de o cusătur ă rezist entă la
presiunea gazului dintr -un singur generator. La declanșarea simultană a ambelor generatoare, cusătura
cedează, iar airbag -ul se umflă la volum maxim.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 79

Umflarea la volumul maxim a airbag -urilor este condiționată de poziția scaun elor
conducătorului și a pasagerului , care este detectată cu ajutorul unor contacte montate pe șinele
scaunelor.
Audi a fost primul producător auto care a început să- și echipeze, în 1995, automobilele cu șase
airbag -uri. În prezent cele șase airbag -uri, volan și planșa de bord pentru conducătorul auto și
pasagerul din dreapta, respectiv câte un airbag cortină și câte unul în spătarele scaunelor din față,
pentru pasagerii din spate, fac parte din echiparea standard a tuturor modelelor comercializate de
constructorul german.

6.3. Tetiere le active
O bună perioadă tetierele au fost considerate ca fiind doar niște elemente pasive de susținere a
capului pe durata călătoriei , fiind asociat e cu elemente le de confort. În realitate, tetierele sunt destinate
reținerii capului în caz de impact, fiind elemente de siguranță pasivă, deosebit de importante .
Cele mai frecvent e traumatisme cervicale apar ca urmare a coliziunilor în lanț , la viteze de 10-
20km/h.
Studiil e de accidentologie și simulările accidentelor au analizat comportamentul gâtului la
impactul din spate înspre față , observându- se că spătarul scaunului reține spatele ocupantului în t imp
ce capul se deplasează înspre spate , spre tetieră.
Datorită configu rației vertebrelor cervicale, gâtul nu opune o rezistență deosebită la decelerații
bruște, riscul de traumatism f iind și mai mare când m ușchii ce susțin poziția acestuia sunt relaxați.
Solicitările din coloana vertebrală vor fi mai m ici atunci când gâtul este drept, caz în care apar
doar forțe axiale. Dacă gâtul este flexat, asupra vertebrelor vor acționa solicitări complexe, forțe axiale
și moment de încovoiere.
Dacă tetiera este prea înclinată sau ridicată insuficient, capul antren ează gatul într -o mișcare de
arc de cerc spre înapoi. Ocupantul poate suferi o vătămare puternică a gatului, la nivelul ligamentelor,
vaselor sangvine și a centrilor nervoși. Poziționare corectă a tetierei este necesară pentru o protecție
optimă.
În anul 1998, inginerii suedezi de la Saab , au conceput un sistem de tetiere care deși arătau ca
cele normale, în cazul în care mașina era lovită din spate cu o viteză mai mare de 10km/h , se ridicau
și în același timp se apropi au de capul pasagerului. S istem ul patentat de Saab și a fost implementat pe
toate modelele produse începând cu anul 1999.
Tetierele active combat riscurile de vătămare prezentate anterior. În timpul impactului , tetiera se
ridică pe verticală și simultan se deplasează înspre înainte, urmând traiectoria unui arc de cerc. Testele
efectuate pe acest tip de tetiere au demonstrat o reducere cu aproximativ 60 % a leziunilor din zona
gâtului .

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 80

Ajustarea automată a poziției tetierei spre capul ocupantului scaunului, se realiz ează cu ajutorul
unui mecanism acționat de un motor, integrat în spătar , distanța dintre tetieră și cap fiind redus ă
semnificativ. Ca urmare, tensiunile ce apar în timpul impactului î n zona cervicală sunt mult mai mici.

Fig. 6.3 – Traiectoria tetierei înspre înainte

În timpul unui impact puternic, tetiera se ridică 20mm, și se deplasează spre înainte peste 60mm.
Cele mai recente statistici arată că accidentele la nivelul coloanei cervicale s -au redus 75% în cazul
autovehiculelor dotate cu tetiere active.

6.4 Sistemul de sus pensie adaptivă predictivă – Audi Active Suspension.
Suspensia activă predictivă implementată în premieră de inginerii de la Audi pe ultimele
versiuni ale modelului A8 D4, este un sistem activ ale cărui actuatoare electro -mecanice pot ajusta
independent fiecare parte a automobilului39.

Fig. 6.4 – Audi A8 D4 cu suspensie activă predictivă

39 Sursa: https://autoblog.md/video -audi-introduce -o-noua -suspensie -optionala -de-5450- de-euro-pentru -modelul -flagship –
a8/

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 81

Cursa actuatoarelor este de ± 85mm față de poziția centrală, cursa completă sus/jos (170mm)
putând fi realizată complet în 0,5 secund e.
Pe baza informațiilor primite de la camera montată la partea s uperioară a parbrizului, modulul de
control al sistemului scanează carosabilul, identifică suprafețele cu denivelări și ajustează suspensia
activă înainte de a ajunge la zonele denivelate.
Camera trimite informații legate de calitatea carosabilului, calcu latorului suspensiei adaptive, de
18 ori pe secundă. Calculatorul procesează informațiile legate de calitatea carosabilului, și controlează
toate componentele suspensiei , în timp real.
Suspensia activă predictivă reducerea efectele forței centrifuge în vi raje, reducând efectul de
ruliu, prin ridicarea corpului automobilului pe partea exterioară a virajului, și coborâ rea celeilalte parți,
dinspre interiorul virajului. Astfel, Audi A8 se poate ridica /coborî în curbe cu până la 3 grade, mai
mult decât o poate face o motocicletă obișnuită.

Fig. 6.4 – Componentele electro -mecanice ale suspensiei adaptive predictive, Audi A8 D4

Reducerea forței centrifuge prin ridicarea caroseriei pe exteriorul virajului, face ca într-un
interval de viteză de 80-130 km/h, la o accelerație laterală de până la 0 ,4G, ocupanții automobilului să
nu sesizeze virajul în care s -a încadrat automobilul . Testele au demonstra că un pahar cu lichid, pus în
suportul de pahare, nu s -a vărsa t în condițiile menționate mai sus .
Suspensia a ctivă predictivă beneficiază de funcția Elevated Entry , care la deschiderea
automobilului, comandă ridicarea caroseriei,a aproape instant, cu 50mm pentru facilita urcarea
conducătorului auto și a pasagerilor .40
În combinație cu sistemul de s iguranță Audi Pre Sense 360, s uspensia activă predictivă
contribuie și la îmbunătățirea siguranț ei pasiv e. Astfel, î n cazul detectării unui impact iminent din

40 Sursa: https://voxbiz.ro/sistemul -de-suspensie -activa- predictiva -de-la-audi-cum-functioneaza.html

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 82

lateral cu un vehicul care se deplasează cu o viteză mai mare de 25km/h, pe o traiect orie
perpendicular ă cu propriul autovehicul, suspensia activă comandă ridicarea caroseriei cu 80mm pe
parte a pe care survine impactu l, în mai puțin de 0,5 secunde , expunând pragul impactului , care este
mai solid decât portierele, astfel încât să absoarbă energia impactului și să o disperseze departe de
corpurile ocupanților.
Testele efectuate au confirmat reducerea cu aproximativ 50% a leziunilor suferite de ocupanți, în
special î n zona torac elui și a abdomenului, comparativ cu un automobil care nu este echipat cu noua
tehnologie Audi.

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 83

7. Concluzii

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 84

8. Bibliografie

1. Manea A., Manea L., Sandu V. – Motoare termice. procese. poluare . București: Editura Matrix Rom
2004. ISBN: 973 -685-731-X;
2. Manea Adriana- Teodora – Dinamica autovehiculelor . Îndrumar de proiectare; Universitatea Ovidius,
Constanța
3. Manea L., Tudor C. – Proiectarea sistemelor de propulsie: îndrumar de proiectare. motoare cu
aprindere prin comprimare pentru autovehicule rutiere. – Vol. I. Constanța: Editura Ovidius University
Press 2016. ISBN: 978 -973-614-945-0;
4. Manea L., Tudor C. – Caroserii și structuri portante: Notițe de curs . Constanța: Editura Dobrogea
Constanța 2017. ISBN: 978 -606-565-127-2;
5. Manea L., Ma nea A. – mecatronica automobilului modern – Vol. I. București: Editura Matrix Rom
2000. ISBN: 973 -685-090-0;
6. Manea A., Manea L. – Mecatronica automobilului modern – Vol. II. București: Editura Matrix Rom
2000. ISBN: 973 -685-097-8;
7. Popescu C. Manea L., Manea A. – Extinderea globalizării și internaționalizarea producției în
industria constructoare de automobile. Constanța: Editura Ovidius University Press 2003. ISBN: 973 –
644-061-3;
8. Chiru A., Țârulescu S. – Testarea și omologarea motoarelor cu ardere internă . București: Editura
Matrix Rom 2018. ISBN: 978 -606-0425 -0;
9. Racotă R., Bădescu N., Dumitrescu V. – Motoare pentru autovehicule rutiere – Îndrumar de
proiectare, Pitești, Institutul de Învățământ Superior, 1990;
10. T araza D. – Dinamica motoarelor cu ardere internă , București, E.D.P.,1985;
11. Bănărăscu M. – Motoare cu ardere inte rnă, vol. I și II, București, E. Tehnică,
12. Epureanu A. – Tehnologia construcțiilor de mașini ;
13. Mărăscu – Klein V. – Alegerea materialelor în construcția de mașini ;
14. Precupețu P. – Desen Tehnic Și Industrial Pentru Construcția De Mașini ;
15. Vasilescu E. – DESEN TEHNIC INDUSTRIAL – Elemente de proiectare.
16. Groza Al. ș.a. – Metode și lucrări practice pentru repararea automobilelor;
17. Frățilă Gh, Frățilă M., Samoilă Șt., Autom obile, Editura Didactică și Pedagogică, București, 2003;
18. Pavelescu M., Pavelescu S., Melnic A., Toderaș L, Tehnologii în mecanica motoarelor, Manual
pentru Școala de arte și meserii, Editura Didactică și Pedagogică, București, 2006;

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANȚA
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ
PROGRAM DE STUDI I: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ PAG. 85

19. Date tehnice – Audi Romania ;
20. Euroncap – Audi A4 B8 2009 Official report
21. Internet :