SPECIALIZAREA: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ COORDONATOR: Prof.univ.dr.ing. Adriana Teodora MANEA Absolvent, Moșoianu Dragoș Constanța 2018… [307916]
UNIVERSITATEA „OVIDIUS” [anonimizat]: AUTOVEHICULE RUTIERE
PROIECT DE DIPLOMĂ
COORDONATOR:
Prof.univ.dr.ing. Adriana Teodora MANEA
Absolvent: [anonimizat]
2018
CAPITOLUL I
APARATURA DE ÎNREGISTRARE
A AUTOVEHICULELOR
Introducere
Încă din cele mai vechi timpuri omul a [anonimizat], fără oboseala mersului pe jos. Oare covorul fermecat sau calul înaripat nu sunt expresia dorinței lui nestăvilite de a [anonimizat]-altul?
Invenția roții cu 8-10.000 ani în urmă, a [anonimizat] a lucrurilor l-a obligat pe om să ia măsuri pentru îmbunătățirea condițiilor de deplasare.
Astfel, [anonimizat], [anonimizat] s-a văzut necesitatea apariției unor „reguli de circulație“.
Apariția vehiculelor cu motor a dus, [anonimizat] a impus elaborarea unor reguli și a unor restricții de circulație.
– Primul accident de circulație din lume s-a produs în 1854;
– [anonimizat] a accidentului de circulație – 1896, Londra – a fost o femeie;
– [anonimizat] a [anonimizat] – 1898 – bărbat care și-a pierdut viața;
– [anonimizat]-a pierdut viața un om – 21 august 1911 –[anonimizat]-Dârste – în urma ruperii barei de direcție;
– [anonimizat], media zilnică a pierderilor de vieți omenești datorită accidentelor rutiere este cuprinsă între 4 și 10 persoane.
Primul act normativ de reglementare a circulației pe drumurile publice din țara noastră a fost emis de autoritățile din București în anul 1859: „Ordonanța pentru reglementarea circulației trăsurilor din București“.
[anonimizat]. 1871 – București, 1886 – Focșani, 1871 – București, 1906 – București, 1913, 1929, 1962, 1966, 2003, relevă tendința autorităților române de a [anonimizat] a proteja participanții la trafic și totodată de a stabili sancțiuni pentru nerespectarea regulilor de circulație.
Evident, regulile de circulație din zilele noastre sunt adaptate realității: [anonimizat], [anonimizat] a [anonimizat], etc.
1.2. Aparatura de înregistrare. Tahograful
Transportul rutier de mărfuri sau de persoane se poate efectua numai în condițiile respectării prevederilor Ordonanței Guvernului nr. 37/2007 privind stabilirea cadrului de aplicare a [anonimizat], utilizarea aparatelor de înregistrare a activității acestora ce fac obiectul Regulamentului (CE) nr. 561/2006 al Parlamentului European și al Consiliului din 15 martie 2006 [anonimizat] a prevederilor Regulamentului (UE) nr. 165/2014 al Parlamentului European și al Consiliului din 4 februarie 2014 privind tahografele în transportul rutier.
Tahograful este un aparat de înregistrare și de control destinat a fi montat în autovehiculele supuse licențierii cf. prevederilor Regulamentelor (UE) nr. 1071, 1072 și 1073 din 2009 (destinate transportului de mărfuri sau de persoane) pentru indicarea și scrierea total automatizată a datelor referitoare la deplasarea autovehiculului, precum și despre timpii de lucru ai conducătorilor auto (conducere, disponibilitate, alte activități, pauze, repaus).
Tahograful contribuie la creșterea securității și siguranței rutiere, face mai economică exploatarea autovehiculelor, permite simplificarea evidențelor în exploatare și constituie o bază sigură și corectă de urmărire a activității conducătorului auto și autovehiculului. Tahograful este un martor sigur în caz de accident, înregistrările furnizate de acesta permit stabilirea cu precizie a vitezei autovehiculului înaintea producerii accidentului, după momentul impactului – până la oprire, precum și momentul exact în care s-a produs acesta.
De-a lungul timpului aparatura de înregistrare a evoluat. La început au apărut tahografele mecanice, simple, care au progresat, ajungându-se la tahografele electronice analogice și electronice digitale, cele mai utilizate în lume în present, dar și cele mai sigure. În timp, absolut toate tipurile de tahografe au făcut obiectul intervențiilor neautorizate, în scop de manipulare, de către utilizatorii fără scrupule.
Începând cu un simplu magnet aplicat pe impulsorul de la cutia de viteze, continuând cu intervenții asupra cablajului și intervenții elaborate asupra tahografului, a impulsorului, montarea de impulsoare- paravan, comenzi wi-fi, Bluetooth, telecomenzi, etc, frauda a ținut pasul cu tehnologia și din estimările celor care se ocupă de acest domeniu, aceasta nu poate fi oprită.
În scopul de a combate aceste intervenții au fost aduse, de-a lungul timpului, unele modificări ale actelor normative. Așa s-a ajuns ca tahografele să aibă încorporate unele caracteristici de auto-diagnosticare, iar cablurile de semnal să fie blindate (armate) pentru a preveni manipularea frauduloasă. A apărut apoi un concept nou în design, cu unități modulare; aceste tahografe încă mai folosesc diagrame, dar au un vitezometru separat care permite montarea variabilă a unității principale. De asemenea, semnalele furnizate de impulsor/senzor sunt criptate, crescând securitatea sistemului, reducând nevoia pentru unele dintre cerințele de securizare cum ar fi cablul armat.
În același timp s-a ușurat foarte mult montarea pe vehicule atât în fabrică, cât și ulterior fabricației vehiculului. Pentru că mecanismele de securitate se deteriorează cu trecerea timpului, Europa a fost nevoită să se adapteze progresului tehnic, astfel că, în 1998 a pus bazele introducerii tahografului digital ca aparatură de control în domeniul transporturilor. Astfel, siguranța înregistrărilor privind perioadele de lucru ale conducătorului auto a crescut fulminant. Scopul este ca noile sisteme sa fie mai puțin vulnerabile la acte ilegale și ilicite realizate de către utilizatori pentru a distorsiona și manipula datele.
De exemplu, de la 01.10.2012 s-a introdus în toată Europa obligația ca tahografele să primească semnal de mișcare dublu, nu numai de la cutia de viteze ci și de la roti, pentru compararea și identificarea internă automata a fraudelor.
Descrierea diferitelor tipuri de tahografe
Tahografele mecanice sunt aparate de înregistrare care folosesc ca mecanism de transfer a semnalului/informației de la cutia de viteze un sistem bazat pe cuplaje mecanice. Se găseau instalate pe autovehicule vechi, fabricate și puse în circulație în anii 1970-1980. Pe acest tip de tahograf nu se poate monta un limitator de viteză deoarece nu are posibilitatea de preluare a unui semnal impulsuri. Tipul de tahograf mecanic care se găsește pe autovehicule este 1311 (Kienzle, VDO, Mannesmann).
Tahografele electronice analogice utilizează ca mecanism de transfer de la generatorul de semnal la tahograf, un cablu electric. Generatorul de informație este un impulsor (senzor) care furnizează impulsuri regulate către traductorul plăcii de bază a aparatului tahograf. În funcție de anul de fabricație, până în 1984 s-au fabricat tahografe electronice cu inscripționare a timpilor de lucru, standard sau automatic, de tipul 1314 (Kienzle, VDO, Mannesmann), având același design ca și tahograful mecanic. Constructiv, acestea sunt formate din:
1. placa de bază: pe aceasta sunt amplasate mecanismele de înregistrare (a vitezei, a distanței parcurse, a timpului de conducere, a timpului de staționare), precum și transmisia contorului kilometrilor parcurși, contactele becului de semnalizare, placa cu borne și ștuțul pentru cuplarea axului de comandă (cablul de kilometraj);
2. carcasa: este o piesă turnată, cilindrică, pe care se fixează placa de bază de mai sus, contorul și cuțitul de decupare. Pe flanșa carcasei este un adaos de turnare, pentru fixarea capacului și o scobitură pentru clichetul încuietorii;
3. capacul: este fixat printr-o balama simplă direct de carcasă. Pe acesta sunt instalate: mecanismul ceasornic, indicatorul de viteză, foaia de înregistrare (diagram tahograf), încuietoarea, martorii pentru iluminarea cadranului, martorul de semnalizare și cadranul.
4. foaia de înregistrare (diagrama tahograf).
foto: Tahograful analogic
Funcționarea tahografului se realizează cu ajutorul unui cablu flexibil, care asigură transmiterea mecanică a mișcării de la cutia de viteze a autovehiculului, la aparatul propriu-zis.
Mecanismul pentru măsurarea și înregistrarea vitezei funcționează pe principiul variației forței centrifuge în funcție de turația axului pe care este cuplat. De la cablul flexibil mișcarea este transmisă la un regulator centrifugal, care acționează atât un ac indicator care arată pe cadran viteza de înaintare în orice moment, cât și o peniță (un ac) de înregistrare, care înregistrează pe diagrama tahograf viteza cu care a circulat autovehiculul (fig.1).
fig.1 – Înregistrarea vitezei pe foaia de înregistrare (diagrama tahograf)
Pentru măsurarea și înregistrarea distanței parcurse, de la cablul flexibil mișcarea este transmisă la un mecanism cu camă care acționează o peniță (un ac) de înregistrare ce trasează pe diagramă o linie frântă.
fig.2 – Înregistrarea distanței pe foaia de înregistrare (diagrama tahograf)
Forma camei este aleasă astfel încât înălțimea de 1 mm inscripționată pe diagramă corespunde unei distanțe parcurse de 1 km iar înălțimea unui segment de înregistrare de 5 mm (un vârf de înregistrare) reprezintă 5 km parcurși. Astfel, la o rotație completă a camei, acul trasează pe diagramă două segmente de linie frântă, ceea ce corespunde cu o distanță de 10 km parcurși.
Acționarea contorului kilometric este realizată tot de cablul flexibil de antrenare, mișcarea se transmite la un mecanism cu clichet care acționează tamburii cu cifre. O cifră a primului tambur corespunde distanței de 100 metri. Capacitatea totală a contorului este de 99 999,9 km.
Pentru înregistrarea timpilor de conducere și staționare există un mechanism vibrator alcătuit dintr-o greutate, care, în timpul staționării autovehiculului este ținută în echilibru cu ajutorul unui arc. Atunci când autovehiculul se deplasează, datorită trepidațiilor, greutatea începe să vibreze, iar acul de
înregistrare, fixat pe aceasta va trasa pe foaia de înregistrare o linie îngroșată cu grosimea de 2—3 mm. Atunci când autovehiculul staționează, penița trasează pe foaia de înregistrare o linie subțire.
Fig.3 – Înregistrarea activităților pe foaia de înregistrare (diagrama tahograf)
Fiecare închidere și deschidere a capacului se înregistrează automat prin “tăierea” marginii foii de înregistrare, cu ajutorul cuțitului fixat prin carcasă; tăietura indică precis ora la care s-a închis și deschis aparatul tahograf.
Arcul mecanismului ceasului funcționează 5 zile de la întoarcerea completă. Funcționarea lui se poate verifica vizual urmărind mișcarea secundarului.
Evident, funcționarea corectă a tahografului este determinată de montarea corespunzătoare a cablului flexibil de antrenare care asigură transmiterea mișcării de rotație de la cutia de viteze a autovehiculului la aparat. La instalarea cablului de antrenare sunt obligatorii următoarele condiții:
raza curburilor cablului flexibil să nu fie mai mică de 200 mm atât la ieșirea din cutia de viteze cât și la intrarea în aparatul tahograf;
cablul flexibil de antrenare trebuie să fie montat în linie dreaptă pe o lungime de cel puțin 60-70 mm, măsurată de la manșonul de sertizări;
pentru menținerea în timpul funcționării în aceeași poziție, cablul va fi fixat la montare cu bride de plastic; distanța maximă dintre bridele de fixare va fi de 400 mm.
După montaj cablul se sigilează atît la priza de la cutia de viteze cât și la cea a tahografului.
Foaia de înregistrare (diagrama tahograf).
Diagrama se prezintă sub forma unei dischete circulare confecționată dintr-o hârtie specială, impregnate pe stratul interior pe care, în urma atingerii cu un corp ascuțit, rămân urme sub forma unor linii de culoare roșie sau neagră.
Foaia de înregistrare este împărțită în următoarele zone:
Zona înregistrării vitezei de înaintare a autovehiculului – în care sunt marcate, sub formă de cercuri concentrice valorile de viteză din 10 în 10 km/h. Câmpul vitezelor este cuprins în limitele 0 – 90 km/h;
Zona înregistrării activităților (conducere, staționare, alte activități, disponibilitate) – în care sunt marcate, pe marginea exterioară a diagramei, diviziuni de timp (ore și minute), cea mai mică diviziune reprezentând 5 minute;
Zona înregistrării distanței parcurse de autovehicul – se înregistrează sub forma unor linii frânte care întretaie cercurile concentrice.
În partea centrală a diagramei se înscriu manual de către conducătorul auto următoarele date:
numele și prenumele întreg al acestuia;
numărul de înmatriculare al autovehiculului;
data introducerii precum și data scoaterii digramei din aparatul tahograf;
indicațiile contorului kilometric atât la plecarea cât și la sosirea din cursă.
Fiecare diagramă reprezintă rezultatul activității autovehiculului și permite înregistrări pe o perioadă de maximum 24 ore.
Foto: Foaia de înregistrare (diagrama tahograf)
Diagramele de înregistrare se emit zilnic, o dată cu foile de parcurs.
În cazul curselor a căror durată depășește 24 ore, operatorul de transport are obligația de a asigura șoferului diagrame, în număr egal cu numărul zilelor în care urmează a se desfășura cursa, plus 2—4 diagrame de rezervă. Numărul foilor de înregistrare emis la plecarea în cursă trebuie înscris în foaia de parcurs, în partea dreaptă, sub numărul de înregistrare. Înlocuirea diagramelor în parcurs, de la o zi la alta, se face de către șofer și întotdeauna după ce mult 24 ore de la introducerea primei diagrame în aparat.
Manipularea înregistrărilor analogice. Defecțiuni ce pot apare în funcționarea tahografelor datorită unei manipulări greșite sau provocate cu intenție.
Ca urmare a unei manevrări necorespunzătoare a aparatelor tahograf și în multe cazuri chiar datorită unor activități intenționate din partea conducătorilor auto, în cursul exploatării tahografelor s-au înregistrat numeroase problem, aparent defecțiuni, astfel:
îndoirea suporților penițelor/acelor de înregistrare, acțiune ce conduce la blocarea lor și implicit la neefectuarea înregistrărilor;
deteriorarea vârfului penițelor prin lovire sau tocire anormală prin utilizarea de materiale abrazive, situații ce conduc de asemenea, la neefectuarea corectă a înregistrărilor;
ruperea intenționată a suporților penițelor sau introducerea necorespunzătoare a diagramei;
ruperea suportului peniței de înregistrare a vitezei, datorită circulației cu viteză mai mare decât cea reglată de legiuitor, etc.
Tipuri de tahografe analogice
Cel mai utilizat și des întâlnit tahograf este Siemens VDO 1318 cu inscripționare automată a timpilor de lucru.
Foto: Tahograf analogic marca Siemens VDO 1318
Caracteristici tehnice:
– domenii de viteză: 125 km/h – 180 km/h, două fante de introducere diagrame, pentru conducerea în echipaj;
– tensiune de alimentare 12V – 24V;
– semnal electronic cu impulsor montat la cutia de viteze;
– înregistrare automată pe foaia de înregistrare a diferitelor activități;
– posibilitatea instalării unor conexiuni suplimentare: limitator de viteza, GPS etc.
Alte tipuri de tahografe analogice sunt: Siemens VDO 1319, Siemens VDO 1324.
Foto: Tahograf analogic marca Siemens VDO 1319
Foto: Tahograf analogic marca Siemens VDO 1324
Caracteristici tehnice:
– domenii de viteză: 125 km/h – 180 km/h, două fante de introducere diagrame, pentru conducerea în echipaj;
– tensiune de alimentare 12V – 24V;
– semnal electronic cu impulsor montat la cutia de viteze;
– înregistrare automată pe foaia de înregistrare a diferitelor activități;
– posibilitatea instalării unor conexiuni suplimentare: limitator de viteza, GPS etc.
– contor LCD cu 7 cifre, etalonabil, la Mercedes Benz – Actros, Sprinter, la Volkswagen – LT;
– supraveghere electronică a valorilor tensiunii de alimentare și a semnalelor de intrare, orice înrerupere a semnalului de la impulsor sau orice întrerupere de alimentare a tahografului fiind înregistrate pe diagramă prin trasarea unei linii verticale care taie diagrama în zona de înregistrare a activităților;
– posibilitate de iluminare galbenă sau verzuie a afișajului pentru VDO 1324.
Tahografele digitale sunt sisteme electronice complexe, capabile să înregistreze detalii amănunțite cu privire la activitatea conducătorilor auto și autovehiculelor, având capacitatea de a stoca aceste date pentru o perioadă de cel putin 365 de zile, permițând descărcarea/copierea datelor în acest timp. Sunt sisteme moderne complete, care se compun din trei componente principale: impulsor (senzor/traductor), tahograf digital și card de autentificare a utilizatorului.
Unitatea montată pe vehicul include: o unitate de prelucrare, o memorie de date, un ceas reglabil care indică timpul real al țării în care funcționează, două unități periferice de interfață pentru cardul cu memorie (șofer și copilot), o imprimantă internă care generează diferite tipuri de rapoarte in Universal Time Coordinated (UTC), un afișaj electronic, un avertizor vizual și la unele tipuri sonor, un conector pentru calibrare/descărcare de date și dispozitive pentru înregistrarea de date de către utilizatorul autentificat.
Fig.4 – Schema instalației de înregistrare cu tahograf digital
Unitatea se instalează în interiorul autovehiculelor. Scopul său este să înregistreze, să stocheze, să afișeze, să tipărească și să furnizeze date privind activitățile conducătorilor auto, a controlorilor de trafic, a atelierelor care intervin pentru calibrări/reparații. Este conectată cel puțin la un traductor de mișcare cu care schimbă date privind mișcarea vehiculului (de la 01.10.2012 este obligatory în Europa semnalul dublu). Utilizatorii se identifică prin utilizarea cardurilor personalizate de tahograf. Unitatea montată pe vehicul este capabilă să înregistreze date privind activitățile utilizatorilor atât în memoria sa internă, cât și pe cardurile de tahograf ale acestora. Unitatea montată pe vehicul produce date de ieșire care pot fi vizualizate, tipărite sau preluate/copiate de dispozitive exterioare.
Fig.5 – Schema unității digitale montate în autovehicul
Observăm faptul că, deși mecanismul imprimantei face parte din unitatea tahograf, raportul imprimat, odată tipărit, nu mai face parte din acesta.
Anomaliile care afectează hardware-ul, software-ul și procedurile de comunicare pot compromite securitatea datelor înregistrate și prelucrate de aparatura de înregistrare, cu efecte dezastruoase asupra siguranței traficului rutier.
Aparatura de înregistrare instalată pe autovehicul trebuie să controleze accesul diverșilor utilizatori la funcții și date, să colecteze date corecte privind responsabilitatea, trebuie să înregistreze și să semnaleze încercările de subminare a securității sistemului și să le coreleze cu utilizatorii implicați, trebuie să autentifice utilizatorii și dispozitivele conectate, trebuie să păstreze în siguranță datele stocate, să garanteze faptul că datele finale înregistrate reflectă cu exactitate datele măsurate, să garanteze corectitudinea procesării datelor de intrare.
Unitatea montată pe vehicul trebuie să protejeze și să verifice schimbul de date cu traductorul de mișcare și cu cardurile de tahograf folosite de utilizatori.
De asemenea, este foarte imporatant ca unitatea să fie capabilă să stabilească, în cursul fiecărei interacțiuni, identitatea traductorului de mișcare la care este conectată și corespondența dintre traductorul principal și cel secundar, de verificare. Identitatea traductorului de mișcare cuprinde numărul de omologare și numărul de serie ale acestuia, unice.
Unitatea montată pe autovehicul autentifică în mod automat senzorul de mișcare la care este conectată, efectuând verificări rapide la fiecare calibrare a aparatului de înregistrare precum și fiecare reluare a tensiunii de alimentare. Autentificarea este reciprocă și inițiată de unitatea instalată pe autovehicul.
Unitatea detectează de asemenea și împiedică utilizarea datelor de autentificare care au fost copiate și repetate, fiind în măsură să detecteze încercările de fraudă.
După detectarea unui număr de încercări de autentificare consecutive eșuate sau după detectarea schimbării neautorizate a identității traductorului de mișcare – apariția unui al număr de identificare – în alt context decât în cursul calibrării aparatului la o unitate specializată identificată prin utilizarea cardului de atelier, funcția de garantare a securității funcționează astfel: generează o înregistrare de semnalare a evenimentului pe care o înregistrează în memoria internă și o generează oricărui utilizator interesat (evident și organelor de control); atenționează utilizatorul prin afișarea unui mesaj dar continuă să accepte și să utilizeze datele neprotejate privind mișcarea primate de la traductor.
Traductorul de mișcare se instalează în zona arborelui de ieșire din cutia de viteze a autovehiculului. Scopul său este să ofere aparaturii de înregistrare date protejate privind deplasarea, care să redea viteza autovehiculului și distanța parcursă de acesta.
Fig.6 – Schema senzorului de mișcare
Informațiile transmise de traductorul de mișcare trebuie să fie disponibile exclusiv pentru unitatea montată pe autovehicul, trebuie să controleze și să limiteze accesul dispozitivelor conectate la diferite funcții și date, trebuie să înregistreze încercările de subminare a securității, să autentifice automat orice dispozitiv conectat, să ofere un serviciu rapid și fiabil, să securizeze schimbul de date cu unitatea montată pe autovehicul.
Ciclul de viață tipic al traductorului de mișcare este descris în figura următoare:
Fig.7 – Schema ciclului de viață a senzorului de mișcare
Conectorul de calibrare/descărcare/verificare/analiză instalat pe tahograf trebuie să fie prevăzut cu șase contacte, să poată fi accesat direct de pe panoul frontal, cel mult prin îndepărtarea unei ușițe de protecție contra prafului fără a fi necesară deconectarea sau demontarea unei părți a aparatului de înregistrare.
Fig.8 – Schema conectorului
Contactele se alocă obligatoriu în conformitate cu tabelul următor:
Diagrama funcțională trebuie să respecte următoarele indicații :
Fig.9 – Diagrama funcțională a datelor
Interfața de descărcare utilizată pentru schimbul de date trebuie să respecte normele RS 232; interfața folosește un bit de pornire, opt biți de date, un bit de paritate pară și un bit de oprire.
Fig.10 – Utilizarea biților pe interfață
Aparatul de înregistrare trebuie să aibă patru moduri de funcționare:
– modul de operare/utilizare – utilizator conducător(i) auto;
– modul de descărcare/copiere – utilizator reprezentant operator transport;
– modul control/verificare – utilizator inspector de control;
– modul activare/calibrare – utilizator inspector service.
Aparatul de înregistrare poate fi comutat oricând cu oricare dintre aceste patru moduri de funcționare exclusiv pe baza cardurilor valabile de tahograf personalizate introduse în perifericele de interfață pentru carduri. Aceste carduri acordă utilizatorilor sus-menționați doar anumite drepturi de utilizare/acces la memoria tahografului, fiecare dintre aceștia find limitat conform atribuțiilor legale. Există patru tipuri de carduri pentru tahografele digitale:
– Cardul de conducător auto: este proprietatea conducătorului auto, este personalizat cu nume, prenume, serie permis conducere și constă într-un card de plastic, asemănător cu un card de credit, având un micro-cip integrat.
Foto: card conducător auto
Cardul poate stoca în intregime datele despre activitatea posesorului, în conformitate cu Regulamentul 561/2006 CEE, inclusiv perioadele de pauză și odihnă. Acest card stochează informații pentru toată perioada de valabilitate (în Europa 5 ani).
În România, cardul de conducător auto este eliberat de Agențiile Autorității Rutiere Române, modelul, dimensiunile, culoarea, perioada și modul de stocare a datelor fiind identic în toate țările Uniunii Europene precum și în țările non-UE semnatare ale Acordului A.E.T.R.
Odată ce a obținut cardul de conducător auto, persoana în cauză este obligată să îl poarte asupra lui de fiecare dată când se află în timpul programului de lucru, chiar dacă nu lucrează cu un autovehicul comercial echipat cu tahograf digital, ci cu unul echipat cu tahograf analogic, pentru a i se putea verifica activitatea din ultimele 28 de zile potrivit legislației naționale și europene.
Tipuri de date înregistrate pe cardul de conducător auto:
– numărul de înmatriculare/identificare al vehiculului în al cărui tahograf este introdus;
– activitățile desfășurate (conducere, alte activități, disponibilitate, odihnă); situație echipaj (operațiune pentru 2 șoferi); datele și orele de introducere respectiv de retragere a cardului din tahograful digital; țara în care începe și finalizează zilele de lucru; distanța totală parcursă; detalii privind data și ora ultimului control, precum și numele inspectorului; evenimente și erori la nivelul tahografului digital.
– Cardul de companie: este emis la cerere operatorului de transport. Este folosit pentru autentificarea în vederea descărcării informațiilor din tahograful digital, interfața de descărcare nu funcționează fără această autentificare. Cardul de companie trebuie utilizat conform legii minimum o dată la 90 de zile, pentru a descărca datele din memoria tahografului.
Foto: card companie
– Cardul de atelier: este emis numai pentru inspector/tehnicieni atestați să își desfășoare activitatea într-un centru specializat pentru intervenția asupra aparaturii de înregistrare (tot echipamentul). Acest card permite autentificarea în vederea instalării/calibrării/securizării/sigilării/înlocuirii/reparării tahografului digital, traductorului de mișcare, etc.
Foto: card atelier
Cardul de atelier permite calibrarea tahografului, foarte importantă în vederea obținerii de date exacte. Această calibrare se bazează pe cunoașterea următorilor termeni, care se vor regăsi într-un raport tehnic imprimat la cerere din memoria tahografului, precum și pe dovada de verificare/calibrare care va fi emisă ulterior operatorului de transport:
– Constanta echipamentului de înregistrare: caracteristica numerică ce dă valoare semnalului de intrare necesar pentru a indica și a înregistra o distanță parcursă de 1 km; această constantă trebuie să fie exprimată în rotații pe km (k=….rot/km), sau în impulsuri pe km (k=….imp/km);
– Coeficientul caracteristic autovehiculului: caracteristica numerică ce indică valoarea de ieșire a semnalului emis de acel element al autovehiculului care face legătura dintre el și echipamentul de înregistrare (axul sau arborele de ieșire al cutiei de viteze), în timp ce vehiculul parcurge o distanță de 1 km măsurată în condiții normale de testare. Coeficientul caracteristic este exprimat în rotații pe km. (w=….rot/km) sau în impulsuri pe km (w=….imp/km);
– Circumferința efectivă a pneurilor roții: media distanțelor parcurse de roțile motoare în cursul unei rotații complete. Această circumferință se măsoară în condiții normale de testare, pe o platform plană și se exprimă în forma : l=……mm.
– Cardul de control: este eliberat la cererea autorităților în domeniu – în România Inspectoratul de Stat pentru Controlul În Transportul Rutier – fiind personalizat pentru fiecare inspector. Acest tip de card permite inspectorului specializat să aibă acces la absolut toate informațiile înregistrate de tahograful digital, fără nici un fel de restricție.
Foto: card de control
Foto: tahograf digital marca Siemens VDO – cel mai răspîndit și cel mai performant
Tipuri de imprimări permise de tahograful digital
Un tahograf digital trebuie să fie capabil să furnizeze la cererea utiliztorului diferite tipuri de rapoarte imprimate, referitoare la propria unitate precum și la acțiunile desfășurate de diferiți utilizatori. Imprimarea este posibilă numai atunci când autovehiculul este oprit/staționat.
Pe raportul imprimat există doar înregistrări raportate la ora UTC (Universal Time Coordinated). Această oră nu se schimbă în funcție de anotimp sau de trecerea la orarul de vară, astfel că în România ora reală este de obicei cu 2 ore înainte iarna și cu 3 ore inainte vara – față de ora UTC. De menționat faptul că pe ecranul tahografului se afișează ora locală (nu ora UTC) acest afișaj neavând nici un efect asupra rapoartelor imprimate de tahograful digital.
Tahograful digital poate să imprime la cerere 6 tipuri diferite de rapoarte:
1. Raport zilnic de activitate al conducătorului auto;
2. Raport zilnic de activitate din memoria tahografului;
3. Raport de evenimente și nereguli înregistrat în activitatea conducătorului auto;
4. Raport de evenimente și nereguli înregistrat în memoria tahografului;
5. Raport de date tehnice ale aparaturii de înregistrare;
6. Raport referitor la depășirea vitezei maxime setată de limitatorul de viteză;
Erori acceptate înregistrate în memoria tahografului digital
a. Eroare 1 – Înregistrarea de pauze pentru membrii unui echipaj de 2 conducători auto
Nici unul dintre cele 3 tipuri de tahografe digitale (Siemens VDO, Stoneridge sau Actia) nu deține o funcție care să permită înregistrarea automata a pauzei/repausului, atunci când vehiculul se află în mișcare. Evident, la conducerea în echipaj, perioada în care unui dintre șoferi nu conduce ar trebui înregistrată ca pauză, nu ca disponibilitate. Această problemă este interpretată diferit, din păcate, în statele membre. Spre exemplu, în Ungaria, autoritățile de control consideră perioada în care unul dintre șoferi nu conduce drept disponibilitate, pauza trebuind efectuată de către ambii șoferi doar cu vehiculul oprit. În restul Uniunii Europene, autoritățile de control sunt instruite să accepte această deficiență, considerând că, atât timp cât șoferul nu conduce efectiv, el poate fi considerat în pauză la conducerea în echipaj.
b. Eroare 2 – Selecția automată a opțiunii „alte activități”
Atunci când un autovehicul se oprește, în memoria tahografului digital se va înregistra automat opțiunea „alte activități”, permițând șoferului doar prin apăsarea butonului corespunzător să înregistreze pauză. Dar, dacă autovehiculul începe să se deplaseze după mai puțin de 120 de secunde, optiunea „alte activități” – selectată automat, poate să nu fie înregistrată corespunzător în memoria tahografului digital sau poate sa fie semnalată ca eveniment/neregulă. Autoritățile europene au recunoscut aceasta ca fiind o problemă de înregistrare și consideră că înregistrarea facută de tahograful digital este incorectă.
c. Erori maxime acceptate
Pe bancul de probe înainte de calibrare:
– distanța parcursă: 1 % în plus sau în minus față de distanța reală, unde distanța este de cel puțin 1 km;
– viteza: 3 km/oră în plus sau în minus față de viteza reală;
– timpul: ± 2 minute/zi cu maximum 10 minute pentru 7 zile, în cazurile în care perioada de funcționare a ceasului după întoarcere nu este mai mică decât această perioadă.
La instalare:
– distanța parcursă: 2 % în plus sau în minus față de distanța reală, unde distanța este de cel puțin 1 km;
– viteza: 4 km/oră în plus sau în minus față de viteza reală;
– timpul: ± 2 minute pe zi; sau ± 10 minute pentru 7 zile.
În exploatare:
– distanța parcursă: 4 % în plus sau în minus față de distanța reală, unde distanța este de cel puțin 1 km.
– viteza: 6 km/oră în plus sau în minus față de viteza reală;
– timpul: ± 2 minute pe zi, sau± 10 minute pentru 7 zile
Erorile maxime tolerate prevăzute la punctele a, b și c sunt valabile pentru o temperatură între 0 ° și 40 °C, temperaturile fiind măsurate în imediata apropiere a aparaturii.
CAPITOLUL II
TEHNICI MODERNE DE MANIPULARE
A APARATURII DE ÎNREGISTRARE
Definiție:
În accepțiunea generală, fraudarea tahografului este acțiunea deliberată și înșelătoare pentru a interfera cu procesul de înregistrare autentic al aparaturii de înregistrare pentru a facilita producerea de înregistrări falsificate, inclusiv:
• acte și încercări preliminare cu aceeași intenție ;
• posedarea obiectelor sau instrumentelor special concepute și utilizate în acest scop.
Elemente susceptibile a avea legătură directă cu fraudarea înregistrărilor :
– comportamentul șoferului în momentul opririi: agitație, neliniște, întârziere la prezentarea documentelor, oprirea după locul indicat, coborârea acestuia rapidă și mișcări nefirești ale lui ori ale unui însoțitor în zona din spatele cabinei;
– existența în cabină a unui spațiu deschis pe tabloul de bord aproape de tahograf, tahograf fixat greșit (detașat) în spațiul prevăzut în acest scop pe tabloul de bord, în spatele tahografului este ușor accesibil, switch-uri/comutatoare suspecte/mutate,un magnet existent în cabină, etc ;
– existența în afara cabinei a unui fir, sârmă, tijă pentru a permite șoferului să elimine rapid magnetul, fisură sau gaură în placa de verificator, magnet detașat (pe grinda șasiului), etc.
– la verificarea cardului șoferului dunt indicate anumite evenimente : conducere fără cardul de conducător auto, conducere cu cardul altei persoane, fără timp de conducere înregistrat chiar înaintea verificării, un timp foarte scurt de conducere ducând la momentul verificării: acesta este un indiciu clar de manipulare cu un dispozitiv fix (cum ar fi un al doilea tahograf, un al doilea emițător de impulsuri KITAS, electromagnet, etc – șoferul poate activa și dezactiva dispozitivul de manipulare în timp ce conduce.
– neconcordanța unor date tehnice, cum ar fi: datele (plăcuța de înmatriculare, numărul șasiului) nu corespund cu înmatricularea ; constantele (factorii w, k- L, ) nu corespund cu placa de instalare,
mărimea sau circumferința pneurilor nu corespund, etc;
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
Codurile de eroare și de evenimente extrase din memoria de masă a tahografului: să acorde atenție la următoarele:
Codurile de încălcare a securității (pictogramă semn de exclamare – blocare: încercare de încălcare a securității)
o Coduri de întrerupere a senzorului (pictograma semn de exclamare – senzor).
Profile N și V (dacă sunt activate): fiți atenți la următoarele:
turațiile pe zi (diferite de staționare) corespund regimurilor de viteză și timpului de conducere înregistrat în tahograf (acest lucru ar putea fi o indicație. Datele despre profilele N sunt independente de tahograf și sunt alimentate de o altă sursă).
NB: a se face imprimarea la profilele N și V și comparați-le
Controlul fizic al cardului șoferului
– Datele și imaginile corespund cu cele din permisul de conducere al conducătorului auto?
– Pentru a verifica unicitatea cardului de conducător auto, controlorul trebuie să aibă în mod ideal oportunitate de a contacta TACHOnetul în timp real. Unicitatea cardului este important pentru a se exclude posibilitatea de a folosi un card de conducător și / sau carduri a cărui șofer nu este titular. Pe lângă utilizarea magneților, utilizarea unui dublu card este una dintre cele mai frecvente manipulări înregistrate în Europa.
Transportul fizic efectuat în ziua controlului (și cu o zi înainte)
Determinarea ultimelor două călătorii ( destinația și punct de plecare)
Colectarea documentelor cu date de referință (data, locul, timpul), de exemplu.conosament- document care însoțește transportul mărfurilor pe apă, bilet de taxă, bon de combustibil, etc)
Verificați dacă distanța , kilometrajul corespund cu înregistrările din tahograf (400 km de exemplu, înregistrați în tahograf, atunci este imposibil să vină de la Amsterdam spre Berlin) o Urmărirea rutei folosind Google Maps și verificarea dacă distanțele și kilometrii corespund cu cele înregistrate în tahograf (a se vedea imprimările).
CAPITOLUL III
CALCULUL DINAMIC AL UNEI AUTOSPECIALE DE CONTROL TRAFIC AL I.S.C.T.R.
1.1 Studiu asupra vehiculelor autoutilitare
În cadrul proiectului de față, vom supune la analiză dinamică autoutilitara Ford Tranzit. Acest autovehicul a fost cumpărat din fabrică drept autoutilitară pentru transport marfă, apoi a fost transformat în partea din spate intr-un laborator pentru controlul în traficul rutier. Acest laborator dispune de tot echipamentul necesar controlului, echipament care va fi detaliat intr-un capitol intreg în lucrarea de față.
1.2 Caracteristici tehnice
Principalii parametri ce definesc construcția unui autovehicul sunt: dimensiunile principale și capacitatea de trecere, greutatea, capacitatea de încărcare și razele roților. Aceștia se aleg în concordanță cu datele din literatură de specialitate, cum ar fi în exemplificarea următoare:
Greutate proprie: 3000 daN
Ecartament față: 1737 mm
Ecartament spate: 1718 mm
Ampatament: 3750 mm
Lungimea totală: 5680 mm
Lățimea totală: 1748 mm
Inălțimea totală: 2543 mm
Viteza maximă: 115.2 km/h
Motor diesel: 85 CP= 63 KW la 3500 rpm
Cilindree: 2198 cm3
Sursa de energie: motorină
Un autovehicul pe roți este alcătuit din mai multe ansambluri și mecanisme, care pot fi împărțite în următoarele grupe:
motor
transmisie
sistem de conducere
sistemul de propulsie și susținere
caroserii și instalatii auxiliare
Motorul, care constituie sursă energetică a autovehiculului, transformă energia chimică a combustibilului folosit, în energie mecanică necesară mișcării.
Transmisia servește la modificarea, transmiterea și distribuirea momentului motor la roțile motoare ale autovehiculului.
Grupul sistemelor de susținere și propulsie, alcătuit din suspensii (arcuri, amortizoare), cadru, punți și roți, asigură susținerea elastică a masei autovehiculului pe sol și transformă mișcarea de rotație în mișcare de translație în vederea deplasării autovehiculului.
Grupul sistemelor de conducere este format din: sistemul de direcție și sistemul de frânare. Sistemul de direcție are rolul de a orienta roțile de direcție în funcție de traiectoria mișcării autovehiculului și de a asigura acestuia o manevrabilitate bună.
1.3 Coordonatele centrului de greutate
La stabilirea dimensiunilor principale se au în vedere următoarele: planul de bază al automobilului se consideră perfect orizontal, automobilul este imobil, roțile se găsesc în poziție corespunzătoare mersului în linie dreaptă având pneurile la presiunea de regim.
Dimensiunile principale ce caracterizează construcția unui automobil sunt: dimensiunile de gabarit, ampatamentul, consolele, ecartamentul, dimensiunile interioare ale suprastructurii, lumina (gardă la sol), unghiurile de trecere și razele de trecere.
Dimensiunile de gabarit sunt cele mai mari dimensiuni privind lungimea A, lățimea B și înălțimea H (utilaj neîncărcat) ținând seamă și de dimensiunile cabinei și caroseriei.
Ampatamentul L, reprezintă distanță dintre axele geometrice ale punților. În cazul sasiurilor cu trei punți, ampatamentul se consideră distanța dintre axa geometrică a punții din față și jumătatea distanței dintre cele două punți din spate ( în acest caz se indică suplimentar distanța dintre cele două punți din spate).
Ecartamentul din față E , respectiv din spate E , reprezintă distanță dintre planele mediane ale roților de pe aceeași punte. În cazul roților duble la spate ecartamentul se da ca distanța între planurile ce trec la jumătatea distanței dintre două roți.
Consolele din fata lși din spate lreprezintă distanțele pe orizontală dintre axa de simetrie a punții din fată, respectiv din spate, până la extremitatea din față, respectiv din spate a utilajului. Ele se numesc depășirile bazei.
Înălțimea platformei H reprezintă distanța de la calea de rulare la suprafața exterioară a podelei platformei utilajului.
Lumina (garda la sol, c) este distanța dintre calea de rulare și punctul cel mai coborat al șasiului complet încarcat și caracterizează capacitatea autovehicului de a trece peste obstacole fără a le atinge sau fara a ramâne suspendat.
Raza longitudinală de trecere , este raza unui cilindru convențional tangent la roțile din față, din spate și în punctul cel mai coborât al utilajului, punct situat între punți. Capacitatea de trecere este cu atât mai mare cu cât raza cilindrului este mai mică la aceeași valoare a ampatamentului.
Raza transversală de trecere este raza unui cilindru tangent la cele două roți de pe punte și la punctul cel mai coborat al autoșasiului, punct situat între roți.
Aceasta evidențiază mărimea obstacolelor, în plan transversal, peste care poate trece autoșasiul. Cu cât valoarea este mai mică cu atât capacitatea de trecere este mai mare.
sunt unghiurile de trecere din față și din spate sunt unghiurile determinate de calea de rulare și tangentele duse la roți prin punctele extreme interioare din fața respectiv din spate. La circulația pe un drum accidentat este posibil ca automobilul sa atingă calea de rulare, astfel încât la proiectarea șasului și caroseriei unui autoașasiu se va țina seama de valorile optime ale unghiurilor de trecere.
Greutatea este un parametru ce caracterizează calitățile de tracțiune după aderență, precum și presiunea specifică pe calea de rulare. Greutatea G reprezintă suma greutăților proprii.
G = 3000 (daN) – greutatea totală a autovehiculului
Greutatea totală se obține prin însumarea celor două greutăți; respectiv greutatea proprie și se noteaza cu G0 și greutatea încărcăturii transportate reprezintă greutatea utila (iîcarcatura plus greutatea mărfii plus greutatea persoanelor) și se notează cu Gu.
G = G0 + Gu = 2300 + 700 = 3000 daN
În care: Gu – reprezintă greutatea încărcăturii transportate (a echipamentelor), adica greutatea utila = 700 daN
G0 – reprezintă greutatea proprie a autoutilitarei = 2300 daN
Gu = G – G0 = 3000 – 2300 = 700 daN
Greutatea unei persoane se consideră 75 daN si numarul persoanelor n=2.
Gp – reprezinta greutatea unei persoane (daN) = 75 (daN)
nGp = 2·75 = 150 (Kg) considerând că în cabina conducătorului sunt numai două locuri.
Greutatea încărcăturii este:
Ginc = Gu – nGp = 700 – (75 x 2 ) = 550 daN
1.4 Poziția centrului de greutate și încărcarea pe punți
În urma proiectării unui autovehicul de transport marfă (așa cum a fost inițial autoutilitara), se obțin anumite valori ale încărcăturii pe punți în funcție de mărimea coordonatelor centrului de greutate. Aceste valori în exploatare sunt limitate de presiunea specifică pe îmbrăcămintea drumului, ce nu trebuie să depășească 6.0 daN/cm2 pentru osia nemotoare si 7.0 daN/cm2 pentru osia motoare. În funcție de aceste valori sunt stabilite norme privind greutățile totale și greutățile pe osii, pe diferite categorii de drumuri.
În practică, repartizarea greutății pe punți și coordonatele centrului de greutate a și b, se determină prin cântărirea succesivă pentru prima data a autovehiculului în întregime, apoi a părții ce revine punții din față și a părții ce revine punții din spate.
Determinarea înălțimii centrului de masă se face prin așezarea autovehiculului într-o poziție înclinată având roțile din față sau din spate pe platformă unui cântar.
0,5 descărcat ; 0,55 încărcat
0,55 descărcat ; 0,45 încărcat
hg= 0,21 descărcat
hg=0,26 încărcat
Determinarea poziției centrului de greutate se efectuează în cazul automobilului gol și incărcat cu sarcina utilă maximă.
Cunoscandu-se rapoartele a/l, b/l, h/l se pot determina încărcăturile pe puntea (punțile) față G și pe puntea (punțile) spate Gîn următoarele formule de calcul:
G inc= G x 3000 x 0,45 = 1350 daN
G = G x 3000 x 0,55 = 1650 daN
Ginc = G x 3000 x 0,55 = 1650 daN
Gdesc = G x 3000 x 0,5 = 1500 daN
In urma proiectării unui autovehicul de transport marfă se obțin anumite valori ale încarcăturii pe punți în funcție de mărimea coordonatelor centrului de greutate. Aceste valori sunt limitate în exploatare de presiunea specifică pe îmbrăcămintea drumului ce nu trebuie să depășască 6.0 daN/cmpentru osia nemotoare si 7.0 daN/cmpentru osia motoare. În funcție de aceste valori sunt stabilite norme privind greutățile totale și greutățile pe osii pe diferite categorii de drumuri.
1.5. Adoptarea pneurilor și ai parametrilor constructivi ai transmisiei
Rularea în cazul autovehiculelor de transport rutier se face exclusiv pe roți. Rolul roților autovehiculelor este de a prelua greutatea totală a acestuia, de a amortiza o parte din oscilații, de a asigura transferul forței de tracțiune sau de frânare de la transmisie la calea de rulare, de a asigura reacția corectă și promptă la schimbarea direcției de mers și de a stabili contactul cu calea de rulare.
Roțile sunt alcătuite dintr-o jantă metalică , pe care se montează o anvelopă în interiorul căreia se află o cameră cu aer comprimat (Tube type),(fig.1) Camera cu aer comprimat poate să lipsească (Tube less). Partea elastică a roții formată din anvelopă și cameră cu aer comprimat sau anvelopă și aerul comprimat, este cunoscută sub denumirea de pneu. Pneul are rolul de a micșora sarcina dinamică pe roată, de a reduce presiunea specifică a roții și de a mari aderența roții la calea de rulare.
Fig.1.1. Elementele constructive ale unei roți. Sursa [1]
Dimensiunile roților și proprietățile fizico-mecanice ale anvelopelor au o influență directă asupra dinamicii, economicității, stabilității și capacității de trecere a autovehiculelor.
Rigiditatea anvelopei este dată de raportul dintre creșterea forței care acționează asupra pneului și deformația determinată de această creștere. Rigiditatea depinde de materialul anvelopei, de construcția ei, de presiunea interioară a aerului din pneu și de duritatea suprafeței de sprijin.
Siguranța în exploatare este satisfăcută de roți dacă au o rezistență corespunzătoare, aderență bună cu calea de rulare în diferite regimuri de circulație și condiții rutiere, etanșeitate perfectă și dacă asigură autovehiculului stabilitate și maniabilitate corespunzătoare.
Confortabilitatea este data de capacitatea părții elastice cu roți (pneul) de a amortiza oscilațiile și de a diminua zgomotul ce se produce în rulare.
Economicitatea, care este condiționată de cantitatea de energie consumată la deformarea pneului, de capacitatea de încărcare, de durabilitate și de costul fabricației.
Elementul de bază al pneului îl constituie anvelopa. O clasificare a anvelopelor se poate face, în funcție de dimensiuni și de condițiile de exploatare, în anvelope pentru: autoturisme, autocamioane și autobuze, automobile speciale etc.
Pneurile se aleg din STAS în funcție de încărcarea maximă.
Cunoscând greutatea care revine fiecărei punți a autovehiculului se poate determina sarcina care revine fiecărei roți în parte, în condiții statice, atât pentru autovehiculul încărcat cu sarcină utilă maximă cât și pentru cazul rulării în gol.
Pentru asigurarea unei bune confortabilități, puntea față trebuie să fie caracterizată de o elasticitate mai mare decât puntea spate. La obținerea elasticității punții față contribuie și utilizarea presiunii interioare a aerului din pneu mai mică în față decât în spate.
Prin reducerea presiunii pneurilor pe puntea din față, se reduce rigiditatea laterală a pneului, astfel că prin sporirea deviațiilor laterale se favorizează imprimarea unui caracter constructiv de subvirare, caracterizat de tendința de autostabilizare pe traiectoria rectilinie.
Incarcarile pe pneuri sunt urmatoarele: pe axa 1,2 pentru jenti simple, punte simplă.
I= daN
În care: I, I – reprezintă încărcarea unei roți de pe puntea față, respectiv spate;
G,Greprezintă greutatea “pe față”, respectiv “pe spate”;2,4 – reprezintă numărul de roți pe care se distribuie greutățile corespunzatoare.
Fig. 1.2. Dimensiunile principale ale unui pneu. Sursa [1]
În funcție de sarcina cea mai mare pe pneu determinată în condițiile arătate mai sus, se aleg anvelope din cataloagele firmelor producatoare sau din standarde. Astfel se determină și principalele caracteristici ale pneului:
d – diametrul exterior al jantei
B – lățimea (balonajul)
Dn – diametrul nominal exterior
H – înălțimea profilului
B – 9 inch = 228,6 mm
D – 16 inch = 406,4 mm
Dn – 898 mm
Presiunea de lucru : 2,5 bari
RP (pliuri echivalente) – 10
Înălțimea profilului H :
H=
Datorită rigidității variabile, la o roată se deosebesc următoarele tipuri de raze: raza nominală rn, raza libera r0, raza statică rs, raza dinamică rd și raza de rulare rr.
Raza nominală a unei roți este raza cercului exterior al pneului la presiunea de regim, dedusă prin calcul sau luată din standarde sau tabelele firmelor producătoare. Deducerea prin calcul a razei nominale are la bază informațiile din notațiile marcate pe anvelopă.
Raza liberă, reprezintă raza măsurată, a roții asupra căreia nu acționează nici un fel de sarcini.
Rază statică, se definește că fiind distanța dintre centrul roții și suprafața de sprijin, în cazul în care roata este încărcată cu sarcina nominală și este în repaus.
Rază de rulare r este raza unei roți imaginare, nedeformabile, care rulează fără alunecări și patinări, având însă aceeași viteză de rotație și de translație ca a roții reale. Noțiunea de rază de rulare a roții de autovehicul este necesară la studiul mișcării autovehiculelor, întrucât pneul fiind deformabil face ca viteza de translație a centrului roții să fie mai mică decât viteză corespunzătoare razei libere, pentru aceeași viteză unghiulară.
Mărimea razei de rulare depinde de sarcina nominală pe roată, de presiunea interioară a aerului din pneu, de starea caii de rulare și îndeosebi de mărimea momentului aplicat roții.
Acțiunea momentului motor la roțile motoare , influențează asupra razelor dinamice și de rulare a roții deci direct asupra elementelor de dinamică ale autovehiculului. Odată cu creșterea momentului, raza de rulare scade, aproximativ liniar.
Fig.1.3 Influența momentului motor și a momentului de frânare. Sursa [1]
În cazul roților frânate, asupra pneului acționează momentul de frânare Mf care are sensul contrar momentului motor Mr. La contactul pneului cu calea de rulare se creează forta tangențială X, orientată în sens invers mișcării roții. Ca urmare a acțiunii momentului de frânare se creeaza o mișcare a alunecării elementelor pneului în partea din față a suprafeței de contact și o creștere în partea din spate a acestei suprafețe.
Ca și în cazul acțiunii momentului motor, și momentul de frânare, respectiv forța de frânare produce o modificare a razei de rulare a roții. În urmatoarea figură este reprezentată influența forței de frânare aplicată roții și a sarcinii radiale pe pneu (QR1<QR2<QR3) asupra razei de rulare.
Fig. 1.4 Influența momentului motor asupra razei de rulare a roților. Sursa [1]
Raza de rulare se poate determina în funcție de raza liberă a roții și de un coeficient de deformare , astfel:
r=r·= 449 ·0,935 = 419,8 mm
r=
Fig. 1.5.Dimensiunile pneului. Sursa [1]
Coeficientul de deformare depinde de presiunea interioară a aerului din pneu și are urmatoarea valoare:
=0,93 pentru pneurile alese
r=419,81 mm
Raza de rulare r este necesară la calculul dinamicitatii șasiului având în vedere că pneul, fiind nedeformabil, face ca viteza de translație a centrului roții să fie mai mică decât viteza corespunzatoare razei libere a roții pentru aceeași viteză unghiulară.
1.6.Calculul caracteristicii externe a motorului
Performanțele dinamice ale unui autovehicul depind de performanțele dinamice ale motorului puse in evidență de caracteristica externă a motorului. Cunoscând caracteristica externă a motorului, se pot stabili cei mai importanți indici de exploatare ai autovehiculului de transport.
Caracteristica externă reprezintă dependența dintre puterea efectivă Pe, momentul efectiv Me, consumul orar de combustibil C și consumul de combustibil ce, în funcție de turația arborelui cotit, la deschiderea debitului maxim al pompei de injecție la MAC. Pentru un motor existent, caracteristica exterioară se determina pe cale experimentală la standul de încercare.
Consumul orar C reprezintă cantitatea de combustibil consumată de motor timp de o oră și se exprimă in kg/h, iar consumul specific ce, reprezintă cantitatea de combustibil exprimată in grame, consumată de un motor timp de o oră pentru a dezvolta o putere de 1KW (sau 1CP), la un anumit regim de lucru.
Cunoașterea caracteristicii externe a motorului este necesară pentru efectuarea calculului de tracțiune al autovehiculului. În cazul în care nu se cunoaște caracteristica determinată experimental, este nevoie să se calculeze și să se reprezinte aceasta pornind de la puterea maxima la plină admisie, momentul motor și turația corespunzatoare acestuia.
Intervalul de turații în care funcționeaza optim motorul este [nM….nmax].
Zona de turații n<nM se numeste zonă de instabilitate, deoarece odata cu scăderea turației datorate creșterii sarcinii, scade și momentul motor produs, fenomen care determină oprirea motorului. Zona de funcționare a motorului cuprinsă în intervalul [nM…nn] sau [nM…nr] se numește zonă de funcționare stabilă sau zonă de stabilitate, deoarece odată cu creșterea sarcinii și scăderea turației, momentul motor produs crește și echilibrează momentele rezistente suplimentare. Cu cât zona de stabilitate este mai mare, cu atât motorul este mai bun pentru propulsarea autovehiculului (nr – turație limitată prin regulator).
Fig. 1.6.Caracteristica externă pentru MAC. Sursa [2]
Motoarele cu aprindere prin comprimare (MAC) sunt echipate cu regulatoare în scopul funcționării stabile la diferite sarcini și protejării motorului de pericolul funcționării cu fum. În acest caz puterea motorului este limitată de regulator la o anumită marime corespunzatoare turației nr înainte de a atinge valoarea maximă a puterii.
Regulatorul-limitator inchide injectia de combustibil la MAC, la o anumită turație nr la care a fost reglat. Începând de la aceasta turație, puterea Pr și momentul Mr, scad brusc tinzând spre zero.
Mărimea zonei de stabilitate este caracterizată prin coeficientul de elasticitate.
Ke = 0,55 (adoptat)
Pentru motoarele cu aprindere prin comprimare, valorile sunt cuprinse în intervalul 0,55…0,65.
Variația momentului motor în zona de stabilitate este caracterizată prin coeficientul de adaptabilitate:
Ka=1,2 (adoptat)
Coeficientul de adaptabilitate, pentru motoarele cu aprindere prin comprimare este cuprins în intervalul 1,05…1,15.
Valorile coeficientilor a, b, c depind de coeficienții de elasticitate si cel de adaptabilitate ai motorului și se obțin cu relațiile:
a=
b=
c=
Una dintre cele mai folosite formule, prin care curba puterii se aproximează cu o parabola de ordinul trei, este următoarea:
Pei= [daNm]
în care: Pmax – puterea maximă a motorului; coeficienții a, b, c, – sunt determinați astfel încât curba funcției să se aproximeze cât mai bine caracteristicii externe obținute pe cale experimentală: n reprezintă o turație oarecare din domeniul de funcționare stabilă.
Din relația puterii se observă că pentru n=nn se deduce P=Pen, deci pentru a determina o caracteristică este necesară cunoașterea valorii Pen si nn.
Pe= kW
Curba momentului motor se aproximează cu o parabola, iar formula cu care se poate determina este:
Mei= [daNm]
Mei- curba momentului motor
Pentru m.a.c. in 4 timpi cu antecamera se aleg:
a1=0,53
b1=1,56
c1=1,09
Men= [daNm]
Men= daNm
În care puterea maxima Pen este exprimată în [kW] si turația maximă nmax in [rot/min].
Me600= daNm
Curba consumului specific se aproximează cu o parabola de tipul:
ce=c [g/kWh]
unde: ce = g/kWh
Valorile medii ale coeficienților sunt: ; ;
, în care:
– reprezintă randamentul efectiv =0.28…0.42
(ales)
Qinf – reprezintă puterea calorifică inferioară a combustibilului =43520-43960 kJ/kg
Qinf=42000 (ales) kJ/kg
ce==214,29 g/kWh
ce600=214,29 g/kWh
Curba consumului orar se determină cu formula:
C= (Kg/h)
cu ci, Pei corespunzatoare lui ni.
Cu fiecare dată calculată pentru fiecare rotație pe minut, se realizează tabelele si diagramele corespunzatoare. Aceste tabele se gasesc in anexa nr.1.
Diagrama de mai jos (fig.1.7) a fost trasată folosind datele din anexa nr.1,care conține caracteristica externă a motorului.
In figura 1.7 sunt reprezentate caracteristicile externe pentru autoutilitara aleasă.
Fig.1.7. Caracteristica externa a motorului
1.7. Determinarea vitezei maxime a autoutilitarei
Viteza maximă reprezintă viteza reala in km /h cu care se poate deplasa autovehiculul de transport rutier pe un drum orizontal în condiții normale de aderență, la treapta superioară din cutia de viteze și încărcat cu sarcina maximă utilă.
Pentru determinarea vitezei maxime pe care o poate atinge autovehiculul se consideră că puterea minimă la roata trebuie să echilibreze suma puterilor necesare învingerii rezistenței la rulare.
Viteza maximă se calculeaza cu relația:
· Pmax = f · G · Vmax · K · A (Vmax)3
În această ecuație, mărimile au urmatoarele semnificații:
– reprezintă randamentul transmisiei;
, unde:
– reprezintă randamentul cutiei de distribuție =0,92;
– reprezintă randamentul cutiei de viteze =0,975;
– reprezintă randamentul transmisiei cardanice =0,993;
– reprezintă randamentul transmisiei centrale =0,91;
Pmax= 63 kW
f = 1,6110 ·10-2 și reprezintă coeficientul de rezistență la rulare pentru viteza nula
f0=1.6115 h/km
f02 = 2.3214 h/km
k = coeficientul aerodinamic
k = 0,6125 · Cx = 0,6125 · 0,45 = 0,276 kg/m3
Cx = coeficient de formă – pentru autoutilitară se alege 0,45.
A = aria secțiunii maxime a autovehiculului
A=(3,5…8)m2
AE ·H · kA, unde:
E = ecartamentul mediu = E1 + E2 / 2
E1 = 1737 mm
E2 = 1718 mm
Emed = 1727.5mm
KA=1
Calculăm A = () · () = 4.39 m2
B
B=
C=
C=
Valoarea vitezei maxime este dată de rădăcina ecuației de gradul trei.
Vmax=-
Vmax=-
Vmax = 32 m/s = 115,2 km/h
La parametrii dinamici amintiți mai sus, se mai adaugă și următorii:
Viteza medie tehnică, este viteza obținută prin împărțirea drumului parcurs de autovehicul la timpul de mers efectiv.
Viteza economică, este viteza de deplasare uniformă la care consumul de combustibil al autovehiculului este minim.
Viteza de exploatare, este viteza obținută prin împărțirea drumului parcurs de autovehicul la timpul total de utilizare în cursă (mersul efectiv, staționările datorate fluxului de circulație, încărcare-descărcare).
Timpul de demarare, este timpul necesar ca autovehiculul sa atingă 0,9 din viteza lui maximă, pornind de la un punct fix, cu schimbarea succesivă a treptelor de viteză, pe o cale de rulare orizontală si rectilinie, încărcat cu sarcina maximă și în condiții meteorologice stabilite prin standarde.
Factorul dinamic, reprezintă forța tangențială de tracțiune specifică, disponibilă la roată, care poate fi folosită pentru învingerea rezistențelor la rulare, pentru accelerare și urcarea pantelor.
Forța maximă de tracțiune la cârlig, este forța maximă dezvoltată la sistemul de cuplare a semiremorcii sau remorcii.
Rampa maximă, este valoarea maximă a rampei exprimată în grade sau procente, pe care o poate urca autovehiculul de transport cu sarcină maximă utilă. Se indică valoarea pentru fiecare autovehicul la treaptă inferioară, respectiv superioară, în cutia de viteze.
Distanța de frânare, este distanța parcursă de un autovehicul frânat de la o viteză inițială dată, din momentul intrării în acțiune a frânelor până la oprirea sa completă, cu motorul decuplat.
Stabilitatea, reprezintă capacitatea autovehiculului de a se deplasa pe drumuri înclinate longitudinal sau transversal și în curbe fără a se răsturna sau fără a derapa.
Maniabilitatea, reprezintă capacitatea autovehiculului de a urma exact traiectoria imprimată prin virare și de a conserva mersul rectiliniu.
Maniabilitatea și stabilitatea sunt calități interdependente, fiind influențate de aceeași factori: repartizarea dinamică a sarcinii pe roți, aderența și elasticitatea pneurilor, caracteristicile constructive ale autovehiculului de transport, starea și înclinarea caii de rulare și viteza de deplasare.
Parametrii dinamici enumerați vor fi explicați în capitolele următoare
.
1.8.Determinarea rapoartelor de transmitere din cutia de viteze
Alegerea rapoartelor de transmitere din cutia de viteze are urmatoarele etape:
determinarea raportului de transmitere al primei trepte din cutia de viteze;
determinarea rației pentru seria dupa care se face impărțirea în trepte;
stabilirea numărului de trepte și aflarea rapoartelor de transmitere pentru celelalte trepte ale cutiei de viteze.
Raportul de transmitere al primei trepte din cutia de viteze se calculează în funcție de panta maximă impusă în tema de proiectare pentru autovehiculul respectiv, neglijându-se rezistența aerului, a cărei valoare este neînsemnată din cauza vitezei reduse.
Stabilirea raportului de transmitere al transmisiei principale I se face in condiția obținerii vitezei maxime.
Valoarea raportului de transmitere al transmisiei principale I:
I
I
, în care:
– reprezintă turația motorului la viteza maximă (rot/min) = 1,25 nm=3500 rpm.
– reprezintă viteza maximă d deplasare a autovehiculului (m/s) = 32 m/s
– reprezintă raza de rulare a roții motoare (m) = 0,42655 m
Raportul de transmitere I trebuie să îndeplinească condiția următoare: forța maximă la roată să fie mai mare decât rezistența la înaintare pe panta maximă caracterizată de coeficientul rezistenței totale a drumului și forța la roată să nu depasească valoarea aderenței roților motoare pe panta maximă.
în care:
Ga – este greutatea totală a autovehiculului = 3000 daN;
– este raza de rulare a roții motoare [m];
– este raportul de transmitere în cutia de distribuție;
– este momentul maxim al motorului [Nm] = 187.1336131
– este randamentul transmisiei;
– este coeficientul de încărcare dinamică;
– este greutatea ce revine punții motoare [N];
– este coeficientul de aderență
Se calculează pe ce panta maximă se poate deplasa autovehiculul cu raportul de transmitere adoptat, determinând cu urmatoarea expresie:
f = 0,019 – șosea din asfalt sau beton – starea căii satisfăcătoare
= f cos max sin max =0,019 cos 11 sin 11 = 0.209
Produsul dintre coeficientul de încărcare dinamică și greutatea ce revine punții motoare se numește greutatea aderentă ce revine punții motoare la urcarea rampei maxime și în funcție de schema cinematică a autovehiculului se calculează în următoarea variantă:
=
,în care:
= Gs
a –reprezintă distanța de la centrul de masă la puntea față;
c –reprezintă jumătatea distanței de la centrul de masă la puntea față.
C = 0,444 m
hg = 0,975 m
G = 3000 daN = 30000 N
L = 3,75 m
a = 2.0625 (3750*0.55/1000)=…….m
= 0,7
nM max = 2500 rpm
Calculăm expresia de mai sus și avem ca rezultat:
=
3.179663977 icv1 7.028925543
icv1 = 5
Cunoscând raportul de transmitere pentru treapta întâi a cutiei de viteze , se pot determina și rapoartele de transmitere ale celorlalte trepte din cutia de viteze. Pentru aceasta, se consideră că motorul funcționează tot timpul pe caracteristica exterioară, adică la admisia maximă.
Treptele cutiei de viteze se aleg în așa fel încât demarajul să se facă într-un timp cât mai scurt și pentru aceasta este necesar ca motorul să funcționeze într-o zonă cât mai apropiată de puterea lui maximă. La alegerea rapoartelor de transmitere pentru treptele intermediare, între prima treaptă și priza directă se poate pleca de la considerația că pentru fiecare treaptă, caracteristica exterioară a motorului, trebuie sa fie utilizată în același interval de turații nla ndin zona de funcționare stabilă a motorului, adică limita inferioară n să nu fie mai mică decât turația corespunzatoare valorii maxime a momentului motorului. În acest caz, puterea medie a motorului la toate treptele, în timpul demarajului este aceeași.
De asemenea, se consideră că viteza maximă dintr-o treaptă inferioară a cutiei de viteze este egală cu viteza minimă din treapta imediat superioară (se consideră ca schimbarea treptelor se realizează instantaneu ).
Dacă se consideră că schimbarea treptelor de viteză se face instantaneu, rapoartele de transmitere din cutia de viteze formează o serie geometrică a carei rație este q și se calculează astfel:
Numărul minim de trepte se calculează cu relația:
= 5.7Se alege n = 6 trepte
Se recalculează rația geometrică:
; Se alege 1,38.
Cu ajutorul acestei relații, se pot determina rapoartele de transmitere pentru toate treptele unor cutii de viteze, ale caror rapoarte de transmitere la prima treaptă sunt cunoscute.
In cele expuse mai sus, s-a presupus că schimbarea treptelor de viteze se face instantaneu și fără decuplarea motorului. În realitate, trecerea de la o treaptă la alta, durează 1…3 secunde. În acest timp, motorul este decuplat, viteza autovehiculului nu rămane constantă și se micșorează sub acțiunea rezistențelor la deplasare. Datorită acestui lucru, viteza în momentul cuplării treptei următoare este mai mică decât viteza la care s-a ajuns la sfârșitul demarajului în treapta anterioară.
3,62
2,62
1,9
1,38
Pe măsură ce se ajunge la treptele superioare, saltul dintre trepte trebuie să fie din ce în ce mai mic. Determinarea rapoartelor de transmitere după aceste criterii duce la restrângerea intervalului de turație către limita superioară, ceea ce face ca performanțele autovehiculului să se îmbunătățească datorită faptului că puterea medie dezvoltată de motor în procesul demarajului se apropie de puterea lui maximă.
Vitezele sunt:
Cu valorile vitezelor pe trepte și a turațiilor de schimbare corespunzătoare se trasează diagrama treptelor de viteză ale autovehiculului sau diagrama fierăstrău.(fig.1.8)
Fig.1.8. Diagrama fierăstrău
Relațiile de calcul pentru rația de etajare și rapoartele de transmitere s-au determinat considerând că trecerea dintr-o treaptă în alta se face instantaneu. În condiții reale, trecerea de la o treaptă la alta se realizează într-un interval de timp care depinde de tipul cutiei de viteze, tipul motorului și îndemânarea conducatorului auto. În tabelele din anexele 2-7 sunt centralizate toate mărimile acestor parametri calculați pentru fiecare viteză în parte..
1.9.Bilanțul de tracțiune și bilanțul de putere
Performanțele reprezintă posibilitățile maxime ale autovehiculului în privința vitezei, demarajului și capacității de frânare, precum și indicii de apreciere ai acestora. Determinarea performanțelor autovehiculelor este necesară pentru stabilirea și cercetarea calităților dinamice, în cazul autovehiculelor nou proiectate, sau pentru studierea comportării lor in exploatare. Studiul performanțelor autovehiculului se face cu ajutorul bilanțului de tracțiune și bilanțului de putere, pe baza cărora se obțin parametrii si indicii caracteristici deplasării cu regim tranzitoriu de accelerare sau de frânare.
Bilanțul de tracțiune al autovehiculului (fig.1.9) reprezintă echilibrul tuturor forțelor care acționeaza asupra acestuia la mișcarea rectilinie, pe un drum oarecare, la sarcina maximă a motorului, respectiv forța totală la roată obținută prin însumarea forțelor tangențiale de la toate roțile motoare . Reprezintă suma tuturor rezistențelor la înaintare, adica rezistența la rulare, rezistența la urcarea pantei, rezistența aerului, inclusiv rezistența la demarare și forța de tracțiune la cârlig:
Fig. 1. 9 Bilanțul de tracțiune în treapta I de viteză.Sursa [1]
Interpretarea grafică a bilanțului de tracțiune al autovehiculului, pentru o anumită treaptă din cutia de viteze, este reprezentată in figura de mai sus(fig.1.9.)
Pe această figură sunt trasate curbele forței la roată și ale rezistențelor la înaintare, în funcție de viteza autovehiculului.
Coeficientul de rezistență la rulare, în domeniul vitezelor obișnuite, rămâne aproximativ constant, și de aceea rezistența la rulare este reprezentată printr-o dreaptă orizontală, paralelă la dreapta absciselor. Rezistența la urcarea pantei nu depinde de viteză și ca atare este și ea reprezentată tot printr-o dreaptă orizontală, paralelă cu axa absciselor. Rezistența aerului este reprezentată de o curbă de gradul doi. Deoarece forța la roată echilibrează întotdeauna suma forțelor de rezistență, înseamnă că la un regim la care autovehiculul se deplasează cu viteza v, segmentul ab reprezintă forța disponibilă pentru accelerare, capabilă să învingă rezistența la demarare pentru regimul considerat. Punctul c în care curba forței la roată intersectează curba sumei forțelor de rezistență și în care forța disponibilă este zero, caracterizează regimul la care autovehiculul trece de la o mișcare accelerată la una uniformă, a cărei accelerație este egală cu zero. Rezultă că punctul c determină viteza maximă a autovehiculului vmax la admisiunea plina a motorului.
La admisiunea parțiala a motorului, forța la roată devine F”r iar punctul de intersecție d determină noua viteză maximă v”max care poate fi obținută în condițiile acestei admisiuni reduse.
Bilanțul de tracțiune al autovehiculului nu se utilizează numai la determinarea forței disponibile pentru accelerare și a vitezei maxime, ci și pentru determinarea rezistențelor pe care le poate învinge autovehiculul la o viteza dată. Această problemă poate fi mai ușor rezolvată daca diagrama bilanțului de tracțiune este trasată dupa cum se arată în figura de mai jos.
Pentru următoarea diagramă (fig.1.10) se trasează intâi curba Fr și apoi de la această curbă în jos se trag segmentele corespunzătoare rezistenței aerului Ra și prin extremitățile lor se duce o curbă care reprezintă dependența dintre forța excedentară Fe și viteza autovehiculului. După aceasta, paralel cu axa absciselor, se duc dreptele care reprezintă rezistența la rulare Rr și rezistența la urcarea pantei Rp.
Pentru turația n1, cuprinsă în intervalul [nmin…nmax], se poate scrie:
– in cazul urcării pantei și în mișcare accelerată
FRi=
Rri= G fi
fi= f0+f02+3,62+Vi2 [m/s]
Rai= K S Vi2
Rdi= FR – (Rr+Rp+Ra)
,în care:
-reprezintă raza de rulare a roții motoare;
-reprezintă momentul la roată;
-reprezintă momentul efectiv al motorului pentru fiecare turație în parte;
-reprezintă raportul de transmitere în transmisia centrală = 4,88
-reprezintă raportul de transmitere într-o treaptă a cutiei de viteze:
-reprezintă randamentul transmisiei = 0,92
Cu aceste calcule se trasează diagrama bilanțului de tracțiune în treapta I de viteză (fig.1.10).
Aceste calcule se regăsesc în tabelele cu fiecare treaptă de viteză (in anexele 2-7).
Fig.1.10.Bilanțul de tracțiune în treapta I de viteză a autoutilitarei
1.10. Caracteristica forței la roată și caracteristica de putere la roată
Caracteristica forței la roată sau caracteristica de tracțiune reprezintă curbele de variație ale acesteia în funcție de viteza autovehiculului pentru fiecare treaptă a cutiei de viteze utilizate (fig.1.11)
Pentru studiul performanțelor autovehiculului pe un anumit drum, caracterizat de un unghi de înclinare longitudinală și un coeficient de rezistență la rulare f , caracteristica forței la roată se completează și cu curbele bilanțului de tracțiune.
Fig. 1.11.Caracteristica forței la roată
Construirea caracteristicii forței la roată se face pe baza caracteristicii exterioare a motorului, pornind de la curba puterii efective sau de la curba momentului efectiv utilizând relația:
=
,în care:- este raportul de transmitere al transmisiei; – este randamentul transmisiei; – raza de rulare.
Variația parabolică a forței la roată funcție de viteza autovehiculului este determinată de variația momentului efectiv al motorului în funcție de turație.
Caracteristica forței la roată a autovehiculului se utilizează atât la studiul performanțelor acestuia cât și la studiul posibilităților și momentelor de trecere de la o treaptă de viteză la alta, în timpul mersului.
Curba de variație a puterii la roată P pentru fiecare treaptă a cutiei de viteze în funcție de viteza v de deplasare a autovehiculului, se numeste caracteristica de putere.
Diagrama caracteristicii de putere calculată pentru autoutilitară este prezentată in figura 1.12:
Fig. 1. 12 Caracteristica de putere
a) Forța tangențială de tracțiune la roata motoare conform relației de mai jos este:
N
b) Rezistența la rularea roților este forța care se opune deplasării autovehiculului și se datorează pierderilor prin deformarea pneurilor și a drumului, frecării superficiale dintre pneu și drum și frecărilor în lagărele roților. Rezistența la rulare se calculează cu următoarea formulă:
; [N]
Rr600= 0,016∙ G ∙ cos ∞ = 475 N
;
f600= 0,016 + 2,3 ∙ 10-7 ∙3,62∙0 = 0 m/s
Rr600= 0,016∙ 3000 ∙ cos 11° = 475 N
, în care:-reprezintă greutatea totală= 3000 daN
f –reprezinăa coeficientul de rezistență la rulare.
-este aproximativ constantă în funcție de v, deoarece se consideră că f este aproximativ constant în domeniul vitezelor obișnuite.
c) Rezistența la urcarea pantei este tocmai componenta paralelă cu greutatea autovehiculului și este dată de relația:
; [N]
°
N
d) Rezistența aerului este o forță paralelă cu planul căii de rulare și care se opune la înaintarea autovehiculului datorită mișcării lui în aer.
Rezistența aerului se datorează: presiunii exercitate de particulele de aer întâlnite pe partea frontală a autovehiculului, frecării suprafeței exterioare a caroseriei de particulele de aer, energiei necesare producerii unor vârtejuri și depresiunii care iau naștere în spatele autovehiculului.
Rezistența aerului are o mare influență asupra performanțelor automobilului.
Pentru calcului rezistenței aerului se utilizează relația mișcării corpurilor în medii fluide:
[N]
K – coeficient aerodinamic- 0,276 kg/m3
S (A) -aria secțiunii maxime a autovehiculului = 4.3930325 m2
-viteza de deplasare;
[N]
Ra600 = 0,276 ∙0 = 0
0 N
Ra1500 = 9 N
– este reprezentat ca o curbă de gradul doi în funcție de v.
e) Rezistența la demarare este forța de inerție care se opune variațiilor de viteză și apare ca rezultat al: forței de inerție a masei autovehiculului, aflată în mișcare de translație; forței de inerție a organelor în mișcare de rotație, nelegate cinematic cu transmisia, forței de inerție a organelor în mișcare de rotație, legate cinematic cu transmisia.
În felul acesta, rezistența la demarare este dată de relația:
[N]
[N]
N
Interpretarea grafică a bilanțului de tracțiune al autovehiculului, pentru o anumită treaptă din cutia de viteze, este reprezentată în figura 1.12..
Pe diagrama bilanțului de putere în treapta I de viteză de mai sus, sunt trasate curbele forței la roată și ale rezistențelor la înaintare, în funcție de viteza autovehiculului. Variația parabolică a forței la roată este determinată de caracterul variației momentului motor în funcție de turație. Coeficientul de rezistență la rulare f în domeniul vitezelor obișnuite, rămâne aproximativ constant și de aceea rezistența la rulare Reste reprezentată printr-o dreaptă orizontală, paralelă la axa absciselor. Rezistența la urcarea pantei Rnu depinde de viteză și ca atare este și ea reprezentată tot printr-o dreaptă orizontală, paralelă la dreapta absciselor.
Bilanțul de tracțiune al autovehiculului nu se utilizează numai la determinarea forței disponibile pentru accelerare și a vitezei maxime, ci și la determinarea rezistențelor pe care le poate învinge autovehiculul la o viteză dată.
Bilanțul de putere al autovehiculului reprezintă echilibrul dintre puterea la roată și suma puterilor necesare învingerii rezistențelor la înaintare, respectiv rezistenței la rulare, rezistenței la urcarea pantei, rezistenței aerului și rezistenței la demarare. Prin analogie cu bilanțul de tracțiune, bilanțul de putere al autovehiculului este dat de relația:
= [W]
Curbele puterii efective a motorului, puterii la roată și ale celorlalte puteri necesare învingerii rezistențelor la înaintare, în funcție de viteza autovehiculului, sau de turația motorului, reprezintă graficul bilanțului de putere care este arătat în figura următoare (fig.1.13)
Fig.1.13 Bilanțul de putere
Puterea necesară învingerii rezistenței aerului se calculează cu relația:
[W]
[W]
W
Pa1500 = 25 W
,în care -coeficient aerodinamic-0,276 kg/m3
-secțiunea transversală de arie maximă a autoutilitarei = 4.39 m2
-influența asupra rezistenței aerului 1,2…1,4: ales-1,2.
Puterea necesară învingerii rezistenței la pantă se calculează cu relația:
[W]
[W]
Pp600 = 0 W
Pp1500 = 5724 ∙2,74= 15701 W
Puterea necesară invingerii rezistenței la demarare se calculează cu relația:
[W]
Pd600 = 0 W
Pd1500 =24813-17029 = 7784 W
Diferența dintre curba puterii la roată și curba sumei puterilor necesare învingerii rezistențelor la înaintare reprezintă puterea disponibilă pentru accelerare. Punctul c în care se intersecteaza curba puterii la roată și curba tuturor puterilor pierdute la învingerea rezistențelor, puterea disponibilă fiind egală cu zero, determină viteza maximă a autovehiculului pentru condițiile date.
Bilanțul de putere ca și bilanțul de tracțiune se folosesc la studiul performanțelor autovehiculului. Pentru aceasta este mai ușor ca graficul bilanțului de putere să fie trasat dupa cum se arată în figura fig.1.14.
Fig.1.14.Variația puterii disponibile autovehiculului. Sursa [1]
1.11.Caracteristica dinamică a autoutilitarei
Parametrii principali ai constructiei autovehiculelor, care influențează asupra calităților lor dinamice sunt următorii factori: greutatea totală, raportul de transmitere al transmisiei principale, numărul treptelor de viteză, forma autovehiculului, forma caracteristicii exterioare a motorului și randamentul transmisiei.
În figura 1.15 este reprezentată caracteristica dinamică, construită cu valorile din tabelele treptelor de viteze.(anexele 2-7).
Fig.1.15. Caracteristica dinamică
1.12.Influența greutății totale a autoutilitarei
În timpul exploatării greutatea totală a autovehiculului se schimbă mai frecvent decât la autoturisme, iar în cazul utilizării remorcilor sau semiremorcilor, variația greutății totale este și mai evidentă. De aceea este necesar să se stabilească modul în care influentează această variație asupra calității dinamice ale autovehiculului.
Forța de tracțiune disponibilă, excedentară ; care se utilizează la învingerea rezistențelor drumului și rezistenței la demarare, caracterizează dinamicitatea autovehiculului, dar nu poate fi folosită ca indice de comparație pentru autovehicule de greutăți diferite, deoarece la valori egale ale forței excedentare , calitățile dinamice ale unui autovehicul cu greutatea totală mai mică sunt superioare celor ale unui autovehicul cu greutate totală mai mare. De aceea aprecierea calităților dinamice ale autovehiculelor se face cu ajutorul factorului dinamic D , care este o forta excedentara specifica, deci un parametru adimensional dat de raportul dintre forța de tracțiune excedentară si greutatea totală a autovehiculului respectiv.Reiese că la o greutate mai mare, factorul dinamic este mai mic, respectiv, de cate ori se măreste greutatea de atâtea ori se micșoreaza factorul dinamic. Aceasta permite ca printr-o simplă schimbare a scării axei verticale a caracteristicii dinamice, să se ia in considerare schimbarea greutății totale.
Aceste valori se regăsesc în tabelele treptelor de viteză (anexate in anexele 2-7) și sunt reprezentate pe diagrama dinamică(fig 1.14)
1.13.Accelerația autoutilitarei
Performanțele și calitățile dinamice ale autovehiculelor sunt puternic influențate de capacitatea de demarare ale acestora. Studiul demarajului autovehiculelor presupune determinarea accelerației, a timpului și a spațiului de demaraj, indici cu ajutorul cărora se poate compara capacitatea de demarare pentru diferite tipuri de autovehicule.
Accelerația autovehiculelor caracterizează în general calitatile lui dinamice, deoarece în condiții egale, cu cât crește accelerația, cu atât viteza de exploatare va fi mai mare.
Se calculează în ipoteza simplificatoare că autovehiculul se deplasează pe un drum orizontal (=0).
În care : -coeficient de influență a maselor în mișcare de rotație, se calculeaza dupa următoarea formulă:
=1+0,05 icv12=1,5
2 =1,655
3=1,343
4=1,1805
5=1,095
6=1,05
În acest caz s-a avut în vedere faptul că valoarea coeficientului maselor în rotație se schimbă pentru fiecare treaptă de viteză. Dacă se fac suficient de multe determinări pentru fiecare treaptă de viteză, cu ajutorul datelor obținute se poate trasa diagrama accelerației automobilului (fig.1.16.):
Fig.1.16 Diagrama accelerației
Curbele de accelerație în funcție de viteză sunt asemănătoare cu celelalte caracteristici dinamice și numărul lor corespunde numărului de trepte din cutia de viteze.
1.14. Timpul de demarare
Capacitatea de demarare a autovehiculelor este caracterizată de accelerație, însă pentru a avea indici de apreciere mai ușor de utilizat în compararea diferitelor tipuri de autovehicule, este necesară determinarea timpului și spațiului de demarare.
Prin timpul de demarare se ințelege timpul prin care autovehiculul, plecând din loc, atinge viteza maximă sau mai precis 0,9 din valoarea acesteia. Spațiul parcurs de autovehicul în timpul de demarare se numește spațiu de demarare. La baza calculului timpului și spațiului de demarare stau urmatoarele ipoteze simplificatoare:
motorul funcționează pe caracteristica externă;
schimbarea treptelor se face instantaneu.
[s];
= 2,53 (s)
Acest interval de demarare are câte o rubrică în fiecare tabel ce caracterizează câte o treaptă a cutiei de viteze. In acest fel se completează mai intâi rubrica lui de la dreapta la stânga din dreptul turației maxime (ultima coloană a tabelului), până când se ajunge sub turația de schimbare a treptei (turația corespunzătoare momentului maxim) din diagrama fierăstrău, după care nu se mai completează. Pentru treapta întâi se completează până la turația minimă.
Timpul de demarare se calculează cu relația de mai jos prin adunarea lui începând cu treapta întâi la cea de priză directă, de la stânga la dreapta.
[s]
t1500=2,53 s
În figura 1.17 este reprezentat timpul de demarare al autoutilitarei, folosind datele calculate în tabelele din anexele 2-7.
Fig. 1.17. Diagrama timpului de demarare al autoutilitarei
1.15. Spațiul de demarare
Spațiul de demarare reprezintă distanța parcursă de autovehicul în timpul demarajului în aceleași ipoteze ca și la timpul de demarare.
În aceleași condiții cai la calculul timpului de demarare pe intervale de turații avem:
[s]
s
Fig. 16. Spațiul de demarare în funcție de viteză
Pentru calculul spațiului de demarare pe intervale de turații , similar ca și în cazul timpului de demarare se începe completarea tabelelor de viteze de la dreapta la stânga, de la turația maximă (ultima coloană) până la turația de schimbare a treptei din diagrama fierăstrău.
Cu ajutorul spațiului elementar din relația precedentă se determină spațiul total de demarare pe intervalele de turații considerate la calculul timpului de demarare astfel:
S2000= 5.71
Acesta se calculează prin adunarea lui incepând cu treapta întâi la cea de priza directă, de la stânga la dreapta; trecerea de la un tabel de treaptă la altul se adăuga în continuarea lui .
1.16. Calculul de frânare al autoutilitarei
Parametrii de frânare.
În procesul de frânare, mișcarea autoutilitarei este decelerată (la coborârea unei pante se poate considera uneori că viteza este constantă) ca urmare a acțiunii forței de frânare generată la comandă de către conducător prin intermediul unui sistem dedicat ce intră în alcătuirea constructivă a autovehiculului.
Frânarea este procesul prin care se reduce parțial sau total viteza autovehiculului.
Capacitatea de frânare prezintă o importanță deosebită deoarece influențează mult posibilitatea utilizării integrale a vitezei și accelerației autovehiculului în timpul exploatării.
În timpul frânării, o parte din energia cinetică acumulată de autovehicul se transformă în energie calorică, prin frecare în frâne, iar o parte se va pierde la învingerea rezistențelor la rulare și rezistenței aerului, care întotdeauna se opun mișcării autovehiculului.
Practica a arătat că pentru aprecierea calităților de frânare ale unui autovehicul nu se poate utiliza numai un singur parametru, chiar dacă se acceptă unanim că cel mai intim legat de ideea de securitate a circulației este spațiul de frânare. Înțelegerea procesului de frânare a unui automobil și adoptarea celor mai adecvați parametri caracteristici ai acestui proces în funcție de obiectivul încercării se pot face pe bază diagramei de frânare, care reprezintă înregistrarea grafică în funcție de timp a declarației instantanee a frânării.
Aprecierea și compararea capacității de frânare a automobilelor se face cu ajutorul decelerației minime absolute sau relative, a timpului de frânare și a spațiului minim de frânare în funcție de viteză. Acești parametri pot fi determinați în intervalul a două viteze din care una poate fi zero (cazul frânării totale).De capacitatea de frânare din punct de vedere a siguranței circulației depinde în mare măsură posibilitatea utilizării integrale a vitezei și accelerației autoșasiului.
Decelerația Maxima (Accelerația De Frânare)
Pentru calculul decelerației maxime, frânarea începe la o viteză v și se încheie la viteza v Drumul pe care se realizează frânarea este orizontal.
Cu aceste ipoteze simplificatoare se poate particulariza pentru trei cazuri distincte: cazul în care frânarea are loc pe toate roțile, cazul în care frânarea se face numai pe roțile din față și cazul în care frânarea se face numai pe roțile punții spate.
Cazul 1.-frânarea are loc pe toate roțile. Dacă în urma frânării, autovehiculul se oprește și roțile nu se blochează atunci avem relația următoare :
a=g· [m/s2]
Pentru: v=3 m/s și rulare pe asfalt uscat, accelerația de frânare este:
m/s2
Cazul 2. –frânarea se face numai cu roțile punții față avem următoarea relație:
a= [m/s2]
Pentru: v=3 m/s și rulare pe asfalt uscat, accelerația de frânare este:
[m/s2];
unde: g-reprezintă accelerația gravitațională; -reprezintă coeficientul de aderență; f-reprezintă coeficientul de rezistenta la rulare; G-reprezintă greutatea totală a autovehiculului; K-reprezintă coeficientul aerodinamic; S-reprezintă aria secțiunii transversale maxime a autovehiculului; v-reprezintă viteza de deplasare.
Cazul 3.-frânarea se face numai pe roțile punții spate.
a= [m/s2]
Pentru: v=3 m/s și rularea pe asfalt uscat, accelerația de frânare este:
m/s2
Valorile medii ale coeficientilor de rezistență la rulare și de aderență sunt în funcție de tipul drumului.
Relațiile de calcul ale decelerației maxime au fost obținute în ipoteza că la toate roțile forța de frânare dezvoltată este egală cu valoarea permisă de aderența dintre fiecare roată și calea de rulare.
În cazul frânării numai cu roțile din spate sau din față se impune ca repartiția forțelor de frânare să se facă în mod egal între roțile aceleiași punți.
Valorile reale pentru decelerația maximă sunt întotdeauna mai scăzute decât cele definite cu relațiile anterioare, deoarece în condiții reale nu toate pneurile vehiculului exploatează simultan maxima aderență pe timpul frânării-sistemul de antiblocare al roților-ABS-menținând nivelul tracțiunii în apropierea coeficientului de aderență.
1.17. Timpul minim de frânare
Daca frânarea are loc până la oprirea totală a autovehiculului timpul minim de frânare este:
t= [s]
Pentru: v=3 m/s și rularea pe asfalt uscat, timpul minim de frânare este:
s
1.18.Spațiul minim de frânare
Pentru caracterizarea capacității de frânare a unui automobil, se utilizează mai des spațiul minim de frânare reprezentat în următoarea diagramă (fig.1.18.):
Fig.1.18. Spațiul minim de frânare
Frânarea este totală fără blocarea roților și se calculează cu relația:
S= [m]
Pentru: v=3 m/s și rulare pe asfalt uscat, spațiul de frânare este:
m
La stabilirea relațiilor de mai sus s-a considerat că rezistența aerului nu influențează prea mult asupra spațiului minim de frânare și în scopul obținerii unor relații de calcul mai simple, această rezistență a fost neglijată. Pentru a deduce influența cantitativă pe care o are rezistența aerodinamică asupra spațiului de frânare minim, în diagrama de mai sus sunt prezentate curbele obtinuțe prin calcul.
1.19.Spațiul de oprire total
În multe probleme de analiză a accidentelor de circulație, interesează determinarea vitezei pe care trebuie s-o aibă autovehiculul pentru a putea opri pe un anumit spațiu.
In figura următoare se prezintă diagrama frânării autovehiculului de transport rutier, care reprezintă variația: vitezei de deplasare v, a forței de frânare Ff, a forței pe pedala de frână Qp, și a accelerației absolute af în funcție de timp.
Fig. 1.19.Diagrama franarii automobilului. Sursa [2]
Din această diagramă (fig.1.19) se observa că procesul de frânare poate fi impărtit în patru etape ce se desfășoară în patru timpi: t, t, tsi t.
intervalul teste timpul de reacție al conducatorului măsurat din momentul recunoașterii situației ce implică frânarea și luarea deciziei de frânare până în momentul în care piciorul conducătorului acționează frâna. Timpul de reacție nu are o valoare fixă, este cuprins între 0,3 si 1,7 secunde depinzând de șofer și de factorii externi. t=0,5.
timpul treprezintă timpul total de intrare în acțiune a sistemului de frânare și se compune din:
timpul t1’, care reprezintă timpul din momentul începerii cursei active a pedalei de frână până la atingerea valorii nominale a forței de pedala de frână. t1’=0,3.
timpul t1’’ reprezintă timpul in care are loc creșterea forței de frânare de la 0 la valoarea maximă. t1”=0,5.
in timpul tare loc frânarea propriu-zisă când forța de frânare se menține la o valoare constantă corespunzatoare forței dezvoltate asupra pedalei de frână.
intervalul t reprezintă timpul de la slăbirea pedalei până la anularea forței de frânare care nu influențează mărirea spațiului de frânare.
Spațiul minim de frânare determinat cu una din relațiile prezentate anterior reprezintă spațiul parcurs de automobile în timpul t.Rezultă că pe lângă spațiul minim de frânare apare și un spațiu suplimentar de frânare, parcurs de automobile în timpul întârzierilor t si t respective:
(m); Ss= vi ts
Pentru; v=3 m/s și rulare pe asfalt umed, spațiul suplimentar este:
m
Spațiul de oprire va fi:
[m]
Sopr = 4,124 m
Reprezentarea grafică a spațiului de oprire este reprezentat în diagrama urmatoare, pe baza datelor din anexa nr.11 (fig.1.20)”
Fig.1.20. Spațiul de oprire
Răspunsul la frânare și perioada de acționare sunt determinate atât de modul de acționare (dependent de conducător) cât și de tipul și performanțele mecanismului de transmisie al forței și de starea frânelor în momentul acționării ( de exemplu discuri de frâne ude). Răspunsul și timpul de acționare sunt cu atât mai mari cu cât șoferul este mai neadaptat conducerii sau sistemul de frânare este mai puțin performant.
In tabelele din anexa 11 vor fi centralizate valorile deceleraței maxime, a timpului de frânare și a spațiului de oprire total.
Repartiția forței de frânare pe punți
Frânarea este procesul prin care se reduce parțial sau total viteza autovehiculului.
Capacitatea de frânare prezintă o importanță deosebită deoarece influențează mult posibilitatea utilizării integrale a vitezei și accelerației autovehiculului în timpul exploatării.
În procesul frănării, energia cinetică sau potențială (în cazul coborârii unei pante), a autovehiculului se transformă la frecarea în frâne și frecarea pneurilor pe suprafața drumului, la învingerea rezistențelor de rulare, a aerului și rezistențelor din transmisia și motorul autovehiculului. Pe măsura ce crește momentul de frânare, energia transformată în căldură prin frecarea în frâne și patinarea pneurilor pe drum crește, în timp ce energia pierdută la învingerea altor rezistențe se micșorează corespunzător.
La blocarea totală a roților autovehiculului, energia pierdută în frâne și la învingerea rezistențelor de rulare devine egală cu zero și aproape întreaga cantitate de caldură echivalentă cu cu energia pierdută se elimiăa prin suprafața de contact a pneului cu calea de rulare. Dacă, de asemenea, frânarea se face pe drum cu suprafață curată și uscată, la ridicarea bruscă a temperaturii în punctele de contact, frecarea interioară din cauciuc se micșorează atât de mult încât particulele de cauciuc se rup din pneu și rămân pe suprafața drumului, sub formă de urme negre. În acest caz frecarea dintre pneu și drumurile asfaltate poate să crească drept urmare a înmuierii asfaltului dar pe drumuri betoane sau cu alte straturi protectoare, ridicarea temperaturii în zona de contact duce la micșorarea aderenței. Rezultă că blocarea roților în timpul frânării este nedorită, deoarece reduce eficiența frânării, determină deraparea roților și favorizează uzura intensă a pneurilor.
Această repartiție se determină cu relațiile:
;
;
,în care:
z- coeficient de frânare (decelerație relativă), ia valori de la 0,1 la 1 cu rația 0,1;
– forța specifică de frânare pe puntea față;
– forța specifică de frânare pe puntea spate.
a, b, – coordonatele centrului de greutate;
L- este ampatamentul.
În tabelele din anexa 11 sunt trecute valorile repartiției forței de frânare. În figura 1.21. este reprezentată repartiția forței de frânare pe punți.
Fig.1.21. Repartiția forței de frânare pe punți
1.20. Maniabilitatea și stabilitatea
În timpul deplasării, autovehiculull rutier trebuie să urmarească strict traiectoria impusă de conducator, conservându-și stabilitatea în limita permisă de aderența roților la calea de rulare și funcție de unghiurile făcute de planul drumului cu planul orizontal.
Operațiunea de orientare a șasiului pe o traiectorie curbilinie se numește virare. Capacitatea autovehiculului de a urma exact traiectoria care i se impune și de a conserva mersul rectiliniu se numește maniabilitate. Proprietatea autoșasiului de a rămâne permanent sprijinit pe toate roțile fără alunecări se numește stabilitate. La limită, virarea cu rază infinită caracterizează deplasarea rectilinie a autovehiculului.
Maniabilitatea autovehiculelor este proprietatea acestora de a-și menține direcția mișcării de mers rectilinie, atunci când nu este comandată virarea și de a efectua cu ușurință virajele dorite și comandate de conducătorul auto.
Stabilitatea autovehiculelor este proprietatea acestora de a fi cât mai puțin succeptibile la răsturnări și derapări (alunecări laterale) în timpul mersului și în repaus.
Ambele proprietăți sunt de mare importanță pentru securitatea circulației rutiere și depind de caracteristicile constructive ale autovehiculelor, de caracteristicile caii de rulare, precum și de felul mișcării autovehiculului.
În procesul de conducere a autovehiculului se urmărește obținerea unei anumite mișcări a acestuia. Se observă, însă că numai o parte din parametrii mișcării pot fi comandați direct, anume cei care definesc mișcarea plan paralelă. Într-adevăr, deplasările pe verticală, înclinarea longitudinală și transversală a autovehiculului sunt direct influențate de înclinarea și neregularitățile căii. Parametrii care pot fi comandați nemijlocit sunt viteza autovehiculului și poziția axei longitudinale într-un plan paralel cu planul căii de rulare. În ultimă instanță, se urmărește realizarea unei anumite poziții în timp a autovehiculului, care se caracterizează prin traiectoria unui anumit punct al sau situat pe axa longitudinală, numit punct de dirijare și prin poziția proiecției axei longitudinale a autovehiculului pe cale. Când autovehiculul se poate comanda în sensul arătat se spune că este maniabil.
Maniabilitatea și stabilitatea sunt calități independente de o mare importantă pentru siguranța și deplasarea autosasiului și sunt influențate de anumiți factori
:
sarcina statică și dinamică;
caracteristicile constructive;
aderența;
unghiurile făcute de planul drumului cu planul orizontal;
viteza de deplasare.
1.18.1.Maniabilitatea
Razele de virare ale autoșasiului caracterizează poziția acestuia de a vira pe o suprafață cât mai redusă la mersul cu viteză mică și cu volanul întors la limita maximă a unghiului de bracare a roților de direcție.(fig.1.22.)
Autosasiurile se pot găsi în această situație când se deplasează pe drumuri de lățimi reduse sau pe căi înguste mărginite de obstacole verticale (terminale de containere). Pentru a vira corect roțile trebuie să ruleze fără alunecări laterale. Condiția de virare fără derapare laterală (valabilă în cazul roților rigide) este:
Momentele în centrul roților la planele mediocre ale acestora sunt concurente într-un punct numit centru de virare, adică toate roțile descriu cercuri concentrice în jurul unui centru instantaneu de virare O.
Fig.1.22. Modelul geometric al virării corecte a autovehiculului. Sursa [2]
Respectând această condiție se observă că unghiurile de bracare ale roților sunt diferite pe puntea directoare.
Operațiunea de orientare a autoșasiului pe traiectorie curbilinie se numește virare.
Condiția de virare corectă valabilă pentru orice regim de mișcare este:
ctg e- ctg i= , numită și conditia Aclermann.
Unghiurile de bracare ale roților sunt diferite pe puntea directoare, astfel pentru roata din exteriorul virajului valoarea este:
;[°]
respectiv pentru roata din interiorul virajului
Se calculează:
=-ales dintre ;
Raza de virare minimă va fi determinată de poziția succesivă a punctului din centrul punții spate:
R=;m;
-reprezintă unghiul de bracare mediu al roților:
; unghiul de bracare mediu.
Notațiile sunt:
-raza de virare;
–ecartamentul corespunzător celor doi pivoți = 1.2 m
–ecartamentul punții față= 1.737
–ecartamentul punții spate= 1.718
–lățimea fâșiei de gabarit.
– L – ampatamentul = 3,5
[m];
Fâșia de gabarit Bg sau lățimea de siguranță a culoarului pe care se efectuează virajul este o lătime aparenta a traiectoriei maturate de șasiu în timpul deplasării. Ea este determinată de diferența dintre razele exterioare și interioare de viraj (fig.1.23)
Fig.1.23.Variația fâșiei de gabarit în funcție de raza de virare
Toate aceste date calculate au fost centralizate în anexa nr.8.
1.18.2.Stabilitatea
Păstrarea stabilității autovehiculelor rutiere în timpul parcursului constituie o cerință primordială din punct de vedere al siguranței deplasării.
Posibilitatea micșorării stabilității este legată de condițiile de rulare în care apar patinarea, alunecarea, deraparea sau răsturnarea autovehiculului și este echivalentă cu pierderea controlului autovehiculului, cu toate consecințele grave ce decurg din acesta. Capacitatea autoutilitarei de a păstra în permanență contactul cu calea de rulare și de a se înscrie corect pe traiectoria aleasă de conducătorul auto definește caracteristica de stabilitate.
În anumite condiții deplasarea automobilului poate deveni instabilă pe direcția longitudinală sau transversală. Pierderea stabilității longitudinale se poate manifestă sub formă derapării longitudinale sau a răsturnării în jurul uneia din punți. Pierderea stabilității transversale poate provoca deraparea transversală sau răsturnarea laterală.
Stabilitatea longitudinala la derapare
Prin stabilitatea longitudinală definim capacitatea autoutilitarei de a se opune alunecării și patinării longitudinale sau rasturnării în raport cu o axa transversală. Condițiile in care se pierde stabilitatea longitudinală sunt frânarea precum și deplasarea pe un drum orizontal cu viteză foarte mare.
.Condiția de stabilitate la răsturnare pe panta longitudinală în jurul punții spate, fără ca, în prealabil să apară patinarea este:
;
0,013
69.102
-înălțimea centrului de greutate al autoșasiului=0.78
b-distanța de la centrul de greutate la puntea spate=2.06
.Condiția de siguranță la derapare se impune ca unghiul a la care se produce răsturnarea longitudinală să fie mai mare decât unghiul la care are loc patinarea roților motoare.
69,102 >18,94
.Condiția ca răsturnarea să nu fie posibilă datorită roților motoare este:
pentru puntea față motoare:
p>== 2,54
p = 18.945
.Condiția de stabilitate longitudinală la coborârea pantei mari cu autoșasiul încărcat și frânat este:
; ;
.Condiția ca răsturnarea să nu fie posibilă datorită alunecării roților ( în condiții de viteză uniformă, rezistență aerodinamică nulă, reacțiune normală a căii de rulare pe osia spate nulă) este:
; 0,7<2,381
. La viteză mare pe drum orizontal în regim uniform, apare pericolul răsturnarii provocat de rezistența aerului care descarcă foarte mult puntea din față. Aceasta viteză critică este:
Km/h
Stabilitatea transversală
Stabilitatea transversală este capacitatea autovehiculelor de a se opune derapării (alunecării transversale) sau răsturnării transversale în raport cu dreapta care unește centrele petelor de contact ale roților de pe aceeași parte a autovehiculului.
Pierderea stabilității transversale se poate produce fie prin răsturnarea laterală sub acțiunea componentei transversale a forței centrifuge la deplasarea în viraj sau sub acțiunea componentei paralele cu drumul a greutății automobilului la deplasarea pe drum cu înclinare transversală, fie prin deraparea laterală a automobilului. Atunci când înclinarea transversală este mare, răsturnarea laterală sau deraparea pot avea loc și la mersul rectiliniu al autovehiculului.
Verificarea stabilității transversale se poate face fie prin determinarea unor parametri constructivi care o influențează, fie prin determinări nemijlocite, atât în condiția de laborator, cât și pe parcurs.
Stabilitatea transversală la derapare
Pentru calculul stabilității transversale la derapare se consideră că autovehiculul se deplasează pe două tipuri de drumuri cu coeficienți diferiți de aderență (de ex. asfalt uscat și zăpadă bătătorită) si cu patru valori ale unghiului de înclinare transversală a căii de rulare =
1. Pe un drum rectiliniu, sub acțiunea greutății autoșasiului paralelă cu calea de rulare se poate produce deraparea. Unghiul la care are loc acest fenomen este:
;
-coeficient de aderență transversală-=0,8·;
-cu valorile corespunzatoare pentru asfalt uscat și zăpadă bătătorită.
-pe asfalt uscat: Bd=29,249, = 0,56; =0,7.
-pe zăpadă bătătorită: Bd=9,090, =0,16; =0,2
2. Pentru virajul cu raze și viteze constante, viteza de derapare este:
[m/s] ;Vd=
Se calculează viteza de derapare pentru următoarele valori ale unghiului de derapare: =
Valorile vitezelor limită de derapare pentru diferite mărimi ale razei de virare și pentru două tipuri de drumuri sunt reprezentate în diagrama de mai jos (fig.1.24) și sunt centralizate în tabelul din anexa nr.9.
Fig.1.24.Stabilitatea transversală la derapare
În cazul autovehiculului cu tracțiune la roțile spate are loc deraparea întâi la roțile din spate. Este de observat că efectiv deraparea se produce la o viteză mai mare, întrucât la puntea din spate nu mai acționează forța tangențială, iar reacțiunea laterală la puntea din spate este mai mică.
În condiții reale de circulație deraparea nesimultană a punților este mult mai probabilă, întrucât în general virajul este neuniform. Chiar dacă viteză de deplasare se menține constantă în viraj, efectuarea acestuia implică la intrarea și la ieșirea din viraj, o anumită viteză unghiulară de virare a roților de direcție. Aceasta determină o anumită variație a reacțiunilor laterale, condiționând deraparea uneia sau a celeilalte punți în diferite faze ale virajului.
De remarcat este faptul că executarea virajelor cu accelerare sau cu frânare îndeosebi mărește pericolul derapării.
Stabilitatea transversală la răsturnare
Pentru calculul stabilității transversale la răsturnare se consideră că autovehiculul se deplasează pe patru tipuri de drumuri cu diferite înclinări transversale ale căii de rulare =, descărcat si încărcat cu sarcina maxima. Datele obtțnute se trec in anexa nr.10,i apoi se trasează diagrama corespunzătoare.
Datorită suspensiei insa, autovehiculul pierde întâi contactul cu calea la o roată apoi cealaltă urmând astfel răsturnarea.
La virajul pe drum plat, viteza minimă de derapare este:
= [Km/h]
Pentru virajul cu rază și viteză constantă, viteza limită de răsturnare este:
= [Km/h];
=
;
– ia valorile:
– pentru autoșasiu încărcat și descărcat: 0.975 respectiv 0.7875
Condiția pentru unghiul de răsturnare este dată de relația:
Din considerente de siguranță a circulației este mai avantajos derapajul decât răsturnarea. Daca se consideră virajul cu rază și vitezăa constante, odatăa atinsă limita de aderență, mărirea vitezei nu mai este practic posibilă, fiindcă au loc patinarea și deraparea roților, astfel încât nu există forță tangențială suficientă pentru această mărire. În consecință, răsturnarea nu mai poate avea loc.
Deci condiția producerii derapării și nu a răsturnarii este:
V< V
Dacă se consideră virajul efectuat în condițiile reale, cu faza transitoare cunoscută, viteza de deplasare poate fi mai mare decat cea care determină deraparea. Deci, deraparea fiind inițiată, existența forțelor de inerție suplimentare, condiționate în special de mișcările de raliu, poate sa conducă la răsturnare. Așadar răsturnarea este posibilăa chiar după începerea derapării, fapt confirmat de încercări experimentale, care totodata au arătat că răsturnarea este posibilă chiar la valori ale coeficientului de aderență relativ mici 0,45- 0,55.
Ca urmare, inegalitatea trebuie să fie utilizată ca prudență în aprecierea posibilității răsturnarii transversale.
Răsturnarea nu este favorizată și de viteza marită de bracare a roților de direcție. De asemenea, mai trebuie avut in vedere și faptul că neregularitățile căii, indeosebi cele transversale, pot contribui într-o masură însemnată la răsturnare, mai ales când este împiedicată deraparea.
CAPITOLUL 2. CALCULUL SISTEMULUI DE AMORTIZARE AL SUSPENSIEI
Rolul suspensiei automobilului
La deplasarea automobilului, neregularitățile drumului produc oscilații ale roților care se transmit la punțile rigide sau independente. Suspensia are rolul de a realiza legătura între punțile automobilului și cadru sau caroserie asigurând reducerea vibrațiilor și șocurilor ce se transmit de la punți la cadru sau la caroserie. Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafață neregulată este limitată în primul rând de calitățile suspensiei și în al doilea rând de puterea motorului. Confortabilitatea automobilului este determinată în principal de sistemul de suspensie. Prin confortabilitate se ințelege proprietatea automobilului de a circula timp îndelungat cu vitezele permise de caracteristicile dinamice fără ca pasagerii să aiba senzații neplacute sau să obosească repede și fără ca marfa transportată să fie supusă distrugerii.
Suspensia automobilului influențează asupra fibilității sistemelor acestuia. Astfel o suspensie cu bune calități de atenuare a șocurilor și vibrațiilor reduce uzura anvelopelor și scade numărul ruperilor prin oboseală a pieselor din componența sistemelor automobilului.
Sistemul de suspensie influențeaza de asemenea manevrabilitatea, maniabilitatea și stabilitatea automobilului, elemente care impreuna definesc ținuta de drum.
Suspensia automobilelor este compusă din elementele elastice, dispozitivele de ghidare și elementele de amortizare.
Elementele de amortizare contribuie la micșorarea sarcinilor dinamice verticale, provocând oclilațiile caroseriei de amplitudine și frecvențe cât mai suportabile pentru pasageri si care să nu dăuneze încărcăturii care se transportă.
Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forțelor dintre roți și drum, și momentele acestor forțe, la caroserie, determinând și caracterul deplasării roților în raport cu caroseria automobilului și în raport cu drumul.
Elementele de amortizare au rolul de a amortiza oscilațiile care iau naștere, evitând apariția fenomenului de rezonanță.
Amortizoarele suspensiei. Rolul si caracteristicile amortizoarelor
Amortizoarele folosite în suspensia automobilelor au rolul de a disipa rapid energia oscilațiilor verticale ale caroseriei și ale roților automobilului prin transformarea ei în energie calorică cedată mediului ambiant. Ele sunt montate în paralel cu elementele elastice principale ale suspensiei și reprezintă un element de bază în asigurarea confortului și siguranței circulației.
Corpul amortizorului 2, umplut cu lichid, este fixat de partea nesuspendata a punții 4, iar pistonul 1 de partea suspendată 3. În timpul funcționării amortizorului, se distinge cursa de comprimare și cursa de destindere, când lichidul trece dintr-o cameră în alta a corpului amortizorului, prin niște supape și orificii calibrate, practicate în piston, realizând prin aceasta frecarea lichidă necesară amortizării(fig.2.1).
La automobilele moderne, cele mai utilizate amortizoare sunt amortizoarele hidraulice telescopice. Principiul de lucru al acestor amortizoare constă din următoarele: la deplasarea relativă a masei suspendate față de masa nesuspendată, lichidul vâscos din corpul amortizorului este obligat să treacă prin orificii de secțiune mică. Datorită frecării lichide care apare la trecerea acestuia prin orificiile calibrate, energia oscilațiilor se transformă în energie calorică.
Dependența dintre forța de rezistență a amortizorului F (forța opusă de lichid la trecerea prin orificiile calibrate) și viteza relativă dintre masa suspendată și nesuspendată (viteza pistonului amortizorului Vp) definește caracteristica de amortizare. Forța de rezistență a amortizorului telescopic este dată de relația:
Fa = Ce vpi
în care:Fa este forța de rezistență a amortizorului; Ce este coeficientul de rezistență al amortizorului;
v p este viteza de deplasare a pistonului în cilindru; i este exponentul vitezei (0<i<2);
În figura 2.2 sunt reprezentate caracteristicile de amortizare pentru diferite valori ale exponentului i, valori care depind de orificiile din piston, supapele de inchidere a acestor orificii și de vâscozitatea lichidului de amortizare.
Avantajul amortizoarelor cu caracteristică regresivă constă în valoarea mai redusă a forțelor de rezistență la viteze mari de oscilație și deci transmiterea unor forțe mici la cadru sau caroserie. Cele cu caracteristică progresivă prezintă avantajul că forțele de rezistență sunt mici la viteze reduse de oscilație (deplasarea cu viteze reduse sau deplasarea pe căi cu denivelări line) și cresc rapid cu creșterea vitezei de oscilație. Caracteristica optimă este o caracteristică pătratică (r=2), care asigură un confort corespunzător.
În funcție de raportul dintre coeficienții de rezistență ai amortizorului la cursa de comprimare Cc (cursa de apropiere a maselor) și cursa de destindere Cd ( cursa de depărtare a maselor), amortizoare telescopice pot fi: cu dublu efect și caracteristică simetrică, Cc=Cd; cu dublu efect și caracteristică asimetrică, Cc≠Cd; cu simplu efect; Cc=0; Cd≠0;
Marea majoritate a amortizoarelor actuale sunt cu dublu efect și caracteristicăde amortizare asimetrică cu Cd=(25) Cc. Folosirea unui astfel de caracteristici este motivată prin tendința de a micșora efectul șocurilor la trecerea roții peste denivelări proeminente, printr-o amortizare mai mică la cursa de comprimare.
Dacă Cc este mare, la trecerea roții peste ridicăturile căii de rulare, vitezamasei nesuspendate crește și prin amortizor se va transmite o forță mare, iar la trecerea roții peste denivelări sub formă de adâncituri, forțele transmise sunt mai mici. Dacă, însă, Cd este prea mare, la deplasarea pe un drum cu adâncituri se poate pierde contactul roții cu calea de rulare, roata va trece peste o parte din adâncitură fără să o atingă.
La deplasarea pe căi de rulare cu suprafețe neregulate, se recomandă diferențe mari între coeficienții Cc și Cd. În cazul circulației pe drumuri cu neregularități lungi, dar line, este recomandată o diferență mică între cei doi coeficienți Cc și Cd. În cazul circulației pe drumuri cu neregularități lungi, dar line, este recomandată o diferență mică între cei doi coeficienți.
Coeficientul mediu de rezistență al amortizorului C este definit de relația:
C =
Coeficientul C se alege astfel ca amortizarea oscilațiilor să asigure confortul pasagerilor și protejarea mărfurilor în condițiile circulației automobilului pe drumuri cu suprafețe neregulate.
Amortizoarele trebuie să aibă o funcționare stabilă în raport cu temperatura și amplitudinea oscilațiilor, acest lucru însemnând păstrarea cât mai constantă a coeficientului de amortizare.
Constructiv, amortizorul trebuie să aibă gabarit mic, fiabilitate mare și cost scăzut.
2.3.Construcția amortizoarelor hidraulice telescopice bitubulare
Din punct de vedere constructiv, amortizoarele hidraulice telescopice pot fi monotubulare sau bitubulare. La rândul lor, cele bitubulare pot fi cu scurgerea lichidului în ambele sensuri (cu circulație parțială a lichidului) și în sens unic (cu circulație totală a lichidului). Amortizoarele monotubulare pot fi cu cameră de compensare și hidropneumatice.
După modul de lucru, amortizoarele pot fi reglabile și nereglabile. Amortizoarele reglabile (monotubulare sau bitubulare) pot fi cu reglare mecanică, cu reglare semiautomată și cu autoreglare.
Oricare ar fi tipul amortizorului, pentru ca el să corespundă scopului, este necesar ca acesta să îndeplinească următoarele condiții: să asigure o amortizare corespunzătoare oscilațiilor caroseriei și roților automobilului; să aibă o durată mare de funcționare; greutatea și dimensiunile de gabarit să fie cât mai mici, iar construcția simplă; să se monteze ușor în suspensia automobilului, să asigure stabilitate caracteristicii de amortizare în diferite condiții de exploatare.
2.3.1.Caracteristicile constructive ale amortizorului hidraulic telescopic bitubular
Dimensiuni principale
Diametrul tubului rezervor a fost ales de 46,5 mm
Diametrul cilindrului de lucru a fost ales de 30 mm
Diametrul tijei pistonului a fost ales de 20 mm
2.3.2. Funcționarea unui amortizor hidraulic telescopic bitubular cu discuri
Funcționare: la cursa de destindere, lichidul din partea superioară a tubului interior 1 este comprimat și ca urmare, rondela 2 a supapei de comprimare este presată de piston, supapa fiind închisă. Prin găurile interioare ale pistonului, lichidul ajunge la rondela obturatoare 3 a supapei de destindere. Dacă viteza relativă a pistonului este mai mică decât viteza critică, scurgerea lichidului se realizează prin fantele din rondela obturatoare 3, deoarece presiunea lichidului este mai mică decât forța de precomprimare a arcului 4 al supapei. Dacă viteza de deplasare a pistonului depășește viteza critică, presiunea lichidului crește și învinge forța arcului 4, iar rondelele 2 și 3 ale supapei de destindere se îndepărtează, realizând o secțiune de trecere mai mare. Volumul generat de piston la partea inferioară este mai mare decât volumul lichidului împins de sus, cu volumul tijei scoase din tubul interior. Diferența se completează cu lichid din camera de compensare, care pătrunde în tubul interior prin învingerea rezistenței arcului stelat al supapei de admisie 5, datorită presiunii create în spațiul de sub piston și a pernei de aer comprimat din partea superioară a camerei de compensare. La cursa de comprimare, lichidul de sub piston trece ușor prin supapa de comunicare 6 (datorită arcului slab al acesteia), în partea superioară a tubului interior 1. O parte din lichid (egal cu volumul tijei introduse în tubul principal), trece prin fantele din rondela obturatoare 7 a supapei de comprimare, în camera de compensare, realizând forța de rezistență la comprimarea amortizorului, la viteze mai reduse decât viteza critică. Dacă viteza oscilațiilor crește, presiunea lichidului se mărește, depășind forța de precomprimare a arcului stelat al supapei de comprimare și rondelele supapei se deplasează în jos realizând o secțiune de trecere mai mare. Acest fapt conduce la micșorarea creșterii forței de amortizare după viteza critică. Acest lucru este foarte important și pentru exploatarea automobilului pe timp rece, când vâscozitatea lichidului crește, iar trecerea lui prin orificiile calibrate este îngreunată, fapt ce conduce la creșterea presiunii în cilindru iar supapa de comprimare intră în funcțiune, descărcând suspensia și amortizorul de suprasolicitări.
Construcția supapelor inferioare
Soluția constructivă este prezentată în figura 2.4.
Între partea inferioară a cilindrului de lucru 2 și piesa de închidere 6, se centrează un corp port supape 8, executat din pulberi sinterizate, în care se înșurubează o bucșă cu guler 9, pe care se centrează la exterior o supapă disc de trecere la destindere 10, controlată cu un arc de rigiditate mică în formă de șaibă ondulată11, iar la interior se presează un ax 12, pe care ghidează o supapă disc de descărcare la compresie 13, coltrolată cu un arc elicoidal 14, care se sprijină pe un corp de revoluție 15, care se poate deplasa axial într-un alezaj practicat în piesa de închidere 6, fiind împins de un șurub de reglare manevrabil din exterior 16, înșurubat tot în piesa de închidere, de a cărui poziție depinde prestrângerea arcului elicoidal 14, corpul de revoluție 15 și șurubul de reglare 16 având părțile în contact conice datorită așezării transversale a șurubului de reglare 16, pentru etanșare fiind prevăzute inelele 17 executate din cauciuc rezistent ls uleiul dr amortizor, montate pe șurubul de reglare 16.
2.3.3. Calculul amotizoarelor hidraulice telescopice
Calculul amortizorului telescopic cuprinde determinarea caracteristicilor de amortizare, stabilirea dimensiunilor constructive de bază și determinarea parametrilor orificiilor de scurgere și ai supapelor.
A.Calculul coeficientului de rezistență al amortizorului.
Amortizorul cu acțiune dublă, caracteristică asimetrică se remarcă prin faptul că forța de amortizare la cursa de comprimare Cd este mult mai redusă decât la cursa de destindere. Diferența dintre coeficienții Cc și Cd depinde de neregularitățile drumului pe care se deplasează automobilul
-la destindere – Cd=
-la compresie – Cc = ,
unde : Cd reprezintă coeficientul de rezistență pentru cursa de destindere; Cc reprezintă coeficientul de rezistență pentru cursa de comprimare; Fd reprezintă forța de amortizare la cursa de destindere, Vcd reprezintă viteza de deplasare a pistonului.
Fd =2450 N = 245 daN
Vcd = 0,3 m/s
La destindere : Cd == 2722
Fc = 588 N = 58,8 daN
Vcc = 0,15 m/s
La compresie: Cc= == 2613
Valoarea coeficientului mediu de rezistență a amortizorului este :
C = 2667,5 Ns/m
Se recomandă ca valoarea coeficientului mediu de rezistență in cazul autoturismelor să fie cuprinsa între 1500…3000 Ns/m
Pentru aceste valori s-a considerat că exponentul vitezei i este 1, dimensiunea fizică a coeficientului Cc fiind Ns/m.
B.Calculul orificiilor calibrate.
a)Destindere.
Calculele se fac conform notațiilor din figura 2.5, unde d reprezintă diametrul exterior al pistonului; d0 reprezintă diametrul interior al pistonului.
d= 30 mm = 3 cm
d0= 12,3 mm = 1,23 cm
Aria activă la destindere:
Ad = = 588 mm2
Aria orificiilor calibrate se determină în funcție de debitul de lichid care trece prin ele.
= = 2,472 mm2
în care:
= greutatea specifică a lichidului 0,87 g/cm3
Cd = coeficientul de rezistență pentru cursa de destindere = 2722 Ns/m3
g = accelerația gravitațională = 9,810 m/s2 = 9810 mm/s2
ϴd = coeficientul pierderilor prin interstitii necontrolate = 0,9
Aod’= ϴd ∙ Ad = 0,9 ∙ 2,472 = 2,225 mm2
n = numărul de fante = 3
b0= lățimea fantei = 1 mm
a0 = grosimea fantei
a0 = = 0,74 mm (grosimea fantei)
Raza hidraulică a unui orificiu :
= = 0,21 mm = 0,021 cm
Viteza la care se stabilește regimul pătratic de lucru :
V1= = = 952.3 cm/s = 9.52 m/s
, unde: ; Re = 320 = numărul lui Reynolds.
Viteza limită de deplasare a pistonului în cilindru corespunzătoare vitezei v1:
V =
b)Comprimare :
Aria orificiilor calibrate este :
Ac = 2 = 1,1 cm2
Aoc = = = 0,49 mm2
Unde: ϴc = = coeficientul pierderilor prin interstitii necontrolate = 0,7
Aoc’ = ϴc ∙Aoc = 0,7 ∙ 0,491 = 0.344 mm2
n = numărul de fante = 1
b0 = înălțimea fantei = 1,6 mm
a0 = adâncimea fantei = = = 0,215 mm
Raza hidraulică a orificiului calibrat:
= = 0.09 mm
C.Asamblările elastice ale amortizorului – arcurile
Arcurile sunt organe de mașini care realizează legătura elastică dintre elementele componente ale unei mașini, mecanism, aparat sau dispozitiv.
Calculul arcurilor se face conform notațiilor din figurile 2.5 și 2.6.
a)Destindere
Coeficientul de rigiditate k (rigiditatea torsională a arcului):
k= = = 6,4 daN/cm
Notațiile sunt :
G reprezintă modulul de elasticitatea transversal. Pentru oțel (60 Si, 15A) are valoarea de 8∙105 daN/cm2.
ds reprezintă diametrul sârmei = 0,24 cm
n reprezintă numărul de spire =3
Dm reprezintă diametrul de înfășurare = i ∙ds = 5 ∙ 2,4 = 1,2 cm = 12 mm
i = indicele arcului. Pentru arcul folosit, i are valoarea 5.
Fd = reprezintă forța de amortizare la cursa de destindere = 245 daN
Săgeata maximă a arcului :
ᵟn = 8∙n∙=8∙3∙ = 0,012 cm
Lungimea corespunzătoare forței Fd:
Hn=H0- ᵟn = 1,164 – 0,012 = 1,152 cm
Unde:
H0 reprezintă lungimea arcului nesolicitat
H reprezintă lungimea arcului blocat
H = nt∙ds=4,5∙0,24 = 1,08 cm
nt = numărul total de spire = n+1,5 = 4,5
H0 = H + n(t-ds) = 1,08 +3(0,268 – 0,24) = 1,164 cm
t reprezintă pasul arcului nesolicitat
t = ds+= 0,24+
Se calculează efortul unitar maxim :
τ tmax = kFd = = 5960,2 daN/cm2≤ τat
k = coeficient de formă pentru arcurile de compresiune = 1,1
b)Comprimare
Coeficientul de rigiditate k (rigiditatea torsională a arcului):
k= = = 5,3 daN/cm
Notațiile sunt :
G reprezintă modulul de elasticitatea transversal. Pentru oțel (60 Si, 15A) are valoarea de 8∙105 daN/cm2.
ds reprezintă diametrul sârmei = 0,2 cm = 2mm
n reprezintă numărul de spire =4
Dm reprezintă diametrul de înfășurare = i ∙ds = 5 ∙ 2= 1cm = 10 mm
i = indicele arcului. Pentru arcul folosit, i are valoarea 5.
Fc = reprezintă forța de amortizare la comprimare = 588 daN
Săgeata maximă a arcului :
ᵟn = 8∙n∙=8 ∙4∙ = 14,7 cm
Lungimea corespunzătoare forței Fc:
Hn=H0- ᵟn = 15,86 – 14,72 = 1,16 cm
Unde:
H0 reprezintă lungimea arcului nesolicitat
H reprezintă lungimea arcului blocat
H = nt∙ds=5,5∙0,2 = 1,1 cm
nt = numărul total de spire = n+1,5 = 5,5
H0 = H + n(t-ds) = 1,1 +4(3,89 – 0,2) = 15,86 cm
t reprezintă pasul arcului nesolicitat
t = ds+= 0,2+
Se calculează efortul unitar maxim :
τ tmax = kFd = = 2059 daN/cm2≤ τat
k = coeficient de formă pentru arcurile de compresiune = 1,1
CAPITOLUL 3. AUTOUTILITARA ECHIPATĂ CU APARATURĂ PENTRU DIAGNOSTICAREA TEHNICĂ A AUTOVEHICULELOR ÎN TRAFIC
3.1 Autolaborator ISCTR
Diagnosticarea tehnică a autovehiculelor reprezintă totalitatea operațiilor tehnice și tehnologice necesare pentru determinarea stării tehnice și a capacității de funcționare a unui sistem sau a întregului automobil, precum și evaluarea acestota în raport cu condițiile de exploatare fără demontarea pieselor sau a ansamblului respectiv.
În același timp, diagnosticarea permite evaluarea resursei remanente și a capacității funcționale a automobilelor, în limitele solicitărilor date de regimul de exploatare și a prognozei duratei sigure de funcționare.
În cadrul operațiilor de mentenanță apare necesitatea cunoașterii stării de degradare, nivelul reglajelor și interacțiunea elementelor sistemului dat, cu o precizie cât mai mare.
Evaluările stării tehnice realizate prin modelele si mijloacele de diagnosticare tehnică sunt necesare și pentru limitarea solicitărilor de exploatare în funcție de tip, astfel încât să se poată lua unele măsuri tehnice de refacere a capacității funcționale, prevenind astfel avariile grave ale unității tehnice respective.
Instituția care se ocupă cu diagnosticarea tehnica a autovehiculelor in traficul rutier este ISCTR (Inspectoratul De Stat Pentru Controlul În Transportul Rutier) (fig. 3.1).
Inspectoratul de stat pentru controlul în transportul rutier.
3.2. Scurtă descriere a instituției.
I.S.C.T.R. asigura la nivel national inspectia si controlul respectarii reglementarilor nationale si internationale în domeniul transporturilor rutiere, privind in principal:
a) conditiile de efectuare a activitatilor de transport rutier, a activitatilor conexe transportului rutier si a activitatii de pregatire a persoanelor in vederea obtinerii permisului de conducere;
b) siguranta transporturilor rutiere ;i protec’ia mediului;
c) starea tehnica a vehiculelor rutiere;
d) masele si/sau dimensiunile maxime admise pe drumurile publice si masele totale maxime autorizate;
e) tariful de utilizare si tariful de trecere pe reteaua de drumuri nationale din Romania
I.S.C.T.R. colaboreaza cu institutiile din cadrul Uniunii Europene, precum si cu institutii similare din alte tari, pe baza tratatelor si acordurilor in domeniul transporturilor rutiere la care Romania este parte sau a protocoalelor incheiate pe baza de reciprocitate.
In scopul indeplinirii responsabilitatilor ce ii revin, I.S.C.T.R. indeplineste urmatoarele atributii:
a) exercita controlul respectarii reglementarilor in vigoare privind organizarea si efectuarea transporturilor rutiere si a activitatilor conexe acestora;
b) exercita controlul respectarii reglementarilor in vigoare privind masele si dimensiunile maxime admise/autorizate pentru vehiculele rutiere inmatriculate sau inregistrate, destinate transportului rutier, si pentru masinile autopropulsate pentru lucrari care circula pe drumurile publice ; c) exercita controlul prevazut de reglementarile in vigoare privind regimul drumurilor;
d) exercita controlul privind achitarea tarifului de utilizare, prin echipamente tehnice mobile, precum si a tarifului de trecere pe reteaua de drumuri nationale din Romania, mai putin in cazul vehiculelor rutiere destinate transportului de marfuri, a caror masa totala maxima autorizata, inclusiv remorca sau semiremorca, nu depaseste 3,5 tone, respectiv a autovehiculelor destinate transportului de persoane care, prin constructie si echipare, au cel mult 9 locuri pe scaune, inclusiv locul conducatorului auto;
e) exercita controlul respectarii reglementarilor in vigoare privind furnizarea, transportul rutier pe drumurile publice si receptia bunurilor divizibile;
f) exercita controlul la sediul furnizorilor si beneficiarilor de bunuri divizibile;
g) exercita controlul respectarii regulilor privind perioadele de conducere, pauzele si perioadele de odihna ale conducatorilor auto si utilizarea aparatelor de inregistrare a activitatii acestora;
h) exercita controlul respectarii reglementarilor in vigoare privind echiparea vehiculelor cu limitatoare de viteza si privind utilizarea acestora;
i) exercita controlul privind efectuarea transporturilor rutiere de marfuri cu vehicule rutiere a caror masa totala maxima autorizata, inclusiv remorca sau semiremorca, depaseste 3,5 tone;
j) exercita controlul privind efectuarea transporturilor rutiere de persoane cu autovehicule care, prin constructie si echipare, au mai mult de 9 locuri pe scaune, inclusiv locul conducatorului auto; k) efectueaza controlul tehnic in trafic al vehiculelor rutiere destinate transportului de marfuri, a caror masa totala maxima autorizata, inclusiv remorca sau semiremorca, depaseste 3,5 tone, precum si al autovehiculelor destinate transportului de persoane care, prin constructie si echipare, au mai mult de 9 locuri pe scaune, inclusiv locul conducatorului auto;
l) exercita controlul respectarii normelor de calitate a serviciilor din transportul rutier de catre operatorii de transport rutier si de catre intreprinderi;
m) exercita controlul modului de utilizare de catre operatorii de transport rutier/intreprinderi a licentelor de transport/licentelor comunitare, a certificatelor de transport in cont propriu, precum si a copiilor conforme ale acestora;
n) exercita controlul modului de utilizare de catre operatorii economici a licentelor pentru activitati conexe transportului rutier;
o) exercita controlul activitatii de pregatire a persoanelor in vederea obtinerii permisului de conducere si totodata asigura, in limita competentelor stabilite de Ministerul Transporturilor si Infrastructurii, controlul activitatii de pregatire si perfectionare profesionala a personalului de specialitate din domeniul transporturilor rutiere;
p) verifica, la cererea autoritatii emitente, indeplinirea conditiilor in vederea autorizarii/licentierii/certificarii intreprinderilor, operatorilor de transport, operatorilor economici, centrelor de pregatire si perfectionare profesionala a personalului de specialitate din domeniul transporturilor rutiere si a scolilor de conducatori auto si elaboreaza in acest sens rapoarte detaliate; q) retine, suspenda, retrage sau anuleaza, dupa caz, licente de transport sau copii conforme ale acestora, licente comunitare sau copii conforme ale acestora, certificate de transport in cont propriu sau copii conforme ale acestora, licente de traseu, autorizatii de transport international, certificate/atestate profesionale ale personalului de specialitate din domeniul transporturilor rutiere, respectiv suspenda, retrage sau anuleaza, dupa caz, autorizatiile centrelor de pregatire si perfectionare profesionala a personalului de specialitate din domeniul transporturilor rutiere, precum si autorizatiile scolilor de conducatori auto, la solicitarea autoritatii emitente;
r) opreste si, daca este cazul, imobilizeaza vehiculele rutiere, in conformitate cu prevederile legii;
s) dispune masura suspendarii dreptului de utilizare a vehiculelor rutiere, in cazurile prevazute de lege;
t) constata incalcarile reglementarilor nationale si internationale in vigoare din domeniul transporturilor rutiere si aplica sanctiunile prevazute de legislatia specifica, in limita competentelor ce ii revin;
u) propune spre aprobare Ministerului Transporturilor si Infrastructurii norme si reglementari specifice;
v) colaboreaza cu alte organisme de specialitate, in vederea initierii unor programe de prevenire a evenimentelor rutiere, si participa la activitatea de cercetare a evenimentelor deosebite si a situatiilor de pericol, pentru limitarea acestora;
w) colaboreaza cu alte organisme de specialitate, in vederea solutionarii reclamatiilor si sesizarilor, si analizeaza propunerile privind siguranta transporturilor rutiere, protectia mediului inconjurator, precum si pentru asigurarea conditiilor unui mediu concurential normal;
x) exercita controlul transportului rutier national si international de persoane prin servicii regulate si servicii regulate speciale, precum si modul de utilizare a licentelor de traseu si a graficelor de circulatie, precum si a autorizatiilor de transport international, in trafic si la sediul operatorilor de transport/intreprinderilor;
y) exercita controlul vehiculelor utilizate la transportul rutier national de persoane prin servicii regulate privind dotarea acestora cu aparate de marcat electronice fiscale si cititoare de carduri;
z) exercita controlul transportului rutier ocazional de persoane;
aa) exercita controlul modului de acordare a facilitatilor la transportul rutier national de persoane prin servicii regulate, precum si al utilizarii legitimatiilor de transport tip card;
bb) exercita controlul transportului rutier national si international de marfuri, precum si modul de utilizare a autorizatiilor de transport international, in trafic si la sediul operatorilor de transport/intreprinderilor;
cc) colaboreaza cu institutii si organisme nationale si internationale si participa la organizarea unor actiuni de cunoastere si aplicare a reglementarilor in domeniul transporturilor rutiere;
dd) exercita controlul respectarii restrictiilor de circulatie instituite pe toata reteaua de drumuri publice, precum si privind existenta autorizatiilor care permit utilizarea infrastructurii restrictionate, dupa caz;
ee) exercita controlul privind respectarea conditiilor de efectuare a transportului rutier cu depasirea maselor si/sau dimensiunilor maxime admise;
ff) exercita controlul respectarii conditiilor de dotare si al celor privind efectuarea insotirii vehiculelor rutiere care circula cu depasirea maselor si/sau dimensiunilor maxime admise de catre operatori economici si personal de insotire specializat;
gg) intocmeste si comunica rapoartele specifice activitatii prevazute de legislatia nationala si comunitara in vigoare;
hh) colaboreaza cu administratorul Registrului electronic national al operatorilor de transport rutier si Registrului intreprinderilor de transport in cont propriu si transmite acestuia/introduce in sistemul informatic datele relevante privind rezultatele controalelor in vederea actualizarii registrelor respective;
ii) colaboreaza cu institutiile din cadrul Uniunii Europene, cu institutiile si organismele nationale si internationale, precum si cu institutii similare din alte tari, pe baza tratatelor si acordurilor in domeniul transporturilor rutiere la care Romania este parte sau a protocoalelor incheiate pe baza de reciprocitate;
jj) pregateste si perfectioneaza profesional inspectorii proprii si celelalte categorii de personal, in vederea desfasurarii corespunzatoare a atributiilor de serviciu;
kk) exercita alte atributii date in competenta sa prin acte normative specifice.
I.S.C.T.R. indeplineste si rolul de autoritate competenta pentru verificare, control, sanctionare si raportare in sensul prevederilor Regulamentului (CE) nr. 1.071/2009, ale Regulamentului (CE) nr. 1.072/2009 al Parlamentului European si al Consiliului din 21 octombrie 2009 privind normele comune pentru accesul la piata transportului rutier international de marfuri si ale Regulamentului (CE) nr. 1.073/2009 al Parlamentului European si al Consiliului din 21 octombrie 2009 privind normele comune pentru accesul la piata internationala a serviciilor de transport cu autocarul si autobuzul si de modificare a Regulamentului (CE) nr. 561/2006.
Concluzionand cele extrase din HG 1088/2011, înțelegem faptul ca I.S.C.T.R. efectueaza (în afara de controalele la sediile operatorilor de transport) și controale în trafic, cu privire la urmatoarele aspecte principale:
a) conditiile de efectuare a activitatilor de transport rutier, a activitatilor conexe transportului rutier si a activitatii de pregatire a persoanelor in vederea obtinerii permisului de conducere (verificarea licentierii, verificarea altor documente prevazute de legile în vigoare, verificarea respectarii timpilor de conducere/odihna prin utilizarea aparaturii specifice și a softului Tachoscan 1,9);
b) respectarea reglementarilor in vigoare privind masele si dimensiunile maxime admise/autorizate (verificarea prin efectuarea de masuratori cu ajutorul aparaturii omologate și verificate metrologic, inclusiv prin utilizarea instalatiei portabile de cantarire Tenzovahy PW-10);
c) achitarea tarifului de utilizare a retelei de drumuri naționale, prin echipamente tehnice mobile, precum si a tarifului de trecere pe reteaua de drumuri nationale din Romania ;
d) controlul tehnic in trafic al vehiculelor rutiere destinate transportului de marfuri, cu m.t.m.a. mai mare de 3,5 tone, precum si al autovehiculelor destinate transportului de persoane cu mai mult de 9 locuri pe scaune, inclusiv locul conducatorului auto, numai de către inspectori tehnici I.S.C.T.R. atestati de Registrul Auto Roman, control efectuat exlusiv conform prevederilor RNTR 11 privind efectuarea CTT.
3.3. Principalele dotări ale autolaboratoarelor I.S.C.T.R.
În cele ce urmează încercăm o prezentare succintă a principalelelor echipamente cu care sunt dotate autolaboratoarele I.S.C.T.R, absolut necesare pentru efectuarea unui control de nivel european. Menționăm faptul că autolaboratoarele marca Ford au fost preluate de la Autoritatea Rutieră Romană în anul 2011, o dată cu preluarea activității de control, simultan cu intrarea în vigoare a OG 26/2011, dotările fiind în mare parte deja existente. Autolaboratoarele marca Citroen Jumper au fost achiziționate ulterior anului 2012. Menționăm faptul că I.S.C.T.R. deține și utilizează autoturisme de viteză marca Opel Astra, intrate în posesie în anul 2014.
Sistemul portabil de cântărire
Sistemul de cântărire Tenzovahy PW-10 este un echipament portabil complet și perfect de cântărire utilizat în toată Uniunea Europeană, care poate fi instalat și poate deveni pe deplin operațional în câteva minute. Design-ul platformelor, cuplat cu un sistem avansat de evaluare in timp real permite atât verificarea vehiculelor în modul static (osie cu osie) dar și efectuarea de cântăriri în mers, care este mult mai rapid și eficient.
Sistemul de cantarire vehicule PW-10 poate fi utilizat pentru inregistrarea statistica a sarcinii pe osie, masurarea sarcinii utile, identificarea vehiculelor supraincarcate si pentru aplicarea contraventiilor prevăzute de OG 43/2007 referitoare la masa maxima admisă în circulația pe drumurile publice din Romania. Vehiculele pot fi cântarite fie static, axa cu axa, oprindu-se câteva momente pe platformele de cântarire, fie în mișcare atunci când vehiculul este condus cu o viteză de max. 5 km/h peste acestea.
Întreg sistemul este alcătuit din:
doua platforme cu profil jos;
patru covorașe de nivelare în lungime de 4 x 4 m fiecare;
unitate de interfata cu posibilitatea transmisiei de date prin intermediul unui cablu coaxial sau prin bluetooth;
echipament PC – notebook HP cu un program sofisticat de evaluare și analiză a sarcinii vehiculului precum și a încălcărilor ale legislației în vigoare referitoare la masa maxima admisă în circulația pe drumurile publice din toată Europa;
imprimantă color utilizată exclusiv pentru imprimarea tichetului de cântar și a rapoartelor rezultate în urma analizei.
Semiplatformele sunt utilizate exclusiv în combinatie cu covoarele de aducere la nivel. Acest lucru îl asigura pe inspector că toate axele vehiculului sunt mentinute la acelasi nivel pe parcursul operatiunii de cântarire, evitându-se astfel erorile datorate transferului de sarcina între grupurile de axe.
Recomandări ale producătorului ceh privind locul ales pentru cântărire:
zona de cântărire trebuie să aibă lungimea de cel puțin 40 m și lățimea de cel puțin 7 m (suficient pentru manevrarea corectă a vehiculelor lungi),
suprafața nu trebuie să aibă neregularități, impurități, pietricele mai mari de 2 mm,
înclinarea longitudinală să nu fie mai mare de 1%,
înclinarea transversală să nu fie mai mare de 0,5%,
distanța dintre platforme (și dintre covorașele de nivelare) să fie cuprinsă între 110 și 115 cm.
Aparatura utilizată pentru verificarea legalității transporturilor și pentru verificarea respectării timpilor de conducere și de odihnă ai conducătorilor auto
Întreg sistemul este alcătuit din:
– router wireless conectat la internet mobil prin rețea STS, cu acces securizat la intranetul Autorității Rutiere Române, a Registrului Auto Român, a Companiei Naționale de Autostrăzi și Drumuri Naționale din România și a Inspectoratului de Stat Pentru Controlul în Transportul Rutier;
– echipament PC – notebookuri individuale HP pentru fiecare inspector de control, dotate cu softuri specifice analizei diagramelor tahograf analogice și înregistrărilor digitale din cardurile conducătorilor auto, privind timpii de conducere (Tachoscan 1,9 – soft utilizat în toată Uniunea Europeană), cu semnătură digitală pentru accesul la intraneturile instituțiilor sus-menționate;
– Scannere individuale pentru analiza automată a diagramelor tahograf analogice (transformarea informațiilor citite de pe acestea în semnal digital), tip Canoscan Lide 110;
– Dispozitiv portabil tip Tachoreader Combo cu memorie internă, pentru citirea informațiilor digitale stocate în memoria cardurilor conducătorilor auto (acest dispozitiv este utilizat ca rezervă, pentru situația în care slotul corespunzator al notebookului nu este funcțional);
– Dispozitiv portabil tip Tachoreader TRM cu memorie internă, pentru descărcarea informațiilor digitale stocate în memoria tahografului autovehiculului (pentru analiza paralelă a informațiilor de pe cardul conducătorului auto, în scopul verificării tentativelor de fraudă a înregistrărilor;
– cheie software mobilă
– scanner multifuncțional tip Toshiba cu funcțiile: copiator, imprimantă, scanner, fax cu comandă wireless;
– terminal PDA cu conectare prin intranetul C.N.A.D.N.R. pentru verificarea achitării tarifului de utilizare a drumurilor naționale din România, cu posibilitatea analizei în funcție de numărul de înmatriculare al autovehiculului precum și a numărului de identificare (seria șasiului), cu calculul automat al cuantumului amenzii in funcție de tipul vehiculului, al numărului de axe, etc, cf. prevederilor OG 15 din 2002, inclusiv cu eliminarea posibilității dublei sancționări la nivel național.
Fig. 3.4. inspector ISCTR in autolaboratorul marca Ford.
Tipuri de rapoarte la care are acces un inspector I.S.C.T.R cu ajutorul programelor sus-mentionate:
– raport complet privind datele de identificare ale conducătorului auto: nume, prenume, adresă, serie act identitate, CNP, serie, valabilitate și categorii deținute pe permisul conducere, serie, valabilitate și categorii deținute pe certificatul de competență profesională, data examinării precum și centrul de formare profesională unde acesta a urmat cursurile; număr de telefon;
– raport complet privind datele de identificare ale operatorului de transport care utilizează vehiculul: denumire, nr. înm. Registrul Comerțului, Cod Unic de Identificare, sediul social, punctul de lucru, numărul de vehicule utilizate, numărul de copii conforme valabile, seriile și valabilitatea acestora, capacitatea financiară precum și modul de dobândire a acesteia, seriile și valabilitatea tuturor licențelor și autorizațiilor de transport deținute, date complete despre managerul de transport (atestate, seriile și valabilitatea acestora, numărul contractului de muncă și valabilitatea acestuia), date despre conducătorii auto angajați (nume, prenume, CNP, numerele și valabilitatea contractelor de muncă);
– raport complet privind datele de identificare ale autovehiculelor și remorcilor supuse licențierii: număr și data inmatriculare, număr identificare, număr omologare, tip, marcă, serie și tip motor, cilindree, putere, număr axe, mase permise, culoare, tip carburant, capacitate rezervor, modificări constructive, locul și data efectuării inspecției tehnice periodice, valabilitatea acesteia, etc;
– rapoarte despre activitatea conducătorului auto pe o perioadă definită de inspector: contravenții privind timpii de conducere, pauze și odihnă prevăzute de OG 37 din 2007, completări privind lipsa înregistrărilor, grafice detaliate privind activitatea zilnică, săptămânală sau lunară, avertizări de manipulare (neconcordanțe privind kilometrajul înregistrat la plecare-sosire, intreruperi de tensiune, suprapuneri de timp, conducere fără card, etc), compararea și analiza activității în cazul conducerii în echipaj, compararea distanțelor parcurse înregistrate de aparatura de înregistrare cu distanțele reale de pe harta lumii;
– raport privind situația achitării tarifului de utilizare a drumurilor naționale din România, data, ora, minutul efectuării plății precum și data expirării rovinietei;
– rapoarte privind sancțiunile anterioare aplicate de instituțiile de control ale Ministerului Transporturilor operatorilor de transport, scolilor de conducători auto, centrelor de formare profesională, furnizorilor și beneficiarilor de bunuri divizibile, conducătorilor auto.
Alte aparate și dispozitive care fac parte din echipamentul autolaboratoarelor I.S.C.T.R.
– aparatura pentru măsurarea dimensiunilor vehiculului: telescop, rulete – omologate și verificate metrologic conform normelor legale în vigoare :
– aparatura necesara efectuarii controlului tehnic în trafic (CTT): pat mobil, șubler, pistol cu infraroșu pentru măsurarea temperaturii, cască de protecție, etc. În momentul întocmirii acestei lucrări de licență, I.S.C.T.R. este în faza de preluare de la R.A.R. a standurilor (laboratoarelor) mobile destinate efectuarii CTT pentru vehiculele cu MTMA mai mare de 3,5 tone, dotate cu întreg echipamentul necesar efectuării unei inspecții tehnice (stand cu role pentru verificarea eficacității sistemului de frânare, opacimetru și analizor de gaze pentru verificarea emisiilor poluante, etc)
– lupa cu iluminare si focalizare cu analizor manual pentru diagrame
– de asemenea, autolaboratoarele I.S.C.T.R. sunt echipate cu dispozitive luminoase cu mesaje variabile de culoare roșie amplasate transversal pe plafon, de care inspectorii pot face uz pentru oprirea vehiculelor din mișcare. Pentru devierea traficului greu în autolaboratoare există conuri de dirijare, echipamentul inspectorilor fiind reflectorizant-fluorescent.
CAPITOLUL 4 STUDIU DE CAZ -MANIPULAREA INREGISTRĂRILOR TAHOGRAFULUI
Fraudarea tahografului este acțiunea deliberată și înșelătoare pentru a interfera cu procesul de înregistrare autentic al tahografului pentru a facilita producerea de înregistrări falsificate, inclusiv:
– acte și încercări preliminare cu aceeași intenție ;
– posedarea obiectelor sau instrumentelor special concepute și utilizate în acest scop.
Motivul principal pentru care încă de la aparitia aparaturii de inregistrare (obligatorie pentru autovehiculele cu m.t.m.a.mai mare de 3,5 t destinate transportului de marfuri precum și cu mai mult de 8 locuri pe scaune destinate transportului de persoane) se încearcă manipularea și fraudarea acesteia îl reprezintă încălcarea prevederilor legislației sociale europene privitoare la timpii de conducere/pauze/odihnă – Reg. CE 561 /2006.
Este evident faptul ca un conducător auto care nu respectă prevederile sus-mentionate este obosit, fiind predispus implicării în accidente, legislația europeană sancționând aspru încălcările în acest domeniu. Cu atât mai mult este sancționată manipularea sau încercarea de fraudare a înregistrarilor tahografului, existând țări europene în care se ajunge până la pedepsa închisorii.
În România, sancțiunile sunt cuprinse între 4000 și 12.000 lei, în funcție de modul de intervenție asupra aparaturii de înregistrare, pentru cea din urmă existând și sancțiunea complementară de înlocuire a managerului de transport. Domeniul este foarte vast, o întreagă lucrare de licență nefiind de ajuns pentru explicarea fenomenului.
Practic, sistemul de transmitere a informației privind activitatea vehiculului este foarte simplu: Generatorul de informatie este un impulsor care genereaza impulsuri regulate catre traductorul placii de bază a aparatului tahograf, puntea de transfer fiind un cablu electric. Se disting două tipuri/moduri de manipulare a tahografului:
– mecanică – prin atașarea unui magnet bipolar la impulsorul montat pe cutia de viteze, care stopează semnalul de mișcare și îl transformă în semnal de staționare. Nu este posibilă folosirea acestui sistem la impulsoarele cu carcasă ceramică);
– electrică – prin intervenția asupra instalației electrice dintre impulsor și aparatul tahograf și montarea unui comutator care închide/deschide circuitul;
– electronică – prin intervenția elaborată asupra plăcii de bază a aparatului tahograf.
Studiu de caz I.S.C.T.R. – Manipularea unui tahograf digital prin interventie asupra cablajului electric si disimularea intervenției cu un întrerupător deja existent în bord
Fig.4.1. – Autotractor marca Iveco Magirus.
Dată: 07.05.2015 ora 12:37;
Loc: DN 2A, km 196 intersecție cu DN 22, zona orașului Ovidiu jud. Constanța;
Autorități prezente: un echipaj de 2 inspectori I.S.C.T.R. Constanța atestați R.A.R pentru controlul tehnic în trafic, tema controlului fiind manipularea/fraudarea aparaturii de înregistrare tahograf;
Vehicul verificat: ansamblu format dintr-un autotractor marca Iveco Magirus cu m.t.m.a. 18 tone, an fabricație 2013 si semiremorca marca Koegel cu m.t.m.a. 39 tone, an fabricație 2011, utilizat de către SC AAA SRL, echipat cu tahograf digital marca Siemens VDO, conducător auto BBB în vârstă de 46 de ani, posesor de permis de conducere categoriile B,C,CE,D din anul 1986;
Tip transport: transport rutier contra cost de mărfuri in trafic national (bere 26 paleti, expeditor SC CCC Buzau jud Buzau, destinatar SC DDD SRL Mangalia.
Controale efectuate:
Cu ocazia analizei activității conducătorului auto privind timpii de conducere prin descărcarea datelor înregistrate în memoria cardului acestuia cu ajutorul softului Tachoscan 1,9 s-a constatat o diferență privind numărul de kilometri înregistrați de aparatura de înregistrare de la locul de încărcare a mărfurilor transportate prevăzut în scrisoarea de transport CMR și până la locul controlului, astfel:
– distanță reală Buzău – Ovidiu cu punct intermediar Hârșova: 214,3 km;
– distanță înregistrată pe cardul conducătorului auto: 145,3 km;
– diferență: 69 km
Din analiza activității detaliate a conducătorului auto înregistrată pe card, s-a constatat faptul că acesta a parcurs 2 segmente de drum, unul de 132,3 km (din calculele inspectorului, primul segment de drum s-a realizat pe traseul Buzau – Hârșova, acest lucru fiind confirmat de șofer, oprirea fiind necesară pentru alimentarea cu combustibil) și altul de 13 km, de la Hârșova și până în punctul de control.
În continuare s-a analizat segmentul al doilea al traseului, constatându-de faptul că pe relatia Harsova – DN 2A km 196 (locul controlului) aceasta a inregistrat doar 17 minute de conducere si un parcurs de numai 13 kilometri, restul înregistrărilor indicând pauză/odihnă. Distanța reală dintre stația de alimentare cu combustibil Luk Oil situată la intrarea în localitatea Hârșova pe sensul de mers către localitatea Constanța și punctul de control sus-menționat este de 82 de kilometri.
Fig.4.2. – diagrama conducatorului auto.
Existând indicii clare de manipulare a înregistrărilor, inspectorii au trecut la controlul tehnic al instalației de înregistrare, astfel:
1. Cu ajutorul patului mobil unul dintre inspectori a intrat sub autotractor, verificând vizual cu ajutorul unei lanterne zona cutiei de viteze și a impulsorului, căutând indicii de amplasare a unui posibil magnet (zgârieturi, impulsor evident foarte curat spre deosebire de celelalte piese și subansambluri din zonă, interventii asupra cablajului electric dintre impulsor și cablajul pricipal care duce spre regleta tabloului de siguranțe, dezizolări, desprinderi de cabluri, etc).
Fig.4.3. : impulsor K1835.
Fig 4.4.: impulsor montat pe autovehicul Renault.
Impulsorul pentru tahografele digitale Kitas 2+ L=35 mm este in conformitate cu noile reglementari ale Uniunii Europene, fiind imun la campurile magnetice exterioare.
2. Al doilea inspector a procedat la verificarea regletei tabloului de siguranțe (intrările 20, 21, 22 – fire galbene) – pe circuitul dinspre impulsor și tabloul de siguranțe respectiv pe circuitul dinspre tablou spre tahograf. Verificările au fost efectuate prin utilizarea testerului profesional de continuitate Extech CT 20 cu emițător de semnale, pentru verificarea continuității firelor (prin masurarea rezistenței).
Fig. 4.5. – tester profesional de continuitate Extech CT 20 cu emițător de semnale.
S-a constatat o rezistență anormală pe firul 22, pe legătura dintre tabloul de siguranțe și bordul autovehiculului, aceasta ducând la concluzia că pe circuit este inserat un întrerupător. Acesta este momentul în care conducătorul auto a recunoscut și a indicat un întrerupător în bordul mașinii. După demontarea acestuia s-a putut observa cu ușurință prezența unui cablu suplimentar de altă culoare, izolat cu bandă izolatoare, care nu trebuia să se afle în zona respectivă.
Măsuri dispuse: S-a dispus demontarea comutatorului respectiv din bord si retinerea acestuia. S-au desfăcut legăturile electrice și s-au îndepărtat firele suplimentare. S-au efectuat fotografii ale cablajului electric asupra caruia s-a intervenit.
Totodată a fost aplicata si imobilizarea vehiculului și s-a aplicat o amendă de 12.000 lei firmei de transport și alta de 4000 lei conducătorului auto. S-a dispus înlocuirea managerului de transport și control de fond la operatorul de transport în vederea retragerii bunei reputații.
BIBLIOGRAFIE
[1] Untaru M. – Dinamica Autovehiculelor pe roți. București, Editura didactică și pedagogică 1981
[2] Manea A.s.a.- Autovehicule de transport rutier în zona portuară. București, Editura Matrixrom 2004
[3] Manea A. – Dinamica autovehiculelor – Îndrumar de proiectare. Universitatea Ovidius Constanța
[4] Frățilă Gh. – Calculul și contrucția automobilelor. București, Editura Didactică și Pedagogică 1981
[5] Poțincu Gh.s.a.– Automobile pentru subingineri. București, Editura Didactică și Pedagogică 1981
[6] Hilohi C. s.a.- Metode și mijloace de încercare a automobilelor. București, Editura tehnică, 1982.
[7] Manea A.s.a.. –Desen tehnic. Editura Ovidius University Press, 2004.
[8] Fratilă Gh.s.a.- Automobile.Construcție, întreținere și reparare. Editura didactică și pedagogică, 2011
[9] Manea L.s.a. – Autovehicule de transport rutier în zona portuară. Dinamica. Editura Matrixrom, 2011
[10] Manea L.s.a. – Mecatronica automobilului modern. București, Editura Matrixrom, 2000
[11] www.electronica.ro
[12] http://www.prosoftindustry.eu/index.php?option=com_content&view=article&id=110&Itemid=534
[13] https://www.google.ro/search?q=impulsor+K1835&biw=1366&bih=608&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mX6SVcqEEIKPU63fgagL&ved=0CAYQ_AUoAQ#imgrc=WDGjIqfcvzni9M%3A
[14] O.G.26/2011
[15] O.M.T.I. 980/2011
[16] L27/2011
ANEXE
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: SPECIALIZAREA: AUTOVEHICULE RUTIERE PROIECT DE DIPLOMĂ COORDONATOR: Prof.univ.dr.ing. Adriana Teodora MANEA Absolvent, Moșoianu Dragoș Constanța 2018… [307916] (ID: 307916)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.