Ingineria Automobilului Societatea - ingineria-automobilului.ro

<strong>Ingineria</strong><strong>Automobilului</strong>RegistrulAutoRomân<strong>Societatea</strong>Inginerilorde Automobiledin Româniase distribuie gratuit ca supliment al revistei autotestNR. 20 / septembrie 2011• Interviu cu Dr. Ir. Jan Leuridan, LMS International• Simularea unui sistem de propulsie cu pilă de combustibil• Studiul dinamicii <strong>automobilului</strong> pe baza câmpului acustic• Modelarea fiabilităţii în cazul încercărilor incomplete• Cercetări asupra filtrelor de particule ale motoarelorSIAR este afiliatà lainternationalfederation ofautomotiveenGineeringsocietieseuropeanautomobileengineerscooperation

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>„INGINERIA AUTOMOBILULUI”AniversareÎnfiinţarea AIAR (Asociaţia Inginerilorde Automobile din România) în 1988,ca secţie a CNIT (Consiliul Naţionalal Inginerilor şi Tehnicienilor), devenităîn 1990 SIAR (<strong>Societatea</strong> Inginerilor deAutomobile din România), a fost rezultatulrecunoaşterii atât pe plan naţional câtşi pe plan internaţional a prestigiului profesionalal specialiştilor din învăţământuluniversitar, din cercetare şi din producţieimplicaţi în industria de automobile din România. Totodată, s-a deciseditarea unei reviste care să prezinte evenimentele din activitateanoii societăţi precum şi cele mai valoroase rezultate ale cercetătorilorromâni şi străini din domeniul ingineriei <strong>automobilului</strong>. Astfel, în varaanului 1990, cu sprijinul de înalt profesionalism al Monitorului Oficial,a apărut primul număr al „Revistei Inginerilor de Automobile” dinRomânia (RIA), al cărei redactor şef a fost dr. ing. Dumitru Marincaş.Revista a avut o apariţie lunară până în anul 2000. Din motive financiareapariţia revistei a încetat!La 1 octombrie 2006 a început apariţia seriei noi a revistei „<strong>Ingineria</strong><strong>Automobilului</strong>” (apariţie trimestrială), editată cu sprijinul RegistruluiAuto Român (RAR) şi distribuită împreună cu revista Auto Test.Pe parcursul celor cinci ani de apariţie, revista „<strong>Ingineria</strong><strong>Automobilului</strong>” a fost continuu modernizată şi adaptată cerinţelordomeniului, cunoscând o serie transformări.Deosebit de apreciate au fost interviurile realizate cu personalităţi proeminentedin domeniul ingineriei <strong>automobilului</strong> sau legate de acesta,din ţară şi străinătate, publicate începând cu nr. 6, martie 2008. Dintrepersonalităţile intervievate menţionăm pe domnii Gunter Hohl,general (r) prof., preşedinte EAEC şi vicepreşedinte FISITA, ConstantinStroe, director general al ACAROM şi vicepreşedinte al C.A.Dacia Group Renault şi RTR, Philippe Prevel şi Sorin Buşe, directorigenerali ai Renault Technologie Roumanie, Nicolae Vasiliu, prof. dr.ing., Catedra de Hidraulică şi Maşini Hidraulice de la UniversitateaPolitehnica Bucureşti, Dr. Peter Pleus, director general Schaeffler România,Bernard Gauvin, preşedintele grupei WP 29 a CEE-ONU, rectoriiuniversităţilor din Bucureşti, Braşov şi Piteşti şi Andras Siegler,directorul direcţiei Transports din cadrul direcţiei generale pentrucercetare şi inovare a CE.S-au introdus rubrici noi care au lărgit orizontul de informare şi deinteres al revistei precum „Cercetarea universitară”, „Laboratoare universitare”,„Realizări studenţeşti”.Creşterea interesului faţă de articolele şi informaţiile publicate de revista<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong> a determinat conducerea ei să-i măreascănumărul de pagini de la 16 la 24 (începând de la nr.10, din martie2009), precum şi editarea ei in doua formate separate, un format „tipărit”– integral în limba română şi un format „electronic” – integralîn limba engleză, pe site-ul <strong>ingineria</strong>-<strong>automobilului</strong>.ro (începând cunr.19, din iunie 2011).Progresul înregistrat de „<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>” in decursul celorcinci ani de existenţă se datorează în primul rând sprijinului acordatde secţiile regionale şi locale ale SIAR, îndeosebi din departamentelede autovehicule rutiere şi în general de inginerie mecanică, de launiversităţile din Bucureşti, Braşov, Piteşti, Cluj, Craiova, Timişoara,Iaşi, Constanţa şi Oradea, care au şi circa 300 de abonamente anualela revistă, precum şi parteneriatului SIAR cu Registrul Auto Român,Uniunea Naţională a Transportatorilor Rutieri din România şi alteinstituţii şi organizaţii sau companii naţionale şi internaţionale dindomeniul <strong>automobilului</strong>.Cu ocazia împlinirii a cinci ani de apariţie a revistei <strong>Ingineria</strong><strong>Automobilului</strong>, de multe ori în condiţii economice defavorabile, felicitatât colectivul de redacţie cât şi pe cititorii ei şi le urez viaţă lungăîmpreună.Mircea OpreanSumar „<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>“ Nr. 203 – „INGINERIA AUTOMOBILULUI” Aniversare5 – Interviu cu Dr. Ir. Jan Leuridan, Vicepreşedinte Executiv,LMS International6 – Simularea unui sistem de propulsie cu pilă de combustie9 – Interdependenţa dintre dinamica funcţionalăşi dinamica acustică a <strong>automobilului</strong>12 – Studiu în vederea unei mai bune modelări a fiabilităţiiîn cazul încercărilor incomplete15 – Cercetări asupra construcţiei şi performanţelor filtrelor de parti-cule din componenţa sistemelor de depoluare ale motoarelor19 – Depozitele intermediare – opţiune în logistica modernă.Studiu de caz23 – Sesiune anuală de comunicări ştiinţifice „IMT Oradea – 2011“24 – Laboratorul de certificare a performanţeloramplificatoarelor electrohidraulice.Universitatea „Politehnica“ Bucureşti25 – Cercetarea universitară26 – Concursuri studenţeşti3

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>4Registrul AutoRomânDirector GeneralSotir STANCUDirector TehnicFlavius CÂMPEANUAuto TestRedactor ŞefLorena BUHNICIRedactoriRadu BuhăniţăEmilia VELCUContact:Calea Griviţei 391 A,sector 1, cod poştal 010719,Bucureşti, RomâniaTel/Fax: 021/202.70.17E-mail: autotest@rarom.rowww.rarom.roSIARContactFacultatea de TransporturiUniversitatea PolitehnicaBucureştiSplaiul Independenţei 313Sala JC 005, Cod poştal 060032,sector 6, Bucureşti, RomâniaTel/Fax: 021/316.96.08E-mail: siar@siar.rowww.<strong>ingineria</strong>-<strong>automobilului</strong>.rowww.siar.roTiparART GROUP INT SRLStr. Vulturilor 12-14, sector 3, BucureştiReproducerea integrală sauparţială a textelor şi imaginilor seface numai cu acordulRevistei Auto Test,a Registrului Auto Român şial Societăţii pentru <strong>Ingineria</strong><strong>Automobilului</strong> din RomâniaSOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS OF ROMANIAPresident: Prof. Eugen Mihai NegruşVice-president: Prof. Cristian AndreescuVice-president: Prof. Anghel ChiruVice-president: Prof. Ioan TabacuGeneral Secretary: Dr. Cornel Armand VladuSCIENTIFIC AND ADVISORY EDITORIAL BOARDProf. Dennis AssanisUniversity of Michigan,Michigan,United States of AmericaProf. Rodica A. BărănescuUniversity of IIlinois at ChicagoCollege of EngineeringUnited States of AmericaProf. Nicolae BurneteTechnical University of Cluj-NapocaRomaniaDr. Felice E. CorcioneEngines Institute,Naples, ItalyProf. Georges DescombesConservatoire Nationaldes Arts et Metiers de Paris,FranceProf. Cedomir DubokaUniversity of BelgradeSerbiaProf. Pedro EstebanInstitute for AppliedAutomotive ResearchTarragona, SpainProf. Radu GaiginschiTechnical University„Gh. Asachi”of Iaşi, RomaniaProf. Berthold GrünwaldTechnical Universityof Darmstadt, GermanyEng. Eduard Golovatai-SchmidtINA-Schaffler KGHerzogenaurach, GermanzProf. Peter KucharUniversity for Applied Sciences,Konstanz, GermanyProf. Mircea OpreanPolitehnica University of Bucharest,RomaniaProf. Nicolae V. OrlandeaRetired Professor, University of MichiganAnn Arbor, M.I., USAProf. Victor OţătUniversitatea din Craiova, RomâniaProf. Pierre PodevinConservatoire Nationaldes Arts et Metiers de Paris, FranceProf. Andreas SeeligerInstitute of Mining and MetallurgicalMachine, Engineering,Aachen, GermanyProf. Ulrich SpicherKalrsuhe University, Karlsruhe,GermanyProf. Cornel StanWest Saxon University ofZwickau, GermanyProf. Dinu TarazaWayne State University,United States of Americacolegiul de redacţieRedactor şefProf. Mircea OPREAN Universitatea Politehnica BucureştiRedactori-şefi adjuncţiProf. Gheorghe-Alexandru RADU Universitatea Transilvania BraşovProf. Dr. Ing. Ioan COPAE Academia Tehnică Militară, BucureştiRedactoriConf. Ştefan TABACU Universitatea din PiteştiConf. Adrian SACHELARIE Universitatea Gh. Asachi IaşiConf. Dr. Ing. Ilie Dumitru Universitatea din CraiovaLector Cristian COLDEA Universitatea Cluj-NapocaLector Dr. Ing. Marius BĂŢĂUŞ Universitatea Politehnica BucureştiDr. Ing. Gheorghe DRAGOMIR Universitatea din OradeaSerie nouă a Revistei Inginerilor de Automobile din România (RIA), 1992-2000Cod ISSN 1842 - 4074

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Interviu cu Dr. Ir. Jan LeuridanExecutive Vice-President & Chief Technical Officer LMS InternationalDr. Jan Leuridan este vicepreşedinte executiv şi şefal departamentului Tehnic al LMS International.A obţinut diploma de inginer la Departamentulde Inginerie Mecanică al Universităţii din Leuvenîn anul 1980. A obţinut diplomele de Master(1981) şi Doctor (1984) la Departamentul deInginerie Mecanică şi Industrială al Universităţiidin Cincinnati. În 1984 se alătură LMSInternational ca Manager R&D pentru a devenişeful diviziei Tehnice a LMS International. Din1987, Dr. Leuridan este membru al ConsiliuluiDirector al LMS.În cadrul LMS a condus programe de cercetare,tehnologice şi de dezvoltare de produs. Acesteainclud soluţii noi pentru prototipuri fizice, prototipurivirtuale şi, de asemenea, inovaţii şi soluţiicentrate web pentru organizarea datelor tehnice şia distribuţiei pentru susţinerea colaborării în domeniulingineriei, punând în funcţiune abordarea<strong>Ingineria</strong> Sistemului Bazat pe Model (ISBM) îndezvoltarea produselor mecanice şi mecatronice.<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>: Cine este LMS Internaţional?Dr. Ir. Jan Leuridan: LMS, partenerul principal în testare şi simularemecatronică în industria de automobile, aerospaţială şi alte industriiavansate de fabricare, ajută clienţii să obţină produse mai bune care sevând mai repede. Cu ajutorul unei combinaţii unice de software de simularemecatronic, sisteme de testare şi servicii de inginerie care variazăde la sisteme dinamice, integritate structurală şi calitatea sunetuluipână la durabilitate, securitate şi capacitate de consum, cu soluţii desimulare în domenii multiple şi mecatronică, LMS se adresează provocărilorcomplexe asociate cu designul sistemelor inteligente şi al sistemeloringinereşti bazate pe model. LMS a devenit partenerul preferatde peste 5000 de companii de pe întreg globul.Cum vedeţi vehiculul viitorului? Care este potenţialul diferitelor tehnologiide propulsie a automobilelor curate la atingerea obiectivelorde decarbonizare pe termen scut , mediu şi lung?Dr. Ir. Jan Leuridan: Pe măsură ce energia bazată pe combustibiliifosili devine tot mai scumpă şi insuficientă, guvernele iau măsuri deechilibrare a producţiei de energie care combină sursele convenţionaleşi regenerabile şi creează reglementări pentru a modifica comportamentulconsumatorului. Până în 2030, utilizarea energiei la nivel globalse va dubla , însă emisiile de CO 2vor trebui reduse cu 80% -95%până în 2050. Cursa pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de serăşi sporirea eficientizării energiei reprezintă una dintre cele mai mariprovocări ale ingineriei în deceniile care urmează.Producătorii şi furnizorii dezvoltă vehicule hibride electrice/diesel, sisteme de propulsie hibride pe bază de hidrogen lichid şisisteme de navigare electrice. Rezultatul este creşterea cererii deelectronică de putere şi baterii cu voltaj înalt. În acelaşi timp, ingineriireduc mărimea grupului moto-propulsor prin „supra alimentarea”motoarelor mai mici şi dezvoltarea programelor avansatede reducere a consumului de combustibilil. Departamentele dedesign modelează cele mai mari şi cele mai mici vehicule cu materialecompozite pentru a le face mai uşoare. Toate acestea voravea o contribuţie majoră la reducerea CO 2. În acelaşi timp aceastacreează mari provocări pentru dezvoltarea <strong>automobilului</strong>, făcânddomeniul ingineriei <strong>automobilului</strong> unul foarte interesant. Nu a fostniciodată un moment mai bun pentru a fi inginer auto.<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>: Cum transformă LMS soluţiile sale pentrua sprijini industria auto în provocările de astăzi?Dr. Ir. Jan Leuridan: Din 1980, LMS a introdus sisteme de testarecu canale multiple (multi-channel) bazate pe tehnologia informatică.Aplicaţii hardware şi software inovative acoperă arii întregi pornind dela NVH, analiză structurală, acustică şi modală, durabilitate şi până la5

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>aplicaţii pentru maşini rotative, înglobate într-o platformă hardware/software pentru a susţine viziunea integrată „LMS TestLab”.LMS TestLab a devenit o referinţă a pieţei cu mai mult de 5000 desisteme active, totalizând peste 150.000 de canale, unde numeroşi utilizatoride referinţă au raportat o creştere a performanţelor cu 50%.Până în 1995 devenise clar faptul că producătorii trebuiau să scadădrastic timpul de fabricare pentru a rămâne competitivi şi testareaprototipului fizic era una dintre pietrele de încercare a procesului deproducţie.LMS a continuat să investească în îmbunătăţirile dramatice şi inovativeale testării fizice însă, în acelaşi timp, şi-a extins viziunea pentrua include simularea virtuală…o metodă unică „hibridă” de testare şisimulare, care pentru prima dată a ridicat nivelul ambelor tipuri detestări şi simulări.Cu o serie de achiziţii şi parteneriate inovative, LMS a accelerat acţiuneade reducere a costurilor testării prototipurilor, prin realizareainiţială (frontloading) a procesului de design prin intermediul simulăriivirtuale. În 2000, LMS a introdus platforma Virtual.Lab, care s-adezvoltat pentru a simula aplicaţii multi-physic si multi-attribute.Pentru a simula cu precizie comportamentul sistemelor inteligentemulti-domain şi a prezice performanţele multi-disciplinary cu multînainte ca detalierea geometrica CAD să fie disponibilă, LMS a achiziţionatImagine în 2007 şi a produs suita LMS Imagine.Lab pentrusimularea 1D.Cu achiziţionarea Emmeskay în 2010, LMS devine din nou pionierulschimbării de paradigmă, de această dată pentru a-şi expune soluţiileîn susţinerea noii abordării a Ingineriei Sistemelor bazate pe Model(ISBM). În ceea ce priveşte produsele complexe mecatronice, controlulşi designul mecanic, acestea nu mai pot continua independent sauîn paralel, ele trebuie să fie interconectate, ISBM creează arhitecturaideală a dezvoltării produsului pentru design, controlul de calibrare şitestare împreună cu sistemele controlate fiind regăsite într-un mediulde simulare. Pentru prima dată, comportamentul dinamic de interacţionareal unui mare număr de mărimi controlate şi software poate fidovedit înaintea apariţiei prototipurilor fizice.<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>: Oferă LMS oportunităţi speciale pentrustudenţi, masteranzi, doctoranzi sau tinerii ingineri în ceea ce priveşteaplicarea pasiunilor sau hobby-urilor lor în cercetare?Dr. Ir. Jan Leuridan: Din 1980, când LMS a început ca o subsidiară aUniversităţii Catolice din Leuven, Belgia, a dezvoltat numeroase relaţiide lucru apropiate cu Universităţi din întreaga lume. Instrumente multipleau fost aplicate în acest sens, spre exemplu în Europa, participareaîn colaborare cu diverse universităţi în proiecte de cercetare, în programelecadru ale Comunităţii Europene şi iniţiative strategice menite săsprijine Industria Auto. Exemplele includ proiecte de cercetare pe problemede zgomot şi vibraţie la transmisiile autovehiculelor (BRITEEURAM BE-4436-90, „DIANA”), aplicarea structurilor inteligente lavehicule ( EC 6 th FWP, NMP2-CT-2003-501084) sau mai recent lasunete de avertizare pentru vehicule electrice. Astfel de proiecte oferăo platformă de colaborare excelentă între mediul academic şi industriepentru studenţii care şi-au încheiat studiile şi cercetători.În plus, LMS a fost un susţinător al programelor de mobilitate înEuropa, cum ar fi Marie-Curie şi Da-Vinci, oferind posibilitatea studenţilorşi cercetătorilor de la Universităţi din întreaga Europă să îşipetreacă timpul la centrele de Cercetare R&D al LMS şi să participe lainiţiativele de cercetare ce sunt axate pe dezvoltarea tehnologică şi metodede inginerie auto. Mulţi dintre aceşti studenţi şi cercetători s-auangajat în cadrul LMS şi au dezvoltat cariere prin intermediul cărora6au putut să aplice interesul şi pasiunea pentru vehicule cu scopul de acreşte portofoliul de soluţii al LMS pentru <strong>ingineria</strong> auto, atât în testareşi aplicaţii de simulare cât şi în domeniul serviciilor.<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>: Cum vedeţi o mai bună comunicare întreLMS şi universităţile din România interesate de cercetare de înaltăcalitate în domeniul auto / multi-ingineriei?Dr. Ir. Jan Leuridan: Când LMS a stabilit centrul R&D în Româniaîn 2005, şi-a luat angajamentul de a se implica activ cu Universităţidin România în educaţie şi cercetare pentru <strong>ingineria</strong> de automobile.Acesta s-a materializat în diverse parteneriate, inclusiv cuUniversitatea Transilvania din Braşov şi Universitatea Politehnicadin Bucureşti. Prin intermediul acestor parteneriate, LMS a oferit, încondiţii favorabile, soft-urile sale de simulare şi testare aa sistemelorşi pentru a fi folosite ca platformă pentru educaţie şi cercetare. Maimult, LMS caută o colaborare activă cu studenţii şi cercetătorii înproiecte de cercetare ce se axează pe <strong>ingineria</strong> auto, care sunt susţinutede iniţiative româneşti de inovare, cum ar fi Proiectul NVHLMS,dezvoltat cu Universitatea Politehnica din Bucureşti şi AMCESIT.Relaţia de lungă durată a LMS cu Renault a facilitat, de asemenea,crearea de oportunităţi pentru cooperări legate de cercetare întreLMS, Universităţile din România şi Centrul Tehnologic al Renaultdin România. Cu siguranţă, suntem angajaţi să creăm o mai puternicăcomunicare şi reţea cu Universităţile din România, prin care potlua legătura cu LMS pentru cercetare aplicată pentru <strong>ingineria</strong> autoşi prin care LMS, de asemenea, să devină vizibilă în mediul academicromânesc ca o companie globală high-tech. Dezvoltarea centrelorR&D din România oferă numeroase oportunităţi de angajare pentruprofesii ce se bazează pe testare şi soluţii de simulare pentru <strong>ingineria</strong>auto.<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>: Vă gândiţi să vă afiliaţi cu UniversitateaPolitehnică din Bucureşti şi să dezvoltaţi un centru de cercetareacolo?Dr. Ir. Jan Leuridan: În ultimii ani, LMS şi-a dezvoltat rapid portofoliulde aplicaţii pentru simulare mecatronică multi-physics, LMS Imagine.Lab AMESim. Acesta s-a realizat atât prin dezvoltări organice cât şiprin achiziţii, inclusiv a companiei franceze Imagine (achiziţionată în2007) şi a companiei americane Emmeskay (achiziţionată în 2010).Imagine a dezvoltat relaţii puternice cu Universitatea Politehnica dinBucureşti în domeniul simulării sistemelor hidraulice, sub coordonareaprof. Nicolae Vasiliu. După ce Imagine a devenit o parte a LMS,această relaţie s-a dezvoltat, iar Universitatea Politehnica a devenit unlider de competenţă pentru simulare mecatronică multi-physics, undeImagine.Lab AMESim este folosit intens pentru educaţie şi cercetare.Aceasta include expertiza specifică pentru utilizarea şi dezvoltarea modelelorde simulare multi-physics împreună cu Imagine.Lab AMESimîn aşa zise modele de „plant” pentru a susţine <strong>ingineria</strong> de control bazatăpe modele, inclusiv aplicaţii în timp real ale unor asemenea modelede „plant” pentru a susţine structurile Harware-in-the-loop (HIL).Aceste competenţe sunt de bază pentru strategia de dezvoltare a LMS,a soluţiilor sale de simulare mecatronică pentru <strong>ingineria</strong> auto şi sunt,ca urmare, o bază solidă pentru extinderea parteneriatului dintre LMSşi Universitatea Politehnica din Bucureşti.<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>: Vă mulţumim, stimate domnule vicepreşedinte,pentru interviul acordat revistei noastre.

Simularea unui sistem de propulsie cu pilă de combustieFuel Cell Powertrain Simulation<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Ing. M. Eng.studentMircea NicolaeGLAZERŞ. l. Dr. Ing.Marius ValentinBĂŢĂUŞUniversitatea Politehnica din BucureştiFacultatea de TransporturiProf. Dr. Ing.Ioan MirceaOpreanABSTRACTThis paper presents a theoretical study regardingfuel cell drive systems. The hydrogen consumptionand the vehicle range are determinated usingsimulation for a medium class passenger car withPEM (proton exchange membrane) fuel cell asthe primary electric energy source. Regenerativebraking and electrical energy management wereimplemented in the global model in order to have acorrect determination of fuel consumption duringa standard drive cycle. The closed loop control forPEM, which is necessary for mentaining a high efficiencylevel, is detailed as well. Matlab/Simulinkprogramming environment and the power electronicslibrary SimPowerSystems were used for modellingand simulation. The model was validated bycomparison of the results with data given by manufacturerfor the simulated passenger car.Key words: fuel cell, electric drive system, simulation,PEM, PMSM.REZUMATÎn lucrare este prezentat un studiu teoretic privindsistemele de propulsie cu pilă de combustie.Pentru un autoturism din clasa medie avândca sursă primară de energie electrică o pilă detip PEM (proton exchange membrane) sunt determinateprin simulare consumul de hidrogenşi autonomia. În vederea determinării corecte aconsumului de combustibil într-un ciclu de testareîn modelul global este implementat şi sistemulde recuperare a energiei la frânare şi cel demanagement al energiei electrice. De asemenea,este detaliat controlul în buclă închisă al PEMnecesar menţinerii unui randament ridicat.Pentru modelare şi simulare a fost folosit mediulde programare Matlab/Simulink şi bibliotecade componente electrice de putereSimPowerSystems. Modelul a fost validat princompararea rezultatelor cu datele furnizate deproducător pentru autoturismul modelat.Cuvinte cheie: pilă de combustie, sistem deFig.1. Emisiile de gaze cu efect de seră raportate la consumul de energiepentru diverse tipuri de sisteme de propulsieFig.2. Componentele principale ale sistemului de tracţiune cu pilă de combustiede la Honda FCX Clarity (model 2010)propulsie electric, simulare, PEM, PMSMINTRODUCERECerinţele tot mai stringente de reducere a poluăriiprodusă de sistemele de transport impuncăutarea de soluţii noi de creştere a randamentuluiconversiei energiei de la sursă (puţ) la roată,cu menţinerea sau chiar creşterea performanţelordinamice şi a confortului pasagerilor. Acestlucru conduce şi la diminuarea emisiei globalede gaze cu efect de seră cuantificată prin echiv.CO 2g/km. O comparaţie între diverse tipuri desisteme de propulsie bazate pe tehnologii actualeeste prezentată în figura 1 [1].Autovehiculele electrice prezintă o serie de avantajecare conduc la reducerea consumului de energieşi a emisiilor poluante (în special în zoneleaglomerate). Dezavantajele principale ale utilizăriienergiei electrice ca sursă primară sunt timpulde alimentare ridicat şi lipsa infrastructurii careconduc la limitarea mobilităţii. Utilizarea pilelorde combustie reprezintă o soluţie eficientă pentrucreşterea autonomiei şi reducerea timpului dealimentare. De asemenea, crearea infrastructuriinecesare se poate realiza mai uşor datorită număruluimai mic de staţii de încărcare necesare.Honda este unul din pionierii tehnologiei pilelor7

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Fig.3. Modelul global realizat în Simulinktrice (Power Control);2. Blocul sistemului electric (Electric System);3. Blocul variatorului de turaţie (PDU - PowerDrive Unit);4. Blocul motorului electric sincron cu magneţipermanenţi şi transmisia (PMSM &Transmission);5. Modulul de protecţie şi măsurare a mărimilorelectrice (Watchdog & ElectricalMeasurements).Pentru pila de combustie s-a folosit un model detaliatdisponibil în biblioteca SymPowerSystemsdin Simulink [4]. Acesta este un model genericparametrizat care poate fi folosit în cazul celormai utilizate pile de combustie cu hidrogen şioxigen. Valorile nominale de conversie a potenţialuluielectrochimic în energie electrică utilizatepentru hidrogen (U f H2) şi oxigen (U fO2) suntdeterminate pe baza relaţiilor:(1)(2)de combustie aplicate la automobile, introducândîncă din 2002 modelul FCX în Japonia şiSUA [2]. În 2004 compania japoneză a dezvoltato variantă FCX dotată cu o pilă de combustiecapabilă să pornească la -20°C. Ameliorareaperformanţelor dinamice şi capacitatea de a fiutilizat într-o plajă foarte largă de condiţii climatericeau făcut ca sistemul de tracţiune cu pilă decombustie, dezvoltat pe modelele FCX, să ajungăla un nivel competitiv în raport cu motorul cuardere internă.În vederea sintezei sistemelor de propulsie cupilă de combustie şi a optimizării rapide a sistemuluide control şi comandă necesar este deosebitde utilă modelarea dinamică cu un grad marede fidelitate a sistemului integrat vehicul-sistemde propulsie [2]. În plus, dacă se doreşte urmărireaunui ciclu de viteză este necesară creareaunei bucle de control care să conţină şi modelulconducătorului auto.MODELAREA SISTEMULUIDE PROPULSIEAvând în vedere stadiul actual al autovehiculelorcu pile de combustie a fost ales ca model de8Fig.4. Modelul sistemului electric de tracţiune (Simulink)studiu autovehiculul Honda FCX Clarity 2010prezentat în figura 2 [6].Modelul global este prezentat figura 3 şi conţineurmătoarele subsisteme:1. Şoferul (Driver) are la bază un controler PIDşi are rolul de a menţine o diferenţă mică întreviteza reală şi cea de referinţă;2. Sistemul electric de tracţiune (Electric DriveSystem) este alcătuit din pila de combustie, bateriaLi-ion, convertorul DC/DC, variatorul deturaţie şi maşina electrică reversibilă;3. Autovehiculul (Vehicle) are rolul de a introducedinamica longitudinală a <strong>automobilului</strong>;4. Blocul de calcul al consumului de hidrogen şial autonomiei (H 2consumption and range).Parametrii necesari modelului de calcul al dinamiciilongitudinale a <strong>automobilului</strong> au fostadoptaţi sau calculaţi folosind specificaţiile tehniceale autoturismului prezentate în [3].Modelul sistemului electric de tracţiune detaliatîn figura 4 este compus din patru blocuri corespunzătoareprincipalelor componente şi un modulde protecţie:1. Blocul pentru managementul puterii elec-Unde:R - constanta universală a gazului ideal;T - temperatura de funcţionare;N - numărul de celule ale pilei de combustie;i fc- curentul electric generat;z - număr de electroni în mişcare;F - constanta lui Faraday;P H2- presiunea absolută a combustibilului;V lpm(H2)- debitul volumic de combustibil;P aer- presiunea absolută a sursei de aer;V lpm(aer)- debitul volumic de aer;x% - procentul de hidrogen în combustibil;y% - procentul de oxigen din aer.După cum se poate constata, pe baza relaţiilor(1) şi (2), pentru funcţionarea la un regim câtmai apropiat de valorile nominale ale ratei deconversie este necesar un control al debitelor degaze. În scopul rezolvării acestei probleme s-a realizatun bloc de control prin intermediul căruiase face reglarea debitelor masice de hidrogen şiaer în funcţie de curentul electric estimat a ficonsumat de sistemul de propulsie.(3)unde:p - presiunea hidrogenului;M - masa molară a hidrogenului (2,0158814 g/mol).Pentru motorul electric şi variatorul de turaţie

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>s-a utilizat un model dinamic bazat pe bloculAC6 din biblioteca SymPowerSystems. Controlulturaţiei se face cu un regulator de tip PI caredetermină valorile de referinţă ale fluxului electromagneticşi cuplul electromagnetic. Acestevalori sunt folosite în blocul de control vectorialpentru generarea formelor sinusoidale de curentde referinţă care sunt folosite pentru comandaun invertor trifazat cu IGBT.Pentru bateria Li-ion polimer s-a folosit bloculBattery din biblioteca SimPowerSystems careare la bază o sursă ideală de tensiune a cărei valoaredepinde de curentul măsurat la ieşirea dinbaterie şi de starea de încărcare a acesteia.Subsistemul transmisiei conţine raportul de demultiplicarede 9,44:1 şi un randament considerataproximativ constant de 96%.REZULTATEConsumul instantaneu, după cum se poate observape graficul din figura 5, creşte substanţialîn zona de acceleraţie ajungând la 0,8 kg/h şiscade la o valoare minimă de 0,05 kg/h în perioadafrânării regenerative.Întârzierea în răspuns a pilei de combustie este datoratăreacţiilor mai lente ce au loc la nivelul treceriiionilor prin PEM şi a compresorului de aer dupăFig. 5. Consumul de hidrogen în raport cu viteza autovehiculului pe zona de ciclu ECE15cum este prezentat în [6]. Bateria înmagazineazăsurplusul de energie electrică datorat acumulăriide sarcini electrice la interfaţa electrod-electrolitpentru a menţine sistemul în echilibru. Acest fenomense poate observa pe graficul din figura 6,prin zona negativă a curentului la bornele bateriei,la trecerea de la un regim de acceleraţie la un regimde viteză constantă.Variaţia randamentului indicat şi a celui maximteoretic pentru pila de combustie, pe parcursul cicluluiECE15, se poate observa în figura 7. Valoareamedie a randamentului efectiv al pilei de combustiea fost de 63,88%, foarte apropiată de valoareamedie a randamentului teoretic care poate fi obţinutîn cazul unui control ideal (64,95 %).CONCLUZIIUtilizând blocul de control al comenzilor de acceleraţieşi frânare în funcţie de viteza <strong>automobilului</strong>(Driver -PID Controller) eroarea obţinutăfaţă de viteza de referinţă din ciclul NEDC a fostde 0,67%. De asemenea, s-a demonstrat eficienţaalgoritmului implementat pentru controluldebitelor de hidrogen şi aer.În urma simulării a rezultat un consum estimativde hidrogen în ciclul NEDC de 0,832 kg/100 kmşi o autonomie de 441km. A rezultat o eroare de4,3% faţă de autonomia declarată de producătorpentru ciclul NEDC (460 km) [5].Pe baza unei rulări în ciclul ECE15 s-a putut estimaun consum de hidrogen de 0,98 kg/100 kmşi o autonomie de 386 km.Fig. 6. Puterea electrică la pila de combustie şi la bateria de tracţiune în raport cu vitezaFig.7. Randamentul pilei de combustie în ciclul ECE15BIBLIOGRAFIE:[1] Peter Froeschle, Electrification of theDrivetrain – Evolution or Revolution?, 8 thInternational CTI Symposium & TransmissionExpo, 2009[2] Souleman Njoya Motapon, A generic fuelcell model and experimental validation, M. Eng.Thesis, École de Technologie Superieure,Universite du Québec, 2008[3] http://automobiles.honda.com/fcx-clarity/specifications.aspx[4] Mathworks help toolbox – SymPowerSystems[5] Toyohei Nakajima, Fuel Cells & Hydrogenfor Sustainable Transport, Industry UpdateMeeting, Copenhagen, 30th November 2009[6] Minoru Matsunaga , Tatsuya Fukushima,Kuniaki Ojima, Powertrain System of HondaFCX Clarity Fuel Cell Vehicle, World ElectricVehicle Journal Vol. 3 - ISSN 2032-6653, 2009[7] Peter J. Mohr, CODATA RecommendedValues of the Fundamental Physical Constants:2006,. Rev. Mod. Phys, Vol. 80, 2008, pp.633–7309

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Interdependenţa dintre dinamica funcţionalăşi dinamica acustică a <strong>automobilului</strong>The Interdependence between the Functional Dynamicsand the Acoustic Dynamics of the CarABSTRACTExperimental research has highlighted the interdependencebetween functional parameters frequentlyused in the study of vehicle dynamics (speed, accelerationand vehicle deceleration, throttle position,engine speed, fuel consumption etc.) and the soundlevel produced during the vehicle’s movement (emittednoise). To this purpose, the current paper relieson experimental data gathered from vehicle testingsessions, especially those vehicles that are fitted todaywith an electronically controlled engine thusmeaning that the existing data is gathered from theonboard computer. Based on this data mathematicalpatterns are established, both discrete and continuous,which gives the values to the functional parametersthat define vehicle dynamics depending on thesound level that accompanies their movements. Inorder to establish these models we call on systemidentifying algorithms and to specific procedures ofinformation theory and to extreme values theory.Also, the paper presents some aspects regarding theanalysis of the acoustic field of vehicles, relying onalgorithms specific to time analysis, frequency analysisand time-frequency analysis; references to correlationanalysis, cepstral analysis, coherence analysis,extremal analysis, entropic and informational analysisof the sound level (emitted noise). The paperhighlights some aspects regarding the synthesis ofvehicle’s acoustic field, which allowed for the establishmentof mathematical models both discreteand continuous which offers values to the soundlevel depending on the other functional parameterswhich define vehicle dynamic behaviour.rezumatDeplasarea automobilelor este însoţită de apariţiaunor fenomene acustice, denumite în mod frecventzgomote; în continuare se va folosi şi noţiunea decâmp acustic, care constituie o generalizare [5; 6],de unde şi conceptul de dinamică acustică a <strong>automobilului</strong>.Lucrarea de faţă îşi propune, pentruprima dată în literatura de specialitate, să abordezeproblematica interdependenţei dintre dinamica10Prof. univ. dr. ing.Ion COPAEAcademia TehnicăMilitară, Bucureşti,email: ion_copae@yahoo.comIng. DumitruRUICUDepartamentul pentruArmamente, Bucureşti,email: ruicu.dumitru@yahoo.comfuncţională şi dinamica acustică a<strong>automobilului</strong>, ambele în timp real,beneficiind de noi tratări teoretice şide posibilitatea achiziţionării de datede la traductoarele şi elementele deexecuţie încorporate din fabricaţieşi preluate de la calculatorul de bordal vehiculului. În cadrul lucrării seva apela la valorile instantanee alemărimilor funcţionale şi zgomotuluiemis pe timpul deplasării, iarinterdependenţa menţionată se varegăsi în modele matematice stabilitepe baza datelor experimentale,aplicând algoritmi ai identificăriisistemelor şi proceselor dinamice[1; 2; 4].Cercetările experimentale au fost desfăşuratecu un autoturism Daewoo Tacuma şi au permisachiziţionarea de date de la traductoarele şi elementelede execuţie încorporate din fabricaţie şi preluatede la calculatorul de bord al vehiculului. În acest scops-a folosit testerul SCAN-100, reperul 1 din fig.1a,care s-a cuplat la calculatorul de bord prin priza dediagnosticare a maşinii. De asemenea, s-a folosit şilaptopul 2 din fig.1a, pe care s-a implementat softulspecializat achiziţiei de date şi la care a fost cuplatmicrofonul 3 din fig.1b prin intermediul cablului 4,astfel ca măsurările mărimilor funcţionale şi zgomotuluisă decurgă simultan.O atenţie deosebită a fost acordată adoptării loculuidispunerii microfonului pentru înregistrarea zgomotuluiinstantaneu. Având în vedere că scopul principalal lucrării a fost stabilirea interdependenţei dintredinamica funcţională şi dinamica acustică a <strong>automobilului</strong>,ambele în timp real, microfonul a fost dispusîn compartimentul motorului, rămânând în aceeaşipoziţie tot timpul experimentărilor. Corectitudineapoziţiei adoptate a fost confirmată prin analiza câmpuluiacustic, aşa cum se va prezenta ulterior. Deasemenea, trebuie menţionat că experimentările aua) b)Fig.1.Fig.2. Înregistrări experimentale şi nivelul sonor calculat,probele T19 şi T20, autoturismul Daewoo Tacumadecurs după verificarea stării tehnice a <strong>automobilului</strong>,pentru a nu apărea alte zgomote.În mod evident, fiecare probă experimentală prezintăparticularităţi specifice. Spre exemplu, în fig.2 seprezintă valorile experimentale (graficele superioare)şi cele obţinute prin calcul (graficele inferioare)pentru nivelul cîmpului acustic în cazul a două probeexperimentale, notate T19 şi T20. După cum seconstată şi aşa cum era de aşteptat, există variaţii diferiteale seriilor dinamice în cazul celor două probe.De asemenea, din fig.2 se constată (prin comparareagraficului superior cu cel inferior aferent) şi legăturadintre câmpul acustic experimental şi nivelul sonorcalculat, punctele A evidenţiind valori ridicate, iarpunctele B valori coborâte ale acestuia. În plus, înfig.2c se prezintă relaţia pentru stabilirea valorilorzgomotului din graficele inferioare, unde intervinenorma 2 a pasului de calcul Δh. În sfârşit, graficelesuperioare reliefează o variaţie în plaja h[-1;1]pentru datele experimentale, valori specifice fişierelorde tip „.wav” cu care operează acustica experimentală.Graficele prezentate în fig.2 arată caracterulaccentuat de variaţie a câmpului acustic experimentalşi a celui obţinut prin calcul pentru valorilenivelului sonor ce însoţeşte deplasarea autovehiculului.Acest aspect sugerează faptul că un câmp acustic

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Fig. 3. Înregistrarea experimentală, nivelul sonor calculat,spectrograma şi frecvenţa de rotaţie a arborelui cotit, proba T18Fig. 4. Model matematic continuu: nivel sonorîn funcţie de turaţie şi de poziţia clapetei,Z=f(n, ), 40 probe TacumaFig. 5. Viteza <strong>automobilului</strong> în funcţie denivelul sonor, de poziţia clapetei şi de turaţiamotorului, model V= f(Z, , n), 40 probeal autovehiculului are un caracter neliniar şi nestaţionar;decurg de aici implicaţii atât în analiza câmpuluiacustic (folosirea unor algoritmi pentru evidenţiereaneliniarităţii şi aplicarea analizei bispectrale şi analizeiîn timp-frecvenţă), cât şi în sinteza acestuia (stabilireaunor modele matematice neliniare şi a unormodele matematice cu coeficienţi variabili).Analiza câmpului acustic al <strong>automobilului</strong> apeleazăla metode de analiză în timp, în frecvenţă şi întimp-frecvenţă a datelor; analiza în frecvenţă (analizaspectrală) include analiza monospectrală clasicăbazată pe transformata Fourier, analiza bispectralăşi analiza cepstrală. Pentru a stabili dependenţaliniară se apelează la analiza de corelaţie şi analiza decoerenţă. De asemenea, pentru a stabili dependenţaneliniară se apelează la analiza în frecvenţă bispectralăşi la analiza entropică şi informaţională a datelor;această ultimă analiză permite şi stabilirea variabilelorrelevante, deci a acelor variabile care se adoptăca mărimi factoriale ale modelelor matematice. Înscopul stabilirii valoriloranvelopelor câmpului acusticse apelează la analizaextremală (teoria valorilorextreme).Spre exemplu, analiza întimp-frecvenţă permitestabilirea frecvenţelor fundamentale,care coincid cuprimul formant. Astfel, înfig.3c şi fig.3d se prezintăstabilirea frecvenţelor fundamentalela proba T18prin apelarea la spectrogramaplană. Graficul dinfig.3d arată că frecvenţelefundamentale sunt egalecu frecvenţa de rotaţie ν ca arborelui cotit al motorului.Acest aspect arată corectitudinea dispuneriimicrofonului pentru înregistrarea zgomotului instantaneu,confirmând astfel că experimentările satisfaccerinţa principală impusă, aceea de a evidenţiainterdependenţa dintre dinamica funcţională şi dinamicaacustică.Sinteza câmpului acustic, ca un domeniu complementaranalizei, asigură modelarea matematică a niveluisonor (zgomotului), ceea ce permite reconstituirea/refacereaacestuia sub formă analitică, tabelarăsau grafică. În acest caz se apelează la algoritmi desinteză specifici câmpului acustic, precum şi la algoritmide identificare a sistemelor şi proceselor pentrustabilirea unor modele matematice la care mărimearezultativă este zgomotul; modelele matematice potfi discrete, continue sau extremale [4; 5].De exemplu, în fig.4 se prezintă stabilirea unui modelmatematic liniar generalizat (pentru toate cele 40probe) în domeniul continuu (o ecuaţie diferenţială),care oferă valorile zgomotului Z în funcţie de turaţiamotorului n şi de poziţia clapetei obturatoare .După cum se constată din fig.4, modelul matematicare forma unei ecuaţii diferenţiale de ordinul I:(1)Din această expresie rezultă funcţiile de transfer aferente:- funcţia de transfer aferentă turaţiei motorului, cupolinoamele din fig.4:(2)- funcţia de transfer aferentă poziţiei clapetei obturatoare:(3)ambele fiind scrise în argumentul s al transformateiLaplace.Spre deosebire de cazul anterior, în fig.5 este prezentatmodelul matematic continuu ce oferă valorile vitezeide deplasare V în funcţie de nivelul sonor Z, depoziţia clapetei obturatoare şi de turaţia motoruluin; aşadar, acest exemplu are ca mărimi factoriale treivariabile, iar mărimea rezultativă este viteza de deplasare,ce defineşte dinamica <strong>automobilului</strong>. Rezultă căexemplul din fig.4 arată legătura dintre dinamicafuncţională şi dinamica acustică; în schimb, exempluldin fig.5 face legătura dintre dinamica acustică şidinamica funcţională a <strong>automobilului</strong>.Modelul matematic căutat constituie ecuaţiadiferenţială de ordinul al II-lea:(4)eroarea de modelare având şi în acest caz o valoareacceptabilă.În acest caz se vor stabili trei funcţii de transfer îndomeniul continuu, deoarece sunt trei mărimi deintrare (trei mărimi factoriale). Spre exemlu, funcţiade transfer aferentă zgomotului Z este:(5)în mod similar rezultând şi celelalte două funcţii detransfer.Pe baza celor prezentate se poate concluziona că esteposibil de a studia interdependenţa dintre dinamicafuncţională şi dinamica acustică a automobilelor,folosind mărimile funcţionale frecvent folosite şizgomotul emis şi măsurat în diferite locuri. Trebuieobservat că, spre deosebire de abordările clasicedin literatura de specialitate, în cadrul lucrării seapelează la valorile instantanee ale zgomotului şi alemărimilor ce definesc dinamica funcţională a automobilelor[3; 5].Modelele matematice stabilite pe baza datelor experimentaleevidenţiază interdependenţa menţionatăşi permit abordarea unor problematici similare dinamiciisistemelor şi proceselor funcţionale însoţite defenomene acustice.BIBLIOGRAFIE:[1] Copae I. Dinamica automobilelor. Teorie şiexperimentări. Editura Academiei Tehnice Militare,Bucureşti, 2003[2] Copae I., Lespezeanu I., Cazacu C. Dinamicaautovehiculelor. Editura ERICOM, Bucureşti, 2006[3] Gillespie D. T. Fundamentals of Vehicle Dynamics.SAE Inc., S.U.A, 1992[4] Ljung, L. From Data to Model: A Guide Tourof System Identification. Department of ElectricalEngineering, Linkoping University, Sweden, 1995[5] Ruicu D. Contribuţii la studiul dinamicii automobilelorpe baza câmpului acustic al acestora. Tezăde doctorat, Academia Tehnică Militară, Bucureşti,2011[6] Ruicu D., Bivol G., Copae I. Considerations regardingthe analysis and synthesis of vehicle acousticfield. Annual symposium of the Institute of SolidMechanics SISOM 2011, Romanian Academy,Bucharest, 201111

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Studiu în vederea unei mai bune modelări a fiabilităţiiîn cazul încercărilor incompleteA Study Regarding a Better Reliability Modeling in the Cases of Incomplete TestsAbstractFor modeling the reliability, there are used specificallydesigned computing programs, two situationsbeing possible: complete tests and incompletetests. However, it is found that in the cases of incompletetests it is not made distinguish betweenthe censored type testing (which ends when apreset number of products of considered batchfailed) and the truncated type testing (which endsat a predetermined time moment). In the case ofthe incomplete type testing, there is not taken intoconsideration the time interval between the momentof the last failure and the moment of the endof the experiment (the case of truncated type testing).Therefore, based on the realized study, thereis proposed a computing algorithm for modelingthe reliability in the case of the truncated type testing.The obtained theoretical and practical resultsconfirm the utility of the proposed algorithm. Forany other mathematical model used in the truncatedtype testing, it will be built the suitable computeralgorithm.Key words: reliability modeling, computing program,censored tests, truncated tests, Weibull law.RezumatPentru modelarea fiabilităţii sunt utilizate programede calcul realizate special, fiind posibile douăsituaţii: încercări complete si încercări incomplete.Totuşi, se constată că, în cazul încercărilor incomplete,nu se face distincţie între încercarea detip cenzurat (care se încheie când s-a defectat unnumăr prestabilit de produse din lotul urmărit) siîncercarea de tip trunchiat (care se încheie la unmoment de timp prestabilit). În cazul încercăriiincomplete nu se ţine cont şi de intervalul de timpdintre momentul ultimei defectări şi momentulîncheierii experimentului (cazul încercării trunchiate).Ca urmare, în baza studiului realizat este propusun algoritm de calcul pentru modelarea fiabilităţiiprin legea Weibull în cazul încercării de tip trunchiat.Rezultatele teoretice şi practice obţinuteconfirmă utilitatea algoritmului de calcul propus.Pentru orice alt model matematic utilizat în încercareade tip trunchiat, va trebui construit algoritmulde calcul adecvat.12Alexandru BOROIUUniversitatea din Piteşti, FacultateaMecanică şi Tehnologie,Departamentul Autovehicule,alexandru.boroiu@upit.roCuvinte cheie: modelarea fiabilităţii, program decalcul, încercări cenzurate, încercări trunchiate,legea Weibull.Formularea problemeiPentru modelarea fiabilităţii sunt utilizate programede calcul realizate special. Aceste programe decalcul dedicate permit determinarea indicatorilorde fiabilitate pentru diverse modele matematice.De exemplu, foarte performant este programulReliaSoft Weibull++7 [5], care, pe baza datelorobţinute prin monitorizarea unui lot de produseîn exploatarea reală sau în cadrul unor încercăriorganizate special, realizează următoarele:1 – trasează graficele: FS histogram, FS Pie, FSFig. 1. Graficul F/S Timeline pentru încercarea completă (F = 10, S = 0)Fig. 2. Graficul Probability Weibull-3P pentru încercarea completă (F = 10, S = 0).

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Tabelul 1. Valorile timpilor de defectareNr. crt.Timpul defectare [km]1 247912 284273 311754 338715 353386 380337 401028 429139 4521810 48203Timeline (forma este unică, indiferent de legeateoretică ce va fi utilizată pentru modelarea matematicăa fiabilităţii);2 – realizează modelarea distribuţiei experimentaleprin diverse legi teoretice de distribuţie:Weibull-2P, Weibull-3P, Normal, Lognormal,Exp-1P, Exp-2P, G-Gamma, Gamma, Logistic,Loglogistic, Gumbel etc.;3 – realizează pentru oricare din modelele de fiabilitategraficele următorilor indicatori de fiabilitate:Probability, Reliability, Unreliability, Pdf, Failurerate, Contour (acesta numai pentru modeleleWeibull-2P, Weibull-3P, Normal si Lognormal).4 – prezintă graficul fiecărui indicator, simultanpentru toatele legile – pentru a se putea face ocomparaţie prin vizualizarea lor simultană.Dar, lucrând cu aceste programe de calcul am constatatca au totuşi unele limite în ceea ce priveşteFig. 3. Graficul F/S Timeline pentru încercarea incompletă cenzurată (F = 10, S = 10)Fig. 4. Graficul Probability Weibull-3P pentru încercarea incompletă cenzurată (F = 10, S = 10)diferenţierea între diferite tipuri de încercări. Înacest sens sunt prezentate cercetările următoare.Astfel, s-a pornit de la rulajele la care s-au defectatcei zece arbori de transmisie dreapta ai unui lotde autoturisme cu grupul motopropulsor dispustransversal în cadrul unei încercări complete (încercarease opreşte după defectarea tuturor componentelor)– prezentate în tab. 1.Datele experimentale sunt evidenţiate în fig. 1(numărul de elemente defectate este F = 10, iarnumărul de elemente supravegheate ce nu s-au defectateste S = 0), iar graficul Weibull-3P (modelultriparametric) ce releva valorile celor 3 parametri(β = 3,0129; η = 25.157 km; γ = 14.417 km) - infig. 2.Utilizând aceleaşi valori pentru timpii de bunăfuncţionare ai celor zece arbori de transmisie urmăriţi,s-a imaginat o încercare incompletă în careF = 10 şi S = 10, dar cu diverse scenarii pentru valorileatribuite celor zece elemente supravegheatecare nu se defectează în timpul experimentului:1 – se consideră încercare cenzurată (se încheieodată cu defectarea celui de-al zecelea element),astfel ca tuturor celor 10 elemente ce continuă săfuncţioneze li se atribuie valoarea ultimului timpînregistrat: t S= 48203 km.2 – se consideră încercarea trunchiată: nu se încheieodată cu defectarea celui de-al zecelea element,ci la un moment prestabilit, care este maimare decât ultimul timp înregistrat), astfel ca tuturorcelor 10 elemente ce continuă să funcţionezeli se atribuie o valoare a timpului la care se opreşteîncercarea, t S= 60000 km.3 – se imaginează şi alte valori pentru timpii detrunchiere a experimentului, t S.Se constată ca pentru toate aceste diverse scenariise obţin aceleaşi valori pentru parametrii modeluluiWeibull-3P, adică programul de calcul considerătoate aceste diferite încercări ca fiind o încercarecenzurată (cu timpul de cenzurare egal cu timpulla care se defectează al zecelea element).Continuând investigaţiile, imaginăm o alta încercarecenzurata, la care F = 10, dar S = 20 (în total,sunt 30 elemente urmărite). Constatăm de aceastadata ca se obţin într-adevăr alte valori pentru ceitrei parametri Weibull, deci programul are puterede discriminare pentru încercările cenzurate.Datele încercărilor analizate sunt prezentate în tabelul2. Se concluzionează că programul de calculidentifică corect încercările complete şi încercărileincomplete de tip cenzurat, dar nu şi încercărileincomplete de tip trunchiat.Ca urmare, ne propunem să realizam o cercetareprin care să punem la dispoziţie acele elementeteoretice necesare pentru a identifica o încercareincompletă de tip trunchiat şi pentru a crea unprogram de calcul adecvat pentru modelarea fiabilităţiipe baza acestui tip de încercări.13

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Fig. 5. Evidenţierea parametrilor γ şi ηpe graficul R(t) în cazul legii WeibullCercetĂri realizatePentru a descoperi elementele teoretice necesareprelucrării datelor obţinute prin încercări incompletede tip trunchiat, se poate pleca de la indicatorulde fiabilitate cel mai vizibil dependent de tipulîncercării de fiabilitate, media timpilor de bunăfuncţionare m [2]:• pentru încercări complete:• pentru încercări incomplete de tip cenzurat:• pentru încercări incomplete de tip trunchiat:(1)(2)(3)unde:• t F– timpul corespunzător defectării ultimuluielement în încercarea cenzurată;• t tr– timpul de trunchiere al încercării.În cazul particular al modelării prin legea Weibull-3P, valoarea mediei timpilor de bună funcţionarem este dependentă de toţi cei trei parametriWeibull:(4)unde Γ reprezintă funcţia Euler de primă speţă (detip gamma), definită prin relaţia analitică:(5)Cum relaţia analitică a acestei funcţii este destulde complicată, în studiile de fiabilitate se lucreazămai uşor cu valorile funcţiei calculate şi prevăzuteîn tabele [1].Indicatorul m este în relaţie cu toţi cei trei parametriWeibull, deci nu avem de-a face cu o relaţiebiunivocă, deterministă, astfel că va trebui realizatăo analiză pentru a decide care dintre cei treiindicatori este cel mai adecvat pentru a fi corectatîn funcţie de valoarea lui m, deci şi în funcţie detipul încercării.Pentru aceasta, trebuie să definim cei trei parametriWeibull [3]:• γ = parametru de localizare sau parametru de poziţie,este o constantă care defineşte momentul deînceput al variaţiei funcţiei de fiabilitate R(t);• η = parametru de scară, exprimă extinderea distribuţieipe axa timpului; astfel, dacă (t – γ) este egalcu η, R(t) devine:adică parametrul de scară reprezintă timpul, măsuratdin momentul γ = 0, la care 63,2% din elementese pot defecta. Din această cauză, acest parametruexprimă un timp de funcţionare caracteristic.• β = parametru de formă, este adimensional şi esteparametrul care determină alura curbelor de variaţiepentru indicatorii de fiabilitate.Parametrii γ şi η se exprimă în unităţi de timp şipot fi evidenţiaţi grafic (fig. 5).Cum problema relevată anterior exprimă faptul căprogramul nu oferă posibilitatea extinderii distribuţieipe scara timpului în concordanţă cu valoareatimpului de trunchiere (mai mare decât timpulde cenzurare), rezultă că cel mai adecvat pentrua fi pus în relaţie deterministă cu media timpilorde bună funcţionare m este tocmai parametrul descară η.Pentru aceasta vom prelucra relaţiile analiticepentru medie în cazul celor două tipuri de încercări– încercarea cenzurată (pentru care programulcalculează parametrii Weibull, între care η cenz)şi încercarea trunchiată (pentru care se doreştedeterminarea parametrului η tr):Tabelul 2. Datele experimentale si rezultatele obţinute in cadrul încercărilor de fiabilitateNr.crt.TipîncercareF S F+S Valorile parametrilor modelului Weibull 3-P1 completa 10 0 10 β = 3,0129; η = 25.157 km; γ = 14.417 km.2 cenzurata 10 10 20 β = 1,6984; η = 35.616 km; γ = 19.871 km.3 trunchiata 10 10 20 idem 2 !4 cenzurata 10 20 30 β= 1,5497; η= 49.639 km; γ= 20.429 km.,(6)Rezulta egalitatea:(7), (8)Reducând inegalităţile (2) şi (3) la egalităţi se obţinvalori concrete şi acoperitoare pentru medii,astfel că pe baza relaţiei (8) se poate realiza efectivcalculul pentru parametrul η tr:(9)Astfel, în cazul încercării trunchiate de la poz. 3din tab. 2, se obţine:valoare conformă cu ceea ce se aşteaptă pentru încercareatrunchiată: o distribuţie teoretica mai extinsape axa timpului decât cea din cazul încercăriicenzurate. Ca urmare, modelul Weibull ce va fi utilizatpentru încercarea trunchiata de la poz. 3 dintab. 2 va avea parametrii: β = 1,6984; η = 44.897km; γ = 19.871 km.ConcluziiÎn baza cercetărilor realizate, se poate construi unprogram de calcul pentru cazul încercărilor incompletede tip trunchiat in cazul modelului Weibullutilizând relaţia suplimentara (9).În cazul altor modele matematice (inclusiv în cazulmodelelor uniparametrice, chiar dacă nu maieste cazul alegerii parametrului ce se va corecta)– [4], se impune o analiza asemănătoare pentrua crea programul de calcul ce va completa softulcomplex dedicat studiului fiabilistic.BIBLIOGRAFIE:[1] Andreescu, C., a.o. (1996), Aplicaţii numerice lastudiul fiabilităţii automobilelor, ISBN 973-95856-0-4, Ed. Magie, Bucureşti[2] Cordoş, N., Filip, N. (2000), – Fiabilitateaautovehiculelor, ISBN 973-99779-4-4, Ed. Todesco,Cluj-Napoca[3] O’Connor, P. (1991), Practical ReliabilityEngineering, ISBN 0-471-92696-5, Ed. JohnWiley&Sons, New York[4] *** (1987), Automotive Electronics ReliabilityHandbook, SAE, ISBN 0-8988-009-5, Warrendale[5] *** www.reliasoft.com14

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Cercetări asupra construcţiei şi performanţelor filtrelorde particule din componenţa sistemelor de depoluare ale motoarelorResearch on the Construction and Performancesof Particle Filters from the Depolluting Engine Systemsdrd. ing.Daniel LIŢĂProf. univ. dr. ing. Florian IVANCatedra AutomobileFacultatea de Mecanică şi TehnologieUniversitatea din Piteştiflorian.ivan@upit.roflorianivan2002@yahoo.comdrd. ing.Andrei BUŞOIFacultateade Mecanicăşi TehnologieUniversitateadin PiteştiRezumatLucrarea prezintă o analiză a soluţiilor constructivede filtre de particule (FAP – Filtre à Particules)care intră în structura unui sistem de depoluarespecific autoturismelor de clasă medie. Totodatăse fac scurte referiri cu privire la mecanismulformării particulelor mecanice (PM) din gazelede evacuare, subliniindu-se necesitatea reduceriiconcentraţiei acestora şi metodele specifice atingeriiacestui obiectiv. Se prezintă, de asemenea, oanaliză a metodelor de regenerare FAP şi a soluţiilorde implementare ale acestuia pe autoturism.Lucrarea mai prezintă rezultatele cercetărilor privitoarela limitele valorilor căderilor de presiunepentru un FAP nou şi un altul supus regenerărilorrepetate.Necesitatea post-tratăriigazelor de evacuare demotoarele automobilelorÎncadrabilitatea automobilelor echipate cu motoarecu aprindere prin comprimare (m.a.c) şicu motoare cu aprindere prin scânteie (m.a.s) cuinjecţie directă de combustibil în exigenţele normelorde poluare EURO 5 si EURO 6 presupunemăsuri speciale de depoluare prin utilizarea sistemelorde post-tratare a gazelor evacuate. Limiteleextrem de severe ale acestor norme sunt prezentateîn tabelul 1. În acest context, experienţa a arătatcă filtrul de particule (FAP-Filtre à Particule)este un element indispensabil în structura sistemuluide depoluare. Ca urmare, actualmente seîntreprind cercetări de anvergură atât în ceea cepriveşte mecanismul de formare al particulelorTabel 1 Evoluţia normelor EUROPoluanţiNormeEuro 3(2000/2001)Euro 4(2005/2006)Euro 5a(2009/2011)Euro 5b(2011/2014)Euro 6b(2014/2016)DieselID/IDICO [g/km]BenzinăHC[g/km]BenzinăHC+NOx[g/km]DieselID/IDINOx [g/km]DieselID/IDIBenzinăParticule [g/km]DieselID/IDIBenzină0,64 2,3 0,2 0,56 0,5 0,15 0,05 -0,5 1 0,1 0,3 0,25 0,08 0,025 -0,5 1 0,1 0,23 0,18 0,06 0,005 0,0050,5 1 0,1 0,23 0,18 0,06 0,0045 0,00450,5 1 0,1 0,17 0,08 0,06 0,0045 0,0045ID – injecţie directă IDI – injecţie indirectăFig. 1. Fracţiile absorbite în căile respiratoriiFig. 2. Structura particulei mecaniceFig. 3. Mecanismul de formare al particulelor mecanicea) FAP cu monolit ceram b) FAP cu fibre metaliceFig. 4. Secţiune longitudinală prin FAPID15

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Fig. 6. FAP cu aditivarede CeriuFig. 5 Curba căderii de presiune prin FAP1- motor; 2 - camera de ardere; 3 - injecţie de tip rampă comună; 4- rezervor combustibil;5- injector + regulator; 6- pompă joasă presiune; 7- aditiv; 8- calculator motor; 9- captori;10- rezonator; 11- pre-catalizator; 12- FAP; 13- post combustie; 14- regenerare; 15- gaze filtrate.Fig. 8 Tehnologii de injecţie de combustibil înamonte de FAPcât şi în ceea ce priveşte optimizarea constructivăa FAP-ului. Cercetări de anvergură sunt legate, deasemenea, de modalitatea de regenerare a acestorfiltre şi de arhitectura de implementare a FAP‐uluipe autovehicul.Date constructive Şide funcţionare ale FAPFiltrul de particule este un sistem de filtrare utilizatpentru a reţine particulele fine, cu efect cancerigen,conţinute în gazele de evacuare. Acesteparticule de funingine sunt în mod esenţialcompuse din carbon şi au mărimi tipice cuprinseîntre 10 nm şi 1 μm. Particulele mai fine (nanoparticulele)nu pot fi reţinute în totalitate de actualelesoluţii constructive pentru FAP. Studiileexperimentale au arătat că hidrocarburile aflatela temperaturi ridicate (mai mari de 1500 °C) şiîn prezenţa unei cantităţi mici de oxigen (amestecbogat, coeficientul excesului de aer, λ

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>autorii au pus în evidenţă, comparativ, curbelecăderilor de presiune printr-un FAP de referinţăşi un FAP nou, supus unor regenerări repetate/3/, /4/. S-a urmărit ca, atât pentru FAP nou câtşi pentru FAP-regenerat, curbele să fie cuprinseîn zona admisibilă limitată de curbele 1 si 2 (figura5). Curbele limită inferioară şi superioarăsunt stabilite pe baza unor cercetări pe vehiculesimilare care asigură încadrabilitatea în normeleEURO 5. Curba cădere de presiune de referinţăreprezintă zona mediană a plajei. Se urmăreşte caFAP-ul să aibă o cădere de presiune situată pe câtposibil cât mai aproape de curba de referinţă 3.Se observă că, în urma regenerării, curba căderiide presiune prin FAP suferă o transformare de lacurba 4 la curba 5. Acest lucru este valabil pentrutoate filtrele de particule noi, care au nevoie de operioadă de stabilizare pentru a obţine rezultatelescontate.Fig. 9. FAP sub planşeuFig. 10. FAP sub turboFig. 11. NOx-TRAP + FAP + injector la eşapamentAnaliza metodelorde regenerare a FAPPentru a avea o regenerare eficace trebuie îndeplinitedouă condiţii de bază: temperatura la intrarein FAP să fie cuprinsă între 550°C si 650°C şi procentulde oxigen din gazul care traversează filtrulsă fie cuprins între 5% si 10%. În general sunt cunoscutedouă modalităţi prin care se poate realizaregenerarea FAP şi anume:- regenerare pasivă (naturală), realizabilă prinfuncţionarea motorului la regimuri de sarcină situraţie ridicate (regenerarea este consecinţa temperaturilorridicate atinse de gazele din tronsonulde evacuare);- regenerare activă, care presupune fie injecţie decombustibil în amontele FAP, fie injecţie întârziată(post injecţie) în camera de ardere, comandatăelectronic. Post injecţia se acordează cu creştereade temperatură dată de reacţiile catalitice de oxidareşi cu cantitatea de oxigen controlată prin intermediulunui volet.Principalele probleme întâlnite la implementareaFAP-ului pe vehicul sunt legate de reciclarea FAP‐urilorvechi, durata de viaţă limitată şi de constrângerilelegate de arhitectura vehiculului. Sunt întâlnite maimulte metode de regenerare activă:a) Regenerarea prin aditivare cu Ceriu (C e) a motorineiExperienţa a arătat că prin aditivarea motorineicu ceriu (numai în perioada de regenerare), particuleleformate şi colectate de FAP pot fi oxidateprin ardere la o temperatură mai coborâtă.Soluţia a fost dezvoltată pe unele motoare dingama Peugeot–Citroën (figura 6). Are însă o seriede dezavantaje: cost ridicat de întreţinere şide reciclare, durată de viaţă redusă, dificultăţi deimplementare pe vehicul.b) Regenerarea activă cu post injecţie în cilindruÎn figura 7 sunt prezentate schematic diferenţeledintre modul normal de injecţie şi modul regenerare.În zona încercuită cu verde injecţia principalăşi post-injecţia au rol de a produce cuplu.Zona roşie, post - injecţia târzie este folosită pentrua creşte temperatura la intrare în FAP datorităreacţiei exoterme din interiorul reactoruluicatalitic. Experienţa a arătat însă că post-injecţiatârzie are impact puternic asupra diluţiei uleiului,cu efecte nedorite în ceea ce priveşte concentraţiade HC.c) Regenerarea activă cu post injecţie în amonteleFAP - uluiSe folosesc două tehnologii de injecţie de combustibilîn amontele filtrului de particule, prezentateîn figura 8: varianta a, se injectează combustibilulîn amonte de catalizator prin intermediul unui injector,iar în varianta b, motorina este vaporizatăcu ajutorul unei bujii preîncălzite, asemănătoareunui tub cu o rezistenţă electrică. Această metodăde regenerare este destul de costisitoare, iarinjectorul sau bujia trebuie să funcţioneze în condiţiide solicitări termice şi chimice severe, fapt ceduce la o fiabilitate redusă.d) Regenerarea activă mixtă (cu post-injecţie înamontele FAP-ului şi post-injecţie în cilindru)Această metodă constă în conlucrarea postinjecţieitârzii cu injecţia de combustibil în tronsonulde evacuare. Prin aceasta se încearcă reducereaefectului de diluţie al uleiului datorită prelungiriiarderii în destindere şi suplinirea necesarului termicpentru o regenerare optimă prin intermediulinjectorului montat în eşapament. Dezavantajulmajor al acestei metode îl constituie introducereaunui nou actuator care trebuie comandat şiintrodus în sistemul de calcul al calculatorului17

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>de injecţie, precum şi o creştere a consumului decombustibil.Datorită tehnologiei de fabricaţie şi materialelorutilizate, filtrele cu fibre metalice pot fi regenerateprin aceleaşi metode ca şi filtrele de particule constituitedin monoliţi ceramici. În plus, acestea maiprezintă avantajul posibilităţii regenerării prin încălzireelectrică a fibrelor.Analiza soluţiilor deimplementare a FAP în sistemulde tratare a gazelor evacuatede motoarele cu ardere internăÎn funcţie de modalitatea de regenerare aleasă, pevehicul trebuie implementată o anumită soluţiede arhitectură a sistemului de post-tratare a gazelorde evacuare. Principalele soluţii de implementareutilizate pe vehicule sunt:a) FAP amplasat sub planşeu în aval de DOCLa această soluţie temperatura necesară regenerăriiFAP-ului se obţine prin utilizarea post injecţieiîn cilindru. Datorită funcţionării motoarelor cuaprindere prin comprimare cu amestecuri sărace,reactorul catalitic C1, denumit DOC–DieselOxidation Catalyst îndeplineşte două funcţii principale:pe de o parte asigură depoluarea clasică(transformă prin oxidare CO în CO 2şi HC înH 2O şi CO 2), iar pe de altă parte asigură obţinereanecesarului termic pentru regenerare (datorităreacţiilor exoterme de oxidare din catalizator).Pe de altă parte, datorită distanţei mari dintre turbinăşi FAP, cel de al doilea reactor catalitic, C2 artrebui să readucă temperatura gazelor la valorilenecesare regenerării. Controlul regenerării se facecu ajutorul calculatorului de injecţie pe baza informaţiilorprimite de la traductoarele de temperaturăşi presiune. Sistemul de reglare în buclă închisăasigură menţinerea temperaturii la intrare înFAP cuprinsă între 550 - 650°C pentru a declanşaregenerarea şi limitează temperatura maximă la670°C pentru a evita distrugerea FAP–ului. În figura9 s-au folosit notaţiile: T C- traductor pentrumăsurarea temperaturii la intrare în catalizator; S λ- sondă lambda; T FAP- traductor pentru măsurareatemperaturii la intrare în FAP; P FAP- traductorpentru măsurarea presiunii înainte şi după FAP.Informaţiile primite de la aceste traductoare suntfolosite pentru controlul şi gestionarea regenerării,precum şi pentru verificarea stării de funcţionarea sistemului de post-tratare. Această soluţieare ca avantaje amorsarea rapidă a DOC (130– 150°C). Ca dezavantaje importante amintim:temperatura necesară regenerării se atinge greoi(ceea ce face ca regenerarea să fie dificilă şi creştereadiluţiei uleiului), cost ridicat datorită utilizăriia două reactoare catalitice.18Soluţia se regăseşte pe aplicaţii ale constructorilorFiat, Saab sau Opel.b) FAP amplasat sub turboagregatul de supraalimentareAceastă soluţie a fost agreată de Mercedes-Benzşi BMW si are ca avantaje pierderi termice minimeîntre agregatul de turbosupraalimentare şireactorul catalitic. Ca urmare, regenerarea estemai uşoară. Prezintă însă dezavantajul dificultăţilorde montaj.c) FAP amplasat după NOx -TRAP + injector laeşapamentSoluţia utilizată de Renault şi Toyota este prezentatăîn figura 11. Pentru a se reduce efectulde diluţie datorat degradării arderii prin postinjecţie, această soluţie propune adăugarea injecţieide combustibil în tronsonul de evacuare.Se menţine însă şi o post injecţie redusă pentruca temperatura gazelor de evacuare să rămânăla o valoare care să permită vaporizarea motorineiinjectate în tronsonul de evacuare. Lanţul dedepoluare mai include şi un reactor catalitic custocare de NOx, NO X-TRAP. Acesta îndeplineştefuncţiile unui DOC asigurând atingerea temperaturiide regenerare, şi, în plus, îndeplineşte şi funcţiade reducere a NO X. Construcţia acestuia estesimilară catalizatoarelor clasice, diferenţa majorăconstând în aceea că materialul activ conţine, pelângă metalele nobile utilizate (platină, rodiu), şibariu sau zirconiu.Funcţionarea NO X-TRAP presupune două faze:• faza de absorbţie are loc în perioada de funcţionarenormală a motorului; în această fază, în urmareacţiei cu platina NO este transformat în NO 2,iar oxidul de bariu leagă moleculele de NO 2, rezultândun compus, nitratul de bariu, Ba(NO 3) 2,reţinut pe suprafaţa monolitului acoperit cu materialulactiv.• faza de reducere este caracterizată de o funcţionarea motorului apropiată de λ=1, adică cu o cantitatede aer minimă pentru a avea o ardere completăa motorinei. La finele acestei faze se produceeliminarea, sub formă de N 2, în atmosferă.Elementul chimic responsabil de reducerea NO Xşi eliminarea acestora, în principal, este rodiul.Cele doua faze de funcţionare sunt prezentate înfigura 12. Această soluţie oferă ca avantaj o bunăvaporizare a motorinei pe tronsonul de evacuare.Prezintă ca dezavantaj faptul că este necesară oregenerare la intervale de parcurs reduse (circa100 km), iar injectarea motorinei în tronsonulde evacuare conduce la creşterea consumului decombustibil; pe ansamblu, cost ridicat.ConcluziiRespectarea limitelor severe de poluare impuseFig. 12. Fazele funcţionării sistemuluiNox-TRAPde normele EURO 5 şi EURO 6 (m.a.c şi m.a.scu injecţie directă) pretinde în mod obligatoriuechiparea automobilelor cu sisteme de depoluareextrem de complexe. În cadrul acestor sistemefiltrul de particule (FAP) este indispensabil.Performanţele de depoluare, în ansamblu, suntlegate pe de o parte de modul în care FAP conlucreazăcu celelalte elemente din structura sistemuluide depoluare (DOC, NO X-TRAP, EGR,etc.) iar pe de altă parte de modul de amplasareal acestuia de-a lungul tronsonului de evacuare.În acest context soluţiile constructive adoptatepentru FAP impun cercetări de anvergură care vizeazăminimizarea căderilor de presiune (contrapresiunii)şi modalitatea de regenerare. Nu în ultimulrând soluţia optimă trebuie selectată şi dupăcriteriul costurilor de producţie şi de întreţinere.BIBLIOGRAFIE[1] Plint, J., Martyr, T., Engine testing, Theory &Practice, SAE, Casebound, 2007.[2] Khair, M., Majewski, A., Diesel emissionsand their control, SAE, Hardbound,2006[3] Busoi, A., Ivan Fl., Dumitru, C., Experimentalresearch concerning the validation of a PAFconstructive variant for a C.I.E. meant for lightdrive, Scientific buletin, Faculty of Mechanicsand Technology Automotive, 2010.[4] Busoi, A., Ivan Fl., Dumitru, C. Research onthe exhaust gases backpressure effect regarding thefilling and the dynamic performances of the sparkignition engines, CONAT 2010 – Braşov.[5] www.dcl-inc.com[6] www.avl.com

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Depozitele intermediare – opţiune în logistica modernă. Studiu de cazIntermediate Warehouses – Logistics Solution. A Case StudyCristina MANEACatholic University of Louvain,BelgiaABSTRACTThe main focus of the paper is the use of regionalwarehouses in the architecture of distributionnetworks. It proposes an algorithm for optimalwarehouses location and it discusses in what conditionsit is a better logistic solution than directdistribution.In the first section, the paper reviews the notionof regional warehouses, the role they play in a distributionnetwork and the structure of distributionarchitectures using them. The second sectiontackles the problem of optimal location for theintermediate warehouses by proposing a way ofmodeling this logistic problem and an algorithmto solve it.The operational nature of the findings is testedin the following section of the paper in an empiricalstudy on a Romanian food company witha country wide distribution network, a Just inTime organization of flows and whose productionplant is located in the suburbs of Bucharest. Thealgorithm proposed in the second section helpsfinding the optimal location for the intermediatewarehouses in each distribution area: Muntenia,Transilvania, Moldova, Dobrogea and SouthRegion (with Bucharest). The conclusions outlinethe benefits of using regional platforms in thelivrareretailersFig. 1. Arhitectura unei reţele de distribuţie cuplatforme regionale logistice (depozite)case of this company instead ofdirect distribution.The paper concludes explainingin what conditions using intermediateplatforms is better thatdirect distribution.Keywords: logistics, distributionnetwork, logistic platform,warehouses location, cost optimization.IntroducereCompaniile româneşti de transportse confruntă în prezentcu noi provocări pentru a facefaţă concurenţei internaţionale.Acest studiu analizează oportunitateaimplementării depozitelor intermediare dedistribuţie în condiţiile constrângerilor economicelegate de minimizarea costurilor activităţii detransport.Alternativa depozitelorintermediareÎn România transportul rutier este mijlocul celmai frecvent utilizat pentru asigurarea circulaţieibunurilor economice. Soluţia clasică pentrutransportul mărfurilor este livrarea directă de launitatea de producţie către fiecare comerciant cuamănuntul (retailer). În anumite condiţii (ce vor fidiscutate în cele ce urmează) utilizarea depozitelorintermediare (fig.1) poate duce la o reduceresubstanţială a costurilor de transport. Aceastăsoluţie asigură distribuţia bunurilor economicegrupat, cu mijloace de transport marfă de marecapacitate, la un preţ unitar scăzut pe kilometru.De la platformele regionale către comercianţii cuamănuntul, transportul este operat cu autovehiculerutiere de capacitate mai mică, soluţie ce oferămai multă flexibilitate în preluarea mărfurilor cătredestinatar. În zilele noastre, tot mai multe companiialeg soluţia gestionării fluxurilor de producţie– circulaţie – distribuţie – transport în variantaJust in Time promovând un management integrata cărui prioritate absolută o reprezintă reducereastocurilor. Prin urmare, acest sistem cere un fluxrapid de mărfuri şi este aplicat cu scopul de a reducecât mai mult posibil numărul unităţilor detransport imobilizate în depozite. Implementareaplatformelor logistice intermediare răspunde cerinţelorde flexibilitate şi minimizare a stocurilorşi de aceea a devenit o soluţie logistică din ce în cemai utilizată.Există astăzi milioane de platforme logistice în întreagalume care sunt accesate în tranzit de mărfuriFig. 2. Componentele costului de distribuţie intr-un sector încazul implementării unui depozit intermediaravând ca destinaţie multiple locaţii, adevărate „plăciturnante” în gestionarea fluxurilor de transportsau în asamblarea produselor finale din componenteprovenind din diverse locaţii. Funcţiileplatformelor logistice intermediare pot fi diverse.Acest studiu analizează numai funcţia lor de stocareconsiderându-le drept depozite regionale.Una dintre problemele cheie ale implementăriiunei arhitecturi de distribuţie folosind depoziteleregionale este alegerea locaţiei optime a acestora.Există mai multe obiective strategice ce pot fi luateîn considerare atunci când se abordează aceastăproblematică, dintre care amintim: minimizareacosturilor şi duratei de transport, flexibilitatea şisecuritatea transportului, proximitatea de „clienţiicheie”.Astăzi există diferite programe informatice carepot indica locaţia potrivită în funcţie de diverşiparametri, de la cele specializate pe probleme detransport până la cele de management integratcum ar fi APS (Sistem Avansat de Planificare) sauERP (Enterprise Resource Planning).Scopul secţiunii următoare este de a da o soluţiesimplă şi intuitivă pentru a identifica locaţia optimăa depozitelor intermediare în cadrul unei reţelede distribuţie pe baza unei modelări matematicea acestei probleme de distribuţie şi avansării unuialgoritm pentru soluţionarea acesteia.Locaţia optimă a depozitelorIpotezESe presupune că întreaga producţie se realizeazăîntr-o singură unitate de producţie de la care mărfurilesunt transportate către comercianţii cu amănuntulîn mai multe sectoare de distribuţie (sectorulpoate însemna o ţară, un oraş sau o regiunegeografică; este înţeles ca o zonă de concentrare acererii).Algoritmul este rulat folosind date statistice19

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>privind situaţia vânzărilor anterioare şi presupunecă tranzacţiile viitoare respectă, în cadrul unuisector, aceeaşi repartizare între comercianţii cuamănuntul.ObiectivIdentificarea locaţiei corespunzătoare a depozituluiregional pentru fiecare sector în scopul dea optimiza fluxurile de distribuţie. Optimizareafluxurilor de distribuţie este percepută în cazul defaţă drept o minimizare a costului de transport.Algoritmul este aplicat separat pentru fiecare sectorîn parte.Algoritm generalMinimizarea costului de transport presupune minimizareacomponentelor sale, i.e. minimizareasumei formate din :a) costul total de transport al cantităţii totale demărfuri destinate retailer-ilor din sector de la unitateade producţie la depozitul regional şib) costul de transport al mărfii corespunzătoarede la depozitul intermediar către fiecare retailerdin sector.Transportul de la producător la depozitul regionaleste operat cu camioane de mare capacitate, iar dela depozitele regionale către fiecare retailer cu autovehiculerutiere de capacitate redusă, adaptatăcererii locale şi restricţiilor privind utilizarea câtmai completă a capacităţii de încărcare.Costul total de transport = Cost (Unitatea de producţie Depozit intermediar) + Cost (Depozitintermediar Depozitul fiecărui Retailer)Costul transportului de la unitatea de producţie ladepozitul intermediar este o funcţie dependentăde numărul de kilometri, de numărul de camioanede mare capacitate de care este nevoie pentru atransporta cantitatea totală de mărfuri a sectoruluişi de costul pe kilometru pentru operarea unui astfelde camion.Costul de transport de la Unitatea de producţie(Unit.Prod) Depozite intermed. = (Nr. km Unit.Prod. Depozite intermed.) x (Nr. de camioanemari necesare pentru cantitatea totală de mărfuridin sector) x (Costul de transport per km pentru uncamion de capacitate mare)Costul de transport de la depozitul intermediarla fiecare retailer din sectorul analizat este dat desuma costurilor de transport a cantităţilor cătrefiecare comerciant cu amănuntul din regiune.Fiecare componentă a acestor costuri depinde dedistanţa dintre depozitul intermediar şi retailer, denumărul de autovehicule rutiere de capacităţi detransport mai mici necesare pentru a transportamarfa către retailer şi de costul pe kilometru pentruoperarea unui vehicul de transport de mai micidimensiuni.Costul Transportului Depozit intermediarRetailer = Σ [(Nr.km Depozitintermediar→Retailer) x (Nr.Camioane de capacitatede transport mică) x (Costul / km pentru camioanelecu capacitate mică de transport)]20Oraşul 1 Oraşul 2 Oraşul 3 Oraşul 4Oraşul 1Oraşul 2Oraşul 3Oraşul 4TOTALAşadar, problema minimizării acestor costuri totalede transport se poate aborda ca o minimizare asumei celor două componente de cost:MIN Cost de TransportóMIN [(Cost Transp. Unit.Prod. DepozitIntermed.) + (Cost Depozit Intermed Retailer)]ó(Nr. km Unit.Prod. DepozitIntermed.) x (Nr. Camioane cu capacitatede transport mare) x (Cost / kmCamioane cu capacitate de transportmare)(Cost MIN)+∑ (Nr. km Depozit Intermed. Retailer i) x (Nr. Camioane cu capacitatede transport mică pentru a transportamarfa necesară către retailer-uli) x (Cost / km Camioane cu capacitatede transport mică)Fig. 3. Arhitectura fişieruluiOraşele în care comercianţii cu amănuntuldintr-un sector (retailer-ii) îşidesfăşoară activitatea. Locaţia depozituluiintermediar va fi aleasă într-unuldintre aceste oraşe.unde:Nr. Camioane cu capacitate mare ce transportă marfade la Unitatea de producţie la Depozitele intermediare= (Volumul total de marfă din sector [m 3 ]) /(Capacitatea utilă de transport a camioanelor desarcină mare)şiNr. Camioane cu capacitate mică ce transportă marfade la Depozitele intermediare la Retailer i= (Volumulde marfă necesar a fi transportat către Retailer-uli [m3 ]) / (Capacitatea utilă de transport a camioanelorde sarcină mică).Se poate identifica astfel, în fiecare sector, locaţia încare, prin amplasarea unui depozit regional intermediar,costul transportului este minim. Intuitiv,alegerea optimă a locaţiei va „rezolva” compromisuldintre „distanţe şi cantităţi”.Pentru a facilita analiza rapidă se utilizează tabeleinformatice (în exemplul de faţă Microsoft Office -Excel). Se propune o arhitectură originală pentruo facilă manipulare, utilizare şi vizualizare a datelorde intrare şi a rezultatelor.Se porneşte de la realizarea unui tabel de tipul celuidin figura 3 cu locaţiile oraşelor în care sunt situaţiretailer-ii, dispuse pe linia şi coloana întâi.Apoi, pentru fiecare coloană, se vor introduce distanţele(fig.4) dintre cele două oraşe. Spre exemplu,unde Oraşul 1 din prima coloană şi Oraşul 2din al doilea rând se regăsesc în corespondenţă seva introduce distanţa în [km] dintre acestea.De-a lungul diagonalei principale acolo undeOraşul iîntâlneşte Oraşul i, se va introduce în locde cifra zero (care ar fi distanţa reală între Oraşul işi Oraşul ) distanţa dintre unitatea de producţie şiiOraşul i.În continuare, pentru fiecare coloană, însumândnumărul de kilometri (în rândul ce reprezintă sumele)se va obţine distanţa totală ce trebuie să fieacoperită de transportator de la sediul de producţiepână retailer-ii din sector dacă platforma intermediarăar fi plasată în oraşul indicat de capul decoloană corespunzător al tabelului.Acest algoritm poate fi uşor înţeles dacă se urmăreşteşi reprezentarea grafică din figura 2. Spreexemplu, pentru prima coloană (fig.4) unde capulde coloană este „Oraşul1” se analizează cazulpentru care „Oraşul 1” este locaţia geografică prezumptivăa depozitului regional: în prima celulă(ce aparţine diagonalei principale) se va introducedistanţa dintre unitatea de producţie şi Oraşul 1(adică distanţa dintre locaţia de producţie şi presupusalocalizare a platformei logistice regionale)şi apoi, în al doilea rând distanţa dintre Oraşul 1 şiOraşul 2 (adică dintre presupusa locaţie a platformeilogistice şi retailer-ii din Oraşul 2) şi apoi dintreOraşul 1 şi 3 şi aşa mai departe. Însumând acestedistanţe se va obţine numărul total de kilometrice trebuie parcurşi în sector dacă depozitului intermediareste situat în zona Oraşului 1. Realizândacelaşi algoritm de calcul pentru fiecare coloană sepoate determina distanţa totală necesar a fi acoperităde transportator pentru fiecare variantă deamplasare a locaţiei depozitului intermediar).Comparând numărul total de kilometri pentru fiecarecaz se poate identifica locaţia ce minimizeazădistanţa totală necesar a fi acoperită de transportator.După cum se poate observa, analiza se face pecoloană, ceea ce înseamnă că în fiecare coloanăvom face o simulare presupunând că platformăregională este situată în oraşul înscris „în capul decoloană” al tabelului.Comparaţia se face pe linia totalurilor (ultima liniede jos) pentru fiecare coloană şi rezultatul poate ficu uşurinţă vizualizat. Cu toate acestea, după cums-a arătat în (fig.1), costul de transport depinde de

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Oraş 1Distanţa totală de transport [km] dacă platforma logistică regionalăeste plasată în zona oraşului 1Oraş 1 Cost Oraş 1 [lei] Oraş 2 Oraş 3 Oraş 4Nr.Km Unit.Prod.-> Oraş 1Oraş 1 Oraş 2 Oraş 3 Oraş 4Oraşul 1 Nr. Km Unit.Prod. -> Oraşul 1Oraşul 2 Nr. Km Oraşul 1->2Oraşul 3 Nr. Km Oraşul 1->3Oraşul 4 Nr. Km Oraşul 1->4TOTAL= Total Nr. Km de la Unitatea de producţie-> la comercianţii cu amănuntul – retailer-iFig. 4. Introducerea variabilelor de distanţa dintre locaţiileîntre care se realizează activitatea de transport(Nr. Km Unit.Prod.->Oraş 1)x (Nr Camioane mari necesarepentru a transporta întreaga cantitatede bunuri cerute într-o ariegeografică - sector)x (Cost/Km pt. camioanelemari)Oraş 2 Nr. Km Oraş 1-> Oraş 2 Nr. Km Oraş 1- Oraş 2 xNr. Camioane mici necesareprentru transportul cantităţii necesarezonei Oraşului 2x Cost /Km pentru camioanelemiciOraş 3 Nr. Km Oraş 1-> Oraş 3 Nr. Km Oraş 1- Oraş 3 xNr. Camioane mici necesare pentrutransportul cantităţii necesarezonei Oraşului 3x Cost /Km pentru camioanelemiciOraş 4 Nr. Km Oraş 1-> Oraş 4 Nr. Km Oraş 1- Oraş 4 xNr Camioane mici necesare printrutransportul cantităţii necesarezonei Oraşului 4x Cost /Km pentru camioanelemiciTOTAL Nr. Total Km = Cost total de transport dacăplatforma logistică regionalăeste amplasată în arealulOraşului 1Fig. 5. Calculul costurilor anuale de transport pentru fiecare posibilă amplasarea platformei logistice intermediaredistanţele ce trebuie parcurse dar şi de cantităţilece trebuie să fie transportate. Prin împărţirea cantităţilorde transportat astfel încât capacitatea efectivăde transport a autocamioanelor utilizate să fiecât mai ridicată, şi utilizarea raţională a tipurilor devehicule cu sarcini adaptate de transport (camioanede mare capacitate până la depozitul regional,şi cele de capacitate mică de la depozit până la comercianţiilocali cu amănuntul), se poate obţinenumărul şi tipul necesar de mijloace rutiere de distribuţie.Pentru sumele minimizate prin algoritmiiprezentaţi la începutul acestei secţiuni (ecuaţia 1 şifigura 1), se poate calcula costul de transport (aşacum se evidenţiază în figura 5) prin înmulţireanumărului de kilometri parcurşi cu numărul demijloace de transport şi cu costul corespunzătorpe kilometru.Pentru a realiza această iteraţie se va insera lângăfiecare coloană a tabelului utilizată pentru calculareadistanţelor (fig.4), o coloană suplimentarăunde se vor calcula costurile de transport. Pentruaceastă operaţiune trebuie reţinut că, pe de o parte,analiza se face pe coloane respectând aceeaşilogică pe care am utilizat-o pentru a calcula distanţeleşi, pe de altă parte, că în celulele de lângădiagonala principală trebuie introduse costurile detransport de la unitatea de producţie la platformaintermediară a cantităţii totale de bunuri destinatesectorului în ipoteza în care depozitul intermediarse află în oraşul indicat de „capul de coloana” (ca înexemplul din figura 6 pentru Oraşul 1).Este evident că variabila cost pe kilometru pentruvehiculele cu sarcină de transport mare sau micătrebuie anterior calculată şi de aceea ea va intra înanaliză ca şi o constantă. Pentru a evidenţia numărulşi capacitatea vehiculelor de transport estenecesar a fi construit un tabel de analiză asemănătorcelui prezentat în figura 6 iar rezultatele trebuieinserate în algoritmul de analiză conform exemplificăriidin figura 5.În cele din urmă, printr-o analiză finală a tabelului(din fig.5) decizia privind locaţia optimăa depozitului intermediar (care aduce cu sineminimizarea costurilor de transport în regiune)poate fi făcută alegând oraşul din header-ultabelului, căruia îi corespunde costul de transportcu valoarea minimă.După cum se poate observa algoritmul este uşorde pus în aplicare, iar structura acestuia oferă posibilitateade calcul a costurilor de distribuţie. Astfel,acesta poate fi comparat cu costul de distribuţiedirectă şi în final se poate lua o decizie privindreţeaua de distribuţie (cu platforme intermediaresau directă) ce induce costuri minime.STUDIU DE Caz AL unei COMPANIIROMÂNeşti cu reţeade distribuţie la nivel naţionalS * Foods este o companie românească ce desfăşoarăo activitate de producţie în ramura produseloralimentare. Unitatea de producţie este amplasatăîn Bucureşti, iar distribuţia produselor se realizeazăpe tot teritoriul României.Compania are o funcţie de distribuţie internalizatăşi reţeaua sa de distribuţie este împărţită încinci sectoare (pe zonele de concentrare ale cererii):Banat, Transilvania, Moldova, Dobrogea şiRegiunea de Sud cu Bucureşti. În prezent, companiaare o reţea de distribuţie cu platforme intermediareîn toate sectoarele, cu excepţia Regiunii Sud (cuBucureşti), caz în care s-a optat pentru o distribuţiedirectă. Platformele logistice intermediare sunt laTimişoara (pentru regiunea Banat), la Cluj (pentruregiunea Transilvania), la Bacău (pentru regiuneaMoldova) şi în Constanţa (pentru regiuneaDobrogea).Pornind de la repartizarea existentă a punctelor dedistribuţie definite de către companie în cele cincisectoare, se încearcă, în primul rând, ca aplicaţie aalgoritmului ce face obiectul acestui studiu, determinarealocaţiei optime pentru relocarea depozi-21

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>telor intermediare din fiecare regiune, în scopulde a minimiza costurile de distribuţie. În al doilearând, prin compararea costurilor în cazul utilizăriidepozitelor intermediare şi în cazul distribuţiei directese concluzionează asupra arhitecturii optimede transport în cazul acestei companii.Produsele sunt transportate în „cutii standard”dispuse pe europaleţi. O unitate de transport aredimensiunile standard (Eurobox) de 0,850 m x1,240 m x 0,970 m, şi volumul de 1 m 3 . Vehiculelede transport de capacitate mare care au fost aleseau o capacitate de 84 m 3 şi cele mici de 42 m 3 saude 20 m 3 . Algoritmul este construit pe baza datelorpuse la dispoziţie de firmă privind cantităţilede mărfuri vândute în 2008-2009 de către companieîn fiecare oraş din cele cinci sectoare. Deoareceaceastă companie lucrează în regim „Just in Time”(JIT), reducerea stocurilor a fost principalul deziderat.Prin urmare, în algoritmul general prezentat22Depozite localeOraş 1Oraş 2Oraş 3Oraş 4Cantitatea totală pesectorSectorCantitatea ce trebuie transportatăspre fiecare destinaţie[numărul de unităţi standardde transport plasatepe euro-box-paleţi]Cantitatea necesar a fi transportată înOraşul 1Cantitatea necesar a fi transportată înOraşul 2Cantitatea necesar a fi transportată înOraşul 3Cantitatea necesar a fi transportată înOraşul 4= Cantitatea totală necesar a fi transportatăîntr-un sectorLocaţia depozitelorintermediare(după utilizarea algoritmului)în secţiunea trei în locul cantităţilor anuale suntutilizate cantităţile medii distribuite zilnic cătrefiecare punct de vânzare .Tabelul 1 prezintă rezultatele obţinute în urmaaplicării algoritmului prezentat în secţiunea anterioarăpe baza datelor disponibile ale companiei.Analiza făcută evidenţiază că prin împărţireaRegiunii de Sud (care este relativ mai mare decâtcelelalte) şi prin plasarea unui nou depozit intermediarîn fiecare zonă astfel creată în locul distribuţieidirecte, cum este cazul în prezent, costul detransport poate fi, în continuare, redus. O observaţieimportantă este că locul de amplasare a platformelorlogistice intermediare determinat pebaza vânzărilor anterioare este optim atâta timpcât repartizarea vânzărilor în cadrul fiecărui sectorrămâne aceeaşi de la un an la altul. Această ipotezăeste uşor verificabilă întrucât repartizarea produselorîntre punctele de vânzare în cadrul unui1 BANAT Caraş-Severin Timişoara2 TRANSILVANIA Mureş ClujNr. de camioane necesare pentrufiecare oraşNr. Camioane cu capac. de încărcareredusă necesare pentru a transportacantitatea de marfă aferentă zoneioraşului 1Nr. Camioane cu capac. de încărcareredusă necesare pentru a transportacantitatea de marfă aferentă zoneioraşului 2Nr. Camioane cu capac. de încărcareredusă necesare pentru a transportacantitatea de marfă aferentă zoneioraşului 3Nr. Camioane cu capac. de încărcareredusă necesare pentru a transportacantitatea de marfă aferentă zoneioraşului 4Nr. de camioane cu capac. de transportmare necesare a transportaîntreaga cantitate cerută pe o zonă(sector)Fig. 6 Tabel de repartiţie a cantităţilor între oraşele (retailer-ii) unui sectorLocaţia iniţială a depozitelorintermediare3 REGIUNEA de SUD a ţării şizona BUCUREŞTIRegiunea Z1PloieştiDistribuţie directăRegiunea Z2SloboziaRegiunea Z3Buzău4 MOLDOVA Bacău Bacău5 DOBROGEA Constanţa ConstanţaTabelul 1 – Locaţia depozitelor intermediare regionale în fiecare sector(corespunzător algoritmului din secţiunea precedentă)sector este direct influenţată de caracteristicilepopulaţiei (cum ar fi, de exemplu, numărul populaţieisau puterea de cumpărare a locuitorilor),variabile inelastice pe termen scurt şi mediu.ALEGEREA OPTIMă DINTREdistribuţiA CU Depoziteintermediare ŞI distribuţiAdirectăRezultatele obţinute în acest studiu de caz au subliniateficienţa relativă a unei arhitecturi de distribuţiecu depozite intermediare comparativ cudistribuţia directă. Analizând rezultatele, se poateconcluziona că eficienţa relativă a utilizării depozitelorintermediare pentru minimizarea costurilorde transport este mare atâta timp cât cantitatea cetrebuie distribuită în fiecare oraş dintr-un sectorgeografic nu permite abordarea transportului directcu camioane de mare capacitate la o rată deîncărcare ridicată. În schimb, în ​cazul în care marface trebuie să fie transportată într-un anumit oraşeste într-o cantitate suficient de mare astfel încâtsă fie distribuită cu camioane mari încărcate la capacitatemaximă (sau există posibilitatea să se aşteptepână la încărcarea maximă a unui camion demare capacitate), distribuţia directă poate deveniopţiunea optimă.CONCLUZIIAstăzi companiile trebuie să aibă ca deziderat optimizareaşi planificarea resurselor lor în scopul dea obţine competitivitate pe pieţele mondiale. Înacest context, optimizarea transportului de mărfuria devenit o necesitate. Algoritmul propus înaceastă lucrare permite luarea deciziei optime înceea ce priveşte arhitectura reţelei de distribuţie înscopul minimizării costurilor de transport.Companiile româneşti trebuie să ţină pasul cutransformările apărute în filosofia operării lanţurilorlogistice în contextul globalizării. De aceea,pentru a creiona o strategie este nevoie de competentestudii de fezabilitate a modalităţilor de gestionareoptimă a resurselor. Integrarea europeanăoferă oportunităţi deosebite, dar şi o concurenţăacerbă pe plan naţional şi european cu societăţilestrăine.BIBLIOGRAFIE:[1] MANEA C., Variables stratégiques dansl’emplacement des plateformes intermédiaires logistiques,Bachelor’s Degree Thesis, EconomicsStudies Bucharest, 2009[2] MANEA A. T., MANEA L.C., Utilajede transport rutier în zona portuară, EdituraMatrixRom Bucureşti, 2004, ISBN 973-685-704-2.[3] SERRE, G., L’entrepôt dans la chaîne logistiqued’un industriel de grande consommation,CGPC presentation, 2002.

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Sesiune anuală de comunicări ştiinţifice „IMT Oradea – 2011”Annual Session of Scientific Papers „IMT Oradea – 2011”Manifestarea ştiinţifică are caracterinternaţional şi se adresează tuturoringinerilor şi specialiştilor interesaţide domeniile <strong>ingineria</strong> autovehiculelor, ingineriemecanică, inginerie industrială, mecatronică şi inginerieeconomică.Pagina web a manifestării este:http://imtuoradea.ro/conf/Revista „Annals of the Oradea University. Fascicleof management and technological engineering”, issn1583 – 0691, publică lucrările de la această conferinţăşi este o publicaţie ştiinţifică inginerească aFacultăţii de Inginerie Managerială şi Tehnologicădin cadrul Universităţii din Oradea. Primul săunumăr a apărut în anul 1991, iar anul acesta aaniversat 20 de ani. Între ani 2004-2007, revistaa fost acreditată CNCSIS în clasa „Clasa B”, iardin anul 2007 şi până în prezent este acreditatăCNCSIS în „Clasa B+”.În anul 2011, manifestarea s-a desfăşurat sub patronajul:SIAR – Society of Automotive Engineersof Romania, General Association of Romanian Engineers– Branch Bihor (AGIR), (ANCS) – NationalAuthority for Scientific Research – Grant 2011,Reasearch Center „Productica IMT – Oradea”,Reasearch Center in Mechanical Engineering andAutomotive „IMA” Oradea şi Romanian Associationfor Non Conventional Technologies-BranchBihor (ARTN)Tematici principale<strong>Ingineria</strong> autovehiculelor şi transporturilor:Soluţii noi pentru autovehicule rutiere, Autovehiculeleşi mediul, Sisteme avansate de transport şi traficrutier, Metode avansate de fabricaţie pentru autovehiculerutiere, Materiale noi, logistică şi tehnologiinoi de fabricaţie pentru autovehicule rutiere.Mecanică: Mecanică, Rezistenţa materialelor,Vibraţii mecanice, Metode numerice, Matematiciaplicate, Maşini şi echipamente.Mecatronică: Roboţi industriali, Mecanisme, Organede maşini, Mecanică fină, Tribologie, Senzori,A.I., Sisteme pneumatice şi hidraulice.Tehnologia construcţiei de maşini: TehniciCAD/CAM, Sisteme flexibile şi integrate, Materiale,Tehnologii neconvenţionale, Tehnologii CNC.Management şi inginerie economică: Managementulsistemelor de producţie, Resurse umane,Marketing, <strong>Ingineria</strong> calităţii, Logistică industrialăşi planificarea materialelor, Managementul riscului,Managementul cunoaşterii.Numărul total de lucrări publicate: 245Lucrări în plen1. Matúš Duňa, Marek Miško, High precision gearboxesby SPINEA, SPINEA s.r.o. COMPANY,Prešov, Slovakia.2. Ciolofan Constantin , Sistem integrat de programeCAD/CAM/CAE/PLM de ultima generaţie,INAS S.A. România.3. Gheorghe Florea, Sistemul VERSAROLL – aplicatla liniile de asamblare a caroseriilor de automobile,COMAU România.4. Ioan Lucaciu, Mircea Burca, RESEARCH ONTHE DEVELOPMENT OF HETEROGENEO-US MATERIALS WELDING TECHNOLOGY,University of Oradea.5. Florin Blaga, Iulian Stănăşel, Băban Călin,Băban Marius – Dezvoltarea competenţelor de inginerieconcurentă, University of Oradea.Anul viitor în perioada 31 mai – 1 iunie2012 va avea loc manifestarea „IMT-Oradea2012”, ediţia 21, sub coordonarea Facultăţiide Inginerie Managerială şi Tehnologică, înBăile Felix, Hotel Termal. În cadrul conferinţeise vor organiza aceleaşi secţiuni tematiceca la ediţia precedentă.Imagini cu locul şi modul de desfăşurare a sesiunii de comunicări ştiinţifice.23

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Laboratorul de certificare a performanţelor amplificatoarelor electrohidrauliceUniversitatea „Politehnica“ BucureştiLaborator acreditat de RENAR LI 821/2009 Certificat SR EN ISO 9001:2008bUniversity Research Laboratoressecretariat@fluid-power.pub.rohttp://www.fluid-power.pub.ro/Destinaţie: certificareaperformanţelor statice şidinamice ale servovalvelorelectro-hidraulice, distribuitoarelorproporţionale,supapelor proporţionale;încercarea statică şi dinamicăa servomecanismelor electro-hidraulicede mare viteză ale simulatoarelor de solicităridinamice, servodirecţiilor adaptive ale autovehiculelorrutiere, amortizoarelor hidraulice, sistemelorABS, ESP, injectoarelor electromagneticeşi piezoceramice etc.Colaborări permanente:– Platforma de Autovehicule Rutiere din UPB;– Renault Technologie Roumanie;– Institutul de Hidraulică şi Pneumatică INOE2000;– Hidroelectrica SA, Termoelectrica SA,Rompetrol;– Parker Hannifin Romania, CEROB, HidraulicaBrașov, HESPER SA, BOSCH-REXROTH RO;– National Instruments, LMS International,Filiala BV;– ICPE-ACTEL SA, AEROTEH SA, ROMETBUZAU.Director: Prof. dr. ing. Nicolae Vasiliu.Stand pentru încercarea servopompelor electrohidrauliceStand pentru optimizarea chiulaselor electrohidraulice24Stand pentru încercarea servovalvelorStand pentru încercareaservodirecţiilor hidraulice

Cercetarea universitarăUniversity Research<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Proiect HURO/0901/258/2.2.2, „Cercetări privind motoarele cu funcţionare monoregim”Lider de proiect: Universitatea din OradeaDirector de proiect: Conf. dr. Ing. CHIOREANU Nicolae, Universitateadin Oradea. Partener: Szent Istvan University, Gödöllõ, UngariaObiectivul general: Dobândirea de cunoştinţe şi abilităţi privind proiectareaşi fabricarea unor motoare (termice sau electrice) care să funcţionezeîn monoregim.Prezentare generală: Obiectivul proiectului este implementarea în circuitulproductiv a unor noi tipuri de motoare. Noile motoare sunt o premierăabsolută, şi au următoarele caracteristici: funcţionarea în monoregim,întreruperea funcţionării la opriri ocazionale (eliminarea regimului deContor electronic portabil, pentru sondajul traficului rutierEste un aparat original, rezultat în urma unui contract de cercetare, încheiatîn prezent (acronim MOB URBIS, domeniul trafic rutier, condus deprof. Nicolae Filip), patentat şi înregistrat la OSIM.Dispozitivul este destinat efectuării sondajelor de trafic, care până în prezentîn ţară s-a realizat numai manual, de către operatori, necesitând unnumăr mare de persoane angrenate în această activitate.Echipamentul prezentat este brevetat, fiind înregistrat la OSIM cunr. 019017/26.02.2010.Caracteristici tehnice:– dimensiuni : 220x120x65 mm, greutate: 640g– alimentare cu energie: 4 acumulatori AA de 2500 mAh, alimentator dinreţeaua naţională– memorie interna: 1G– autonomie: 36 de oreCercetări privind sudarea materialelor compozite inteligenteutilizate în construcţia automobilelormers în gol). Se estimează obţinerea următoarelor avantaje (în comparaţiecu motoarele termice şi electrice actuale): consum mai mic de energietermică sau electrică, reducerea emisiilor poluante (este mai uşoară optimizareafuncţionării într-un singur regim), construcţie simplă şi fiabilitatemare. De asemenea, motorul monoregim poate prelua, parţial sau în totalitate,funcţiile transmisiei (controlul momentului motor, al turaţiei şi alsensului de rotaţie), inclusiv posibilitatea recuperării energiei de frânare.Noile motoare pot înlocui motoarele actuale utilizate pentru propulsia autovehiculelorsau pentru acţionarea echipamentelor industriale.Contact: nchioreanu@uoradea.ro– direcţii de deplasare memorate: 12– categorii de vehicule: 8– conectivitate: USB– temperatura de funcţionare: -10.. 80 °C (fără condens)Condiţii de exploatare: Contorul electronic portabil pentru trafic rutiereste un echipament electronic portabil dedicat exclusiv efectuării desondaje de trafic. Alimentarea cu energie electrică a contorului de traficrutier se efectuează prin intermediul a patru acumulatori Ni-MH, avândcapacitatea de 2500 mAh.Permite înregistrarea simultan a fluxurilor de autovehicule pe 12 direcţiide deplasare.Interfaţa cu utilizatorul personal, transferul datelor şi alte informaţiiprivind exploatarea contorului pot fi obţinute de la adresa de contact:Nicolae.Filip@arma.utcluj.roAutori: Prof. univ. dr. ing. Gheorghe AMZA, Şef lucrări dr. ing. ZoiaAPOSTOLESCU.Lucrarea cuprinde tehnologia optimă de realizare a stopurilor inteligenteşi a barelor inteligente utilizate în construcţia automobilelor folosindsudarea cu ultrasunete în câmp apropiat. Se face şi o analiză comparativăcalitate/preţ a mai multor procedee de sudare, care pot fi aplicate, rezultândca procedeu optim – sudarea cu ultrasunete. Operaţia de sudare seexecută cu un pistolet de sudare cu ultrasunete de concepţie originală.Contact: amza@camis.pub.ro.Talon de abonamentDoresc să mă abonez la revista Auto Test pe un an(12 apariţii „Auto Test” şi 4 apariţii supliment „<strong>Ingineria</strong><strong>Automobilului</strong>”)Numele ......................................... Prenumele .........................................<strong>Societatea</strong>....................................... Funcţia ..............................................Tel ................................................... Fax: ....................................................E-mail ............................................. Adresa .......................................................................................................... Cod poştal. .....................................Oraşul ............................................. Ţara ...................................................Preţul abonamentului anual pentru România: 42 lei. Plata se facela Banca Română de Dezvoltare (BRD) Sucursala Calderon, contRO78BRDE410SV19834754100.Subscription FormI subscribe to the Auto Test magazine for one year(12 issues of „Auto Test” and 4 issues of it’s supplement„<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>”)Name ............................................ Surname .............................................Society........................................... Position ..............................................Tel .................................................. Fax: .....................................................E-mail ........................................... Adress .......................................................................................................... Postal Code. ......................................City .................................................Country...............................................Yearly subscription price: Europe 30 Euro, Other Countries 40Euro. Payment delivered to Banca Română de Dezvoltare (BRD)Calderon Branch, Account RO38BRDE410SV18417414100(SWIFT BIC: BRDEROBU).25

<strong>Ingineria</strong> <strong>Automobilului</strong>Participarea studenţilor Universităţii din Piteşti la Challenge KART LOW COST,un rezultat al colaborării cu Université de Bourgogne, ISAT de Nevers, FranceStudents AchievementsAdrian CLENCIUniversitatea din PiteştiDepartamentul AutomobileErnest GALINDOUniversité de BourgogneInstitut Supérieur de l’Automobile et des Transp.http://kartlowcost2011.free.fr/Challenge Kart Low-Cost.Ce înseamnă?Dezvoltarea, de-a lungul unui an universitar, aunui kart, al cărui preţ să nu depăşească 2000euro, cu scopul de a participa în luna mai la ocompetiţie sportivă universitară.Acest proiect face apel la competenţele de bazăale unui inginer, dintre care enumerăm:• munca în echipă/organizarea unei echipe astfelîncât să fie respectate termenele,• capacitatea de a selecta soluţii inginereşti,având constrângeri de costuri şi de timp, inventivitate.• Prin urmare, nu este doar o simpla cursă dekarting. Este, în egală măsură, o provocare tehnică,pedagogică şi umană, câştigătorul nefiind,în mod obligatoriu, cel mai rapid.Challenge Kart Low-Cost.Pentru cine?Această competiţie, al cărei obiectiv este dezvoltareaunui karting zis „low-cost” de către echipestudenţeşti pluri-disciplinare, este deschisă oricăreiechipe studenţeşti, preocupată de tehnica<strong>automobilului</strong>.Studenţii se constituie în echipe şi, de-a lungulunui an universitar, urmează etapele de dezvoltarea unui produs, astfel încât, în final, să fie posibilăşi o competiţie sportivă.În 2011, competiţia s-a derulat pe unul din circuitelede karting de la Magny-Cours (F-58), de pelângă marele circuit de Formula 1. Competitoriiau fost: Institut Supérieur de l’Automobile etdes Transports de Nevers din cadrul Universitéde Bourgogne (o echipă) şi Universitatea dinPiteşti (două echipe) – http://www.upitmedia.ro/index.php/unctr/universitatea-din-piteti-lakart-low-cost-challenge.htmlChallenge Kart Low-Cost.Obiective• Învăţarea/exersarea tuturor etapelor de realizarea unui produs (proiectare/concepţie, fabricare.);26• Înţelegerea problemelor ce apar din necesitateade a obţine un produs funcţional optim, carezultat al unui compromis coerent, ce corespundeunui caiet de sarcini precis;• Încurajarea inovaţiei prin impunerea unui regulamenttehnic permisiv, ce lasă o mare libertatede proiectare, permiţând astfel studenţilordezvoltarea şi punerea în practică a ideilor lor;• Realizarea unui proiect/produs respectândconstrângeri de timp şi de bani;• Dezvoltarea spiritului de competiţie între studenţi;• Încurajarea studenţilor de a căuta competenţecomplementare ce permit o deschidere a spiritului,indispensabilă pentru viitoarea viaţă profesională;• Introducerea studenţilor participanţi într-uncadru ce încurajează reflecţia către ce înseamnăcu adevărat meseria de inginer în domeniul <strong>automobilului</strong>şi care permite realizarea de schimburide opinii cu persoane de diferite naţionalităţi,cu scopul de a crea un schimb cultural.În rezumat, obiectivul acestei competiţii estepregătirea viitorilor ingineri pentru gestiuneaunui proiect, prin dezvoltarea spiritului de muncăîn echipă, repartizarea responsabilităţilor,respectarea termenelor şi a bugetului alocat, înfinal, prin dezvoltarea capacităţii de sinteză şi decompromis în raport cu constrângerile impuseprintr-un caiet de sarcini.Challenge Kart Low-Cost.Evaluarea proiectului• Analiza cheltuielilor (≤ 2000 euro);• Analiza designului caroseriei kartului;• Probe dinamice diverse, ce permit evaluareacomportamentului şasiului şi a capacităţii deaccelerare;• Cursă de anduranţă (60 ture) pentru analizafiabilităţii produsului.Challenge Kart Low-Cost.Ediţia 2012Ca urmare a unui acord, în curs de validare, întreRenault România şi Universitatea din Piteşti,ediţia viitoare se va desfăşura pe pistele de încercăriale Renault – Dacia, de la Merişani, Argeş.În 2012, ţinând cont de orientarea actuală aindustriei de automobile, ISAT de Nevers, iniţiatorulacestei competiţii, a decis introducereaunei alte provocări, propulsia electrică, astfel căvor fi două competiţii: una cu karturi propulsatede motoare termice şi o alta, pentru karturi propulsatede motoare electrice.Prin urmare, universităţile româneşti având specializareaAutovehicule Rutiere sunt invitate săparticipe.Detalii suplimentare la adi.clenci@upit.ro

auto test 3