Calculul si fabricarea autovehiculelor

CURS CUNOASTEREA AUTOVEHICULELOR

2. TRANSMISIA AUTOMOBILULUI

●Definiţie ●Părţi componente

▲Definiţie - transmisia automobilului are rolul de a transmite momentul

motor la roţile motoare, modificându-i, în acelaşi timp, si valoarea in funcţie de mărimea rezistenţelor la înaintare.

▲Părţi componente - transmisia automobilului este compusă din:

ambreiaj, cutia de viteze, transmisia longitudinală, transmisia principală, diferenţial, arborii planetari si transmisia finală.

Ambreiajul - este intercalat intre motor si cutia de viteze, în scopul

compensării principalelor dezavantaje ale motorului cu ardere internă ( imposibilitatea pornirii în sarcină şi existenţa unei zone de funcţionare).

Cutia de viteze - are rolul să permită deplasarea automobilului cu o gamă variată de viteze, la o aceeaşi turaţie a arborelui motor, obţinerea unui cuplu mărit de pornire, schimbarea sensului de mers şi oprirea automobilului cu motorul oprit.

Transmisia longitudinală (cardanică) - are rolul de a transmite momentul motor, fără să-l modifice, de la cutia de viteze la transmisia principală in cazul automobilelor organizate după soluţia clasică, precum şi de la cutia de viteze la reductor - distribuitor şi de la acesta la roţile motoare, şi intre punţi, in cazul automobilelor cu mai multe punţi motoare.

Transmisia principala - multiplică şi transmite momentul motor de la arborele longitudinal la diferenţial(cazul automobilelor organizate după soluţia clasică) şi de la arborele secundar al cutiei de viteze la diferenţial (cazul automobilelor organizate după soluţia totul in faţă sau totul in spate).

Diferenţialul - este mecanismul ce permite ca roţile motoare ale aceleiaşi punţi să se rotească cu unghiuri diferite, dând astfel posibilitatea ca la deplasarea automobilului în viraje să parcurgă spaţii de lungimi diferite.

Arborii planetari - servesc la transmiterea momentului motor de la diferenţial la roţile motoare sau la pinioanele conducătoare ale transmisiei finale.

Transmisia finala - amplifică momentul motor transmis roţilor şi, în acelaşi timp, contribuie la micşorarea solicitărilor organelor punţii motoare dispuse înaintea ei.

1


2.1. AMBREIAJUL

• Destinaţie • Clasificare • Parţi componente

▲Destinaţie - serveşte la decuplarea temporară şi cuplarea progresivă a

motorului cu transmisia. Decuplarea si cuplarea motorului de transmisie sunt necesare la pornirea din loc a automobilului şi in timpul mersului pentru schimbarea treptelor cutiei de viteze.

Ambreiajul serveşte în acelaşi timp şi la protejarea la suprasarcini a celorlalte organe ale transmisiei.

Ambreiajul trebuie să îndeplinească o serie de condiţii, şi anume: - să permită decuplarea completă a motorului de transmisie pentru ca schimbarea treptelor să se facă fără şocuri; - să asigure în stare cuplată o îmbinare perfectă între motor si transmisie; - să permită cuplarea suficient de progresivă pentru a evita pornirea bruscă din loc a automobilului; - să necesite la decuplare eforturi reduse din partea conducătorului, etc.

▲Clasificarea ambreiajelor - se face după mai multe criterii: a)După principiul de funcţionare: ambreiaje mecanice( cu fricţiune), hidrodinamice, combinate şi electromagnetice. b) După tipul mecanismului de acţionare: cu acţionare mecanică, hidraulică, pneumatică şi electrică. c) După posibilităţile de utilizare: ambreiaje simple şi ambreiaje duble.

AMBREIAJELE MECANICE

Aceste ambreiaje funcţionează pe baza forţelor de frecare ce apar între două sau mai multe perechi de suprafeţe sub acţiunea unei forţe de apăsare. ▲Părţile componente ale unui ambreiaj mecanic sunt grupate astfel (fig.32):

1. partea conducătoare formata din: volantul 1, discul de presiune 2, arcurile de presiune 3, pârghiile de debreiere 4 şi carcasa 5. 2. partea condusă formată din: discul condus (de fricţiune) 6 cu garniturile de frecare şi arborele primar 7 al cutiei de viteze (arborele ambreiajului). 3. mecanismul de acţionare este format din manşonul cu rulmentul de presiune 8, furca 9, tija 10, arcul de readucere 11 şi pedala 12.

Fig.32: Ambreiaj mecanic

2


OBS: Mecanismele folosite pentru acţionarea ambreiajelor se pot clasifica după principiul de funcţionare în: neautomate (mecanic, hidraulic) sau automate (vacuumatic, electric). Mecanismul de acţionare hidraulică este compus din pompă centrala (rezervor, cilindru şi piston), cilindrul receptor şi conducta de legătură (fig.).

2.2. CUTIA DE VITEZE

• Destinaţie • Clasificare • Parţi componente

▲Destinaţie - a obţine variaţii a vitezei de deplasare atât la mersul înainte

cât şi la mersul înapoi. ▲Clasificarea cutiilor de viteze - se face după mai multe criterii:

a) După modul de variaţie a raportului de transmitere, cutiile de viteze pot fi: cu trepte sau continue (progresive). b) După felul mişcării axei arborilor, cutiile de viteze pot fi: cu axe fixe sau planetare. c) După numărul treptelor de viteze: cu trei trepte, patru, cinci, şase sau chiar mai multe. d) După modul de schimbare a treptelor de viteze, cutiile de viteza pot fi : cu acţionare directă, cu acţionare semiautomată, cu acţionare automata. OBS: La automobile cele mai folosite sunt cutiile de viteze în trepte, cu arbori cu axe fixe, deoarece sunt simple din punct de vedere constructiv şi mult mai ieftine.

▲Părţi componente: CUTIILE DE VITEZE ÎN TREPTE

Acest gen de cutii de viteze se compune din: - mecanismul reductor sau cutia de viteze propriu - zis; - mecanismul de acţionare; - dispozitivul de fixare a treptelor; - dispozitivul de zăvorâre a treptelor.

Mecanismul reductor - constituie partea principală a cutiei de viteze şi serveşte la modificarea raportului de transmitere, în funcţie de variaţia rezistenţelor la înaintarea automobilului. Se compune din doi sau trei arbori pe care sunt montate mai multe perechi de roţi dinţate şi dintr-un carter (fig.33).

3


Fig.33: Cutia de viteze cu trei arbori Verde - arbore primar; Rosu - arbore intermediar; Albastru - arbore secundar; gri- furci; ; mov - manşon; 1,2,3,4,5,R - roţi dinţate. OBS: Cutia de viteze a automobilului dă posibilitatea obţinerii treptei de priză directă atunci când arborele primar se cuplează cu cel secundar cu ajutorul unui manşon (turaţia arborelui secundar este egală cu

turaţia arborelui cotit). În această treaptă, cutia de viteze funcţionează cu zgomot redus şi cu randament ridicat.

Cuplarea treptelor la cutiile de viteze se poate obţine prin: roţi dinţate cu deplasare axială, roţi dinţate permanent angrenate şi mufe de cuplare (sincronizatoare sau dispozitive tip roată liberă). Mecanismul de acţionare a cutiei de viteze - serveşte la cuplarea şi decuplarea perechilor de roţi dinţate cu scopul obţinerii diferitelor trepte. Dispozitivul de fixare a treptelor - menţine cutia de viteze într-o anumita treaptă sau la punctul mort atât timp cât nu intervine conducătorul auto. El exclude posibilitatea autocuplării şi autodecuplării treptelor. Dispozitivul de zăvorâre a treptelor - exclude posibilitatea cuplării simultane.

2.3. TRANSMISIA LONGITUDINALǍ (CARDANICǍ) ●Destinaţie ●Părţi componente

▲Destinaţie - transmiterea momentului motor între doi arbori (cel al cutiei de viteze şi cel al transmisiei, de exemplu) care au axele înclinate sub un anumit unghi.

Mărimea distanţei între cei doi arbori depinde, pe de o parte, de încărcătura automobilului şi rigiditatea suspensiei, iar pe de altă parte, de denivelările drumului care conduc la oscilaţia părţii suspendate.

▲Părţi componente - transmisia longitudinală este compusă din:

articulaţii cardanice, arbori longitudinali, cuplaje de compensare axială şi paliere intermediare.

4


●Articulaţiile cardanice se împart, din punct de vedere constructiv, în: - articulaţii cardanice rigide; - articulaţii cardanice elastice; - articulaţii cardanice deschise; - articulaţii cardanice închise.

Din punct de vedere al vitezei unghiulare obţinute la arborele condus, articulaţiile cardanice pot fi: - asincrone (cu viteză unghiulară variabilă) şi sincrone (cu viteză unghiulară constantă). OBS: La automobile, cele mai răspândite sunt articulaţiile cardanice rigide, asincrone de tip deschis (fig.34). Fig. 34: Articulaţie cardanică rigidă, asincronă de tip deschis 1 - flanşă; 2,11 - furci; 3 - supapă de siguranţă; 4 - garnitură de etanşare; 5 - rulmenţi cu role-ace; 6 - bucşe de oţel; 7 - plăci; 8 - capace; 9 - gresor pentru ungerea canelurilor;10 - butuc; 12 - cruce; 13 - gresor pentru ungerea rulmenţilor; 14 - şuruburi .

●Arborii longitudinali sunt organe ale transmisiei longitudinale care fac legătura între două articulaţii cardanice, având rolul de a transmite la distanţă momentul motor.

●Cuplajul de compensare axială permite ca distanţa dintre articulaţiile cardanice să varieze.

5


PUNTEA DIN SPATE MOTOARE

Are rolul de a transmite momentul motor de la transmisia longitudinală şi forţele verticale de la cadrul (caroseriei) automobilului la roţile motoare. Tot prin intermediul punţii motoare se transmit cadrului (caroseriei) forţele de tracţiune, forţele de frânare şi momentul de frânare care apar în timpul deplasării autovehiculului.

Puntea din spate motoare este compusă din:

transmisia principală, diferenţial, arbori planetari, transmisia finală şi carter.

Din punct de vedere constructiv punţile din spate se împart în: - punţi rigide - se folosesc la autocamioane, autobuze şi autoturisme; - punţi articulate - se folosesc doar la unele tipuri de autoturisme.

2.4 TRANSMISIA PRINCIPALǍ (ANGRENAJUL PRINCIPAL)

●Destinaţie ●Clasificare ●Parţi componente

▲Destinaţie - realizează schimbarea planului mişcării cu 90º, de pe axa longitudinală pe cea transversală, transminţând momentul motor de la cutia de viteze la diferenţial, sau de la arborele longitudinal la diferenţial (asta în funcţie de modul de organizare a automobilelor).

▲Clasificare - transmisiile principale se clasifică după mai multe criterii: 1) După numărul angrenajelor componente se deosebesc: transmisii principale simple (multiplicarea momentului motor se face printr-o pereche de roţi dinţate), şi transmisii principale duble (multiplicarea momentului motor se face prin două perechi de roţi dinţate). În figura 35. sunt reprezentate scheme de transmisii principale simple: a) cu angrenaj conic cu dinţi curbi (sunt cele mai răspândite); b) angrenaj hipoid (este un angrenaj conic cu dinţi curbi dar cu axele coroanei 1 şi pinionului 2 dezaxate). c),d) cu şurub melc - roată melcată - se întâlnesc la unele tipuri de autobuze şi autocamioane. 2) După tipul angrenajelor utilizate, transmisiile principale pot fi: conice, cilindrice şi cu melc.

6


▲Părţi componente:

În schema de mai jos este reprezentat ansamblul transmisia principală - diferenţial. De exemplu la autoturismul ARO transmisia principală este cu o singură treaptă, cu roţi dinţate conice, cu dinţi curbi, şi se compune din pinionul de atac 10 şi coroana 1(vezi fig.).

Fig.36: Ansamblul transmisia principală - diferenţial 1 - coroană; 2 - sateliţi; 3 - carcasă diferenţial; 4 - semilagăre; 5 - siguranţe; 6 - rulmenţi cu role; 7 - pinioane planetare; 8 - piuliţe de reglaj; 9 - ax sateliţi; 10 - pinion de atac; 11,16 - rulmenţi cu role conice; 12, 15 - şaibe de reglaj; 13, 17 -deflectoare de ulei; 14 - arbore pinion; 18 - flanşă; 19 - piuliţă ; 20 - carter.

Pe partea dinspre transmisia longitudinală, arborele 14 este prevăzut cu caneluri, pe care se

montează flanşa 18 ce serveşte la obţinerea legăturii între transmisia longitudinală şi principală.

2.5. DIFERENŢIALUL

●Destinaţie ●Clasificare ●Părţi componente ▲Destinaţie - la deplasarea automobilului în viraj, roata motoare exterioară parcurge un spaţiu mai mare decât roata motoare interioară virajului - deci permit rotirea roţilor motrice cu turaţii diferite. ▲Clasificarea diferenţialelor se face după mai multe criterii: 1) După tipul angrenajelor folosite: - diferenţiale cu roţi dinţate conice; - diferenţiale cu roţi dinţate cilindrice. 2) După principiul de funcţionare: - diferenţiale simple; - diferenţiale blocabile; - diferenţiale autoblocabile. 3) După valoarea momentului transmis la roţile motoare: - diferenţiale simetrice; - diferenţiale asimetrice.

7


4) După locul de dispunere în transmisie: - diferenţiale dispuse între roţile aceleiaşi punţi;

- diferenţiale dispuse între punţile automobilului cu mai multe punţi motoare. ▲Părţi componente:

OBS: La automobile cele mai răspândite sunt diferenţialele simple, simetrice, cu roţi dinţate conice( fig.37) . Fig.37:Construcţia şi schema cinematică a diferenţialului simplu, simetric, cu roţi dinţate conice.

Pe carcasa 7 este fixată coroana 4 a transmisiei principale , iar în carcasă crucea 5 pe care sunt montaţi liber sateliţii 6 şi 10. Aceştia sunt în număr de patru (sau doi)- formând crucea sateliţilor - şi fac legătura cu pinioanele planetare 9 şi 12, montate liber pe arborii planetari 8 şi 1.

Mişcarea de rotaţie se transmite casetei diferenţialului 7, prin transmisia principală, formată din pinionul de atac şi coroana 4. Şaibele 2 şi 3, din oţel moale sau bronz, servesc la micşorarea frecării pinioanelor planetare a sateliţilor cu carcasa.

La deplasarea în linie dreaptă (pe teren drept), sateliţii joacă doar rol de pană, fiind utilizaţi ca piese de legătură pentru a transmite mişcarea de la carcasa diferenţialului la arborii planetari. In acest caz pinioanele planetare vor avea viteze unghiulare egale.În cazul executării virajului pinioanele planetare au nevoie de mişcări diferite, diferenţă ce este sesizată şi preluată de sateliţi - în mod egal - de la una la alta, sateliţii executând în acest caz şi mişcarea de rotaţie în jurul axelor proprii.

OBS: Pentru a se evita patinarea unei roţi, pe un drum cu aderenţă foarte redusă în timp ce a doua se roteşte, la unele tipuri de automobile se folosesc diferenţiale blocabile.

8


2.6 ARBORII PLANETARI

●Destinaţie ●Clasificare

▲Destinaţie - servesc la transmiterea momentului motor de la diferenţial la roţile motoare sau la pinioanele conducătoare ale transmisiei finale.

▲Clasificarea arborilor planetari se face după solicitările la care sunt supuşi:

a) arbori planetari total descărcaţi - sunt solicitaţi numai la torsiune (răsucire); b) arbori planetari semiîncărcaţi - sunt solicitaţi la torsiune şi parţial la

încovoiere.

Tipuri constructive de arbori planetari Pentru a transmite momentul motor de la diferenţial la roţile motoare,

arborii planetari sunt solidarizaţi la rotaţie atât cu pinioanele planetare cât şi cu butucul roţii motoare.

Fig.38:Tipuri constructive de arbori planetari. 1,4- capete canelate; 2- flanşă; 3 - porţiune conică.

În fig.38a. arborele planetar este canelurilor prevăzute la capătul 1, iar

butucul roţii prin flanşa 2. În fig.38 b. arborele planetar se solidarizează la rotaţie cu pinionul planetar tot prin capătul canelat 1, iar cu butucul roţii motoare prin intermediul unei pene ce are un locaş pe porţiunea conică 3.

În fig.38 c. arborele planetar solidarizează atât cu pinionul planetar cat şi cu butucul roţii motoare prin intermediul capetelor canelate 1 şi 4.

9


2.7 TRANSMISIA FINALǍ


▲Destinaţie - reprezintă ultima treaptă de demultiplicare şi se utilizează la automobile la care raportul de transmitere al transmisiei principale, rezultat prin calcul, are o valoare prea mare.

Transmisiile finale se utilizează la unele autobuze şi autocamioane grele. ▲Clasificarea transmisiilor finale se face după mai multe criterii:

a) După numărul treptelor, transmisiile finale pot fi: simple şi duble; b) După locul de amplasare, transmisiile finale pot fi dispuse lângă diferenţial sau lângă roţile motoare; c) După tipul angrenajului, transmisiile finale pot fi: cu roţi dinţate cu arbori cu axe fixe şi planetare. OBS: La automobile se utilizează transmisii finale simple, cu roţi dinţate cu arbori cu axe fixe, plasate lângă roţile motoare. Unele automobile folosesc transmisii finale de tip planetar.

CARTERUL PUNŢII DIN SPATE


▲Destinaţie - transmite sarcina verticală de la cadru la roţi şi, în acelaşi timp, transmite forţele de la roţile motoare la cadrul automobilului sau la caroserie (în cazul când aceasta este autoportantă). Carterul trebuie să asigure o funcţionare corespunzătoare organelor transmisiei în interiorul său.

▲Clasificare - din punct de vedere constructiv, carterele punţii spate pot fi: *demontabile, care pot avea unul sau două plane de demontare (fig.39, a şi b); *nedemontabile (fig.39.c), care se obţin prin turnare, sudare etc. Fig.39: Tipuri constructive de cartere. fig.39a. - carterul punţii spate cu două plane de separaţie(P1 şi P2), unde 1 - carter central; 2 - trompe; 3 - capace conice .fig.39b. - carterul punţii spate cu un plan de separaţie, unde 1 - carter central; 2 - trompe. fig.39c. - carter nedemontabil (este carterul punţii motoare de la autocamioanele ROMAN), unde 1 - grindă

10


de profil I; 2 - partea centrală a carterului.

3. SISTEMUL DE DIRECŢIE

●Destinaţie ●Clasificare ●Părţi componente

▲Destinaţie - sistemul de direcţie serveşte la modificarea direcţiei de deplasare a automobilului.

Condiţiile impuse sistemului de direcţie sunt: - să permită stabilizarea mişcării rectilinii (roţile de direcţie, după ce virajul s-a efectuat, să aibă tendinţa de a reveni în poziţia mersului în linie dreaptă); - efortul necesar pentru manevrarea direcţiei să fie cât mai redus; - randamentul să fie cât mai ridicat; - să aibă o construcţie simplă şi să prezinte o durabilitate cât mai mare; - şocurile provenite din neregularităţile căii să nu fie transmise la volan etc.

În scopul asigurării unei bune ţinute de drum a automobilului, roţile de direcţie se stabilizează (adică capacitatea lor de a-şi menţine direcţia la mersul în linie dreaptă şi de a reveni în această poziţie, după ce au fost bracate sau deviate sub influenţa unor forţe perturbatoare.

În acest scop, roţile de direcţie şi pivoţii roţilor fuzetelor de direcţie prezintă anumite unghiuri în raport cu planul longitudinal şi transversal al automobilului, şi anume: a) Unghiul de înclinare longitudinală a pivotului (sau unghi de fugă) - reprezintă înclinarea longitudinală a pivotului şi se obţine prin înclinarea pivotului în aşa fel încât prelungirea axei lui să întâlnească drumul înaintea punctului de contact al roţii. b) Unghiul de înclinare longitudinală a pivotului care face ca, după bracare, roţile de direcţie să aibă tendinţa de revenire la poziţia de mers în linie dreaptă. c) Unghiul de cădere sau de carosaj - reprezintă unghiul de înclinare a roţii faţă de planul vertical şi care contribuie la stabilizarea direcţiei, împiedicând tendinţa roţilor de a oscila datorită jocului rulmenţilor. d) Unghiul de înclinare transversală (laterală) a pivotului - este unghiul care dă naştere la un moment stabilizator, care acţionează asupra roţilor bracate, numit moment de stabilizare a greutăţii. e) Unghiul de convergenţă sau de închidere a roţilor din faţă - este unghiul de înclinare în plan orizontal a roţii faţă de planul longitudinal al automobilului OBS:1.)Convergenţa roţilor este necesară pentru a compensa tendinţa de rulare divergentă a lor, cauzată de unghiul de cădere. 2.) La automobilele cu puntea motoare în spate, datorită faptului că pivoţii nu sunt aşezaţi în planul roţii, ei sunt deplasaţi spre interior, există tendinţa de rulare divergentă a roţilor.

11


3.) La autoturismele care au puntea motoare în faţă, tendinţa este tocmai inversă, adică roţile caută să închidă în faţă.

▲Clasificarea sistemelor de direcţie - se face după mai multe criterii: a)După locul de dispunere a mecanismului de acţionare a direcţiei:

- sisteme de direcţie pe dreapta; - sisteme de direcţie pe stânga.

b) După tipul mecanismului de acţionare, sistemele de direcţie se clasifică în funcţie de: - raportul de transmitere; - tipul angrenajului; - tipul comenzii (mecanică, mecanică cu servomecanism şi hidraulică); - construcţia trapezului de direcţie (bara transversală de direcţie dintr-o bucată sau din mai multe bucăţi). c) După particularităţile transmisiei direcţiei, clasificarea se face în funcţie de: - poziţia trapezului de direcţie în raport cu puntea din faţă, care poate fi anterior sau posterior; - construcţia trapezului de direcţie, care poate fi cu bară transversală de direcţie dintr-o bucată sau compusă din mai multe părţi. d) După locul unde sunt plasate roţile de direcţie, automobilele pot fi: - cu roţi de direcţie la puntea din faţă; - cu roţi de direcţie la puntea din spate; - cu roţi de direcţie la ambele punţi. NOTǍ: Sistemele de direcţie acţionate mecanic pot fi cu servomecanism hidraulic, pneumatic sau electric.

▲Părţi componente ale sistemului de direcţie sunt prezentate în figura 40 :

1 - volan; 2 - ax; 3 - melc; 4 - sector dinţat; 5 - levier de direcţie; 6 - bara longitudinală de direcţie (comandă); 7 - bară longitudinală de direcţie; 8,14 - leviere; 9,13 - fuzete; 10 - pivot; 11 - braţul fuzetei; 12 - puntea propriu - zisă. OBS: Patrulaterul format din puntea propriu-zisă 12, levierele fuzetelor 8 şi 14 şi bara transversală de direcţie 7 se numeşte trapez de direcţie.

Elementele componente ale sistemului de direcţie se împart în două grupe, în funcţie de destinaţia

lor, şi anume:

12


1.) - mecanismul de acţionare sau comandă a direcţiei, care serveşte la transmiterea mişcării de la volan la levierul de direcţie; 2.) - transmisia direcţiei, cu ajutorul căreia mişcarea este transmisă de la levierul de direcţie la fuzetele roţilor. .

MECANISMUL DE ACŢIONARE A DIRECŢIEI

Acest mecanism se clasifică, în funcţie de elementele prin care se transmite mişcarea de la volan la axul levierului de direcţie, în:

1. Mecanism de acţionare cu melc globoidal şi rolă; 2. Mecanism de acţionare cu pinion şi cremalieră- acest gen de mecanism se

utilizează la autoturismele cu suspensie independentă a roţilor şi bară transversală de direcţie (ex. Dacia 1310 şi OLTCIT).

3. Mecanism de acţionare cu şurub, piuliţă şi sector dinţat (cu bile recirculate).

OBS: La unele autobuze şi autocamioane de mare capacitate şi unele autoturisme de clasă superioară, se utilizează mecanisme de comandă a direcţiei prevăzute cu servomecanisme hidraulice. Acestea reduc forţa necesară pentru manevrarea volanului, contribuind astfel la uşurarea conducerii automobilului şi la amortizarea oscilaţiilor mecanismului de direcţie.

TRANSMISIA DIRECŢIEI

Construcţia transmisiei direcţiei este determinată de tipul constructiv al punţii din faţă şi de locul unde sunt amplasate roţile de direcţie. a) Transmisia direcţiei în cazul unei punţi rigide - la aceasta bara transversală de direcţie este executată dintr-o singură bucată (fig.41). 1 - levier de direcţie (comandă); 2 - bară longitudinală de direcţie; 3 - bară transversală de direcţie; 4 - levierele fuzetelor; 5 - fuzete; 6 - braţul fuzetei; 7 - mecanism de acţionare.

Fig.41: Transmisia direcţiei în cazul unei punti rigide. b) Transmisia direcţiei în cazul unei punţi articulate - se caracterizează prin faptul că bara transversală de direcţie este fracţionată în două sau mai multe părţi,

13


pentru a permite separat, fiecărei roţi, oscilaţii pe verticală (cazul autoturismelor cu suspensie independentă a roţilor din faţă).

În cazul transmisiei direcţiei la mecanismul de acţionare cu pinion şi cremalieră, levierul central, având o mişcare de rotaţie, a fost înlocuit cu o cremalieră, având mişcare de translaţie (fig.42). Fig.42: Transmisia direcţiei la mecanismul de acţionare cu pinion şi cremalieră. 1 - cremalieră; 2 - bare laterale; 3 - braţele fuzetelor. OBS: La unele tipuri de autocamioane şi autobuze de mare capacitate, cât şi la unele autoturisme de clasă superioară, se utilizează mecanisme de comandă a direcţiei prevăzute cu servomecanisme hidraulice. Acestea reduc forţa necesară pentru manevrarea volanului, contribuind astfel la uşurarea conducerii automobilului şi la amortizarea oscilaţiilor mecanismului de direcţie. În funcţie de modul de realizare a servomecanismului, se deosebesc două tipuri de servodirecţii: - la primul tip, servomecanismul este realizat separat de mecanismul de acţionare a direcţiei, el acţionând asupra organelor transmisiei direcţiei. - al doilea tip de servodirecţie are servomecanismul într-un corp comun cu mecanismul de acţionare a direcţiei. Servomecanismul hidraulic se compune în general din: caseta de direcţie (în care se găseşte şi servomecanismul), pompa de înaltă presiune, rezervorul de ulei şi conductele de legătură.

4 SUSPENSIA AUTOMOBILULUI

● Destinaţie ●Clasificare ●Părţi componente

▲Destinaţie - are rolul de a asigura confortabilitatea pasagerilor şi de a proteja încărcătura şi organele componente împotriva şocurilor, trepidaţiilor şi oscilaţiilor dăunătoare, cauzate de neregularităţile drumului.

Suspensia automobilului realizează legătura elastică între cadru sau caroserie şi punţi, sau direct cu roţile automobilului.

▲Clasificarea suspensiilor - se face după mai multe criterii:

- suspensii cu roţi dependente; 1. După tipul punţii: - suspensii cu roţi independente.

- suspensii cu caracteristică elastică lineară; 2. După caracteristica elementelor elastice:

- suspensii cu caracteristica elastică nelineară.

14


▲Părţi componente - suspensia unui automobil cuprinde: elemente

elastice, dispozitive de ghidare, amortizoare şi stabilizatoare. 1. Elementele elastice - servesc pentru micşorarea sarcinii dinamice

rezultate la trecerea roţilor peste neregularităţile drumului. Cele întâlnite la automobile sunt: a) arcurile în foi (fig.52). Fig.52: Arcul în foi. 1 - foaia principală; 2, 3, 4 şi 5 - foi secundare; 6 - bride ce împiedică deplasarea laterală a foilor; 7 - bulon central de strângere a foilor de arc. b) arcurile elicoidale - se utilizează în special la suspensiile independente. c) arcuri bare de torsiune (fig.53) - se utilizează la autoturisme şi la unele autobuze, şi oferă

posibilitatea de reglare a poziţiei suspensiei. 1 - bare de torsiune; 2, 3 - braţe .

d) elemente elastice pneumatice - pot fi tip burduf, tip diafragmă pentru suspensia faţă, tip diafragmă pentru suspensia spate.

Avantajul principal îl constituie faptul că, acest gen de suspensie, permite reglarea automată a nivelului caroseriei faţă de sol, în funcţie de sarcină şi starea drumului. Fig.53: Schema suspensiei cu bare de torsiune dispuse transversal. 2. Dispozitivele de ghidare - transmit componentele longitudinale şi transversale ale forţelor de interacţiune, precum şi momentele acestor forţe, determinând cinematica roţilor faţă de cadru sau caroserie. 3. Amortizoarele - au rolul de a amortiza oscilaţiile caroseriei şi ale roţilor. Pentru amortizarea rapidă a oscilaţiilor, în suspensia automobilelor moderne se montează amortizoare hidraulice.

Amortizoarele pot fi folosite la ambele punţi ale automobilului sau numai la puntea din faţă (soluţie întâlnită mai ales la autocamioane). OBS: La automobile cele mai răspândite amortizoare sunt sub formă telescopică, care pot fi monotubulare sau bitubulare .

15


4 . Stabilizatoarele - au rolul de a reduce înclinările laterale ale autovehiculelor în viraje, fără însă a mări rigiditatea suspensiei.

Elementele stabilizatorului sunt (fig.54): Fig.54: Stabilizator montat la puntea din faţă. 1 - bară în formă de U; 2 - tije; 3 - plăci de sprijin; 4 - arcuri; 5 - bucşe de cauciuc;

Cu ajutorul stabilizatorului se poate reduce înclinarea laterală a caroseriei cu 20…30%, fără a modifica caracteristicile suspensiei.

5. SISTEMUL DE FRÂNARE


▲Destinaţie - sistemul de frânare serveşte la: - reducerea vitezei automobilului până la o valoare dorită sau chiar oprirea

lui; - imobilizarea automobilului în staţionare, pe un drum orizontal sau în

pantă; - menţinerea constantă a vitezei automobilului în cazul coborârii unor pante

lungi. Eficacitatea sistemului de frânare asigură punerea în valoare a

performanţelor de viteză ale automobilului. În practică, eficienţa frânelor se apreciază după distanţa pe care se opreşte un automobil având o anumită viteză. Spaţiul de frânare este influenţat de o serie de factori, ca: viteza de deplasare, condiţiile de drum, tipul frânei propriu - zise, starea pneurilor cât şi timpul de reacţie a conducătorului auto. OBS: Efectul frânării este maxim când roţile sunt frânate până la limita de blocare.

▲Clasificarea sistemelor de frânare - se face după mai multe criterii:

frâne de serviciu (de picior) 1. după posibilităţile de utilizare frâne de parcare (de mână)

frâne montate pe roţi 2.după locul de dispunere a frânelor

frâne montate pe transmisie

frâne cu discuri

16


frâne cu saboţi 3. după construcţia frânelor propriu-zise frâne cu bandă

frâne cu tambur (radiale) frâne cu disc (axiale)

4. după forma piesei care se roteşte frâne combinate

frâne cu acţionare directă frâne cu servoacţiune

5. după mecanismul de acţionare

frâne cu acţiune mixtă ▲Părţi componente Sistemul de frânare se compune din frânele propriu-zise şi

mecanismul de acţionare a frânelor. FRÂNELE PROPRIU-ZISE sunt de tipul:

a) cu tambur şi saboţi interior - sunt simple din punct de vedere constructiv (fig.43) şi sunt foarte răspândite la automobile..

Fig.43: Frâna cu tambur şi saboţi interiori. 1 - roata; 2 - tambur; 3 - saboţi; 4 - puncte de articulaţii a saboţilor; 5 - arc; 6 - camă; 7 - pedală; 8 - pârghie.

La apăsarea pedalei 7, cama 6, prin intermediul pârghiei 8, se roteşte şi apasă saboţii 3 asupra tamburului 2.Astfel, între tamburi şi saboţi apar forţe de frecare ce dau maştere la un moment de frânare (Mf)

care se opune mişcării automobilului. Tipuri uzuale de frâne cu tambur şi saboţi interiori:

1.) frâna simplex, la care saboţii (unul primar - activ şi unul secundar - pasiv) pot fi articulaţi (cazul a şi b din fig.44) sau flotanţi( fig.44 cazul c). OBS: Frână simplex cu saboţi flotanţi se foloseşte la puntea din spate a autoturismului Dacia 1310.

Fig.44: Frâna simplex În figura 44.a): 1,2 - saboţi; 3 - reazeme; 4,5 - excentrice; 6 - tambur . Excentricele 4 şi 5 servesc la reglarea jocului dintre saboţi şi tambur. În figura 44.b) acţionarea saboţilor 1 şi 2 se

17


face prin intermediul camei 4. În cazul figurii 44.c) saboţii 4 şi 5 sunt articulaţi la un punct comun fix 3, prin intermediul a două pârghii articulate oscilante 1 şi 2 (saboţi flotanţi). Capetele saboţilor, în timpul funcţionării apasă pe tamburul 6. 2.) frâna duplex, la care ambii saboţi au câte un dispozitiv de acţionare. 3.) frâna duo-duplex, la care ambii saboţii lucrează cu efect de autoamplificare (ca saboţi primari). 4.) frâna servo (frâna de amplificare), la care saboţii sunt ambii primari, cel posterior fiind acţionat de cel anterior.

Frâna servo este utilizată la unele autoturisme de capacitate cilindrică mare. OBS: În cazul în care saboţii sunt primari numai la mersul înainte, frâna se numeşte uni-servo, iar în cazul în care saboţii sunt primari pentru ambele sensuri de mers, frâna se numeşte duo-servo. b) frâne cu discuri, care la rândul lor se clasifică în : - frâne cu disc de tip deschis (utilizate la autoturisme gen OLTCIT, Dacia 1300); - frâne cu disc de tip închis (utilizate la autobuze şi autocamioane) - au avantajul unei bune protejări împotriva pătrunderii apei şi murdăriei, putând fi uşor ermetizată, şi pot fi cu sau fără efect servo. c) frâne suplimentare (dispozitive de încetinire) - se folosesc la autovehiculele cu masă mare, destinate transportului urban, cu opriri dese, sau circulaţiei pe drumuri de munte - unde trebuie să coboare pante lungi, si au rolul de a permite scăderea gradului de solicitare a frânelor de serviciu.

După principiul de funcţionare, ele pot fi: de motor, electrodinamice şi hidrodinamice.

MECANISMELE DE ACŢIONARE ALE SISTEMULUI DE FRÂNARE

Comanda frânelor se poate face:

- cu acţionare directă, care poate fi mecanică sau hidraulică; - cu servoacţiune, care poate fi pneumatică, electropneumatică etc; - cu acţionare mixtă.

ACTIONAREA MECANICǍ A FRÂNELOR La automobilele actuale, acţionarea mecanic este limitată numai la frânele

de staţionare. Pentru menţinerea frânei în stare acţionată se prevede un sistem de blocare cu clichet (ex. ARO).

ACŢIONAREA HIDRAULUCǍ A FRÂNELOR

Aceasta este cea mai folosită la automobile, datorită avantajelor pe care le prezintă: construcţie simplă, randament ridicat, repartizare uniformă a presiunii pe saboţi etc.

Sistemele de acţionare hidraulică pot fi:

18


- cu un circuit (Dacia 1310) - fig.45; - cu circuit dublu (OLTCIT).

Principiul de funcţionare se bazează pe transmiterea forţei de acţionare, exercita de conducător asupra pedalei, lichidului de frână închis în instalaţia sistemului şi folosirea presiunii dezvoltate în masa lichidului pentru acţionarea cilindrilor de frână.

Fig.45: Schema acţionării hidraulice cu un circuit 1,3,14 - arcuri; 2 - saboţi cu garnituri de etanşare; 4 - pistonaşe; 5,11,8 - conducte; 6 - cilindrii receptori; 7 - pompa centrală; 9 - pistonul pompei; 10- tijă; 12 - rezervorul pompei centrale; 13 - pedală; 15 - limitator de presiune; 16 - discuri; 17 - etriere. La acţionarea hidraulică cu un circuit frânarea se realizează prin acţionarea asupra pedalei 13, care prin elementele pompei centrale 7, creează presiune asupra lichidului - acesta este transmis prin conductele 5 şi 11 la etriere, care prin două plăcuţe cu garnituri de fricţiune frânează discurile 16.

În acelaşi timp, prin supapa de refulare de la pompa centrală 7, lichidul este transmis sub presiune către cilindrii receptori 6. Aceştia , prin cele două pistonaşe 4 acţionează saboţii cu garnituri de fricţiune 2, frânând tamburii.

Acţionarea hidraulică cu circuit dublu - părţile componente ale acţionării hidraulice se regăsesc în fig.46:

Fig.46:Schema acţionării hidraulice cu circuit dublu.

1,2 - pistonaşe ale pompei centrale; 3,4 - compartimente; 5,6 - conducte; 7, 8 - frâne; 9 - cilindru (pompa centrală).

Când ambele circuite sunt în perfectă stare, pistonul 1 împinge lichidul din compartimentul 3 în conducta 5, deplasând, prin intermediul arcului 3 şi pistonul 2 spre dreapta, care trimite lichidul din compartimentul 4, prin conducta 6, la cilindrii de frână.

19


OBS: În cazul unei defecţiuni la unul din cele două circuite, aceasta se observă prin mărirea cursei pedalei.

La acţionarea hidraulică nu este permisă prezenţa aerului în circuit deoarece se reduce eficienţa frânării.

ACŢIONAREA HIDRAULICǍ CU SERVOMECANISM

La automobilele cu greutate mare şi la autoturismele de clasă mijlocie şi

mare, prevăzute cu frâne cu disc, deoarece forţa conducătorului, apăsată pe pedală, nu asigură o frânare suficient de eficace, acţionarea hidraulică este asociată cu un servomecanism. Acesta are rolul de a asigura o creştere suplimentară a presiunii lichidului din conducte.

Cele mai răspândite tipuri de servomecanisme, sunt următoarele: - servomecanismul cu depresiune (vacuumatic), care utilizează energia depresiunii create în colectorul de admisie al M.A.S. sau de la o pompă de vacuum, antrenată de motorul automobilului - se utilizează la autoturismele cu capacitate cilindrică medie şi mare, precum şi la unele autocamioane uşoare. - servomecanismul pneumatic, care utilizează energia aerului comprimat, debitat de un compresor antrenat de motorul automobilului - se utilizează la autobuzele şi autocamioanele prevăzute cu o sursă de aer comprimat, fie pentru frânarea remorcilor, fie pentru deschiderea uşilor etc.

ACŢIONAREA PNEUMATICǍ

Această acţionare foloseşte pentru frânare energia aerului comprimat şi se întrebuinţează la autocamioanele grele, la cele cu remorci, precum şi la autobuze, unde forţa de frânare trebuie să fie mare.

La acţionarea pneumatică forţa conducătorului este numai pentru a comanda intrarea în funcţiune a frânelor şi intensitatea frânării. Sistemele de acţionare pneumatică, în funcţie de numărul de conducte ce servesc la frânarea remorcilor, se clasifică în:

- sistem de frânare cu o conductă; - sistem de frânare cu mai multe conducte - una dintre conducte serveşte la

alimentarea cu aer a rezervorului de pe remorcă, iar celelalte pentru punerea în funcţiune a frânelor remorcii.

ACŢIONAREA PNEUMO-HIDRAULICǍ

Acest tip de acţionare se întâlneşte, în special, pe automobilele destinate tractării de remorci.

Automobilele ROMAN utilizează acest sistem de acţionare, a cărui construcţie depinde de numărul punţilor motoare şi de modul cum se realizează frânarea remorcii, prin una sau două conducte de legătură.

20


Frâna de serviciu (frâna de picior) - este prevăzută cu două circuite independente, ce intră în acţiune simultan, în momentul apăsării pe pedala de frână. Frâna de staţionare (frâna de mână) - este o frână pneumatică, foloseşte aerul comprimat pentru acţionarea mecanismelor de frânare de la roţile punţii din spate, dar şi a mecanismului de frânare al remorcii sau semiremorcii.

Frâna de motor - este comandată printr-o supapă acţionată de picior, ce foloseşte aerul comprimat, pentru obturarea galeriei de evacuare a gazelor printr-o clapetă, blochează admisia combustibilului în motor.

În figura 47. este reprezentată schema de principiu a sistemului de frânare de la autocamionul ROMAN cu o punte motoare.

Fig.47: Schema de principiu a acţionării pneumo - hidraulice utilizate la automobilele ROMAN cu o punte motoare. 1 - compresor; 2 - regulator de presiune; 3 - pompa de lichid antigel; 4 - supapă de siguranţă; 5 - supapă pentru eliminarea apei provenită din condensarea aerului; 6 - robinet distribuitor; 7 - cilindru dublu de frână; 8 - cilindru pneumatic; 9 - cilindru hidraulic; 10- robinet al frânei remorcii;11 - semicuplaj; 12 - robinet al frânei de mână.

●Compresorul - are rolul de a aspira aer din atmosferă sau din galeria de admisie a motorului şi de a refula aerul comprimat către rezervoarele sistemului de frânare. ●Regulatorul de presiune - are rolul de a menţine o presiune prescrisă în sistemul de conducte al sistemului de frânare, pentru orice regim de turaţie al compresorului. ●Aparatul antigel - are rolul de a debita în instalaţia de frână mici cantităţi de lichid cu punct de îngheţare coborât, astfel încât apa provenită din condensare, ca urmare a destinderilor bruşte ale aerului comprimat, să nu îngheţe. ●Robinetul distribuitor - are rolul de a asigura o presiune de acţionare proporţională cu efortul la pedală, respectiv cu cursa unghiulară a pedalei. ●Cilindrii de frână - realizează punerea în mişcare a camei de acţionare a saboţilor. La autocamioanele ROMAN prevăzute cu frână de mână fără tijă, se utilizează cilindrul dublu de frână. OBS: Cilindrii dubli de frână din sistemul de frânare cu comandă pneumatică (pentru roţile din spate) sunt acţionaţi atât de frâna de serviciu, cât şi de frâna de ajutor.

21


Când roţile unui autocamion sunt blocate, datorită lipsei aerului în instalaţia pneumatică, deblocarea se realizează prin armarea manuală a resorturilor de acumulare din cilindrii dubli de frână. ●Supapa de siguranţă - are rolul de a separa cele două circuite de frânare (I şi II), astfel încât dacă în unul presiunea scade, în circuitul al doilea să rămână la valoarea dată de regulator. OBS: Sistemul de frânare cu dispozitive antiblocare (sistemul ABS) - are rolul de a evita blocarea roţilor, indiferent de condiţiile de aderenţă. Acest sistem acţionează în colaborare cu sistemul de frânare clasic.

6. ROŢILE AUTOMOBILULUI


▲Destinaţie - ajută la deplasarea tractorului prin angrenarea cu solul, iar ca element motor şi ca element de susţinere trebuie să consume o cantitate de energie cât mai mică pentru rostogolire.

▲Clasificare - roţile automobilului se clasifică, în funcţie de destinaţie, în: - roţi motoare - îndeplinesc funcţia de element de susţinere şi de element motor; - roţi de direcţie - servesc ca element de susţinere, dar şi ca element de ghidare; - roţi combinate - îndeplinesc funcţia roţilor motoare şi a roţilor de ghidare; - roţi de susţinere - îndeplinesc numai funcţia de element de susţinere.

▲Părţi componente - roata automobilului se compune dintr-o parte rigidă (roata propriu-zisă) şi o parte elastică (pneul).

Roata propriu-zisă are următoarele părţi componente: janta, butucul, elementele de legătură ale butucului cu janta şi capacul de roată (fig.48). Fig.48: Construcţia roţii cu disc. 1 - janta; 2 - disc; 3 - şuruburi; 4 - butuc; 5 - arcuri lamelare; 6 - capac. Janta - este partea roţii pe care se montează pneul. Jantele de automobile sunt de două feluri: - adânci (fig.49. a şi b) - se utilizează la toate autoturismele moderne; - plate (fig.49. c) - se utilizează la autocamioane şi autobuze.

22


Fig. 49: Tipuri de jante. - bordură fixă; 2 - bordură demontabilă; 3 - canal al jantei; 4 - inel de închidere

Pneul - are rolul de a reduce şi amortiza şocurile produse în timpul

deplasării autovehiculului, şi asigură contactul cu calea de rulare. Clasificarea pneurilor autovehiculelor se face după mai multe criterii:

- pneuri pentru autoturisme; - pneuri pentru autocamioane şi autobuze;

1. După destinaţie:

- pneuri pentru autovehicule speciale. - pneuri de presiune înaltă ( între 3-7,5 bar) - se utilizează la autocamioane şi autobuze.

2. După presiunea interioară:

- pneuri de joasă presiune (între 1,4-3 bar) - se utilizează la autoturisme şi tractoare. - pneuri cu cameră;

3. După elementele componente:

- pneuri fără cameră.

- pneuri obişnuite (cu carcasa diagonală);

4. După tipul carcasei

- pneuri cu carcasa radială.

OBS: 1) La pneurile fără cameră de aer, etanşarea cu janta este asigurată de un strat de cauciuc moale, ce se găseşte pe suprafaţa interioară. Aceste pneuri prezintă o siguranţă mai mare în circulaţie deoarece, în cazul intrării unui corp străin, acesta nu se perforează ci se întinde - produce o autoetanşare. 2) Pentru a se evita uzura anormală a anvelopelor şi rulmenţilor, roţile se echilibrează static şi dinamic.

23


24

Părţile componente ale unui pneu sunt reprezentate în figura 50. :

1- bandă de protecţie; 2 - cameră; 3 - carcasă; 4 - strat amortizor (breker); 5 - bandă de rulare; 6 - flancuri; 7 - talon; 8 - inel metalic.

Dimensiunile pneurilor sunt reprezentate în figura 51, şi se exprimă în mm sau inci.

D - diametrul exterior al pneului; Bu - lăţimea pneului; d - diametrul jantei. Fig.50: Părţile componente ale unui pneu. OBS: Notarea anvelopelor se face pe flancuri pentru identificarea acestora. Se deosebesc două tipuri de notaţii:

Bu - Das / Np PR STAS Nr; BuSbDas - NpPR STAS Nr. sau BuDb Das / NpPR STAS Nr. Fig.51: Dimensiunile pneurilor . unde: - Bu - lăţimea secţiunii anvelopei (balonajul); - Das - diametrul de aşezare al talonului care corespunde cu diametrul jenţii; - Np - numărul de pliuri echivalente (PR), care arată rezistenţa carcasei anvelopei; - Sb - este o simbolizare care poate avea formele S, R, SR, HR, VR şi HD (R -anvelopă în construcţie radială; S - anvelopă pentru viteze mari; H - anvelopă pentru viteze foarte mari; SR - anvelopă radială de autoturism pentru viteze până la 180 km/h; HR şi VR anvelope radiale de autoturisme pentru viteze până la 210 km/h; HD - anvelopă de autocamion ranforsată pentru regim greu de funcţionare. Exemple: 9,00 - 20 / 14 PR STAS 8485/2-77. 5,6 SR 13 STAS 9091 1-76.

Date post:	21-Oct-2015
Category:	Documents
Upload:	badboycj
View:	176 times
Download:	6 times

Calculul si fabricarea autovehiculelor

Documents