Roţile automobilului care cuprind atât părţile nedeformabile, adică jantele cât şi cele deformabile, adică pneurile, au un rol esenţial în rularea automobilului.

Astfel, ele suportă greutatea acestuia şi îl menţin pe o traiectorie fixată, tocmai datorită aderenţei pneurilor.

Prin roţi se transmite forţa de tracţiune şi forţa de frânare. Roţile servesc la schimbarea direcţiei şi contribuie la ameliorarea suspensiei, datorită elasticităţii aerului din pneuri şi flexibilităţii cauciucului.

La ora actuală, este generalizat tipul de roată cu disc, cu jantă adâncă la autoturisme, cu jantă plată nedemontabilă la autocamioanele de medie capacitate şi cu jantă plată demontabilă la autocamioanele grele şi autobuze.Presiunea utilizată în pneuri are, la rândul ei, valori diferite, funcţie de asemenea de destinaţia automobilului.

Procesul de diagnosticare al roţilor are în vedere, în special verificarea geometriei şi echilibrarea lor.

Diagnosticarea echipamentului de rulare

Roţile produc zgomote.

Cauzele:

-în primul rând de o presiune insuficientă în pneuri,

-în al doilea rând de dezechilibrul roţilor,

- uzura anormală a pneurilor,

-de un gresaj insuficient al rulmenţilor sau de strângerea lor excesivă, precum şi de uzura sau deteriorarea rulmenţilor.

-

un efect similar este produs de ruperea sau desfacerea butoanelor de prindere a discului roţii, de încovoierea, fisurarea sau deteriorarea acestuia sau de încovoierea flanşei butucului roţii.

Pneurile se încălzesc excesiv

-

cauza o constituie încărcarea exagerată a automobilului, existenţa unei presiuni mai mici decât cea prescrisă şi uneori rularea, timp îndelungat, cu viteză excesivă.

Pneurile se uzează anormal. Acest simptom denotă în general existenţa unor defecţiuni la organele de direcţie şi la instalaţia de frânare, dar el poate fi produs şi de un dezechilibru al roţii.

Bataia radiala adimisa pentru rotile puntii din fata este de 1,2

mm, iar pentru cele dinspate de 2 mm

Eforturile suplimentare care apar la nivelul roţilor din cauza dezechilibrului îngreunează conducerea automobilului, înrăutăţind ţinuta de drum.

Exemplu

-

la o anumită viteză, automobilul poate căpăta vibraţii periculoase, iar roţile nu mai menţin contactul cu solul în condiţiile normale. In acest

caz

direcţia se menţine cu dificultate şi în acelaşi timp, eficienţa frânelor se diminuează.Eforturile alternative generează o oboseală a materialelor

-

la ruperea articulaţiilor şi chiar a barelor de direcţie.

La nivelul pneurilor, vibraţiile care iau naştere ca urmare a dezechilibrului supun banda de rulare a acestora la o uzură tipică, care apare mereu în aceeaşi zonă, sub forma unor pete, aşa cum se vede în figura 1,a.

Fig. 1 Uzuri tipice ale benzii de rulare a pneului.

Dacă pe pneu există exces de material într-un singur punct, marcat prin săgeată în figura 1b, uzura este şi mai gravă.

Ea însă este deosebit de gravă când excesul de material se localizează în două puncte, indicate prin cele două săgeţi de pe figura 1,c. în aceste condiţii, uzura benzii de rulare este accelerată şi aderenţa roţii diminuată substanţial.

Masurarea

deformatiei

pneului

1-

dispozitiv

de masurare2-

palpator3-

cilindru4-

arc5-

dispozitiv

de comanda

a contactelora-

conectarea

dispozitivului

1b-

opreste

masurarea

si

se stabileste

la atingerea

valorii

limita

de apasarec-

comanda

revenirea

la forma initiala

Diagnosticarea

termica

–

prin

masurarea

temperaturii

pneului

in anumite

condirii

de drum si

stare atmosferica

Temperatura

limita

de functionare

a unui

pneu

este

de 70 -

750

C la o temperatura

a aerului

de 200

C

La atingerea

unei

temperaturi

de 100 –

120 0C indica

existenta

unei

situatii

critice, rulajul

in acest

caz

este

periculor

–

pericol

de explozie.

Masurarea

temperaturii

se face cu termometre

speciale

cu termistoare. Ele

masoara

temperatura

pneurilor

dupa

parcurgerea

unei

anumite

distante

cu o anumita

viteza, pe

un drum avand

categoria

stabilita

de fabricant

Aspecte ale echilibrării roţilor. Aparatura utilizată

Eforturile suplimentare care apar la nivelul roţilor din cauza dezechilibrului îngreunează conducerea automobilului, înrăutăţind ţinuta de drum.

Astfel, la o anumită viteză, automobilul poate căpăta vibraţii periculoase, iar roţile nu mai menţin contactul cu solul în condiţiile normale

-

direcţia se menţine cu dificultate şi în acelaşi timp, eficienţa frânelor se diminuează.

Dezechilibrarea roţilor se poate datora atât procesului de fabricaţie cât şi celui de exploatare.

Această forţă centrifugă creează, într-un plan perpendicular pe cel al roţii, eforturi alternative care solicită suspensia, făcând-o să vibreze cu o frecvenţă egală cu numărul de rotaţii pe care îl are roata în timp de 1 s.

Vibraţiile devin deosebit de puternice la rezonanţă, iar la viteză constantă se produce aceeaşi senzaţie ca şi cum roata ar trece peste o serie de obstacole repetate, aşezate la aceeaşi distanţă.

Dacă masa care produce dezechilibrarea roţii se află într-un plan diferit de planul care trece prin centrul de greutate şi este perpendicular pe axa de rotaţie,, apare şi următorul cuplu

calculat faţă de centrul de rotaţie O.

Are semnul variabil şi solicită roata la fiecare rotaţie şi lateral, într-o parte şi în alta, apărând ceea ce numeşte tendinţa de fulare.

Forţa neechilibrată Fc produce şi un cuplu în raport cu axul pivotului fuzetei care imprimă roţii mişcări oscilatorii periculoase. Este situaţia dezechilibrului dinamic.

Intensitatea oscilaţiilor definite mai sus, va fi proporţională cu masa neechilibrată m şi cu turaţia roţii. La o anumită turaţie, pentru un pneu dat, masa neechilibrată poate fi apreciată prin măsurarea amplitudinii mişcărilor oscilatorii pe care le provoacă.

Echilibrarea roţilor poate fi realizată cu mici contragreutăţi de plumb, prinse cu cleme elastice sau lipite pe marginea jantelor.Prima condiţie a echilibrării este dată de egalitatea dintre masa neechilibrată m şi masa adiţională m':

m = m'şi reprezintă aşa-numitul echilibraj static

Plasând această masă pe jantă, lateral, centrul de greutate al roţii, G, va fi readus în centrul de rotaţie O, aşa cum se indică în figura 3.

Fig. 3. Principiul echilibrării roţii.

Roata va fi echilibrată static atunci când, suspendată pe un ax orizontal, ea se va menţine în echilibru stabil, în orice poziţie unghiulară.Din punct de vedere dinamic, roata va fi însă în continuare dezechilibrată până când se va obţine condiţia anulării cuplului, adică:

unde F'e este forţa produsă de masa m’ fixată pe jantă, la distanţa y de planul median al roţii

Indiferent de plasarea contragreutăţilor, se impune respectarea celor două condiţii de bază şi anume aceea a echilibrului static şi cea de a doua, a echilibrului dinamic.

1) Cu demontare

de pe

automobil2) Fara

demontare

de pe

automobil

1)

Avantaje: -

precizia, respectiv

posibilitatile

de echilibrare

completa

sunt

mai

mari;-

Procedeul

este

mai

rapid;-

Suprafata

ocupata

este

mai

redusa;-

Echilibrarea

posibila

fara

automobil-

Interschimbabilitatea

rotilorDezavantaje: -

cost ridicat

al masinilor

de echilibrat-

abateri

la centrarea

remontarii

rotilor-

nu

permite

diagnosticarea

rapida

Metode

si

masini

de echilibrat

2) Avantaje:-Elimina

manopera

de montare

si

demontare-Permite

o diagnosticare

rapida-Permite

includerea

in operatia

de echilibrare

si

a celorlalte

mase

aferente-Nu

apar

perturbari

ale echilibrajului

Dezavantaje: -

necesita

inercari

repetate-

experienta

mare a lucratorilor-

precizia

de echilibrare

nu

este

ridicata

Din punct de vedere al regimului de funcţionare la care se efectuează operaţia de echilibrare, există maşini care funcţionează la rezonanţă, maşini care funcţionează la o turaţie superioară regimului de rezonanţă, numite şi cu arbore elastic şi maşini care funcţionează la o turaţie inferioară regimului de rezonanţă, numite şi cu arbore rigid .

Maşinile care funcţionează la rezonanţă, de regulă, echilibrează roţile în stare montată pe automobil. O astfel de instalaţie se prezintă în figura 4.

Fig,4 Maşină de echilibrat în regim de rezonanţă.

Principiul de funcţionare se bazează pe faptul că, la regimul de rezonanţă, mişcarea centrului roţii este defazată cu un sfert de rotaţie în urmă faţă de rotaţia masei neechilibrate.

Lampa stroboscopică, comandată de traductorul inductiv prin intermediul blocului electronic, va ilumina roata automobilului când masa neechilibrată ocupă cea mai joasă poziţie. în acest scop, roata automobilului suspendată este antrenată de rola aparatului.

la fiecare oscilaţie, traductorul declanşează lampa stroboscopică care va emite un fascicul luminos de scurtă durată. Aceste impulsuri electrice sunt amplificate de un sistem electronic ce indică pe un milivoltmetru mărimea lor, respectiv mărimea contragreutăţilor necesare pentru echilibrare.

In vederea stabilirii locului unde trebuie montate pe jantă aceste contragreutăţi, se foloseşte principiul stroboscopic, roata fiind iluminată de lampa cu lumină intermitentă, comandată de sistemul oscilant.

Poziţia contragreutăţilor se stabileşte faţă de un reper, trasat de la început pe roată, într-

o poziţie oarecare.

Operaţia de echilibrare prin acest procedeu se face în mod normal în două etape: echilibrarea statică şi echilibrarea dinamică.

Pentru această a doua etapă se roteşte traductorul inductiv în poziţie orizontală, în apropierea discului fix al roţii. Dacă roata nu este echilibrată şi din punct de vedere dinamic, apare un cuplu care face ca în timpul rotaţiei ea să oscileze în jurul pivotului fuzetei.

Masa de echilibrare, a cărei valoare va fi citită pe scala aparatului de măsură, se împarte în două părţi egale şi se dispune diametral opus, în interiorul şi în exteriorul jantei.

Din categoria acestor maşini la rezonanţă este cunoscută, deoarece a fost mult timp produsă şi utilizată, maşina tip BEM 2609 J, fabricată de firma franceză Muller.

Maşinile de echilibrat cu arbore elastic -

instalaţii care funcţionează la pulsaţii mai mari decât aceea a sistemului de prindere a roţii. Din acest motiv, procedeul implică demontarea roţii de pe automobil.

Fig. 5. Schema maşinii de echilibrat cu arbore elastic.

In timp ce roata se învârte, cu ajutorul traductorului şi al dispozitivului de citire corespunzător, se stabileşte poziţia şi mărimea masei adiţionale care se plasează în planul exterior al jantei, eliminând astfel efectul masei neechilibrate 5, aflate în acest plan.După oprirea roţii care nu a mai fost acţionată de motorul electric, în zona superioară, către interior, vor fi adăugate mase care elimină efectul masei 6.

Maşinile de echilibrat cu arbore rigid, funcţionează la regimuri subrezonante, cu valori ale pulsaţiei de:

Aceste maşini au o construcţie similară cu cele anterioare, însă arcurile de echilibrare sunt foarte puternice, pulsaţia proprie a sistemului având valori mult mai mari faţă de pulsaţia de lucru, ansamblul fiind astfel practic rigid.

0ω

0ω

In figura 6,a, b, c, d se prezintă câteva modele de astfel de maşini. La toate aceste instalaţii, planul în care se poziţionează roata în vederea echilibrării este cel vertical.Figura 6,a conţine modelul Dynamat 31, produs de Maul & Co., aparţinând grupului german Schenk ASG; este o maşină de tip staţionar, la care rezultatele se afişează pe un ecran color.

In figura 6,b se arată o maşină produsă de firma John Bean; este vorba de modelul 5.1 care conţine o consolă de tip digital pentru prezentarea rezultatelor.

O altă construcţie interesantă, caracterizată prin compactitate şi la care consola digitală indică chiar profilul roţii, cu poziţia în care trebuie fixate masele de echilibrare, este maşina de echilibrat marca Hoffman, tip Geodyna 5501 P, din figura 6,c.

Figura 6,d prezintă o maşină de echilibrat din categoria celor mobile; este vorba de un aparat Haweka, model B 930 Q, cu dimensiuni reduse şi simplitate constructivă.

Fig. 6. Tipuri de maşini de echilibrat:a - Schenk, model Dynamat 31; b -Johl Bean; c -Hoffman tip Geodyna 5501 P;d -

Haweka, model B 930 Q.

Toate operaţiile sunt asistate de instrucţiuni şi desene afişate pe monitor, iar prezentarea datelor se face într-o manieră simplă.

Există, în plus un program automat de optimizare, denumit „OPT" care permite reducerea dezechilibrului dintre pneu şi jantă, cu un număr minim de operaţii.