Vian Drago-ConstantinGrupa : 8406b
DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE FRANARE
Incercarile in conditii de drum, desi ofera avantajul
solicitarii sistemului de franare in conditii reale de functionare,
prezinta o serie de inconveniente: necesita deplasarea de la
atelierul de intretinere pana la portiunea de drum adecvata
incercarilor - portiune ce se afla, de regula, in afara
localitatilor; rezultatele masuratorilor sunt influentate de starea
dramului, declivitatea acestuia, viteza si directia vantului; in
anumite perioade incercarile nu pot fi efectuate din cauze
atmosferice - ploaie, ninsoare, polei; probele efectuandu-se prin
franari brutale, in conditiile traficului de pe drumul respectiv,
maresc pericolul producerii de accidente.Din aceste motive,
incercarile pe drum sunt in prezent efectuate in special pentru
omologari de noi automobile sau pentru verificarea mentinerii
performantelor tehnice de-a lungul unei perioade mai lungi de
fabricare a unui anumit tip de automobil.Pentru activitatea de
diagnosticare curenta, in prezent se utilizeaza cu precadere
standurile specializate.Dupa criteriul metodei de realizare a
efortului de solicitare a franelor, standurile pot fi inertiale sau
de forta. in primul caz, solicitarea franelor se realizeaza de
catre mase inertiale apartinand standului (volanti), aduse in
prealabil la o anumita viteza de rotatie. Standurile de forta
folosesc motoare electrice pentru actionarea rotilor in timpul
franarii. in functie de viteza de rulare simulata, aceste standuri
pot fi: de viteza mica (5-10 km/h); de viteza medie (10-20 km/h) si
de viteza ridicata (la care se pot simula viteze de pana la 120
km/h).Toate aceste tipuri de standuri sunt prevazute cu rulouri pe
care se aseaza rotile aceleiasi punti ale automobilului, rotile
celorlalte punti ramanand in contact cu pardoseala atelierului.
Dupa simularea, prin rotirea rulourilor, a vitezei de deplasare
dorite, se actioneaza sistemul se franare al automobilului si se
masoara forta de franare pentru fiecare roata.
.Standuri de forta cu rulouriAcest tip de stand are cea mai
larga raspandire, datorita pretului mai accesibil in raport cu cel
al celorlalte standuri, pericolului de accidentare mai scazut si
posibilitatilor de 'realizare atat a diagnosticarii starii tehnice
generale cat si a diagnosticarii pe elemente a sistemului de
franare.Constructie si functionareUn astfel de stand este format
din doua module identice, plasate simetric in raport cu axa
longitudinala a automobilelor ce vor fi diagnosticate la
respectivul post de lucru. Schema constructiva a unui modul este
prezentata in figura 7.5.Electromotorul asincron1antreneaza prin
intermediul cuplajului2reductorul3a carui carcasa este montata pe
lagare. Momentul amplificat de reductor este transmis printr-un alt
cuplaj unuia din rulourile5.Acesta din urma este cuplat cu celalalt
printr-o transmisie cu lant9.Pentru a se asigura o aderenta maxima
intre roata automobilului 7 si rulourile5confectionate din otel
(coeficient de aderenta de 0,6-0,7) sunt fie acoperite cu un strat
de bazalt, beton sau materiale sintetice, fie respectivii cilindri
sunt prevazuti cu proeminente axiale.Forta de apasare a rotii se
transmite celor doua rulouri prin rezultantele radiale R'siR'.La
actionarea mecanismului de franare al rotii se dezvolta fortele
tangentiale de frecareF'frrespectivF'frcare,insumate, reprezinta
forta de franare pentru roata respectiva:
F'fr+ F'fr= F frF'frsi F'frfractionand la o distanta egala cu
raza ruloului fata de axa de rotatie a acestuia, vor genera un
moment de franare:Mfr= (F'fr+F'fr) Rrulou= FfrRrulouAcesta este
aplicat la iesirea din reductor. Datorita raportului de
transmitereiredsi randamentuluirredale reductorului, intreMj-rsi
momentulMmprodus de electromotor exista relatia:Mm= Mfr/
(iredred).Diferenta dintreMfrsiMmar trebui sa fie preluata de
suporturile carcasei reductorului. Aceasta insa, fiind montata pe
lagare, tinde sa se roteasca necontrolat. Pentru a impiedica acest
lucru, pe carcasa este fixata tija4a carei extremitate libera se
sprijina pe un dispozitiv de masurare a fortei de apasareF.in
aceasta situatie, echilibrul momentelor ce actioneaza asupra
reductorului este descris de ecuatia:Mm+Fl=Mfr,in careleste bratul
forteiF(distanta de la forta la axa de rotatie a carcasei
reductorului).Inlocuind in aceasta relatie peMmcu expresia
determinata anterior, se obtine:F= (Ffr/ l) (1-1/iredred).Inlocuind
si peMfrin functiede Ffrsi Rrulouse obtine :F =
(FfrRrulou/l)(1-1/iredred).Avand in vedere caRruou,
lsiiredreprezinta constante constructive ale standului, iarredpoate
fi considerat si el o marime cvasisconstanta pentru reductorul
respectiv, rezulta ca forta masurataFeste aproximativ direct
proportionala cu forta de franareFfr.Blocarea rotilor in timpul
incercarii este un fenomen nedorit din doua motive: ea conduce la
reducerea coeficientului de aderenta al rotii la rulouri si,
implicit, a fortei de franare; pe de alta parte, in momentul
blocarii rotii apare tendinta de expulzare a rotii automobilului de
pe rulouri. Acest din urma efect devine evident in special la
incercarea franei de stationare care actioneaza, de regula, asupra
rotilor unei singure punti a automobilului; celelalte roti aflate
pe podeaua atelierului nefiind franate, se poate produce evacuarea
automobilului de pe stand.Pentru a preveni acest fenomen, standul
este prevazut cu rola6mentinuta in contact permanent cu roata
automobilului de catre forta elastica a arcului8.Rola este
prevazutacu un traductorde miscare de rotatie, care va identifica
cu promptitudine tendinta de blocare a rotii. in acest moment se va
emite o comanda care va reduce curentul de excitatie al
electromotorului, micsorand astfel momentul sau motor si prevenind
expulzarea rotilor automobilului de pe stand.Simultan se va aprinde
o lampa de semnalizare la panoul standului, anuntand prin aceasta
ca testul s-a incheiat. Sistemul electronic al standului va afisa
valoarea maxima a fortei de franare inregistrata pentru fiecare din
rotile puntii aflata la un moment dat pe stand.Puterea unuia din
cele doua electromotoare ale unui stand estePm=K FfrmaxR/
3,6unde:K-coeficient de suprasarcina;V- viteza, in km/h;Ffr max-
valoarea maxima a fortei de franare a unei roti.Acest din urma
parametru se poate exprima in functie de cea mai mare sarcina pe
roata a automobiluluiGrmaxsi de coeficientul de aderenta al rotii
pe standst:Ffr.max= stGr max.Considerand cunoscut, pentru un anumit
automobil, coeficientul de repartizare statica a greutatii pe punti
0si greutatea automobiluluiG,rezulta pentru o roata:Ffr.max= st0Gr
max/2In cazul rotilor jumelate, se considera ca acestea formeaza o
singura roata deoarece amandoua vor fi actionate de acelasi
electromotor ele aflandu-se pe o singura pereche de rulouri.In
final se obtine:Pm= (k/7,2)st0GV.Pentru cazul concret al unui stand
destinat sa echipeze o gama de autoturisme cu greutate pana la
20.000 N, considerandk=l,l, st=0,65, o=0,55, V= 7km/h,
rezultaPm=7,6 kW.Pentru a limita puterea necesara a fi dezvoltata
de electromotor (din motive economice si de gabarit), vitezele
simulate pe standurile de forta cu rulouri pentru autoturisme se
incadreaza de obicei in limitele 5-10 km/h. Pentru autovehiculele
grele, din acelasi motiv, viteza simulata este mai mica, in general
de 2 - 5 km/h.In cazul verificarii autocamioanelor si autobuzelor,
pentru a testa sistemul de franare la solicitari mai apropiate de
cele de exploatare fara a se proceda la incarcarea dificila a
autovehiculului respectiv cu lest, standul poate fi prevazut cu un
sistem hidrostatic de incarcare a puntii ce se afla pe rulouri. in
aceasta situatie, pentru fiecare tip de autovehicul se va preciza
marimea fortei respective de incarcare.In unele cazuri, echiparea
standului este completatacu un traductorpentru masurarea fortei de
apasare pe pedala de frana, denumit pedometru, si care poate fi
hidraulic sau electric (tensometric)
Formule si rezultate obtinute
Observatii si concluziiInfluenta presiunii anvelopelor asupra
sigurantei:
DURATA DE VIATAPresiunea insuficienta reduce anduranta
anvelopelor, conducand la deteriorarea acestora si chiar la o
explozie.Presiune cu peste 0,5 bari mai mica = PERICOL
TINUTA DE DRUMAtunci cand anvelopele sunt umflate insuficient,
precizia in abordarea virajelor este afectata.Umflare insuficienta
= tinuta de drum afectata
ACVAPLANAREDaca o anvelopa are o presiune cu 30% mai mica fata
de cea recomandata, riscul de acvaplanare este crescut.Umflare
insuficienta = risc crescut de acvaplanare
FRANAREUmflarea insuficienta a anvelopelor creste distanta de
franare a vehicululuiUmflare insuficienta = Distanta de franare mai
lunga
CONSUMUL DE CARBURANTUmflarea insuficienta creste rezistenta la
rularea a anvelopei si prin urmare, consumul de carburant.Umflare
insuficienta = Un consum mai mare de carburant
Din punct de vedere al franarii se observa ca la o presiune mica
(1,2 bar) in pneu, valorile sunt semnificativ mai slabe
(eficacitatea, ovalitatea, deceleratia) fata de rezultatele
obtinute la o presiune de 2,2 bari.
Bibliografie:
-http://www.michelin.ro/anvelope/descoperiti-trimiteti/ghid-ingrijire/presiunea-anvelopelor
-http://www.scritub.com/tehnicamecanica/DIAGNOSTICAREA-SISTEMULUI-DE-F21158.php1
