+ All Categories
Home > Documents > Suspensia automobilului

Suspensia automobilului

Date post: 31-Oct-2014
Category:
Upload: alexandru-paladoiu
View: 198 times
Download: 14 times
Share this document with a friend
Description:
Suspensii pneumatice
Popular Tags:
22
Suspensia automobilului Rolul , condiţiile impuse şi clasificarea suspensiilor La deplasarea automobilului , neregularităţile drumului produc oscilaţii ale roţilor care se transmit punţilor. Suspensia automobilului realizează legătura elastică cu amortizare între punţile automobilului şi cadru sau caroserie , micşorând sarcinile dinamice şi amortizând vibraţiile rezultate în urma acţiunii componentelor verticale ale forţelor de inter- acţiune dintre roţi şi drum. Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafaţă neregulată este limitată în primul rând de calităţile suspensiei şi în al doilea rând de puterea motorului. Confortabilitatea automobilului , este determinată în principal de suspensie. Prin confortabilitate se înţelege pro- brietatea automobilului de a circula timp îndelungat cu vitezele permise de caracteristicile dinamice fără ca pasagerii să aibă senzaţii neplăcute sau să obosească repede şi fără ca automobilul sau marfa transportată să fie supusă distrugerii. Prin imprimarea caracterului dorit al oscilaţiilor, suspensia, alături de mecanismul de ghidare al punţii, influenţează maniabilitatea , manevrabilitatea şi stabilitatea automobilului, elemente care împreună definesc ţinuta de drum a automobilului. Cinematica roţilor la trecerea peste denivelările , căli , şi a masei suspendate faţă de cea nesuspendată , la variaţia sarcinilor din planul vertical, sunt determinate de tipul mecanismului de ghidare al punţii. Caracterul acestor mişcări este determinat de suspensia automobilului , prin elementele sale elastice şi de amortizare. Pentru asigurarea unui confort corespunzător , parametrii suspensiei trebuie să fie aleşi ţinîndu-se seama de anumite condiţii stabilite la teoria suspensiei , şi anume: - amplitudinea masei suspendate se reduce cu atât mai mult cu cât raportul dintre masa suspendată şi cea nesuspendată este mai mare. Acesta explică avantajul punţilor articulate
Transcript
Page 1: Suspensia automobilului

Suspensia automobilului

Rolul , condiţiile impuse şi clasificarea suspensiilor

La deplasarea automobilului , neregularităţile drumului produc oscilaţii ale roţilor care se transmit punţilor. Suspensia automobilului realizează legătura elastică cu amortizare între punţile automobilului şi cadru sau caroserie , micşorând sarcinile dinamice şi amortizând vibraţiile rezultate în urma acţiunii componentelor verticale ale forţelor de inter-acţiune dintre roţi şi drum. Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafaţă neregulată este limitată în primul rând de calităţile suspensiei şi în al doilea rând de puterea motorului. Confortabilitatea automobilului , este determinată în principal de suspensie. Prin confortabilitate se înţelege pro- brietatea automobilului de a circula timp îndelungat cu vitezele permise de caracteristicile dinamice fără ca pasagerii să aibă senzaţii neplăcute sau să obosească repede şi fără ca automobilul sau marfa transportată să fie supusă distrugerii. Prin imprimarea caracterului dorit al oscilaţiilor, suspensia, alături de mecanismul de ghidare al punţii, influenţează maniabilitatea , manevrabilitatea şi stabilitatea automobilului, elemente care împreună definesc ţinuta de drum a automobilului. Cinematica roţilor la trecerea peste denivelările , căli , şi a masei suspendate faţă de cea nesuspendată , la variaţia sarcinilor din planul vertical, sunt determinate de tipul mecanismului de ghidare al punţii. Caracterul acestor mişcări este determinat de suspensia automobilului , prin elementele sale elastice şi de amortizare. Pentru asigurarea unui confort corespunzător , parametrii suspensiei trebuie să fie aleşi ţinîndu-se seama de anumite condiţii stabilite la teoria suspensiei , şi anume: - amplitudinea masei suspendate se reduce cu atât mai mult cu cât raportul dintre masa suspendată şi cea nesuspendată este mai mare. Acesta explică avantajul punţilor articulate faţă de cele rigide şi generalizarea primelor tipuri la automobilele cu confort sporit; - pulsaţia oscilaţiilor proprii ale sistemului este cu atît mai mică cu cît rigiditatea elementului elastic este mai mică, adică arcul este mai elastic. Micşorarea rigidităţii arcurilor este limitată de creşterea săgeţii statice la sarcini nominale. Cum faţă de automobil nu se formulează cerinţe de imobilitate la trecerea peste denivelări, rigiditatea suspensiei se alege în limite determinate de zonele de toleranţă ale organismului uman , când acesta suferă o mişcare periodică verticală. Oscilaţiil verticale acceptabile sînt cuprinse înitr-un interval situat în perioadele 1 . . . 0,5 s , corespunzătoare mersului pe jos cu o viteză de 3,5 ... 7 km / h

Page 2: Suspensia automobilului

- rigiditatea suspensiei punţii din faţă să fie mai mică decât cea a punţii din spate în timpul mersului , automobilul abordează obstacolele prin roţile din faţă , iar după o întârziere , dată de timpul de parcurgere al ampatamentului , de puntea din spate . În acest caz, cu toată întârzierea atacului punţii din spate , roţile din spate ajung din urmă în mişcarea verticală roţile din faţă, deoarece perioada lor de oscilaţie este mai scurtă şi se anulează oscilaţiile de galop (oscilaţiile în plan longitudinal). La autoturisme, caracterizate de viteze mari de deplasare şi ampatamente mici, problema pierde din importanţa sa; - pentru menţinerea neschimbată a caracteristicilor suspensiei când masa suspendată se modifică (repartiţia maselor rămânând neschimbată ) , rigidităţile arcurilor trebuie să se modifice în aceeaşi proporţie cu masa suspendată . Această condiţie explică interesul pentru suspensii cu rigiditate proporţională cu sarcina; - pentru asigurarea confortabilităţii , amortizarea oscilaţiilor trebuie să varieze în prima perioadă între 92 şi 98% din energia transmisă părţii suspendate , corespunzător unor valori ale raportului dintre primele două amplitudini de 3,7 ... 22,4. La amortizări mai mari , cresc sarcinile dinamice transmise părţii suspendate prin amortizor , iar amortizări mai mici pot duce la balansarea caroseriei şi a roţilor la deplasarea pe căi cu neregularităţi repetate. Confortabilitatea maximă se poate obţine combinând arcuri cu rigiditate proporţională cu sarcina cu amortizoare cu caracteristici neliniare. După tipul elementului elastic , suspensiile pot fi: cu elemente metalice ( arcuri în foi, arcuri elicoidale şi bare de răsucire ) , cu elemente nemetalice (arcuri din cauciuc , arcuri pneumatice şi hidropneumatice ) şi mixte. După tipul caracteristicii elementelor elastice , suspensiile pot fi:

- cu caracteristică liniară (fig. 9.1, a) ; - cu caracteristică neliniară în trepte (fig. 9.1, b) ; - sau progresivă (fig. 9.1, c) ; Elementele elastice , indiferent de tipul sau caracteristica lor , pot forma funcţie de tipul mecanismului de ghidare al roţilor suspensii dependente ( pentru punţi rigide ) sau independente ( pentru punţi articulate ). Opţiunea pentru o punte sau alta se face funcţie de tipul şi destinaţia automobilului, prin aprecierea cerinţelor de confort , maniabilitate , stabilitate şi costuri.Prin legarea roţilor unei punţi de cealaltă sau a roţilor de pe aceeaşi parte între ele , se obţine suspensia cu interacţiune.

Construcţia şi calculul suspensiei

Caracteristica elastică a suspensiei

Caracteristica elastică a suspensiei reprezintă dependenţa dintre forţa verticală care acţionează asupra roţii şi deformaţia elementului elastic al suspensiei.În figura 9.2 este reprezentată caracteristica elastică . Datorită frecării din elementul elastic , curbele de comprimare şi de destindere nu coincid . Aria cuprinsă între cele două curbe reprezintă , la scară , lucrul mecanic de histerezis pentru un ciclu complet de întindere-com- primare, transformat prin frecarea internă în căldură , ce se transmite mediului ambiant .În mod convenţional , se consideră drept caracteristică a suspensiei curba medie reprezentată cu linia întreruptă . Parametrii curbei caracteristice a suspensiei sînt:

Page 3: Suspensia automobilului

Săgeata statică f st produsă de sarcina statică Gs , care este un parametru esenţial de definire a elementului elastic, deoarece determină mărimea frecvenţei oscilaţiilor proprii ale suspensiei , conform relaţiei:

ɣ = 1

3,14 √ g10−3 f st

≈31,5

√ f st

[ Hz ]

în care: g este acceleraţia gravitaţiei ; f st— săgeata statică , exprimată în mm ;

Săgeata statică se obţine ducând din punctul de pe caracteristică corespunzător sarcinii statice o tangentă la curba medie . Tangenta trigonometrică a unghiului format de tangenta geometrică la curba convenţională şi axa absciselor defineşte rigiditatea suspensiei (K s) sau constanta elastică a suspensiei ( Ks =tg ∝) . Pentru o caracteristică liniară , valoareaK s este aceeaşi în toate punctele curbei (K s,=F/f ) . In cazul general , caracteristica elastică a suspensiei este neliniară şi prin urmare constanta elastică este variabilă ( Ks—dF / df ).

În figura 9.3 sînt prezentate, pe baza studiului parametrilor unui mare număr de auto-mobile, valorile recomandate ale săgeţii statice şi frecvenţele proprii rezultate pentru autotu-risme (fig. 9.3, a) , autobuze (fig. 9.3, 6) şi autocamioane (fig. 9.3, c). Domeniul marcat cu 1 corespunde recomandărilor pentru puntea din faţă , iar domeniul marcat cu 2 corespunde re-comandărilor pentru puntea din spate . Pentru evitarea oscilaţiilor de galop , raportul săgeţilor alese trebuie să fie cuprins în limitele recomandate în figură.

Page 4: Suspensia automobilului

Săgeţile dinamice f d1 și f d2 , care sunt limitate de tampoanele elastice din cauciuc ale sus-pensiei. La săgeţi egale cu f 1 şi f 2, mecanismul de ghidare al punţii vine în contact , în planul de oscilaţie , cu limitatoarele elastice ale suspensiei In intervalul f 1.... f 2 caracteristicasuspensiei este dată numai de proprietăţile elementului elastic al suspensiei . Intrarea în funcţiune a tampoanelor modifică curba caracteristici a suspensiei. Coeficientul dinamic Kd , definit de raportul dintre forţa maximă transmisă prin suspensie, plană la deformarea maximă a limitatoarelor și sarcina statică:

Kd=Fmax

G s

;

La valori mici ale coeficientului dinamic , se observă , în cazul deplasării automobilului pe drumuri cu neregularităţi , lovituri frecvente în tampoanele limitatoare . La valori mari ale coeficientului Kd, în cazul vibraţiilor cu amplitudini mari și valori mici ale săgeţii dinamice , suspensia va fi foarte rigidă . Pericolul lovirii în tampoane și mărimea Kd sunt dependente de mărimea săgeţii dinamice . Cu cât este mai mare săgeata dinamică cu atât este mai ușor de obţinut confortabilitatea necesară cu un coeficient dinamic mare și mai usor de asigurat un contact permanent al roţilor cu calea. Cresc însă deplasările caroseriei faţă fie roţi , determinlnd o reducere a stabilităţii automobilului. Cu cit viteza automobilului și neregularitățile căii sunt mai mari , cu atât trebuie fie mai mare și săgeata dinamică.

Valorile recomandate pentru coeficientul dinamic Kd sunt cuprinse în limitele 1,7... 1,8 pentru automobile obişnuite şi 3...4 pentru automobilele cu capacitate mare de trecere , Valorile săgeţilor dinamice se adoptă în funcţie de săgețile statice intre limitele f d=0,5 f st la autoturisme , f d=0,75 f st la autobuze și f d=f st la autocamioane .

Page 5: Suspensia automobilului

Alegerea caracteristicii elastice a suspensiei trebuie să satisfacă simultan condiţiile adoptate pentru, f d , f stcand Gs=ct

Construcţia suspensiei pneumatice

Suspensia pneumatică se recomandă a fi folosită la acele automobile la care greutatea maselor suspendate variază în limite largi . Acest tip de suspensie s-a răspîndit , în special , la autocamioanele grele , la autotrenuri şi autobuze . Prin modificarea presiunii aerului din elementele elastice pneumatice , se reglează automat rigiditatea suspensiei , astfel incât săgeata şi frecvenţa oscilaţiilor proprii rămîn constante , indiferent de valoarea sarcinii statice. Avantajele suspensiei pneumatice faţă de suspensia cu elemente elastice metalice sunt: caracteristica elastică este progresivă cu consecinţe pozitive asupra confortabilităţii ; asigură reglarea automată a rigidităţii şi

Page 6: Suspensia automobilului

a săgeţii dinamice a suspensiei; asigură reglarea automată a înălţimii centrului de greutate, indiferent de valoarea sarcinii statice; greutate proprie mai redusă; micşorarea zgomotelor prin lipsa legăturilor metalice între punţi şi partea suspendată. Ca dezavantaje principale se pot menţiona: construcţia mai complicată a sistemului , prin defectarea unui element elastic sau a sursei de energie iese din funcţiune întreaga suspensie a automobilului , costul soluţiei constructive şi cheltuielile necesare funcţionării corespunzătoarei în exploatare sînt mai mari , elementul elastic, preluând numai sarcinii verticale , necesită montarea unor elemente speciale de ghidare ale punţilor , stabilitatea in viraj este necorespunzătoare şi de aceea apare necesară montarea elementelor elastice cât mai departe de axa longitudinală a automobilului , precum şi a barelor stabilizatoare , deoarece suspensia pneumatică nu produce lucru mecanic de amortizare , ea trebuie completată cu amortizoare hidraulice. După construcţie , suspensiile pneumatice se împart in două grupe , deschise şi închise. Suspensiile pneumatice deschise permit , la micşorarea sarcinii statice , evacuarea aerului comprimat în atmosferă , iar suspensiile pneumatice închise asigură revenirea aerului comprimat in compresor . În acest ultim caz se cere o productivitate mai mică a compreso-rului , în schimb , se modifică construcţia elementului elastic. După principiul de funcţionare , suspensiile pneumatice pot fi:

- cu masă de aer variabilă ;- masă de aer constantă (suspensia hidro- pneumatică) ;

Schema de principiu a funcţionării suspensiei pneumatice cu masă de aer variabilă este reprezentată în figura 9.47, a. Elementul elastic 1 (de tip burduf) este montat între puntea 2 și

Page 7: Suspensia automobilului

cadrul 3 al automobilului. Distribuitorul de aer 4 (supapa de reglare automată a distanţei dintre cadru 'şi punte) este fixat pe cadru . Legătura dintre distribuitor şi punte se realizează prin tijele 5 şi 6 . Aerul comprimat ajunge de la compresorul 7 la rezervorul 8 prin conducta 9; de aici poate trece mai departe, la comanda primită de distribuitorul 4 , în conducta 10, rezervorul 11 şi elementul elastic 1.In cazul în care sarcina statică creşte şi distanţa între cadru şi punte scade, tija 6 comandă rotirea tijei 5 în sensul rotirii acelor de ceasornic, comandând deschiderea supapei de admisie a distribuitorului 4 . Aerul comprimat intră în rezervorul 11 şi în elementul elastic 1. Acesta din urmă ridică cadrul până cînd se realizează distanţa iniţială faţă de punte, iar tija 5 revine la poziţia iniţială , inchizînd supapa de admisie a distribuitorului 4 . În cazul în care sarcina statică se micşorează , distanţa dintre punte şi cadru creşte , iar tija 5 se va roti în sens invers rotirii acelor de ceasornic , deschizând supapa de evacuare a distribuitorului 4 , aerul comprimat iese din elementul elastic 1 prin rezervorul 11 în atmosferă , pînă când cadrul , revenind la poziţia iniţială , va roti tija 5 până la poziţia de echilibru . În acest mod , înălţimea statică H a elementului elastic se menţine constantă , indiferent de valoarea sarcinii statice.Construcţia distribuitorului de aer poate fi urmărită în figura 9.47, b unde s-au făcut notaţiile: 1 — elementele elastice ale suspensiei; 2 şi

3 - supapele de admisie , respectiv de evacuare , 4 - rezervorul de aer comprimaţ , 5 - conducta de legătură , 7 - rezervorul de aer auxiliar . Braţul 8 şi pîrghia 6 comandă funcţionarea supapelor 2 şi 3 în cazul creșterii sarcinii statice , respectiv al micşorării acesteia.

Page 8: Suspensia automobilului

Elementul elastic pneumatic se compune din două armături , una superioară , fixată pe partea suspendată a automobilului, şi una inferioară , fixată pe partea nesuspendată , unite etanş cu un balon de diferite forme , confecţionat din cord de nailon sau kapron , având suprafaţa acoperită , la interior , cu cauciuc impermeabil , iar la exterior , cu un cauciuc rezistent la combustibil şi ulei. Balonul permite deplasarea relativă pe verticală şl puţin şi radială a uneia dintre armături în raport cu cealaltă. În cele ce urmează vor fi descrise trei soluţii constructive de elemente elastice pneumatice mai frecvent folosite. În figura 9.48 se reprezintă un element elastic pneumatic de tip tub la care membrana 1 este fixată etanş pe armăturile superioară 2 şi inferioară 3 , prin intermediul şuruburilor 4 . Pistonul 5 este solidar cu puntea automobilului. La suprasarcină, armătura superioară 2 atinge limitatorul 6, moment în care suspensia devine rigidă. Alimentarea arcului cu aer se face pe la partea superioară . În figura 9.49 este reprezentat elementul elastic pneumatic de tip diafragmă. Membrana 1 este legată etanş la partea inferioară de pistonul 2 , iar la partea superioară de cilindrul 3. Tamponul din cauciuc limitează deformaţia membranei la solicitări dinamice , situaţia în care pistonul 2 ajunge in contact cu tamponul 4, suspensia devenind rigidă.Elementul elastic pneumatic de tip burduf sau balon reprezentat în. figura 9.50 se caracterizează prin etajele pe care le formează membrana elastică 1, delimitată de inelele de oţel 2, care limitează deformările balonului. Prin intermediul armăturilor 3 şi 4, membrana se fixează de partea suspendată , respectiv nesuspendată , a automobilului.Elementele elastice de tip balon pot fi rotunde sau ovale , cu două sau mai multe secţiuni . În figura 9.51, a este reprezentată construcţia unui balon rotund cu două secţiuni , iar în figura 9,51, b un balon oval cu două secţiuni. Cu 1 şl 2 s-au notat taloanele superioare , respectiv inferioare , de fixare a membranei 3 .Soluţiile de fixare a balonului pe armături, reprezentate în figura 9.52 trebuie să asigure o etanşare corespunzătoare a elementului elastic. Astfel , în figura 9.52, a, burduful 1 este strâns pe armătura 2 , cu inelul

metalic 3 şi şuruburile 4. Soluţia din figura 9.52, b asigură strângerea burdufului 1 pe armătura 2 cu inelul 3 ştanţat din tablă pe care se sudează şuruburile 4 . La sistemul din figura 9,52, c, burduful 1 este fixat pe talonul 2 de inelul 3 cu ajutorul siguranţelor 4 şi al şuruburilor 5. Presiunea maximă de lucru în burduf este de 0,6—0,7 N/mm2, iar presiunea de explozie de 3,5 N/mm2. Rigiditatea elementului elastic este influenţată direct de numărul de secţiuni ale

Page 9: Suspensia automobilului

burdufului . Cu cât acesta este mai mare cu atât mai mică este rigiditatea şi cu atât mai mare este cursa dinamică. Mărirea numărului de secţiuni înrăutăţeşte stabilitatea burdufului , existând posibilitatea deformării laterale. Deoarece elementele elastice de tip balon nu preiau decât sarcinile verticale , pentru a se asigura transmiterea forţelor longitudinale şi transversale de la punţi la cadrul automobilului şi pentru a împiedica deformările laterale ale burdufilor , punţile se leagă de cadru prin intermediul barelor de reacţie 1 (fig. 9.53). Folosirea baloanelor 2 ca elemente elastice necesită, în plus , montarea în cadrul suspensiei respective a amortizoarelor 3 şi a barei stabilizatoare 4. Utilizarea arcului tip diafragmă la suspensia independentă a automobilului este prezentată în figura 9.54. Membrana elastică 1 se sprijină în partea centrală pe pistonul 2 , iar la extremităţi este fixată în carcasa profilată 3 , cu care formează rezervorul de aer 4 . Pistonul 2 este fixat pe braţul inferior 5 al suspensiei , iar carcasa profilată 3 de traversa

6 a automobilului . Presiunea aerului din rezervorul 4 poate fi modificată prin modelarea corespunzătoare a razelor de curbură ale pistonului 2 şi prin aceasta a secţiunii active a

Page 10: Suspensia automobilului

membranei 1. Aria activă se poate astfel modifica , incât să scadă odată cu creşterea presiunii aerului , anulându-se astfel , influenţa creşterii rapide a presiunii.

Elemente de calcul al suspensiei pneumatice

Calculul de dimensionare al elementelor elastice pneumatice trebuie să pornească de la caracteristica elastică a suspensiei. Deoarece la variaţia sarcinii statice se modifică cantitatea de aer din elementul elastic

Page 11: Suspensia automobilului

, fiecărei sarcini statice îi corespunde o caracteristică elastică a suspensiei , formând astfel pentru diferite valori ale sarcinii statice o familie de caracteristici (fig. 9.55). Curbele din figura 9.55, a corespund unui element elastic de tip burduf , iar cele din figura 9.55, b elementului de tip diafragmă.Legătura dintre forţa F0, suprafaţa S şi presiunea pt (fig. 9.56) este dată de relaţia;

F0 = piS

Rigiditatea elementului pneumatic este definită ca derivata forţei F0 în raport cu săgeata arcului f :

K = dF0

d f = S

d pi

d f ;

Presupunînd că pistonul execută o compresie adiabatică , legea de dependenţă a presiunii funcţie de volum va fi :

pV n =m pi Vn

i ;

unde: p,V reprezintă presiunea, respectiv volumul gazului din cilindru la începutul mişcării pi V i reprezintă presiunea, respectiv volumul gazului din cilindru la un moment dat n - exponent adiabatic

Volumul V i poate fi calculat cu relaţia:

V i = V – Sf

Până acum s-a admis că aria S este constantă. În cazurile în care aria efectivă a elementului pneumatic este variabilii în raport cu săgeata f, adică S=F( f ) i atât presiunea p cât şi suprafaţa S trebuie considerate variabile.

In acest caz expresia ce rezultă pentru rigiditate este:

K = dF0

d f = S

d pi

d f + p

dS

d f ;

Variaţia suprafeţei S în raport cu săgeata f se realizează constructiv , prin folosirea elementelor elastice pneumatice tip diafragmă şi tip burduf (fig. 9.57) . Practic , determinarea analitică sau grafică a suprafeţei efective este îngreunată de cunoaşterea formei elementului pneumatic sau al legii de variaţie a volumului acesteia . Firmele constructoare specializate dau pentru fiecare tip şi dimensiune de element pneumatic caracteristicile specifice obţinute experimental . Astfel , în calculele de proiectare , în funcţie de caracteristica elastică a suspensiei , se poate alege elementul elastic corespunzător. Cunoscând raportul de transmitere al braţelor elementelor de ghidare şi caracteristica elementului pneumatic , se ponte construi caracteristica elastică a suspensiei . Pentru aceasta , se porneşte de la caracteristica elementului elastic la sarcina statică F0, corespunzătoare sarcinii pe roată Gr, apoi se construieşte caracteristica suspensiei pentru diferite valori ale sarcinii pe roată şi ale săgeţii,

Page 12: Suspensia automobilului

ştiind că , pentru fiecare punct , sarcina trebuie micşorată , iar cursa mărită cu raportul de transmitere .

Amortizoarele suspensiei

Rolul şi caracteristicile amortizoarelor

Amortizoarele folosite în suspensia automobilelor au rolul de a disipa rapid energia oscilaţiilor verticale ale caroseriei şi ale roţilor automobilului prin transformarea ei în energie calorică cedată mediului ambiant.Amortizoarele sunt montate în paralel cu elementele elastice principale ale suspensiei şi reprezintă un element de bază în asigurarea confortului şi siguranţei circulaţiei. La automobilele moderne, cele mai utilizate amortizoare sunt amortizoarele hidraulice telescopice. Principiul de lucru al acestor amortizoare constă din următoarele: la deplasarea relativă a masei suspectate faţă de masa nesuspendată , lichidul vâscos din corpul amortizorului este obligat să treacă prin orificii de secţiune mică . Datorită frecării lichide care apare la trecerea acestuia prin orificiile calibrate , energia oscilaţiilor se transformă în energie calorică.Dependenţa dintre forţa de rezistenţă a amortizorului F, (forţa opusă de lichid la trecerea prin orificiile calibrate ) şi viteza relativă dintre masa suspendată şi nesuspendată (viteza pistonului amortizorul ! Vp) defineşte caracteristica de amortizare Avantajul amortizoarelor cu caracteristică regresivă constă în valoarea mai redusă a forţelor de rezistenţă la viteze mari de oscilaţie şi deci transmiterea unor forţe mici la cadru sau caroserie . Cele cu caracteristică progresivă prezintă avantajul că forţele de rezistenţă sunt mici La viteze reduse de oscilaţie (deplasarea cu viteze reduse sau deplasarea pe căi cu denivelări line ) şi cresc rapid cu creşterea vitezei de oscilaţie . Caracteristica optimă este o caracteristică pătratică (t=2) , care asigură un confort corespunzător . De asemenea, oscilaţia

Page 13: Suspensia automobilului

punţii se amortizează mai rapid după o lege pătratică şi se obţine o siguranţă mai mare în circulaţie .

Construcţia amortizoarelor telescopice

Din punct de vedere constructiv, amortizoarele hidraulice telescopice pot fi monotubulare sau bitubulare . La rândul lor , cele bitubulare pof fi cu scurgerea lichidului în ambele sensuri (cu circulaţie parţială lichidului) şi în sens unic (cu circulaţie totală a lichidului). Amortizoarele monotubulare pot fi cu cameră de compensare şi hidropneumatice . După modul de lucru amortizoarele pot fi : - reglabile - nereglabile Amortizoarele reglabile (monotubulare sau bitubulare) pot fi cu reglare mecanică , cu reglare semiautomată şi cu autoreglare. Oricare ar fi tipul amortizorului , pentru ca el să corespundă scopului , este necesar ca acesta să îndeplinească următoarele condiţii: - să asigure o amortizare corespunzătoare oscilaţiilor caroseriei şi roţilor automobilului ; - să aibă o durată mare de funcţionare ; - greutatea şi dimensiunile de gabarit să fie cît mai mici, iar construcţia simplă ; - să se monteze uşor în suspensia automobilului , să asigure stabilitate caracteristicile de amortizare în diferite condiţii de exploatare Amortizoaie bitubulare , construcţia „amortizor telescopic bitubular nereglabil este reprezentată ]n figura 9.61 Subansamblurile principale ale amortizatorului :

- pistonul 2 cu orificii de trecere și supapa de deschidere ;- ansamblul 1 al orificiilor de trecere și supapei de comprimare prin care se face

legătura între compartimentdi A de sub piston fi compartimentul C de compresie;sistemul de ghidare şi etanşare 3.La partea supendată a automobilului este montat capătul superior 4 al amortizorului , prin intermediul unei bucţe elastice din cauciuc 5 . Solidare cu capătul superior 4 sint tija 6 a pistonului 2 și tubul de protecţie al tijei . La partea nesuspendată este montat capătul inferior 10, prin elementul elastic 11. Tubul rezervor 9 face legătura între capătul inferior 10 , şi sistemul de ghidare şi etanşare 3, constituind in acest fel corpul amortizorului. Cilindrul de lucru 8, în care cu lisează pistonul 2, este montat prin presare în corpul sistemului de ghidare și etantare 3 , şi se sprijină pe capătul inferior 10. Volumul interior al cilindrului de lucru 8, împărţit de piston în două compartimente A şi B, este umplut cu lichid vâscos . Datorită deplasărilor relative dintre masa suspendată şi nesuspendată , la deplasarea pistonului 2 In cilindrul de lucru , 8 lichidul se deplaseazâ dintr-un compartiment în altul prin oriciile din piston întrucât la apropierea maselor , tija pistonului intră complet în compartimentul B , o parte din lichid , egală cu volumul tijei , trebuie evacuată prin ansamblul 1 în rezervărul de compensare C format între cilindrul de lucru 8 şi tubul rezervor 9. Rezervorul de compensare C , umplut parţial cu lichid, are rolul de a asigura aşa numitul proces de recuperare , adică schimbul de lichid dintre cilindrul de lucru şi rezervorul de compensare la introducerea şi scoaterea consecutivă a tijei 6.în figura se prezintă funcţionarea amortizorului în diferite regimuri la cele două curse. La cursa de comprimare (fig. 9.62, a) , în cazul vitezelor mai mici decît viteza critică, lichidul trece din compartimentul A în B, prin orificiile 3 , după ce învinge forţa foarte slabă a arcului disc 2. , Compensarea volumului tijei introduse în compartiimentul B se face prin trecerea lichidului din compartimentul A în C prin secţiunea mică din piuliţa supapei de

Page 14: Suspensia automobilului

comprimare 8 şi canalele 7. La viteze mai mari decât viteza critică, lichidul nu mai are timp să se scurgă prin orificiile 3. în acest caz , creşte presiunea lichidului din compartimentul A , iar forţa de presiune pe supapa de compririiare 8 deplasează în jos plun- jerul supapei, eliberînd o secţiune de trecere mai mare, ceea ce face ca creşterea forţei de rezisenţă a amortizorului, după viteza critică, să fie cât mai mică

Page 15: Suspensia automobilului

La cursa de destindere (fig. 9,62, b) , lichidul din partea superioară (compartimentul B) este comprimat şi , ca urmare, arcul disc 2 este presat pe piston, închizând orificiile 3 . Lichidul trece prin orificiile 1 şi ajunge la rondela obturatoare 4 a supapei de destindere , în cazul „ în care viteza relativă de deplasare a pistonului este mai mică decât viteza critică , forţa de presiune a lichidului este mai mică decât forţa de precomprimare a arcului 5, iar scurgerea lichidului se efectuează prin nişte fante din rondela obturatoare 4. . Cum volumul eliberat de sub piston nu poate fi umplut cu lichid din compartimentul B ( datorită tijei ce iese în afară ) , se creează o depresiune care ridică supapa 6 , formată dintr-un inel liber. In acest fel, se creează o comunicare între compartimentele A şi C , care permite completarea volumului de lichid din compartimentul A la urcarea pistonului. La viteze mai mari decât viteza critică , timpul de trecere a lichidului din compartimentul B în A , prin orificiile mici din rondelele obturatoare devine insuficient . În acest caz , presiunea din compartimentul B creşte şi învinge forţa de precomprimare a arcului 5 al supapei de destindere provocând îndepărtarea rondelelor de pe scaun şi formarea unei secţiuni de trecere mai mare. La un asemenea amortizor , într-un ciclu complet de lucru , întrcât cilindrul principal şi rezervorul de compensare se vehiculează o cantitate de lichid egală cu volumul tijei . Datorită volumului mic de lichid ajuns în rezervorul de compensare aflat în contact nemijlocit cu aerul, schimbul de căldură este îngreunat

Page 16: Suspensia automobilului

Bibliografie

Calculul si Constructia Automobilelor - M. Untaru N. Seitz Gh. Peres / EDP Buc. 1982


Recommended