Suspensia Automobilului [PDF]

Zitiervorschau

Scopul lucrarii: De studiat constructia cadrelor, corpurilor puntilor conducatoare si conduse, suspensiei, rotilor si anvelopelor, sa capete deprinderi de reglare a rulmentilor butucurilor rotilor, montarea-demontarea anvelopelor. Timpul de efectuare – 7 ore. Utilaj: Carti, material ilustrativ, placate, stenduri si mecanisme a partii rulante, indicatoare de control si complectul de instrumente a lacatusului, lopatele de montaj, butucul rotii, rotii in ansamblu si plasa de protectie. Metodica de indeplinire a lucrarii de laborator La efectuarea lucrarii de laborator e necesar de studiat constructia caderlor automobilelor, suspensiei dependente si independente si a partilor componente, corpurilor puntilor conducatoare si conduse, butucurilor rotilor, constructia rotilor si anvelopelor. In partea practica a lucrarii de laborator e necesar de efctuat reglarea jocului rulmentilor butucurilor rotilor si montarea-demontarea rotii automobilului. 8.2. Suspensia automobilului 1. Suspensia dependenta. Destinatia, constructia generala si principiul de functionare. Partile componente a suspensiei dependente si destinatia lor functionala. Destinaţia suspensiei. Suspensia automobilului 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 au caroserie şi punţi, sau direct cu roţile automobilului Părţile componente. Suspensia unui automobil cuprinde : • elemente elastice; • dispozitive de ghidare; • amortizoare ; • stabilizatoare. Elementele elastice servesc pentru micşorarea sarcinii dinamice rezultate la trecerea roţilor pentru neregularităţile drumului. In acelaşi timp elementele elastice fac ca oscilaţiile caroseriei să fie suportabile de pasageri şi să nu dăuneze mărfurilor care se transportă. Elementele de ghidare transmit componentele longitudinale şi transversale ale forţelor de interacţiune, precum şi momentele, acestor forţe, determinând cinematica roţilor faţă de cadru sau caroserie.

Elementele de amortizare împreună cu-frecarea dintre foile arcurilor amortizează oscilaţiile caroseriei şi ale roţilor. Funcţiile celor trei elemente principale ale suspensiei pot ti îndeplinite de unui şi acelaşi element sau de elemente diferite. In unele cazuri, suspensia automobilului mai conţine elemente supliment tare stabilizatoare, care au rol de a reduce înclinările laterale ale autovehiculelor în viraje. Condiţiile impuse. Suspensia automobilului trebuie să îndenhneasca următoarele condiţii principale caracteristică elastică, care să asigure un grad de confort satisfăcător; construcţie simplă şi rezistentă; amortizarea vibraţiilor caroseriei şi roţilor; asigurarea cinematicii corecte a mecanismului de direcţie; greutatea minimă; să transmită forţele şi momentele reactive de la roti la caroserie etc. Clasificarea suspensiilor. Clasificarea suspensiilor automobilelor se face după tipul punţii şi după caracteristica elementelpr elastice. După tipul punţii, suspensiile se clasifică: • suspensii roţi dependente • suspensii cu roţi independente. Suspensia cu roţi dependente se întâlneşte în cazul punţilor rigide (fig. 1, a) iar suspensia cu roţi independente, în cazul punţilor articulate (fig. 1, b) la care fiecare roată este suspendată direct de cadru sau caroserie. Suspensia dependentă este caracterizată printr-o legatura rigidă intre roţile din dreapta şi din stânga , iar ridicarea sau coborârea unei roţi , produsă de denivelările căii , provoacă schimbarea poziţiei şi pentru cealaltă roată La suspensia independentă lipseşte legătura directa dintre roţile automobilului iar schimbarea poziţiei unei roţi nu influenţează şi cealalta roată . Suspensia independentă prezintă faţă de suspensia dependentă avantajele : inbunătaţirea confortului prin reducerea masei nesuspendate ; ţinuta de drum mai bună deoarece deplasările roţilor nu se influenţează reciproc ; micşorarea oscilaţiilor de ruliu ale caroseriei şi mărirea stabilitaţii automobilului

Fig.1. Scheme de suspensii.

In funcţie de tipul caracteristicii elastice, suspensiile se clasifică în: suspensii cu caracteristica elastică lineară şi suspensii cu caracteristica elastică nelineară. SUSPENSII CU

ROŢI

DEPENDENTE

In majoritatea cazurilor, suspensia automobilelor cu puntea rigidă foloseşte arcurile în foi dispuse longitudinal, datorită construcţiei simple. Suspensia cu arcuri în foi semieliptice dispuse longitudinal. In fig.2 se reprezintă suspensia din spate a autoturismului ARO cu arcuri în foi dispuse longitudinal.Arcul în foi 6 este dispus longitudinal faţă de cadru. Partea din faţă a arcului este în legătură cu cadrul prin intermediul unui bolţ de articulaţie, iar partea din spate prin intermediul cercelului 12. Pentru limitarea cursei arcului este prevăzut tamponul de cauciuc 15. Un capăt al arcului este fixat printr-un bolţ de articulaţie (pentru a transmite forţele de tracţiune şi frânare la cadru), iar celălalt prin intermediul cercelului 12 care permite arcului să se deformeze sub acţiunea sarcinii (prin încovoierea arcului distanţa dintre centrele ochiurilor se modifică). Amortizarea oscilaţiei este asigurată de amortizoarele hidraulice telescopice 8 cu dublu efect. Suspensia cu arcuri în foi semieliptice dispuse longitudinal cu caracteristică neliniară. Suspensia cu arcuri în foi cu caracteristică neliniară se utilizează mai ales la puntea din spate a autocamioanelor. O suspensie corespunzătoare pentru cazul când autocamionul este încărcat va fi prea rigidă pentru autocamionul gol. Pentru a realiza o suspensie care să corespundă în ambele cazuri, se foloseşte suspensia cu arc suplimentar.

Fig.2.Suspensia cu arcuri în foi

semieliptice dispuse longitudinal: 1 - şaiba; 2 - piuliţă bolţ; 5 - foaie principală; 4 - şuruburi de fixare distantiere (de material plastic) dintre foi; 5 şi 7 - bride; 6 - arc în foi; 8 - amortizor telescopic hidraulic; 9 - chingă limitatoare; 10 - bride de fixare; 11 - bulon central; 12 - cercel; 13 - piuliţă; 14 - placă; 15 - tampon de cauciuc.

In fig.3 se reprezinta suspensia din spate cu arc suplimentar utilizata la autocamioane. Ea se compune din arcul principal 3 ce lucrează la sarcini mici şi mijlocii. La sarcini mari, începe sa lucreze şi arcul secundar 2, care se sprijina pe suporturile 1 ale cadrului.

Fig.3. Suspensia din spate cu arc suplimentar.

Suspensia dependenta cu arcuri elicoidale. In fig.4 se reprezinta suspensia punţii din spate a autoturismului Dacia 1310. Datorită faptului câ arcurile elicoidale preiau numai sarcini verticale, puntea este prevazuta cu bratele 1 si 5 pentru preluarea fortelor orizontale.

Fig.4. Suspensia din spate a autoturismului Dacia 1310:

1 – brate laterale; 2 – arcuri elicoidale; 3 – amortizoare telescopice; 4 – tampoane limitatoare din cauciuc; 5 – brat superior; 6 – puntea spate; 7 – stabilizator

5.Dispositive de ghidare,destinatia,constructia si principiul de functionare. R: Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forţelor dintre roţi şi drum, şi momentele acestor forţe la caroserie ,determinînd şi caracterul deplasării roţilor ăn raport cu caroseria automobilului şi ăn raport cu drumul. În figura 5.se reprezintă forţele datorită interacţiunii dintre roţi şi drum precum şi momentele acestor forţe.

Fig 5. Forţele datorită interacţiunii dintre roţi şi drum şi momentele acestora

Forţele verticale Z şi momentele Mx se transmit la caroserie prin intermediul elementului elastic al suspensiei . Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilaţiile care iau naştere evitînd apariţia fenomenului de rezonanţă.

AMORTIZOARELE (CONSTRUCTIA):

Fig. 6. Constructia amortizorului. 1. Capul inferior 2. Corpul pistonului de comprimare 3. Discurile pistonului de comprimare 4. Discul superior al pistonului de comprimare 5. Arcul pistonului de comprimare 6. Semisfera pistonului de comprimare 7. Discul rigid al pistonului de comprimare 8. Piulita supapei de destindere

9. Arcul supapei de destindere 10. Pistonul amortizatorului 11. Discul de fixare a supapei de destindere 12. Discurile pistonului de destindere 13. Segmentii pistonului 14. Saiba piulitei pistonului de destindere 15. Discul superior al pistonului de destindere 16. Discul supapei de comunicare 17. Arcul supapei de comunicare 18. Discul limitator 19. Rezervor 20. Tija 21. Cilindru 22. Tub rezervor 23. Bucsa de ghidare a tijei 24. Inel de etansare a rezervorului 25. Discul sistemului de etansare 26. Element de etansare 27. Garnitura inelului de siguranta 28. Inel de siguranta 29. Piulita rezervorului 30. Capul superior 31. Piulita de fixare a capului superior 32. Groiver 33. Discul pernei de fixare a amortizatorului 34. Perna (tampon) 35. Bucsa 36. Tub 37. Element de amortizare a tijei 38. Bucsa de fixare a capului inferior cu cauciuc

Pentru amortizarea rapida a oscilatiilor, in suspensia automobilelor moderne se monteaza amortizoare hidraulice. Amortizoarele pot fi folosite la ambele punti ale automobilului sau numai la puntea din fata, solutie intilnita mai ales la autocamioane.Principiul de functionare a amortizorului hidraulic se bazeaza pe transformarea energiei mecanice a oscilatiei in energie termica, la trecerea fortata a unui lichid special, dintr-o camera a amortizatorului in alta, printr-un orificiu calibrat.Majoritatea amortizatoarelor sunt cu dubla actiune, lucrind in ambele sensuri, si anume: la apropierea rotilor de caroserie opun rezistenta mica; la departarea rotilor de caroserie opun rezistenta mai mare Amortizatoarele cele mai raspindite la automobile sunt cele sub forma telescopica, clasificate in monotubulare si bitubulare, si care la rindul lor, pot fi de mai multe tipuri. Cele mai folosite sunt amortizoarele bitubulare, care, in comparatie cu cele monotubulare, au o lungime mai redusa si o durata de functionare mai mare.

AMORTIZOARELE BITUBULARE (PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE):

Fig. 7. Amortizorul telescopic bitubular.

In figura 7. este prezentata schema de principiu a amortizorului hidraulic telescopic bitubular. Capul superior 1, de care este fixata tija 2 cu pistonul 8, este prins de partea suspendata a automobilului, iar capul inferior 13, solidar cu tubul rezervor 5, de partea nesuspendata. Tubul interior 4 (cilindrul de lucru) este umplut cu lichid special pentru amortizoare. In cursa de destindere, lichidul din partea superioara a pistonului 8 este comprimat si trimis prin supapa de destindere 10 in partea inferioara. Volumul generat de piston la partea inferioara este mai mare decit volumul lichidului impins in jos, cu volumul tijei care iese din tubul 4. Diferenta se completeaza cu lichidul din camera de compensare 14 (spatiul dintre tubul rezervor 5 si tubul interior 4) care patrunde prin supapa de admisie 11 datorita depresiunii creata sub piston si a pernei de aer comprimat din partea superioara a camerei de compensare. In cursa de comprimare, lichidul de sub piston trece prin supapa de comunicare 9 in partea superioara a tubului 4. Oparte din lichid (egala cu volumul tijei introdul in tubul 4) trece prin supapa de comprimare 12 in camera de compensare 14. Tubul 6 serveste la protectia tijei pistonului, iar inelul 3 la etansarea amortizorului. AMORTIZOARELE MONOTUBULARE (PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE):

In comparatie cu cel bitubular are, la diametre exterioare egale, un diametru al pistonului mai mare, fiind mai usor si avind o racire mai buna. In camera de comtensare se introduce azot sub presiunea de circa 2,5 N/mm2. Perna de aer este separata de lichidul de amortizare prin intermediul pistonului flotant. Compensarea volumului, datorita miscarii lui la cursa de comprimare, se obtine prin comprimarea pernei de gaz si deplasarea pistonului flotant in sus. La cursa de destindere, deplasind pistonul flotant in jos. Orificiile de trecere si supapele de descarcare sunt montate in piston. Datorita elasticitatii camerei de compensare, amortizorul indeplineste si rolul de element elastic suplimentar.

8.3.Corpul puntilor coonducatoare si conduse 1.Corpul puntilor conducatoare.Destinatia,constructia,demontabile si nedemontabile,corpul puntilor conducatoare .Constructia butucelor conducatoare. R: Destinatia puntii din spate motoare Puntea motoare are rolul de a transmite momentul motor de la transmisia longitudional si fortele verticale de la cadrul caroseriei automobilului-la rotile motoare.Tot prin intermediul puntii motoare se transmit cadrului fortele de trectiune-fortele de frinare si momentul reactiv si momentul de frinare care apar in timpul deplasarii autovehicului.Puntea din spate motoare este compusa din trensmisia principal ,diferential,arbori planetari,transmisde finala si carter. Conditiile impuse puntii din spate: Puntea din spate trebuie sa indeplineasca conditile: Sa aiba dimensiuni de gabarit cit mai reduse in scopul unei garzi la sol cit mai mari; Sa aiba o alimentare silentioasa; Intretinerea sa fie cit mai simpla; Sa prezinte odurata de funcionare; Calsificarea puntiilor din spate motoare. Din punct de vedere constructive puntile din spate se impart in: Puntiii rigide; Pintii articulate. Puntiile rigide se folosesc la autocamioane,autobuze si autoturisme,iar cele articulate la unele tipuri de autoturisme. Carterul puntii din spate Carterul puntii din spate are rolul de a transmite sarcina verticala de la cadru la roti si in acelasi timp de a transmite fortele de la rotile motoare la cadrul automobilului sau la caroserie.In acelasi timp carterul trebuie sa asigure o functioonare corespunzatoare organelor montate in interiorul sau.Carterul puntii din spate trebuie sa fie rezuistent,rigid sa aiba o greutate proprie cit mai redusa si sa permita montarea si demontarea cit mai usoara a organelor transmisiei Tipuri constructive de cartere: Din punct de vedere constructive carterele puntii din saprte pot fi: Demontabile; Nedemontabile;

Carterul puntii din spate demontabil cu 2 plane de separate fig. 8a .La aceasta solutie de partea central a carterului 1 se fixeaza trompele 2 in care se gasesc arborii planetari.Trompele au sudate la capetele interioare capacile conice 3 care se fixeaza cu suruburi de partea central rezultind planele de separate P1si P2 . Carterul puntii din pate demontabil cu un plan de separate fig. 8.b . Carterul demontabil cu un singur plan de separate P1 este conpus din carterul central P1 si trompele 2.Carterul 1 se obtine prin turnare din otel iar triompele 2 sunt egzecutate din teava si presate in carterul central de care se imbina prin sudare sau nituire. Carterele demontabile prezinta deavantajul ca pebtru a ajunge la diferential trebuie demontat complec puntea din spate. Carterul puntii din spate nedemontabil poate fi realizat prin turnare- sudare,e.t.c. Cartertele obtinute prin turnare sunt rigide dar au o gereutate mare iar cela obtinute prin sudare sunt usoare,in schinb sunt mai putin rigine. In fig. 8.c . este reprezentat carterul puntiii motoare de la autocamiooanele ROMAN. Este un carter nedemontabil format dinto parte centala 2 –In care se monteza carcasa transmisiei principale si diferentialul si dintro grinda 1 de profil 1prevazuta cu tevi ce protejeaaza arborii planetari. a)

b)

c)

Fig. 8

.Tipuri constructive de cartere

8.5. Partea practica a lucrarii de laborator In partea practica a lucrarii de laborator e necesar de studiat metodica de reglare a rulmentilor butucilor rotilor la puntea din fata si cea din spate. E necesar deasemenea de studiat metodica de control a calitatii reglarii rulmentilor rotii automobilului. Rezultatul lucrarii practice e necesar de reflectat in derea de seama in scris. Reglarea rulmenţilor din butucul roţii are drept scop eliminarea jocului. Rulmenţii roţilor din faţă se reglează de obicei cu ajutorul piuliţei crenelate 1 (asigurată cu cuiul spintecat 4) şi al şaibei 2 (fig. 16.7. a) montate pe capătul fusului fuzetei 3. In cazul rulmenţilor roţilor punţii spate, reglarea se face, în general, cu ajutorul piuliţei interioare 1, rondelei de siguranţă 2 si al piuliţei exterioare 3 (fig.16.7,b).

Bibliografie 1) Gh. Fratila si altii, «Automobile.Cunoastere, intretinere si exploatare.» Editura didactica si pedagogica, Bucuresti 2001, pag.455. 2) www.wikipedia.org ; 3) Н.Н. Вишняков, «Автомобиль», изд. Машиностроение, 1986 г, 299 стр. 4.www.didactic.ro/files/13/0modulul_iv.doc