CCA2 - frână - autoturism de teren

1 STUDIU DE CAZ ASUPRA SISTEMULUI DE SUSPENSIE RIGIDA CU 3 BRATE

1.1 ROLUL SUSPENSIEI, CONDITII IMPUSE

La deplasarea autovehiculului, neregularitatile drumului produc oscilatii ale rotilor care se transmit puntilor. Suspensia autovehiculului realizeaza legatura elastica cu amortizare intre puntile acestuia si cadru sau caroserie, miscorand sarcinile dinamice si amortizand vibratiile rezultate in urma actiunii componentelor verticale ale fortelor de interactiune dintre roti si drum.

Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafata neregulata este limitata in primul rand de calitatile suspensiei si in al doilea rand de puterea motorului. Confortabilitatea autovehiculului, este determinata in principal de suspensie.

Prin imrimarea caracterului dorit al oscilatiilor, suspensia alaturi de mecanismul de ghidare al puntii, influenteaza maniabilitatea, manevrabilitatea si stabilitatea autovehiculului, elemente care impreuna definesc tinuta de drum a autovehiculului.

Cinematica rotilor la trecerea peste denivelarile caii de rulare, si a masei suspendate fata de cea nesuspendata, la variatia sarcinilor in plan vertical, sunt determinate de tipul mecanismului de ghidare a puntii. Caracterul acestor miscari este determinat de suspensia autovehiculului, prin elementele sale elastice si de amortizare. Pentru asigurarea unui cinfort corespunzator, parametrii suspensiei trebuie sa fie alesi astfel incat sa tina seama de anumite conditii stabilite la teoria suspensiei, si anume :

- Amplitudinea masei suspendate se reduce cu atat mai mult cu cat raportul dintre masa suspendata/masa nesusoendata este mai mare, aceasta evidentiind avantajul puntilor articulate fata de cele rigide si generalizarea primelor la automobile cu confort sporit.

- Pulsatia oscilatiilor proprii ale sistemului este cu atat mai mica cu cat rigiditatea elementului elastic e mai mica, adica arcul este mai elastic. Micsorarea rigiditatii arcurilor este limitata de cresterea sagetii statice nominale. Rigiditatea suspensiei se alege in limitele de toleranta ale organismului uman, cand acesta sufera o miscare periodica verticala.

- Rigiditatea suspensiei puntii fata este mai mica decat cea a puntii din spate. In timpul mersului, automobilul abordeaza obstacolele prin rotile din fata mai intai, iar dupa un timp de puntea spate. In acest caz cu toata intarzierea atacului puntii spate, rotile din spate ajung din urma in miscare verticala rotile din fata, deoarece perioada lor de oscilatie e mai scurta si se anuleaza oscilatiile de galop.

- Pentru mentinerea neschimbata a caracteristicilor suspensiei cand masa suspendata se modifica (repartitia maselor ramane neschimbata), rigiditatea arcurilor trebuie sa se modifice in aceeasi proportie cu masa suspendata. Aceasta conditie explica interesul pentru suspensii cu rigiditate proportionala cu sarcina.

- pentru asigurarea confortabilitaii, amortizarea oscilatiilor trebuie sa varieze in prima perioada intre 92 si 98% din energia transmisa partii suspendate, corespunzator unor valori ale raportului dintre primele doua amplitudini de 3,7 ... 22,4. La amortizari mai mari, cresc sarcinile dinamice transmise partii suspendate prin amortizor, iar amortizari mai mici pot duce la balansarea caroseriei si a rotilor la deplasarea pe cai cu neregularitati repetate. Confortabilitatea maxima se poate obtine combinand arcuri cu rigiditate proportionala cu sarcina cu amortizoare cu caracteristici neliniare.

Dupa tipul elementului elastic suspensiile pot fi: cu elemente metalice (arcuri foi, arcuri elicoidale, bare de torsiune), cu elemete nemetalice (arcuri din cauciuc, arcuri pneumatice si hidropneumatice) si mixte.

Dupa tipul caracteristicii elemetelor elastice, suspensiile pot fi cu caracteristica liniara, carcteristica neliniara, caracteristica progresiva si caracteristica in trepte.

Elementele elastice, indiferent de tipul sau caracteristica lor, pot forma functie de tipul de tipul mecanismului de ghidare al rotilor, suspensii dependente sau independente . Optiunea pentru o punte sau alta se face face in functie de destinatia autovehiculului, prin aprecierea cerintelor de confort, maniabilitate, stabilitate si costuri.

roti si drum.

1.2 DESCRIEREA SISTEMULUI DE SUSPENSIE RIGIDA CU 3 BRATE

Suspensia rigida cu 3 brate are in componeta sa :

- osia puntii

- cele 3 brate de sustinere

- arcuri (elicoidale sau foi)

- amortizoare

Suspensia rigida cu 3 brate permite o singura miscare a rotilor si anume pe un sector de cerc cu raza egala cu lungimea data de rezultanta bratelor suspensiei.

Mecanismul de gidare al puntilor rigide trebuie sa anuleze translatilepe X si Y si trebuie sa anuleze 2 rotatii dupa X si Z. Anularea se face prin preluarea fortelor in timpul deplasarii.

La acest tip de suspensie nu se modifica ecartamentul in timpul trecerii peste denivelari sau gropi, datorita faptului ca sunt anulate unele miscari ale rotii.

Clasificarea mecanismelor de ghidare se face:

-Cea mai simpla modalitate se realizeza cu ajutorul arcurilor in foi sau a arcurilor elicoidale. Au doua roluri:

-Rol de arc

-Rol de mechanism de ghidare

Fortele pe X inseamna forte de comprimare sau de tractiune in arcuri. Fortele laterale conduc in special la o solicitare de incovoiere. Momentul pe Y poate fi determinat de fortele de tractiune sau de franare si un moment de rasucire a puntii.

Daca puntea actioneza asupra rotii cu un moment de franare sau de traction asupra rotii atunci ( coeficientul corespunzator actiunii si reactiunii ) roata actioneza asupra puntii cu un moment egal dar de sens contrar.

1.2.1 Exemple de suspensii rigide cu 3 brate

FIG. 1.2.1.b,c,d. Suspensie rigida cu trei brate

FIG. 1.2.2. Punte nedirectoare nemotoare

(realizată ca o grindă cu pereţi subţiri, din tablă ambutisată şi sudată)

a.

FIG. 1.2.3. Puntea si suspensia din spate a autovehiculului Dacia 1300 (sectiune).

a -sectiune prin roata din spate;

b –vedere genera;

c –vedere de jos a tijei de actionare a colectorului de presiune la frana din spate;

d –puntea;

1 –arcul din spate;

2 –amortizorul;

3 –bratul lateral;

4 –bratul central lateral;

5 –talerul metallic de asezare a arcului;

6 –bara stabolizatoare din spate;

7 –cablul franei din spate;

8 –pneu;

9 –janta rotii;

10 –axul fuzetei din spate;

12 –tambur frana;

13 –axa spate;

14 –corector de presiune frana spate;

15 –tija de actionare a corectorului de presiune.