Punti automobile

  • Published on
    29-Jan-2016

  • View
    21

  • Download
    18

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Punti auto

Transcript

  • 1

    1. Rolul, clasificarea i compunerea punilor.

    1.1. Rolul i clasificarea punilor :

    Sistemul de susinere, propulsie i rulare, sau trenul de rulare este compus din puni, suspensii

    i roti. Din interaciunea roilor cu calea n procesul autopropulsrii automobilului, asupra acestuia

    acioneaz, n funcie de regimul de deplasare ( R traciune, F frnare ), reaciunea normal ZR (ZF), reaciunea tangenial XR (XF) i reaciunea transversal Y deraprii. Fa de centrul roii, aceste fore se reduc la cte o for i un moment, numit moment reactiv, aa cum se vede n figura 1.1:

    dRR rXM =' ; dFF rXM =

    ' ; dY rYM =' .

    Figura 1.1. - Forele i momentele care acioneaz asupra roilor automobilului. Punile au rolul de a prelua toate forele i momentele ce apar n centrul roilor i de a le

    transmite elementelor elastice ale suspensiei precum i cadrului sau caroseriei autoportante a automobilului. Acest rol este ndeplinit de punte prin intermediul mecanismului de ghidare al punilor sau al roilor.

    Clasificarea punilor se face dup urmtoarele criterii:

    a) dup tipul mecanismului de ghidare al roilor, punile pot fi rigide, semirigide sau fracionate (articulate).

    Puni rigide, sau puni cu oscilaie dependent a roilor, sau puni cu suspensie dependent sunt punile la care lagrele roilor sunt legate ntre ele printr-un element rigid (grinda). n consecin, la trecerea peste un obstacol a unei roi, cealalt roat se nclin simultan i egal, provocnd nclinarea i deplasarea transversal a caroseriei. n plus, datorit elasticitii arcului lamelar al suspensiei (majoritatea punilor rigide sunt combinate cu arcuri lamelare care asigur i ghidarea punii), se produce naintarea unei roi n raport cu cealalt i deci schimbarea direciei de mers, aa cum se vede din figura 1.2.

    Figura 1.2. - Influena punii rigide asupra ghidajului i poziiei automobilului.

  • 2

    Prezena grinzii transversale face imposibil dispunerea ntre roi, ntr-o poziie ct mai

    cobort, a motorului sau a cadrului, deci nlimea centrului de mas al automobilului este mai mare. Se poate obine ns, o mrire a capacitii de trecere a automobilului prin creterea grzii la

    sol,prin micorarea razei transversale de trecere i prin posibilitatea mare de rotire a punii fa

    de caroserie (exemplu UNIMOG) fr a recurge la soluii constructive complicate i costisitoare. Un alt avantaj al punii rigide este numrul redus de articulaii care i confer siguran n exploatare i fiabilitate ridicat.

    Punile rigide se folosesc la majoritatea autocamioanelor, la autobuze, la autoutilitare i la unele autoturisme de teren.

    Punile rigide se deosebesc constructiv prin soluia adoptat pentru preluarea forelor i a momentelor de reactie. Schemele cinematice ale celor mai folosite mecanisme n acest scop sunt prezentate n figura 1.3.

    a) b) c)

    Figura 1.3. - Schemele cinematice pentru mecanismele de ghidare ale punilor rigide: a) cu arcuri

    lamelare; b) cu dou mecanisme patrulater dispuse longitudinal i bar Panhard; c) cu grind tras cu articulaie dispus n planul median al automobilului.

    Punile semirigide permit deplasri relative de mic amplitudine ale roilor prin deformarea la

    torsiune a grinzii de legtur dintre roi (grind cu epur controlat). Aceast soluie se folosete numai pentru puntea din spate nemotoare (cel mai adesea) sau motoare. Schemele cinematice cele mai uzuale ale acestor puni sunt prezentate n figura 1.4.

    a.) b) c)

    Figura 1.4. - Schemele punilor semirigide: a) grind tras coaxial cu axele roilor; b) grind

    tras n form de H; c) grind tras coaxial cu axele articulaiilor. Punile fracionate (articulate), sau punile cu oscilaie independent a roilor, sau punile cu

    suspensie independent sunt punile la care, deplasarea unei roi la trecerea peste un obstacol nu impune i deplasarea celeilalte roi (roile se pot deplasa independent) deoarece lipsete legtura rigid dintre roata din stnga i cea din dreapta. Exist diverse sisteme de legare a roilor cu asiul sau cu caroseria autoportant, cele mai rspndite fiind reprezentate n figura 1.5. Un criteriu de apreciere al punilor fracionate l constituie variaia ecartamentului E.

  • 3

    Figura 1.5. - Scheme mai rspndite de puni fracionate: a) brae transversale alturate; b) brae transversale n prelungire; c) mecanism patrulater transversal (brae transversale suprapuse);

    d) mecanism McPherson; e) brae longitudinale trase sau mpinse; f) mecanism patrulater longitudinal. Punile articulate au urmtoarele avantaje fa de punile rigide : - mbuntesc confortul deoarece reduc masa nesuspendat; - mbuntesc inuta de drum deoarece deplasrile roilor nu se influeneaz reciproc; - micoreaz oscilaiile de ruliu ale caroseriei i mresc stabilitatea automobilului; - permit dispunerea ntre roi a unor elemente ale asiului (motor, cadru etc.), deci coborrea centrului de mas i creterea stabilitii; -permit realizarea soluiilor compacte de organizare general totul n fa i totul n spate. b) dup capacitatea de a realiza autopropulsarea automobilului punile pot fi motoare i nemotoare.

    Pentru a realiza autopropulsarea automobilului puntea motoare trebuie s fie echipat cu mecanismele care asigur transmiterea fluxului de putere al motorului de la schimbtorul de viteze sau transmisia cardanic la roile motoare, respectiv: transmisia principal, diferenialul, arborii planetari. Aceste mecanisme au fost studiate n cadrul disciplinei Transmisia automobilului. Att puntea rigida ct i puntea fracionat pot fi i puni motoare. Singura condiie principal care trebuie ndeplinit la proiectare este ca s fie posibil o legtur cinematic ntre axa roii i axa diferenialului, respectiv ca elementele suspensiei s nu fie dispuse n planul transversal definit de cele dou axe. c) dup capacitatea de a schimba direcia de naintare, punile pot fi puni directoare i puni nedirectoare.

    Pentru a permite schimbarea direciei de mers, puntea de direcie trebuie s permit bracarea roilor. n acest caz roata prin butucul su se sprijin pe fuzet, iar aceasta este articulat prin intermediul pivotului (pivoilor) cu mecanismul de ghidare.

  • 4

    1.2. Compunerea de baz a punilor :

    Puntea de direcie rigid este compus din grind, pivoi i fuzete. n cazul punilor de direcie i motoare pivotul cilindric este fracionat n dou (pivotul superior i pivotul inferior), iar seciunile grinzii i ale arborilor fuzetelor sunt tubulare pentru a permite montarea arborilor planetari. n figura 1.6 sunt prezentate tipuri constructive de baz pentru pivoi i fuzete la punile rigide de direcie.

    b.

    Figura 1.6. - Tipuri constructive de baz pentru pivoi i fuzete la punile rigide: a) punte nemotoare: 1 - fuzet; 2 - grinda punii; 3 - pivotul fix n pumnul grinzii; 4 - rulment axial pentru transmiterea forelor verticale; 5 - lagrul dintre braul inferior fuzetei i pivot; 6 - urub pan pentru blocarea pivotului n

    grind; b) punte motoare: 1 - fuzet tubular; 2 - rulmeni radiali-axiali cu role conice; 3 - pivot superior; 4 - pivot inferior; 5 - carterul tubular al punii; OO axa pivotului.

    Articulaiile punilor fracionate sunt mai numeroase (numrul articulaiilor constituie un criteriu de apreciere al siguranei n funcionare i al fiabilitii constructive) i au construcii mai complicate. n figura 1.7 sunt prezentate tipuri constructive de baz pentru pivoi i fuzete la punile fracionate cu mecanism patrulater transversal de ghidare. n acest caz fuzeta trebuie s se roteasca n jurul axei pivotului (pivoilor), dar s permit i oscilaia roii la dazbaterea suspensiei.

  • 5

    Figura 1.7. - Tipuri constructive de baz pentru pivoi i fuzete la puni articulate cu mecanism patrulater transversal de ghidare: a) punte motoare cu pivoi sferici: 1 i 2 - fuzet cu seciune

    tubular; 3 - pivot sferic superior; 4 - pivot sferic inferior; 5 - bra superior; 6 - bra inferior; b) punte nemotoare cu pivoi sferici: 1 i 2 - fuzet cu seciune circular plin; 3 - pivot sferic superior; 4 - pivot

    sferic inferior; 5 - bra superior; 6 - bra inferior. Se constat tendina de nlocuire a articulaiilor sferice cu articulaii cilindrice, fuzeta fiind

    articulat printr-un pivot cilindric cu portfuzeta (o nou component a punii), iar portfuzeta este articulat cilindric cu braele mecanismului de ghidare. Soluia se aplic att n cazul mecanismului patrulater transversal (figura 1.8), ct i n cazul mecanismului McPherson (figura 1.9). Ea prezint urmtoarele avantaje: articulaiile cilindrice sunt mai simple i mai fiabile; axa pivoilor se apropie de planul median al roii; unghiul de nclinare transversal al pivoilor i deportul transversal pot avea valori mai mici; dispunerea amortizorului se face cu mai puine constrngeri, iar solicitrile lui sunt mai reduse (n cazul punii McPherson).

    Figura 1.8. - Punte nemotoare cu mecanism patrulater transversal i articulaii cilindrice: 1 - portfuzet;

    2 - bra inferior; 3 - tampon limitator superior de curs; 4 - lagr pivot cu rulment cu ace; 5 - rulment axial pentru preluarea forelor verticale; 6 - pivot cilindric; 7 - bra superior; 8 - tampon limitator

    inferior de curs; 9 - amortizor telescopic; 10 - arc elicoidal; 11 - suport ghidare arc.

  • 6

    Figura 1.9. - Punte cu mecanism cu culis oscilant i articulaii cilindrice. Puntea de direcie asigur prin construcia sa valorile prescrise de proiectant pentru unghiul de nclinare longitudinal al pivotului (unghiul de fug), unghiul de nclinare transversal al pivotului i unghiul de cdere al roii, iar dac este cazul i posib