Amortizoare hidraulice

download Amortizoare hidraulice

of 40

  • date post

    31-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    258
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of Amortizoare hidraulice

Capitolul 1. Amortizoare pentru autoturisme

1.1 Rolul si importanta amortizoarelor Pentru amortizarea vibraiilor, n suspensia tuturor autovehiculelor moderne s-au introdus amortizoare hidraulice. Amortizorul este un mecanism folosit pentru disiparea rapid a energiei vibraiilor verticale ale caroseriei i a vibraiilor roilor, ceea ce reprezint de fapt asigurarea confortului i siguranei circulaiei. Amortizorul se monteaz, n suspensia autovehiculului, paralel cu elementul elastic principal.Influena amortizorului asupra vibraiilor maselor suspendate i nesuspendate este redat schematic n fig. 1.1, n care curbele cu linie subire reprezint vibraiile neamortizate, iar curbele cu linie groas vibraiile amortizate. Amortizorul este, prin urmare, un element de baz al suspensiei autovehiculului, element care determin i caracterizeaz gradul de amortizare al vibraiilor caroseriei, produse de aciunile cu caracter aleator ale neregularitilor mbrcminii drumului.

Fig. 1.1. Influena amortizorului asupra vibraiilor maselor suspendatei nesuspendate ale autovehiculului

n prezent, amortizoarele care se folosesc cel mai mult sunt cele hidraulice telescopice. Aceste amortizoare au dimensiunile i greutatea mai mici dect amortizoarele cu prghie, precum i o durabilitate mai mare i stabilitate n funcionare. Printr-o montare corespunztoare, amortizorul telescopic mrete i stabilitatea caroseriei. Folosirea unor amortizoare defecte sau ineficace (incorect calculate sau alese pentru autovehiculul respectiv) reduce sau anuleaz temporar sarcina pe roat, micornd, respectiv anulnd, aderena pneului; aceasta favorizeaz alunecarea sau patinarea roii la frnarea, respectiv accelerarea, autovehiculului. n acelai timp se nrutete inuta de drum a autovehiculului, datorit mririi posibilitilor de derapare. Utilizarea unor amortizoare defecte mrete considerabil uzura pneurilor i poate duce chiar la ruperea unor elemente ale suspensiei sau ale saiului (caroseriei) n punctele de prindere.Att n S.U.A. ct i n Europa se observ o tendin n direcia mbuntirii calitii i duratei de funcionare a amortizoarelor telescopice.Pentru proiectarea corect a unor noi tipuri de amortizoare telescopice i pentru mbuntirea performanelor amortizoarelor actuale, este necesar cunoaterea temeinic a elementelor care influeneaz nemijlocit asupra calitii i durabilitii n funcionare a acestora. Este, de asemenea, necesar s se cunoasc cum trebuie s se fac alegerea gradului i a caracteristicii de amortizare pentru un anumit tip de suspensie.

1.2. Scurt istoric al dezvoltarii amortizoarelor autoDezvoltarea construciei de amortizoare a fost determinat de cerinele impuse confortabilitii autovehiculelor, cerine care au crescut pe msur ce s-a dezvoltat tehnica automobilistic. n primii ani ai automobilismului nu se acorda o atenie deosebit problemelor de confort, deoarece suspensiile aveau ca element elastic arcuri lamelare rigide, cu o autoamortizare foarte mare. Tendinele de mbuntire s-au limitat n acea perioad la ntrebuinarea arcurilor lamelare suprapuse. Trebuie remarcat faptul c n 1904 a fost elaborat suspensia independent pe arc lamelar, dispus transversal, a roilor din fa; astfel de suspensii, dei unitare, au contribuit la accelerarea dezvoltrii construciei de amortizoare.Creterea preteniilor fa de confortul autovehiculelor a dus la nlocuirea arcurilor rigide cu elemente mai elastice, ceea ce a impus introducerea de amortizoare n suspensia autovehiculelor.Primele amortizoare au fost de tip cu friciune. n 1903, s-a creat amortizorul cu friciune cu discuri care a fost folosit n principal pn n 1920 cnd, datorit micorrii nsemnate a rigiditii suspensiei, a trebuit s fie nlocuit treptat cu amortizorul hidraulic. Amortizorul cu friciune cu discuri, este format din cteva discuri, 1 (fig. 1.2 amortizorul REPUSSEAU), comprimate de arcul stelat 2 i piulia 3.

Fig. 1.2. Amortizor cu friciune cu discuri.Pentru suspensiile independente, unde dezbaterea este mare, ca urmare a rigiditii mici a elementului elastic, s-au creat amortizoarele telescopice cu friciune (1906). Una din construciile moderne ale amortizorului telescopic cu friciune de tip Automax este dat n fig. 1.3, construcie care se mai folosete, destul de rar, i n prezent. Amortizoarele cu friciune s-au mai folosit pn n 1935, dar numai la unele tipuri de automobile i n special la cele de curse. n S.U.A., nc din 1933 nu s-au mai ntrebuinat amortizoare cu friciune.n perioada 1904 1914 au fost elaborate construciile pentru aproape toate tipurile principale de amortizoare, inclusiv pentru amortizorul telescopic care s-a rspndit mult mai trziu.Primele tipuri de amortizoare hidraulice (1905 1906) au fost amortizoarele cu tambur, sau cu palete. Una din variantele moderne ale acestui amortizor produs de firma HOUDAILLE este reprezentat n fig. 1.4. n corpul 1 al amortizorului sunt dispuse camera de compensare A i camerele de lucru B, care comunic ntre ele prin dou canale 2, reciproc perpendiculare. Camerele B sunt alimentate cu lichid prin supapa de umplere 3 . Seciunea de trecere a Fig. 1.3. Amortizor telescopic cu friciunecanalelor 2 se regleaz prin supapa 4, cu ajutorul tiftului 5. La cursa de comprimare, lichidul mpins de paletele 6, acionate de levierul 7, trece aproape liber prin supapa de comunicare 8, iar la cursa de destindere trece numai prin canalul 2, trebuind s nving rezistena supapei 4.

Fig. 1.4. Amortizor hidraulic cu tamburTermostatul 9 compenseaz automat diferenele de fore, datorate variaiei viscozitii lichidului ca urmare a creterii temperaturii de funcionare. Aceste amortizoare au fost folosite aproximativ pn n 1945.Tendina de mrire a confortabilitii autovehiculelor a condus la o folosire mult mai larg a suspensiei independente la roile din fa. Aceste suspensii, mult mai elastice, ncep s fie echipate cu amortizoare hidraulice cu piston (denumite i cu prghie). n S.U.A. de exemplu, n 1930 numai 22% din totalul modelelor de autoturisme au fost echipate cu amortizoare hidraulice cu tambur, 54% fiind echipate cu amortizoare hidraulice cu piston.n perioada 1914 1930, n afar de dezvoltarea construciei principalelor tipuri de amortizoare hidraulice, au fost elaborate multiple sisteme de reglare a rezistenei amortizorului n procesul de exploatare a autovehiculului. ns, deoarece aceste metode nu au produs o mbuntire simitoare a confortabilitii, ulterior nu s-au mai folosit.Dup anul 1930 se continu aciunea de mbuntire a amortizoarelor hidraulice. Astfel se elaboreaz i ncep s se rspndeasc amortizoarele hidraulice cu prghie, cu aciune dubl, fora de rezisten fiind mai mare la cursa de destindere; aceste amortizoare au fost folosite pentru prima dat la autocamioane i autobuze, cam prin anul 1916. n anul 1941, n S.U.A., din 48 de modele de autoturisme numai 5 au fost echipate cu amortizoare hidraulice cu prghie cu aciune simpl, cu fora de rezisten numai la cursa de destindere. Aproximativ prin anul 1940 a fost creat amortizorul hidraulic cu prghie cu aciune dubl cu dispunerea coaxial a cilindrilor i cu supape de descrcare, folosit pe scar larg pn n anul 1960.Dup anul 1930 ncepe s se rspndeasc amortizorul hidraulic telescopic, n special la suspensia autoturismelor; n anul 1932 a aprut amortizorul hidraulic telescopic MONROE (S.U A.). La nceput, acest tip de amortizor avea un singur cilindru, iar funcionarea era greoaie. n continuare, aceste construcii s-au mbuntit mult, ajungnd ca nc n anul 1950, 25% din totalul autoturismelor s fie echipate cu astfel de amortizoare. n prezent, toate autoturismele i marea majoritate a autobuzelor sunt echipate cu amortizoare hidraulice telescopice. Amortizoarele telescopice nu au fost montate la toate tipurile de autocamioane, dar acest lucru devine din ce n ce mai necesar; se gsesc n special la axa din fa a autocamioanelor.Dezvoltarea ulterioar a amortizoarelor telescopice a dus la crearea n 1948 a amortizorului monotubular modern, iar n 1950 la apariia amortizorului telescopic monotubular hidropneumatic (DE CARBON) care se rspndesc tot mai mult.Pentru asigurarea unui confort optim de cltorie, indiferent de condiiile de exploatare ale autovehiculului, au nceput s se foloseasc amortizoare reglabile.n prezent, marea majoritate a amortizoarelor hidraulice telescopice se fabric n ntreprinderi specializate, ceea ce a permis obinerea unui plus de calitate i siguran n exploatare.

1.3. Constructia si functionarea amortizoarelor hidraulice telescopicePentru ca amortizorul hidraulic telescopic s corespund scopului este necesar ca acesta s ndeplineasc urmtoarele condiii: s asigure o amortizare corespunztoare a vibraiilor caroseriei i roilor autovehiculelor; s asigure stabilitatea caracteristicii de amortizare n diferite condiii de exploatare i climaterice; s aib durat mare de funcionare, greutate i dimensiuni de gabarit mici, precum i o construcie tehnologic; s se monteze uor n cadrul suspensiei autovehiculului.Caracteristica de amortizare. Amortizorul hidraulic din suspensia auto disipeaz energia vibraiilor relative ale caroseriei fa de vibraiile roilor prin transformarea ireversibil a energiei menionate n energia termic a unui lichid comprimat. Energia termic a lichidului comprimat se datoreaz frecrii lichide (vscoase) care apare la scurgerea acestuia prin orificii-drosel mici i prin supapele de descrcare.Rezistena hidraulic a unui amortizor telescopic este definit de expresia general:Pa= c vi,(1.1)n care: c este coeficientul de rezisten al amortizorului; v viteza de deplasare vertical relativ a roii fa de caroserie (respectiv a pistonului); i indicele de putere. n funcie de construcia supapelor i de viscozitatea lichidului, indicele de putere i poate fi mai mare, egal, sau mai mic dect unitatea.Caracteristica extern a unui amortizor reprezint dependena dintre fora de rezisten a amortizorului Pa i viteza pistonului vp, adic Pa= f(vp). n funcie de indicele i, caracteristica extern a unui amortizor poate fi liniar dac i = 1, progresiv dac i