capitolul 2

Proiectare standului pentru Capitolul 2 Diagnosticarea frânelor de parcare diagnostigarea frânelor de parcare

______________________________________________

CAPITOLUL 2 Diagnosticarea frânelor de parcare

2.1 Generalităţi privind diagnosticarea frânelor de parcare

Sistemul de frânare este unul dintre sistemele cu o mare importanţă în

asigurarea securităţii circulaţiei, din care cauză diagnosticării sale trebuie să i se

acorde o deosebită atenţie. De asemenea, o funcţionare necorespunzătoare a acestui

sistem poate duce la o creştere a consumului de combustibil la o înrăutăţire a

dinamicii automobilului şi a ţinutei sale de drum sau chiar la apariţia unor

defecţiuni la sistemul de rulare. Diagnosticarea frânelor de parcare are un rol

important în circulația rutieră fiind un element de baza în siguranța staționării

autovehicolului pe scurtă sau lungă durată. Diagnosticarea se face la servicele auto

cu ajutorul standului,acesta verifică testează sistema de frânare a

autovehicolului.Standurile date masoară capacitate de frânare a

autovehicolului,puterea de frânare,rezistența de frânare a fiecărei roți în

parte.Standurile date au capacitatea de verificare punților din față cît și celea din

spate,atît și frâna de parcare.La verificare frânelor se caracterizează fiecare roată în

parte,procentajul de frânare,după care se poate aprecia defectele sistemului de

frânare.Frânele de parcare la fel sunt testate pentru a calcula procentajul de blocare

a roților din spate și depistarea cauzelor,defectelor ce nu permite blocare saboților

în parcare sau în pante. Dupa depistarea defectelor se efectuează operatii

pregatitoare, se aseaza automobilul cu rotile la care actioneaza frana de stationare

pe rulouri. Se pornesc rulourile si se actioneaza comanda franei de stationare. in

cazul in care aceasta este o maneta prevazuta cu un clichet, dupa parcurgerea a 6-7

dinti va trebui sa se obtina blocarea rotilor.Dezechilibrul maxim admis in tara

noastra pentru frana de stationare este de 30% indiferent de tipul de autovehicul si

de puntea asupra careia actioneaza ea.Eficienta franei de stationare determinata pe

stand trebuie sa fie de minim 20%. Daca valorile masurate nu se incadreaza in

limitele specificate, se va face o verificare pentru rotile aceleiasi punti, dar la


______________________________________________

actionarea franei de serviciu. Daca rezultatele sunt similare rezulta ca defectul se

situeaza la nivelul suprafetelor de frecare (uzuri excesive, murdarie, deformari

etc.). in caz contrar, rezulta ca mecanismul de comanda al franei de stationare este

defect (cablu gripat sau rupt, articulatii uzate excesiv, parghii deformate etc.).

2.2 Diagnosticarea frânele de parcare pe standuri de forța cu rulouri

Acest tip de stand are cea mai larga raspandire, datorita pretului mai

accesibil in raport cu cel al celorlalte standuri, pericolului de accidentare mai

scazut si posibilitatilor de 'realizare atat a diagnosticarii starii tehnice generale cat

si a diagnosticarii pe elemente a sistemului de franare.Incercarile in conditii de

drum, desi ofera avantajul solicitarii sistemului de franare in conditii reale de

functionare, prezinta o serie de inconveniente: necesita deplasarea de la atelierul de

intretinere pana la portiunea de drum adecvata incercarilor - portiune ce se afla, de

regula, in afara localitatilor; rezultatele masuratorilor sunt influentate de starea

dramului, declivitatea acestuia, viteza si directia vantului; in anumite perioade

incercarile nu pot fi efectuate din cauze atmosferice - ploaie, ninsoare, polei;

probele efectuandu-se prin franari brutale, in conditiile traficului de pe drumul

respectiv, maresc pericolul producerii de accidente.

Din aceste motive, incercarile pe drum sunt in prezent efectuate in special pentru

omologari de noi automobile sau pentru verificarea mentinerii performantelor

tehnice de-a lungul unei perioade mai lungi de fabricare a unui anumit tip de

automobil. Pentru activitatea de diagnosticare curenta, in prezent se utilizeaza cu

precadere standurile specializate.Dupa criteriul metodei de realizare a efortului de

solicitare a franelor, standurile pot fi inertiale sau de forta. in primul caz,

solicitarea franelor se realizeaza de catre mase inertiale apartinand standului

(volanti), aduse in prealabil la o anumita viteza de rotatie. Standurile de forta

folosesc motoare electrice pentru actionarea rotilor in timpul franarii. in functie de


______________________________________________

viteza de rulare simulata, aceste standuri pot fi: de viteza mica (5-10 km/h); de

viteza medie (10-20 km/h) si de viteza ridicata (la care se pot simula viteze de pana

la 120 km/h).Toate aceste tipuri de standuri sunt prevazute cu rulouri pe care se

aseaza rotile aceleiasi punti ale automobilului, rotile celorlalte punti ramanand in

contact cu pardoseala atelierului. Dupa simularea, prin rotirea rulourilor, a vitezei

de deplasare dorite, se actioneaza sistemul se franare al automobilului si se

masoara forta de franare pentru fiecare roata.Acest tip de stand are cea mai larga

raspandire, datorita pretului mai accesibil in raport cu cel al celorlalte standuri,

pericolului de accidentare mai scazut si posibilitatilor de 'realizare atat a

diagnosticarii starii tehnice generale cat si a diagnosticarii pe elemente a sistemului

de franare.

Construcție si funcționare

Un astfel de stand este format din doua module identice, plasate simetric in

raport cu axa longitudinala a automobilelor ce vor fi diagnosticate la respectivul

post de lucru. Schema constructiva a unui modul este prezentata in figura

1.1.Electromotorul asincron 1 antreneaza prin intermediul cuplajului 2 reductorul 3

a carui carcasa este montata pe lagare. Momentul amplificat de reductor este

transmis printr-un alt cuplaj unuia din rulourile 5. Acesta din urma este cuplat cu

celalalt printr-o transmisie cu lant 9. Pentru a se asigura o aderenta maxima intre

roata automobilului 7 si rulourile 5 confectionate din otel (coeficient de aderenta

de 0,6-0,7) sunt fie acoperite cu un strat de bazalt, beton sau materiale sintetice, fie

respectivii cilindri sunt prevazuti cu proeminente axiale.

Forta de apasare a rotii se transmite celor doua rulouri prin rezultantele

radiale R'si R'. La actionarea mecanismului de franare al rotii se dezvolta fortele

tangentiale de frecare F'frrespectiv F'fr care, insumate, reprezinta forta de franare

pentru roata respectiva:


______________________________________________

F'fr + F'fr = F fr

F'fr si F'fr fractionand la o distanta egala cu raza ruloului fata de axa de

rotatie a acestuia, vor genera un moment de franare:

Mfr= (F'fr + F'fr) Rrulou = Ffr Rrulou

Acesta este aplicat la iesirea din reductor. Datorita raportului de transmitere

ired si randamentului rredale reductorului, intre Mj-rsi momentul Mmprodus de

electromotor exista relatia:

Mm = Mfr / (ired ηred).

Diferenta dintre Mfrsi Mmar trebui sa fie preluata de suporturile carcasei

reductorului. Aceasta insa, fiind montata pe lagare, tinde sa se roteasca necontrolat.

Pentru a impiedica acest lucru, pe carcasa este fixata tija 4 a carei extremitate

libera se sprijina pe un dispozitiv de masurare a fortei de apasare F. in aceasta


______________________________________________

situatie, echilibrul momentelor ce actioneaza asupra reductorului este descris de

ecuatia: Mm+ Fl= Mfr,

in care l este bratul fortei F (distanta de la forta la axa de rotatie a carcasei

reductorului).

Inlocuind in aceasta relatie pe Mmcu expresia determinata anterior, se obtine:

F= (Ffr / l) (1-1/ired ηred).

Inlocuind si pe Mfrin functie de Ffr si Rrulou se obtine :

F = (FfrRrulou/l)(1-1/iredηred).

Avand in vedere ca Rru¡ou, l si iredreprezinta constante constructive ale

standului, iar ηredpoate fi considerat si el o marime cvasisconstanta pentru

reductorul respectiv, rezulta ca forta masurata F este aproximativ direct

proportionala cu forta de franare Ffr.

Blocarea rotilor in timpul incercarii este un fenomen nedorit din doua

motive: ea conduce la reducerea coeficientului de aderenta al rotii la rulouri si,

implicit, a fortei de franare; pe de alta parte, in momentul blocarii rotii apare

tendinta de expulzare a rotii automobilului de pe rulouri. Acest din urma efect

devine evident in special la incercarea franei de stationare care actioneaza, de

regula, asupra rotilor unei singure punti a automobilului; celelalte roti aflate pe

podeaua atelierului nefiind franate, se poate produce evacuarea automobilului de

pe stand.

Pentru a preveni acest fenomen, standul este prevazut cu rola 6 mentinuta in

contact permanent cu roata automobilului de catre forta elastica a arcului 8. Rola

este prevazuta cu un traductor de miscare de rotatie, care va identifica cu


______________________________________________

promptitudine tendinta de blocare a rotii. in acest moment se va emite o comanda

care va reduce curentul de excitatie al electromotorului, micsorand astfel momentul

sau motor si prevenind expulzarea rotilor automobilului de pe stand.

Simultan se va aprinde o lampa de semnalizare la panoul standului,

anuntand prin aceasta ca testul s-a incheiat. Sistemul electronic al standului va

afisa valoarea maxima a fortei de franare inregistrata pentru fiecare din rotile puntii

aflata la un moment dat pe stand.

Puterea unuia din cele doua electromotoare ale unui stand este

Pm =K Ffrmax R/ 3,6

unde: K - coeficient de suprasarcina;

V - viteza, in km/h;

Ffr max- valoarea maxima a fortei de franare a unei roti.

Acest din urma parametru se poate exprima in functie de cea mai mare

sarcina pe roata a automobilului Grmaxsi de coeficientul de aderenta al rotii pe stand

φst:

Ffr.max = φst Gr max.

Considerand cunoscut, pentru un anumit automobil, coeficientul de

repartizare statica a greutatii pe punti λ0 si greutatea automobilului G, rezulta

pentru o roata:

Ffr.max = φstλ0Gr max /2


______________________________________________

In cazul rotilor jumelate, se considera ca acestea formeaza o singura roata

deoarece amandoua vor fi actionate de acelasi electromotor ele aflandu-se pe o

singura pereche de rulouri.

In final se obtine:

Pm = (k/7,2)φstλ0GV.

Pentru cazul concret al unui stand destinat sa echipeze o gama de

autoturisme cu greutate pana la 20.000 N, considerand k=l,l, φst=0,65, λo=0,55, V=

7 km/h, rezulta Pm= 7,6 kW.

Pentru a limita puterea necesara a fi dezvoltata de electromotor (din motive

economice si de gabarit), vitezele simulate pe standurile de forta cu rulouri pentru

autoturisme se incadreaza de obicei in limitele 5-10 km/h. Pentru autovehiculele

grele, din acelasi motiv, viteza simulata este mai mica, in general de 2 - 5 km/h.

In cazul verificarii autocamioanelor si autobuzelor, pentru a testa sistemul de

franare la solicitari mai apropiate de cele de exploatare fara a se proceda la

incarcarea dificila a autovehiculului respectiv cu lest, standul poate fi prevazut cu

un sistem hidrostatic de incarcare a puntii ce se afla pe rulouri. in aceasta situatie,

pentru fiecare tip de autovehicul se va preciza marimea fortei respective de

incarcare.In unele cazuri, echiparea standului este completata cu un traductor

pentru masurarea fortei de apasare pe pedala de frana, denumit pedometru, si care

poate fi hidraulic sau electric (tensometric).

2.3 Diagnosticarea frânelor de parcare pe standuri inerțiale cu

rulouri

Pentru a se putea verifica comportarea sistemelor de franare in conditiile

reproducerii pe stand a unor viteze ridicate de deplasare, asemanatoare celor din


______________________________________________

exploatare, dar fara a utiliza electromotoare de puteri si gabarite mari, au fost

concepute standurile inertiale cu rulouri.

In principiu, in cazul unui astfel de stand, electromotorul, de dimensiuni

convenabile, serveste la accelerarea rulourilor, rotilor de automobil de pe acestea si

a unor volanti pana cand se simuleaza deplasarea cu viteza dorita. Din acel

moment, electromotorul este decuplat si se poate incepe actionarea sistemului de

franare a automobilului care va consuma energia inmagazinata in miscarea de

rotatie a volantilor, rulourilor si celorlalte piese legate cinematic de acestea.

Schema constructiva a unui astfel de stand este prezentata in figura 7.7.

Rulourile 1, suspendate pe lagarele 2 si legate intre ele prin transmisia mecanica 7,

sunt actionate de electromotorul 6 prin ambreiajul 5 si amplificatorul de turatie 4.

in acelasi timp este pusa in miscare si masa inertiala 3. Vehiculul se aduce cu roata

pe cele doua role, astfel incat si roata va fi accelerata pana la viteza dorita. Dupa

aceasta, se decupleaza ambreiajul 5, iar mecanismul de franare al rotii auto-

mobilului va consuma energia cinetica a tuturor pieselor aflate in miscare de

rotatie.

Standurile inertiale mai pot fi construite si intr-o varianta simplificata (fig.

7.8). Volantul 1 este cuplat direct la roata motoare prin intermediul unei flanse

prinse cu suruburi de roata si butucul rotii. Electromotorul 4 antreneaza volantul

prin intermediul unui ambreiaj 3 si al unui amplificator de turatie 2. Roata

autovehiculului poate fi suspendata sau se poate sprijini pe rulouri ce se rotesc

liber.


______________________________________________

In primul caz, inaintea efectuarii probei va fi obligatorie verificarea si,

eventual, efectuarea echilibrarii dinamice a rotii, pentru a se preveni aparitia unor

oscilatii periculoase in timpul probei.

Standurile de acest tip prezinta avantajul eliminarii erorilor pricinuite de

alunecarea relativa a rotilor pe rulouri si de variatia coeficientului de rezistenta la

rulare.

In timpul executarii franarii, se determina spatiul de franare, timpul de

intrare in functiune al franei, deceleratia, forta de franare si forta la pedala.

Deoarece in cazul acestor standuri energia de franare depinde strict de

viteza si de masa inertiala, este necesar ca standul sa fie astfel conceput incat

energia cinetica primita de frana de la piesele in rotatie ale standului, Es, sa fie

egala cu cea primita de la automobil in timpul rulajului efectiv pe drum

Ed.Deoarece in timpul deplasarii pe drum rezistenta datorata aerului, Ra, si cea

datorata rularii, Rn actioneaza si ele in sensul franarii automobilului, energia Ed va

fi:

Ed = mvi + Ir ωr2/1 2 - Ra Sfr - Rr Sfr ,


______________________________________________

unde: m - masa automobilului;

v - viteza de la care se incepe franarea;

Ir - momentul de inertie al rotilor si al pieselor in miscare de rotatie

cuplate cinematic cu acestea, redus la axa rotii;

ωr - viteza unghiulara a rotii;

Ra - valoarea medie a rezistentei aerului in timpul franarii;

Rr - valoarea medie a rezistentei la rulare;

Sfr - spatiul de franare.

Aceasta relatie permite determinarea energiei pe care trebuie sa o disipeze

intregul sistem de franare. La stand insa se pot incerca la un moment dat numai

rotile unei singure punti, deci pentru corelarea functionarii pe stand cu cea de pe

drum intereseaza numai o fractiune din Ed.

E d l =βE d ,

unde Edl este energia pe care trebuie sa o consume acea parte a sistemului de fra-

nare corespunzatoare unei punti( β -coeficient de repartitie a efortului de franare).

Energia cinetica ce ajunge la franele celor doua roti ale standului aflate in

regim de testare este suma energiilor cinetice ale rotilor masinii Irωr2/2, rulourilor

Isωs2/2 si volantilor Ivωv

2/2 (care includ influenta maselor in rotatie ale ambreiajului

si reductorului) din care se scade energia consumata pentru rularea rotilor pe stand

RrsSfr.

Es = (Irωr2 + Isωs

2 + Ivωv2) / 2 - RrsSfr,


______________________________________________

unde: I - momentele de inertie masice ale pieselor respective;

ω - vitezele lor unghiulare;

Rr - rezistenta medie la rularea pe stand in timpul franarii.

Din motive usor de intuit Rrs este putin diferita de Rr. La nivelul celor doua

roti aflate la un moment dat pe stand, se dezvolta fortele de franare Ffr lcare, la

parcurgerea spatiului de franare Sfrdau nastere lucrului mecanic de franare:

Efr l = Ffr l Sfr .

Este evident ca, pentru ca incercarea de pe stand sa reflecte cat mai real

conditiile de incarcare a franelor de pe drum, este necesara indeplinirea dublei

conditii:

Ed =Ed = Efr l.

Notand cu is si iv rapoartele de transmitere a miscarii intre roata

automobilului si rulouri, respectiv intre roata si volant si tinand seama ca ν = ωrrr,

unde rr este raza de rulare a rotii, dubla egalitate de mai sus se prezinta sub forma:

β [mrr2+Ir-(2rr

2/ν2)Sfr(Ra+Rr)] = Ir+Isis2+Iviv

2-(2rr2/v2)RrsSfr = (2rr

2Ffr l Sfr)/v2.

Rezulta de aici ca trebuie sa existe o anumita corelatie intre masa

automobilului si momentele de inertie ale pieselor in rotatie din stand in cazul

concret al unui anumit tip de automobil pentru a obtine spatiul de franare real si

forta de franare egala cu cea din realitate atunci cand se franeaza de la o valoare

bine definita a vitezei automobilului.

Pentru adaptarea momentului de inertie al volantului, se pot utiliza

combinatii de volanti in raport cu caracteristicile constructive ale automobilului ce


______________________________________________

urmeaza a fi testat. Mai dificila este insa modificarea rapoartelor de transmitere.

De aceea rezulta ca adaptarea standului la diferite modele de automobile este

numai partiala, rezultatele obtinute prin incercarea pe stand fiind cu atat mai

departe de realitate cu cat dubla egalitate mentionata va fi mai putin respectata.

Puterea electromotorului, Pe, necesar unui astfel de stand, se poate determina

cu relatia:

P=Me(πnn/30),

unde Me este momentul necesar a fi dezvoltat de electromotor iar n" este turatia

nominala. Momentul Me este rezultatul insumarii momentului rezistent al

standului, Ms, cu momentul rezultat din rezistenta la rularea rotilor pe rulouri, Mrs

si cu momentul generat de inertia tuturor pieselor in rotatie ale standului si rotilor

automobilului, M,, ce apare in intervalul de timp Δt al cresterii turatiei

electromotorului cu marimea Δn. Deci:

Me = Ms+Mrs+[(Is+Ie+Iv)ξ+Ir](π/30) (Δn/ Δt),

unde Ie este momentul de inertie al rotorului electromotorului, iar ξ un coeficient

care ia in considerare existenta si a altor mase in rotatie din constructia standului.

Exista constructii de standuri inertiale la care accelerarea volantilor se

efectueaza chiar de autovehiculul testat, ceea ce face posibila renuntarea la

electromotorul de antrenare.

In constructia unui astfel de stand (fig. 7.9) volantii 4 sunt cuplati direct la

rulouri, iar miscarea se transmite la toate cele patru perechi de rulouri prin arborele

1, angrenajele in unghi 3 si cuplajele 2.


______________________________________________

Vitezele echivalente la care se testeaza autovehiculele pe standurile inertiale

cu rulouri pot ajunge pana la 200 km/h, desi cele mai multe constructii limiteaza

domeniul de incercare la 80 - 100 km/h.

In comparatie cu standurile de forta cu rulouri, cele inertiale ocupa mai mult

loc, sunt mai scumpe, durata incercarilor este sensibil mai mare si trebuie luate

masuri speciale de securitate. Din aceste motive ele sunt mult mai putin raspandite,

utilizarea lor facandu-se remarcata mai mult in laboratoarele de incercari decat in

atelierele de diagnosticare.

2.4 Diagnosticarea sistemului de franare in conditii de drum

O prima actiune de diagnosticare a sistemului de franare o poate intreprinde

insusi conducatorul automobilului prin observarea comportarii sistemului de

franare si a automobilului in timpul procesului de franare Eventualele defectiuni

vor ti semnalate prin simptome specifice, a caror dependenta de cauze este


______________________________________________

prezentata tabelele 7.1 si 7.2.O asemenea diagnosticare este insa subiectiva si, de

foarte multe ori depinde de abilitatea soferului de a sesiza aparitia unor simptome

specifice. In plus, aprecierile pot avea doar un caracter calitativ, fara a oferi

informatii concrete, cantitative si nici nu permit de regula, localizarea defectiunii.

Determinari cantitative ale capacitatii de franare se pot efectua prin incercari pe

drum, dar utilizand aparate si dispozitive speciale si respectand tehnologii de lucru

bine definite.

Celemai simple determinari de acest tip sunt cele ce urmaresc masurareadeceleratie

maxime, cu ajutorul decele-rometrelor. Acestea sunt aparatesimple, de tip inertial

cu masa lichida sau solida, care se fixeaza pepodeaua automobilului, pe parbriz sau

in alt loc vizibil. Uneledecelerometre, cu constructie mai evoluata, permit

inregistrarea variatieideceleratiei in timp.Decelerometrui cu lichid (fig.7.1)este

format din doua rezervoareRtsiR2carecomunica intre ele printr-un canal ce contine

jiclorul J1.in cele doua rezervoare se afla unlichid cu densitate mare (mercur).

Partile superioare ale rezervoarelorsunt prevazute cu cate un tub(T1siT2).


______________________________________________

Acestea, la randul lor, comunica atatla partea superioara cat si la cea

inferioara, cea din urma comunicatiefiind controlata de jiclorulJ2.in cele doua

tuburi seafla un lichid colorat, cu densitate redusa, dar cu onctuozitate mare

(deobicei un ulei). JicloareleJ1siJ2si comunicatiasuperioara a tuburilor permit

egalizarea nivelurilor mercurului siuleiului din cele doua zone ale aparatului.

In cazul franarii automobilului, datorita fortei de inertie, o parte din mercurul

aflat in rezervorul R1va trece prin jiclorul J1 in rezervorul R2, producand o Fig.7.2

ridicare a nivelului din Rj si, implicit, impingerea in sus a uleiului colorat in tubul

T2. Cu cat deceleratia este mai mare, cu atat forta de inertie a mercurului va fi mai

mare si deci o cantitate mai mare de mercur va trece din R1in R2, determinand

ridicarea la o cota superioara a uleiului in T2. Dupa atingerea deceleratiei maxime,

mercurul si uleiul tind sa revina in pozitiile initiale. Onctuozitatea ridicata a

uleiului va face insa ca, pentru un timp scurt, dar suficient pentru a efectua citirea,

pe peretii tubului T2sa ramana o pelicula de ulei colorat care va indica nivelul

maxim pana la care s-a ajuns in timpul franarii.Decelerometrele cu mase inertiale

solide pot fi pendulare sau cu deplasare rectilinie.


______________________________________________

Prima varianta (fig. 7.2) consta dintr-o masa 1 ce poate pendula in jurul

articulatiei 4. Aparatul este prevazut cu un ac indicator 2 impins de masa pendulara

prin umarul de sprijin 3. Acul indicator se roteste in jurul aceleiasi articulatii 4,

insa insa cu o usoara frecare, suficienta pentru a-1 mentine in pozitia de deviere

maxima corespunzatoare deceleratiei maxime dezvoltate in timpul procesului de

franare. Aparatul este prevazut cu ventuzele 5 pentru prindere pe parbrizul

automobilului. Dupa fixarea pe parbriz se regleaza pozitia aparatului astfel incat

masa pendulara 1 si sageata 2 sa se afle in dreptul originii scalei gradate.

in timpul franarii, asupra masei pendulare actioneaza forta de inertie si greutatea, a

caror rezultanta trece prin centrul articulatiei 4. Daca unghiul maxim de pendulare

a fost α, rezulta:

Fi= G tg α, sau m amax = m g tg α,

unde m este marimea masei pendulare, iar g este acceleratia gravitationala.

De aici rezulta:

amax = g tg α .


______________________________________________

Deci deceleratia maxima in timpul franarii este direct proportionala cu

tangenta unghiului de pendulare maxima. Scala aparatului poate fi, in consecinta,

eta-lonata direct in unitati de acceleratie.

O varianta imbunatatita a dece-lerometrului pendular este prezentata in

figura 7.3, rezolutia acestei variante fiind mult imbunatatita datorita angrenajului

dintre masa pendulara si acul indicator.

Un decelerometru inertial cu deplasare liniara este prezentat in figura 7.4.

Masa inertiala se desprinde in timpul franarii de surubul micrometrie. Daca

deceleratia este suficient de mare, masa inertiala vine in contact cu surubul

micrometric si inchide astfel circuitul electric care va duce la aprinderea becului de

semnalizare.

Daca se doreste sa se verifice capacitatea unui sistem de franare de a realiza

o anumita valoare maxima a deceleratiei automobilului, se regleaza surubul micro-

metric in pozitia corespunzatoare valorii respective, dupa care se efectueaza proba.

Aprinderea becului va confirma buna eficienta a sistemului de franare.


______________________________________________

In mod uzual, diagnosticarea starii tehnice generale a sistemelor de franare

cu ajutorul decelerometrelor se efectueaza pe drumuri orizontale, din asfalt sau

beton, cu coeficient de aderenta de minim 0.7 si, pe cat posibil, in absenta vantului.

Automobilul se aduce la o viteza cu putin superioara celei indicate de

reglementari si se decupleaza ambreiajul. La atingerea vitezei de referinta (sub

actiunea rezistentelor la inaintarea automobilului) se va actiona energic pedala de

franare, evitand, pe cat posibil, blocarea rotilor, si mentinand ambreiajul decuplat

pana la oprirea automobilului.In acelasi mod se poate verifica eficienta franei de

mana.

Ca viteze de referinta se pot considera, in lipsa altor specificatii, valorile de

40 km/h pentru frana de serviciu si 20 km/h pentru frana de, stationare.

In lipsa altor prevederi, se poate considera ca frana de serviciu este eficace

daca deceleratia inregistrata are cel putin urmatoarele valori:

♦ autoturisme - 5,0m/s2;

♦ autovehicule cu masa maxima pana la 3.500 kg. - 4,5 m/s2;


______________________________________________

♦ autovehicule cu masa maxima peste 3.500 kg. - 4,0 m/s2.

Frana de stationare se considera in buna stare daca la actionarea acesteia dece-

leratia automobilului este de cel putin 2 m/s2.

Un alt pareametru de diagnosticare a starii tehnice generale a sistemului de

franare il constituie spatiul minim de franare. Determinarea acestuia se face cu

ajutorul dispozitivului tip 'roata a 5-a' prezentat in capitolul 4 (fig. 4.1.). Este de

remarcat faptul ca, prin cronometrarea duratei procesului de franare, la utilizarea

rotii a 5-a devine posibila si determinarea deceleratiei medii.

Conditiile tehnice si metodele de incercare pentru franarea vehiculelor sunt

precizate pentru tara noastra in standardul 11960-89 care corespunde

Regulamentului Comisiei Economice pentru Europa a ONU nr.13, seria de

amendamente 05. Aceste reglementari prevad trei categorii de incercari: de tip O,

de tip I si de tip II.

Incercarea de tip O.

Se face cu dispozitivul de franare rece, la care temperatura masurata la disc

sau la exteriorul tamburului este mai mica de 100 °C. incercarea se efectueaza de

la viteza indicata pentru fiecare categorie de autovehicule, fata de care se admite o

toleranta de ± 5%.

Pentru automobile, cu exceptia motocicletelor, se definesc urmatoarele

categorii:


______________________________________________

M - vehicule cu motor destinate transportului de persoane avand fie cel

putin patru roti, fie cel putin trei roti si masa totala maxima constructiva peste

1.000 kg.:

♦ M1 - vehicule pentru transportul de persoane care comporta, in afara de

locul conducatorului auto, cel mult opt locuri pe scaune;


locul conducatorului auto, mai mult opt locuri pe scaune si avand o masa

totala maxima ce nu depaseste 5.000 kg.;


locul conducatorului auto, mai mult opt locuri pe scaune si avand o masa

totala maxima peste 5.000 kg.;

N - vehicule cu motor destinate transportului de marfuri avand fie cel putin

patru roti, fie trei roti si o masa totala maxima peste 1.000 kg.:

♦ N1 - vehicule pentru transportul de marfuri, avand o masa totala maxima

ce nu depaseste 3.500 kg.;

♦ N2 - vehicule pentru transportul de marfuri, avand o masa totala peste

3.500kg., dar care nu depaseste 12.000 kg.;

♦ N3 -vehicule pentru transportul de marfuri, cu o masa totala peste

12.000kg.

Conditiile de incercare si performantele sistemelor de franare sunt prezentate

sinoptic in tabelul 7.3 pentru franele de serviciu si in tabelul 7.4 pentru franele de

securitate.


______________________________________________

Tabelul 7.3 Conditiile de incercare si performantele sistemelor de franare

de serviciu

Categoria Viteza

initiala

Forta

maxima de

Spatiul de franare Deceleratia

autovehi- nominala apasare a

pedalei

minim* (m) medie

(m/s2)

culului (km/h) (N)

M, 80 500 S<0,lv + v2/150 5,8

M2 60 700 S<0,15v+v2/130 5,0

M3 60 700 S<0,15v + v2/130 5,0

N, 60 700 S<0,15v+v2/130 5,0

N2 60 700 S<0,15v + v2/ 130 5,0

N3 60 700 S<0,15v + v2/ 130 5,0

* In relatiile de calcul se introduce viteza initiala reala, care poate diferi de

cea nominala cu ±5%.

Tabelul 7.4 Conditiile de incercare si performantele sistemelor de

franare de securitate

Categoria

autoreti

i-cu Iu lui

Viteza

initiala

nominala

(km/h)

Forfa maxima de

actionare (N)

MANUAL CU

PICIORUL

Spatiul de

franare

minim- (rn)

Deceleratia

medie

(m/s')

M, 80 400 500 S<0,lv +

v2/150

5,8

Mj si M3 60 600 700 S<0,15v +

v2/130

5,0

N, 70 600 700 S<0,15v +

v2/130

5,0

N2 50 600 700 S<0,15v + 5,0


______________________________________________

v2/130

N3 40 600 700 SSO,15v +

v2/130

5,0

* In relatiile de calcul se introduce viteza initiala reala, care poate diferi de

cea nominala cu ±5%,

Dispozitivul franei de stationare, chiar daca este combinat cu un alt

dispozitiv de franare, trebuie sa poata mentine oprit autovehiculul incarcat la masa

totala maxima constructiva pe o panta sau rampa de minim 20%. La vehiculele ce

tracteaza o remorca, dispozitivul franei de stationare al vehiculului tractor trebuie

sa poata mentine ansamblul oprit pe o panta sau rampa de minim 12%.

Daca comanda este actionata manual, forta exercitata asupra comenzii nu

trebuie sa depaseasca 400 N pentru vehiculele din categoria Mxsi 600 N pentru

celelalte vehicule. in cazul comenzii actionate de picior, fortele respective nu

trebuie sa depaseasca 500 N pentru vehiculele din categoria M1, respectiv 700 N

pentru celelalte vehicule.

Eficacitatea reziduala a dispozitivului de franare de serviciu in cazul

defectarii unuia din circuitele de transmisie, nu trebuie sa fie inferioara

urmatoarelor valori ale deceleratiilor medii (sau spatiu de franare corespunzator),

forta exercitata asupra comenzii nedepasind 700 N in momentul incercarii de tip O

cu motor debreiat, plecand de la vitezele initiale, conform tabelului 7.4, a :

Tabelul 7.4, a

Categoria

autovehi-

culului

Viteza initiala (km/h) Vehicul incarcat

(decelera)ii medii

in m/s2)

Vehicul

neincarcat

(deceleratii


______________________________________________

medii in m/s2)

M, 80 1.7 1.5

M, 60 1.5 1.3

M, 60 1.5 1.5

N, 70 1.3 1.1

N2 50 1.3 1.1

N3 40 1.3 1.3

Incercarea de tip I

Incercarea de tip I se refera la verificarea pierderii eficacitatii sistemului de

franare in cazul unor franari repetate sau in cel al unei franari continue indelungate.

Incercarea cu franari repetate se aplica sistemului franei de serviciu. Forta

exercitata asupra comenzii trebuie sa poata fi reglata in asa fel incat sa se atinga, in

decursul primei franari, o deceleratie medie de 3 m/s2. Acesta forta va fi mentinuta

in timpul tuturor franarilor succesive.

In timpul franarilor, motorul ramane cuplat cu transmisia, cutia de viteze

aflandu-se in treapta de priza directa sau in cea mai apropiata de aceasta. in timpul

demarajului consecutiv unei franari se poate utiliza treapta de viteza care sa asigure

atingerea, in timpul cel mai scurt, a vitezei initiale pentru urmatoarea franare. in

tabelul 7.5 sunt prezentate conditiile de desfasurare a acestui test.

Notatiile din tabel au urmatoarele semnificatii:

Tabelul 7.5 Conditiile de desfasurare a incercarii la franare repetata

Categoria

autovehicululu

i

v,

(km/h)

v2

(km/h)

At

(s)

n


______________________________________________

M, 0.8 Vmax< 120 0.5 V, 45 15

M2 0.8 Vmax< 120 0.5 V, 55 15

Ni 0.8 Vmax < 120 0.5 V, 55 15

M3,N2,N3 0.8 Vmax < 60 0.5 V, 60 20

V1 - viteza la inceputul unei franari;

V2 - viteza la sfarsitul unei franari;

Vmax - viteza maxima a automobilului;

Δ t - durata unui ciclu de franare egala cu timpul scurs intre inceputul

unei franari si inceputul celei urmatoare;

n - numarul de franari.

Incercarea la franare continua are in vedere sistemele de franare ale

remorcilor, altele decat cele cu o axa si cu o masa totala maxima ce nu depaseste

750 kg. Consumul de energie al dispozitivelor de franare trebuie sa fíe echivalent

cu acela produs in acelasi timp pentru un vehicul incarcat mentinut la o viteza

stabilizata de 40 km/h la coborarea unei pante de 7% pe o distanta de 1,7 km.

Incercarea poate fi facuta pe un drum orizontal, remorca fiind tractata de un

vehicul cu motor. in timpul incercarii, forta aplicata asupra comenzii trebuie sa fie

astfel reglata incat sa se mentina constanta rezistenta la deplasare a remorcii (7%

din greutatea remorcii incarcate).

Daca puterea disponibila pentru tractiune nu este suficienta, incercarea poate

fi efectuata la o viteza mai mica si pe o distanta mai lunga, conform tabelului 7.6.

Tabelul 7.6 Corelarea vitezei cu distanta la incercarea la franare continua

Viteza (km/hX 40 30 20 15


______________________________________________

Distanta (m) 1700 1950 2500 3100

La sfarsitul incercarii de tip I se efectueaza masuratorile corespunzatoare

incercarii de tip O, cu motorul decuplat de transmisie, dar in conditiile de

temperatura ce rezulta in urma incercarilor de tip I. Se determina astfel eficacitatea

reziduala a franei de serviciu.

In cazul vehiculelor din categoriile M si N, eficacitatea reziduala nu trebuie

sa fie mai mica de:

- 80% din eficacitatea prevazuta pentru categoria respectiva de

vehicul;

- 60% din valoarea masurata cu franele reci, la incercarea de tip O.

In cazul remorcilor supuse incercarii la franare cotinua, forta de franare

reziduala la periferia rotilor in timpul incercarii vehiculului la viteza de 60 km/h nu

trebuie sa fie mai mica de:

- 36% din greutatea maxima suportata pe roti atunci cand vehiculul

este oprit;

- 60% din valoarea constatata la incercarea de tip O.

Incercarea de tip II

Urmareste comportarea sistemului de franare la coborarea unei pante lungi.

Vehiculul incarcat se incearca in asa fel, incat consumul de energie sa fie

echivalent cu cel care se produce in acelati timp pentru un vehicul incarcat condus

cu viteza medie de 30 km/h la coborarea unei pante de 6%, pe distanta de 6 km,


______________________________________________

angajand un raport de transmitere convenabil si utilizand reductorul de viteza, daca

vehiculul este echipat cu un astfel de dispozitiv. Raportul de transmitere angajat

trebuie astfel ales, incat regimul de rotatie al motorului sa nu depaseasca valoarea

maxima indicata de constructor.

Pentru vehiculele la care energia este absorbita numai prin actiunea de

franare a motorului, se admite o toleranta de ± 5 km/h fata de viteza medie,

cupland cutia de viteze la raportul de transmitere care permite sa se obtina

stabilizarea vitezei la valoarea cea mai apropiata de 30 km/h la coborarea pe o

panta de 6%. Daca determinarea eficacitatii actiunii de franare a motorului se

efectueaza prin masurarea deceleratiei, este suficient ca deceleratia medie masurata

sa fie de cel putin 0,5 m/s2.

La sfarsitul incercarii se masoara, in conditiile incercarii de tip O cu motor

debreiat (dar in conditii de temperatura ce pot sa difere), eficacitatea reziduala a

dispozitivului de franare de serviciu; aceasta eficacitate reziduala trebuie sa fie cel

putin 75% din cea prescrisa pentru incercarea de tip O cu motor debreiat.

Incercarea de tip II bis

Vehiculele din categoria M3 afectate transportului de persoane, care

comporta, in afara de locul conducatorului, mai mult de opt locuri pe scaune, altele

decat autobuzele urbane cu masa totala maxima peste 10.000 kg, trebuie sa fie

supuse, in locul incercarii de tip II la incercarea de tip II bis.

Vehiculele incarcate la masa totala maxima se incearca astfel, incat

consumul de energie sa fie echivalent cu acela produs in acelasi timp pentru un

vehicul incarcat condus cu o viteza medie de 30 km/h, pe o panta de 7%, pe o

distanta de 6 km. in timpul incercarii dispozitivele de franare de serviciu, de

securitate si de stationare nu trebuie sa fie cuplate. Raportul de transmitere ales


______________________________________________

trebuie sa fie cel pentru care regimul de turatie al motorului nu depaseste valoarea

maxima prescrisa de constructor.

Pentru vehiculele la care energia este consumata numai de actiunea de

franare a motorului, se admite o toleranta de ± 5 km/h fata de viteza medie, fiind

angajat raportul de transmitere care permite sa se obtina stabilizarea vitezei la

valoarea cea mai apropiata de 30 km/h la coborarea pe o panta de 7%. Daca

determinrea eficacitatii actiunii de franare a motorului se efectueaza prin

masurarea deceleratiei, este suficient ca deceleratia medie masurata sa fie de cel

putin 0,6 m/s2.

Timp de raspuns. Pe orice vehicul la care dispozitivul franei de serviciu face

apel total sau partial la o alta sursa de energie decat forta musculara a

conducatorului, trebuie sa fie satisfacuta conditia ca, in cazul unei manevre de

urgenta, timpul scurs intre momentul cand se incepe actionarea comenzii si

momentul in care forta de franare pe axa care lucreaza in cele mai grele conditii

atinge valoarea corespunzatoare eficacitatii prescrise trebuie sa fie de max. 0,6 s.

capitolul 2

Documents

Transcript of capitolul 2