Laboratorul 5

Diagnosticarea sistemului de fr ânare

O parte din încercările sistemelor automobilului se efectuează pe drum în condiţii reale de rulare având în vedere determinarea deceleraţiei maxime, măsurarea spaţiului minim de frânare şi calcularea deceleraţiei medii pe parcursul efectuării probei. Cu toate că această metodă prezintă avantajul solicitării sistemului de frânare în condiţii reale de drum, prezintă şi dezavantajul că în anumite perioade probele nu pot fi efectuate din cauza condiţiilor atmosferice (ploaie, ninsoare, polei, vânt puternic).

Standurile de frânare cu rulouri au cea mai mare răspândire datorită preciziei cu care se poate constata starea tehnică atât generală cât şi a elementelor din componenţa instalaţiei de frânare. Standul este compus din doua module distincte amplasate simetric în raport cu axa longitudinală a automobilului. Schema constructivă a unui modul este prezentată în figura 1.

Figura 1. Schema constructivă a standului cu rulouri pentru diagnosticarea sistemului

Electromotorul asincron 1 antrenează prin intermediul cuplajului 2 reductorul 3 a cărui carcasă este montată pe lagăre. Momentul aplificat de reductor este transmis printr-un cuplaj unuia din rulourile 5. Acesta din urmă este cuplat cu celălalt printr-o transmisie cu lanţ 9. Pentru asigurarea unei aderenţe maxime între roata automobilului 7 şi rulourile 5 confecţionate din oţel, acestea sunt acoperite cu un strat de bazalt, beton sau materiale sintetice.

Figura 2. Dinamica roţii la frânarea cu rulouri

În general, calitatea de frânare a automobilului se exprimă prin eficacitatea frânării. De obicei, acest criteriu se notează cu Ef şi reprezintă raportul dintre suma totală a forţelor de frânare, Ffr, şi greutatea automobilului în momentul testării, G, exprimat în procente. Astfel:

E f=∑i=1

nr .ro ţi

(F fr )max iG

∙100 [% ]

Valoarea procentuală a lui E f trebuie să fie, obligatoriu, mai mare decât 50%.

Considerând că la viteză redusă rezistenţa aerului este neglijabilă, iar forţa de rezistenţă la rulare este prea mică în raport cu forţele de frânare pentru a putea fi şi ea neglijată, se poate calcula cu aproximaţie valoarea deceleraţiei maxime:

amax=g ∙(∑ F frG )[ ms2 ]

unde g este acceleraţia gravitaţională ( g=9,81 m/s2).

În cadrul testării cu ajutorul standului cu role, au loc următoarele operaţiuni pregătitoare:

Se verifică şi, după caz, se reglează presiunea din anvelope; Se aduce automobilul cu puntea din faţă, după care cu puntea din spate pe

standul cu role, cu axa sa longitudinală încadrată cât mai simetric faţă de cele două module ale standului şi perpendiculară pe axele rulourilor;

Se aduce schimbătorul de viteză în punctul mort; Se pun în mişcare rulourile standului şi se apasă de câteva ori pedala de frână

pentru a verifica stabilitatea automobilului pe stand şi pentru a se încălzi frânele.

Pe acest tip de stand se poate efectua diagnosticarea sistemului de frânare în modul semiautomat dar şi în modul automat. Operarea în modulul automat prezintă dezavantajul că datele obţinute nu pot fi memorate şi tipărite. Testarea în regim semiautomat are loc astfel:

Se determină greutatea repartizată pe puntea din faţă a automobilului; Cu automobilul aşezat pe stand se pun în mişcare rulourile; În prima etapă standul înregistrează rezistenţele la rulare liberă a roţilor datorate

frecărilor din lagărele roţilor; În următoarea etapă se trece la apăsarea progresivă a pedalei de frână; Se poate efectua şi determinarea neuniformităţilor forţelor de frânare datorate

deformării suprafeţelor de frecare; Se memorează valorile măsurătorilor efectuate până acum, după care se trece la

verificarea frânelor la puntea din spate; Pentru verificarea punţii din spate se procedează în mod similar.

După terminarea operaţiunilor de diagnosticare, rezultatele obţinute vor fi tipărite pe o fişă de diagnosticare, precum cea din figura 3.

Figura 3. Fişa de diagnoză a sistemului de frânare

Fişa de diagnosticare cuprinde trei domenii:

Identificarea staţiei service şi a automobilului testat; Valorile măsurate ale automobilului diagnosticat; Valorile limită prevăzute de regulamente pentru unii dintre parametrii respectivi precum

şi eficacitatea globală a frânei de serviciu şi a celei de staţionare.

Pe sistemele de afişare ale standului apar valorile forţelor maxime de frânare şi cea a dezechilibrului între forţele de frânare ale punţii respective. Cel din urmă parametru este calculat cu ajutorul relaţiei:

D=¿F frst−F frdr∨¿

max (F frst , F frdr)∙100[%]¿

p [bar] G [kg] D [%] E [%] O [%] a [m/s2]

p1=2.5G1=1331 12 89 41 8.731G2=1713 3 81 60 7.946G3=1896 9 76 46 7.455

p2=2G1=1549 4 78 59 7.652G2=1710 8 75 41 7.357G3=1893 18 73 46 7.161

p3=1.5G1=1515 1 82 57 8.044G2=1667 8 87 57 8.534G3=1898 9 77 47 7.554

1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.66

6.5

7

7.5

8

8.5

9

G1G2G3

p[bar]

a [ m/s2 ]

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

G1G2G3

p [bar]

D [%

]

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.560

65

70

75

80

85

90

95

G1

G2

G3

p [bar]

E [%

]

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 20007

7.2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

8.4

8.6

8.8

9

p1p2p3

a [ m/s2 ]

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 20000

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

P1P2P3

G[kg]

D[%

]

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 200060

65

70

75

80

85

90

95

P1P2P3

G [kg]

E [%

]