Modulul m se determina tot cu relatia (7.72), cu specificatia ca zpreprezinta numarul de dinti ai rotii din care face parte sectorul dintat 3.

Axul filetat 1 se calculeaza la torsiune (sub actiunea momentu-lui Mv) ~i la compresiune (datorita fortei Fa)cu relatia (7.68).

Filetul piulitei 2 se verifica la strivire ~i forfecare cu relatiile (7.69)Iii (7.70).

Elementele mecanismului de actionare a directiei se executa din otelde cementare sau, uneori, din otel de cianurare. Astfel, me1cul se exe-cuta din otel special crom-nichel, care se cianureaza pe 0 adincime de0,3-0,5 mm la duritatea HRC=45... 52 sau se cementeaza pe 0 adin-cime de 0,9-1,3 mm la duritatea HRC=53... 64. Rola se executa totdin otel crom-nichel ~i se cementeaza pe 0 adincime de 1,1-1,4 mm, laduritatea HRC=52 . . .62.

7.5. Constructia ~i calculul transmisiei directiei

Transmisia directiei are rolul de a orienta (pozitiona) rotile de di-rectie pe traiectoria dorita de conducator. Bracarea rotilor de directie seface cu ajutorul transmisiei directiei care este un mecanism cu pirghiiarticulate cu patru, ~ase sau opt elemente. Deoarece axele pivotilornu sint paralele, transmisia directiei este in realitate un mecanism arti-culat spatial.

Pentru a asigura automobilului aceea~i lege de virare atit la stingacit ~i la dreapta, se impune ca transmisia directiei sa fie simetrica fatade axa longitudinala a automobilului.

Constructia transmisiei directiei este determinata de tipul constructiva1 puntii din fata ~i de locul unde sint plasate rotile de directie.

7.5.1. Transmisia directiei in cazul puntii rigide

In cazul automobilelor cu punte rigida (roti cu suspensie depen-denta), caracteristic pentru transmisia directiei este faptul ca bara trans-versala de directie 3 (fig. 7.41) este dintr-o singura bucata. Patrulaterul

format din bara transversala3, levierele fuzetelor 4 ~i par-tea centrala a puntii din fata8, poarta denumirea de trapezde directie.

In cazul transmisiei cu tra-pez posterior (bara transversalade directie este dispusa in spa-tele a:xei puntii din fata) lb< lp(fig. 7.42, a), iar in cazul solu-tiei cu trapez anterior lb>lp(fig. 7.42, b).

Mecanismul de action are adirectiei 5 poate fi amplasat inspatele (fig. 7.43, a) sau in fa-ta (fig. 7.43, b) puntii de direc-tie.

[j

Fig. 7.41. Transmisi,a direc~iei in cazulpunW rigide:

1 - levier de directie (comandA): 2 - barA lon-gitucUnalAde dil"ectie; 3 - barA transversalA decUrectie; 4 - levierele fuzetelor; 5 - fuzete;6 - bratul fuzetei; 7 - mecanism de actionare a

directiei; 8 - partea centralA a puntii fatA.

444

1

a

Fig.12. Solutii de dispunere a trapezuluifatii.

b

de directie in raport eu puntea din

In functie de pozitia postului de conducere fata de locul de dispunerea mecanismului de actionare a directiei, arborele volanului poate fi din-tr-o bucata (v. fig. 7.1.) sau din mai multe (fig. 7.43).

Legatura barei longitudinale (de comanda) eu levierul de directie~i bratul fuzetei, precum ~i legatura dintre bara transversala ~i levierelefuzetelor este realizata prin artieulatii sferice.

o problema deosebita a sistemului de directie este eompatibilitateaeu suspensia. Daea dispunerea meeanismului de action are a directiei inraport eu suspensia din fata nu este corespunzatoare, rotile de direetievor oscila in ritmul ~i eu pulsatia oseilatiilor vertieale ale arcurilorsuspensiei.

La proieetare, trebuie avuta in vedere dependenta dintre sistemul dedireetie, puntea din fata ~i suspensie.

La deformarea arcului 1 (fig. 7.44, a), punctul de artieulatie 010 din-tre extremitatea anterioara a barei longitudinale de direetie 2 ~i bratulfuzetei, este eonstrins sa efeetueze simultan 0 mi~care pe eercul aa eueentrul in O2 (punetul de artieulatie al arcului cu eadrul 3) ~i 0 mi!?carepe cercul bb eu eentrul in 03 (punctul de artieulatie al barei longitudi-nale eu levierul de direetie 4). Aceste cercuri sint divergente, iar punc-tul 01 va trebui sa urmeze traiecto-ria bb, deoarece bara 2 este articu-lata in punctul 03 (fix pentru 0 anu-mita pozitie a volanului), iar bra-tul fuzetei va fi obligat sa se roteas-ca in jurul pivotului, dind na~terela oscilatia rotilor de directie in rit-mul ~i eu pulsatia oscilatiilor ca-drului. Reducerea oscilatiilor rotilorla aeeasta solutie se realizeaza prindispunerea bratului fuzetei ~i a ba-rei longitudinale, astfel ea punctele01> O2, 03 sa fie colineare. Necon-eordanta dintre traiectoriile aa ~i bbse compenselaza ~i prin montareaunor arcuri mai pupn rigide la arti-eulatiile sferiee ale transmisiei diree-

a

Fig. 7.43. Solu\ii de dispunere a meca-nismului de aetionare a directiei in

raport eu puntea din fa\ii1 ~1 3 - lev1erele fuzetelor; 2 - barl1 trans-versall1 de dlrect1e; 4 - pi voU tnclina ti ;5 - mecanlsm de acUonare a dlrec\iel;

6 - arborele volanului.

445

c

ba

Fig.7.44.Dependen~ cinematicii rotilor de di-rectie de suspens'ia dependent!!., la mersul in

linie dreapt!!..

tiei pentru a permite 0 anumita variatie a distantei dintre bo1tu1 1evie-ru1ui de directie ~i bo1tu1 bratu1ui fuzetei.

In cazu1 in care capatul din fata a1 arcului se fixeaza printr-uncerce1 C (fig. 7.44, b), oscilatiile rotilor de directie se reduc, deoarece cercU-rile aa ~i bb sint tangente interior ~i in zona de lucru sint foarteapropiate.

La solutiile in care mecanismului de actionare a directiei este depla-sat mult in fata (fig. 7.44, c), cele doua cercuri aa ~i bb sint, de asemenea,tangente interior, ceea ce reduce oscilatia ~otilor de directie.

av-

bFig. 7.45. !Dependenta cinematidi ["otilor de di-rectie de suspensia dependenta., la mersul in viraj.

446

Traiectoriile aa ~i bb se apropie mai mult una de alta, in zona delucru, ~i prin marirea razelor 0102 ~i 0103.

Trebuie aratat ca daca sistemul de directia are erori minime la de-plasarea rectilinie a automobilului (fig. 7.45, a), acestea cresc la mersulin viraj, cind bara longitudinala de directie se deplaseaza ~i traiectoriileaa ~i bb se modifica (fig. 7.45, b).

7.5.2. Transmisia directiei in cazul puntii articulate

In cazul automobilelor cu punte articulata (roti cu suspensie inde-pendenta), mecanismul patrulater devine incompatibil cu deplasarea peverticala a fiecarei roti separat. In acest caz, transmisia directiei are baratransversala de directie sectionata in doua sau mai multe parti (transmi-sia directiei avind la baza lantul cinematic cu ~ase sau opt elemente).

In figura 7.46 se reprezinta transmisia directiei cu levierul central 3,la care bara transversala de directie este formata din doua parti 2 ~i 5(transmisia directiei are la baza lantul cinematic cu ~ase elemente).

o alta varianta a transmisiei directiei cu levier central ~i bara trans-versala formata din doua parti este reprezentata in figura 7.47.

o varianta a transmisiei directiei cu levier central 0 constituie trans-misia directiei cu cremaliera (fig. 7.48). In acest caz, levierul central, avind

I2

Q

Fig. 7.46. Transmisia directiei cu leviercentral cu bara ,transversala din doua

part;i:a - compunere; b - schemli cinematicli; 1 1>16 - levierele fuzetelor; 2 1>15 - pliIii ale ba-rei transversalli; 3 - levier central; 4 - barli

de comandli; 7 - levier de direcUe.

447

a

Fig. 7.47. Transmisia directiei eu bara transversaHi din doua parti:<l - compunere; b - schemA cinematicA; 1 - mecanism de actlonare; 2 - levier dedirecUe; 3 - barA de comandA (longitudlnaIA); 4 - levier central; 5 ~ 6 - pArtl ale

baret transversale; 7 ~ 8 - levierele fuzetelor.

Fig. 7.48. Schema cinematiea a transmisieidireetiei eu eremaliera:

1 - roU de dlrecUe; 2 - volan; 3 - arbore vo-Ian articulat; 4 - mecanlsm de actlonare cu pi-nion 1;11cremalierA; 5 - cremalierA: 6 - pArtl ale

barel transversale; 7 - levlerele fuzetelor.

2

8 l,

~

5

9 8

Fig. 7.49. Transmisia direetiei eu bara transver-salli d'in trei piirti:

1 - mecanlsm de actlonare; 2 - levier de dlrecUe;3 - barA de comandA: 4 - levier conducAlor; 5 1;11 7 -pArtlle laterale ale baret transversale; 6 - partea cen-tralA a bare! transversale; 8 - levlerele fuzetelor;

9 - levier condus.

448

a

I./

b

Fig. 17.50. Scheme cirJematice ale transmisiei directiei cu bara transversaliidin trei piirti:

a - eu meeanlsm de actlonare posterior; b - eu mecanism de aeUonare anterior;1 - levier condueAtor; 2 - partea eentralA a bare! transversale; 3 - levier condus;4 - meeanlsm de aeUonare; 5 ~1 7 - pAr1jilor laterale ale barei transversale; 6 1>1

8 - levlerele fuzetelor.

o mi!?care de rotatie, a fost inlocuit cu cremaliera 5 cu mi!?care detranslatie.

La' solutia cu bara transversala formata din trei parti, se utilizeazascheme cinematice cu opt elemente.

In figura 7.49 se reprezinta 0 varianta a transmisiei directiei cu baratransversala formata din trei parti, partea centrala 6 ~i partile laterale5 ~i 7, intilnita ~i sub denumirea de transmisie cu paralelogram central.

Variante ale transmisiei cu bara transversala din trei parti (cu para-lelogram central cu antrenare de la manivele) sint prezentate infigura 7.50.

Se intilnesc !?i solutii de transmisii cu bara transversal a din treiparti cu antrenare de la biela paralelogramului central (v. fig. 7.2).

7.5.3. Transmisia directiei automobilelor cu mai multe puntlde directie

Pentru a mari maniabilitatea, unele automobile cu destinatie spe-ciala au toate rotile de directie. In afara de cre!?terea capacitatii de ma-nevrare (reducerea razei de virare), la aceste automobile se reduc rezis-tentele la inaintare !?i puterea consumata la vir are (in cazul tractiuniiintegrale), deoarece lipse~te circulatia de puteri.

La aceste autombile, fiecare punte de directie are 0 transmisie adirectiei. Pentru actionarea concomitenta, a tuturor puntilor, sint nece-sare in plus mecanismele de lega-tura.

Automobilele cu mai multe puntidedirectie prezinta dezavantajul in-rfmtatirii stabilitatii. In scopul inla-turarii acestui neajuns, se utilizeazamecanisme de bloc8lre cu ajutorul ca-rora se fixeaza rotile posterioare ladeplasarea in linie dreapta.

In figura 7.51 se reprezintaschema de principiu a sistemului dedirectie al unui automobil cu douapunti de directie. De la mecanismul

29 - Calculul ~1construetla automobilelor

Fig. 7.51. Sohema de principiu a sist&-mului de directie al unui automobil cu

douii punti de directie.

449

I!-~

1

/

a b

Fig. 7.52. Scheme cinematice ale sistemelor cla~;iceale automobilelor cu doua punti de directie:

a - cu bar A transversalA (1) nesect1onatA; b - cu barAtransversalA din douA pArt1 (2).

de actionare 9, mi~carea se transmite prin levierul de directie 7, la baralongitudinaHi 6, care actioneaza asupra bratului 5 al axului mecanismu-lui de blocare a rotilor din spate. Prin tijele 3 ~i 4, mi~carea este trans-misa, de la bratele axului 5, la levierele 2, care oscileaza in planul ori-zontal (in jurul unor axe fixate pe cadrul automobilului) ~i producbracarea rotiIor din fata ~i din spate prin intermediul barelor .transver-sale 1 ~i al levierelor fuzetelor. Maneta 8 serv~te la blocarea rotilor di-Tectoare din spate.

In figura 7.52 se repreZinta schemele cinematice ale sistemelor c1asiceale automobilelor cu doua punti de directie.

Schema mecanismului de bloc are a rotilor directoare din spate esten!prezentata in figura 7.53. Pe axul 1 este fix at bratul 11, prevazut cu

boltul cu cap sferic 9, ce face legatura cutija de actionare a rotilor puntii din spate.Tot pe axul 1 se gase~te montat liber bra-tul 7, prevazut cu bolturile cu cap sferic 8~i 10, prin care mi~carea este primita de lamecanismul de actionare ~i transmisa roti-lor puntii din fata. Pe canelurile axului 5culiseaza man~onul 6 (prevazut cu danturifrontale), actionat de furca piulitei 3, mon-tata pe ~urubul 2, comandat de maneta 4.

In cazul in care man~onul 6 se cupleazacu dantura frontala a butucului bratului 7,ambele brate (7 ~i 11) oscileaza simultan,producind bracarea rotilor. Dadi man~onul6 se cupleaza cu dantura frontala a buc~ei5, (solidara cu carterul mecanismului), axul1 devine fix ~i blocheaza rotile din spate inpozitie neutra, iar directia automobilului es-te asigurata numai prin bracarea rotilor dinfata.

,.

11

109 6

Fig. 7.53. Schema mecanismu-lIui de bloca.re a rotilor di-

rectoare din spate

450

5

-

7.5.4. Elemente constructive ale transmisiei directiei

Transmisia directiei este constituita din bare '1i pirghii legate intreele prin articulatii sferice, care mai au '1i rolul de a elimina jocuriledatorate uzurii '1ide a amortiza '1oeurile.

Articulatiile sferice se c1asifica in functie de forma boltlilui sferic.cinematica elementelor '1isistemul de reglare a joeului.

Boltul poate avea capul sub forma sferica (fig. 7.54, a, b, c, e) sausemisferica '1itronconica (fig. 7.54, d).

In functie de constructia elementelor, articulatiile pot avea cine-matica simpla sau compusa. La artieulatiile cu cinematica simpla, capulsferic al boltului efectueaza, fata de tija in care este montat, atit 0 mi!?-care in jurul axei boltului cit '1i in jurul axelor care trec prin centrulsferei. Toate articulatiile cu bolt cu capul sub forma sferica au 0 cinema-tica simpla. ,In cazul articulatiei cu cinematica compusa, mi'1carea sepoate descompune in doua: una in jurul axei boltului !?i alta in jurulaxelor care tree prin centrul sferei '1isint perpendiculare pe axa boltului.La mi'1carea in jurul axei boltului, suprafata de lucru aluneca pe pastile,in timp ce la mi'1carile in jurul axelor ce tree prin centrul sferei, pastilaaluneca in raport cu capul tijei (exemplu, fig. 7.54, d).

Dupa sistemul de reglare a jocului, articulatiile sferice pot fi elastice'1itip pana.

In cazul articulatiilor elastice, jocurile datorate uzurii sint compen-sate automat cu ajutorul unui arc, care poate action a axial (fig. 7.54, 0.c, d) sau radial (fig. 7.54, a).

Diametrul sferei articulatiilor se adopta astfel: 20 . . . 24 mm la auto-mobile U'10are;27 . . . 30 mm la automobile mijlocii; 32 . . . 35 mm la auto-mobile grele.

a

2 1 2 3

rI

Fig. 7.54. Tipuri constructive de articula~ii Slferice:1 - capul boltului; Z - pastne; 3 - arc de compensare.

e

29* 451

Fig. 7.55. Construc~ia barei longitudinale de direc~ie.

Intensitatea ~ocurilor ce se transmit mecanismului de action are adirectiei ~i volanului depinde de tipul constructiv al acestor articulatiisferice. Articulatiile sferice trebuie unse periodic, din care cauza se pre-vad cu un gresor. In ultima vreme, pentru simplificarea intretinerii inexploatare, se folosesc pe scara tot mai larga articulatii sferice capsulate(fig. 7.54, e). La aceste articulatii, partea sferica a boltului ~i pastilele auaplicate pe ele un strat din material plastic, de circa 2,5 mm, impregnatcu bisulfura de molibden pentru reducerea frecarii. Articulatia este um-pluta la montare cu 0 unsoare pe baza de calciu ~i apoi se capsuleaza.

In figura 7.55 se reprezinta constructia barei longitudinale de direc-tie. Bara de forma tubulara are capetele ingro~ate pentru montarea arti-eulatiilor sferice care fac legatura cu levierul de directie !?i, respectiv.eu bratul fuzetei. Articulatia sferica este formata din boltul cu cap sfe-ric 2, montat intre pastilele 5. Intregul ansamblu se afla sub tensiuneaareului 6, care are rolul de a compensa jocurile prod use de uzura ~i de aatenua !?ocurile transmise de roti la volan. Montajul ansamblului esterealizat prin !?urubul 4, asigurat cu un cui spintecat, iar deplasarile bol-tului sint determinate de limitatorul 7. Articulatia este etan!?ata cu gar-nitura 3 (fixata intr-o manta de tabla), executata din cauciuc rezistentla actiunea uleiului. Ungerea se face prin gresorul 8. Pe tija conica 9 aboltului se monteaza levierul de directie sau bratul fuzetei, care se fixeazaeu piulita crenelata 1.

Constructia barei transversale de directie este reprezentata in fi-gura 7.56. Capul de bara cu articulatia sferica este in!?urubat in bara

12 11

13 6~

7

Fig, 7.56. Construc~ia barei transversale de direciie.

452

tubulara 7 ~i asigurat cu colierul de string ere 6. Capul de bara se com-pune din corpul 9 in care este montat boltul cu cap sferic 4, intre pasti-lele 5 ~i 8 ce se gasesc sub tensiunea arcului 10. Capacul 11, asigurat cuinelul elastic 12, serve~te la inchiderea ansamblului. Etan~area este rea-lizata de burduful 14, strins pe corpul 9 de arcul 13, iar pe tija boltuluifiind fixat in buc~a cu guler 3. Piulita crenelata 2, asigurata cu cuiulspintecat 1, serve~te la fixarea articulatiei de levierul fuzetei. Ungereaansamblulqi se realizeaza prin ungatorul15.

7.5.5. Alegerea parametrilor transmisiei directiei

Cinematica ~i dinamica automobilului in viraj depind in mare ma-sura de raportul dintre unghiurile de bracare ale rotilor de directie, careeste determinat de parametrii transmisiei directiei.

La alegerea raportului optim dintre unghiurile de bracare ale rotilorde directie se .tine seama, mai ales, ca uzura anvelopelor sa fie minima.Trebuie aratat insa ca acest raport are 0 influenta ~i asupra stabilitatiimi~carii automobilului, asupra rezistentelor la deplasarea in viraj ~i asu-pra razei minime de viraj.

In cazul in care nu se ia in consideratie devierea laterala a pneurilor(deplasarea cu viteza redusa), atunci raportul optim dintre unghiui'ile debracare ale rotilor de directie va fi raportul pentru care axele de rotatieale rotilor se intersecteaza pe prelungirea axei puntii posterioare (fig.7.57). In acest caz, rotile ruleaza fara alunecare, iar unghiul de bracare"iv al rotii interioare, trebuie sa fie mai mare dedt unghiul de bracare"i.. al rotii exterioare. Din triunghiurile OAD ~i OBC, legatura dintreunghiur:ile de bracare ale celor doua roti de directie se poate exprima curelatia:

OD OC bctg "i..-ctg "fi=---=- =const. (7.74)

AD BC L

In cazul vitezelor mari de deplasare ale automobilului in viraj, nu sepoate neglija influenta deformatiei transversale a pneurilor (unghiurilede deriva E:..~i E:i),iar legatura dintre unghiurile de bracare se determinacu relatia:

bctg ("(..-E:..)-ctg ("(i-E:i)= -~ (7.75)L-d

Din analiza relatiilor (7.74) ~i (7.75), se con-stata ca, daca, in primulcaz, raportul dintreunghiurile de bracare ale rotilor este determi-nat in mod univoc prin parametrii constructivi,in al doilea caz acest raport depinde de mari-mea d, care este functie de raza de virare ~ide viteza de deplasare, precum ~i de raportuladoptat intre unghiurile de deviere lateralaale rotilor de directie.

In prezent, nu exista 0 parere unitara cuprivire la conditiile (raza de virare, viteza dedeplasare, raportul intre unghiurile de deriva

Fig. 7.57. Schema virajuluiautomobilului, pentru de-terminarea raportului din-tre unghiurile de bracare

ale rotilor de directie.

453

ale rotilor de directie) pentru care trebuie sa se determinetrapezului de directie. Dupa unii cercetatori, unghiurile derotilor de directie 'brebuie alese la fel, dupa altii diferi,te indiver!ii parame'bri.

Deoarece metoda alegerii parametrilor trapezului de directie care sat.ina seama !ii de unghiurile de deriva nu a fost definitivata, in prezent,aceasta alegere se face pe baza relatiei (7.74). In cazul vitezelor mici,parametrii trapezului permit obtinerea unui raport corespun.zator intreunghiurile de bracare ale rotilor. In schimb, cu cit viteza de deplasareeste mai mare, diferenta dintre unghiurile de bracare este mai maredecit cea necesara.

Alegerea parametrilor trapezului de directie este legata de anumitedificultati, deoarece nici una dintre schemele de trapeze de directie exis-tente nu asigura coincidenta unghiurilor reale de bracare ale rotilor dedirectie cu unghiurile teoretice necesare, determinate chiar fara a tineseama de devierea laterala a rotilor.

In figura 7.58 este data dependenta dintre unghiurile de bracare alerotilor de directie la diferite valori ale unghiului 18dintre levierele fuze-telor l1i pun tea anterioara. Curba corespunzatoare unghiului eT s-a de-terminat cu ajutorul relatiei (7.74) (curba teoretica). Curbele corespunza-toare unghiurilor e> aT !ii Ie<9T se deosebesc muIt de cea teoretica. Lavaloarea optima a unghiului eo, curba reala a unghiurilor de bracarenu coincide pe deplin cu curba teoretica, ci 0 intersecteaza intr-un punct.Depinde de constructor- alegerea corespunzatoare a punctului de inter-sectie, care asigura abaterea minima a raporturilor dintre unghiurile debracare reale, de cele teoretice, intr-o anum ita zona a unghiurilor debracare ale rotilor de directie care se folosesc eel mai des in exploatare.

In cazul in care se utilizeaza un trapez de directie cu bara transver-sala de directie sectionata, exista posibilitati cu muIt mai mari de coin-cidenta a cinematicii teoretice a trapezului de directie cu cea reala.

f;

Fig. 7.56. Dependenta dintre unghiurile debracare 'Ye fii 'Ytale rotilor de directie,pentru dHerite valori ale unghiului e de

indinare a levierelorfuzetelor.

454

parametTiideriva alefunctie de

Fig. 7.59. Schema pentru determina-rea elementelor trapezului de di-rectie la automobilele cu punte ri-

gida.

o alta metoda utilizeazapentru determinarea unghiului ~ r ..--- - __9 graficul din figura 7.60. Cu-noscindpentru automobilul dat

rapoI1tul ~ ~i adoptind l/n, seL

determina unghiul.9. Fig. 7.61. Schemil pentru verificarea gra-Precizia cinematicii tJrape- fica a parametrilor trapezului de d'irectie.

zului de directie in cazul para-metrilor aflati prinrtJr-una din metodele indicate mai 5US ee verifidi pecale grafica sau analitica.

Schema pentru determinarea grafica a raportului dintre unghiurilede bracare ale rotilor este reprezentata in figura 7.61.

Alegerea parametrilor transmisiei direetiei este data in tabelul 7.4.

Cea mai simpla metoda dealegerea unghinlui e de ineli-nare a levierelor fuzetelor eon-sidera ca, la mi~carea reetiliniea automobilului, directiile levi-erelorse intilnese in punetul A(fig.7.59).Dupa alti cereetatoripunctul A nu se afla la distan-ta de 0,7 L fatii de pun tea an-terioara, ci el este dispus pepuntea posterioara in A'.

Valoarea unghiului e sepoate determina in funetie deunghiurileteoretiee maxime debracare ale rotilor de direetie"{lfrW ~i "((max,cu relatia [36]:

ctge "'" sinYf ,-sinY, , . (7.76)2-(cosy,..u-cos YfOlu) ,

66

Vn

72Ii(16

68

70

7]

71.

Fig.

0.52 0,56 060!...., L

7.&0. Grafic pentru determinarea ele-mentelor trapezului de directie.

\ 7.5.6. Calculul transmisiei directiei

La transmisia direetiei se ca1culeaza levierul de directie, axul levie-rului, barele de direetie ~i artieulatiile sferiee.

Levierul de directie este solicitat de forta FIla ineovoiere in seetiu-nile a-a ~i b-b ~i la torsiune (fig. 7.62). Forta FI de la extremitatea levie-rului de direetie se datore!ite fortei F" ee aetioneaza asupra volanului (seadmiteF"max=400N) ~i se determina eu relatia:

(7.77)

in care: R" este raza volanului; ia - raportul de transmitere al meeanis-muluide actionare.

Efortul ~nitar la ineovoiere in seetiunea a-a va fi:

(7.78)

455

,(J,, O.

/. "0

/" /'

'//":: "/

.'"

/. IA !

""01(j)

Alegerea parametrilor trapezului de direetie In eozul In eore se tine seoma de elnstieitoteo tronsversola a pneurilor ~i Inclinarea pi\'otilor [1]

Tabelul 7.4

Condi~ia virarii

I

Elementelede calcul

Schema cinematica, Diagrama

Conditiavirariicorecte Incazul auto-mobiluluiechipat curoti elastice~i pivoti In-clinatitransversal

d

r

Rela~ii de calcul. Recomalldari

In cazul unghiuriJor de deriva Efe. Eft. Ese. Esose modificii pO-zitia centrului de virare O. Intersectia perpendicularelor lavitezele rotilor delimiteaza 0 zona Z In care se gase~te cen-trul de virare Os. raza de virare fiind Rs .

Conditia viriirii corecte se exprima cu relatia:

b

cotg (Ye- Ee)-cotg (y,- E,)= W

v. { "

I)I.

I?()

Datoritii Inclinarii transversale a pivotului cu unghiul 8. dis-. tanta dintre pivoti. la nivelul solului. va fi:

b'= b+2H tg 8~ b+2r tg 8 b'

Conditia viriirii corecte clnd se tine seama atlt de unghiurile Ecit ~i de Inclinarea pivotilor devine:

cotg (Ye- Ee)-cot g (y _ )_ b+2r tg 8t Et-- L-d

Parametriitrapezuluide directie

-.I

E

b

Marlmlle b, h ~I 8 slnt date cwnstructlvc ale puntli din latA.Lunglmea n rezultil din relatia;

. b-n;,. n-b,sm60=-' sm60=-~

21 21

prima relatie fiind valabiHi pentru trapezul posterior. iar adoua pentru trapezul anlerior

Lungimea levierului fuzetei se alege constructiv, fiind rccoman-date valorile:

1=(0.12...0,20)b.

Parametrul principal 60 se determinii cu rela~iile:b

tg 6 = -o 2L

(cazul in care e:=0 ~i 8=0; prelungirea levierelor se Intilne~lein A' - construclla Jeantaud - ob\inlndu-se 0 solu\ie ~pro-ximativa pentru condi\ia virani coreete In condi\iile men\io-nale; se reeomandii in eazul aulomobilelor scmlc eu LIE <1,6):

b 00 btg60=- sau tg -=-

L::!:2m 2 L+21(direc\la levierelor Intersecteaza axa de simetrie in .4. Inainteaaxel pun\ii din spate):

btg 0 -

0- 2(2.5 b::!:m)

(direc\la levlerelor Intersecteaza axa de simetrie la dislan\a de2.5 b. de bara transversala de diree\le)

Semnul (+) din relalii corespunde trapezului posterior. iarsemnul (-) trapezului anterior

Eroarea transmisiel directiei este definitii de rela\ia:

/).y.=y.-y",

Y., fiind unghiul realizat, iar Ytt - unghiul neeesar, la unanumlt unghl y.

Unghiul 60 dctermlna aUt marimea acestei erori cit ~i valoareaYrO' in care Y.=Ytt lar /).y.=O.

Din flgura rezulta ca la un unghi 00 mlc. /).y.=O pentru un-ghlurl de bracare y. marl, eroarea maxima fiind negativii.Pentru 60 mare, /).y.=O la unghiurl de virare miei, eroareamaxima fiind pozltiva

10° I Date: . , . , , " 9=31°

b=1200mm 6=29°1=370 mm

Eroarea I rsol I 6=27°transmisieidirectiei I I 6=25°

5° '0°te0

6 =20°I I t-3°tJ1

..,

vederf' dIn A

v-/1

Fig. 7.62. Schema pentru calculul le- Fig. 7.63.Schema pentru cakulu ansmi-vierului de directie. siei directiei.

Efortul unitar la incovoiere in sectiunea b-b este ~

7.79)

Levierul de directie mai este solicitat f?i la torsiune, datoritii faptuluica forta F1 actioneaza la distanta c fata de axa 1evierului, ce va da naf?-tere ~i la un moment de torsiune Mt=F1c, iar solicitarea corespunzatoareacestui moment va fi:

F,c F. ..a.R.i.c"t,=-= .

W, lW,

Levierul de directie are, in general, 0 sectiune de forma eliptica,iar modu1ele de rezistenta la incovoiere f?i tarsiune sint date de ex pre-siile:

(7.80)

7ta'b 7tab'W tb=- <:i W=_.

4"f , 16 (7.81)

Levierul de directie este executat din oteluri aliate cu crom ~i ni<f1elsau din oteluri carbon de calitate. Se admit pentru levier urmatoarelesolicitari: O'at=350-400 N/mm2 ~i "0,=60-75 N/mm2,

Axul levierului de directie este solicitat la torsiune de momentulM,=Fv maxRvio,reztfltind efortul unital':

M, F. R.i.'t,= - - ,W, 0,2 d,

(7.82)

uPl.de d este diametrul axului.Axul levierului de directie este din acela~i material ca f?i 1evierul de

dM'ectie. Se admite pentru efortul unital' va10rile 'tol=250-350 N/mm2.XBara longitudinala de directie 1 (fig. 7.63) este solicitata de forta

axia1a FIla compresiune. Compresiunea este insotita 1?i de pericolul deflambare, astfel ca se impune verificarea la flambaj.

Efortu1 unital' 1a compresiune se determina cu relatia:

iar efortu1 critic 1a flambaj este:

0'/=

458

F,--,0',- A, (7.83)

(7.84)

unde: At este suprafata sectiunii transvers'ale (cea mai sUibWi) a bareilongitudinale de directie; E - modulul de elasticitate al materialului;It mtn - momentul de inertie minim al sectiunii barei; It - lungimeabarei longitudinale de directie.

Se recomanda pentru coeficientul de siguranta la fIambaj:

(7.85)

Bara transversalii. de directie 2, posterioara puntii, este solicitata lafel ca bara longitudinala de directie, la compresiune !j:i la fIambaj decatre forta F2. Din ecuatia de momente in raport cu punctul 0, rezultarelatia pentru forta F2=Fth!ht.

Efortul unital' la compresiune se determina Cll relatia:

(7.86)

iar efortul critic la flambaj este:

1t2 E12r.1JR ,

0/= liA.(7.87)

unde: A2 !j:i l2 sint sectiunea transversala !j:i, respectiv, lungimea bareitransversale de directie; 12mtn - momentul de inertie minim al sectiuniibarei transversale.

Coeficientul de siguranta la flambaj nu trebuie sa fie mai mic de-cit 5, adica:

(7.88)

Cind bara transversal a de directie este anterioara puntH, ea va fisolicitata la intindere, rezultind un efort unital':

(7.89)

Barele se executa din teava de otel carbon de calitate.Bratul fuzetei 3 !j:ilevierele fuzetelor 4 se calculeaza laBolturile sferice ale articulatiilor barelor de directie se

strivire cu relatiile:..J.. - pentru bara longitudinala:

incovoiere.verifica la

(7.90}

, / - pentru bara transversala:v4F2 J

os= ---;-' (7.91)I 7:d.

unde dt !j:id2 sint diametrele capetelor sferlce ale bolturilor.Pentru a impiedica 0 uzura rapid a a articulatiilor sferice, efortul

unital' de strivire admis nu trebuie sa depa!j:easdi oas=25-30 N/mm2.Elementele transmisiei directiei in cazul puntilor articulate se cal-

culeaza astfel: levierele centrale !j:i manivelele la incovoiere, iar bielele-la intindere sau compresiune.

In tabelul 7.5 sint date elemerute pentru calculul tram;misiei diTec-tiei in cazul mecanismului de actionare eu pinion !j:i cremaliera.

4590

II:>-0)

o

Regimulde calcul

Mersul inliniedreapHi

Mersul. in viraj

Elemente pentru calculul transmlsiei directiei In caznl mecanlsmului de actionarc en pinion ~i cremaliera

Tabelul 7.5

Schema cinematica

Rr

RelaW de calcul. Recomandilri

In acest regim, calculul de rezistenta se face in ipoteza ca foriamaxima la volan F. max=400 N

FOl'ta in el'eamlierii Fcr se determina cu relatia:

Rr F. maxR.iaFcr=

Ra

in care R. este raza volanului; ia - raportul de transmitereal mecanismului de actionare; Ra - raza de divizare apinionului.

Avind forta Fcr' fOl'tele din barele mecanismului se determiniicu relaliile:

F2=Fcr cos 0(2;

F~=F2 cos (60-0(2); F~ =F2 sin (60-0(2);a a

Rr= - F~ = - F2 cos (60-0(2)'e e

Cunoscind fortele care al.:tioneaza in bare, se pot face verificarilecorespunziitoare

In acest regim, calculul de rezistentii se face, in general, pornindde la forlele tangentiale Rr. ~i Rrl care actioneaza asuprarotilor in timpul virajl1lui.

Fortele din barele mecanismului se determina cu relatiile:

F2= ~ . Rr.. I ,a cos (60:f:y..,-0(2,2')

Fcr=F2 cos 0(2'

8Sistemul de frinare

Eforturile depuse pentru evolutia sistemului de frin?xe in ul-l!!!ill.,J!ni ~u ~9.ncentrat in special asupra rolului pe care n are sistemul-.9!LfsJpare ill c?drul sigurantei active a aut.Qmobilului. Af5tfel, s-a mic~o-.!:.at.5.Patiul de frinare prin repartizarea fortelor de frinare proportionaleu sar:.cilla statidi ~i dinamidi pe punti, s-au imbunatatit stabilitatea mi~-earH ~i manevrarea automobilului in timpul procesului de frinareprinmtroducerea dispozitivelor de antiblocare cu comanda electronica, fiabi-litatea ~i siguran~a in function are au fost sporite datoritii crearii unormateriale cu calitati function ale superioare, prin marirea numarului decircuite de actionare ~i proliferarii frinelor suplimentare pentru ince-tinire.

Toate aceste elemente au adincit deosebirile care exista intre siste-mele de frinare pentru automobile u~oare (masa totala sub 6 000 kg) ~ieele pentru autovehicule grele !?i autotrenuri. In calculul sistemelor 'defrinare trebuie sa se respecte parametrii stabiliti aUt de normele ~i stan-dardele nationale cit ~i de recomandarile tehnice emise de C.E.E. alO.N.U.,C.A.E.R. sau comunitatea europeana.

8.1. Frine pentru autovehicule

_Clasificarea cea mai comoda a frinelor rezult? pe baza elementeloractive. Astfel, exista frine cu sabotf care actioneaza asupra unui tambur<Un-interior ~i frine cu bacuri care actioneaza asupra unui disc fixat debutucul rotii. Frinele cu disc pot fi de doua feluri: deschise sau inchise.La constructii de automobile mai vechi, se mai intnne~te frina cu banda,utilizata ca frina de stationare.

8.1.1. Construetia frinelor eu saboti ~i tambure

Un indice general de apreciere a frinelor este coeficie.ntul de e.fi<;:a-.c.!tate C-wrespectiv Cs al sabotului ~i c~re rep:r;ezinta rap,ortyJ d!ntre fortaperiferica U ~i forta de actionare .s. Acest coeficient depinde de modul~de amplasare ~i action are ale sabot~ frinei. Coeficientul de eficacitatecre~te, daca forta periferica tinde sa apese sabotul suplimentar pe tambur-' -

461

Tabelul 8.1

Tipuri uzuale de trine de automobJl eu tam bur ~i 5aboti interlorl ~l prlnelpalele lorpartieu laritiitl

Tipul frinei

cu de-p]asareega]aa sa-botHor

Sim-p]ex

cu de-p]asareinde-pen-dentiia sa-botH or

Dup]ex

Duo-dup]ex(Twinp]ex)

Servo (uni-servo ~i duoservo)

462

Cu saboti artieulati

Clasificarea frinei In functie de natura ,i tipulreazemului sabotilor

Cu saboti flotanti

e-I

.~ .~.~.~~., . I .o ' S

ParticularitAti functionalecaracteristice

Eficacitate slaM ~i iden-tlea pentru ambe]e sen-suri ale rotatiei tambu-rului.

Stabilitate foarte buna.Se trans mite osieio reactiune radiala.

Actionarea cu coneste mai eficienta.

Eficacitatea mai ridicataca In cazu] anterior,identica pentru ambe]esensuri ale, rotatieitamburului.

Stabilitate buna.Uzare diferitii a ce]or

doua garnituri daca for-tele de actionare slntega]e Se transmite osieio reactiune radia]li.

Eficacitate mare Ia mersu]Inainte ~i foarte mica]a mersu] Inapoi.

StabiIitate mediocra.Regimu] de ]ucru ~i In-

carcare a] ce]or doisaboti identic.

Nu se transmite osieircactiunc radia]a.

Eficacitate mare ~i iden-tica pentru ambe]e sen-suri ale rota!iei tamburu-]ui. Stabilitate mediocra.

Regimu] de ]ucru ~i In-carcare a] ce]or doisaboti identic.

Nu se transmite osieireactiune radia]a.

Eficacitate foarte mare]a mersu! Inainte (uni-servo) ~i identica pentruambe]e sensuri aie rota-tiei tamburu]ui (duo-servo ).

Stabilitate foarte micaRegim diferit de lucru~i Inciircare al celordoi sabo!i.

Se transmite osiei 0reactiune radia]ii.

(sabot primar) !?i scade di;!~a fort a de fri!).are tilliIe _siiiDqepiirteze sabotul...fle_pe tambur (sabpt O::PC'lmdar:).In tabelul 8.1 se da 0 clasificare a frine-

lor;stabilita dupa criteriul tipurilor de saboti utilizati.Pe baza coeficientului de eficacitate a sabotilor se obtine raportul

de transmitere interior C al frinei. Cu notatiile din tabelul 8.1, rezultapentru:

. . U' U"frma sIm plex: C=C p +Cs=- + -=1,4 . . . 1,8;s' s"

frina duplex: C=2Cp= 2U =1,9. ..2,5;S

- frina servo: C=Cp (1 + ~) =3,5 . . . 4,5,

unde R este reactiunea dintre cei doi saboti.Elementele de actiona1:~ ale sabotilQr_~nt cilindrii hidraulici care actio-neaza direct asupra sabotilor (fig. 8.1) sau servocamerelepneurn,atice.care actioneaza prin intermecliul un or c~qle .asupra sabotilor (fig. 8.2). In

1igUra 8.1 s-a reprezentat !?i mecanISmul de reglare automata a joculuidintre sabot !?i tambur, .frina fiind in stare libera. Pe tija 2 sint fixateprin frictiune elementele elastice 3. lnelele 4 sint fixate in pistoanele 1eu sigurantele 5. La actionarea frinei, pistoanele 1 se deplaseaza impreunaeu elementele elastice 3 (dupa ce a fost anulat jocul s) pina cind sabotulintra in contact cu tamburul. Dupa eliberarea frinei, arcurile de retragereale sabotilor readuc sabotii numai pe distant a s, intrucit forta arcurilorde retragere este mai mica decit fort a de frecare a elementelor 3 pe tija 2.In figura 8.2 se reprezinta mecanismul de actionare cu cama al sabotilor.Servomecanismul pneumatic actioneazii prin tija 5, asupra pirghiei 6 ~i

. a

Fig. 8.1. Cilindrul hidraulic de actionare a S8-botilor.

Fii. 3.2. Cama de actionare asabotilor.

463

Fig. 8.3. Servomecanismul pneumatic.

arborelui 7, rotind cama 4, astfel incH sabotii sa fie apasati pe tambure,realizind frinarea. Reglarea jocului dintre tambur ~i sabot se efectueazacu mecanismul format din ~urubul 2 ~i melcul 3, astfel incit sa se schimbeunghiul dintre pinghia 6 ~i cama 4. In figura 8.3 se reprezinta un tip deservomecanism pneumatic 2, care actioneaza asupra camei !?i realizeazafrinarea cu ajutorul unui are, iar slabirea frinei cu pistonul 1, asupra ca-ruia actioneaza aerul comprimat. Mecanismul de actionare pneumatidise utilizeaza pe autovehicule ~i remorci grele.

8.1.2. Constructia frinelor cu disc

rRaspindirea larga a frinelor cu discuri in constructia automobilelor

este relativ recenta. Aceasta intirziere se datore~te valorii mici pe care 0are caracteristica C in raport cu a frinelor cu saboti. Odata cu utilizareaservomecanismelor in sistemele de actionare ale frinelor, acest dezavantaj

G

. pierdut din importanta, intrucit frinele cu disc se bucura ~i de avantajenete in ceea ce prive~te sensibilitatea la variatia coeficientului de frecare,greutatea fiind mica, iar intretinerea u~oara. Frinele cu disc pot fi de tipinchis sau deschis.

8.1.2.1. Frine cu disc deschise

In figura 8.4. se reprezinta 0 frina cu disc de tip deschis. De butu-cuI 1 al rotii este fixat discul 7, care se rote~te odata cu roata. Disculeste cuprins de etrierul 2 ca un cle~te. Etrierul are in componenta pistoa-nele de action are 3 ~i bacurile 4 captu~ite cu material de frictiune. Bacu-rile 4 sint ghidate fie in corpul etrierului fie, ca in cazul de fata, detijele 5. Etrierul poseda cite doua pistoane de fiecare parte. Trimitindlichid sub presiune asupra pistoanelor, ele apasa bacurile pe discul 7, infelul acesta frinindu-l. In cazul frinelor cu disc deschise, avind disculmontat pe butucul rotii de-a lungul circumferintei interioare existcl posi-bilitatea deformarii acestuia sub actiunea fluxurilor term ice create lafrinare. In cazul montarii discului pe circumferinta exterioara (fig. 8.4).acest pericol este mic~orat. Totodata, butucul rotH, avind forma unui ven-tilator, creeaza un curent de aer puternic, care favorizeaza racirea rapidii

464

.,

1-:4

Fig. 8.4. Frina cu disc deschisii.

a discului. Faptul ca raza medie activa se mare~te constituie, de asemeneaun avantaj important. La alte constructii de frine, consecintele supra-incalzirilor sint evitate prin configuratia mai complex a a discului (paleteradiale intre doua discuri). Pentru a evita murdarirea suprafetei de fre-care a discului, garniturile de frictiune ramin in contact permanent cudiscul. In acest scop se utilizeaza dispozitive de reglaj automat, care asi-gura, insa, un joc mai mic intre bac ~i pistonul de actionare decit 1afrinele cu saboti. Unul dintre dezavantajele frinei cu disc deschise fiindexpunerea discului la praf ~i murdarie, acesta se monteaza uneori pe arbo-rele planetar cit mai departe de roata.

8.1.2.2. Frine cu disc inchise

Frina cu disc inchisa se bucura de avantajele frinelor cu saboti, inceea ce prive~te compactitatea constructiei ~i posibilitatea obtinerii unorrapoarte de transmitere interioare mai mari (pentru frina cu disc inchisa,C=4,5 fata de 0,5... 0,65 cit este la frina cu disc deschisa). Frina deacest tip se monteaza in special pe autocamioane ~i autobuze. Ele potlucra cu sau fara amplificare. In figura 8.5 se reprezinta 0 frina cu discinchisa cu servoefect. De butucul rotii se fixeaza carcasa 1. In interiorulcarcasei, ghidate pe scutul frinei 6, se afla discurile de frictiune 2, respec-tiv 5, precum ~i dispozitivul de actionare 4. Intre discurile de frictiune,in loca~uri speciale, se a~aza bilele 3. Functionarea frinei rezulta din30 - Calculul ~I constructia automobllelor 465

1

Fig. 8.5. FriDa cu disc inchisa.

l.

figura 8.6. Carcasa 1, rotindu-seeu viteza unghiulara (J), este fri-nata daca se trimite lichid subpresiune in dispozitivul 4. Sub ac-tiunea dispozitivului de actionare,discurile se departeaza, datoritabilelor 3 ~i a configuratiei loca-~urilor in care sint a~ezate. Discu-rile sint montate pe ghidajele lorcu joc tangential, astfel incit, lacrearea unui moment de fric-tiune, discul 2, respectiv 5, esteantrenat de carcasa 1, pina cinddiscul 2 ajunge la reazem. Discul5 este antrenat in continuare decarcasa, obtinindu-se 0 apasaresuplimentara a discurilor prinefectul de pana pe care il produebilele 3 in loca!,/ul lor ~i, deci, unmoment de frecare marit. Capaculfiletat 7 serve~te atit ca protectieimpotriva prafului cit ~i la com-pensarea uzurii garniturilor defrictiune. Frinele cu disc de tipinchis se bucura de 0 lunga du-rata de functionare, intrucit su-prafetele de frictiune sint foartemari, iar lucrul mecanic de fre-care specific foarte mic. Totodata,

6

5

Fig. 8.6. Schema acponarii frinei cu dis~' inchise.

regimul termic al acestui tip de frina este mult mai bun decit la 0 frinaeu saboti echivalenta din punctul de vedere al performantelor.

8.2. Sisteme de frinare pentru autoturisme~i autoutilitare u~oare

Conform legii circulatiei pe drumurile publice, autoturismele ~i auto-utilitarele (avind masa totala sub 6000 kg) trebuie echipate cu doua sis-teme de frinare independente:

466

- sistemul de frinare deserviciu, care trebuie sa actio-neze pe toate rotile;

- sistemul de frinare destationare, care trebuie sa asi-gure frinarea sigura a automo-bilului station at pe panta ma-xima.

Sistemul de frinare de ser-viciu se realizeaza, in cazulautomobile lor u!?oare, dupa unadin schemele din figurile 8.7sau 8.8. La puntea din fata, seutilizeaza frine cu saboti du-plex sau sevofrine, iar la pun-tea din spate frine cu sabotisimplex (fig. 8.7, a). La a!lto-turisme s-a raspindit, in spe-cial, schema din figura 8.7, bcu frine simplex la punte8Cliii"spate !?i frine cu disc deschisela puntea din fata. Sistemul detransmisie este hidraulic.

rx: In cazul automopilelor maimari !?i al autoturismelor dinc1asa mijlocie !?i mare, se mai

o

4

a

3

(b'Fig. 8.7. Sistemul de frinare hidraulic:

1 "'7 pompa centrala: 2 - pedala; 3 - circuit fata;4 - circuit spate; 5 - frina din fata; 6 - frinA

din spate.

b

c ~ T dFig. 8.8. Sistemul de d'rinare hidraulic eu servomecaruism:

a ~ If - cu actionare indlrectA; b Iii c - cu actionare directA.

30. 467

introduce suplimentar un servomecanism vacuumatic 1 in circuitul defrinare (fig. 8.8) pentru a mic~ora forta aplicata la pedala. In cazul de-fectarii servomecanismului vacuumatic, sistemul de frinare lucreaza caun sistem de frinare simplu. Schemele din figura 8.8, b ~i c. se utilizeaza,in prezent, mai mult datorWi compactitatii constructiei ~i a numaruluired us de racordari. In toate cazurile, frinele puntii din fata, respectivspate se actioneaza cu circuite separate.

In figura 8.9 se reprezinta 0 sectiune printr-un servomecanism va-cuumatic. Acesta se compune dintr-un cilindru principal 1 (in cazul defata in tandem pentru cele doua circuite) ~i 0 camera. vacuumatica 2impartita in doua prin pistonul 3 ~i membrana 4. Depresiunea de lacolectorul vacuumatic se trans mite, prin teava 5, la camera anterioara ~i,de aici, prin canalul 6 din corpul pistonului 3, pe linga corpul supapei

10 7 6

b

Fig. e.9. Servomecanism vacuumati<'

468

I

de reactie 7 (aflata in stare deschisa daca nu se actioneaza pedala) Iliprin canalul 8, in camera posterioara. Prin urmare, in stare neactionata,in ambele camere exista aceealli depresiune, iar pistonul 3 se afla, subactiunea unui arc de rapel, in pozitia din dreapta. Actionind pedala defrina, efortul de comanda se transmite prin tija 9, corpul supapei dereactie 7, discul de reactie din cauciuc 10 Ili tija 11 catre pistonul primaral eilindrului principal. Deplasarea spre stinga a corpului 7 face mai intiica garnitura 12, sub actiunea arcului 13, sa se a~eze pe buzele din corpulpistonului, izolind astfel canalul 6 de canalul 8, apoi, corpul 7, desprin-zindu-se de pe garnitura, permite ca, prin canalul 8, aerul sosit pe lingatija 9 ~i prin filtrul 14, sa piitrundii in camera posterioara a cilindrului 2.Sub efectul diferentei de presiune, pistonul 3 se va deplasa spre stinga,actionind prin intermediul discului de reactie 10 tija 11, marind astfelforta din tija. Sub actiunea fortei respective, discul 10 se va extinde, de-plasind spre dreapta corpul 7, pina la contactul cu garnitura 12, astfelincit depresiunea din camera posterioara se va anula intr-o miisura pro-portionala cu efortul la pedala. Daca efortul la pedala depa~e~te valoareastabilita, discul de reactie este read us la forma initiala, supapa de reactieeste complet deschisii ~i in camera posterioara se stabile~te presiuneaatmosferica. Servomecanismul dezvolta, in acest caz, efortul maxim.

In figura 8.9, b se poate urmari functionarea supapei de reactie insituatia cind pedala este neactionata (I), pedala este actionata cu un efortintermediar ~i mentinuta astfel (II) ~i pedala este actionata cu efortulmaxim (III). La servofrinele cu action are indirecta (fig. 8.8, a ~i d), mo-dularea fortei servomecanismului proportional cu efortul la pedala seface cu ajutorul unei supape de reactie, amplasata in afara transmisieide forta de la pedala la pistonul cilindrului principal ~i comandata delichidul de frina, avind presiunea data de cilindrul principal sub efectulactionarii pedalei de catre conduditorul auto. Deoarece depresiunea dincolectorul de admisie depinde de regimul de lucru al motorului, pentruca functionarea servofrinei sa fie mai uniforma, intre colector ~i servo-frina, se introduce, uneori, un rezervor de depresiune.

In cazul sistemelor de frinare echipate cu dispozitive de antiblocarese utilizeaza 0 sursa de energie separata pentru realizarea presiunii dinsistemul de frinare (v. fig. 8.14, c). In general, este vorba de 0 pompahidraulica actionata simultan cu generatorul de curent electric. Aceastapompa poate fi utilizata Ili pentru servodirectia hidraulica.

Frina de stationare se executa cu 0 transmisie mecanica care poateactiona asupra sabotilor frinelor puntii din spate. In .::azul autoturisme-lor cu transmisie hidrodinamica, frina de stationare este suplimentata deun zavor mecanic care blocheaza arborele cardanic al transmisieicentrale.

8.2.2. Marirea siguranfei active a automobilelo1" u~oareprin sistemul de frinare

Prin perfectionarea sistemelor de frinare se mare~te sensibil sigu-ranta activa a automobilelor. Perfectionarile constructive urmaresc:o fiabilitate marita; sporirea eficacitatii frinelor ca urmare a repartizariifortei de frinare pe punti functie de sarcina dinamica; aplicarea dispozi-

469

tivelor de antiblocare cu comanda electronica care mentin manevrabili-tatea ~i stabilitatea mi~carii automobilului pe durata procesului de fri-nare chiar ~i in curbe, daca viteza de deplasare nu depa~e~te viteza cri-tica a curbei.

8.2.2.1. Marirea fiabilitatii sistemelor de frinare

Una din solutiile de sporire a fiabilitatii sistemelor de frinare 0 con-stituie marirea numarului de circuit~ ~i alegerea unei repartitii a rotilorpe circuitele de frinare care sa mic~oreze cit mai putin stabilitatea mi~-carii dupa defectarea unui circuit. In figura 8.10 se reprezinta princi-palele scheme de a~ezare a circuitelor de frinare la autoturisme. In figura8.10, a se reprezinta sistemul de frinare clasic cu doua circuite - pentrurotile puntii din fata ~i, respectiv, spate. Pompele centrale pot fi in cazulacesta -de tip tandem (la defectarea unui circuit se mare~te curs a libera)sau paralele (la defectare se mic~oreaza I'ezistenta la pedala). In figura8.10, b se reprezinta tot doua circuite, rotile fiind legate in diagonala.Avantaje apar la autoturismele care au diferente mari intre sarcinile pepuntea din fata ~i spate. In figura 8.10, c se reprezinta sistemul de fri-nare pe patru, respectiv, doua roti. La acest sistem ~i la cele care urmeaza.frinele rotilor din fata trebuie sa aiM doi cilindri receptori. Unul dincircuite actioneaza numai jumatate din cilindrii frinei din fata. Solutiadin figura 8.10, dare doua circuite de frinare ..dublu L". Fiecare circuit

a

III

0-- _L__-Dd

II

~--o. .

0--

IIIIIJ

c

470

Fig. 8.1'0. Sist.emul de frinare 'Cu roai multe circuite.

de frinare actioneaza pe jumatate din cilindrii frinelor din fata ~i pe 0frina din spate. La solutia din figura 8.10, e cu sistem de frinare dublu,fiecare circuit actioneaza jumatate din cilindrii de frina de la fiecareroata. In figura 8.10, f se reprezinta un sistem de action are eu trei cir-cuite. La aprecierea constructiilor sistemelor de frinare enumerate, tre-buie sa se tina seama ~i de faptul ca odata cu marirea numarului cireui-telor de frinare se mare~te atit numarul pieselor de uzura cit ~i numarulracordurilor, astfel incit exista ~anse ea uneori fiabilitatea sa se mic~oreze.

8.2.2.2. Dispozitive de repartizare a fortei de frinare

In cazul solutiei "totul in fata", respectiv "standard" puntea dinspate este relativ putin inearcata static. La aceasta se adauga descarcareadinamica din timpul frinarii. Ca urmare, fortele din am ice nu se mai:repartizeaza optim la diverse regimuri de incareare ~i frinare. Pentruoptimizarea repartitiei fortei de frinare intre punti, functie de sarcinastatidi ~i dinamica, se utilizeaza dispozitive de modulare a presiunii incircuitul frinei din spate. Dispozitivul 1 (fig. 8.11), se monteaza intrepuntea din spate 2 ~i caroseria automobilului 3. Traductorul de sarcina-este suspensia puntii din spate. In cazul suspensiilor pneumatice ~i hi-dropneumatice cu reglare de nivel, se utilizeaza ca marime de intrarepentru circuitul de reglare chiar presiunea din arcurile pneumatice ~ihidropneumatice. In procesul de reglare a presiunii nu trebuie folositesagetile extreme ale suspensiei provocate de ~ocurile dinamice acciden-tale. Din acest motiv, eursa puntH din spate se imparte in trei zone A,B, ~i C. Spatiul A corespunde cu sageata maxima inferioara, iar spatiul Ceu sageata maxima superioara. Spatiul Beste eursa de reglare efectiva.-Constructia dispozitivului este reprezentata in figura 8.12. El se compunedintr-o parte mecanica ~iuna hidraulica. Partea me-canica se compune din cele<loua grupuri de arcuri 1 ~i2; grupul 1 compenseazaspatiile A ~i C, iar grupul2 executa reglajul presiuniide la frinele din spate" peportiunea B. Partea hidrau-lidi se compune din pis to nuldublu 3, montat in corpul 7.Pistonul este prevazut cusupapa 6 care se deschidemai mult sau mai putin.Conducta principala se leaga1a racordul 4, iar conductafrinelor din spate la racor--dul 5. Functia de reglare re--zuWi din figura 8.12, b. No-tind cu AI ~i A2 ariile su-prafetelor pistonului, cu K=.=cf - forta, respectiv rigi-ditatea ~i sageata arcurilor,

3

Fie. 8.H. Arnplasarea dispozitivului de reparti-zare a for~i de frinarc.

471

a

3

Fi,g. 8.112. Schema mecanismuluide reglare a fortei de frinare.

K

b

cu Pp ~i Ps - presiunea prineipala ~i presiunea din frina spate, inaintede reglare, cind supapa 6 este desehisa, se poate serie inegalitatea:

"

Dupa inceperea frinarii, forta K scade, datorita seaderii sarcinii di-namice pe pun tea din spate. In acest moment in cepe proeesul de reglare,iar pistonul se afla in echilibru labil, adiea:

de unde

unde f este sageata de prestringere a areurilor 2. Cu cit puntea din spatese desearca mai mult, cu atit scade sageata f ~i, deci, ~i presiunea dinsistemul de frinare.

La unele constructii de autoturisme, reglarea presiunii din frineledin spate este inloeuita eu 0 limitare a presiunii din frina din spate.Limitatorul de presiune este comandat tot de sageata arcului suspensieidin spate (exemplu Dacia 1300).- Trebuie mention at faptul ea dispozitivul de reglare a presiunii dinfrinele puntii din spate nu poate inlocui dispozitivul de antiblocare, res-pectiv dispozitivul de antiblocare nu po ate inlocui actiunea dispozitivu-lui de repartizare a fortei de frinare. Daea exista variatii mari la sarcinilepe punti (autocamionete, autofurgoane u~oare etc.), trebuie introduse am-bele disppzitive pentru a obtine un sistem de frinare optimizat.

472

8.2.2.3. Dispozitive de antiblocare pentru autoturisme (DAB)

Primele incercari de a introduce dispozitive de antiblocare In sis-temele de frinare au aparut dupa anul 1930. Aceste dispozitive nu augasit raspindire, intrudt sensibilitatea !?i frecventa de lucru erau preamici. Dupa anul 1960, au aparut dispozitive de antiblocare cu comandaelectronica analogice. Reglarea presiunii din frine, pentru evitarea blo-carii rotii, se face in functie de deceleratia unghiulara a rotii automobi-lului !?iin functie de viteza. Sistemul functioneaza multumitor pe drumuriavind coeficienti de aderenta uniformi. Reglarea intlmpina greutati lavariatii ale coeficientului deaderenta pe punti sau la rotileunei parti a vehiculului. Regla-jul optim rezulta numai la anu-miti coeficienti de aderenta se-lectati initial. Incepind dinanul 1978 se produce in seriegeneratia a 3-a de dispozitive :fade antiblocare cu comandaelectronica digitala. Reglareaprocesului de antiblocare se arealizeaza in functie de dece-leratia !?i acceleratia rotii !?i infunctie de patinarea relativa arotii. Regimurile de functionaresint dirijate cu un miniprocesorcu circuite integrate. Principa-lele conditii impuse acestor dis-pozitive sint:

- sa asigure, in tim pulprocesului de frinare, Sstabilitatea !?i manevra- Pbilitatea automobilului,atit pe drum drept cit!?i in curba;cre!?terea momentuluide giratie sa fie lenta,astfel incit sa poata ficompensata prin mane-vre de volan;reglarea frinarii sa se

adapteze rapid la schim-barile de aderenta alecaii de rulare;

- reglarea fortei de fri-nare sa fie sensibila lainfluenta marimii mo-mentelor de inertie re-duse la roti la histerezafrinei; .~a nu p.rovoace v.ibratii Fi'g. 8.13. Variatia paremetrilor procesului deIn puntl, suspenSle etc. frinare in timpul frinarii.

2

1

*181~I01:SI~

S ~ 1Alunecareo

1

Timpul_b

1V

Timpul-

473

Principiul de reglare al fortei de fr'lnare. In figura 8.13 se reprezintavariatia vitezei automobilului VA, a vitezei periferice a rotii VH, a pre-.siunii p din pompa centrala, a patinadi 8 !?ideceleratiei rotii VR in func-tie de timp. Punctele 1, 2, 3 sint definite pe caracteristica cp=f(s). Infigura 8.13, a se reprezinta variatia marimilor amintite pentru cazul uneifrinari intense a unei roti care nu este roata motoare, iar in figura8.13, b, acelea!?i marimi pentru frinarea lenta a unei roti motoare cuplateintr-o treapta inferioara. Pentru reglarea fortei de frinare eficiente, darfara blocare, se impune ca deceleratia unghiulara a rotii sa nu depa-~easca 0 valoare limita booTotodata se fixeaza un prag 81,2 pentru pati-nare. La frinarea intensa a rotii in zona stabila a coeficientului de ade-. .renta, deceleratia V Hare 0 valoare lent crescatoare, care depa!?e~te praguldupa maximul coeficientului de aderenta cpo Dupa 0 intirziere t, depa-~e~te ~i patinarea limita impusa. Prin urmare, in acest caz, apare mai

favorabila deceleratia VH ca marime de reglare. In cazul din figura8.13, b, deceleratia ajunge foarte tirziu la valoarea pragului, intrucit fri-narea este lenta !?i momentul de inertie al rotii este mare. In aceastasituatie, patinarea atinge valoarea de prag, mult inaintea deceleratieiunghiulare. Daca s-ar face reglajul dupa Vlli roata ar ajunge ~i in fazablocata. Prin urmare, pentru reglarea. fortei de frinare, sint importanteatit deceleratia unghiulara a rotii cit ~i patinarea. Modularea presiuniidin cilindrul. receptor al frinei se realizeaza pe baza pragurilor impusedeceleratiei V H !?i in functie de valoarea V H a vitezei periferice a rotiicare se compara cu 0 viteza corespunzatoare unei patinari 81> respec-tiv 82, Pentru imbunatatirea calitatii reglajului fortei de frinare, maiales in situatii extreme, se includ praguri atit pentru acceleratia unghiu-lara a rotii cit !?ipentru deceleratia lineara a automobilului.

Dispozitivul de antiblocare al rotii automobilului se compune din:traductorul pentru viteza unghiulara a rotii, blocul electronic, blocul hi-draulic !?i sistemul de frinare in care semonteaza dispozitivul de anti-blocare. In figura 8.14 se reprezinta schema bloc a sistemelor de frinare,echipate cu dispozitive de antiblocare (DAB). In scheme s-a reprezentatcircuitul hidraulic pentru 0 singura roam, respectiv un canal. Automobi-lul se echipeaza, de regula, cu 2, 3 sau 4 canale (pentru fiecare roata saupunte cite unul). Apasind pedal a de frina, lichidul de frina este impinsde servomecanismul 8 (fig. 8.14, a) !?i pompa centrala PC, prin supapaelectromagnetica 81, spre cilindrul receptor CR al frinei..Cind blocarearotii este iminenta, supapa 81 se inchide, iar supapa 8E (ambele coman-date de blocul electronic) se deschide. Ca urmare, 0 parte din lichidul defrina iese din cilindrul receptor CR !?i presiunea scade, permitind accele-rarea rotii, dupa care cic1ul se repeta dupa 0 anumita lege de reglare.Lichidul eliminat prin supapa 8E este recirculat cu 0 pompa cu plungeractionata electric cu un motor.

Sistemul de frinare din figura 8.14, b este echivalent cu precedentulcu deosebirea ca cele 2 supape electromagnetice 81 !?i 8E tip 2/2 (2 cai -2 pozitii) sint inlocuite cu 0 supapa electromagnetic a 3/3 (3 cai - pre-siune / rezervor / frina CR; 3 pozitii-neutra, respectiv cre!?te presiunea Imentine presiunea / scade presiunea).

Sistemul din figura 8.14, c se caracterizeaza prin aceea ca in circui-tul frinei s-a introdus un sertar de reducere a presiunii in locul pompeihidraulice de recirculare M. Plungerul 1 este m~ntinut in pozitie normala

474

a .--- ""'-. b

+ ).-/l~rJ SE I

I M I

L._ _lEYll:;~~~r~~~

It.I IAcumufCjfor.

,. de pre$/Une-

. I .L._~ ~

"-I- \

/

Fig. 8.14. Scheme bloc a sistemului de frinare cu DAB.

de 0 presiune exterioarii Po. realizata de electrocompresorul 5. In cazulin care aceasta presiune lipse!ite, arcul 4 (prin intermediul pistonului 3)preia rolul presiunii Po. mentinind supapa 2 deschisa. Dacii bloc area roWtrebuie evitata, supapa Sf se inchide !ii SE se deschide !ii, ca urmare,supapa 2 se inchide, iar plungerul 1, coborind, permite sciiderea presiuniiin cilindrul receptor. Presiunea Po poate fi utilizata !ii pentru amplifi-care a fortei de frinare cu servomecanismul S.

Schema din figura 8.14, d este constructiv mai simpla, dar necesitiiun amplificator de frinii AF, de regula, tot hidraulic. Tendinta actualiiin constructia sistemelor de frinare cu DAB pentru autoturisme se mani-festa prin unificarea intr-o constructie compacta a servomecanismului defrinare, a pompei centrale !ii a hidroagregatului cuprinzind blocul desupape. In acest fel, exista numai racordurile dintre cilindrii receptori!?iansamblul integrat.

In momentul de fata, se utilizeazii sistemul de frinare fata-spate cutrei canale sau diagonal cu patru canale. La sistemul cu trei canale, seregleaza individual presiunile rotilor puntii din fatii !?i comun cele alepuntii din spate. La sistemul cu patru canale, frinele rotilor din spateapartin la douii circuite diferite, dar sint comandate simultan.

In figura 8.15 se reprezinta schema de lucru a supapei electromag-netice 3/3. In pozitia norm alii a, lichidul de frina trece direct de la pompacentralii la cilindrul receptor CR. In pozitia b care se obtine alimentindinfii~urarea 3 cu jumatate din curentul nominal, arcurile 1 !ii 2 inchidatit conducta de la pompa centrala cit ~i conducta de retur R. Ca urmare,presiunea se mentine constanta in cilindrul receptor. Alimentind la cu-rentul nominal infii~urarea 3, se deschide conduct a de retur - pozitia c

475

)tJCR

Pozitie

1 r------

. Rezervor normafo,c:-0

"3

are 1 arc] c: IEa...

<31

CR Pozi{ie SA: t.1:2Rezervor Men!inerea

presiunii'/.

are 1 /J are] 's"3u...tJ

Pozitia Sf; 0--.. CR.....

Scaderea ...

IZ--.. Rezervor presiunii F

I

III

SAC S ..

Fig, 8..15, Schema supapei electromagnetice 3/3.

~i ca urmare scade presi unea I 2 3 4din cilindrul receptor CR. Co-manda supapei electromagne-tice se realizeaza de catre blo-cuI electronic in functie de ma-rimile primare pe care Ie pri-me~te acesta de la traductorulinductiv.

Traductorul (fig. 8.16) com-pus din roata dintata 5, a~e-zata pe janta rotii automobilu-lui, modifica cimpul magneticdin miezul 4 al infa~urarii 6,protejata de mantaua 3. Sem-nalele electrice induse in spi-rele infa~urarii sint transmiseprin cablul 1 blocului electro-nic, care obtine din acestea vi-teza periferica a rotH, vitezaautomobilului, patinarea ~i de- Fig. 8.1-6.Schema traductorului inductiv alceleratia vehiculului. DAB.

In: figura 8.17 se reprezin-ta schema de principiu a blocului electroni~ cu circuite integrate. Tra-ductorii de turatie TT montati pe roti transmit semnalele de tensiunesinusoidale amplHicatorului de intrare, care este un circuit integrat bi-polar CI-l. Semnalele sint transformate in impulsuri dreptunghiulare 1?itransmise celor doua circuite integrate pentru prepararea semnalelor di-gitale (MOS-CI1-1 ~i 1-2). Aceste circuite cuprind circa 4500 tranzistoricu care se executa prelucrarea semnalelor ~i procesele logice, exclusivdigital. Semnalele de ie~ire din aceste circuite integrate reprezinta deciziide pozitionare pentru electromagnetii de actionare a supapelor. Ele co-manda regulatoare de curent care sint, de asemenea, circuite integratebipolare (C12-1 ~i 2-2). In functie de deciziile rezultate, se excita cu di-ver~i curenti electromagnetii de aceste circuite integrate.

Pentru a asigura 0 fiabilitate ridicata a sistemului electronic, acestaeste echipat cu un sistem de supraveghere ~i control care verifica dupaun program complex inaintea plecarii in cursa fiecare subansamblu alblocului electronic. In cazul cind se descopera 0 situatie critica, se deco-necteaza automat DAB ~i se semnalizeaza acest lucru ~oferului pentru caacesta sa nu se bazeze pe functiile DAB.

Modul de lucru al DAB rezulta pe baza exemplului prezentat infigura 8.18 un de se reprezinta variatia vitezei automobilului, vitezei peri-ferice a rotii, deceleratiei unghiulare a rotii, curentului de excitatie aelectrosupapelor !?i a presiunii din cilindrul receptor pentru cazul frinariIpe un drum cu aderenta buna. La inceputul frinarii !?i la variatii discon-tinue ale coeficientului de aderenta sint necesare variatii mari ale pre-siunii. In faza incipienta a frinarii trebuie evitate reducerile de presiune.

Daca ciclul de reglare este pornit, cre!?terea de presiune care urmeazain continuare trebuie sa fie de 5...10 ori mai lent a decit in faza inci-pienta, pentru a evita fenomenele de rezonanta dliunatoare puntilor.

In faza incipienta a frinarii cre~te presiunea din cilindrul receptor~i deceleratia unghiulara a rotii. La sfir1?itul fazei 1, deceleratia V depa-

477

>

VM

VB

Oscilator

Memorie decontrol

Circuit decontrol digital

MOS- CI2

Regulator detensiune. o Vstabil

Controltensiune

Filg. 8.1'7 Scheme de principiu a blocului electronic

Lampa desemnalizare

Releusupapa

Releumotor

SupapeEMI r:-'1 "

TJ- Prelucrarea -ComandaIf>.

TT .)1 semnalelordigitale supapelor3/3-.JcoAmplificbtor Canal 1+2 Canal 1+2de intrare MOSClll Bipolar C12-1canal 1...4 EM

Amp/ificatorfinal

EM

[lli.

Prelucrarea Comanda

TT <£-£::l-1 U semnalelor digitale

sUfX1pelor"3/3C! :...7 Canal 3+4

Canal 3+4 r-',bipolar MOS C! 1-2 Bipolar CI2-2 .., >t-4,..-..... "EM

-Q ~ - - - - - - - -

.Fig. 8.18. Variatia parametrilor de frinare in cazul uti-

lirz:arii DAB.

~ef1tepragul prestabilit (-a). In consecinta, supapa electromagnetica estecomutata in pozitia "mentinerea presiunii". Scaderea de presiune incanu trebuie sa aiba loc, deoarece s-ar putea ca deceleratia (-a) sa fieinca in zona stabila a curbei aderenta-patinare. Totodata, se limiteazapanta vitezei de referinta VRef care este calculata de mlniprocesor dinvitezele periferice a doua roti af1ezate pe diagonala. Din viteza de refe-rinta VRefcare rezulta, se calculeaza vitezele periferice ale rotilor cores-punzatoare patinarilor 81 f1i82 ale punctelor 1 ~i 2 (v. fig. 8.13). La sfir-~itul fazei a 2-a, viteza periferica a rotii scade sub limita vitezei cores-punzatoare patinarii 81 ~i supapa electromagnetica este comutata pepozitia "scadere de presiune" atita timp cit deceleratia periferica depii-~e!1tepragul (-a). La sfir~itul fazei a 3-a, deceleratia este sub pragul(-a) !1i deci urmeaza 0 perioada de mentinere a presiunii. In aceastaperioada, viteza periferica cre!1te incit este depa!1it pragul (+a). Pre-siunea se mentine in continuare constanta. Daca pe durata de mentinerea presiunii acceleratia periferica nu ar fi atins (+a), durata de menti-nere se scurta pentru a permite accelerarea roW. La sfir!1itul fazei a 4-a,acceleratia periferica a rotii depa~ef1tepragul relativ mare (+A). Presiu-nea cre!1te in continuare cit timp este depa~ita valoarea (+A). In faza a6-a, presiunea ramine constanta intrucit este depa!1it pragul (+a). Aceastareprezinta 0 indicatie in sensul ca roata intra in zona stabila a curbei<I'=f(8), dar roata este subfrinata. Ca urmare cre!1te presiunea in pulsuriscu[te (faza a 7-a) pina la atingerea pragului (-a) al deceleratiei peri-ferice a rotii !1ise produce 0 scadere a presiunii.

479

Cazurile speciale care pot aparea in functionarea DAB ~i care trebuierezolvate de acesta sint: reglarea forte lor de frinare la coeficienti de ade-renta mici; reglarea frinarii la viteze ~i aderente mici ~i la mic~orareain salturi a coeficientului de aderenta; compensarea histerezei frinelorin procesul de reglare, precum ~i compensarea momentelor de inertiemarite la lI'otile motoare. In rtoate acestecazuri trebuie sa intervina pro-gramele logice existente in circuitele de comanda integrate - sa Ie sesi-zeze particulacritatile ~i sa efeetueze procesul de reglare a fortei de fll'i-nare, astfel incilt frinarea sa fie eficienta, da~ in conditiile mentineriimaniabilitatii ~i stabilitatii mi~ca~ii automobilului.

8.3. Sisteme de frinare pentru autovehicule grele~i autotrenuri

Pentru autovehiculele grele se utilizeaza urmatoarele tipuri de sis-teme de frinare de serviciu:

frina cu saboti cu actionare pneumatica;- frina cu saboti cu action are pneumo-hidraulica;- servofrine cu disc cu actionare pneumo-hidraulica.Schema de actionare generalizata da posibilitatea de a frina ~i 0

remorca.

Frina de station are acthmeaza, de regula, tot asupra frinelor de laroti, dar prin intermediul unui acumulator cu arc.

La autobuze, autotrenuri ~i autocamioane se impune un al treileasistem de frinare - frina suplimentara - care sa degreveze sistemul defrinare de serviciu ~i sa preia frinarile de durata la coborirea pantelorlungi.

/

8.3.1. Sistemul de frinare de serviciu pentru autovehiculegrele ~i autotrenuri \

8.3.1.1. Sistemul de frinare pneumatic

In figura 8.19 se reprezinta schema de principiu a sistemului de fri-nare pneumatic cu un circuit ~i 0 conducta (pentru frina de la remorca).Sistemul se compune din compresorul 1 care refuleaza aerul aspirat prinfiltrul 2 in conducta 3, separatorul de ulei 4, robinetul de umflare apneurilor 5, regulatorul de presiune 6, in rezervorul de aer 7. Existentaaerului din rezervoare este semnalizata de manometrul 13. In cazul cindrezervorul 7 a ajuns la presiunea nominala, supapa de transfer (tre-cere) 10 permite umplerea ~i a celui de-al doilea rezervor 9. Totodata,aerul comprimat trece prin camera C a robinetului central de comanda,conducta 15, cuplajul de legatura 16 la conduct a 17 a remorcii undeumple rezervorul 20 al remorcii. La apasarea pedalei 12 (fig. 8.19, b) seface legatura dintre camera B a robinetului central de comanda ~i con-ducta 15, astfel incit conduct a remorcii se gole~te. Ca urmare, robinetulinvers 21 face legatura intre camerele de frina 22 ale remorcii ~i rezer-vorul 20, producind frinarea. Totodata, se inchide iIi partea de jos a

480

0.-....'"8;:j

P-

C!)I-.CtI.S

t:I II A --":::::=::'L .Q .........

<lJ"0

S2(!,)

....'"

V)

c>

co

robinetului 11 legatura dintre camera A !Ii camerele de frinare 14 aleautocamionului, astfel incit aerul comprimat va actiona frinele. Dezavan-tajul acestui sistem consta in faptul ca, in timpul frinarii, rezervorul deaer al remorcii nu mai este alimentat cu aer comprimat. Ca urmare aaparut sistemul de frinare pneumatic cu doua conducte: una de alimen-tare !?i alta de comanda. Deoarece remorcile trebuie sa fie interschimba-bile cu autotractorul iar remorcile sint construite fie in sistemul cu 0conducta fie cu doua conducte s-a realizat sistemul de frinare cu 2+1conducte.

Subansamblurile transmisiilor pneumatice pentru sistemele de frinarese construiesc intr-o mare varietate de solutii constructive. Datorita mul-tiplelor probleme care se pun la proiectarea unei astfel de instalatii,nu s-a obtinut inca 0 solutie standard ca in cazul transmisiilor hidraulice.o proble~a deosebita 0 pune robinetul central de comanda care trebuiesa asigure 0 proportionalitate intre forta pedalei !?i forta de frinare laroti. Totodata, tinind seama de lungimea mare a conductei de la robinetulde comanda la frinele remorcii, comanda acestora trebuie astfel realizataincit autotractorul sa frineze simultan cu rem orca, deoarece, in caz con-trar apar tendinte spre instabilitatea mi!?carii - autotrenul se poate"fringe" .

Sursa de energie necesara realizarii fortelor de frinare fiind inde-pendenta de conducatorul auto, procesului de reglare a fortei de frinarein functie de incetinirea (reduce rea de viteza) dorita sau in functie despatiul de oprire disponibil ii revine un rol important. ConducatQrulautovehiculului regleaza deceleratia cu ajutorul robinetului central dinsistemul de frinare.

Pentru reglarea presiunii aerului din sistemele de frinare de servi-ciu s-a introdus 0 reglare combinata functie de spatiu !?i forta. De regula.frinarea in cepe cu 0 reglare functie de spatiu daca se actioneaza asuprarobinetului prin intermediul unui arc de compensare a spatiului. Actiu-nea presiunii reglate pe aria suprafetei pistonului de reactie apare ca 0reactie inversa, echilibrind fort a activa de reglare. La corectarea regHirii,procesul se dezvolta intr-un sens sau altul prin faptul ca unei modifidirja spatiului de reglare ii urmeaza 0 modificare a fortei de reactie.

Caracteristica robinetului central (fig. 8.20) poate fi liniara frintasau progresiva. In ultimul timp se prefera 0 variatie lenta in zona infe-rioara pentru a avea un reglaj mai fin in zona deceleratiilor mici careau importanta mare pentru men tine rea stabilitatii mi!?carii in proceselede frinare pe drumurile cu aderenta mica.

Histereza care apare in diagrama presiune reglata - forta de reglaredepinde de fortele de frecare. Punctul de referinta pentru aprecierea his-terezei se alege la 0,5 din presiunea maxima.

Pentru sincronismul presiunilor din circuitele duble ale robinetuluicentral trebuie sa se mentina diferenta dintre presiunile celor doua cir-cuite sub 30/0. Comportarea in timp a robinetului are, de asemenea, 0importanta functionala.

In figura 8.21 se reprezinta variatia in timp a presiunii reglate la unsistem de frinare pneumo-hidraulic !?i unul pneumatic. Pentru apreciere.are importanta suma timpilor de intrare in functiune t1 !?i de cre!?tere apresiunii tc. Dupa cum se observa. timpul total pentru mediul de trans-mitere hidraulic este mai mic. La un timp de action are a robin etuluicentral de 0,2 secunde, suma timpilor de intrare in functiune !?i de cref/- .

tere a presiunii trebuie sa fie sub 0,6 secunde la cilindrul de frina cel mai

482

defavorabil a~ezat, sau de 0,4 secunde la capul de racordare a conducteipentru remorca.

Pentru realizarea acestor conditii se construiesc robinete centrale indiverse variante, dar caracteristica ior este, in final, practic identica. Infigura 8.22 se reprezinta robinetul central cu arc de cursa ~i cumpanapentru actionarea celor doua circuite de frinare. In figura 8.23, a se re-prezinta 0 constructie de robinet central cu piston-releu. Aria bogat di-

Caracteristicaliniara

// ~ >"/ I Caracteristica frtnlQ/ ;-------

/ I

/~

/:;// ~ Caracterisfica progresiva:,.......-_/Curse

Fig. 8.2<1.Caraderistici posLbile pentru robinete cen-trale.

Durota ap acr,onarp a rODtnP(ului, cpntra/

[%)

100

75

Actlonarpcamp/pfo

I ISStg Ps , ---I- TransmlslP

1-- I pneumahiaroullc6I

j

ft

iI

-Jfi

f'

I

~JJTimpul

Fig. 8.21:. Variatia in timp a presiunii reglate.

3U 483

Fig. 8.23. Robinet central cumpana.

Fig. 8..23. Robinet central cu piston reIeu (a)1?ipiston de echilibrare (b).

a

T!JO

Piston Gf'f'chHibrare

o

mensionata a pistonului-releu trebuie sa realizeze 0 forta suficient demare la presiuni mici pentru a comanda circuitul 2 ~i de a men tine unsincronism bun intre cele doua circuite. In acela~i scop se utilizeaza invarianta din figura 8.23, b cu piston de echilibrare 0 action are mecanicapentru deschiderea circuitului 2 cu ajutorul unei tije reglabile.

8.3.1.2. Sistemul de frinare pneumo-hidraulic

Transmisiile pneumo-hidraulice (hidropneumatice) se utilizeaza laautocamioanele ~i autobuzele de capacitate mijlocie care lucreaza cu re-morci avinCl.sistemul de frinare pneumatic. In figura 8.24 se reprezintaschema principiala a unui sistem de frinare pneumo-hidraulic. Parteapneumatica se compune din compresorul 1, separatorul de ulei 2, regu-latorul de presiune 3 ~i rezervorul 4. Actionarea frinei se face prin

484

3

6~ '-'-''-'-'-

A

99 .. 1

G> c..>- .-9~b-

Fig. 8.24. Sistemul de frinare .pneumo-hidraulic.

z

99.-. ),

. .- ~

a

b

+ tFig. 18.2.5.Robinetul sistemului de Ifrmare pneumo-hidraulic.

pompa centrala cu servomecanism pneumatic 8. La actionarea pedalei defrina, servomecanismul pneumatic actioneaza pompa centrala, care, larindul ei, actioneaza asupra cilindrilor receptori de la frinele 9 ale auto-camionului-tractor ~i asupra robinetului de comanda 5 al remorcii. Caurmare, se inchide alimentarea cu aer spre remorca !?i se gole!?te con-ducta 7, realizindu-se frinarea remorcii.

In figura 8.25 se reprezintii schema de functionare a robinetului decomanda combinat cu pompa centrala 5. Aerul comprimat vine la robinetprin conducta 10. Atit conduct a 11 care merge la remorca cit ~i cameraanterioara 12 sint in legatura prin tubul 8. La apiisarea pedalei 1, se in-chide tubul 8 ~i se deschide supapa 9, ca urmare aerul comprimat trecein camera 12 ~i in conducta remorcii 11. Proportionalitatea dintre fortapedalei !?i presiunea aerului se realizeaza prin pistonul de reactie 7. Infigura sint reprezentate trei pozitii ale robinetului: a - stare nefrinata;b - frinare u~oarii; c - frinare intensii.

Sistemul de frinare pneumo-hidraulic prezinta avantajul ca are untimp de intrare in functiune mai mic decit sistemul de frinare pneumatic~i un consum de aer mai redus. Nu se preteaza bine la autovehiculelegrele, datoritii etan~arilor dificile pe suprafete mai mari.

8.3.2. Sistemul de frinare de stationare pentru autovehiculegrele ~i autotrenuri

Dacii la autovehiculele u!?oare, forta musculara era suficienta pentruaction area frinei de stationare, la autovehicule ~i autotrenuri grele sintnecesare sisteme de frinare de stationare cu surse energetice separatecare sa evite mi!?carea autovehiculului dupa piiriisirea lui de catre con-duciitorul auto.

Pentru realizarea frinei de stationare se pot utiliza unele elementeale sistemului de frinare de serviciu (tambure, saboti, discuri, bacuri),dar sistemul de actionare trebuie sa fie separat. Frina de station are serealizeaza cu acumulatoare de forte cu arc sau cu cilindri pneumatici cublocare mecanica.

In cazul autotrenurilor, la actionarea frinei de stationare a vehicu-lului tractor se actioneaza suplimentar frina de serviciu a remorcii sausemiremorcii. In acest caz, trebuie sa existe posibilitatea de a verificaseparat eficacitatea frinei de stationare a autovehiculului tractor.

Pentru a permite 0 actionare progresiva a frinei de stationare, regla-rea presiunii aerului cu robinetul frinei de stationare se face functie decursa manetei (sau pedalei). In figura 8.26 se reprezinta schema robi-netului de comanda al frinei de stationare pentru autovehicule grele. Inpozitia I, robinetul de action are se afla in pozitia de deplasare a auto-vehiculului, respectiv frina de station are nu este actionata. Aerul com-primat patrunde din rezervor prin conducta 8, supapa de intrare 2, con-ducta 9, la frine, comprimind arcurile de otel ale acumulatorului de forta~i slabind frina. Deplasind pirghia 1 spre pozitia II, supapa inelara 2 seinchide !?i in functie de pozitia pirghiei 1, respectiv de siigeata arcului 6~i de presiunea din conducta 9 care actioneaza pe pistonul de reactie 3echilibrat de arcul 4, 0 parte din aerul comprimat din conduct a 9 scapain atmosfera prin supapa interioara 5 fii conducta.7.

486

-(- <II) .

),.....

72

Fig. 8.26. Schema robinetului. frinei de Fig. 8.27. Robinetul frinei de stationarestationare. pentru autotren.

Robinetul din figura 8.27 functioneaza identic, cu deosebirea caposeda 0 supapa suplimentara IV care permite in pozitia III a pirghieide actionare (~i care depa~e~te pozitia de fixare II corespunzator pozitieide frinare) patrunderea aerului comprimat din conducta 8 spre conductade comanda a frinei remorcii 13. In aceasta pozitie, remorca nu este fri-nata ~i ca urmare conducatorul auto se poate convinge de eficacitateafrinei de stationare a autovehiculului tractor. Dupa eliberarea pirghiei 1,aceasta revine in pozipa II, unde este fixata elastic de arcul 11(v. fig. 8.26).

8.3.3. Marirea securitatii active la sistemele de frinarepentru autovehicule grele ~i autotrenuri

Marirea securitatii active a sistemelor de frinare pentru autovehiculegrele este influentata de particularitatile pe care acestea Ie prezinta fatade autoturisme, ~i anume: existenta unei surse de energie (compresoarelede aer comprimat) care deserve~te aUt sistemul de frinare ~i sistemul desuspensie al autotractorului ~i (semi)remorcii, precum ~i diferiti alti con-sumatori (actionarea u~ilor, platforme de ridicare etc.); variatia in limitelargi a sarcinilor pe punti, precum ~i evitarea blocarii rotilor atit la auto-vehiculul tractor cit ~i la (semi)remorca. Ameliorarea securitapi active aautovehiculului este posibila prin: marirea numarului circuitelor de fri-nare ~i a conductelor de legatura cu remorcile, asigurarea presiunii aeru-

487

' 9---9 --. l

0; . _ 3 8-8

lui necesar circuitelor de frinare pentru cazul defectarii unuia din ele,introducerea sistemelor de repartizare a fortelor de frinare funQtie deincarcatura, prevederea sistemului de frinare suplimentar, utilizarea DAB.

8.3.3.1. Sisteme de frinare cu mai muUe circuite ~i conducte

In figura 8.28 se reprezinta citeva din variantele actuale ale siste-melor de frinare pneumatice pentru autotrenuri, autocamioane ~i auto-buze. In figura 8.28, a se reprezinta sistemul de frinare cu doua conductepentru remorca. Blocul energetic este format din compresorul 1, regula-

2 3 I. 2013IS" torul de presiune cu filtrul 2,I / ,/ / / aparatul anti gel 3, rezervorul

de aer comprimat 4. Robinetulcentral distribuitor 5 comandafrinarea automobilului-tractor~i remorca.

Remorca este legata deautotractor prin doua conduc-te:

- conducta 13, care ali-menteaza rezervorul remorciiprin robinetul de siguranta 20,daca presiunea din sistemulautotractorului depa~e~te 0,45Nfmm2;

- conduct a 14, care co-manda sistemul de frinare alremorcii. In acest scop, robine:tul central distribuitor 5 co-manda robinetul-releu 9, caretransmite aerul comprimat dinconducta 13 la robinetul releude frinare de pe rem orca. Fri-na de stationare se comanda curobinetul 7 prin actionare nor-mala ~i robinetul cu doua cai21. Pentru a nu fi confundate,semicuplele 17 ~i 18 difera con-structiv sau sint vopsite in cu-lori diferite.

In figura 8.28, b ~e repre-zinta un sistem de frinarepneumatic cu doua circuite(separat pentru frinele din fata~i spate) ~i doua conducte.Cele doua circuite se alimen-teaza separat de la doua re-zervoare 4/1 ~i, respectiv, 4/2,alimentate de la compresorprin supapa unisa'vo cu douacai 10. Robinetul distribuitor

11

Q

Fig. 8.28. Si$teme de 1rinare pneumatice cumai multe conducte.

c

488

5 eonsta in fapt din doua robinete simple, jumelate, ee pot fiae~ionatesimultan eu pedala de frina. Spre deosebire de schema anterioara, frinade stationare se comanda cu maneta direct de la robinetul 8.

,In figura 8.28, c se prezinta cazul U:Iluisistem de frinare pneumaticeu trei conducte spre remordi, ~i anume:

- conductele 13 ~i 14 au acela~i rol ea ~i in cazul precedent, adicaalimentarea rezervorului de pe remorca (13) ~i comanda frinei de serviciula remorca (14);- conducta suplimentara 12 serve~te pentru comanda frinei de sta-1ionare, care comanda, totodata, ~i acumulatoarele de forta cu arc dineamerele de frinare-spate ale autotractorului.

Mai exista un sistem de frinare cu trei legaturi intre autotractor ~iremorca, care are rolul de a permite cuplarea la autotractor atit a remor-cilor standard eu 0 singura eonducta cit ~i a remorcilor eu doua con-ducte. Ca urmare, aeeste sisteme de frinare (se numesc eu 2+1 conduete)nu trebuie confundate cu sistemul de frinare din figura 8.28, c.

8.3.3:2. Sisteme de frinare suplimentare

Pentru autobuze,_ aut~oane ~i auto~urL este obliga!oriu eel Ide-a! Ilf=lea---sistefn de frinare, respectiV frina supliffien:ta~regula,~aceasta ri na-- cem.9 or a carei schema r nadin f!gu..ra 8.29.Obt din a1 .a de evaeuar c lona e vOl!!eea@smulpneumatic 10. In momentul ac ionarii pedalei de uo for~a mica,se inehide eontactul electric 2, care inchide eircuitul 4 al rel~ului 8, iaraeesta inehide circuitul supapei electropneumatice 9. Ca urmare, aeruleomprimat din rezervorul 14 ae~ioneaza servomecanismul 12, care intre-

u e alimentarea motorului cu eombustitm~etraJZere~i:pompe' e injec Ie 13, lar servomecanismu. 1 inchide obttiratoru 11.La apasarea pe a ei e aceelera~ie 6, se deschide cireuitul releului 8, princontactul normal inchis 5, ~i frinaeste scoasa din func~iune. Acela~i M'

lucru se intimpla din partea regu-latorului centrifug 7 al pompei deinjec~ie cind motorul ajunge la tu-ratia de mers in gal. Erina d~-!!.l0-tor cu obturator in galeria de eva-cwwe-15I'ezirita -avaiitaJul unei con-structii simple, care poate fi mon-tata ~L...ulterior pe autovehicul. Cu-plul de frinare care rezulta la acestregirti al motorului poate ajunge la75-850/0 din cuplul maxim al mo-torului.

o alta cale de a folosi motoruldiesel in regim de frina consta inutilizarea unui set de came supli-mentar, astfel incit la regimul defrinare sa functioneze numai supapade evacuare, iar supapa de admisiesa ramina inchisa. Fata de frina demotor cu obturator, eficacitatea poa-

13 - 11Fig. 8.2'9. Schema sistemului de actio-

nare al frinei de motor.

489

te sa creasca cu 10-60%, iar costul cu circa 300%. In cazul autovehicu-lelor cu transmisie hidrodinamica Voith-Diwabus, Chevrolet etc. se utili-zeaza frine de incetinire hidrodinamice, care au 0 eficacitate de cinci orimai mare decit frina de motor dar !7iun cost de zece ori mai mare. Eleau avantajul ca lucreaza fara uzura.

o raspindire largii au capiitat frinele electrodinamice de tip Telma,Bosch !7.a.Principiul constii in utilizarea interactiunii dintre cimpul mag-netic al curentilor turbionari care iau na!7tere intr-un rotor din otelmoale ~i cimpul magnetic de excitatie produs de stator. Reglajul cimpu-lui magnetic de excitatie ~i, deci, a cuplului de frinare se poate face intrepte prin comutatoare sau continuu cu circuite electronice cu tiristori.Puterea frinei este de circa 300 kW (fata de 150 kW la frina de motor),iar costul de circa patru ori mai mare.

Frinele suplimentare (sau de incetinire) prezintii avantajul ca mentinfrinele de serviciu in stare corespunzatoare un timp mai indelungat,intrucit preiau (fara a lucra cu uzura) circa 60% din totalul frinarilorobi!7nuite ~i in totalitate frinarile de durata la coborirea pantelor lungi.Ca urmare, se prelunge!7te !7iparcursul realizat de autovehicul intre douaschimbari ale garniturilor de frictiune ale frinelor.

8.3.3.3. Dispozitive de asigurare a presiunii in sistemelede frinare pneumatice

In baza unor regulamente internationale (C.E.E. al O.N.U., C.A.E.R.,Comunitatea europeana etc.), se impun sistemelor de frinare diferite con-ditii de siguranta, astfel:

- dispozitivul de stocare a energiei trebuie sa asigure opt frinaricu frina de serviciu fara reumplerea rezervorului, iar frinarea a noua saasigure inca toate condipile impuse frinei de stationare;

- slabirea arcurilor acumulatorului cu arc sa fie posibilii de trei ori'farii interventia compresorului;

- in cazul unui deranjament la consumatorii secundari (suspensie,schimbiitor de trepte de viteze, actionarea ambreiajului, actionarea m~iloretc.), presiunea din circuitul frinei de serviciu nu trebuie sii scada subpresiunea de siguranta chiar daca se defecteazii compresorul;

- la umplerea unei instalatii de frinare golite, unul din circuitelede frinare sa aibe prioritate la ordinea de umplere;

- in cazul unei instalatii de frinare golite, umplerea circuitelor dealimentare intacte sa fie posibila chiar daca unul din circuite este defect.

Pentru indeplinirea acestor conditii, se utilizeaza supape de trecerecu sau fara influenta secundara (fig. 8.30). Comportarea acestor supaperezulta din caracteristicile de lucru ale lor. Supapa de trecere fara. in-fluentii secundara deschide la presiunea p~. Ca urmare, in pa'l'tea secun-dara, cre!7te presiunea P2 pina la egalizarea cu P~ , dupa care cele douapresiuni cresc impreuna pina la valoarea presiunii de lucru PL, cindsupapa este deschisa la maxim. Daca in partea primara a supapei apareun defect cu seapari lente, presiunea PI seade dupa dreapta frinta1-2' -2'" -0, iar daca defectul este cu scapari mari, inchiderea circui-tului II are loc dupa dreapta frinta 1-2-2IV.

Domeniul 1-2-2IV-2"'-2' reprezinta domeniul presiunii de inchi-dere dinamica. Daca defectul apare in conducta secundara cu seaparimici sau mari, presiunea P2 urmeaza linia 1-2'-2"'. In cazul supapelor

490

Pres. de lucru .q

t

Dpmef?/ulpreJ.dmam/ce de

inchidere2/11 ...-

Pres.sfaticii deinchidere

D1=D2

p'L-.

2

Fig. 8.30. Supapa de trecere fara efect secundar.

21

Circuit 2Circuit1_

22

Circuit3

Fig. 8.31. Supapa de trecere complexa.

Forta de actionare 0 pedolei Fp

Spp -Supopa de proportionolitoteprogresivQ .

MRF-Mecanism de reglar.e afortei de frinare

e(; .- Unghiu/ pirghiei de actionarea MRF ·

FBv

Fff

Lo remorca

Decelerotia re/otiva

Forto de

frTnare Ffz

Fig. 8.32. Schema bloc a sisrteInului de frinare pneumatic.

cu influenta seeundara, presiunea pz din eondueta secundara influenteazavariatia presiunii prim are de deschidere. Aeeste supape se intilnesc, deregula, la instalatii pneumatice simplificate, un de devine necesara com-pensarea tolerantelor presiunilor de deschidere a supapelor in cazul apa-ritiei unui defect in circuitul secundar.

. In instalatiile pneumatiee mai complexe (cu mai multe circuite ~iconduete), fieeare circuit are rezervor propriu de aer comprimat, iarasigurarea circuitelor se reali2Jeaza cu 0 supapa complexa, avind in com-ponenta patru supape de trecere !?i doua supape de retinere (fig. 8.31).In cazul unui defect pe unul din circuite, acesta este izolat automat faraa influenta functionarea eelorlalte circuite.

8.3.3.4. Repartizarea fortelor de frinare functie de sarcina statics:?i dinamics pe punte

Spre deosebire de autoturisme, la autocamioane ~i autotrenuri, varia-tia sarcinilor statice ~i dinamice este mult mai aceentuata. Din acest motiv~i utilitatea sistemelor de repartizare a forte lor de frinare pe punti cre~te~i devine ehiar indispensabila. In figura 8.32 se ~eprezinta schema bloca sistemului de frinare pneumatic.

Se observa ea presiunea ])28 pentru actionarea frinelor puntii dinspate este realizata de dispoziti vul de reglare functie de sageata arculuidin spate care depinde de sarcina statica ~i dinamica pe punte. Totodata.presiunea Pzs influenteaza prin supapa de proportionalitate marimea pre-siunii pzf, care actioneaza asupra fJ'inelor puntH din fata.

D,

Fig. 8.33 Supapa de proportionalitate.

493

Supapele de proportionalitate pot fi liniare sau progresive. Infigura 8.33 se reprezinta 0 sectiune printr-o astfel de supapa. Variatiaprogresiva a presiunii P2f rezulta prin faptul ca, odata cu cre~terea pre-siunii P2f>0 parte din ce in ce mai mare a membranei 6 se reazema deinelul profilat 5. In felul acesta, se mic~oreaza aria activa pe care actio-neaza presiunea P2f ~i care trebuie sa echilibreze actiunea presiunii P28~i a presiunii Pt, realizata de robinetul central al sistemului de frinare.

Presiunea P28se obtine de la un mecanism de reglare a fortei de fri-nare functie de sarcina statica (dinamica) pe pun tea din spate. In figura8.34 se reprezinta schema de principiu a unui dispozitiv de reglare utili-zat pe autovehicule cu arcuri din otel. Pentru traducerea variatiei sar-cinii dinamice sau statice de pe puntea 1, intr-o variatie corespunzatoarede presiune, intre puntea 1 ~i caroseria 2, se monteaza traductorul A,

8

22

20

19

1

:2

.

17 1F'

Fig. 8.34. Dispozitiv de reglare a fortei de frinare la sistemele pneu-matice.

494

care realizeaza 0 corelatie intre sageata dinamica x a arcului suspensiei ~ipresiunea care se transmite regulatorului B. In cazul maririi distantei x,rezulta 0 scadere a sarcinii dinamice. Se creeaza, deci, necesitatea de atransmite 0 presiune mai mica, la servomecanismul pneumatic 14 car(!actioneaza frina. Pentru aceasta, arcul 7 va fi mai mult comprimat dE'pirghia 9. Tubul 6 deschide supapa 4 ~i permite intrarea aerului compri-mat din rezervorul 3 in cilindrul 8. Reglarea presiunii din cilindrul 8 seface cu pistonul reactiv 5. In momentul cind s-a stabilit presiunea nece-sara, el se deplaseaza in sus, echilibrind forta arcului 7. Astfel se inchidesupapa 4. In cazul cind sarcina dinamica se mare~te, distanta x se mic-~oreaza. Ca urmare, scade forta arcului 7. In felul acesta, pistonul reac-tiv 5 se deplaseaza in sus, sub actiunea presiunii aerului din camera dereglare. In consecinta, tubul 6 parase~te talerul supapei 4. Prin aceasta,o parte din aerul comprimat din cilindrul 8 iese prin tubul 6 ~i orificiul16in atmosfera, pma cind pistonul 5 ~i arcul 7 sint din nou in echilibru.Reglarea presiunii din cilindrul 8 se face, deci, prin echilibrul labil altalerului supapei 4, care deschide ~i inchide admisia sau evacuarea deaer comprimat.

Variatiile de presiune din cilindrul 8 modifica pozitia pistonului 19,care se afla in echilibru sub acpunea arcului 17 ~i a presiunii date detraductorul A. Regulatorul B lucreaza pe principiul cintarului. Pirghia 15este articulata pe pistonul 19. In pozitia mijlocie, bratul pistonului 11este la fel cu bratul pistonului reactiv 12. La actionarea pedalei de fri-na 10, aerul comprimat, de presiune constanta, actioneaza pistonul 11.Prin aceasta, pistonul reactiv este ridicat ~i pirghia 20 rotita in sensulacelor de ceasornic. Supapa 13 se deschide ~i aerul comprimat intra inservomecanismul 14 ~i pe pistonul reactiv 12. In cazul autovehiculelorcu arcuri pneumatice, se utilizeaza pentru reglarea presiunii de frinarechiar presiunea data de regulatorul de nivel al suspensiei.

Gama larga de autovehicule ~i variatia diferWi a sarcinilor statice~i dinamice pe punti permite alegerea unuia din sistemele de reglare.dupa cum urmeaza:

- la variatii mici ale sarcinii pe puntea din fata se regleaza numaipresiunea de actionare a frinelor din spate;

- la variatii mijlocii ale sarcinii pe pun tea din fata se regleazaatit presiunea frinelor din spate cit ~i din fata. Reglarea presiunii P2t serealizeaza cu 0 supapa de proportionalitate liniara sau progresiva.

8.3.3.5. Dispozitive de antiblocare pentru autovchicule grele~i autotrenuri

Exista trei posibilitati de a regIa forta de frinare la cele doua rotiale unei punti:

- reglarea individuaUi a frinei fiecarei roti (RI);reglarea comuna a frinelor unei punti avind ca marime de reglareelementele rotii cu aderenta minima (RCI);reglarea comuna a frinelor unei punti avind ca marime de reglareelemntele rotii cu aderenta maxima (RCS).

Ultima varianta posibila se exclude din oficiu intrucit roata cu ade-renta mai scazuta se blocheaza inainte de a in cepe procesul de reglare.Daca exista deosebiri mari intre aderentele rotilor de la 0 punte, se obtine

495

~CJ1C')

Tabelul 7.4

Alegerea parametrilor trapezului de directie In cazul In care se tine seama de elnsticitatea transversalli a pneurilor ~i Inclinarea pivotilor [1]

Condi~ia virarii

I

Elementelede calcul

Schema cinematicA, Diagrama

Conditiavirariicorecte Incazul auto-mobiluluiecbipat curoti elastice~i pivoti In-clinatitransversal

d

r

-

Rela~ii de calcul. Recomalldilri

In cazul unghiurilor de deriva Efe. Efl' E". E" se modifica po-zitia centrului de virare O. lntersectia perpendicularelor lavitezele rotilor delimiteaza 0 zona Z In care se gase~te cen-trul de virare Os, raza de virare fiind Rs .-

Conditia viriirii corecte se exprimii cu relatia:

b

cotg (Ye- Ee)-cotg (Yj- Ej)= W

V\/{

," ,I.IL'

lit)

Datoritii Incliniirii transversale a pivotului cu unghiul 8, dis-- tanta dintre pivoti, la nivelul solului. va fi:

b'= b+2H tg 8~ b+2r tg 8 b'

Conditia viriirii corecte clnd se tine seam a aUt de unghiurile Eelt ~i de Inclinarea pivotilor devine:

cotg (y,-Ee)-cotg (YI-EI)= b+2rtg 8L-d