1

CAPITOLUL 3

PUNTI PENTRU AUTOTURISME SI AUTOUTILITARE

3.1.Punti din spate

3.1.1.Punti motoare din spate

Puntile motoare din spate ale autoturismelor si ale autoutilitarelor pot

fi rigide cu suspensie dependenta si fractionate cu suspensie independenta.

Ca punti motoare ele trebuie sa contina mecanismele pentru transmiterea

fluxului de putere de la transmisia cardanica la rotile motoare respectiv

transmisia principala, diferentialul si arborii planetari. Ceea ce diferentiaza

constructiv puntile motoare din spate este sistemul de montare si de ghidare

al puntilor si/sau al rotilor pe sasiu sau pe caroseria autoportanta.

Cea mai simpla solutie de montare si de ghidare al PMS rigide este

prin intermediul arcurilor lamelare, solutie care se foloseste la autoturisme

de teren si la autoutilitare. In figura 3.1 se prezinta PMS rigida cu suspensie

dependenta cu arcuri lamelare parabolice folosita pe autoutilitara VW LT.

Fig.3.1.PMS rigida cu suspensie dependenta de la VW LT

Puntea are doua arcuri parabolice, fixate pe trompe prin bride,

articulate fix la capatul din fata si prin intermediul unui cercel la capatul din

spate. Ele au atat rol de element elastic cat si de a prelua integral fortele si

momentele de reactie. Ultima lamela are rol de arc suplimentar (preia sarcini

verticale mari), iar contactul capetelor sale cu arcul principal cand se

2

transporta incarcaturi mari se face prin tampoane din material plastic.

Suspensia are doua amortizoare montate in fata axei rotilor, inclinat spre fata

si o bara stabilizatoare articulata cu partea centrala de cadru, iar cu capetele

prin doua bielete de trompele puntii.

Folosirea arcului elicoidal drept element elastic al suspensiei impune

adoptarea unui mecanism cu bare de reactie care sa preia fortele si

momentele de reactie. Mecanismul patrulater dispus longitudinal cu brat

triunghiular central preia integral fortele si momentale de reactie. O astfel de

solutie este prezentata in figura 3.2.

Fig.3.2.PMS cu mecanism patrulater longitudinal de ghidare si brat

triunghiular superior central

Pe fiecare trompa este sudat cate un suport de care este fixat in partea

de jos capatul din spate al unui brat longitudinal, capatul din fata fiind

articulat de caroserie. In partea centrala superioara a carterului, de o parte si

de alta, sunt articulate doua brate dispuse in V spre fata, astfel incat sa preia

fortele transversale, iar impreuna cu bratele inferioare longitudinale preiau

3

integral fortele longitudinale si momentele lor. Bratele inferioare au o

constructie masiva deoarece pe ele se monteaza arcurile elicoidate.

Amortizoarele, dispuse inclinat spre interior, sunt articulate in spatele

suportilor sudati pe trompe.

O solutie constructiva mai simpla (are mai putine articulatii) este

prezentata in figura 3.3.

Fig.3.3.PMS cu ghidare prin doua brate longitudinale si o bara

Panhard (Mitsubishi Pajero): 1-carterul puntii motoare; 2-brat

longitudinal; 3-articulatia elastica a bratului longitudinal cu sasiul; 4-

bara Panhard; 5-bara stabilizatoare.

De trompele puntii se fixeaza cate un brat longitudinal forjat care este

articulat elastic cu capatul din fata de sasiu. Cele doua brate preiau fortele

longitudinale, dar momentele acestor forte solicita suplimentar arcurile. In

spatele puntii este dispusa bara Panhard, articulata la capatul din stanga de

trompa puntii, iar la capatul din dreapta de sasiu. Ea preia fortele

transversale. Amortizoarele sunt dispuse in fata puntii si montate inclinat

spre fata. Bara stabilizatoare este articulata cu partea sa centrala de punte, iar

la capete prin doua bielete de sasiu. Ea este curbata in zona centrala pentru a

ocoli capacul pinionului de atac.

Bara Panhard impune o deplasare transversala a puntii (puntea se

deplaseaza pe verticala pe o traectorie circulara cu centrul in axa articulatiei

4

fixe a barei cu caroseria). Pentru a diminua aceasta deplasare lungimea barei

se adopta cat mai mare posibil. O ghidare pe verticala a puntii este realizata

de macanismul Watts. Acesta consta din doua bare de reactie egale si

paralele, dispuse transversal in planuri de nivel diferite, articulate cilindric la

capetele exterioare de structura portanta, iar la capetele interioare de un

levier cu brate egale dispus vertical in planul longitudinal al automobilului

si articulat la mijloc pe grinda puntii.

Problema ghidarii pe verticala a PMS rigide folosind drept elememte

elastice arcuri lamelare este rezolvata simplu si elegant pe Maserati A6GCS

din 1953. Puntea este prezentata in figura 3.4.A.

Fig.3.4.A PMS rigida Maserati A6GCS

Montarea si ghidarea puntii se realizeaza prin doua mecanisme

patrulater dispuse longitudinal, formate din doua bare de reactie laterale

montate deasupre axei rotilor, articulate la capatul din spate de suporti fixati

pe trompele puntii, iar la capetele din fata de caroserie si dintr-un brat

triunghiular central montat sub axa rotilor, articulat la capatul din spate de

carterul central al puntii, iar la capetele din fata de caroserie. Elementele

elastice ale suspensiei sunt doua semiarcuri lamelare dispuse longitudinal,

incastrate cu partea groasa de caroserie si articulate la varf prin articulatii

mobile cu cercel de trompele puntii. Suspensia este prevazuta cu bara

stabilizatoare si amortizoare cu levier.

O solutie intermediara intre PMS rigida cu suspensie dependenta si

PMS fractionata cu suspensie independenta poate fi considerata puntea DE

DION, prezentata in figura 3.4.

5

Fig.3.4.PMS cu suspensie DE DION

Carterul central cu transmisia principala si diferentialul este separat de

punte si montat prin reazeme elastice pe caroserie, iar fluxul de putere se

transmite la roti prin arbori planetari cu articulatii homocinetice

(caracteristica a PMS fractionate). Fuzetele sunt montate la capetele unei

bare transversale (tub De Dion), dispusa sub axa rotilor si arcuita spre spate.

Pe ea se monteaza arcurile elicoidale in spatele axei rotilor pentru a permite

trecerea arborilor planetari. Tubul de Dion este ancorat in partea din fata de

doua brate dispuse in V si articulate la varf de o traversa ce se monteaza prin

reazeme elastice pe caroserie. Pe brate se monteaza amortizoarele usor

inclinate spre interior. Intre cele doua brate este montata bara stabilizatoare.

Preluarea fortelor transversale este realizata de un mecanism Watts cu

levierul articulat pe tubul De Dion.

La majoritatea autoturismelor organizate dupa solutia “clasica” se

foloseste puntea motoare spate fractionata cu suspensie independenta.

Un sistem foarte raspandit de montare si de ghidare al rotilor acestei

punti este cu brat triunghiular tras si axa de oscilatie inclinata fata de axa

transversala (brat oblic).

In figura 3.5 se prezinta PMS fractionata cu suspensie independenta si

brate oblice trase folosita de BMW pe unele din modelele sale.

6

Fig.3.5.PMS fractionata cu brate oblice (BMW)

Carterul central se fixeaza pe o grinda suport dispusa traversal, cu

capetele usor deplasate spre fata, iar ansamblul astfel format este montat pe

trei reazeme elastice (doua la capetele grinzii si al treilea in spatele

carterului) pe coroseria autoportanta. Pe partile laterale ale grinzii sunt

montate doua brate. Fiecare brat are forma triunghiulara si este articulat prin

doua articulatii cilindrice elastice cu axele dispuse pe o dreapta inclinata cu

150 fata de transversala. La capatul din spate al bratului este fixata fuzeta

rotii. Astfel bratul prin dispunerea si forma sa preia fortele longitudinale si

transversale, dar momentele acestor forte solicita suplimentar arcul elicoidal

in forma de butoi montat intre brat si caroserie. Amortizoarele sunt dispuse

in spatele axei rotilor, usor inclinat spre fata, articulate la un capat de brate,

iar la celalalt capat de caroserie. Bara stabilizatoare este articulata la capete

de bratele oblice prin doua bielete, iar prin partea centrala de caroserie.

7

Constructii bazate pe acelasi principiu difera prin forma grinzii suport

si prin unghiul de inclinare al axei articulatiilor bratului oblic. In figura 3.6

se prezinta PMS fractionata cu suspensie independenta si brate oblice de la

OPEL Omega.

Fig.3.6.PMS cu brate oblice OPEL: 1-grinda suport; 2,3,4,5-

reazemele elastice ale grinzii suport pe caroserie; 6-articulatiile

centrale ale barei stabilizatoare; 7-carterul central;8-suportul

articulatiei interioare a bratului oblic; 9-arcuri elicoidale in forma de

butoi; 10-amortizoare; 11-arbori planetari.

Grinda suport are forma de trapez isoscel cu baza mica spre spate si

se monteaza prin 4 reazeme elastice dispuse la capete pe caroserie. Sub baza

mica se monteaza carterul central, iar de laturile inclinate sunt articulate

bratele oblice de forma triunghiulara cu axele inclinate la 100 fata de

transversala. La varful din spate al bratelor oblice sunt montate fuzetele

rotilor. Arcurile elicoidale butoi sunt montate intre brate si caroserie,

amortizoarele sunt dispuse in spatele axului rotilor si montate usor inclinat

spre interior, bara stabilizatoare este articulata cu partea centrala de grinda

suport, iar la capete prin bielete cu bratele oblice.

8

Pentru montarea si ghidarea rotilor la PMS fractionata se poate folosi

si mecanismul patrulater transversal cu brate neegale. O astfel de solutie

utilizata de AUDI este prezentata in figura 3.7.

Fig 3.7.PMS fractionata cu patrulater transversal cu brate neegale: 1-

grinda suport; 2,3-reazemele elastice ale grinzii suport pe caroserie; 4-

brat inferior triunghiular; 5-brat superior triunghiular.

Montarea puntii pe caroseria autoportanta se face prin patru elemente.

O grinda suport in forma de U pe care se monteaza carterul central cu

capacul pinionului de atac alungit mult spre fata si bratele inferioare in

forma de triunghi, iar ansamblul se monteaza prin patru reazeme elastice pe

caroserie. Doua placi suport laterale care dubleaza contraaripile si pe care se

monteaza bratele superioare in forma de triunghi. Un suport central pe care

se sprijina printr-un reazem elastic trompa pinionului de atac. Arcurile

elicoidale cilindrice si amortizoarele sunt montate concentric pe verticala

intre bratele inferioare si suportii laterali. Se constata ca distanta pe verticala

dintre articulatiile bratelor triunghiulare cu fuzeta este foarte mare, element

care inbunatateste ghidarea rotilor, iar bratul triunghiular superior este mult

deplasat spre exterior, permitand o distanta mare intre suportii laterali,

respective o largime mare a portbagajului.

9

Ghidarea rotilor PMS fractionate se poate face si prin folosirea

mecanismului patrulater tras (dispus longitudinal), asa cum se vede din

figura 3.8.

Fig.3.8.PMS fractionata cu mecanism patrulater tras (RENAULT

Spider)

Puntea are urmatoarele particularitati constructive: doua brate

triunghiulare trase, dispuse suprapus, sunt articulate cu varfurile din fata de

caroseria autoportanta din aluminiu, iar cu varful din spate de fuzeta prin

articulatii sferice; fuzeta are un levier transversal de care este articulata o

bara de reactie cu lungime variabila dispusa longitudinal (prin lungimea sa

variabila permite reglarea convergentei rotii, iar impreuna cu bratul

transversal al fuzetei blocheaza bracarea rotii); grupul elastoamortizor al

suspensiei este dispus longitudinal, foarte inclinat spre fata (aproape

orizontal), este articulat la capatul din spate de bratul longitudinal superior,

iar la capatul din fata de caroseria autoportanta.

Pentru ghidarea cat mai riguroasa a rotilor se adopta sistemul cu brate

multiple (multilink sau Mehrlenker). Constructia PMS fractionate cu brate

multiple cu suspensie independenta este prezentata in figura 3.9.

10

Fig.3.9.PMS fractionata cu brate multiple (BMW): 1-brat longitudinal

inferior; 2-articulatia cilindrica elastica a bratului longitudinal cu

caroseria;3-brat transversal superior; 4-brat transversal inferior; 5-

suport central; 6,7-reazemele elastice ale suportului central pe

caroserie; 8-bieleta barei stabilizatoare; 9-amortizor; 10-carter central;

11-arc elicoidal; Oh –Centrul articulatiei bratului longitudinal cu

caroseria.

Fuzeta este montata la capatul bratului longitudinal inferior dispus sub

axa rotii, care este articulat prin capatul din fata de caroserie si este ghidata

transversal de bratul transversal inferior, articulat la capatul exterior de

fuzeta, iar la capatul interior de suportul central. In partea de sus, fuzeta este

articulata cu bratul transversal superior, care la randul sau este articulat de

suportul central. Suportul central este montat prin patru reazeme elastice de

caroserie, iar in interiorul sau se monteaza carterul central al puntii. Arcurile

elicoidale sunt dispuse intre bratele transversale superioare si caroserie,

amortizoarele sunt dispuse vertical in spatele axei rotilor si articulate intre

bratele longitudinale inferioare si caroserie, iar bara stabilizatoare are

capetele articulate la bratele transversale superioare prin bielete.

11

O constructie asemanatoare, dar cu o ghidare mai riguroasa a bratului

longitudinal inferior, este prezentata in figura 3.10.

Fig.3.10.PMS fractionata cu brate multiple (HONDA)

Bratul longitudinal inferior are montata la capatul din spate fuzeta, la

mijloc se sprijina pe caroserie printr-o articulatie cilindrica, iar la capatul din

fata este articulat de caroserie printr-un brat transversal inferior. In partea

din spate, bratul longitudinal portfuzeta este articulat printr-un brat

transversal inferior de grinda suport dispusa transversal si arcuita in jos.

Aceasta se monteaza pe caroserie. Corpul fuzetei se dezvolta pe verticala in

sus si este articulat la capat printr-un brat transversal superior de caroserie.

Blocul elastoamortizor al suspensiei (arcul elicoidal si amortizorul sunt

montate concentric) este dispus pe verticala putin in spatele axei rotii si este

articulat intre bratul transversal inferior si caroserie. Carterul central se

sprijina la partea din spate printr-un reazem elastic de grinda suport, iar in

partea din fata sus este montat pe caroserie.

12

3.1.2.Punti nemotoare din spate

La automobilele organizate dupa solutia compacta “totul in fata”

(majoritatea autoturismelor si unele autoutilitare) puntea din spate are numai

rol de sustinere si de rulare.

Constructiv, puntea din spate nemotoare poate fi:

- rigida cu suspensie dependenta;

- semirigida cu deformare la torsiune controlata;

- fractionata cu suspensie independenta.

Puntea din spate nemotoare rigida este montata si ghidata simplu pe

caroserie prin intermediul arcului lamelar, asa cum se vede in figura 3.11.

Fig.3.11.PS rigida cu arcuri monolamelare (FORD)

Puntea propriuzisa consta dintr-o grinda centrala cu sectiuna tubulara,

care are montate la capete fuzetele, proiectate astfel incat axul rotii sa fie

deasupra axei grinzii (se realizeaza reducerea nivelului podelei in zona

puntii din spate). Tot la capetele grinzii, putin spre interior, sunt sudate

flansele orizontale pentru montarea arcurilor parabolice. Fiecare arc

13

parabolic monolamelar este asamblat pe flansa grinzii prin bride si o placa

superioara, care constitue si suportul pentru arcul suplimentar din cauciuc

(are rol si de tampon limitator de cursa) si pentru articulatia amortizorului,

dispus intr-un plan longitudinal si putin inclinat spre fata. La capatul de sus

amortizorul este articulat printr-un suport de pasajul rotii. Arcurile

parabolice monolamelare sunt articulate fix la capatul din fata si printr-un

cercel la capatul din spate de longeroane. Ele preiau reactiunile

longitudinale si momentele lor. O bara Panhard preia reactiunile

transversale. O astfel de constructie se foloseste si la FIAT Doblo.

La autoutilitarele lansate in fabricatie dupa anul 2000 este oferita

optional si versiunea de punte spate rigida cu suspensie pneumatica. In

figura 3.11.A este prezentata o astfel de punte care echipeaza la cerere noul

Fiat Ducato.

Fig. 3.11.A Punte spate rigida cu suspensie pneumatica (FIAT

DUCATO)

Constructia puntii propriuzisa este asemanatoare cu cea precedenta, cu

deosebirea ca sectiunea transversala a grinzii este patrata. Suspensia puntii

este pneumatica, iar toate componentele suspensiei (rezervorul de aer

comprimat, electrocompresorul, dispozitivele pneumatice de control si

conductele de legatura) sunt montate pe o platforma portanta, montata la

randul sau prin reazeme elastice pe baza caroseriei utilitarei. Montarea si

ghidarea puntii se face prin intermediul a doua lamele parabolice dispuse

longitudinal si montate pe grinda puntii prin bride. Cu capetele din fata

lamelele sunt articulate de baza caroseriei, iar pe laturile scurte si arcuite

mult in jos din spate sunt montate pernele de aer in forma de tub cilindric.

Suportii de sus ai pernelor de aer sunt montati pe platforma portanta. Fortele

transversale sunt preluate de o bara Panhard dispusa deasupra grinzii puntii,

articulata cu capatul din stanga de grinda, iar cu capatul din dreapta de

14

platforma portanta. Tampoanele elastice limitatoare de cursa sunt montate pe

baza caroseriei, iar in cazul unui soc se sprijina pe placa de fixare a

lamelelor parabolice. Amortizoarele sunt dispuse in planuri longitudinale si

mult inclinate spre spate, sunt articulate cilindric de flansele sudate la

capetele grinzii puntii cu capatele inferioare, iar cu capetele superioare de

baza caroseriei. Intreaga constructie se monteaza pe vehicul fara modificari

ale bazei caroseriei si ridica foarte putin nivelul platformei de incarcare.

Daca se folosesc arcuri elicoidale puntea trebuie prevazuta cu

mecanism de montare si de ghidare. Un mecanism simplu folosit de AUDI

este prezentata in figura 3.12.

Fig.3.12.Punte spate semirigida AUDI: 1-bara Pnahard; 2-contrafisa;

3-suportul comun al barei Panhard si al contrafisei; 4-suportul din

stanga al contrafisei; 5-guseu spatial; 6-brat longitudinal.

Puntea consta dintr-o grinda cu sectiunea deschisa in V si deschiderea

in jos, cu deformatie la torsiune controlata (preia si rolul barei stabilizatoare

si este dublata in interior de o bara cilindrica), dispusa sub axa rotilor, care

are sudate la capete fuzetele. Pe grinda sunt sudate prin suprapunere si

intarite cu gusee spatiale doua brate longitudinale, iar spre capatul din stanga

in spate este sudat suportul articulatiei barei Panhard. Grupurile

elastoamortizoare ale suspensiei sunt articulate cu capetele inferioare de

grinda, sunt dispuse intr-un plan transversal, inclinate spre interior si

articulate prin capetele superioare cu contraaripile. O contrafisa preia partial

eforturile din suportul dreapta al articulatiei barei Panhard cu caroseria si le

transmite la un suport de pe partea stanga.

O solutie asemanatoare se foloseste si pentru puntea din spate a

autoutilitarei RENAULT Trafic. Ea este prezentata in figura 3.13.

15

Fig.3.13.Puntea spate rigida RENAULT Trafic A: 1-puntea

propriuzisa; 2-bara Panhard; 3-contrafisa; 4-amortizor; 5-arc butoi; 6-

suprt superior arc; 7-fuzeta; 8-siguranta elastica; 9-rulment roata; 10-

piulita de capat a fuzetei; 11-capac de protectie; B: 1-surub de fixare a

articulatiei bratului longitudinal; 2-surub de fixare a articulatiei barei

Panhard; 3-surub de fixare a contrafisei; C: X-cota de reglaj pentru

montarea amortizorului si a puntii (X=392±2mm).

Fata de constructia precedenta sunt urmatoarele deosebiri: bratele

longitudinale si grinda sunt in acelasi plan; la capetele grinzii sunt sudate

doua flanse pe care se monteaza prin suruburi fuzetele si permit ridicarea

axelor rotilor fata de axa grinzii; suportii inferiori ai arcurilor si

amortizoarelor sunt sudati in spatele grinzii; arcurile butoi scurte sunt

16

montate pe verticala; amortizoarele sunt dispuse in planuri longitudinale si

inclinate mult spre spate; bara Panhard si contrafisa sunt dispuse deasupra

grinzii in planul vertical care contine si axele rotilor (se micsoreaza

solicitarile in punte). Toate solutiile constructive adoptate pentru punte

permit obtinerea unei podele plane si cu un nivel coborat, fara a reduce mult

garda la sol.

Folosirea barei Panhard pentru preluarea fortelor transversale este

simpla si economica, dar introduce o deplasare transversala a puntii cu

efecte negative asupra stabilitatii si confortului. Nissan rezolva aceasta

problema folosind pe modelul Maxima un mecanism transversal care asigura

deplasarea pe verticala a puntii, mecanism bazat pe schema cinematica

“Scott-Russell” prezentata in figura 3.14.

Fig.3.14.Schema cinematica Scott-Russell

Daca se dimensioneaza barele astfel incat raportul lungimilor “ac” si

“bc” este egal cu raportul lungimilor “bc” si “cd”, la oscilatia manivelei “ac”

traectoria punctului “d” este o dreapta.

Articuland punctul “d” de caroserie, punctul “a” de grinda puntii, iar

punctul “b” tot de grinda puntii (articulatia “b” are o constructie sepeciala),

se obtin pentru punctele “a” si “b” traectorii rectilinii verticale (deci o

deplasare pe verticala a puntii) si o traectorie circulara cu centrul in “d”

pentru punctul “c”, mecanismul preluand fortele transversale, asa cum se

vede din figura 3.15.

17

Fig.3.15.Solutia Nissan de preluare a fortelor transversale si de

deplasare pe verticala a puntii: A-schema mecanismului care

inlocuieste bara Panhard: B-dispunerea mecanismului pe automobil.

Posibilitatea deplasarii laterale a axului “b” fata de centrul alezajului

din biela este asigurata de o bucsa speciala din elastomer, care are o

rididitate mare pe verticala si o rigiditate mica pe orizontala.

18

O constructie deosebita de punte spate rigida este puntea “Omega”

folosita pe Fiat Panda si Lancia Y 10 si prezentata in figura 3.16.

Fig.3.16.Puntea spate rigida “Omega” (FIAT)

Ea consta dintr-o grinda arcuita in forma de “Ω” cu partea deschisa

spre spate. La capetele grinzii sunt sudate flanse pentru montarea lagarelor

rotilor. Grinda este articulata cilindric in partea centrala cu caroseria. De

partile laterale sunt articulate doua brate dispuse simetric si inclinat fata de

planul longitudinal, axele articulatiilor bratelor fiind putin sub nivelul

articulatiei centrale. Cu capatul din fata bratele sunt articulate tot cilindric de

caroserie. In acest fel se anuleaza efectul fortelor laterale in curbe. Arcurile

elicoidale sunt dispuse vertical in fata axei rotilor si se sprijina pe suporti

sudati pe partile laterale ale grinzii. Astfel arcurile sunt mai tari si realizeaza

o sustinere mai buna a caroseriei in curbe. Amortizoarele sunt articulate

cilindric de capetele grinzii foarte aproape de roti, sunt dispuse intr-un plan

transversal si mult inclinat spre interior. Centrul de ruliu este la mijlocul axei

rotilor si este influentat de inaltimea articulatiilor cu caroseria.

Lagarul si butucul rotii la aceasta punte are o constructie deosebita si

sunt prezentate in figura 3.17.

19

Fig.3.17.Lagarul si butucul rotii de la puntea “Ω”

Caracteristic este faptul ca lagarul si butucul rotii formeaza un

subansamblu unic (fabricat de SKF). Inelul exterior al rulmentului radial

axial cu doua randuri de bile este proiectat sub forma unei flanse si se

monteaza prin suruburi direct pe flansa de la capatul grinzi puntii. Inelul

interior are o constructie masiva si se termina spre exterior cu o flansa pe

care se monteaza tamburul cu suruburi-stift de centrare pentru janta rotii,

fixarea definitiva a tamburului pe flansa realizandu-se cu suruburile de

montare a rotii. Astfel rolul butucului rotii este preluat de inelul interior

masiv al rulmentului. Rulmentul butuc cuprinde si sistemul de etansare.

O constructie aparuta la inceputul anilor 1970 pentru puntea din spate

nemotoare este grinda in forma de “H” trasa. Ea consta din doua brate

longitudinale sudate la capetele unei grinzi transversale dispusa in fata axei

rotilor. Bratele sunt articulate cilindric de caroserie cu capetele din fata, iar

la capetele din spate sunt sunt sudate fuzetele. Grupurile elastoamortizoare

20

ale suspensiei sunt dispuse cel mai adesea vertical pe axa rotilor si articulate

de capetele din spate ale bratelor pe partea interioara (fata de fuzete). Astfel

puntea preia toate fortele si momentele de reactie. Grinda are sectiunea

deschisa in forma de U sau de V si deformarea la torsiune controlata, astfel

ca preia si rolul barei stabilizatoare (in interiorul profilului U sau V al grinzii

este montata o bara cu rol stabilizator). Schema constructiva si modul de

transmitere a fortelor transversale sunt prezentate in figura 3.18.

Fig.3.18.Schema constructiva si modul de transmitere a fortelor

transversale la puntea cu grinda in forma de H trasa.

Daca automobilul se inscrie in viraj asupra lui actioneaza componenta

transversala a fortei centrifuge, care se transmite puntii din spate prin

articulatiile cu bratele Fcy2 si determina la contactul rotilor cu calea

reactiunile Y2s si Y2d . Notand cu Fox reactiunile din articulatiile grinzii H cu

caroseria se constata ca apare un moment care roteste puntea fata de

caroserie datorita elasticitatii articulatiilor cu h si imprima un caracter

supravirator automobilului.

0

22

022b

rYYFbFrYYM ds

oxoxdsZ

Y2d

Y2s

Fcy2

21

Cu cat sunt mai lungi bratele longitudinale si cu cat sunt mai apropiate

articulatiile cu caroseria, ca atat cresc reactiunile Fox si se accentuiaza

caracterul supravirator. Acest fenomen este evidentiat in figura 3.19.

Fig.3.19.Caracterul supravirator al automobilului cu punte H trasa

Solutia prezinta urmatoarele avantaje:

- constructie simpla (o singura grinda in forma de H si doua articulatii);

- montare si demontare usoare ale intregii punti;

- necesita putin spatiu;

- prindere simpla pentru arcuri si amortizoare;

- permite o suprapunere avantajoasa a arcului si amortizorului;

- grinda transversala poate prelua si rolul barei stabilizatoare;

- masa nesuspendata redusa;

- modificare redusa a caderii rotilor la actiunea fortelor laterale;

- pozitie convenabila pentru centrul de ruliu al puntii;

- reducerea tendintei de ridicare a spatelui automobilului la franare.

Dezavantaje:

- tendinta supraviratoare la actiunea fortelor laterale;

- solicitari mari la torsiune si la forfecare in grinda transversala;

- solicitari mari in sudurile care asambleaza bratele laterale cu grinda

transversala.

In figura 3.20 se prezinta puntea din spate cu grinda trasa in forma de

H de la VW Golf 1 (unul dintre primele autoturisme care au folosit aceasta

solutie).

22

Fig.3.20.Punte din spate cu grinda trasa in forma de H (VW Golf)

Constructia se caracterizeaza prin urmatoarele: grinda transversala are

sectiunea in forma de U cu deschiderea spre fata si este dublata in zona

centrala de o bara cilindrica cu rol stabilizator; asamblarea prin sudura dintre

bratele laterale si grinda transvesala este ranforsata spre spate prin gusee

spatiale cu raza mare; grupurile elastoamortizoare sunt dispuse pe verticala

in planul transversal al axei rotilor; articulatiile cilindrice ale grinzii cu

caroseria au o ghidare laterala pe con pentru a diminua valoarea unghiului δh

si prin aceasta comportarea supraviratoare a puntii in viraj.

Puntea spate cu grinda H trasa poate fi asociata si cu arcul bara de

torsiune dispus transversal, asa cum se vede din figura 3.21, punte folosita

de RENAULT pe multe din modelele sale.

23

Fig.3.21.Punte din spate cu grinda trasa in forma de H (RENAULT):

1-brat longitudinal lateral; 4-bara de torsiune exterioara; 7-suport

longitudinal; 8-bara de torsiune interioara; 9-amortizor; 10-traversa cu

sectiune in V; 11-bucsa canelata pentru fixarea barei 4; 12-lagar

central pentru barele de torsine; 13-bucsa canelata pentru fixarea barei

de torsiune 8.

Puntea prezinta urmatoarele particularitati constructive: grinda trasa in

forma de H este formata din doua brate longitudinale si o grinda transversala

cu sectiune in forma de V, cu deschiderea inspre fata, asamblate prin sudura;

grinda nu este articulata direct de caroserie, ci pe doi suporti laterali care se

monteaza pe caroserie prin reazeme elastoamortizoare; articulatiile cilindrice

dintre grinda H si suportii laterali au o constructie tubulara pentru a permite

incastrarea barei transversale de torsiune in suporti; bara de torsiune

interioara, cu rol preponderent stabilizator, este demontabila si se rigidizeaza

prin bucse canelate cu bratele laterale ale grinzii H; un lagar central dublu,

dispus in planul longitudinal de simetrie asigura montarea si ghidarea celor

doua bare de torsiune prin caneluri; amortizoarele, articulate cilindric, sunt

dispuse in planuri longitudinale si mult inclinat spre fata pentru a reduce

nivelul podelei.

O rezolvare deosebita a problemelor specifice puntii cu grinda trasa in

forma de “H” este prezentata in figura 3.21.A. Tendinta supraviratoare a

24

Fig.3.21.A.Punte cu grinda trasa in forma de “H” (FIAT GRANDE

PUNTO)

puntii este diminuata prin dispunerea axelor articulatiilor cilindrice ale

grinzii inclinat fata de transversala. Partea centrala a grinzii deformabila la

torsiune are sectiune tubulara variabila; astfel efectul stabilizator este realizat

fara utilizarea unei bare suplimentare. Arcurile elicoidale botoi scurte sunt

montate pe axele rotilor, intre bratele grinzii si podeaua portbagajului, iar

amortizoarele sunt montate vertical, in spatele axelor rotilor, foarte in

exterior; astfel s-a obtinut o latime mare a portbagajului.

Grinda semirigida dispusa pe axa transversala definita de axele

articulatiile cilindrice ale bratelor longitudinale este prezentata in figura

3.21.B. Bratele longitudinale tubulare sunt sudate la capetele grinzii

transversale cu epura la torsiune controlata, aceasta are sectiunea in forma de

“T” si este montata cu talpa spre spate pentru a asigura o rigidizare

corespunzatoare a imbinarii sudate. Pe capetele din fata ale bratelor, in zona

asamblarii cu grinda transversala deformabila, sunt sudate bolturile

articulatiilor cilindrice ale puntii cu structura portanta a caroseriei. Suportii

exteriori ai articulatiilor se monteaza pe structura portanta prin cate doua

suruburi. Blocurile elastoamortizoare ale suspensiei (arcuri elicoidale

cilindrice si amortizoare hidraulice montate concentric) sunt montate pe

25

suporti sudati pe capetele din spate ale bratelor longitudinale, pe interiorul

acestora, pe axele rotilor. Acesti suporti sunt si flansele suport pentru

montarea fuzetelor. Intre roti este dispusa roata de rezerva, iar rezervorul de

benzina este prelungit deasupra grinzii transversale a puntii. Constructia

puntii propriuzise si detaliul legaturilor bratului sunt prezentate in figurile

3.21.C si D.

Fig.3.21.B.Punte semirigida cu grinda transversala deformabila dispusa pe

axa transversala a articulatiilor cilindrice ale puntii (GOLF I)

Fig.3.21.C.Constructia puntii semirigide GOLF I: 1.blocul elastoamortizor;

2.fuzeta; 3.grinda deformabila la torsiune cu sectiunea in forma de “T”;

4.cablul franei de mana; 5.racord elastic; 6.articulatia cilindrica cu suportul

sau

26

Fig.3.21.D.Legaturile bratului: 1.fuzeta demontabila; 2.suportul fuzetei si al

suspensiei; 3.bratul tubular; 4.grinda cu sectiunea in forma de “T” si epura la

torsiune controlata

Pentru puntea din spate nemotoare fractionata cu suspensie

independenta se folosesc solutii de montare si de ghidare ale rotilor

asemanatoare cu cele de la PMS fractionata dar cu probleme constructive

mai putine deoarece dispar mecanismele de putere.

In figura 3.22 se prezinta constructia puntii spate fractionate cu brat

triunghiular tras, folosita de VW pe Transporter.

Fig.3.22.Punte din spate cu brate triunghiulare trase (VW)

27

Puntea este formata din doua brate triunghiulare dispuse longitudinal

(brate trase) care au montate pe varfurile din spate fuzetele, iar prin varfurile

din fata dispuse pe o axa transversala si mult departate intre ele sunt

articulate cilindric de caroserie. Pentru automobilul static incarcat, bratele

sunt aproape orizontale. Arcurile elicoidale butoi sunt montate vertical in

fata axei rotilor, iar amortizoarele dispuse intr-un plan longitudinal sunt mult

inclinate spre fata. Se obtine astfel o podea plata cu un nivel scazut fara a

afecta garda la sol. Caracterul supravirator al puntii este mult diminuat.

La autoturisme folosirea bratelor triunghiulare trase late este dificila

din considerente de spatiu si de montare. O solutie este puntea cu brate trase

inguste prezentata in figura 3.23.

Fig.3.23.Punte cu brate trase inguste (FIAT)

Puntea consta din doua brate trase inguste, dispuse longitudinal, care

au la capetele din spate montate fuzetele, iar cu capetele din fata sunt

articulate cilindric de partea fixa a puntii. Aceasta consta din doi suporti

laterali dispusi longitudinal, cu sectiune in forma de U si deschiderea in jos,

fixati la capetele unei traverse cu sectiune tubulara. Articulatiile dintre

bratele trase inguste si suportii laterali sunt dispuse in fata axei traversei, iar

arcurile elicoidale dispuse vertical sunt montate intre bratele trase si suporti

in spatele axei traversei, dar in fata axei rotilor. Bara stabilizatoare este

ghidata pe traversa de un suport simplu si este ancorata prin capetele arcuite

mult de bratele trase prin bucse din cauciuc.Tot ansamblul se monteaza pe

caroserie prin patru reazeme elastice dispuse la capetele suportilor laterali.

Constructia este simpla si compacta, dar ghidarea rotilor este precara, iar

28

solicitarile din brate mari (indeosebi solicitarea la torsiune), asa cum se vede

din figura 3.24.

Fig.3.24.Solicitarea la torsiune a bratului tras ingust

Momentul de torsiune din brat are expresia: dt rYaZM

Imbunatatirea ghidarii rotilor se obtine prin adoptarea bratelor trase in

forma de L cu laturile transversale intrepatrunse si cu ghidare reciproca, care

se preteaza foarte bine la folosirea barelor de torsiune dispuse transversal (in

prelungire) drept elemente elastice pentru suspensii. O astfel de solutie este

prezentata in figura 3.25.

Z

-Y +Y

29

Fig.3.25.Punte din spate cu brate trase in forma de L si suspensie

independenta cu bare de torsiune transversale dispuse in prelungire

(RENAULT): 1-brate trase in forma de L; 2-latura transversala a

bratului din stanga; 3-idem a bratului din dreapta; 4-bare de torsiune

transversale; 5,6-lagare intre laturile transversale ale bratelor trase; 7-

suporti laterali; 8-bara stabilizatoare; 9-amortizoare.

Laturile transversale ale bratelor trase au sectiune tubulara variabila,

se intrepatrund pe o lungime mare si se ghideaza reciproc prin doua lagare

aflate la distanta mare. Se obtine astfel o buna ghidare a rotilor. La capetele

din spate ale bratelor trase se monteaza fuzetele. Intre laturile longitudinale

ale bratelor trase se monteaza simplu bara stabilizatoare. Barele de torsiune,

cu lungimi egale si asezate in prelungire, sunt solidarizate prin caneluri la

capetele interioare cu laturile transversale ale bratelor trase, iar la capetele

exterioare de suportii laterali, care asigura si sprijin in exterior bratelor trase.

Se poate spune ca laturile longitudinale ale bratelor trase sunt situate intre

30

doua reazeme departate, obtinandu-se o ghidare a rotilor ca la bratul

triunghiular lat tras. Amortizoarele sunt montate vertical in spatele fuzetelor.

Suportii laterali, care sustin intreaga punte se monteaza pe caroserie.

Barele de torsiune transversale dispuse in prelungire au lungime mica,

deci proprietati elastice mai reduse. Se compenseaza acest dezavantaj

folosindu-se barele de torsiune transversale dispuse alaturat, care permit

practic dublarea lungimii barelor de torsiune. Se modifica insa mult

constructia puntii, asa cum se vede din figura 3.26.

Fig.3.26.Punte din spate cu brate trase in forma de L si bare de

torsiune transversale dispuse alaturat (CITROEN): 1-grinda

transversala; 2-bare de torsiune transversale dispuse alaturat; 3-bara

stabilizatoare; 4-reazem elastic din fata; 5-reazem elastic din spate; 6-

suport lateral; 7-amortizor; 8-bucsele elastice ale amortizorului; 9-

capac de inchidere; 10-rulmenti cu ace; 11-antretoaza; 12,13-elemente

de etansare; 14-bratul in forma de L a suspensie;15-tampon elastic

limitator de cursa; 16-placa de fixare a bratului; 17-inel distantier; 18-

tambur; 19-rulment roata; 20-inel elastic; 21-saiba plata; 22-piulita

fuzetei; 23-capac de inchidere; 24-butuc roata.

Puntea prezinta urmatoarele particularitati constructive: sprijinul

bratelor trase in grinda transversala se face pe rulmenti cu ace; bara

stabilizatoare este incastrata in bratele trase prin intermediul placilor de

fixare; bara de torsiune a rotii din dreapta, dispusa in fata grinzii

transversale, este incastrata cu capatul din stanga de flansa laterala a grinzii

transversale, iar cu capatul din dreapta de partea din fata a bratului tras din

31

dreapta; bara de torsiune a rotii din stanga, dispusa in spatele grinzii

transversale, este incastrata cu capatul din dreapta de flansa laterala a grinzii

transversale, iar cu capatul din stanga de bratul tras din stanga; pentru a

permite montarea barei de torsiune a rotii din stanga, flansa laterala stanga a

grinzii transversale are o decupare in partea din spate; amortizoarele

dispuse in planuri longitudinale si mult inclinat spre spate sunt articulate de

bratele trase si de suportii laterali; grinda transversala este montata prin

suruburi pe cei doi suporti laterali; ansamblul puntii este montat prin suportii

laterali pe caroserie prin patru tampoane elastice simetrice diferite ca montaj,

de constructie speciala, care realizeaza autodirectionarea puntii; datorita

acestei dispuneri, barele de torsiune sunt solicitate si la incovoiare.

Bratul tras in forma de T cu latura transversala mai scurta si cu lagare

fixe cu rulmenti cu role conice se poate cupla perfect cu o suspensie

hidropneumatica, asa cum se vede din figura 3.27.

Fig.3.27.Punte spate cu brate trase si suspensie hidropneumatica

(CITROEN): 1-grinda transversala; 2-suporti elastici ai grinzii; 3-bara

stabilizatoare; 4-brat tras in forma de T; 5-tampon limitator; 6-fuzeta;

7-rulmenti cu role conice; 8-butuc roata; 9-siguranta elastica; 10-

piulita fuzetei; 11-capac; 12-antretoaza exterioara; 13-antretoaza

interioara; 14-saibe de reglaj; 15-mansete de etansare; 16-discuri

laterale de strangere; 17-corector de inaltime; 18-comanda

corectorului de inaltime; 19-burduf de protectie; 20-cilindru

suspensie; 22-sfera suspensie.

32

Constructia prezinta urmatoarele particularitati: bratele trase in forma

de T cu latura transversala scurta se sprijina prin lagare fixe cu rulmenti cu

role conice pe suporti ai grinzii transversale; la capatul din spate al bratului

se monteaza fuzeta, iar in zona sa centrala tamponul elastic limitator de

cursa; pe partea de jos a laturii scurte bratul are un suport pentru montarea

barei stabilizatoare si un levier vertical pentru articulatia cu tija cilindrului

suspensiei hidropneumatice, care se monteaza pe un suport al grinzii

transversale; ansamblul suspensiei se monteaza prin patru suporti elastici pe

caroserie; se obtine astfel o ghidare riguroasa pe verticala a rotilor.

Pentru montarea si ghidarea rotilor puntii din spate fractionate se

poate folosi o varianta a mecanismului MacPherson, asa cum se vede din

figura 3.28.

Fig.3.28.Punte spate fractionata cu mecanism MacPherson si brat

longitudinal (FORD): 1-grinda suport; 2-bara stabilizatoare; 3-brat

transversal fata; 4-brat transversal spate; 5-brat longitudinal; 6-suport

brat longitudinal; 7-fuzeta; 8-butuc roata; 9-traductor turatie roata;10-

amortizor;11-arc elicoidal; 12-burduf de protectie; 13-tampon

limitator; 14-lagar superior; 15-bieleta bara stabilizatoare; 16,17-

suport elastic bara stabilizatoare; 18-piulita amortizorului; 19-surub de

fixare a lagarului superior; 20-surub fixare amortizor in fuzeta.

33

Unii autori incadreaza aceasta solutie de punte in categoria multibrat.

Se obtine o ghidare foarte buna a rotilor atat datorita lungimii mari a bratelor

transversale (ele se apropie uneori de planul longitudinal de simetrie), cat si

datorita bratului longitudinal. La unele constructii, bratul transversal din

spate 4 are lungime variabila, fiind posibila astfel reglarea paralelismului

rotilor.

Montarea si ghidarea rotilor la puntile spate fractionate se realizeaza

foarte bine daca se folosesc mecanisme multibrat. O astfel de punte spate se

prezinta in figura 3.29.

Fig.3.29.Punte spate cu mecanism multibrat (HONDA): 1-fuzeta; 2-

brat longitudinal; 3-articulatie cilindrica centrala a bratului

longitudinal; 4-articulatia bratului longitudinal cu bratul transversal

inferior din fata; 6-brat transversal superior; 7-brat transversal inferior

spate; 8-grup elastoamortizor al suspensiei; 10-tambur; 11-brat

transversal inferior din fata; 12-aeticulatia bratului transversal inferior

fata cu caroseria.

34

Ca schema cinematica solutia este similara cu cea prezentata in figura

3.8, dar lipsesc constrangerile impuse de functia de punte motoare din spate.

O punte spate fractionata multibrat cu suspensie independenta si cu

posibilitatea de reglare a paralelismului rotilor este prezentata in figurile

3.30 si 3.31.

Fig.3.30.Punte spate fractionata multibrat (FORD): 1-grinda suport

transversala; 2-bara stabilizatoare; 3-brat transversal inferior spate; 4-

brat transversal superior; 5-brat transversal inferior fata; 6-brat

longitudinal; 7-arc elicoidal; 8-tampon limitator; 9-disc elastic

superior; 10-bieleta bara stabilizatoare; 11-ranforsare intre suportii

bratelor transversale inferioare din fata; 12-suport articulatie brat

longitudinal; 13-butuc roata; 14-traductor ABS; 15-bucsa elastica

centrala pentru bara stabilizatoare; 16-amortizor.

35

Fig.3.31.Idem dispunere pe automobil: 1-grinda suport transversala;

2-surub cu excentric pentru reglarea paralelismului rotilor; 3-bieleta

bara stabilizatoare; 4-bucsa bara stabilizatoare; 5-bara stabilizatoare;

6-brat transversal inferior spate; 7-fixare bieleta bara stabilizatoare; 8-

fixare amortizor; 9-fixare grinda suport transversala; 10-traductor

ABS; 11-brat transversal superior; 12-brat transversal inferior fata;

13-brat longitudinal.

Schema cinematica este asemanatoare cu cea de la HONDA cu

deosebirea ca, bratul transversal inferior din fata este articulat de bratul

longitudinal in spatele articulatiei acestuia cu suportul de pe caroserie, iar

lungimea bratului transversal inferior din spate este mai mare (articulatia sa

cu grinda suport se apropie de planul longitudinal de simetrie al

automobilului si este montata pe un excentric pentru reglare).

Puntea din spate folosita de VW pe autoturismul GOLF V se bazeaza

pe aceeasi schema cinematica, dar realizarea este diferita prin: forma grinzii

transversale suport; bratul longitudinal este piesa separata care se

asambleaza de fuzeta prin suruburi, iar suportul articulatiei bratului

longitudinal cu caroseria, sub forma de caseta, este realizat din tabla

ambutisata; arcurile elicoidale se sprijina cu capatul de sus direct pe

caroserie si nu pe grinda suport, fara insa sa depaseasca nivelul punctelor de

prindere ale grinzii suport; amortizoarele dispuse aproape vertical sunt

articulate cu capatul de jos pe fuzeta, iar cu capatul de sus pe pasajele rotilor;

bieletele barei stabilizatoare sunt articulate pe fuzete; bratul transversal

superior este mult mai arcuit in jos pentru a ocoli grinda longitudinala a

podelei portbagajului; axul rotii este corp comun cu fuzeta.

36

Fig. 3.32 Puntea spate multi-brat Volkswagen Golf V

37

Eficienta diferitelor solutii de ghidare a rotilor puntii din spate poate fi

apreciata prin valoarea variatiei unghiului de inclinare a planului

longitudinal al rotilor la actiunea unei forte transversale de 1000N:

- punte spate multibrat: un grad (Alfa Romeo);

- punte spate MacPherson cu trei brate inferioare: doua grade (Lancia);

- punte spate cu brat tras ingust: trei grade (Fiat Punto).

3.2. Punti din fata

3.2.1. Punti nemotoare din fata

La majoritatea autoturismelor si autoutilitarelor, puntile nemotoare din

fata sunt punti fractionate cu suspensie independenta. Se folosesc solutii

constructive specifice puntii din fata (trebuie asigurata bracarea rotilor)

asemanatoare cu cele prezentate pana acum.

Una dintre cele mai raspandite solutii de mecanism de ghidare si de

fixare a rotilor puntii din fata este mecanismul patrulater transversal cu brate

neegale. In figura 3.33 se prezinta puntea fata nemotoare cu suspensie

independenta cu arcuri elicoidale folosita pe autoutilitarele VW LT 28-35.

Fig.3.33.PF nemotoare cu patrulater transversal cu brate neegale

(VW)

38

Bratul triunghiular superior este articulat cilindric de traversa suport a

puntii, fixata la randul sau pe baza structurii portante, iar cu varful lateral

este articulat printr-un pivot sferic de fuzeta. El este decupat in partea

centrala pentru a permite dispunerea suportului comun pentru grupul

elastoamortizor, suport fixat de traversa. Bratul inferior este ingust si mai

lung, cu zona centrala largita pentru a permite montarea arcului si a

amortizorului. El este articulat cilindric de grinda suport si printr-un pivot

sferic de fuzeta. Pentru a putea prelua fortele longitudinale bratul inferior

este dublat de un tirant.

Pentru a obtine o buna ghidare a rotilor si forte mai mici in

articulatiile elastice ale bratelor, Mercedes foloseste fuzeta inalta (distanta

dintre cei doi pivoti mare, cu pivotul superior dispus deasupre rotii), asa cum

se vede din figura 3.34.

Fig.3.34.PF nemotoare cu patrulater transversal si distanta mare dintre

pivoti: 4-brat inferior; 5-fuzeta; 6-brat superior; 7-pivot inferior; 8-

pivot superior; 9-flansa butuc roata; 29-levier fuzeta; 34-disc ventilat;

43-janta roata.

39

O ghidare buna a rotii se obtine daca se adopta solutia de la autobuze,

respectiv bratul inferior cu o lungime mult mai mare fata de bratul superior,

asa cum se vede din figura 3.35.

Fig.3.35.PF nemotoare cu patrulater transversal si brat inferior lung

(Bentley Shadow)

Ambete brate au forma triunghiulara, cu bratul inferior mult mai lung

fata de bratul superior, solutie posibila datorita formei deosebite de

organizare a partii din fata a autoturismului (grupul motor-transmisie,

impreuna cu PF sunt montate pe un cadru dreptunghiular montat prin patru

reazeme elastice pe caroserie). Arcurile si amortizoarele sunt dispuse

concentric si vertical, intre bratele inferioare si suportii montati pe

contraaripile din fata.

Mecanismul patrulater transversal cu brate neegale poate fi usor

intagrat in cele mai diferite forme de structuri portante si cu cele mai diferite

moduri de dispunere a blocurilor elastoamortizoare ale suspensiei. In figura

3.36 se prezinta o astfel de solutie.

40

Fig.3.36.PF cu patrulater transversal cu brate neegale si dispunere

orizontala a grupurilor elastoamortizoare (Renault SPIDER)

Este un cabriolet sport de doua locuri, cu motor central dispus

transversal, structura portanta din profiluri tubulare din aluminiu si caroseria

din materiale compozite. In aceste conditii singura solutie pentru puntea si

suspensia fata este adoptarea mecanismului patrulater transversal cu arcul si

41

amortizorul dispuse orizontal si actionate de un levier vertical montat pe

bratul superior, printr-o tija cu lungime reglabila. Fiecare brat se prezinta sub

forma unei placi triunghiulare cu marginile bordurate si ranforsate pe linia

pivot articulatie spate cu un profil transversal.

O punte din fata nemotoare bazata pe mecanismul patrulater

transversal care foloseste drept element elastic un arc lamelar dispus

transversal, acesta preluand si rolul bratului inferior, este prezentata in figura

3.37.

Fig.3.37.PF cu patrulater transversal si arc lamelar transversal (FIAT):

1-arc lamelar transversal; 2-tampon elastic.

42

Puntea este foarte simpla constructiv, foloseste numai articulatii

cilindrice, articulatia dintre fuzeta si portfuzeta este de tipul fuzeta pumn –

portfuzeta furca, rulmentul axial este montat intre fuzeta si bratul superior al

portfuzetei, bratul inferior al portfuzetei se prelungeste in jos cu doua urechi

intre care se monteaza boltul arcului lametar. Arcul lamelar simetric este

dispus transversal si incastrat in partea sa centrala, situata in planul

longitudinal, de caroserie prin bride si placi de inchidere. Suspensia are doua

trepte de rigiditate: prima mai mica cand lucreaza o jumatate de arc, a doua

mai mare cand tamponul 2 intra in contact cu arcul lamelar. Suspensia este

prevazuta cu bara stabilizatoare, articulata la capete de arcul lamelar prin

bielete scurte. Amortizorul este articulat intre o nervura a portfuzetei si

contraaripa si este dispus intr-un plan transversal, inclinat spre interior.

Ochiul arcului realizat in lamela principala are forma cursiva si este

consolidat de cea de a doua lamela, deoarece ruperea arcului inseamna si

ruperea bratului inferior al puntii, adica posibilitate de accident grav.

Pentru PF nemotoare se poate folosi si mecanismul McPherson, asa

cum se vede din figura 3.38.

43

Fig.3.38.PF nemotoare McPherson (Opel Omega): 1-Tub amortizor;

2-tija amortizor; 3-taler inferior arc; 4-suport bieleta bara

stabilizatoare; 5-bieleta bara stabilizatoare; 6-traversa suport a puntii;

7-bara stabilizatoare; 8-suport motor; 9-taler superior arc; 10-lagar

elastic superior cu rulment axial cu bile; 11-tampon limitator de cursa;

12-burduf de protectie; 13-brida elastica pentru montarea

amortizorului pe fuzeta; 14-butuc roata cu rulment inclus; 15-fuzeta;

E-centrul articulatiei superioare; G-centrul pivotului inferior; rs -

deport transversal negativ.

Rulmentul axial lucreaza intre talerul superior al arcului (tubul

amortizorului) si reazemul elastic (tija amortizorolui).

3.2.2.Punti motoare din fata

Puntile motoare din fata rigide cu suspensie dependenta se folosesc

foarte rar la autoturisme si la autoutilitare. Ele se intalnesc la unele

autoturisme de teren. Arborele planetar este format din doua parti, una mai

lunga solidarizata prin caneluri cu pinionul planetar si alta mai scurta

solidarizata cu butucul rotii. Intre cele doua parti este dispusa o articulatie

homocinetica. Constructia pivotului este deosebita, deoarece ea trebuie sa

permita montarea arborelui planetar. O astfel de punte, cu articulatie

bicardanica la arborele planetar si pivot cilindric fractionat este prezentata in

figura 3.39.

44

Fig.3.39.PF motoare rigida: 1 si 2-rulmenti cu ace care flancheaza

articulatia bicardanica; 3-arbore planetar; 4-butuc roata; 5-fuzeta; 6-

contrapiulita; 7-piulita; 8-flansa arborelui planetar; 9-simering; 10-

lagar pivot superior; 11-lagar pivot inferior; EG-axa pivotului cilindric

fractionat.

Fiecare semipivot, bine etansat, este prevazut cu cate un rulment axial,

un rulment dublu cu ace si o retea de canale de ungere. Cavitatea sferica

formata intre portfuzeta si piesa de capat a grinzii puntii in care este dispusa

articulatia bicardanica este etansata cu o un inel metalic si o garnitura.

Toate autoturismele fabricate in prezent si organizate dupa solutia

compacta “totul in fata” au puntea din fata motoare fractionata cu suspensie

independenta.

Puntea din fata motoare fractionata, cu mecanism patrulater

transversal cu brate neegale, se utilizeaza pentru autoturismele cu motorul

dispus longitudinal. In figurile 3.40 si 3.41 este prezentata constructia unei

astfel de punti motoare cu bara de torsiune longitudinala montata pe bratul

inferior (Oltcit).

45

Fig.3.40.Punte motoare fata cu mecanism patrulater transversal si bara

de torsiune longitudinala (Oltcit): 1-pneu; 2-pivot inferior; 3-fuzeta; 4

si 7-simeringuri; 5-rulment roata; 6-siguranta elastica; 8-butuc roata;

9-piulita fuzeta; 10-deflector; 11-pivot superior; 12-cap de bara; 13-

bieleta de directie; 14-tirant; 15-brat superior; 16-ax brat superior; 17-

mecanism cremaliera; 18-bara de torsiune longitudinala; 19-lama de

flexiune; 20-arbore planetar; 21-amortizor; 22-brat inferior.

46

Fig 3.41.Ansamblul bratelor inferior si superior ale puntii fata (Oltcit):

a)ansamblul brat inferior – bara de torsiune – lama de flexiune;

b)ansamblul brat superior – amortizor; 1-surub fixare amortizor; 2-

flexibloc inferior amortizor; 3-brat inferior; 4-capac; 5 si 10-garnituri

de etansare; 6 si 9-rulmenti cu ace; 7, 16, 21-suruburi; 8-palier brat

inferior; 11-deflector; 12-bara de torsiune longitudinala; 13-ghidaj

lama de flexiune; 14-saiba de etansare; 25, 28, 29-saibe plate; 15-

capac de etansare; 17-bucsa de etansare; 18-suport prindere bara de

torsiune; 19-lama de flexiune; 20-tampon limitator; 22-tirant; 23-brat

superior; 24-amortizor; 26 si 30-piulite; 27-articulatie brat superior;

31-flexibloc superior amortizor; 32-ax brat superior; 33-placa de

sprijin.

Particularitati constructive: bratul superior forjat din otel aliat

formeaza cu tirantul sau un brat triunghiular; bratul inferior in forma de L,

forjat din otel aliat; bara de torsiune longitudinala (diametru 20,6 mm si

lungime 550 mm) este incastrata prin caneluri la capatul din spate al laturii

longitudinale a bratului inferior, iar la capatul din spate, printr-un suport de

lama de flexiune; rolul barei stabilizatoare este luat de o lama de flexiune

montata transversal; toate articulatiile mecanismului patrulater sunt

articulatii fixe sau cu rigiditate foarte mare (rulmenti cu ace, alveole si bucse

47

din material plastic); unghiul de fuga poate fi reglat prin deplasarea

longitudinala a bratului inferior.

Puntea motoare din fata tip McPherson are urmatoarele avantaje:

- simplitate constructiva (numar redus de brate si de articulatii);

- masa nesuspendata redusa;

- ghidare buna a rotii (variatie redusa a ecartamentului si a caderii rotii);

- spatiu transversal larg intre roti care permite amplasarea transversala a

grupului motor-transmisie;

- permite dispunerea coaxiala a arcului, amortizorului si a tamponului

elastic limitator de cursa care poate fi conceput si ca arc suplimentar.

Dintre dezavantale se mentioneaza:

- constructie complicata si solicitari suplimentare pentru amortizor;

- articulatia grupului elastoamortizor al suspensiei cu masa suspendata

are o constructie complicata;

- dispunerea transversala a grupului motor-transmisie impune ca arborii

planetari sa aiba lungimi diferite, ceea ce conduce la urmatoarele

dezavantaje: nesimetrie constructiva (arbori planetari diferiti); nesimetrie

cinematica (unghiurile de asezare ale arborilor planetari diferite); nesimetrie

dinamica (arborele planetar lung trebuie echilibrat suplimentar si solicitari

diferite la roti, deoarece mai ales in treptele inferioare momentul la arborele

planetar scurt este mai mare decat momentul la arborele planetar lung).

Acest dezavantaj poate fi compensat prin constructia simetrica a celor

doi arbori planetari, asa cum se vede in figura 3.42.

Fig.3.42.Dispunerea arborilor planetari la puntea motoare McPherson:

a)arbori planetari cu lungimi diferite; b)arbori planetari cu lungimi

egale.

Solutiile constructive de baza pentru puntea fata motoare McPherson

sunt prezentate in figurile 3.43 si 3.44.

48

Fig.3.43. Punte fata motoare McPherson cu brat triunghiular inferior:

1-suport grup elastoamortizor; 2-arc elicoidal; 3-amortizor; 5-ax

volan; 6-brat inferior triunghiular; 7-grinda suport a puntii; 8-

mecanism de directie pinion-cremaliera.

Se remarca urmatoarele particularitati constructive: bratul inferior are

forma triunghiulara; grinda suport se prezinta sub forma unui cadru;

mecanismul de actionare a directiei cu pinion-cremaliera este dispus in

spatele si deasupra axei rotilor si este montat pe caroserie. Aceasta solutie

constructiva se foloseste pentru orice clasa de automobil.

49

Fig.3.44.Punte fata motoare McPherson cu brat inferior ingust si

tirant: 1-suport superior grup elastoamortizor; 2-arc elicoidal; 3-

amortizor; 4-bara stabilizatoare; 6-brat ingust; 7-grinda suport a

puntii; 8-mecanism de directie pinion-cremaliera.

Se remarca urmatoarele particularitati constructive: bratul inferior

forjat din otel este ingust (are forma de I), iar pentru a prelua fortele

longitudinale are nevoie de un tirant; rolul tirantului este preluat de partea

laterala a barei stabilizatoare, care cu partea sa centrala este articulata elastic

de caroserie; mecanismul de actionare al directiei cu pinion-cremaliera este

dispus in fata si sub axa rotilor si este montat pe grinda suport; grinda suport

are o constructie compacta. Aceasta solutie constructiva se foloseste pentru

autoturismele de clasa foarte mica si mica.

Constructia reala a puntii fata motoare McPherson este foarte diferita

de la un automobil la altul. Diferentele constructive sunt localizate in

urmatoarele zone:

- forma si constructia bratului inferior si a articulatiilor sale cu grinda

suport si cu fuzeta;

- prinderile dintre fuzeta si pivotul sferic, respectiv amortizor;

- forma si constructia lagarului elastic superior oscilant;

- constructia si dispunerea rulmentului axial;

- dispunerea barei stabilizatoare, integrarea ei in constructia puntii si

legaturile cu masa suspendata si cu masa nesuspendata;

- valoarea deportului transversal (negativa sau pozitiva).

50

In continuare se vor prezenta cateva solutii constructive reprezentative

de punti motoare fata tip McPherson.

Fig.3.45.Punte motoare fata tip McPherson Citroën: 1-grinda suport; 2-

antretoaze; 3-bara stabilizatoare; 4 si 5-lagar elastic pentru bara

stabilizatoare; 6-bieleta barei stabilizatoare; 7-amortizor; 8-burduf de

protectie; 9-arc elicoidal; 10-taler superior arc; 11-tampon elastic; 12-

rulment axial; 13-saiba plata; 14-palier elastic oscilant; 15-disc profilat; 16-

piulita strangere amortizor; 17-dop de protectie; 18-butuc roata; 19-fuzeta;

20-rulment roata; 21-siguranta elastica; 22-protector pivot; 23-brat

triunghiular; 24-articulatie elastica a bratului triunghiular.

Caracteristici constructive: bratul triunghiular este forjat, alungit spre

spate, articulat cilindric cu grinda suport si cu pivot sferic presat in alezajul

din varful bratului; pivotul este fixat prin strangere in bratul inferior al

fuzetei, iar amortizorul se strange cu brida elastica in bratul superior al

fuzetei; lagarul elastic superior oscilant nu este demontabil, iar rulmentul

axial este montat intre talerul superior al arcului si lagarul elastic; lagarul

elastic oscilant se monteaza pe contraaripa cu flansa si suruburi; bara

51

stabilizatoare este articulata cilindric elastic de grinda suport si cu bielete

lungi la capete de tubul amortizorului; deport transversal negativ.

52

Fig.3.46.Punte motoare fata tip McPherson VW Golf 4:1-grinda

suport; 2-suport grup motor; 3-bara stabilizatoare; 4 si 5 (medalion)-

lagar elastic pentru bara stabiliztoare; 5- articulatiile bratului

triunghiular (in fata cilindrica, in spate oscilanta);6-bieleta barei

stabilizatoare; 7-brat triunghiular; 8-pivot sferic; 9-fuzeta; 10-

protector; 11-rulment roata; 12-siguranta elastica; 13-disc zimtat

ABS; 14-butuc roata; 15-piulita arborelui planetar; 16-amortizor; 17-

tampon limitator; 18-burduf de protectie; 19-arc elicoidal conic; 20-

taler superior arc; 21-rulment axial; 22-palier elastic oscilant; 23-

piulita amortizor; 24-disc profilat; 25-piulita fixare palier elastic.

Caracteristici constructive: bratul triunghiular este forjat, alungit spre

spate, articulat cilindric elastic in fata cu grinda suport, cu lagar elastic

oscilant in spate si cu pivot sferic demontabil spre fuzeta; pivotul este fixat

pe con in fuzeta, iar amortizorul cu brida elastica; rulmentul axial se

monteaza intre talerul superior al arcului si palierul elastic oscilant, care este

monobloc si se aseaza direct intr-un locas de pe contraaripa; montarea

palierului elastic se face cu o piulita pe tija amortizorului; bara stabilizatoare

este articulata cilindric elastic de grinda suport si prin bielete scurte la capete

de bratele triunghiulare.

53

Fig.3.47.Punte motoare fata tip McPherson Renault

Caracteristici constructive deosebite fata de solutiile precedente:

bratul triunghiular este ambutisat din tabla, are forma simetrica, este articulat

cilindric elastic de caroserie si cu un pivot sferic demontabil de fuzeta;

pivotul se fixeaza in bratul inferior al fuzetei pe cilindru si brida elastica;

rulmentul axial se monteaza intre suportul inferior al arcului si talerul

amortizorului; deportul transversal este negativ; solutia se foloseste la

modelele din clasa mica.

54

Fig.3.48.Punte motoare fata tip McPherson FIAT GRANDE PUNTO

55

Caracteristici constructive: brat triunghiular nesimetric din tabla

ambutisata articulat cilindric spre fata si oscilant spre spate; bara

stabilizatoare montata pe placa suport si articulata de amortizoare prin

bielete lungi pentru a imbunatati efectul stabilizator; arcurile elicoidale

montate dezaxat pentru a reduce fortele transversale din amortizoare si a

imbunatati comportara suspensiei la micile neregularitati stradale; placa

suport cu o rigiditate sporita situata in partea cea mai de jos a automobilului

imbunatateste comportarea la la ciocniri frontale.

3.3.Lagarele si butucii rotilor

Pentru rotile autoturismelor se folosesc rulmenti radial-axiali montati

in “O”. Rulmentii cei mai folositi sunt rulmentii dubli cu bile. Rulmentii cu

role conice montati in lagar, fie separat, fie ca rulmenti dubli se folosesc mai

rar datorita montajului mai pretentios.

Variantele constructive pentru rulmentii radial-axiali dubli cu bile sunt

prezentate in figura 3.50.

Fig.3.50.Variante constructive pentru rulmentii radial-axiali dubli cu

bile ale rotilor autoturismelor

Rulmentul din figura 3.50.a este din prima generatie si are inelele interior,

respectiv exterior presate pe butuc si in alezajul din fuzeta. Rulmentul din

figura 3.50.b are inelul exterior realizat sub forma unei flanse pe care se

monteaza organele mobile ale mecanismelor de franare (discuri sau

tamburi), el preluand astfel si rolul butucului rotii. Rulmentul din figura

3.50.c are realizate sub forma de flanse, atat inelul exterior, cat si inelul

interior; astfel el preia rolul butucului si al arborelui fuzetei si inglobeaza si

elementele de etansare ale lagarului. Un astfel de rulment a fost prezentat cu

56

inelul interior realizat sub forma unui butuc plin, pentru lagarul rotii din

spate a autoturismului FIAT PANDA (figura 3.17).

La autoturismele mari (clasa medie, superioara, tot-teren) tamburul

este realizat ca piesa separata de butucul rotii. El se asambleaza pe flansa

butucului cu suruburi speciale (cap zenc, suruburi stift de centrare pentru

janta rotii), dar fixarea finala care realizeaza si transmiterea momentului de

la tambur la butuc se face prin suruburile de montare ale jentii rotii cu pneu

(figura 3.51.a).

La autoturismele mici (clasa foarte mica si mica) tamburul face corp

comun cu butucul, iar fixarea rotii se face direct pe piesa butuc-tambur. In

acest caz la demontarea tamburului se demonteaza si lagarul rotii (figura

3.51.b). La aceasta constructie se foloseste un rulment dublu radial-axial cu

role conice.

a. b.

Fig.3.51.Butucul si tamburul rotii: a)butuc si tambur piese separate: 1-

butucul rotii; 2-tamburul; b)butuc-tambur corp comun 3