Sistemul de Franare a Automobilului

13
Scopul lucrarii: De studiat destinatia, constructia, principiul de functionare si metodica de reglare a mecanismelor de frinare. Timpul de efectuare – 6 ore. Utilaj: Carti, material ilustrativ, stenduri si mecanisme a sistemului de frinare, indicatoare de control si complectul de instrumente. Metodica de indeplinire a lucrarii de laborator Folosindune de placate si stenduri, cartile si materialele illustrative, mecanismele si partile component a sistemului de frinare, e necesar de studiat constructia generala a sistemului de frinare, destinatia partilor component, pozitia lor si fixarea lor la automobile. O atentie deosebita trebuie de acordat studierii dispozitivelor, care maresc eficacitatea actionarii sistemului de frinare: regulatoarele fortelor de frinare si mecanismelor de antiblocare a rotilor. In partea practica a lucrarii de laborator e necesar de studiat metodica de reglare a jocului liber a pedalei de frinare si reglarea jocului intre saboti si tambur a mecanismului de frinare. 6.1. Sistemele de frinare cu antrenare prin lichid 1. Constructia generala a sistemului de frinare cu antrenare prin lichid, principiul de frinare. Destinatia partilor component a sistemului de antrenare cu lichid. Destinatia sistemului de franare. Sistemul de franare serveste la:

Transcript of Sistemul de Franare a Automobilului

Page 1: Sistemul de Franare a Automobilului

Scopul lucrarii: De studiat destinatia, constructia, principiul de functionare si metodica de reglare a mecanismelor de frinare.

Timpul de efectuare – 6 ore.

Utilaj: Carti, material ilustrativ, stenduri si mecanisme a sistemului de frinare, indicatoare de control si complectul de instrumente.

Metodica de indeplinire a lucrarii de laborator

Folosindune de placate si stenduri, cartile si materialele illustrative, mecanismele si partile component a sistemului de frinare, e necesar de studiat constructia generala a sistemului de frinare, destinatia partilor component, pozitia lor si fixarea lor la automobile.

O atentie deosebita trebuie de acordat studierii dispozitivelor, care maresc eficacitatea actionarii sistemului de frinare: regulatoarele fortelor de frinare si mecanismelor de antiblocare a rotilor. In partea practica a lucrarii de laborator e necesar de studiat metodica de reglare a jocului liber a pedalei de frinare si reglarea jocului intre saboti si tambur a mecanismului de frinare.

6.1. Sistemele de frinare cu antrenare prin lichid

1. Constructia generala a sistemului de frinare cu antrenare prin lichid, principiul de frinare. Destinatia partilor component a sistemului de antrenare cu lichid.

Destinatia sistemului de franare. Sistemul de franare serveste la:- reducerea vitezei automobilului pana la o valoare dorita sau chiar pana la oprirea lui;- imobilizarea automobilului in stationare, pe un drum orizontal sau in panta;- mentinerea constanta a vitezei automobilului in cazul coborarii unor pante lungi.

Eficacitatea sistemului de franare asigura punerea in valoare a perfor-mantelor de viteza ale automobilului.

In practica, eficienta franelor se apreciaza dupa distanta pe care se opreste un automobil avand o anumita viteza.

Sistemul de franare permite realizarea unor deceleratii maxime de 6-6.5 m/s2

pentru autoturisme si de 6 m/s2 pentru autocamioane si autobuze. Pentru a rezulta spatii de franare cat mai reduse este necesar ca toate rotile

automobilului sa fie prevazute cu frane (franare integrala). Efectul franarii este maxim cand rotile sunt franate pana la limita de blocare. Conditii impuse sistemului de franare. Un sistem de franare trebuie

îndeplineasca urmatoarele conditii:- sa asigure o franare sigura;- sa asigure imobilizarea automobilului in panta:- sa fie capabil de anumite deceleratii impuse:

Page 2: Sistemul de Franare a Automobilului

- franarea sa fie progresiva, fara socuri;- sa nu necesite din partea conducatorului un efort prea mare;- efortul aplicat la mecanismul de actionare al sistemului de franare sa fie proportional cu deceleratia, pentru a permite conducatorului sa obtina intensitatea dorita a franarii;- forta de franare sa actioneze în ambele sensuri de miscare ale automobilului;- franarea sa nu se faca decat la interventia conducatorului;- sa asigure evacuarea caldurii care ia nastere în timpul franari;- sa se regleze usor sau chiar în mod automat;- sa aiba o constructie simpla si usor de întretinut.

Clasificarea sistemelor de frânare. Sistemele de frânare, dupa rolul pe care-l an. se clasifică în:- sistemul principal de frânare,, întâlnit şi sub denumirea de frâna primi'

pala sau de serviciu, care Se utilizează la reducerea vitezei de deplasare sau la oprirea automobilului. Datorită acţionării, de obicei prin apăsarea unei pedale cu piciorul, se mai numeşte şi frâna de picior.

- sistemul staţionar de frânare sau frâna de staţionare care are rolul de a menţine automobilul imobilizat pe o pantă, în absenţa conducătorului, un timp nelimitat, sau suplineşte sistemul principal în cazul defectării acestuia. Datorita acţionăm manuale, se mai numeşte şi frâna de mână. Frâna de staţionare este întâlnită şi sub denumirea de „frână de parcare" sau „de ajutor”. Frana de staţionare trebuie să aibă un mecanism de acţionare propriu, independent de cel al franei principale. Deceleratia recomandată pentru frâna de stationare trebuie să fie egala cu cel puţin 30% din deceleraţia frânei principale. In general frâna de staţionare preia şi rolul frânei de siguranţă;

-sistemul suplimentar de frânare sau dispozitivul de încetinire care are rolul de a menţine constantă viteza automobilului, la coborârea unor pante lunţr iară utilizarea îndelungată a frânelor. Acest sistem de frânare se utilizează în cazul automobilelor cu mase mari sau destinate special să lucreze în regiuni de munte, contribuind la micşorarea uzurii frânei principale şi la sporirea securităţii circulaţiei.

Sistemul de frânare se compune din frânele propriu-zise şi mecanismul de acţionare a frânelor.

După locul unde este creat momentul de frânare (de dispunere a frânei propriu-zise), se deosebesc: frâne pe roţi şi frâne pe transmisie.

După forma piesei care se roteşte, frânele propriu-zise pot fi: cu tambur (radiate), cu disc (axiale) şi combinate.

După forma pieselor care produc frânarea, se deosebesc: frâne cu saboţi, frâne cu bandă şi frâne cu discuri.

După mecanismul de acţionare, frânele pot fi: cu acţionare directă, pentru frânare folosindu-se efortul conducătorului; cu servoacţionare, efortul con-ducătorului folosindu-se numai pentru comanda unui agent exterior care produce forţa necesară frânării; cu acţionare mixtă, pentru frânare folosindu-se atât forta conducătorului cât şi forţa dată de un servomecanism.

Page 3: Sistemul de Franare a Automobilului

Sistemul de franare este compus din pompa centrala de frana, servofrana si franele cu disc, pentru rotile anterioare, respectiv franele cu tambur, pentru rotile posteroare. In functie de puterea motorui, automobilul poate fi echipat cu frane cu disc si la rotile posterioare. Sistemul hidraulic de franare este compus din doua circuite, care functioneaza in diagonala. Adica un circuit actioneaza franele fata dreapta/spate stanga si celalalt actioneaza franele fata stanga/spate dreapta. Prin aceasta, in cazul defectari unui circuit de exemplu din cauza neetanseitatii, automobilul poate fi franat prin intermediul celui de-al doilea circuit de franare, nefiind afectata stabilitatea acestuia pe traiectoria de deplasare. Presiunea pentru ambele circuite de franare este creata in pompa centrala de frana tandem, prin intermediul pedalei de frana.

Rezervorul de lichid de frana, care este dispus in compartimentul motorului, deasupra pompei centrale de frana, alimenteaza intregul sistem de franare cu lichid de frana. Un nivel de lichid de frana prea scazut in rezervor este indicat la automobilele prin aprinderea unui bec de control in tabloul de bord. In orice caz, nivelul de umplere al rezervorului de lichid de frana ar trebui verificat in mod regulat.

Servofrana la modelele cu motoare pe benzina utilizeaza o parte din vacuumul creat de motor in colectorul de aspiratie. La actinarea pedalei de frana, forta de apasare este amplificata, prin intermediul unor supape. Deoarece la modelele cu motoare Diesel nu exista depresiune in colectorul de aspiratie, o pompa de vacuum montata in partea posterioara a chiulasei creeaza depresiunea necesara functionarii servofranei. Pompa de vacuum este antrenata de catre arborele cu came.

Franele anterioare cu disc sunt dotate cu etrieri mobili. In acest caz, pentru apasarea placutelor de frana pe disc este necesar un singur piston. La frana posterioara cu disc exista doi etrieri ficsi. Pentru apasarea placutelor de frana, in cazul etrierului fix, este nevoie de doua pistoane.

Frana de mana este actionata prin intermediul unor cabluri si actioneaza asupra rotilor posterioare. La modelele cu frane cu disc la puntea posterioara, sunt montate tambururi de frana suplimentare in discurile de frana pentru frana de mana. Acest lucru este necesar deoarece frana cu disc nu se dovedeste a fi o frana de stationare eficienta.

Placutele de la franele cu disc cat si sabotii de la franele posterioare cu tambur se regleaza automat, astfel incat reglarea franei rotilor posterioare devine necesara doar in cazul in care la reparatie s-a demontat sistemul de franare.

Page 4: Sistemul de Franare a Automobilului

Fig.1. Schema sistemului de frinare al automobilului GAZ-55A.

1 – Colectorul de admisie a motorului; 2 – supapa de intoarcere; 3 – pedala; 4 – cilidrul principal a frinei; 5 – piston; 6 – arcul de intoarcere; 7 – arcul supapei;

8 – supapa de ontoarcere; 9 – supapa; 10 – servofrina; 11 – filtru de aer; 12, 14 – cilindrele rotilor; 13 – frina rotii din fata; 15 – frina rotii din spate.

2. Cilindrul principal de frinare. Constructia, principiul de frinare, constructii a cilindrilor principali de frinare cu doua contururi, principiul de lucru.

Pompa centrala sau cilindrul hidraulic principal "constituie elementul de comandă al acţionării hidraulice. Construcţia ei depinde de numărul circuitelor de frânare, de tipul servomecanismului etc. In fig.2 se reprezintă construcţia pompei centrale folosite la acţionarea hidraulică a frânelor de la roţile din faţă ale autocamioanelor ROMAN.

Pompa centrală este formată de corpul 1 în care este prelucrat cilindrul pompei, pistonul 16, rezervorul compensator cu lichid 3 (demontabil) cu capacul 4, prevăzut cu orificiul de aerisire, supapa dublă, formată din supapa de refulare 12 şi supapa de reţinere 11. Pistonul 16 are o construcţie specială, având prevăzute nişte canale, care permit trecerea lichidului la revenire, şi două garnituri: garnitura principală sau de pompare 14 şi garnitura secundară de etanşare 17. Pistonul, la spate, este prevăzut cu şaiba de limitare 18 şi cu inelul de siguranţă 19. Pentru ca trecerea lichidului să nu fie blocată de garnitura 14, între acesta şi capul pistonului se montează şaiba 15 (care dezlipeşte garnitura de piston în timpul cursei de revenire). Garnitura pistonului şi supapa 11 au arcuri separate 6 şi 13, ambele şprijinindu-se pe discul găurit 7.

Page 5: Sistemul de Franare a Automobilului

Fig.2. Pompa centrala.

Legătura dintre cilindrul pompei şi rezervorul de compensare se realizează prin două orificii: 2 (compensator) şi 5 (de egalizare). Orificiul 2 alimentează pompa cu lichid din rezervor, la revenirea pistonului, şi permite evacuarea aerului din compartimentul pistonului. Orificiul 5 permite trecerea lichidului între cilindru şi rezervor, atunci când au loc dilatarea lichidului şi evacuarea aerului din pompa centrală. La acţionarea sistemului de frânare, pistonul 16 este deplasat spre dreapta, împingând lichidul. Arcul supapei 12 va ceda forţei exercitate de lichid şi va deschide supapa de refulare, iar lichidul va fi împins prin conducte. La încetarea efortului de frânare, dacă eliberarea pedalei se face lent, o dată cu deplasarea pistonului 16, sub acţiunea arcului 6, spaţiul din faţa pistonului se umple cu lichid reîntors prin conducte, ce deschide supapa de reţinere 11 (ca urmare a revenirii arcurilor de la saboţi). Dacă eliberarea pedalei se face brusc, deplasarea rapidă a pistonului spre stânga face ca în faţă să se formeze o depresiune. Ajutată de şaiba 15, garnitura 14 se dezlipeşte de piston, iar, prin canalele pistonului, lichidul trece din compartimentul pistonului şi umple spaţiul din faţa pistonului. Prin supapa 8, se face aerisirea pompei, iar prin reducţia 10, etanşată cu garnitura 9, legarea conductei de frână la corpul pompei.

In fig.3 este reprezentată o pompă centrală în tandem cu două pistoane, pistonul 2 deservind circuitul frânelor roţilor din fată, iar pistonul 5 circuitul franelor rotilor din spate. Cele doua pistoane se deplaseaza in cilindrul principal 1.

Page 6: Sistemul de Franare a Automobilului

Fig.3. Pompa centrala in tandem utilizata la actionarea cu dublu circuit. 1 – corp;2 - piston primar; 3 - resort pentru pistonul primar; 4 - racorduri circuit faţă;

5 - piston secundar; 6 - resort pentru pistonul secundar; 7 - racord circuit spate; 8 - supapă dubla (refulare şi reţinere); 9 - supapă de purjare; 10 - racorduri de

comunicare cu rezervorul de lichid frână; 11 - ştifturi.

6.2. Sistemele de frinare cu antrenare pneumatic

3. Compresorul: destinatia, constructia si principiul de frinare. Regulatoare de presiune si dispositive de descarcare a compresorului. Destinatia si principiul de frinare.

Compresorul. In general, la sistemele de frânare ale automobilelor se folosesc compresoare cu piston, cu o singură treaptă, mono sau bicilindrice.

In fig.4 este reprezentat compresorul monocilindric (cu capacitatea cilindrică de 213 cm3), utilizat la autocamioanele ROMAN. La coborârea pistonului 8, aerul este aspirat în cilindru, din atmosferă sau din galeria de aspiraţie a motorului, prin supapa de aspiraţie 2. La ridicarea pistonului, aerul este comprimat şi refulat, prin supapa 1 şi racordul D, catre rezervoarele de aer comprimat.

Page 7: Sistemul de Franare a Automobilului

Fig.4. Constructia compresorului monocilindric. D – racord de refulare, S – racord de aspiratie, 1 – supapa de presiune cu discuri, 2 – supapa de aspiratie cu discuri, 3 – suportul pompei, 4 – arbore cotit, 5 – inel de etansare radial, 6 – rulment, 7 – contragreutate, 8 – piston, 8 – biela, 10 – lagar de alunecare.

Regulatorul de presiune. Regulatorul de presiune are rolul de a menţine în sistemul de conducte al sistemului de frânare presiunea prescrisă pentru orice regim de turaţie al compresorului.

Regulatorul de presiune utilizat la autocamioanele ROMAN (fig.5) are incluse în construcţie un filtru de aer şi un racord pentru umplerea cu aer com-primat a pneurilor automobilului. Aerul debitat de compresor intră în regulator prin orificiul L. după care este trecut prin filtrul de aer 7 şi apoi trimis prin supapa de reţinere 2 şi racordul V spre rezervorul de aer comprimat.

Când presiunea aerului comprimat atinge valoarea de 7.3 bar, membrana 16 se ridică şi permite aerului să pătrundă prin duza 14 spre pistonul 12. Pistonul coboară şi deschide, supapa de suprapresiune 11, care descarcă în atmosfera aerul comprimat, prin racordul 10. Scăderea bruscă a presiunii din amontele supapei de reţinere 2 face ca aceasta să se închidă, împiedicând ieşirea în atmosferă a aerului comprimat din sistemul de frânare.

Dacă presiunea aerului comprimat din conducte scade sub valoarea prescrisă (6.2 bar la frânele cu două conducte şi 4.8 barda cele cu o conductă), presiunea de deasupra pistonului 12 scade, aerul iese prin duza de aerisire 13, iar membrana 16 închide duza 14. In acest caz, compresorul debitează aerul comprimat prin supapa de reţinere direct spre rezervoare.

Pentru umplerea cu aer eomprimat a pneurilor, se desface piuliţa-fluture 4 şi se montează un furtun adecvat. La desfacerea pîulitei se deschide în mod automat şi supapa de umplere din racord.

Page 8: Sistemul de Franare a Automobilului

Fig.5. Constructia regulatorului de presiune cu filtru. L – racordul de la compresor; V – racordul spre rezervoarele de aer comprimat; 1 – regulatorul de presiune; 2 – supapa de retinere; 3 – orificiu de trecere; 4 – piulita-fluture; 5 – distribuitor; 6 – intrarea I; 7 – filtru; 8 – arc de precomprimare; 9 – evacuarea; 10 – racord pentru evacuarea impuritatilor; 11 – supapa de suprapresiune; 12 – piston de deconectare; 13 – duza de aerisire, 14 – duza membranei; 15 – intrarea II; 16 – membrana; 17 – racord pentru dispozitivele de declansare.

6.3. Partea practica a lucrarii de laborator

Partea practica a lucrarii de laborator presupune reglarea jocului intre sabot si tambur. Reglarea e rational de efectuat la mecanismul de frinare pneumatic.

Reglarea jocului dintre saboti si tambur. Jocul dintre saboti si tambur se verifica si se regleaza, de obicei, cu ajutorul

unor came exentrice pe care se reazema sabotul. Se ridica automobilul de pe sol cu ajutorul unui cric, se scoate roata si prin fereastra de vizitare special prevazuta, cu ajutorul unui calibru, se masoara jocul dintre sabot si tambur. Jocul nu trebuie sa fie mai mare decit valorile indicate de fabrica constructoare (circa 0,25 mm); daca jocul este mai mare, se slabesc bolturile cu excentric, executindu-se reglarea necesara.

Bibliografie1) Gh. Fratila si altii, «Automobile.Cunoastere, intretinere si exploatare.»

Editura didactica si pedagogica, Bucuresti 2001, pag.455.2) www.wikipedia.org ;3) Н.Н. Вишняков, «Автомобиль», изд. Машиностроение, 1986 г, 299

стр.