Capitolul 3. Studiul soluţiilor constructive pentru puntea din faţă şi alegerea justificată a soluţiei pentru puntea

care se proiectează Puntea din faţă serveşte la preluarea forţelor care apar între drum şi roţile de direcţie ale automobilului, precum şi la preluarea momentelor reactive pe care le transmite cadrului sau caroseriei, asigurând în acelaşi timp posibilitatea schimbării direcţiei de mers.

Puntea din faţă trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - să fie suficient de rezistentă; - să asigure o bună stabilitate a roţilor de direcţie; - să asigure cinematica corectă la oscilaţiile automobilului datorită

deformărilor elastice ale suspensiei; - să aibă o uzură mică a părţilor componente; - să aibe o greutate cât mai mică pentru a reduce greutatea nesuspendată

a automobilului. După rolul pe care îl au punţile din faţă, acestea se pot clasifica în:

a) punţi de direcţie; b) punţi de direcţie şi motoare (punte combinată).

Puntea de direcţie este o punte din faţă, în general nemotoare, care

serveşte la schimbarea direcţiei de mers a automobilului. La automobilele organizate după soluţia “totul faţă”, puntea din faţă este o punte de direcţie şi punte motoare adică o punte combinată.

La autoturisme puntea din faţă nu se întâlneşte ca organ distinct, ea fiind compusă din mai multe braţe fixate de cadru sau caroserie, realizând o suspensie independentă pentru fiecare roată. O astfel de punte poartă denumirea de punte articulată sau fracţionată.

O conditie specifica impusa puntii din fata a autobuzelor este asigurarea unui unghi de bracare foarte mare pentru roti. O valoare maxima a unghiului de bracare de 600 a devenit uzuala, dar impune restrictii constructive severe.

3.1.1 Prezentarea a două soluţii constructive pentru puntea din faţă

Se prezintă doua soluţii constructive de punţi din faţă care sunt compatibile cu tipul de automobil care proiectează. La autobuze se folosesc atat punti rigide cu suspensie dependenta, cat si

punti fractionate cu suspensie independenta.

a) Puntea din fata rigida cu suspensie dependenta pneumatica cu doua

perne de aer, fabricata de ZF pentru autobuze este prezentata in figura 3.1.

Fig.3.1 . 1-fuzeta; 2-bare de reactie; 3-mecanism de franare cu disc ventilat; 4-levier de fuzeta;

5-grinda puntii.

1 2 3

4 5

b) Puntile fractionate cu suspensie independenta se folosesc tot mai des la

autobuze datorita avantajelor pe care le au. O solutie simpla si sigura

(numar redus de articulatii si toate cilindrice) este folosita pe autobuzul

urban IVECO cu podea semicoborata si este prezentata in figura 3.1.2.

Figura 3.1.2 Punte fata cu brat transversal oscilant (IVEC

3.1.2 Prezentarea amanuntita a solutiilor constructive pentru componentele

puntii si ale suspensiei din fata

a)Puntea din fata rigida cu suspensie dependenta pneumatica cu doua perne

de aer, fabricata de ZF pentru autobuze .

Grinda puntii este arcuita in jos mai mult fata de cea de la autocamioane (205

mm intre axa rotilor si fata superioara a grinzii) pentru a permite fie reducerea

nivelului podelei in cazul autobuzelor urbane, fie dispunerea structurii centrale

de rezistenta in cazul autobuzelor turistice. Barele de reactie laterale, cu

lungimea reglabila, sunt montate deasupra axei rotilor si articulate la un capat

de suportii portperne, iar la celalalt capat de baza caroseriei. Bratul triunghiular

central, alcatuit din doua bare cu lungime fixa, este montat sub axa rotilor si

este fixat de grinda puntii printr-un suport cu patru suruburi. Trapezul de

directie este dispus in spatele grinzii, iar levierul de comanda al fuzetei din

stanga este montat pe bratul inferior al fuzetei. Levierele trapezului de directie

au lungimi mari si sunt arcuite mult spre interior pentru a permite bracarea

rotilor cu unghiuri mari. Amortizoarele sunt montate in spatele pernelor de aer,

usor inclinat spre interior si spate. Puntea asigura un unghi maxim de bracare

de 55º care poate fi reglat cu suruburile limitatoare montate pe fuzete si

cantareste 625 kg.

b) Puntile fractionate cu suspensie independenta se folosesc tot mai des la

autobuze datorita avantajelor pe care le au. O solutie simpla si sigura (numar

redus de articulatii si toate cilindrice) este folosita pe autobuzul urban IVECO cu

podea semicoborata. Ea consta din doua brate oscilante forjate, dispuse

transversal si alaturat, cate unul pentru fiecare roata, articulate prin pivoti cu

fixare conica trasi in pumnul bratului. Lagarele dintre pivoti si fuzete sunt cu

rulmenti cu ace, iar forta verticala se transmite de la bratul superior al fuzetei la

pivot cu un rulment axial-radial cu role conice strans cu piulita elastica. Pentru

preluarea fortelor longitudinale pe fiecare brat este montat cu suruburi un

tirant forjat dispus inclinat pentru a permite bracarea rotii si articulat cilindric la

capat de baza caroseriei. Levierul fuzetei este montat prin suruburi de bratul

inferior al acesteia, transmisia directiei este de tipul cu levier central dispus

simetric, iar comanda bracarii se transmite da la levierul central la levierul de

fuzeta prin bielete cu lungime reglabila. Pe flansa fuzetei se monteaza suportul

etrierului. Pe butucul rotii se monteaza cu suruburi discul ventilat, iar

ansamblul se sprijina pe fusurile axului fuzetei pe rulmenti cu role conice de

diametre diferite. Lagarul se strange cu piulita elastica din capatul axului fuzetei

si se inchide cu un capac etans.

3.1.3 Prezentarea amanuntita a solutiei constructive pentru puntea si

suspensia care se proiecteaza

Deoarece automobilul proiectat are motorul amplasat in spate deci ,şi puntea

fata este nemotoare, soluţia ce se impune, pentru a nu complica prea mult

constructiv sistemul,este puntea din fata rigida cu suspensie dependenta

pneumatica cu doua perne de aer. Din acest considerent, toate elementele ce

vor fi alese trebuie să fie în concordanţă cu acesta.

Bratul triunghiular central, alcatuit din doua bare cu lungime fixa, este montat

sub axa rotilor si este fixat de grinda puntii printr-un suport cu patru suruburi.

Se folosesc rulmenti radial-axiali cu role conice (doi rulmenti pe roata montati

in “O”). Rulmentii pot avea diametre diferite (rulmentul interior cu diametrul

mai mare fata de cel exterior), sau diametre egale, pozitia centrului petei de

contact dintre roata si cale fiind corelata cu distanta dintre rulmenti si cu

incarcarea lor. Constructia mecanismului de franare modifica sistemul de

prindere al piesei mobile a mecanismului (tambur sau disc) pe butucul rotii.

In figura 3.1.3 se prezinta constructia clasica a lagarului si a butucului rotii din

fata cu urmatoarele caracteristici principale: rulmentul interior este mai mare

fata de cel exterior si este pozitionat pe fusul fuzetei cu un disc distantier care

compenseaza raza de racordare dintre fusul si corpul fuzetei si serveste drept

cale de rulare pentru simeringul de etansare; strangerea lagarului se face cu

piulita speciala (piulita sub forma de brida elastica care inglobeaza si elementul

de asigurare) de la capatul axului fuzetei; inchiderea si etansarea lagarului la

capat se face cu un capac fixat in butuc prin suruburi; corpul butucului are

umeri interiori pentru pozitionarea rulmentilor si o flansa spre exterior pentru

fixarea jentii (pe exterior) si a discului ventilat de frana (pe interior);

pozitionarea discului pe butuc se face cu suruburi cu cap ingropat, iar fixarea

prin prezoanele rotii; pe corpul fuzetei se monteaza cu suruburi discul suport al

etrierului fix.

Figura 3.1.3 Lagar si butuc de roata de constructie clasica (IVECO)

3.2 Calculul si proiectarea puntii

3.2.1 Predefinirea puntii din fata a automobilului