mecanisme - sistem de suspensie-directie la autovehiculul mercedes-benz clasa-s

8/20/2019 Mecanisme - Sistem de Suspensie-Directie La Autovehiculul Mercedes-Benz Clasa-S

1/27

UNIVERSITAEA „TRANSILVANIA” – BRAŞOVFACULTATEA DE INGINERIE MECANICASPECIALIZARE AUTOVEHICULE RUTIERE

PROIECT MECANISME

Student: Pn!"#u N$%&'"eS(e%$"'$!"#e: AR – G#u(" ))*+

Anu' un$,e#-$t"#: ./)0 – ./)+


2/27

Universitatea Transilvania din BrasovFacultatea de Inginerie MecanicaDepartamentul Autovehicule rutiere

Student: Pînzaru Nicolae Sectia Autovehicule Rutiere

An II Grupa 1135

TEMA DE PROIECT

Se da mecanismul articulat de tip ……………DIRECTIE

e cere!

1 !ocumentarea asupra tipurilor de sisteme de suspensie"directie utilizate la autoturismulde tip

11 !ate tehnice :[de exemplu:Tipul autoturismului; Ecartamentul autoturismului; Ampatamentul autoturismului; Unghiul de pozitie al rotii directoare si al pivotului; etc]

1# $ursa elementului de antrenare al directiei si un%hiul ma&im de 'racare alrotii directoare(

13 Solutii constructive a mecanismelor de suspensie si de directie )punte *ata+detalii necesare,

# Reprezentarea la scara )*ormat A-, a mecanismului primit si de*inirea ca sistem multicorpcu numar minim de corpuri si modelul %eometric

3 Studiul cinematic !eterminarea *unctiilor cinematice necesare- Reprezentarea %ra*ica a *unctiilor cinematice

5 .ptimizarea cinematica a mecanismului )utilizarea so*t"urilor de optimizare /AP0 si/A20A,

Preci"ari!1 Pentru intarzieri mai mult de # saptamani in e*ectuarea unuia din punctele #+ 3+ -+ 5 tema de

proiect va *i schim'ata# In saptamana 1- se va *ace evaluarea proiectului valuarea cu o nota mai mica decat 5 )cinci,

atra%e re*acerea proiectului si amanarea prezentarii la e&amen3 In cazul schim'arii temei de proiect evaluarea se va *ace in sesiunea de restante din septem'rie

#ra$icul de des$asurare a activitatilor!

Sedinte ProiectPuncte

%&'%(')%&( &*'%(')%&( )+'%(')%&) &)'%,')%&( )-'%,')%&( &.'%*')%&( (&'%*')%&(

& /&

Predarea

proiectulu

i

Sustinerea

proiectului

)/)

(

,/(

*

!s" #$ % visa $ pentru pct& $; #' % visa ' pentru pct& ' si (; #( % visa ( pentru pct& ) si *

rasov #4##13

$oordonatori:Pro* 6niv !r In% Ion 7ISAAsist 6niv In% dith ianca !.R


3/27

Cu(#$n-:

1) Documentare asupra tipurilor de sisteme de suspensie/direcţie utilizate laautoturismele de tip Mercedes-Benz Clasa S ..…………….2

1.1 Date tehnice…………………………………………………..21.2 Analizarea mecanismului de suspensie al autoturismului Mercedes-Benz

Clasa S………………………………………1.! Analizarea mecanismului de direcţie al autoturismului Mercedes-Benz

Clasa S………………………………………"2) #oţiuni teoretice …………………………………………………….1$

2.1 %n&hiuri directoare ale roţii directoare 'i ale pi(otului .........1$2.2 e&ea Ac*ermann +condiţia (ir,rii &eometrice) ………...….12

!) eprezentarea la scar, a mecanismului de direcţie primit ………….1!

) Analizarea mecanismului de direcţie primit ......................................1.1 Modelul structural 'i analiza structural, a mecanismului de

direcţie primit .........................................................................................1.2 Modelul structural 'i analiza structural, ca sistem multicorp a

mecanismului de direcţie primit .............................................................1) 0eometria corpurilor la mecanismul de direcţie primit …………….1

.1 Determinarea punctelor de interes 'i ata'area sistemului de reerinţ, i 'i a sistemelor de reerinţ, mo3ile ……… ………………..1

.2 Scrierea coordonatelor &eneralizate ………………………...1"

) Determinarea uncţiilor cinematice …………………………………145) Scrierea unţiilor cinematice 'i a ecuaţiei de restricţie cinematic, ....22") ezol(area uncţiilor cinematice 'i alarea necunoscutelor ...............2!4) 6ptimizarea ………………………………………………………….1$) Bi3lio&raie …………………………………………………………


4/27

)1 D&%u2ent"#e "-u(#" t$(u#$' de -$-te2e de-u-(en-$e3d$#e% 4 $e ut$'$!"te '" "ut&tu#$-2e'e de t$(

Me#%ede-5Ben! C'"-" S

)6)6D"te te7n$%e:

7n prezent8 pe piaţa din om9nia8 eist, spre (9nzare doar dou, (ariante deautoturisme Merceds-Benz Clasa S 'i anume: S!$ 'i S$$8 sin&ura dierenţ, dintrecele dou, iind motorul8 dimensiunile eterioare 'i interioare iind identice. 7n

prim,(ara anului 2$$ sunt a'teptate 'i modelele S!$ 'i S$$ +(ariante cuampatamentul m,rit) precum 'i modelul S$$ Matic +(arianta cu tracţiune inte&ral,

permanent,).Datele tehnice urnizate de c,tre produc,tor pentru modelul S!$ sunt

urm,toarele: ;1<

M&t 8$ t#en de #u'"#e 9%ut$e de ,$te!e "ut&2"t t$( ;itez, maim, +*m/h): 2$misii dioid de car3on ;&/*m< minim/maim: 254-2"1Consum - +litri/1$$*m) ciclu mit: 11.5-11.4

F#>ne:

?ermanent monitorizate de sistemele ABS 'i S?2r9ne aţ,: Discuri (entilate

r9ne spate: Discuri (entilateS$-te2u' de d$#e%4$e:

De tip pinion-cremalier, ser(o-asistat electronic.Coloan, de ditrecţie re&la3il, pe =nalţime 'i prounzime8 cu deormare

pro&ramat, =n caz de accident.Diametru de 3raca@ +m) 11."

Su-(en-$e:ip suspensie aţ,:cu prindere =n puncte +anea 1.A 'i anea 1.B)

arcuri elicoidale8 amortizoare cu tu3 cu &az su3 presiune8 3ar, antiruliu.ip suspensie spate: semi-independent, arcuri elicoidale8 amortizoare cu tu3

cu &az su3 presiune8 3ar, antiruliu.


5/27

?"nte 8$ "n,e'&(e:Eante tip: ".$E F 15 !An(elope: 2!/ 15

M"- 8$ %"("%$t4$:Mas, proprie +*&): 1"5

?ort3a&a@ +litri): $ezer(or com3usti3il +litri): 4$

D$2en-$un$: Inte#$ 9221:7n,lţime deasupra capului: at, 417n,lţime deasupra capului: spate 455oc pentru picioare: aţ, !2$oc pentru picioare: spate !"Distanţ, scaun - portier,: aţ,

Distanţ, scaun - portier,: spate 1$oc pentru um,r: aţ, 4!oc pentru um,r: spate "5"

D$2en-$un$ e@te#$ 9221:un&ime: $5,ţime: 1"517n,lţime: 15!Ampatamentul: !$!

cartament aţ,: 1$cartament spate: 1$Consol,: aţ, ""Consol,: spate 115!. ;2


6/27

)6.6An"'$!"#e" 2e%"n$-2u'u$ de -u-(en-$e "'"ut&tu#$-2u'u$ Me#%ede-5Ben! C'"-" S

M&de'u' -t#u%tu#"' 8$ "n"'$!" -t#u%tu#"'6

A

BC

D

0

1

2

!

/

A: 1 G ! H 1 r H 2B: 1 G 2 H 1 r H 2C: 2 G H 1 r H 2D: ! G H 1 r H 2: G 1 H 1 r H 2: 2 G H 1 r H 20: G 1 H 1 r H 2

M H !+nc G 1) - ∑r i H !+ G1) G 1 H 1


7/27

M&de'u' -t#u%tu#"' 8$ "n"'$!" -t#u%tu#"' %" -$-te2 2u't$%(6

0

D

C B

A

2 1

!

#um,r de corpuri estricţii oc r 1 G 2 G A8 D 11 G ! B 22 G ! C 2

M H !+nc G 1) - ∑r i H !+! G 1) G H 1


8/27

)6*6An"'$!"#e" 2e%"n$-2u'u$ de d$#e%4$e "' "ut&tu#$-2u'u$Me#%ede-5Ben! C'"-" S

M&de'u' -t#u%tu#"' 8$ "n"'$!" -t#u%tu#"'6

A B

CD

0

1 2 ! ./

A: 1 G2 H 1 r H 2B: 2 G ! H 1 r H 2C: ! G 2 H 1 r H 2D: 1 G H 1 r H 2: 2 G H 1 r H 2: G H 1 r H 20: 1 G H 1 r H 2

M H !+nc G 1) - ∑r i H !+ G 1) G 1 H 1


9/27

M&de'u' -t#u%tu#"' 8$ "n"'$!" -t#u%tu#"' %" -$-te2 2u't$%(6

0

D

C

BA

1

2! .

#um,r de corpuri estricţii oc r i1 G 2 A 21 G ! 0 21 G D 2

2 G ! G 8 12 G G B8 C 1! G - - -

M H !+nc G 1) - ∑r i H !+ G 1) G " H 1.

.1 N&4$un$ teet$%e


10/27

.6)6Un7$u#$ de (&!$4$e "'e #&4$$ d$#e%t&"#e 8$ "'e ($,&tu'u$ 0

7n scopul asi&ur,rii unei 3une ţinute de drum a automo3ilului8 roţile dedirecţie se sta3ilizeaz,. ?rin sta3ilizarea roţilor de direcţie se =nţele&e capacitatea

acestora de a-'i menţine direcţia la mersul =n linie dreapt, 'i de a re(eni =n aceast, poziţie dup, ce au ost 3racate. 7n acest scop8 roţile de direcţie 'i pi(oţii uzetelor prezint, anumite un&hiuri =n raport cu planul lon&itudinal 'i trans(ersal aleautomo3ilului.

a puntea din aţ, se deose3esc urm,toarele un&hiuri:- un&hiul de =nclinare lon&itudinal, a

pi(otului +un&hiul de u&,) este β$.- un&hiul de =nclinare trans(ersal, a

pi(otului δ$.

- un&hiul de c,dere al roţii +=nclinaretrans(ersal, a uzetei) α$.- un&hiul de con(er&enţ, al roţii

+=nclinare lon&itudinal, a uzetei) γ $.

Un7$u' de %de#e -"u de %"#&-" "' #&4$$+i&. 2) reprezint, =nclinarea planului roţii aţ,

de planul lon&itudinal al automo3ilului. etul s,u8 sta3ilizator se maniest, prin

=mpiedicarea tendinţei roţilor de a oscila =n limita @ocului din rulmenţii 3utucului.Datorit, un&hiului de c,dere8 α$8componenta aial, I sinα$ a reacţiuniinormale I tinde s, =mpin&, 3utucul roţii spreinterior8 ceea ce ace s, dispar, @ocul dinrulmenţi8 'i descarc, piuliţele din cap,tuluzetei.

Un7$u' de %&n,e#en4 "' #&4$' /6 +i&. !) este ormat =n plan orizontal de planul roţii cu planul lon&itudinal al automo3ilului. M,rimea con(er&enţei se

eprim,8 de o3icei8 prin dierenţa distanţelor f 'i s dintre planele @antelor8 =n planorizontal8 m,surate =n aţa f 'i spatele s ale punţii. Con(er&enţa roţilor se pre(ede =nscopul mic'or,rii tndinţei de deschidere al acestora datorit, un&hiului de c,dere α$.


11/27

6 con(er&enţ, prea mare pro(oac, ouzur, accentuat, a pneurilor pe lancurileeterioare8 astel =nc9t se impune ca =ntimpul mersului rectiliniu roţile s, ai3,tendinţa s, ruleze paralel.

Un7$u' de n%'$n"#e '&n$tud$n"' " ($,&tu'u$ / +un&hiul de u&,8 i&. )8reprezint, =nclinarea aţ, de (ertical, a aei pi(otului +m,surat, =n plan

lon&itudinal)8 =n a'a el =nc9t prelun&irea aei sale =nt9lne'te calea de rulare =n punctul B8 situat =naintea punctului A de contact roat,-cale. M,rimea un&hiului deu&, poate i eprimat, 'i prin distanţa aHr t&β$ 8 care reprezint, lun&imea 3raţuluisu3 care acţioneaz, orţa lateral,.


12/27


13/27

McPherson strut

+ee ,igure -

/cPherson strut *ront suspension di**ers considera'l8 *rom une9ual len%th A"arm suspension/cPherson strut suspension is *ound most *re9uentl8 on compact and su'compact cars+ 'othdomestic and imported ith this t8pe o* suspension+ the shoc; a'sor'er+ strut and spindleare a com'ined unit+


14/27

2he shoc; a'sor'er is 'uilt into the strut outer casin% and+ e&cept *or the modi*ied /cPhersonstrut+ a coil sprin% sits on a seat


15/27

Rear suspensions+ in %eneral+ can 'e much simpler than *ront suspensions since all the8 haveto do is support the rear o* the vehicle and provide some sort o* suspension control >o


16/27

Po


17/27

.6.6Lee" A%e#2"nn 9%&nd$4$" ,$##$$ e&2et$%e1 +

Deplasarea automo3ilului pe o traiectorie cur3ilinie8 ,r, alunec,ri 'i patin,ri8impune ca toate roţile s, ruleze pe traiectorii concentrice =n @urul aceluia'i centrude (irare8 numit centru instantaneu al (ira@ului.

7n cazul unui automo3il cu patru roţi 'i punte directoare aţ,8 i&. 8 centrulinstantaneu al (ira@ului $ se &,se'te la intersecţia prelun&irii aei punţii spate cu

prelun&irea aelor roţilor directoare. ezult, c,8 pentru a eectua un (ira@ corect8este necesar ca un&hiurile de 3racare la cele dou, roţi s, ie dierite 'i anume N i ONe. Conorm i&urii 8 din triun&hiurile 6AD 'i 6BC se poate scrie:

BC

OC

ctgQe =

BC OC

ctgQ i =

sau prin sc,dere:

ct L

b

BC

OC

AD

ODctgQctgQ ie ==−=−

unde: G ampatamentul 3 G distanţa dintre aele pi(oţilor.


18/27

A

N

N i

N e

- e

- - i

$

3

)

B

BC

D

i&. /. Schema (ira@ului automo3ilului

Aceast, relaţie8 numit, 'i le&ea de (irare Ac*ermann8 sta3ile'te raportul care

tre3uie s, eiste =ntre cele dou, un&hiuri de 3racare =n condiţiile eecut,riicorecte a (ira@ului 'i menţinerii direcţiei =n cur3,.

A2("t"2entu' este distanţa dintre puntea aţ, 'i puntea spate a unuiautoturism8 distanţ, m,surat, perpendicular pe aele punţilor.

E%"#t"2entu' este distanţa dintre roţile aceleia'i punţi astel8 a(emecartamentul aţ, G distanţa dintre roţile punţii aţ, 'i ecartamentul spate G distanţadintre roţile punţii spate.

01 An"'$!"#e" 2e%"n$-2u'u$ de d$#e%4$e (#$2$t

06)6M&de'u' -t#u%tu#"' 8$ "n"'$!" -t#u%tu#"' " 2e%"n$-2u'u$ ded$#e%4$e (#$2$t6

A B

CD

0L

J E1

2

!

/

5

"


19/27

A: 2 G H 1 r H 2B: 2 G ! H 1 r H 2C: 1 G ! H 1 r H 2

D: 1 G H 1 r H 2: G H 1 r H 2: ! G 5 H 1 r H 20: 5 G " H 1 r H 2L: G H 1 r H 2J: G 1 H 1 r H 2E: " G 1 H 1 r H 2

M H !+nc G 1) - ∑r i H !+" G 1) G 2$ H 1

06.6M&de'u' -t#u%tu#"' 8$ "n"'$!" -t#u%tu#"' %" -$-te2 2u't$%( "2e%"n$-2u'u$ de d$#e%4$e (#$2$t6

EJ

L 0

D C

BA

1

2

!

/


20/27


21/27

E1

FF1

C1

P

P1D1

J1

F+1)J1 H - "$2 mm F+1)C1 H 11 mmP+1)J1 H $ P+1)C1 H $ mm

F+1)D1 H - 11 mm F+1)E1 H "$2 mmP+1)D1 H $ mm P+1)E1 H $

C(u' .:

F+2)E2 H $P+2)E2 H $

F+2)02 H - $ mmP+2)02 H - 22$ mm

C(u' *:F+!)J! H $P+!)J! H $

F+!)L! H $ mmP+!)L! H- 22$ mm

C(u' 0:

02

E2

F2

P2

L!

J!

P!

F!


22/27

F+)D H $P+)D H $

F+) H - mm

P+)

H - 24$ mm

F+)A H $P+)A H - 11$ mm

C(u' +:

F+)

C H $P+)C H $

F+) H mmP+) H -24$ mm

F+)B H $P+)B H- 11$ mm

AB H 2!$ mmL H 41 mm0 H 41 mm

+6.6S%#$e#e" %&d&n"te' ene#"'$!"te:

C(u' .: C(u' 0:Fo2 FoPo2 Poϕ2 ϕ

C(u' *: C(u' +:Fo! FoPo! Po

A.

D.

.

F.

P.

C/

B/

/

F/

P/


23/27

ϕ! ϕ

1 Re!&',"#e" =un%4$$' %$ne2"t$%e 8$ "='"#e" ne%un&-%ute'

?t ϕH -$8215441 rad / -1o rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $8!4!""151 rad/ -228$ ϕH -$8215441 rad/ -1$

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $ϕ!H -$8!22$52 rad/ -1"8$

?t ϕH - $815!24 rad/ -1$$ rezult,:


24/27

o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $8211 rad/ -18$ ϕH -$815!24 rad/ -1$$

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $ϕ!H -$8214"554412 rad/ -128$

?t ϕH - $8$"52522$ rad/ -$ rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $812""!" rad/ -582$ ϕH -$8$"52522$ rad/ -$

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $ϕ!H -$81$41$5 rad/ -82$

?t ϕH $ rad/ $$ rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $8$$1!4"25!" rad/ -$8!$ ϕH $ rad/ $$

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $ϕ!H $8$$1!4"25!" rad/ $8!$

?t ϕH $8$"52522$ rad/ $ rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H $81$41$5 rad/ 82$ ϕH $8$"52522$ rad/ $

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $

ϕ!H $812""!" rad/ 582$

?t ϕH $815!24 rad/ 1$$ rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H $8214"554412 rad/ 128$ ϕH $815!24 rad/ 1$$

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $

ϕ!H $8212 rad/ 18$


25/27

?t ϕH $8215441 rad / 1o rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H $8!22$5! rad/ 1"8$ ϕH $8215441 rad/ 1$

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $ϕ!H $8!4!""151 rad/ 228$

1 O(t$2$!"#e" 2e%"n$-2u'u$ de d$#e% 4$e (#$2$t

?entru optimizarea mecanismului de direcţie primit s-a optat pentrumodiicarea poziţiei cuplei QCR 'i rezol(area sistemului de uncţii cinematice8o3ser(9nd modiic,rile ap,rute.

Coordonatele ori&inale Coordonatele modiicateFC1 H 11 mm FC1 H 11 mmPC1 H $ mm PC1 H mm

F+)C H $ mm F+)C H $ mmP+)C H $ mm P+)C H mm


26/27

Se o3ser(, o modiicare a poziţiei cuplei CR 'i pe corpul 8 sistemul dereerinţ, ata'at corpului r,m9n9nd =n poziţia ori&inal,. Modiicarea poziţiei cupleiCR 'i p,strarea neschim3at, a potiţiilor celorlalte cuple mai implic, 'i modiicarealun&imii se&mentului QCBR de la mm la mm 'i QCR de la la mm.

?t ϕH -$8215441 rad / -1o rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $8$24!1 rad/ -2!8$"$ ϕH -$825!44""1 rad/ -185$

o!H - "$2 oH 11!85o!H $ oH $815ϕ!H -$8!$"4 rad/ -148$

?t ϕH - $815!24 rad/ -1$$ rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $824$545 rad/ -18"$ ϕH -$81"2!!4 rad/ -1$8$

o!H - "$2 oH 1181o!H $ oH $8$"ϕ!H -$8224"$514 rad/ -1!82$

?t ϕH - $8$"52522$ rad/ -$ rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $812542145! rad/ -58!$ ϕH -$8$412!42$ rad/ -82$

o!H - "$2 oH 118o!H $ oH $8$2ϕ!H -$8115524"! rad/ -8$

?t ϕH $ rad/ $$ rezult,:

o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H - $8$$1!4"25! rad/ -$8!$ ϕH $ rad/ $$

o!H - "$2 oH 11o!H $ oH $ϕ!H $8$$1!4"25! rad/ $8!$

?t ϕH $8$"52522$ rad/ $ rezult,:o2H "$2 oH - 11


27/27

o2H $ oH $ϕ2H $81111$"!2" rad/ 81$ ϕH $8$412!4$"5 rad/ 82$

o!H - "$2 oH 118!o!H $ oH $8$2ϕ!H $81!114111 rad/ 58$

?t ϕH $815!24 rad/ 1$$ rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H $822!5!!5 rad/ 1285$ ϕH $81"2!4" rad/ 1$8$

o!H - "$2 oH 1184o!H $ oH $8$5ϕ!H $82412!! rad/ 18!$

?t ϕH $8215441 rad / 1o rezult,:o2H "$2 oH - 11o2H $ oH $ϕ2H $8!!2$!211 rad/ 1481$ ϕH $825!444"511 rad/ 1$

o!H - "$2 oH 118!o!H $ oH $815ϕ!H $81!4!! rad/ 2!8"$

)/16B$'$&#"=$e:

;1< G QCasa auto Mercedes-BenzR G Bra'o(;2< G Jnternet: KKK.mercedes-3enz.ro;!< G Jnternet: KKK.speedcars.net;< G M. %ntaru '.a. G Calculul 'i construcţia automo3ilelorR 8editura Didactic, 'i?eda&o&ic, Bucure'ti G 14".;< G >asile C9mpian '.a. G Automo3ileR 8editura %ni(ersit,ţii ransil(aniaR

Bra'o( G 14".
http://www.mercedes-benz.ro/http://www.speedycars.net/http://www.mercedes-benz.ro/http://www.speedycars.net/

mecanisme - sistem de suspensie-directie la autovehiculul mercedes-benz clasa-s

Documents