LUCRAREA nr.1COMPUNEREA SI ORGANIZAREA SISTEMELOR PE

AUTOBUZELE URBANE

1. Obiectivele luctarii: Studiul compunerii si a organizarii sistemelor pe autobuzele urbane, corelarea lor cu organizarea generala a autobuzului si cu cerintele specifice impuse autobuzelor urbane

2. Elemente necesare desfasurarii lucrarii: Autobuz urban Saviem SC 10 UO in stare de functionare; ruleta de 3 m.

3. Desfasurarea lucrarii: 3.1. Prezentarea autobuzului Saviem SC 10 UO Autobuzul Saviem SC 10 UO este un autobuz urban din clasa de

lungime 11 m, cu podea semicoborata pe toata lungimea salonului, cu doua usi de acces largi (prima in consola din fata cu montant central pentru rigidizarea caroseriei, a doua in zona ampatamentului deplasata spre puntea din spate), cu o capacitate de transport de 78 persoane (31 pe scaune si 47 in picioare pentru o suprafata repartizata unei persoane de 17 dm2), sau de 90 persoane (31 pe scaune si 59 in picioare pentru o suprafata repartizata unei personae de 15 dm2). Autobuzul este prezentat in figura 1, iar organizarea salonului in figura 2.

Fig.1. Autobuzul Saviem SC 10 UO

Fig.2. Organizarea salonului

Dimensiunile de gabarit ale autobuzului sunt: lungime 11,000 m; latime 2,500 m; inaltime 2,940 m.

Organizarea generala a autobuzului este realizata dupa “solutia clasica”, respectiv motorul dispus in partea din fata a autobuzului si tractiunea pe rotile puntii din spate. Pentru o obtine un nivel coborat al podelei pe toata lungimea salonului, “solutia clasica” de organizare generala aplicata pe autobuzul SC 10 are urmatoarele particularitati: ● motorul Diesel orizontal cu 6 cilindri in linie, capacitatea cilindrica de 7,251 dm3 si masa de 800 kg in ordine de mers, este dispus in consola din fata sub podeaua postului de conducere, cu urmatoarele consecinte:

- platforma postului de conducere este la un nivel mai ridicat ceea ce confera o buna vizibilitate si siguranta pentru conducatorul auto;

- legaturi scurte si sigure intre sistemele motorului si intre motor si postul de conducere;

- acces multumitor la motor si numai din exterior; - spatiu limitat pentru dispunerea motorului, ceea ce limiteaza

capacitatea cilindrica si impune separarea transmisiei (ambreiaj centrifugal bidisc uscat si SV planetar cu 4 trepte de viteza) de motor. ● transmisia formeaza un modul separat de motor, este dispusa in partea centrala a autobuzului sub podea, cu urmatoarele consecinte:

- fluxul de putere se transmite de la motor la transmisie printr-un cuplaj elastic montat pe volant si doi arbori cardanici cu palier intermediar;

- fluxul de putere de la transmisie la puntea motoare din spate se transmite printr-un arbore cardanic;

- o repartitie echilibrata a maselor pe punti. ● puntea motoare din spate este fractionata cu suspensie independenta, fiecare roata fiind ghidata de cate un brat longitudinal tras (este singurul autobuz urban simplu de mare capacitate cu punte spate motoare fractionata cu suspensie independenta), cu urmatoarele consetinte:

- mecanismele de putere sunt dispuse intr-un carter central montat pe baza caroseriei si cuprind o transmisie principala in doua trepte si un diferential simplu simetric cu 4 sateliti;

- arborii planetari au cate doua articulatii homocinetice cu tripode unghiular-axiale;

- pe arborele de intrare in carter este montat mecanismul cu tambur si saboti interiori al franei de siguranta.

3.2. Compunerea si organizarea transmisiei autobuzului SC 10 sunt prezentate in figura 3.

Fig.3. Compunerea si organizarea transmisiei

3.3. Compunerea si organizarea puntii si a suspensiei din fata sunt prezentate in figura 4.

Fig.4. Compunerea si organizarea puntii si a suspensiei din fata

Puntea din fata este rigida cu suspensie dependenta. Grinda puntii forjata este arcuita in jos pentru a reduce nivelul podelei salonului. Ghidarea puntii pe structura portanta se realizeaza atat prin cele doua arcuri lamelare cat si prin doua bare de reactie forjate longitudinale montate deasupra grinzii

puntii si a arcurilor. Reactiunea transversala este preluata atat de arcurile lamelare, cat si de barele de reactie datorita constructiei articulatiilor.

Suspensia este mixta deoarece foloseste atat arcuri lamelare cat si arcuri pneumatice tip burduf cu doua inele. S-a optat pentru aceasta solutie din doua motive:

- deoarece puntea din fata este mai incarcata datorita dispunerii motorului integral in consola din fata, iar in cazul defectarii pernelor de aer arcurile lamelare asigura o suspensie satisfacatoare pentru autobuzul descarcat;

- cele doua elemente elastice lucreaza in paralel si vor avea dimensiuni mai reduse indeosebi pe verticala.

Pentru a reduce nivelul podelei salonului arcurile sunt fixale sub grinda puntii. Amortizoarele hidraulice sunt montate in fata grinzii puntii intre suportul inferior al arcului si baza caroseriei, usor inclinat spre fata si practice nu depasesc nivelul podelei salonului. Suspensia nu are bara stabilizatoare deoarece fiecare perna de aer are cate o supapa de reglare a nivelului.

Articulatiile sunt rigide deci necesita gresare periodica si aucapacitate ridicata de preluare a fortelor transversale.

3.4. Compunerea si organizarea puntii si a suspensiei din spate sunt prezentate in figura 5.

a.

b. Fig.5.Compunerea si organizarea puntii si a suspensiei din spate:

a)vedere de sus; b)vedere laterala

Puntea din spate este motoare, fractionata, cu suspensie independenta integral pneumatica. Mecanismul de ghidare este de tipul brat longitudinal tras, mecanism care asigura pastrarea constanta a ecartamentului si a unghiului de cadere al rotii. Articulatia cilindrica a bratului pe baza caroseriei este rigida, cu rulmenti radiali-axiali cu role conice si are o latime mare pentru a prelua fortele laterale. Corpul bratului este inclinat spre interior pentru a-l pozitiona simetric fata de bucsa articulatiei.

Suspensia este pneumatica, cu patru perne de aer tip burduf cu doua inele, cate doua perne de aer in paralel pentru fiecare roata. In consetinta dimensiunile pernelor de aer sunt reduse si este posibila amplasarea lor intr-o pozitie aproape orizontala sub podeaua salonului. Rezervoarele de aer ale elementelor elastice pneumatice sunt dispuse transversal sub nivelul podelei si sunt integrate in structura de rezistenta a bazei caroseriei, servind si drept suport pentru articulatiile bratelor. Reactiunea verticala a rotii este transmisa pernelor de aer printr-un mecanism biela-manivela, cu manivela fixata de bucsa exterioara a articulatiei bratului si biela cu lungime reglabila (este posibila reglarea suspensiei) care transmite forta de apasare pernelor de aer

printr-o parghie cu brate egale (tip cantar). Amortizoarele hidraulice sunt articulate intre bratele trase ale puntii si baza caroseriei, sunt dispuse in plane longitudinale foarte aproape de roti pentru a afecta cat mai putin largimea salonului intre pasajele rotilor din spate si inclinat spre fata. Suspensia este prevazuta cu tampoane din cauciuc limitatoare de cursa, atat la comprimarea elementelor elastice, cat si la destinderea lor.

Puntea are roti simple, autobuzul SC 10 fiind singurul autobuz urban simplu de mare capacitate care adopta aceasta solutie, foarte avantajoasa deoarece reduce la jumatate latimea pasajelor rotilor din spate si in consecinta dubleaza largimea distantei dintre pasaje.

3.5. Compunerea si organizarea sistemului de directie sunt prezentate in figura 6.

Fig.6.Compunerea si organizarea sistemului de directie

Sistemul de directie este compatibilizat cu puntea din fata (punte rigida) si riguros corelat cu dispunerea motorului sub podeaua postului de conducere, proiectantul trebuind sa rezolve doua probleme: ● sub podeaua postului de conducere este un spatiu limitat pentru amplasarea mecanismului de actionare servoasistat hidraulic;

●● transmisia longitudinala a sistemului de directie nu poate fi amplasata lateral stanga pe sub postul de conducere asa cum se procedeaza la autobuzele uzuale si la autocamioane.

Rezolvarea acestor probleme s-a facut prin adoptarea urmatoarelor solutii constructive:

- mecanismul casetei de directie si cilindrul de lucru cu distribuitorul cu sertar sunt corpuri separate. Astfel caseta de directie cu melc globoidal si rola tripla are dimensiuni mai mici si poate fi montata sub podeaua postului de conducere;

- arborele levierului de comanda este foarte lung, iar levierul este montat in partea dreapta a planului longitudinal de simetrie al autobuzului;

- bara de directie longitudinala este montata in partea dreapta a planului longitudinal de simetrie, este fractionate in doua unitati conectate printr-un levier intermediar montat orizontal cu articulatia fixa dispusa in planul longitudinal;

- paralel cu prima unitate a barei longitudinale este montat cilinrul hidraulic cu distribuitorul sau cu sertar;

- trapezul de directie este de tipul cu levier central in forma de “L” dispus simetric care primeste comanda de la a doua unitate a barei longitudinale. Arborele sau este montat intr-un alezaj realizat in corpul grinzii puntii din fata. El transmite comanda bracarii rotilor prin doua bielete simetrice care permit si reglarea convergentei rotilor. Sistemul de directie al autobuzului este perfect simetric din punct de

vedere cinematic.

3.6. Compunerea si organizarea sistemului de franare Mecanismele de franare ale rotilor sunt cu tamburi si saboti interiori

tip simplex cu actionare pneumatica a sabotilor prin intermediul unei came. Instalatia pneumatica are urmatoarele circuite:

- circuitul de alimentare este format din: un compresor bicilindric actionat de motor cu capacitatea cilindrica de 330 cm3, debit de 645 l/min la 3000 rot/min la o presiune de 8 bar, cilindri raciti cu aer, chiulasa cu apa si ungere sub presiune da la motor: un epurator si o supapa de comanda Bendix care realizeaza si functia de regulator; supapa de protectie cu 4 cai; rezervoarele de aer comprimat;

- circuitul de franare pentru rotile din fata format din: robinetul de comanda actionat de pedala; rezervorul de aer comprimat al franelor din fata; cilindrii de actionare a camelor (camerele de franare) sabotilor din fata;

- circuitul franei pentru rotile din spate format din: robinetul de comanda actionat de pedala; rezervorul de aer comprimat al franelor din spate; supapa de descarcare rapida; corectorul fortei de franare comandat de presiunea aerului din pernele de aer ale rotilor din spate; cilindrii dubli de actionare a camelor sabotilor din spate;

- circuitul suspensiei din fata format din: supapele de reglare alimentate cu aer comprimat printr-un teu din rezervorul circuitelor suplimentare; rezervoarele pernelor de aer; pernele de aer ale suspensiei din fata;

- circuitul suspensiei din spate format din: supapa de reglare alimentata cu aer comprimat printr-un teu din rezervorul circuitelor suplimentare; rezervoarele pernelor de aer din spate integrate in structura de rezistenta a bazei caroseriei; pernele de aer ale suspensiei din spate;

- circuitele serviciilor suplimentare format din: rezervorul de aer comprimat al serviciilor suplimentare; actionarea pneumatica a usilor; actionarea pneumatica a claxonului; actionarea pneumatica a ventilatorului; actionarea pneumatica a stergatoarelor;

- circuitul franei de securitate format din: robineul de comanda al franei de securitate actionat de o maneta; rezervorul de aer comprimat al franei de securitate; corectorul de franare; supapa releu; cilindrii dubli de actionare a camelor sabotilor din spate;

- circuitul franei de parcare format din: robinetul de comanda al franei de parcare actionat de o maneta; rezervorul de aer comprimat al franei de parcare; cilindrul care actioneaza sabotii mecanismului de franare al franei de parcare;

- circuitul de purjare cuprinde robinetele de purjare montate pe rezervoarele de aer comprimat si actionate manual. Componentele cele mai voluminoase sunt rezervoarele de aer

comprimat. Amplasarea lor pe autobuzul SC 10 nu ridica probleme deosebite de spatiu deoarece podeaua semicoborata ofera suficiente posibilitati de amplasare. Volumul rezervoarelor este corelat cu consumul de aer comprimat al circuitului/circuitelor pe care de deservesc (volumul cel mai mare il are rezervorul circuitelor suplimentare, apoi urmeaaza cele doua rezervoare ale circuitelor franelor de serviciu). Rezervoarele pernelor de aer sunt montate in apropierea elementelor pneumatice pe care le deservesc.

Schema instalatiei pneumatice este prezentata in figura 7.

Fig.7. Schema instalatiei pneumatice

Observatie: O consecinta a solutiilor de organizare prezentate mai sus este ca masa proprie a autobuzului de 8865 kg este repartizata puntilor astfel: 5225 kg pe puntea din fata si 3640 kg pe puntea din spate. Pentru autobuzul incarcat cu sarcina nominala incarcarile puntilor sunt aproximativ egale, ceea ce a permis proiectantului sa foloseasca puntru puntea din spate roti simple (este singurul autobuz urban simplu de mare capacitate cu roti simple pe puntea motoare din spate), cu urmari extrem de favorabile pentru organizarea salonului. In plus incarcarea maxima a puntii din spate este sub valoarea maxima impusa de normele actuale.

3.7. Activitati efectuate de studenti ●Studentii vor urmari pe autobuz solutiile de organizare si

compunerea sistemelor prezentate mai sus. ●●Studentii vor masura pe autobuz urmatoarele dimensiuni:

- dimensiunile salonului si ale suprafetelor pentru pasagerii in picioare; - nivelul podelei si al treptelor de acces;

- largimea usilor; - nivelul postului de conducere fata de cel al salonului si fata de calea

de rulare; ●●●Studentii vor determina prin calcul urmatoarele:

- coeficientul de utilizare al suprafetei definit prin relatia:

unde: Sus este suprafata utila a salonului

Sa este umbra pe sol a autobuzului - incarcarea puntilor pentru autobuzul incarcat cu sarcina nominala,

considerand pentru pasagerii in picioare o repartitie de 8 persoane/m2 si masa unei persoane de 75 kg;

Se vor compara valorile obtinute cu cele corespunzatoare ale autobuzului Mercedes CITARO.

4. Intrebari de verificare 1. Care sunt particularitatile in privinta organizarii generale dupa “solutia clasica” pentru autobuzul SC 10? 2. Ce tip de punte si suspensie din fata se foloseste pe acest autobuz si de ce?3. Cum este corelat sistemul de directie cu organizarea generala adoptata pe autobuzul SC10? 4. Ce solutie constructiva s-a adoptat pentru puntea din spate si de ce? 5. Cum este corelata suspensia puntii din spate cu podeaua semicoborata a autobuzului? 6. Ce a permis proiectantului sa foloseasca roti simple pentru puntea motoare din spate? 7. Ce consecinte are folosirea rotilor simple pentru puntea motoare din spate asupra organizarii salonului autobuzului? 8. Care sunt circuitele instalatiei pneumatice folosite pe autobuzul SC 10? 9. Care sunt componentele principale ale circuitelor sistemului de franare? 10. Ce consecinte au organizarea generala a autobuzului si organizarea sistemelor lui principale asupra postului de conducere?