suspensie rigida cu 3 brate

7/29/2019 Suspensie Rigida Cu 3 Brate

1/20

Suspensie rigida cu 3 brate


2/20

ContentsSTUDIU DE CAZ ASUPRA SISTEMULUI DE SUSPENSIE RIGIDA CU 3 BRATE.......................3

BIBLIOGRAFIE................................................................................................................... 20


3/20

STUDIU DE CAZ ASUPRA SISTEMULUI DE SUSPENSIE RIGIDACU 3 BRATE

1.1 ROLUL SUSPENSIEI, CONDITII IMPUSE

La deplasarea autovehiculului, neregularitatile drumului produc oscilatii ale rotilor care setransmit puntilor. Suspensia autovehiculului realizeaza legatura elastica cu amortizare intre puntile

acestuia si cadru sau caroserie, miscorand sarcinile dinamice si amortizand vibratiile rezultate in urmaactiunii componentelor verticale ale fortelor de interactiune dintre roti si drum.

Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafata neregulata este limitata in primul

rand de calitatile suspensiei si in al doilea rand de puterea motorului. Confortabilitatea autovehiculului,este determinata in principal de suspensie.

Prin imrimarea caracterului dorit al oscilatiilor, suspensia alaturi de mecanismul de ghidare alpuntii, influenteaza maniabilitatea, manevrabilitatea si stabilitatea autovehiculului, elemente care

impreuna definesc tinuta de drum a autovehiculului.

Cinematica rotilor la trecerea peste denivelarile caii de rulare, si a masei suspendate fata de ceanesuspendata, la variatia sarcinilor in plan vertical, sunt determinate de tipul mecanismului de ghidare

a puntii. Caracterul acestor miscari este determinat de suspensia autovehiculului, prin elementele saleelastice si de amortizare. Pentru asigurarea unui cinfort corespunzator, parametrii suspensiei trebuie sa

fie alesi astfel incat sa tina seama de anumite conditii stabilite la teoria suspensiei, si anume :

- Amplitudinea masei suspendate se reduce cu atat mai mult cu cat raportul dintre masasuspendata/masa nesusoendata este mai mare, aceasta evidentiind avantajul puntilor articulate fata de

cele rigide si generalizarea primelor la automobile cu confort sporit.- Pulsatia oscilatiilor proprii ale sistemului este cu atat mai mica cu cat rigiditatea elementului

elastic e mai mica, adica arcul este mai elastic. Micsorarea rigiditatii arcurilor este limitata de cresterea

sagetii statice nominale. Rigiditatea suspensiei se alege in limitele de toleranta ale organismului uman,cand acesta sufera o miscare periodica verticala.

- Rigiditatea suspensiei puntii fata este mai mica decat cea a puntii din spate. In timpulmersului, automobilul abordeaza obstacolele prin rotile din fata mai intai, iar dupa un timp de puntea

spate. In acest caz cu toata intarzierea atacului puntii spate, rotile din spate ajung din urma in miscare

verticala rotile din fata, deoarece perioada lor de oscilatie e mai scurta si se anuleaza oscilatiile degalop.

- Pentru mentinerea neschimbata a caracteristicilor suspensiei cand masa suspendata semodifica (repartitia maselor ramane neschimbata), rigiditatea arcurilor trebuie sa se modifice in aceeasi

proportie cu masa suspendata. Aceasta conditie explica interesul pentru suspensii cu rigiditate

proportionala cu sarcina.

- pentru asigurarea confortabilitaii, amortizarea oscilatiilor trebuie sa varieze in prima perioadaintre 92 si 98% din energia transmisa partii suspendate, corespunzator unor valori ale raportului dintre

primele doua amplitudini de 3,7 ... 22,4. La amortizari mai mari, cresc sarcinile dinamice transmise

partii suspendate prin amortizor, iar amortizari mai mici pot duce la balansarea caroseriei si a rotilor la

deplasarea pe cai cu neregularitati repetate. Confortabilitatea maxima se poate obtine combinand arcuricu rigiditate proportionala cu sarcina cu amortizoare cu caracteristici neliniare.

Dupa tipul elementului elastic suspensiile pot fi: cu elemente metalice (arcuri foi, arcuri

elicoidale, bare de torsiune), cu elemete nemetalice (arcuri din cauciuc, arcuri pneumatice si

hidropneumatice) si mixte.Dupa tipul caracteristicii elemetelor elastice, suspensiile pot fi cu caracteristica liniara,

carcteristica neliniara, caracteristica progresiva si caracteristica in trepte.

Elementele elastice, indiferent de tipul sau caracteristica lor, pot forma functie de tipul de tipul

mecanismului de ghidare al rotilor, suspensii dependente sau independente . Optiunea pentru o puntesau alta se face face in functie de destinatia autovehiculului, prin aprecierea cerintelor de confort,


4/20

maniabilitate, stabilitate si costuri.

roti si drum.

1.2 DESCRIEREA SISTEMULUI DE SUSPENSIE RIGIDA CU 3BRATE

Suspensia rigida cu 3 brate are in componeta sa :- osia puntii

- cele 3 brate de sustinere- arcuri (elicoidale sau foi)

- amortizoare

Suspensia rigida cu 3 brate permite o singura miscare a rotilor si anume pe un sector de cerc curaza egala cu lungimea data de rezultanta bratelor suspensiei.

Mecanismul de gidare al puntilor rigide trebuie sa anuleze translatilepe X si Y si trebuie saanuleze 2 rotatii dupa X si Z. Anularea se face prin preluarea fortelor in timpul deplasarii.

La acest tip de suspensie nu se modifica ecartamentul in timpul trecerii peste denivelari sau

gropi, datorita faptului ca sunt anulate unele miscari ale rotii.

Clasificarea mecanismelor de ghidare se face:-Cea mai simpla modalitate se realizeza cu ajutorul arcurilor in foi sau a arcurilor elicoidale. Au

doua roluri:

-Rol de arc

-Rol de mechanism de ghidare

Fortele pe X inseamna forte de comprimare sau de tractiune in arcuri. Fortele laterale conduc inspecial la o solicitare de incovoiere. Momentul pe Y poate fi determinat de fortele de tractiune sau de

franare si un moment de rasucire a puntii.

Daca puntea actioneza asupra rotii cu un moment de franare sau de traction asupra rotii atunci (coeficientul corespunzator actiunii si reactiunii ) roata actioneza asupra puntii cu un moment egal dar

de sens contrar.

1.2.1 Exemple de suspensii rigide cu 3 brate

FIG. 1.2.1.b,c,d. Suspensie rigida cu trei brate


5/20

FIG. 1.2.2. Punte nedirectoare nemotoare

(realizat ca o grind cu perei subiri, din tabl ambutisat i sudat)

a.

FIG. 1.2.3. Puntea si suspensia din spate a autovehiculului Dacia 1300 (sectiune).

a -sectiune prin roata din spate;

b vedere genera;


6/20

c vedere de jos a tijei de actionare a colectorului de presiune la frana din spate;

d puntea;1 arcul din spate;

2 amortizorul;

3 bratul lateral;4 bratul central lateral;

5 talerul metallic de asezare a arcului;

6 bara stabolizatoare din spate;7 cablul franei din spate;

8 pneu;9 janta rotii;

10 axul fuzetei din spate;12 tambur frana;

13 axa spate;

14 corector de presiune frana spate;15 tija de actionare a corectorului de presiune;

1.3 GEOMETRIA DIRECTIEI SI POSIBILITATI DE REGLARE

1.3.1 Unghiurile rotilor

a)Unghiul de cadere

Unghiul de cdere al roilor este unghiul,msurat n grade, dintre liniamedian a rotii i perpendicular pe sol, atunci cnd se privetevehiculul din fata (fig. a1).

Fig.a1


7/20

Dac partea superioar a rotii este aplecata ctre exterirorulvehicului, unghiul de cdere este POZITIV (fig. a2).

Fig. a2

Dac partea superioar a rotii este aplecatactre interiorulvehiculului, unghiul de cdere este NEGATIV (fig. a3).

Fig. a3


8/20

b)Unghiul de convergenta

Convergenta roilor este unghiul format de linia median avehiculului (lina ce trece longitudinal prin centrul acestuia) i liniamedian a roilor atunci cnd privim vehiculul de sus (fig. b1).

Fig. b1

Atunci cnd extensia linilor centrale ale roilor tind s sentlneasc n fata vehiculului, atunci spunem c avem convergentapozitiv (fig b2); dac acestea tind s se uneasc n spatelevehiculului, atunci spunem c avem convergenta negativ (fig. b3)

Fig. b2 fig. b3


9/20

1.3.2 Unghiurile pivotului

a)Unghiul de inclinare al pivotului

nclinaia pivotului este unghiul, msurat n grade, format intre

linia median a pivotului i perpendicular pe sol, privind vehiculul dinfata (fig. a1)

Fig. a1

Unghiul de cdere a fost inventat pentru a reducedeviaiapivotului, resprezentata de distanta B dintre proiecia axei pivotuluipe sol i punctul de contact al rotii dar s-a observat c o mrire aacestui unghi creaz efecte negativ, n special cnd se folosesc rotilecu cauciucuri fr camera/tubeless.

Astfel, s-a simit nevoia reducerii unghiului de cdere foartemult, aproape de valoarea zero; lucru necesar i pentru a obine ouzur uniform a cauciucurilor. Problema a fost rezolvat prin

inclinarea pivotului ctre partea de jos arotii (fig.a2).


10/20

Fig.a2

b)Unghiul de fuga

Unghiul de fuga este unghiul, msurat n grade, format ntre axapivotului i perpendicular pe sol, privind vehiculul din lateral (fig. b1)

1. Inclinarea pivotului

2. Axa verticala

3. Axa pivotului

4. Pct de contact dintre axapivotului

si suprafata de rulare

5. Pct de contact cu solul

Fig. b1

1.4 TIPURI DE MECANSIME DE GHIDARE

Dispozitivele de ghidare transmit componentele verticale aleforelor dintre roi i drum, i momentele acestor fore la caroserie,determinnd i caracterul deplasrii roilor in raport cu caroseriaautomobilului i in raport cu


11/20

drumul.

Forele verticale Z i momentele Mx se transmit la caroserie prinintermediul elementului elastic al suspensiei .

Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilaiile care iaunatere evitnd apariia fenomenului de rezonan.

a)Mecanisme de ghidare a rotilor dependente

Fig.a1

Schem de ghidare a unei puni rigide cu mecanism cu trei braede control al poziiei: dou brae longitudinale i un bra transversal(bra Panhard)


12/20

Fig a2

Schem de ghidare a unei puni rigide cu mecanism cu trei braede control al poziiei: dou brae longitudinale inferioare i un bralongitudinal bifurcat (triunghiular) superior.

Fig. a3

Schem de ghidare a unei puni rigide cu mecanism cu patrubrae de control al poziiei:dou brae longitudinale inferioare i doubrae diagonale superioare


13/20

Fig. a4Schema de ghidare a unei puni rigide cu mecanism cu cinci

brae de control al poziiei: dou brae longitudinale inferioare, doubrae longitudinale superioare i un bra transversal (bra Panhard)

b)Mecanisme de ghidare a rotilor semidependente

Fig. b1

Mecanism de ghidare cu grind torsionabil (puntesemirigid, roi semidependente Mazda)


14/20

Mecanism de ghidare cu grinda torsionabila si bara Panhard

c) Mecanisme de ghidare cu roti independente

Schema mecanismului cu brat transversal


15/20

Fig. c1

Suspensie MacPherson cu brat de oscilare transversal si culisa

oscilanta

Principalele avantaje ale suspensiei McPherson sunt simplitatea ei sidimensiunile compacte . Cu roti independente, ea permite un controlmai precis al miscarilor rotii , absoarbe socurile si vibratiile si cresteconfortul.

Cnd ntlneste un obstacol (capace de canalizare, linii de tramvai,suprafete denivelate etc.) roata absoarbe socul si n acelasi timp

mentine stabilitatea maxima pe directie, n liniile dreapta sau ncurba.

Ea mbunatateste redresarea masinii dupa manevre bruste dedirectie si sporeste echilibrul general.

Schema mecanismului de ghidare cu brae transversale inegale cuaxe de balansare paralele.


16/20

Fig. c2

Suspensie cu brate transversale inegale suprapuse cu axe debalansare paralele


17/20

Fig. c3

Suspensie Multi-link

Acest tip de suspensie este foarte greu de definit deoarece acestaeste de mai multe feluir si anume are mai mult de trei brate. Acesteconcepte diferite au unghiuri si conceptii foarte diferite de exemplu laBMW suspensia multi-link are forma literei Z si ofera un feeling foarteaccentuat iar dimensuni sunt relativ mici.

Un alt tip este cel folosit de catre Honda Accord care este in mare osuspensie cu patru brate care are in plus si un al cincilea brat.Sistemul Quadralink al celor de la Audi are patru brate si chair dacaseamana cu o suspensie cu dublu brat aceasta elimina vibratiiletransmise coloanei de directie.

In comparatie este foarte dificil sa spunem ca suspensia multi-linkofera o manevrabilitate superioara celei cu dublu brat insa

majoritatea masinilor supersport folosesc aceasta ultima solutie. DoarPorsche 993, 996, Nissan Skyline GT-R folosesc suspensia multi-link.


18/20

1.4.1 Avantaje si dezavantaje ale sitemului de suspensie rigida cu 3 brate

Avantaje:

- Capacitate mare de incarcare la un gabarit redus- Performante bune in off-road (daca este punte motoare)

- Simplitatea constructiei

- Fiabilitatea

Dezvantaje:- Confort redus

- Nu se pot regla unghiurile rotii (cadere, convergenta, fuga)

1.4.2 Intrebuintarea sistemului de suspensie rigida cu 3 brate

Sistemul de suspensie rigida cu 3 brate este intebuintat la autovehiculele de teren,

autoturisme personale de constructii mai vechi sau la autoturisme personale low cost din zilele noastre.

(Dacia 1300, Chevrolet Spark).

1.5 ANALIZA CINEMATICA A MECANISMULUI DE GHIDAREALES

FIG. 1. Comportamentul suspensiei la trecerea peste denivelari

1.5.1 Comportamentul la sltare

Din cele 6 grade de libertate posibile, acestei punti i se permit doar 2 grade de libertate si anume:

rotirea dupa axa X ruliu

transalatia dupa axa Z saltare

La saltare, ecartamentul punii nu se micsoreaz, ceea ce este bine pentru ca se mentine

stabilitatea autoturismului, dar se modifica unghiul de cdere, ceea ce conduce la pierderea aderenei si


19/20

la ncrcarea inegala a roiilor.

1.5.2 Comportamentul la ruliu

La aceasta punte rigid cu 3 brae, la trecerea peste denivelri, caroseria autorismului se nclin

dup punte i exist posibilitatea rsturnrii.

1.6 POSIBILITI DE REGLARE A GEOMETRIEI DIRECIEI(ROAT I PIVOT)

Unghiul de convergen se regleaz, schimbnd lungimea bieletelor de direcie. Se slbescuruburile de prindere a captului bieletei de direcie, din stnga i din dreapta, apoi se rotete urubul

dereglaj, pentru a aduce unghiul de convergen. La aceast reglare, lungimile bieletelelor din stnga i

din dreapta, trebuie s fie egale.Unghiul de convergen spate nu este reglabil la unele modele. Dac unghiul de convergen

spate se abate de la valoarea specificat, ansamblul punii spate i axul roii trebuie verificate pentru

defeciuni. Se repar sau se nlocuiete componenta defect.Unghiurile de cdere i de fug fa nu sunt reglabile, daca valorile se abat de la cele

specificate, se localizeaz i se nlocuiesc sau se repar componentele suspensiei uzate, defecte, slbitesau ndoite.


20/20

BIBLIOGRAFIE

1.Untaru M.,Calculul si constructia automobilelor,E.D.P., Bucuresti

2.Fratila G.,Sisteme de franare ale autovehiculelor,E.T.B., Bucuresti

3. http://www.autoshop101.com/forms/brake04.pdf

4.http://www.brembo.com

5.http://auto-tehnica.ro/blog/

http://auto-tehnica.ro
http://www.autoshop101.com/forms/brake04.pdfhttp://www.brembo.com/http://auto-tehnica.ro/blog/http://auto-tehnica.ro/http://www.autoshop101.com/forms/brake04.pdfhttp://www.brembo.com/http://auto-tehnica.ro/blog/http://auto-tehnica.ro/

suspensie rigida cu 3 brate

Documents