Bazele Ingineriei Autovehiculelor - Acasafranciscpopescu.weebly.com/uploads/2/0/4/5/20453993/suport_curs... · Suportcurs “Bazele Ingineriei Autovehiculelor”, , an I-ARan I-AR

Suport curs “Bazele Ingineriei Autovehiculelor”, an I-AR Şl.dr.ing. Francisc Popescu

Bazele Ingineriei Autovehiculelor

Suport Curs pt. Anul I‐AR

Suport curs “Bazele Ingineriei Autovehiculelor”, an I-AR Şl.dr.ing. Francisc PopescuSuport curs “Bazele Ingineriei Autovehiculelor”, an I-AR Şl.dr.ing. Francisc Popescu

NOŢIUNI ELEMENTAREVEHICUL – Mijloc de transport, cu sau fără autopropulsie, destinat deplasării pe o cale decomunicaţie terestră, subterană, acvatică, aeriană, cosmică.

AUTOVEHICUL – Vehicul autopropulsat suspendat pe roţi, şenile, tălpi de alunecare sau pernă de aer, care serveşte latransportul pasagerilor şi/sau bunurilor, la tractarea de remorci, semiremorci şi utilaje, precum şi la efectuarea unor lucrărispeciale (în agricultură, construcţii, amenajări de terenuri etc.).

AUTOMOBIL – Vehicul rutier carosat şi suspendat elastic pe cel puţin trei roţi, care se deplasează prin mijloace depropulsie proprii pe o cale rutieră sau chiar pe teren neamenajat; este destinat transportului, direct sau prin tractare, alpersoanelor şi/sau bunurilor, sau efectuării unor servicii speciale.

AUTOTURISM – Autovehicul având cel mult nouă locuri, inclusiv cel al conducătorului, destinat transportului de persoaneşi/sau eventual de bunuri; poate tracta o remorcă.

AUTOBUZ – Autovehicul având mai mult de nouă locuri pe scaune, inclusiv cel al conducătorului, şi care prin construcţie şiamenajare este destinat transportului de persoane şi, eventual, bagaje.

AUTOCAMION – Autovehicul utilitar destinat transportului de bunuri pe o platformă, cu sau fără obloane şi care poate fiacoperită cu o prelată sau într-o caroserie închisă.

TRACTOR – Autovehicul care dezvoltă forţă de tracţiune mare la un dispozitiv de remorcare(cârlig, bară de remorcare, şa etc.), folosit la tractarea sau la purtarea unor utilaje şi maşini agricole, la tractarea remorcilorsau semiremorcilor, precum şi la remorcarea şi acţionarea unor utilaje folosite în silvicultură, în construcţii etc.

TREN RUTIER – Ansamblu rutier format dintr-un vehicul tractor şi una sau mai multe remorcisau semiremorci.



STRUCTURA AUTOVEHICULULUI RUTIER

• grupul moto – propulsor; motorul / stocarea energiei (rezervor pt. combust. convenţional,butelii pt. combust. gazoşi, baterii de acumulatoare, celule fotovoltaice) / transmisia –transmite mişcarea de la motor la sistemul de rulare / sistemul de rulare – asigură contactul cusolul

• cadrul – structură de rezistenţă pe care sunt dispuse celelalte sisteme ale unui autovehicul;• caroseria – organ purtător şi protector al încărcăturii utile; comportamentului aerodinamic al

autovehiculului; la autoturismele actuale, cadrul şi caroseria constituie un singur corp;• suspensia – asigură confortul pasagerilor la deplasarea pe drumuri denivelate şi• contribuie la controlul comportării autovehiculului în deplasare;• sistemul de direcţie;• sistemul de frânare ;• sistemul de iluminare şi semnalizare;• organele de lucru – dispozitive şi utilaje îmbarcate, tractate sau împinse de autovehicul• destinate efectuării unor lucrări speciale;• sistemele de siguranţă activă şi pasivă – sisteme de control automat al motorului,

transmisiei, sistemului de frânare, suspensiei, airbag-uri, centuri de siguranţă, etc





Motorul / Generalitati

Rol: punere in miscare a vehiculului prin transformarea energie termice (chimic) in energie mecanica

Sursa: Wikimedia Commons

1.bujie (în cazul unui motor diesel locul bujieieste luat de injector)2.arbore cu came3.supapa de admisie4.galerie de admisie5.chiulasă6.blocul motor7.arbore cotit8.bielă9.piston10.bolț11.segmenți12.galerie de evacuare13.supapa de evacuare14.arbore cu came


Clasificarea motoarelor după procesul de ardere

•motoare cu ardere la volum constant al căror ciclu este denumit şi ciclu Otto, sau Beau deRochas;•motoare cu ardere la presiune constantă ciclul teoretic fiind ciclul Diesel, el referindu‐se lamotoarele diesel lente;•motoarele cu ardere mixtă. Ciclul de referinţă cu introducerea căldurii la volum şi presiuneconstante, poartă denumirea de ciclu Sabathé, Trinkler sau Seilinger, şi se referă la motoarelediesel rapide.

Clasificarea motoarelor după procesul de aprindere a amestecului carburant

•motorul cu aprindere prin scânteie. Aprinderea combustibilului uşor volatil (benzină) se face dela o sursă exterioară, în mod provocat, cu ajutorul unei scântei electrice sau a a unui firincandescent;•motorul cu aprindere prin comprimare. Aprinderea este provocată de temperatura ridicată aamestecului din cilindru, rezultată prin comprimare

Clasificarea motoarelor după procesul ciclic•motorul in patru timpi (admisie‐comprimare/ardere‐destindere‐evacuare);•motorul in doi timpi (s‐au păstrat timpi principali de comprimare şi destindere, lipsind timpi deaspiraţie şi evacuare, ca timpi independenţi. Aceste două procese, de aspiraţie şi evacuare suntînlocuite, la sfârşitul cursei de destindere şi începutul cursei de comprimare, realizate prindiferite sisteme constructive).


Clasificarea motoarelor după orientarea în spaţiu a cilindrilor•motorul vertical care are unul sau mai multe rânduri de verticale de cilindrii, deasupra arboreluimotor;•motorul orizontal, care are unul sau mai multe rânduri orizontale de cilindrii pe o singura parte aarborelui motor;•motorul în linie cu un singur rând de cilindrii cu axe paralele situaţi în acelaşi plan, vertical, înclinatsau orizontal;•motorul în V care are două rânduri de cilindrii cu axele situate în două planuri care formează întreele un unghi (în general 45º sau 90º)•motorul în W cu axele cilindrilor dispuse în trei plane care formează între ele unghiuri egale;•motorul cu cilindrii opuşi, numit boxer şi care are axele cilindrilor situate în două plane orizontalecare formează între ele 180º.



Cicluri de functionare / Generalitati

Nikolaus August Otto (14 iunie 1832 – 28 ianuarie 1891) afost inventatorul german al motorului cu ardere internă,primul la care arderea combustibilului se realiza într‐uncilindru cu piston. În 1872, Gottlieb Daimler şi WilhelmMaybach s‐au alăturat lui Otto şi, împreună, au dezvoltatideea unui ciclu în 4 timpi, descris prima oară de N.A. Ottoîn 1876. Patentul obţinut atunci de Otto a fost invalidat în1886 când s‐a descoperit că ciclul a fost deja descoperit deun alt inventator, Alphonse Beau de Rochas, principiileciclului în patru timpi fiind descrise de acesta, anterioranului 1876, într‐o revistă.

Ciclul OTTO (ardere la volum constant)

Adiabata (1‐2) – izocora (2‐3) – adiabata (3‐4) – izocora (4‐1)

În iulie 1878, tânărul de 19 ani, Rudolf Diesel asista lacursul de termotehnică al reputatului profesor Carl vonLinde. Von Linde vorbea despre randamentul maşinilor cuabur, subliniind faptul că acestea nu depăşesc unrandament de 10%, practic că 90 % din căldura produsăprin arderea cărbunelui este risipită. Tânărul Diesel anotat atunci, pe marginea caietului de notiţe, „Studiazăposibilitatea dezvoltării prin izotermă”. Aceste cuvintesunt sămânţa care a germinat într‐una dintre cele maiimportante invenţii: motorul diesel.

Ciclul DIESEL (ardere la presiune constanta)

Faţă de motorul cu ardere la volum constant, motorul cu ardere la presiuneconstantă prezintă câteva deosebiri:-motorul nu are instalaţie de aprindere, fiecare cilindru este prevăzut cu injectorpropriu;-Combustibilul şi aerul necesar arderii se introduc în faze diferite în cilindru;-Arderea este iniţiată de autoaprindea combustibilului, provocată de temperaturaridicată realizată prin comprimarea aerului


Mecanismul motor / Generalitati

Sursa: Wikimedia Commons

1.arbore cotit2.bielă3.piston4.supapă5.roți de antrenare arboricu came6.arbore cu came7.tacheți


1 – motor; 2 – ambreiaj; 3 – cutia de viteze; 4 – articulații cardanice; 5 – arbore longitudinal intermediar; 6 – arbore longitudinal principal; 7 – transmisie principala;8 – diferențial; 9 – roti motoare; 10 – arbori planetari; 11 – carter punte motoare

Transmisia automobiluluiAmbreiajul




http://www.youtube.com/watch?v=GRDWO5qo_iI

1 – volanta;2 – disc presiune3 – arcuri4 – parghii debreiere5 – carcasa6 – disc7 – arbore primar8 – rulment presiune9 – furca10 – tija11 – arc readucere12 – parghia pedalei



Ambreiaj sincron


Ambreiaj electro-magnetic



Ambreiaj conic



Cutia de viteze

http://www.youtube.com/watch?v=IKywZ730JFsSuport curs “Bazele Ingineriei Autovehiculelor”, an I-AR Şl.dr.ing. Francisc Popescu



Diferentialul

Ansamblul transmisie principală simplă-diferenţiala - secţiune; b - schemă cinematică;1 - coroană; 2 - sateliţi; 3 - carcasă diferenţial; 4 - semilagăre;5 - siguranţe; 6 - rulmenţi cu role conice; 7 - pinioane planetare; 8 -piuliţe de reglaj; 9 - ax sateliţi; 10 - pinion; 11 şi 16 - rulmenţi cu role conice; 12 şi 15 - şaibe de reglaj; 13 şi17 - deflectoare de ulei; 14 -arbore pinion; 18 - flanşă; 19 -piuliţă; 20 - carter punte spate.



Construcţia şi schema cinematică a diferenţialului simplu, simetric, cu roţi dinţate conicea - construcţie; b - schemă cinematică

nc = nps = npdp

sscps z

znnn p

sscpd z

znnn

nps + npd = 2 nc

nc este turaţia coroanei, în rot/minnps - turaţia arborelui planetar din stânga, în rot/minnpd turaţia arborelui planetar din dreapta, în rot/minns este turaţia sateliţilor, în rot/min; zs – numărul de dinţi al unui satelit; zp – numărul de dinţi al unui pinion planetar



PUNTEA DIN FAŢĂ

Unghiurile de înclinare ale pivoţilor şi roţilor de direcţieunghiul de înclinare longitudinală a pivotului (unghiul de fugă) β;unghiul de înclinare transversală a pivotului α,

iar la roţile de direcţie avem unghiul de cădere al roţii γ şi unghiul de convergenţă δ.



Puntea din faţă articulată cu un patrulater cu braţe inegale

1 - arcurile suspensiei2 - amortizoarele hidraulice telescopice3 – cadru fixare4 – articulatie5 - braţele oscilante superioare6 - braţele oscilante inferioare7, 8 - articulaţiilor cilindrice9 - braţul portfuzetă



SISTEME DE DIRECŢIE

cerinţe impuse sistemului dedirecţie sunt:

- asigurarea unor raze de virajcât mai reduse;

- asigurarea unei manevrărirapide şi uşoare;

- asigurarea ireversibilităţiimişcării în scopul atenuăriişocurilor;

- asigurarea stabilizării mişcăriirectilinii;

- asigurarea unei cinematicicorespunzătoare;

- asigurarea simetriei comenziivolanului la efectuarea virajelorstânga-dreapta;

- asigurarea compatibilităţiidirecţiei cu suspensia;

- asigurarea posibilităţii depreluare a jocurilor datorateuzurilor, reglarea şi întreţinereauşoară, o fiabilitatecorespunzătoare



Părţile componente ale sistemului de direcţie

braţul fuzetei 11fuzeta 9, 13pivotului 10leviere 8, 14bara transversală de direcţie 7

Patrulaterul format din puntea propriu-zisă 12, levierele fuzetelor 8 şi 14 şi bara transversală de direcţie 7 se numeştetrapezul direcţiei.



Mecanismul de acţionare a direcţiei cu melc globoidal şi rolă dublăSuport curs “Bazele Ingineriei Autovehiculelor”, an I-AR Şl.dr.ing. Francisc Popescu


Pinionul cu dinți înclinați 8 al axuluivolanului 5 este montat pe doi rulmenţiradiali axiali 7, al căror joc se reglează cugarnituri montate sub capacul inferior alcasetei de direcție. Cremalieră 9 esterealizată pe o bară de secțiune circulară, careeste introdusă în țeava de oțel 6. Angrenareacorectă între pinion şi cremalieră esteasigurată de dispozitivul 3. Joculangrenajului se stabilește cu ajutorulgarniturilor 2. In orificiul din centruldispozitivului se montează plunjerul debronz 4, care este apăsat de arcul 10, pecremalieră. Efortul produs de plunjer nutrebuie să depășească o anumită valoarepentru a nu provoca griparea, realizândnumai frecarea necesară a mecanismului.Capetele cremalierei se asamblează cu barele oscilante (bieletele) prin articulații sferice. Pătrunderea murdăriei la angrenaj este împiedicată de burduful de cauciuc 1.

Mecanismul de acţionare a direcţiei cu pinion şi cremalieră



Ansamblul servodirecţiei hidraulice1 - volan; 2 - ax volan; 3 - pompă de înaltă presiune; 4 - conductă de legătură dintre pompă şi rezervor; 5 -

conductă de legătură dintre pompă şi caseta de direcţie; 6 - carcasă angrenaj în unghi; 7 - supapă de retur; 8 -trompă; 9 - mecanism supape servodirecţie; 10 - casetă de direcţie propriu-zisă; 11 - levier de direcţie; 12 -

conductă de retur pentru ulei; 13 - rezervor de ulei



Servodirecţia electrică1 - volan; 2 - motor electric; 3- calculator care comandă motorul electric;

4 - arborele volanului; 5 – support articulaţie sferică; 6 - bielete; 7- burduf de protecţie;8- caseta de direcţie cu pinion şi cremalieră.



SISTEME DE FRÂNARE ALE AUTOMOBILELOR

După domeniul de utilizare sistemele defrânare se împart în:

- sisteme de frânare de serviciu;

- sisteme ale frânei de staţionare;

- sisteme de frânare suplimentare şiauxiliare;

- sisteme de frânare automate.

În funcţie de sursa energetică avem:

- sisteme de frânare acţionate de forţamusculară,

- sisteme de frânare asistate,

- sisteme de frânare cu sursă proprie deenergie,

- sisteme de frânare prin inerţie (la remorci)



Schema elementară a unei instalaţii de frânare cu saboţi

Schema frânelor cu saboţi articulaţi într-

un singur punct

Schema fixării saboţilor de punctefixe separate



Construcţia frânei cu disc acţionată hidraulic

momentul de frecare la frâna cu disc se realizează cu ajutorul a două garnituri de fricţiune 1, simetrice în raport cu discul 2, ce acţionează pe cele două feţe ale acestuia, solidar cu butucul 3, care acţionează la comanda dată de cilindrii hidraulici 4, dispuşiîn furca 5 solidară cu puntea, sau cu sistemul de leviere mecanice.




Sistemul de acţionare hidraulică a frânelor având un singur circuit

Sistem hidraulic de acţionare a frânelor cu două circuite cu pompă principală în tandem

Sistem de acţionare hidraulic al frânelor cu servomecanism vacuumatic



Schema sistemului de frânare a unui autoturism prevăzut cu dispozitiv antiblocare1 - traductoare de turaţie pentru roţi; 2 - frânele roţilor; 3 - mecanismul de acționare cu blocul

hidraulic; 4 - blocul de control electronic; 5 - lampă de control



Schema bloc a sistemului de frânare echipat cu un dispozitiv antiblocare

La apăsarea pedalei de frână, lichidul este transmis de servomecanismul 1 şi de pompa centrală 2, prinsupapa electromagnetică 3 spre cilindrul receptor al frânei 4. In cazul în care blocarea roţii este iminentă,supapa 3 se închide, iar supapa 5 se deschide, rezultând o scădere a presiunii în cilindrul receptor.Ca urmare, roata este reaccelerată, după care ciclul se repetă după o anumită lege de reglare dată de blocul electronic de comandă al dispozitivului antiblocare care comandă supapele electromagnetice 3 şi 5. Motorul 6acţionează o pompă care recirculă lichidul eliminat prin supapa 5.




SUSPENSIA AUTOVEHICULELOR

Construcţia suspensiei dependente cu un singur arc din foi montat longitudinal

Fixarea arcului longitudinal prin perne de cauciuc



Schema constructivă a suspensiei independente de tip Mc Pherson Schema amortizorului

hidraulic bitubular


Documents

Bazele Ingineriei Autovehiculelor - Acasafranciscpopescu.weebly.com/uploads/2/0/4/5/20453993/suport_curs... · Suportcurs “Bazele Ingineriei Autovehiculelor”, , an I-ARan I-AR