Diagnosticarea sistemului de directie a automobilului

CAPITOLUL 1-argument

In ultimii ani s-a produs un salt calitativ important in perfectionarea si modernizarea automobilelor , acordandu-se o atentie deosebita economicitatii, sigurantei circulatiei si reducerii mesei proprii.Pentru o mai mare diversitate in oferta pentru clienti , motoarele noi sunt tot mai performante , lupta ducandu-se intre solutiile constructive moderne care sa asigure o importanta functionala , o viteza din ce in ce mai mare in conditiile unei sigurante sporite. Oricare ar fi alegerea , un motor trebuie sa se supuna in prezent .

Punerea in valoare a performantelor de viteza si acceleratie ale autovehiculului in conditii de siguranta depend intr-o masura hotaratoare de capacitatea de franare a acestuia. Cu cat sistemul de franare este mai eficace, cu atat vitezele medii de deplasare cresc iar indicii de exploatare ai autovehiculului au valori mai ridicate. De asemenea, calitatile bune de franare asigura evitarea unor accidente care se pot produce chiar in cazul vitezelor relativ mici, provocate de aparitia neprevazuta a unui obstacol. Statisticile accidentelor de circulatie arata fara drept de apel, important ape care o are un sistem de franare eficace in eliminarea consecintelor grave ale functionarii nesatisfacatoare a altor parti componente ale autovehiculului.

Pentru reducerea vitezei autovehiculului trebuie create forte care se opun miscarii. Deoarece unele rezistente la inaintare au efecte reduse, iar rezistenta la accelerare, in cazul franarii devine forta activa, rezulta necesitatea ca autovehiculul sa fie prevazut cu dispozitive care sa realizeze forte de sens opus miscarii.

CAPITOLUL 2-continut propriu zis

1.1.Destinatia sistemului de directie

Sistemul de directie serveste la modificarea directiei de deplasare a automobilului. Schimbarea directiei de mers se obtine prin schimbarea planului (bracarea) rotilor de directie in raport cu planul longitudinal al autovehicolului.

2.1.Conditiile impuse sistemului de directie

Sistemul de directie trebuie sa asigure o buna tinuta de drum (capacitatea acestora de a mentine directia de mers in linie dreapta);sa permita stabilizarea miscarii rectilinie (rotile de directie, dup ace virajul s-a efectuat, sa aiba tendinta de a reveni in pozitia mersului in linie dreapta);

efortul necesar pentru manevrarea directiei sa fie sa fie cat mai redus;

randamentul sa fie cat mai ridicat;

socurile provenite din neregularitatile caii sa fie transmise la volan cat mi atenuate;

sa permita reglarea si intretinerea usoare;

sa nu prezinte uzuri excessive care pot duce la socuri mari si la micsorarea sigurantei conducerii;

sa aiba o constructie simpla si sa prezinte o durabilitate cat mai mare.

3.1.Partile componente si clasificarea sistemelor de directie

Elementele componente ale sistemuli de directie se impart in doua grupe, in functie de destinatia lor, si anume:

mecanismul de actionare sau conamda a directiei - serveste la transmiterea miscarii de la volan la levierul de directie;

transmisia directiei - cu ajutorul careia miscarea este transmisa de la levierul de directie la fuzetele rotilor.

Sistemele de directie se clasifica dupa mai multe criterii, astfel:

1.Dupa locul de dispunere a mecanismului de actionare a directiei:

a)siteme de directie pe dreapta;

b)sisteme de directie pe stanga.

2.Dupa tipul mecanismului de actionare:

a)raportul de transmitere, care poate fi constant sau variabil;

b)tipul angranajului, intalnindu-se mecanismeme cu melc, cu surub, cu manivela si cu roti dintate;

c)tipul comenzii, poate fi: mecanica, mecanica cu servomechanism(gidraulic, pneumatic sau electric) si hidraulica.

3.Dupa particularitatile transmisiei directiei:

a)pozitia trapezului de pozitie in raport cu puntea din fata: anterior sau posterior;

b)constructia trapezului de directie, care poate fi cu bara transversala de directie dintr-o bucata sau compusa din mai multe parti.

4.Dupa locul unde sunt plasate rotile de directie:

a)automobile cu roti de directie la puntea din fata;

b)automobile cu roti de directie la puntea din spate;

c)automobile cu roti de directie la ambele punti.

4.1.Stabilizarea rotilor de directie

In scopul asigurarii unei bune tinute de drum a automobilului, rotile de directie se stabilizeaza. Prin stabilizarea rotilor de directie se intelege capacitatea lor de a-si mentine directia la mersul in linie dreapta si de a reveni in aceasta pozitie, dup ace au fost bracate sau deviate sub influenta unor forte perturbatoare.

Dintre masurile constructive care, dau nastere la momentele de stabilizare, unghiurile de asezare a rotilor si pivotilor au rolul cel mai important. In acest scop, rotile de directie si pivotii fuzetelor prezinta anumite unghiuri in raport cu planul longitudinal si transversal al automobilului.

La pivotii fuzetelor se deosebesc doua unghiuri:

Unghiul de inclinare longitudinala β (sau unghiul de fuga) - reprezinta inclinarea longitudinala a pivotului si face ca dupa bracare, rotile de directie sa aiba tendinta de revenire la pozitia de mers in linie dreapta.

Prezenta unghiului β face ca manevra automobilului sa fie mai grea, deoarece, la bracarea rotilor, trebuie sa se invinga momentul stabilizator.

Reactiunile laterale dintre pneu sic ale apar mai frecvent in urma actiunii asupra automobilului a unor forte centrifuge; de aceea momentul de stabilizare realizat prin inclinarea longitudinala a pivotului este proportional cu patratul vitezei si poarta denumirea de moment stabilizator de viteza.

Momentul stabilizator creste cu cat pneurile sunt mai elasyice, deoarece reactiunea laterala se deplaseaza mai mult, in spate, fata de centrul suprafetei de contact. In general, marimea elasticitatii pneurilor se realizeaza prin scaderea lor inerioare.

La automebilele cu puntea rigida, valoarea unghiului β este de 3 - 9º, iar la cele cu roti cu suspensie independenta de 1 - 3º30´.

Unghiul de inclinare transversala δ(laterala) - da nastere la un moment stabilizator care actioneaza asupra rotilor bracate.

La bracare, datorita unghiului de inclinare transversala, rotile tind sa se deplaseze in jos, dar deoarece acst lucru nu este posibil, intrucat roata se sprijina pe drum, rezulta o ridicare a pivotului, respective a puntii din fata si a cadrului. Sub actiunea greutatii preluate de puntea din fata, rotile tind sa revina la pozitia corespunzatoare mersului in linie dreapta, dand nastere la un moment de stabilizare.

Barcarea rotilor de directie necesita un lucru mechanic egal cu produsul dintre greutatea ce revine rotilor de directie si marimea ridicarii puntii din fata.

Momentul de stabilizare depinde de greutatea care revine rotilor de directie si de aceea se intalneste si sub denumirea de moment de stabilizare a greutatii.

Unghiul de inclinare transversala a pivotului conduce la micsorarea distantei intre punctual de contact al rotii cu solul si punctual de intersectie a axei pivotului cu suprafata de rulare(distanta denumita deport).

La o reducere exagerata a deportului se reduce momentul stabilizator al rotilor de directie si stabilitatea automobilului.

La automobilele actuale, unghiul de inclinare transversala a pivotului are valori de 4 - 10º

Rotile de directie, ca si pivotii, prezinta doua unghiuri:

Unghiul de cadere sau de carosaj α - reprezinta inclinarea rotii fata de planul vertical. Acest unghi contribuie la stabilizarea directiei, impiedicand tendinta rotilor de a oscila datorita jocului rulmentilor.

Prin inclinarea rotii cu unghiul α, greutatea ce revine asupra ei Gr va da o componenta G´r si o componenta orizontala H, care va impinge tot timpul rulmentii catre centru, facand sa se comporte ca fara joc si reducand solicitarile piulitei fuzetei.

La automobilele cu punti rigide, unghiul de cadere variaza la trecerea rotilor peste denivelarile caii de rulare, iar la unele automobile cu punti articulate, unghiul de cadere variaza cu sarcina.

Valoarea unghiului de cadere este de 0 - 1º. Mai rar se adopta si valori negative

In timpul axploatarii automobilului, bucsele fuzetei se uzeaza, iar unghiul de cadere se micsoreaza, putand ajunge, uneori, la valori negative. Unghiul de cadere conduce la o uzare mai pronuntata a pneurilor.

Unghiul de convergenta sau de inghidere a rotilor din fata δ - este unghiul de inclinare a rotilor fata de planul longitudinal al automobilului. Unghiul de convergenta este cuprins intre 0º10´ si 0º30´.

Convergenta rotilor este necesara pentru a compensa pentru a compensa tendinta de rulare divergenta a lor, cauzata de unghiul de cadere. Convergenta se allege astfel incat, in conditiile normale de deplasare, retile sa aiba tendinta se ruleze parallel. Daca convergenta nu este corespunzatoare, se produce o uzare excesiva a pneurilor, facand sa creasca si consumul de combustibil.

Convergenta este de 0 - 5 mm la autoturisme, ajungand la autocamioane si autobuze pana la 8 - 10 mm.

La automobilele cu puntea motoare in spate mai exista o tendinta de rulare divergenta a rotilor, datorita faptului ca pivotii nu sunt asezati in planul rotii, ci sunt deplasati inspre interior.

5.1.Defecte in exploatare ale sistemului de directie

Defectiunile sistemului de directie se pot manifesta sub forma:

Manevrarea volanului necesita un effort mare - se datoreaza urmatoarelor cauze: frecarilor anormale in caseta de directie si la pivotii fuzetelor, deformarii axului volanului, precum si unor defectiuni ale pneurilor.

Frecarile mari in articulatii se produc ca urmare a unui montaj sau reglaj incorrect, a gresajului nesatisfacator sau a patrunderii prafului intre elementele articulatiei. Defectiunile se remediaza la atelierul de reparatii, prin demontarea organelor respective, prin curatarea si ungerea lor.

Frecarile anormale in caseta de directie se produc datorita gresajului insufficient, uzarii sau deteriorarii surubului melc, rulmentilor uzati sau incorrect montati, jocului insufficient intre elementele casetei sau fixarii incorecte a casetei de directie pe cadrul automobilului. Defectiunile, cu exceptia gresajului insufficient, nu se pot remedia decat la atelir.

Frecarile anormale la pivotii fuzetelor se datoreaza gresajului nesatisfacator, jocului insufficient intre pivoti si rulmenti sau bucse, griparii pivotilor. Remedierea consta in curatarea si gresarea pivotilor; organelle deteriorate se schimba la atelier.

Defectiunile pneurilor care ingreuneaza manevrarea volanului pot fi: presiune insuficienta sau inegala, uzura neuniforma sau pneuri de dimensiuni diferite.

Rotile de directie oscileaza la viteze reduse. Oscilatia rotilor de directie, la viteze mai mici de 60km/h, se datoreaza: presiunii incorecte in pneuri, pneuri de dimensiuni diferite, roti neecghilibrate, organelle sistemului de directie sunt uzate, rulmentii rotilor au joc mare, osia din fata deplasata, suspensia defecta, cadrul deformat, geometria rotilor incorecta.

Rotile de directie oscileaza la viteze mari. Cauzele sunt similare cu cele care produc oscilatii la circulatia cu viteze reduse, in plus mai intervin: jocuri insuficiente la franele din fata, dezechilibrarea sau deformarea rotilordin spate, suportii motorului slabiti sau defecti.

Directia trage intr-o parte. Cauzele pot fi: pneurile rotilor din fata nu au aceeasi presiune sa nu sunt identice ca marime, franele sunt reglate incorrect, cadrul este deformat, unul din arcurile suspensiei din fata are ochiul foii principal erupt. In parcurs se corecteaza presiunea in pneuri si se regleaza franele. Restul defectiunilor se repara la atelier.

Socurile provenite din interactiunea rotilor cu drumul se transmit volanului:Fenomenul apare in special la deplasarea pe drumuri cu denivelari datorita: presiunii prea mari in pneuri, dezechilibrarii rotilor, amortizoarelor defecte, uzarii sau reglarii incorecte a organelor sistemului de directie.

Zgomote anormale ale organelor sistemului de directie: Cauzele ce conduc la zgomote anormale pot fi: jocuri excessive in articulatiile transmisiei directiei, deteriorarea rulmentilor sau montarea lor gresita, frecari anormale datorita gresarii nesatisfacatoare. Pe parcurs se remediaza numai acele defectiuni care nu necesita demontarea organelor sistemului de directie.

Ruperea barei transversale sau longitudinale : este un defect foarte periculos deoarece directia nu mai poate fi controlata. Repararea se va face in atelierul de reparatie, pana la care automobilul va fi remorcat.

Ruperea levierului de directie : se produce mai rar, cauza principala fiind un defect de material sau fenomenului de oboseala al acetuia. Pana la atelierul de reparatie automobilul va fi remorcat.

6.1.Repararea sistemului de directie

Caseta de directie poate prezenta urmatoarele defecte care se inlatura dupa cum urmeaza:

Fisuri sau rupture ale flansei de prindere se elimina prin craituirea fisurilor sau rupturilor pe adancimea de 4 mm, incarcarea cu sudura electrica si polizarea pana la nivelul materialului de baza;

Filetul orificiilor de fixare a capacelor deteriorate se remediaza prin: incarcarea cu sudura electrica, polizarea suprafetei frontale pana la nivelul materialelor de baza al flansei, dupa care se gaureste si se fileteaza la dimensiunea nominala; majorarea gaurilor filetate;

Aliajele pentru rulmentii axului melcului uzate se reconditioneaza prin bicsare, dupa cum urmeaza: se strunjeste locasul la o cota majorata, se confectioneaza o bicsa din OLT 64 sau teava, se preseaza bucsa in locas, se alezeaza bucsa la cota nominala si se sanfreneaza;

Alezajul pentru bucsa arborelui levierului uzat se reconsitioneaza prin inlocuirea bucsei astfel: se largeste locasul, se confectioneaza prin roluire o bucsa cu diametrul exterior majorat, se preseaza bucsa in locas, dupa care se alezeaza la cota nominala.

CAPITOLUL 3-anexe

Fig.1 Unghiurile de asezare ale rotilor si pivotilor

Fig.2 Transmisia directa la automobilele cu suspensie independenta a rotilor

CAPITOLUL 4-bibliografie

1.D. Vaiteanu , M.M. Stoleru, N. Campean, F. Zamfirescu ; Agenda automobilistului 2, editura tehnica, Bucuresti

2.GH. Fratila, M. Fratila, ST. Samoila; Automobile-cunostere, intretinere si reparare, Editura Didactica si Pedagogica, RA

3.Colonel dr. ing. C. Manea , Colonel dr.ing. M. Stratulat; Fiabilitatea si diagnosticarea automobilelor , Editura Militara, Bucuresti

4.Al. Groza, Gh. Calciu, S. Saviuc, Gh. Smarandescu, I. Aldescu; Metode si lucrari practice pntru repararea automobilelor; Editura tehnica, Bucuresti 1985

5. Caiet notite