Matief CtlinaGrupa 8405 BDiagnosticarea sistemului de direcie

1. Fundamentare teoretic

Firmele productoare proiecteaz suspensia i sitemul de direcie ale fiecrui automobil astfel nct roile s aib o poziie optim fa de automobil i fa de calea de rulare pentru diferite poziii de lucru ale suspensiei n vederea unei bune maniabiliti i stabiliti a automobilului i a reducerii intensitii uzrii anvelopelor n timpul rulrii. Prin stabilizarea roilor de direcie se ntelege capacitatea lor de a-i menine direcia la mersul rectiliniu i de a reveni n aceai poziie dup ce a ncetat comanda bracrii. Factorii de stabilizare pot fi naturali (momentul elastic de stabilizare al pneului determinat de deplasarea n timpul micrii roii a punctului de aplicare a forelor rezultante dintre pneu i cale spre spate i spre exteriorul petei de contact) sau artificiali, realizai prin msuri constructive (unghiurile de aezare ale pivoilor i ale roilor). Unghiurile de aezare ale roilor, valabile pentru mecanismul de rulare, asigur o inut de drum corespunztoare i sunt date de productori pentru fiecare tip de autovehicul n parte. Acestea sunt pentru roile punii fa: -unghiul de cdere; -unghiul de nclinare transversal al pivotului; -unghiul de nclinare longitudinal al pivotului (de fug); -unghiul de convergen sau convergena roilor; -unghiul de bracaj. Roile punii spate: -unghiul de cdere; -unghiul de convergen sau convergena roilor;

1.1 Unghiul de convergen

Unghiul de convergen al roilor se noteaz cu 0 i reprezint unghiul format n plan orizontal de planul roii cu planul longitudinal al automobilului. Uneori, n practic, se exprim prin diferena dintre distanele A si B, adic n mm. Este reprezentat in figura 1.

Figura 1. Unghiul de convergen al roilor

Efectele sale sunt: - compenseaz tendina de rulare divergent a roilor cauzat de unghiul de cdere (vezi figura 1b); - dac roata este nemotoare, rularea ei are loc sub influena unei fore de mpingere Fl egal cu rezistena de rulare a roii i aplicat prin pivot, care d natere unui moment M = Rl cu tendina de deschidere a roii => roile nemotoare au o convergen constructiv; - dac roata este motoare, n axul ei se dezvolt fora de traciune Ft, care determin un moment M = Ft l cu tendina de nchidere a roii => roile motoare au o divergen constructiv (convergen negativ); - elimin tendina roilor de a oscila la viteze mari. Deoarece convergena anuleaz efectul negativ al unghiului de cadere, teoretic 0 0, dar practic 0 = 0 /23, valorile uzuale fiind de 0010- 0030 Unghiurile de aezare ale pivoilor i ale roilor se stabilesc pentru roi nebracate i automobil dispus pe plan orizontal rigid. Valorile acestor unghiuri sunt corelate ntre ele, putndu-se gsi multe combinaii care s asigure stabilitate automobilului i uzur minim a pneurilor. Acestea se stabilesc avnd n vedere caracteristicile concrete ale automobilului considerat, ale punii din fat, ale sistemelor de direcie i de frnare i se definitiveaza experimental.

1.2 Ungliul de cadere

Unghiul de cadere al roii se noteaza cu 0 i reprezint nclinarea planului roii fat de planul longitudinal al automobilului (vezi figura 1.2). Se consider pozitiv dac roata se apropie de automobil cu partea inferioar i negativ dac roata se departeaz de automobil cu partea inferioar. El are urmatoarele efecte: - un efect stabilizator prin componenta n lungul axei roii a reaciunii normale, care mpiedic tendinta de oscilare a roii n limita jocului din rulmenii butucului; - contribuie la micorarea deportului transversal i prin aceasta la micorarea momentului necesar bracrii roilor; - determin uzura pneurilor pe banda exterioara (efect negativ); - roile au tendinta de rulare divergent (efect de con, tot efect negativ).

Figura 1.2 Unghiul de cdere al roii

1.3 Unghiul de bracare

Unghiul de bracare se refer la roile anterioare de direcie. n exprimare general este valoarea unghiurilor fcute de fiecare roat de direcie la descrierea unui viraj cnd o roat bracheaz mai mult dect cealalt. Mai exact unghiul diferenial al bracrii este unghiul la care, la o bracare de 20 a roii din interiorul curbei, roata din exteriorul ei brachez mai puin dect cea din interior.

Figura 1.3 Unghiul de bracare al roilor

1.4 Unghiul de nclinare longitudinal al pivotului

Unghiul de nclinare longitudinal al pivotului (unghiul de fug) se noteaz cu 0 i reprezint nclinarea fa de verticala pivotului, masurat n plan longitudinal. Unghiul de nclinare longitudinal al pivotului i efectul su stabilizator sunt prezentate n figura 1.4.

Figura 1.4 Unghiul de nclinare longitudinal al pivotului

El are urmatoarele consecine: - consecina geometric: prelungirea axei pivotului intersecteaz calea n punctul B, situat la distanta a (dl) numit deport longitudinal, de centrul A al petei de contact roat-cale; - consecina dinamic: n cazul aciunii unor fore transversale (fora centrifug n viraj, fora lateral a vantului, drum nclinat transversal), reaciunile transversale Y1d i Y1s la roile punii din fa dau natere unui moment stabilizator Ms. Acest moment stabilizator tinde s readuc roile n poziia mersului rectiliniu. Deoarece, la deplasarea n curbe reaciunile transversale depind de viteza de deplasare a automobilului, acest moment se numete moment stabilizator de vitez. Efecte negative: 1. Momentul stabilizator se transmite prin SD la volan, iar manevrarea volanului se face mai greu2. Se produce o torsionare a cadrului (caroseriei) n viraj, deoarece se ridic roata interioara i coboar roata exterioar, iar suspensia punii din fa este solicitat nesimetric n timpul virajului Prin utilizarea pneurilor cu elasticitate mare (pneuri de joas presiune) la care centrul reaciunilor se deplaseaz n spate fa de centrul geometric al petei de contact, valoarea momentului stabilizator crete prea mult; n consecint se constata tendina de micorare a valorii unghiului de fug. La automobilele care se deplaseaz pe drumuri de proast calitate este recomandat s se prevada un unghi de fug mai mare, pentru a asigura o buna stabilitate a direciei i a nu fi necesar intervenia oferului la fiecare denivelare. Sunt automobile la care unghiul de fuga are valoarea zero, sau chiar valori negative (pivotul este nclinat spre spate).

1.5 Unghiul de nclinare transversal al pivotului

Unghiul de nclinare transversal al pivotului se noteaz cu 0 i reprezint unghiul format de axa pivotului i vertical, masurat n plan transversal. Unghiul de nclinare transversal al pivotului i efectul su stabilizator, mpreuna cu unghiul de cdere al roii, sunt prezentate in figura 1.5.

Figura 1.5 Unghiul de nclinare transversal al pivotuluiEl are urmatoarele consecine: - consecina geometric: prelungirea axei pivotului intersecteaz calea ntr-un punct aflat la distana d de centrul petei de contact, mrime denumit deport transversal; - consecina dinamic: n timpul virajului, roata bracat n jurul pivotului nclinat tinde sa-i deplasaze n jos centrul pe distana h, aceast coborre nu este posibil i rezult o ridicare a roii, n care nalimea h depinde de unghiul de bracare . - micorarea deportului transversal (mrirea lui 0) conduce la reducerea efortului necesar manevrrii volanului, deoarece se reduce valoarea momentului rezistenei la rulare fa de axa pivotului (se micoreaza braul forei). Se constat c valoarea momentului stabilizator depinde de reaciunea normal la roat (greutatea ce revine roii), iar din aceast cauz se numete moment stabilizator al greutaii i nu depinde de vitez sau de aderen. Sunt automobile la care deportul transversal are valoarea zero (axa pivotului intersecteaz calea n centrul petei de contact), sau chiar valoare negativ (axa pivotului intersecteaza calea n exteriorul centrului petei de contact), aa cum se vede din figura 1.6. Aceste situatii sunt corelate cu sistemul de frnare.

Figura1.6.Scheme comparative pentru deport pozitiv si negativ

2. Aparatur utilizat

Diagnosticarea geometriei roilor se va face cu ajutorul standului Bosch FWA 43XX. Standul poate fi utilizat numai pentru msurarea i reglarea geometriei roilor autoturismelor i autovehiculelor comerciale uoare.

Figura 2.1 Standul Bosch FWA 43XX

3.Mod de lucru

nainte de verificarea parametrilor geometrici ai direciei automobilului trebuie s i se fac urmtoarele operaii pregtitoare: Verificarea i reglarea presiunii nominale n pneuri: prenurile trebuie s fie de dimensiunile recomandate de contructor, iar pe aceeai punte s aib acelai profil i uzuri sensibil apropiate Verificarea jocurilor n articulaiile suspensiei, bieletelor i a barelor de conexiune. n cazul existenei unor jocuri exagerate nu se va efectua verificarea geometriei dect dup nlturarea acestor jocuri deoarece rezultatele obinute ar fi eronate Se deplaeaz automobilul pe standul de diagnosticare (platforma tebuie s fie orizintal i trebuie s respecte condiiile din figura umtoare) cu roile directoate pe centrul platourilor rotitoare. Dispozitivul de apasare a pedalei de frana trebuie montat corespunzator pentru a prevenii deterioaraea scaunului si a volanului.

4.Rezultate obinute

Figura 2.2 Geometria roilor din fa

Figura 2.3 Geometria roilor din spate

Figura 2.4 Rezultatele centralizate

5. Observaii i concluzii

Se observa c ungiurile roii i ale pivoilor sunt bune, fr diferene mari ntre roata din stnga i cea din dreapta.