Hidraulica și Pneumatica Autovehiculelor

1. Introducere

Obiective educaţionale:

- Delimitarea domeniului de studiu

- Înţelegerea avantajelor şi dezavantajelor sistemelor

hidraulice

- Deprinderea capacităţii de comparaţie a sistemelor

hidraulice cu alte sisteme de conversie energetică

- Identificarea domeniilor de aplicaţie la autovehicul

a sistemelor de acţionare hidraulică şi pneumatică

1.1 Noţiuni introductive

Acţionările hidraulice şi pneumatice (AHP) asigură funcţionarea unui

sistem al autovehiculului folosind conversia

energiei într-un fluid. AHP se bazează pe

principiul lui Pascal. Ideea fundamentală legată

de AHP este sintetizată în axioma practică:

“energie se transmite eficient prin lichide, mai

eficient prin unde propagate in lichide, iar

informaţia pe cale electrică”.

Ideea enunţată arată avantajele potenţiale ale sistemelor hidraulice şi vine

în întâmpinarea soluţionării conflictului hidraulic versus electric.

Sistemele hidraulice în general se bazează pe conversia energiei, folosind

ca masă de sprijin un lichid. Energia purtată de lichid are o componentă

potenţială, descrisă prin presiunea sa şi o componentă cinetică, descrisă

prin viteza de curgere.

Sistemele hidraulice care se bazează în principal pe componenta cinetică

sunt cunoscute ca sisteme hidrodinamice şi utilizate ca ambreiaje sau

convertizoare hidrodinamice (viteze de curgere de aproximativ 50 m/s).

Sistemele bazate pe energia potenţială a lichidului se deplasează la viteze

reduse (4-5 m/s) dar la presiuni foarte mari (400-700 bar) şi sunt numite

sisteme hidrostatice.

Sistemele de conversie a energiei care folosesc ca masă de sprijin aerul se

numesc sisteme pneumatice.

Avantajele şi dezavantajele sistemelor hidraulice sunt sintetizate în tabelul

Transmisia de puteri şi forţe foarte mari Sensibilitatea lichidului la variaţii

de temperatură prin modificarea

viscozităţii

Comandă continuă, lină şi rapidă Compresibilitatea uleiului,

pereţilor conductelor

Posibilitatea reglării turaţiei Sensibilitate mare la prezenţa

aerului în lichid

Rapoarte mari de transmisie într-o gamă

continuă

Pierderi de putere prin frecările

lichidului (este motivul pentru

care vitezele sunt limitate la valori

reduse)

Schimbarea simplă şi rapidă a sensului

de mişcare

Constructiv problema esenţială

este asigurarea etanşării

Comandă exactă Precizie de fabricare ridicată

Mişcare uniformă Există posibilitatea apariţiei

şocurilor la funcţionări

necontrolate

Transmisia mişcării fără şocuri Necesitatea diagnosticării şi

mentenanţei fluidului de lucru.

Siguranţă în funcţionare inclusiv faţă de

suprasarcini

Transmisia energiei la distanţă

Sistemele complexe pentru realizarea

funcţiilor complexe, pot fi construite

modular din subsisteme simple

Amplasarea componentelor nu este

impusă de sistemul hidraulic şi se poate

adapta perfect aplicaţiilor

Durabilitate şi fiabilitate ridicată

Simplitate în comandă şi reglaj

Influenţe asupra mediului privind

zgomotul, scurgerile din sistem şi

pericolul aprinderii uleiului care

prin microfisuri este pulverizat şi

devine în atmosferă inflamabil

Densitate de putere foarte mare (gabarit

şi masă reduse)

Standardizare extinsă ceea ce face

posibilă construcţii modulare, deci

tehnologice

Moment de inerţie redus, ceea ce duce la

comportare dinamică excelentă

Ungere şi transport eficient a căldurii

rezultate din frecare prin lichidul de

7

lucru

Posibilitate simplă de recuperare a

energiei de frânare în special pentru

condiţii dinamice (sistemele hidraulice

pot stoca şi ceda energii mari, stocarea

însă nu se poate menţine pe timp foarte

îndelungat datorită etanşărilor

imperfecte – sistem de recuperare

excelent pentru autobuze sau circulaţia

urbană în general)

Comparaţia sistemelor hidraulice