Construcția și Calculul Automobilelor

1 STUDIU DE NIVEL PRIVIND MECANISMELE DE GHIDARE A ROŢILOR

Suspensia automobilului este destinată să atenueze sarcinile dinamice ce se transmit de la drum să imprime oscilaţiilor caracterul dorit şi să transmită forţele care acţionează asupra roţilor şi cadrului.

Oscilaţiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularităţile drumului influenţează calităţile tehnice de exploatare ale acestuia, în primul rând caracterul de mers lin al acestuia, calităţile de tracţiune , stabilitatea ,maniabilitatea şi durabilitatea.

Suspensia automobilului este formată din elemente elastice dispuse între roţi şi cadrul caroseriei, având rolul de a asigura:

- Protecţia organelor automobilului faţă de acţiunea sarcinilor dinamice care se transmit de la sol

- Stabilitatea automobilului

- Confortabilitatea pasagerilor

- Protecţia mărfurilor transportate

La deplasarea automobilului, neregularităţile drumului,produc oscilaţii ale roţilor care se transmit punţilor. Suspensia automobilului realizează legătura elastică cu amortizoare între punţile automobilului şi cadru sau caroserie, micşorând sarcinile dinamice şi amortizând vibraţiile rezultate în urma acţiunii componentelor verticale ale forţelor de interacţiune dintre roţi şi drum.

Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafaţă neregulată este limitată în primul rând de calităţile suspensiei şi în al doilea rând de puterea motorului. Confortabilitatea automobilului este determinată, în principal, de suspensie. Prin confortabilitate se înţelege proprietatea automobilului de a circula timp îndelungat cu vitezele premise de caracteristicile dinamice fără ca pasagerii să aibă senzaţii neplăcute sau să obosească repede şi fără ca automobilul sau marfa transportată să fie supusă distrugerii.

Prin imprimarea caracterului dorit al oscilaţiilor, suspensia, alături de mecanismul de ghidare al punţii, influenţează maniabilitatea, manevrabilitatea şi stabilitatea automobilului, elemente care împreună definesc ţinuta de drum a automobilului.

Cinematica roţilor la trecerea peste denivelările căii, şi a masei suspendate faţă de cea nesuspendată, la variaţia sarcinilor din plan vertical, sunt determinate de tipul de ghidare al mecanismului punţii. Caracterul acestor mişcări este determinat de suspensia automobilului, prin elementele sale elastice şi de amortizoare.

Părţile componente principale ale suspensiei sunt:

- Elementul elastic ( arcurile cu foi, arcurile elicoidale, barele de torsiune) are rolul de a micşora sarcinile dinamice dată de forţele verticale ce apar ca urmare a trecerii automobilului peste denivelări

- Elementul de amortizare ( amortizorul cu aer, amortizorul cu gaz ) creează forţele de rezistenţă care amortizează oscilaţiile caroseriei şi roţilor

- Elementul de ghidare, transmite componetele longitudinale şi transversale ale forţelor dintre roată şi drum, precum şi momentele acestor forţe şi determină caracterul mişcării roţilor fată de cadru sau caroseria automobilului

Fig. 1.1 Suspensia autovehiculelor

Pentru asigurarea unui confort corespunzător, parametrii suspensiei trebuie să fie aleşi ţinându-se cont de anumite condiţii stabilite la teoria suspensiei, anume:

-amplitudinea masei suspendate se reduce cu atât mai mult cu cât raportul dintre masa suspendată şi cea nesuspendată este mai mare. Acesta explică avantajul punţilor articulate faţă de cele rigide şi generalizarea primelor tipuri la automobilele cu confort sporit.

-pulsaţia oscilaţiilor proprii ale sistemului este cu atat mai mică cu cât rigiditatea elementului elastic este mai mică, adică arcul este mai elastic.

-rigiditatea punţii din faţă să fie mai mică decât cea a punţii din spate. În timpul mersului, automobilul abordeaza obstacolele prin roţile din faţă, iar dupa o întârziere, data de timpul de parcurgere al ampatamentului, de puntea din spate. În acest caz,cu toată întârzierea atacului punţii din spate, roţile din spate ajung din urmă în mişcarea verticală roţiile din fată, deoarece perioada lor de oscilaţie este mai scurtă şi se anulează oscilaţiile de galop (oscilaţiile în plan longitudinal). La autoturisme, caracterizate de viteze mari de deplasare şi ampatamente mici, problema pierde din importanţa sa.

Clasificarea suspensiilor: se face dupa tipul punţii şi după caracteristica elementelor elastice:

-dupa tipul punţii se clasifică în:

-suspensii cu roţi dependente ( cu punte rigidă )

-suspensii cu roţi independente

Cea din urmă întâlnindu-se în cazul punţilor articulate,la care fiecare roata este suspendată cadru sau caroserie.

Particularităţile suspensiei dependente constă în existenţa legăturii rigide între roţile din stânga şi dreapta prin intermediul punţii, caracteristic fiind faptul că deplasarea unei roţi pe verticală se transmite şi celeilalte roţi.