Constructia Si Functionarea Sistemelor de Directie

Cuprins

CAPITOLUL I

CONSTRUCȚIA ȘI FUNCȚIONAREA SISTEMELOR DE DIRECȚIE

1.1.Memoriu justificativ

1.2.Părțile componente și clasificarea sistemului de direcție

1.3.Scheme constructive

CAPITOLUL 2

CALCULUL SISTEMULUI DE DIRECȚIE CU PINION ȘI CREMALIERĂ

2.1.Calculul mecanismului de acționare a direcției

2.1.1.Calculul arborelui volanului

2.1.2.Calculul mecanismului de acționare cu pinion-cremalieră

2.1.3. Calculul fuzetei

CAPITOLUL 3

SOLUȚII CONSTRUCTIVE MODERNE ALE SISTEMELOR DE DIRECȚIE

3.1.Direcția asistată constant (D.A.C.)

3.2.Direcția asistată variabil (D.A.V.)

3.3.D.A.V. cu motor pas cu pas

3.4.D.A.V. cu solenoid.

3.5.Direcția asistată variabil (D.A.V.) cu debit șutant

3.6.Direcția asistată electric variabil (D.A.E.V.)

CAPITOLUL 4

ÎNTREȚINEREA ȘI DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE DIRECȚIE

4.1. Întreținerea sistemului de direcție

4.2. Diagnosticarea sistemului de direcție

CONCLUZII

OPIS:.

BIBLIOGRAFIE

CAPITOLUL I

CONSTRUCȚIA ȘI FUNCȚIONAREA SISTEMELOR DE DIRECȚIE

1.1.Memoriu justificativ

Automobilul pentru a se deplasa are nevoie de un sistem de direcție, care dirijează automobilul pe traiectoria dorită de conducătorul auto, prin poziția adecvată a roților directoare astfel încât axa de rotație a acestora să fie concurentă cu axa de rotație a roților directoare.

Sistemul de direcție permite stabilirea mișcării rectilinie (roțile de direcție după ce virajul s-a efectuat să aibă tendința de a reveni în poziția mersului în linie dreaptă).

Efortul necesar pentru manevrarea direcției trebuie să fie cât mai redus să aibă un randament căt mai ridicat. Șocurile provenite din neregularițățile căii să nu fie transmise la volan.

Sistemul de direcție trebuie să aibă o întreținere ușoara și să permită reglarea.

Uzurile să nu fie excesive care pot duce la jocuri mari și prin acestea la mișcarea siguranței conducerii.

Construcția să fie simplă și să prezinte o durabilitate căt mai mare.

În scopul asigurării unei bune ținute de drum a automobilului, roțile de direcție se stabilizează. Prin stabilizarea roților de direcție se înțelege capacitatea lor de a-și menține direcția de mers în linie dreaptă și de a reveni în această poziție după ce au fost blocate sau deviate sub influiența unor forme perturbatoare.

1.2.Părțile componente și clasificarea sistemului de direcție

Pentru a schimba direcția automobilului conducătorul, acționează asupra volanului care transmite mișcarea prin intermediul axului la melcul , se angrenează cu sectorul șuntat pe axul sectorului dințat se află levierul de direcție care este in legătura cu bara longitudinală de direcție și va avea o mișcare axială care depinde de sensul de rotație a sectorului dințat. Prin deplasarea axială a barei longitudinale de direcție brațul fuzetei va roti fuzeta în jurul pivotului și o dată cu ea și roata din stânga.

Patrulaterul format din puntea propriu-zisa , levierele fuzetelor și bara transversală de direcție se numește trapezul direcție.

Volanul de direcție realizat in general din material plastic cu armătura metalică având forma circulara cu 1-3 spițe. Axul volanului este format dintr-o bucată sau din două bucați, legate între ele printr-o articulație cardanică elastică de cauciuc. Soluția din doua bucați se folosește atunci când caseta de direcție nu se află pe direcția axului volanului.

Din motive de securitate începe să se răspandească la autoturisme soluția cu coloana volanului deformabilă sub acțiunea unui sac puternic. In general s-a răspândit soluția coloanei telescopice, compusă din două tuburi, care devin telescopice la o anumită forța axiala.

La unele automobile poziția volanului poate fi reglată (prin deplasarea in direcția axială in înclinarea cu un anumit unghi). Elementele componente ale sistemului de direcție se împarte in două grupe in funcție de destinația lor si anume:

mecanismul de acționare sau comanda a direcției ce servește la transmiterea mișcare de volant la levierul de direcție;

transmisia directă, cu ajutorul căreia mișcarea este transmisia la levierul de direcție la lustrele roților.

Sistemele de direcție se clasifică după mai multe criterii și anume locul de dispunere a mecanismului de acționare, tipul mecanismului de acționare, particularităților transmisiei, locul unde sunt plasate roțile de direcție.

După locul de dispunere a mecanismului de acționare a direcției pe partea dreaptă și sisteme de direcție pe dreapta și sisteme de direcție pe stânga. După tipul mecanismului de acționare, sistemele de direcție se clasifica în funcție de:

raportul de transmitere care poate fi constant sau variabil;

tipul angrenajului, întâlnindu-se mecanismele cu melc, cu șurub, cu manivelă si cu roți dințate;

tipul comenzi, care poate fi: mecanică, mecanică cu servomecanism( hidraulic, pneumatic sau electric) si hidraulică;

După particularitățile transmisiei direcției clasificarea se face in funcție de:

poziția trapezului de poziție în raport cu puntea fată care poate fi interior sau posterior;

construcția trapezului de direcție care poate fi cu bara transversală de direcție dintr-o bucată sau compusă din mai multe părti;

După locul unde sunt plasate roțile de direcție, automobilele pot fi cu roți de direcție la puntea fată la puntea spate sau la ambele punți.

1.3.Scheme constructive

Schema constructivă a unui sistem de direcție cu mecanism pinion-cremalieră este prezentată în figura următoare.

Fig.1.Schema constructivă a sistemului de direcție cu mecanism de

actionare pinion-cremalieră: 3-levierele fuzetelor; 7-articulatii sferice

cu tija cremaliera; 8-tija cremaliera.

Montarea mecanismului de acționare pinion-cremalieră depinde de dispunerea legăturilor mecanismului cu elementele conjugate, asa cum se vede din figura următoare.

Fig.2.Legăturile mecanismului pinion-cremalieră

a)pinion cu axa înclinata dispus în stanga și bielete articulate la capetele tijei cremaliera; b)pinion central cu axa perpendiculară pe cea a cremalierei și bielete articulate la capetele tijei cremaliera; c)pinion cu axa înclinata dispus in stânga și bielete lungi articulate în partea centrala a tijei cremaliera. Montarea mecanismului pinion-cremalieră depinde de ampasarea grupului motor-transmisie, de construcția punții din față, de traseul posibil pentru arborele volanului. În plan vertical cremaliera poate fi montată sub axa roților, în planul axei roților, sau deasupra axei roților. În plan orizontal cremaliera poate fi montată în spatele axei roților și levierele fuzetelor dispuse spre fată, în fața axei roților și evierele fuzetelor dispuse spre spate, sau puțin în fața axei roților și levierele fuzetelor dispuse spre fată, asa cum se vede în figura următoare.

Fig.3. Montarea mecanismului pinion-cremalieră în plan orizontal.

CAPITOLUL 2

CALCULUL SISTEMULUI DE DIRECȚIE CU PINION ȘI CREMALIERĂ

Sistemul de direcție asigură maniabilitatea automobilului, adică capacitatea acestuia de a se deplasa în direcția comandată de către conducător, respectiv de a executa viraje dorite și de a menține mersul rectiliniu, atunci când virajele nu sunt necesare.

Virarea automobilului se realizează prin rotirea roților de direcție, (bracarea). Sistemul de direcție are un rol hotărâtor asupra siguranței circulației, mai ales în condițiile creșterii numărului de automobile și a vitezei de deplasare a acestora.

2.1.Calculul mecanismului de acționare a direcției

Determinarea forțelor care acționează în sistemul de direcție în diverse condiții de deplasare ale automobilului este o problemă dificilă. Din aceste motive, sistemul de direcție se calculează în ipoteza că forța tangențială maximă Fvmax care se aplică de către conducător volanului, poate atinge valoarea de 350 [N].

2.1.1.Calculul arborelui volanului

Arborele volanului este solicitat la torsiune cu momentul Mt produs de acțiunea forței Fvmax , aplicată la raza volanului Rv:

Se adopta constructiv Rv=200 [mm] și Fvmax =350 [N]

Mt=Fvmax·Rv [Nmm] (2.1)

Mt=350·155=70000 [Nmm]

unde: – raza volanului

[mm] (2.2)

[mm]

unde: Dv – diametrul volanului. Se adoptă Dv =400 [mm]

Tensiunea de torsiune pentru arborele volanului, care este de formă tubulară se determină cu relația (conform [9]):

[N/mm2] (2.3)

unde: D=20 [mm] – diametrul exterior al arborelui volantului

d=10 [mm] – diametrul interior al arborelui volantului

Efortul unitar admisibil la torsiune pentru oțelurile aliate de tipul 18MoCN13X, conform STAS 791-66, este: =50 [N/mm2]

< => 47.5<50

=> arborele volanului rezistă la solicitarea de torsiune.

2.1.2.Calculul mecanismului de acționare cu pinion-cremalieră

Sistemul de direcție ales pentru autovehiculul proiectat, este un sistem de tip pinion-cremalieră, cu barele de direcție montate în mijlocul casetei de direcție.

Cremaliera este prevăzută cu dinți dispuși neechidistant pe lungimea acesteia; mai depărtați la mijlocul cremalierei și mai apropiați la marginea cremalierei. Această dispunere a dinților cremalierei, în angrenare cu dinții pinionului crează un raport de transmitere variabil, cu următoarele avantaje:

– la mersul rectiliniu, angrenarea efectuându-se în zona centrală a cremalierei, unde raportul de transmitere este mic, duce la stabilitate în conducerea automobilului, acesta păstrându-și ușor direcția de mers rectiliniu.

– la viraje crește raportul de transmitere în angrenaj, efortul la volan scade foarte mult (mai ales la parcarea automobilului, deci la deplasarea cu viteze mici și viraje mari) odată cu creșterea unghiului de viraj.

Acest tip de sistem de direcție aduce avantajul unui spațiu lateral mai mare, posibilitatea montării în înălțime a casetei de direcție, ceea ce duce la scurtarea arborelui volanului, eliminarea articulațiilor, deci micșorarea posibilității apariției jocurilor între volan și casetă.

Mecanismele de acționare a direcției cu pinion și cremalieră au o reversibilitate mare.

În cazul mecanismelor de acționare a direcției cu pinion și cremalieră, prin raport de transmitere se înțelege în mod convențional raportul dintre diametrul volanului Dv și diametrul de divizare Dd al pinionului.

Figura 2.1 Structura mecanismului de acționare a direcției. [7]

Dantura se calculează la încovoiere și la presiunea de contact datorită acțiunii forței tangențiale Fs (conform [7]):

[N] (2.4)

unde: – diametrul de divizare al pinionului.

Se alege =19 [mm]

Calculul danturii la încovoire

Ținând cont de faptul că pinionul ca și cremaliera au dantura înclinată, tensiunea la încovoiere se va calcula cu relația:

[N/mm2] (2.5)

unde: b-latimea pinionului. Se adoptă: b=30 [mm]

p – pasul danturii

p=π·mn · [mm]

unde: mn – modulul normal al danturii. Se adoptă mn=2,5 [mm] conform STAS 821-82

p= π ·2,5·cos =7,3 [mm]

y – coeficientul de formă al dinților.

(2.7)

unde: – unghiul de înclinare al danturii: Se adoptă (conform [18]) =21[°]

z- numărul de dinți ai pinionului

(2.8)

Se adoptă z1=7 dinți.

Kd = 0,9. Kd – coeficientul care ține seama de caracterul dinamic al solicitării.

Kc=0,82 Kc – coeficientul care ține seama de concentrarea de eforturi de la baza

dintelui

Kε=1,13 Kε – coeficientul care ține seama de gradul de acoperire.

(2.9)

[N/mm2] <

=350 [N/mm2]

– tensiunea admisibilă la încovoiere.

159.21 < 350 [N/mm2]

=> dantura rezistă la încovoiere.

Calculul la presiunea de contact

[N/mm2] (2.10)

unde: Ft=FS[N]

E – modulul de elasticitate longitudinal, E = 2,l·105 [N/mm2]

b – latimea pinionului. Se adoptă: b=30 [mm]

– unghiul de angrenare,=20 [°]

și – razele de curbură

[mm]

unde: =20°

– unghiul de angrenare

– unghiul de înclinare al danturii: Se adoptă (conform [18]) =21 [°]

3,73 [mm]

[N/mm2] <

pac – presiunea de contact admisibilă, pac=1400[N/mm2]

1133 > 1400 [N/mm2] => reorm [18]) =21[°]

z- numărul de dinți ai pinionului

(2.8)

Se adoptă z1=7 dinți.

Kd = 0,9. Kd – coeficientul care ține seama de caracterul dinamic al solicitării.

Kc=0,82 Kc – coeficientul care ține seama de concentrarea de eforturi de la baza

dintelui

Kε=1,13 Kε – coeficientul care ține seama de gradul de acoperire.

(2.9)

[N/mm2] <

=350 [N/mm2]

– tensiunea admisibilă la încovoiere.

159.21 < 350 [N/mm2]

=> dantura rezistă la încovoiere.

Calculul la presiunea de contact

[N/mm2] (2.10)

unde: Ft=FS[N]

E – modulul de elasticitate longitudinal, E = 2,l·105 [N/mm2]

b – latimea pinionului. Se adoptă: b=30 [mm]

– unghiul de angrenare,=20 [°]

și – razele de curbură

[mm]

unde: =20°

– unghiul de angrenare

– unghiul de înclinare al danturii: Se adoptă (conform [18]) =21 [°]

3,73 [mm]

[N/mm2] <

pac – presiunea de contact admisibilă, pac=1400[N/mm2]

1133 > 1400 [N/mm2] => rezistă la presiune de contact.

Calculul transmisiei direcției

Acest calcul constă în verificarea barelor de direcție la tracțiune-compresiune și datorită lungimii lor mari, la flambaj.

Forța în barele de direcție este aceeași cu forța din cremalieră.

Forța din cremalieră se determină cu relația (conform [9]):

[N] (2.11)

unde: ia – raportul de transmitere

ia=25

Raportul de transmitere este variabil, domeniul său de variație fiind cuprins între 17 (în centrul cremalierei – mers rectiliniu) și 25 (la capătul cremalierei – în viraj).

Se consideră raportul de transmitere mediu (conform [17]):

Calculul se va efectua la raportul de transmitere maxim, care determină Fcrmax, deci la ia=25.

Verificarea la întindere – compresiune:

[N/mm2] (2.12)

unde: A – aria secțiunii transversale a barei longitudinale de direcție.

[mm2] (2.13)

d – diametrul barei de direcție, d=17 [mm]

<

– tensiunea admisibilă la tracțiune-compresiune, =900 [N/mm2]

=> rezistă la solicitarea de tracțiune – compresiune

Verificarea la flambaj se efectuează în domeniul elastic cu formula lui Euler [15-pag.108]

[N/mm2] (2.14)

unde: – momentul de inerție minim al secțiunii barei de direcție,

– lungimea de flambaj a barei longitudinale de direcție

Se consideră bara articulată la ambele capete-în cazul II de flambaj ==550[mm] [15-pag.107]

(2.15)

Calculul coeficientului de siguranță la flambaj: [15-pag.109]

(2.16)

c > 5 => rezistent la flambaj

2.1.3. Calculul fuzetei

Fuzeta se calculează de asemenea considerând automobilul în cele trei regimuri caracteristice automobilului, și anume:

regimul frânării

regimul derapării

regimul trecerii peste obstacole

Figura 2.2 – Schema de încărcare a fuzetei cu solicitări. [7]

Regimul frânării

Regimul frânării este caracterizat de acțiunea forței din partea cadrului sau caroseriei și a forțelor Zfs, Z1s și Ffs, Ffd din partea căii de rulare.

În cazul frânării automobilului, asupra roții și deci și asupra fuzetei acționează forțele Z1s și Ffs. În acest caz momentul încovoietor rezultant, (conform relațiilor de la paginile 168-171 [6]) este:

[daN·cm] (2.17)

unde: – distanța unde apare momentul încovoietor, Se adoptă: =122,5 [cm]

– reacțiunea verticală la roata directoare din partea stangă a autovehiculului

[N] (2.18)

unde: – coeficientul schimbării reacțiunii la puntea din față în timpul frânării

= 1,2…1,4 pentru autoturisme, Se adoptă =1,3

– reacțiunea statică pe cale orizontală la puntea din față, = 1800 [kg] =1800[daN]

– momentul cauzat de forța de frânare

[N] (2.19)

, Se adoptă:

iar tensiunea normală efectivă la încovoiere:

[daN/cm2] (2.20)

unde: (2.21)

d – este diametrul interior al fuzetei. d=72[mm]

912.28 [daN/cm3] <

– tensiunea admisibilă la încovoiere,

912.28 < 4500 []

=> rezistă la tensiunea admisibilă a efortului unitar la încovoiere

Regimul derapării

Figura 2.3 – Schema de încarcare a fuzetei cu solicitari. [7]

Sau regimul deplasării cu reacțiuni laterale maxime. În acest caz, asupra punții acționează din partea cadrului sau caroseriei componenta statică a greutății automobilului ce revine punții din spate, și componenta forței laterale, iar din partea căii reacțiunile normale Z1s, Z1d și laterale Y1s, Y1d.

La derapare cele două fuzete sunt solicitate diferit, momentele încovoietoare rezultante în planul vertical, datorită forțelor:

(2.22)

unde: – reacțiunea verticală a roții din stânga

(2.23)

unde: = 1800 [kg] =1800[daN]

, Se adoptă:

– înălțimea deasupra solului a centrului de greutate al autovehiculului, Se adoptă: =200 [mm]

E – ecartamentul roților, Se adoptă: E= 1470 [mm]

– distanța unde apare momentul încovoietor, Se adoptă: =122,5 [cm]

– reacțiunea transversală a roții din stânga

[daN] (2.24)

[N] (2.25)

unde: – reacțiunea verticală a roții din dreapta

(2.26)

unde: = 1800 [kg]

, Se adoptă:

– înălțimea deasupra solului a centrului de greutate al autovehiculului,

Se adoptă =200 [mm]

E – ecartamentul roților, Se adoptă: E= 1470 [mm]

– distanța unde apare momentul încovoietor, Se adoptă: =122,5 [cm]

– reacțiunea transversală a roții din dreapta

[daN] (2.27)

[daN]

Solicitările la încovoiere pentru fuzetă:

[daN/cm2] (2.28)

unde: (2.29)

d – este diametrul interior al fuzetei, d=72[mm]

-359.643 [daN/cm2] <

– rezistența admisibilă la încovoiere,

-359.643 < 4500 []

=> rezistă la încovoiere

Regimul trecerii peste obstacole

Este un regim caracteristic deplasării pe drumuri cu neregularități, când asupra punții acționează sarcini dinamice verticale de valori importante. Mărimea acestor sarcini dinamice depinde de înălțimea obstacolului, viteza de deplasare, calitățile suspensiei.

Momentul încovaietor în planul vertical este dat de relația:

[daNcm] (2.30)

unde: – distanța unde apare momentul încovoietor, Se adoptă: =122,5 [cm]

– reacțiunea verticală la roata directoare din partea stangă a autovehiculului

[daN] (2.31)

unde: – coeficientul dinamic, Se adoptă =2

= 1800 [kg]=1800[daN]

iar efortul unitar,

[daN/cm2] (2.32)

unde: (2.33)

d – este diametrul interior al fuzetei. d=72[mm]

1203.5 daN/cm2 <

– rezistența admisibilă la încovoiere

1203.5 < 4500 [daN/cm2]

=> rezistă la tensiunea admisibilă a efortului unitar la încovoiere

Pentru materiale din care se confecționează fuzetele, tensiunea admisibilă la încovoiere este de [daN/cm2]

Materialele utilizate în general pentru fuzetele autovehiculelor sunt oțeluri aliate cu

Cr–Ni, Cr–Mo la care se admite [daN/cm2].

Levierele la fuzetă se execută din oțeluri aliate cu CrNi, CrMo.

Materialele pentru pivot sunt oțeluri cementare aliate cu Cr: 15CO7, 13CN23 la care [daN/cm2], , [daN/cm2].

CAPITOLUL 3

SOLUȚII CONSTRUCTIVE MODERNE ALE SISTEMELOR DE DIRECȚIE

3.1.Direcția asistată constant (D.A.C.)

Circuitul hidraulic

Principiul de funcționare constă în acționarea hidraulică a unui piston cu dublu efect solidarizat în mișcare de translație cu cremaliera sistemului de direcție. Distribuția uleiului sub presiune se face de către o valvă rotativă (distribuitor) funcție de sensul de rotație al volanului. Asistența hidraulică este modulată (reglată) datorită unui regulator de presiune integrat în pompă.

Sistemul hidraulic este de tip ,, centru deschis " adică pompa debitează în permanență un debit reglat oricare ar fi turația pompei.

Figura 3.1 – Principiul de funcționare a sistemului de direcție asistată cu cremalieră. [7]

1 – volan, 2 – valvă rotativă (distribuitor), 3 – piston cu dublu efect.

Concluzii

Un sistem de direcție trebuie să răspundă în general următoarelor cerințe:

să ofere o asistență maximă pentru manevrele de parcare

filtrarea neregularităților căii de rulare

asistență minimă la viteze ridicate

inexistența jocurilor în articulații

raport de demultiplicare adecvat

rază de bracaj minimă

readucerea roților directoare pe poziția corespunzătoare mersului rectiliniu după efectuarea bracajelor.

Funcționarea fără acționarea volanului

Figura 3.2 – Principiul de funcționare fără acționarea volanului. [7]

1 – rezervor, 2 – pompă, 3 – tub Venturi, 4 – supapă rotativă,

5 – bară de torsiune ce face legătura între volan și cremalieră

Uleiul debitat de pompă traversează regulatorul acesteia prin tubul Venturi, apoi supapa rotativă pentru ca în final să ajungă în rezervorul sistemului.

La nivelul tubului Venturi se creează o depresiune care se transmite în partea stîngă a unui sertar care prin deplasarea sa va permite uleiului să ajungă direct în rezervor.

În această situație presiunea uleiului la nivelul pistonului cu dublu efect este scăzută ( cca 5 [bar] ) în ciuda creșterii debitului generat de pompă care la ieșirea din tubul Venturi rămîne constant.

Funcționare sistemului în cazul vitezelor scăzute de deplasare (manevrarea în parcare)

Supapa rotativă permite uleiului sub presiune să ajungă în camera din dreapta pistonului. Uleiul din camera stîngă este dirijat către rezervorul sistemului.

La nivelul regulatorului presiunea uleiului crește deoarece acesta are o viteză mică de trecere prin tubul Venturi. Această presiune se transmite în partea stîngă a sertarului din regulator și se adaugă forței generate de resortul R care împreună vor asigura contactul permanent dintre sertar și tubul Venturi împiedicînd astfel returul direct al uleiului către rezervor.

În acest caz presiunea uleiului este de cca 25… 30 [bar].

Figura 3.3 – Principiul de funcționare în cazul vitezelor scăzute de deplasare. [7]

1 – rezervor, 2 – pompă, 3 – tub Venturi, 4 – supapă rotativă.

Funcționare în regim de suprasarcină

Regimul de suprasarcină al sistemului este obținut în cazul în care avem bracaj maxim al roților cu acționarea permanentă a volanului sau cînd roțile intră în contact cu o bordură.

În această situație cremaliera și pistonul cu dublu efect sunt blocate iar circulația uleiului este anulată, totul petrecîndu-se ca și cum ieșirea din regulator ar fi obturată.

Pe ambele părți ale sertarului din regulator vom avea aceeași presiune, dar acesta va rămîne în contact cu tubul Venturi datorită resortului R. La un moment dat presiunea va învinge forța arcului r și astfel bila supapei de siguranță se va ridica de pe scaunul său permițînd obținerea unei căderi de presiune în sistem.

Presiunea generată în această situație este de 80…100 [bar].

Dacă acest regim de funcționare este de durată uleiul se supraîncălzește iar sistemul devine zgomotos.

Figura 3.4 Principiul de funcționare în regim de suprasarcină. [7]
1 – rezervor, 2 – pompă, 3 – tub Venturi, 4 – supapă rotativă.

Contactorul de presiune

Este un contactor de tipul ,,totul sau nimic" cu rolul de a informa calculatorul de injecție despre creșterea de presiune în sistem.

Contactorul se poziționează pe partea de înaltă presiune între pompă și supapa rotativă.

Odată cu creșterea de presiune crește și puterea absorbită de către pompă ( puterea rezistentă motorului ) care duce la diminuarea turației motorului termic. Pentru a evita calajul motorului calculatorul de injecție se mărește turația de relanti după ce s-a recepționat semnalul emis de contactor.

Schema de principiu pentru D.A.C.

1-rezervor de ulei

2-pompă antrenată de motorul termic

3-supapa rotativ-distributivă

4-conducte

5-bară de torsiune ce face legătura între volan și cremalieră

Figura 3.5 – Schema de principiu pentru direcția asistată constant. [7]

Supapa rotativ – distributivă.

Figura 3.6 – Principiul de funcționare a supapei rotativ – distributive. [7]

Supapa rotativă este un element foarte precis ce se compune din:

– corp

– un element rotativ solidarizat în mișcare cu volanul numit rotor

– un alt element rotativ solidar cu cremaliera numit distribuitor

– o bară de torsiune ce leagă între ele cele două elemente anterioare și le poziționează una în raport cu alta în poziția de echilibru.

Orice acționare a volanului va produce:

o deformare a barei de torsiune proporțională cu efortul conducătorului

un decalaj unghiular al rotorului în raport cu distribuitorul (pînă la efectuare bracajului )

Bara de torsiune asigură progresivitate sistemului și permite conducătorului să ,,simtă" direcția.

Funcționarea fără acționarea volanului

Figura 3.7 – Principiul de funcționare fără acționarea volanului. [7]

Rotorul și distribuitorul sunt aliniate de către bara de torsiune. Canalele de alimentare Ra sunt plasate în fața canalelor mari de aducțiune a uleiului. Toate canalele rotorului sunt șanfrenate pentru a permite trecerea uleiului.

Pe ambele părți ale pistonului cu dublu efect avem aceeași presiune, iar uleiul va fi dirijat prin canalele Rr ale rotorului către retur.

Funcționarea în bracaj

Figura 3.8 – Principiul de funcționare în bracaj. [7]

1 – rotor, 2 – distribuitor

Rr – canal de retur, Ra – canal de alimentare.

Efortul depus de conducător deformează bara de torsiune. Rotorul se deplasează în raport cu distribuitorul. Această poziționare permite alimentarea cu ulei sub presiune a unei camere și evacuarea uleiului către retur din cealaltă cameră – pistonul se deplasează împreună cu cremaliera.

Cînd efortul asupra volanului este anulat bara de torsiune permite alinierea rotorului în raport cu distribuitorul obținîndu-se astfel echilibru de presiune la nivelul pistonului.

Dispozitiv de securitate

Figura 3.9 – Schema de principiu pentru dispozitivul de securitate. [7]

1 – rotor, 2 – distribuitor

În caz de defectare a părții de asistență există o legătură mecanică între rotor și pinionul cremalierei.

Jocul la nivelul asamblării prin profil este superior deplasărilor unghiulare ale rotorului în raport cu distribuitorul.

3.2.Direcția asistată variabil (D.A.V.)

Sistemul de asistență hidraulică variabilă funcție de viteza de deplasare are rolul de a furniza o asistență în cazul manevrelor de parcare superioară celei oferite de D.A.C. și de a atenua această asistență pe măsură ce sporește viteza de deplasare a automobilului.

3.3.D.A.V. cu motor pas cu pas

Circuitul hidraulic

Figura 3.10 Schema circuitului hidraulic a direcției asistate variabil cu motor pas cu pas. [7]

Principiul

Figura 3.11 Principiul de funcționare a direcției asistate variabil cu motor pas cu pas a ansamblului rotor-distribuitor. [7]

Principiul de funcționare constă în obținerea unei asistențe clasice ( DAC ) la care se opune un element de reacție.

Principiul de funcționare al etajului de asistență este același cu cel de la D.A.C..

Deplasarea unghiulară relativă dintre rotor și distribuitor este autorizată de către bara de torsiune.

Pentru un sistem hidraulic dat cu cît bara de torsiune este mai suplă cu atît deplasarea unghiulară dintre rotor și distribuitor este mai mare (pentru același efort al conducătorului aplicat volanulului) și astfel asistența va fi mai importantă. Totuși cu cît bara de torsiune este mai suplă cu atît senzația de ,,plutire" a conducătorului va fi mai importantă.

D.A.V. prezintă o bară de torsiune suplă pentru a genera o asistență ridicată, dar odată cu creșterea vitezei de deplasare se generează progresiv un cuplu rezistent pentru ,,a întării" direcția. Acest lucru este posibil datorită unui etaj de reacție.

Acest etaj se compune din două pistonașe solidare cu rotorul și doi cilindri realizați în corpul distribuitorului. Mișcarea relativă dintre rotor și distribuitor antrenează deplasarea pistonașelor în cilindri.

Dacă prin intermediul unor canalizații se aduce ulei sub presiune în capul pistonașelor se va creea astfel un cuplu de reacție ce împiedică mișcarea relativă rotor-distribuitor. Asistența este astfel diminuată.

1. Pentru asistență maximă etajul de reacție nu este alimentat (reacție nulă) iar etajul

de asistență primește întreagul debit de ulei.

2. Pentru asistență minimă etajul de reacție primește un debit important iar partea de

asistență are un debit sensibil diminuat ( nenul ).

Schema de principiu D.A.V.

Figura 3.12 – Schema de principiu a direcției asistate variabil cu motor pas cu pas. [7]

Repartitorul

Rolul acestui element este de a asigura repartiția optimă a debitelor de ulei către cele două etaje ( asistență și reacție ).

Funcționare

Tija de reglaj prevăzută cu șanfrene se deplasează rectiliniu datorită unui motor pas cu pas și generează astfel variații ale secțiunilor A0, A1 și A2. Distribuitorul este o piesă care necesită o înaltă precizie de prelucrare. Deplasarea maximă a tijei este de 3mm.

Pentru asistența minimă se constată că există întotdeauna un debit minim care alimentează etajul de asistență prin orificiul A1.

Pentru asistență medie cele două etaje de asistență și reacție sunt alimentate prin secțiunile A1 și respectiv A2.

Pentru asistență maximă secțiunea A0 face legătura între partea de reacție și retur anulîndu-se astfel reacția.

3.4.D.A.V. cu solenoid.

Principiul de funcționare al D.A.V. rămîne neschimbat. Ansamblul rotor-distribuitor prezintă o particularitate.

Circuitul hidraulic

Figura 3.14 – Schema circuitului hidraulic a direcției asistate variabil cu solenoid. [7]

Ansamblul rotor-distribuitor

Figura 3.15 – Principiul de funcționare a direcției asistate variabil cu solenoid a ansamblului rotor-distribuitor. [7]

Principiul de funcționare

Se disting cele două etaje de asistență și reacție. Etajul de asistență este cel clasic iar etajul de reacție se compune din patru pistonașe ce creează un cuplu antagonist celui produs de conducător, și se transmite la rotor prin bara de torsiune.

Cuplul de reacție diminuează deformația barei de torsiune și astfel se reduce și mișcarea relativă rotor-distribuitor care conduce la diminuarea asistenței.

Acest cuplu este dozat după o lege prestabilită în funcție de viteza vehiculului.

Etajul electro-hidraulic modulează presiunea uleiului ce acționează asupra pistonașelor de reacție proporțional cu curentul electric ce traversează solenoidul. Odată cu creșterea presiunii pistonașele vor pătrunde în alveolele practicate în rotor pînă la solidarizarea în mișcare a rotorului cu distribuitorul ( cazul asistenței minime ).

Repartitorul hidraulic

Alimentarea electrică a solenoidului produce deplasarea rectilinie a tijei de reglaj. Un resort de rapel menține tija de reglare în poziția de asistență minimă în situația în care curentul prin solenoid este nul.

Figura 3.16

1 Asistență maximă

Curentul electric este de 1[A] iar tija de reglare ocupă o poziție pentru care etajul de reacție nu este alimentat cu ulei.

2 Asistență minimă

Curentul electric este de 0,47[A] iar tija de reglare se află într-o poziție ce permite presiunii de ulei să ajungă în etajul de reacție.

3. Asistență inter-mediară

Funcție de viteza de deplasare a vehiculului prin solenoid trece un curent electric ce poziționează tija de reglare de manieră a obține punerea la retur a circuitului de reacție proporțional cu viteza de deplasare.

Elemente electrice

Evoluția sistemelor D.A.V. electro-hidraulice

Prima generație (MR) cuprinde: calculator propriu plasat sub scaunul conducătorului; martor SERVICE și SYP (dacă există); dialog cu testerul; moduri degradate; informație principală: viteză deplasare, informație ce provine de la un captor specific D.A.V.; informație secundară ( pentru securitate ): viteză de deplasare, informație comună cu alte sisteme; variația asistenței este realizată prin solenoid plasat la intrarea în distribuitor.

A doua generație (NT 2791A) cuprinde: calculator propriu; alertă conducător; dialogcu testerul; moduri degradate; programarea legii de asistență (15 legi); informație principală: viteză vehicul, informație comună cu alte sisteme; informație secundară ( pentru securitate ): turație motor, informație comună cu alte sisteme; variația de asistență se obține prin solenoid sau motor pas cu pas fixate la intrarea în distribuitor.

A treia generație cuprinde: calculator plasat în apropierea pedalierului; fără programare de legi pentru asistență; sistem nediagnosticabil prin tester; moduri degradate; informație principală: viteză deplasare, informație comună cu alte sisteme; fără informație de securitate; variația de asistență se face prin motor pas cu pas plasat la intrarea în distribuitor.

A patra generație cuprinde: gestionare electronică integrată în U.C.H.; informație de viteză de la rețeaua CAN; diagnosticare prin tester; alertare conducător; moduri degradate; programarea legii de asistență (8 legi); variația de asistență se obține prin motor pas cu pas fixat la ieșirea din distribuitor.

A cincea generație cuprinde: pompă cu debit șutant (chutant): variația de asistență funcție numai de turație;

Calculatorul

Calculatorul sistemului primește ca principală informație viteza de deplasare a automobilului. În funcție de viteză și de legea prestabilită calculatorul comandă motorul pas cu pas sau solenoidul pentru a se obține asistența necesară. Alte funcții ale calculatorului:

supraveghează buna funcționare a sistemului

gestionează sistemul în caz de defectare a unui element electric

facilitează comunicarea cu testerul

alertează conducătorul

Legea de asistență inițială este obligatoriu selecționată în uzină pentru o bună funcționare. Această lege poate fi modificată în atelierul service la cererea clientului.

Captorul de viteză

Este un captor de tip Hall, iar informația de viteză poate folosi și pentru alte sisteme ale vehiculului.

Captorii specifici D.A.V. au fost eliminați odată cu apariția legăturilor inter-calculatoare.

Începînd de la LAGUNA II informațiile circulă prin rețeaua CAN.

Informația turație motor

Informația de turație motor este primită prin legăturile inter-calculatoare ( SPA).

Prezența semnalului regim motor permite printr-o strategie combinată cu semnalul de viteză de a depista defectele de captor sau problemele de transmitere a semnalelor.

Dacă calculatorul depistează absența semnalului pe una din cele două căi sistemul trece imediat în mod degradat.

Actuatorii

Motorul pas cu pas

Conține patru bobine legate în comun la 12[V], obținîndu-se astfel 5 fire. Motorul conține 50 de poli ceeace îi permite obținerea a 200 de poziții diferite pe o singură rotație. Numărul de rotații pentru deplasarea sa între cele două poziții extreme este de 4,2 ceea ce echivalează cu trecerea sa prin 840 de poziții posibile. La poziția 0 avem asistență maximă iar la poziția 840 avem asistență minimă.

Comanda prin punere la masă separată a fiecărei bobine permite deplasări axiale plecînd de la 0,35 [mm] pînă la 3 [mm].

Solenoidul

Se compune dintr-o bobină care alimentată produce o deplasarea axială a unei tije de reglaj. Arcul de rapel cu care este prevăzută tija permite obținerea poziției corespunzătoare asistenței minime cînd avem un curent electric nul ( cazul regimului de avarie ).

3.5.Direcția asistată variabil (D.A.V.) cu debit șutant

Pompa hidraulică este de tipul cu paleți la care presiunea de ieșire este reglată mecanic la fel ca la o pompă clasică.

Ca noutate avem o supapă ce permite variația de debit la ieșirea din pompă ( Qs ) spre pistonul cu dublu efect.

Supapa

Figura 3.18 – Variația de debit la ieșirea din pompă spre pistonul cu dublu efect. [7]

Fluidul are două posibilități de a ajunge la distribuitor:

o trecere prin canalul de diametrul A

o trecere prin canalele de diametre B

Qs = Qa + Qb + Qb

Diametrele B sunt variabile.

Cînd debitul pompei hidraulice crește datorită turației, supapa se deplasează la o cotă X ceea ce diminuează secțiunea de trecere a uleiului. Ca rezultat avem reducerea debitului.

Funcționare

Figura 3.19 – Principiul de funcționare a direcției asistate variabil cu debit șutant. [7]

Presiunea de alimentare este scăzută. Tija de reglare este închisă ceea ce obturează diametrul A. Fluidul traversează supapa prin canalele de diametre B. Debitul la ieșire Qs crește proporțional cu turația pompei.

Cazul relantiului

Figura 3.20 – Principiul de funcționare a direcției asistate variabil în cazul relantiului. [7]

Presiunea de alimentare a pompei crește și astfel tija de reglare este deplasată. Orificiul de comunicare cu returul este descoperit cît și diametrul A. Se obține reglarea debitului la ieșire ca la o pompă clasică.

Cazul accelerației

Figura 3.21 – Principiul de funcționare a direcției asistate variabil cu debit șutant în cazul accelerației. [7]

Cu cît pompa are o turație mai mare cu atît debitul pe retur Qr crește. Se obține o deplasare progresivă a supapei care va obtura diametrele B. Cu cît diametrul B se reduce cu atît asistența se diminuează.

3.6.Direcția asistată electric variabil (D.A.E.V.)

a. Introducere

Progresul în domeniul electric și electronic a permis înlocuirea sistemului de asistență hidraulică cu cel electric. Avantajul constă în diminuarea numărului de componente care ocupă un volum important în cadrul compartimentului motor ( varianta hidraulică ).

Direcția asistată electric variabil utilizează curentul electric ca energie de lucru.

b. Componență

Figura 3.22 – Principiul de funcționare a sistemului de direcție asistată electric variabil. [7]

Figura 4323 – Schema de principiu pentru coloana de direcție motorizată. [7]

Funcționare

Cuplul de asistență este realizat cu un motor electric. Cînd la nivelul volanului apare un efort acesta este transmis mecanic la cremalieră dar și la un calculator sub forma unui semnal de electric dat de un captor de cuplu. Calculatorul furnizează motorului electric un curent electric funcție de: efortul la volan și viteza vehiculului

Prin intermediul unui ambreiaj și al unui reductor efortul de asistență se transmite la pinionul cremalierei.

Captorul de cuplu emite un semnal de forma unei tensiuni variabile proporționale cu cuplul de acționare al volanului.

Strategie

Calculatorul comandă motorul electric numai funcție de efortul la volan dacă viteza vehiculului este inferioară valorilor de 2,5 [km/h] (acest prag de viteză este funcție de vehicul).

Dacă viteza de deplasare este superioară unui prag prestabilit de constructor determinarea curentului electric de alimentare a motorului este funcție de informațiile date de captorul cuplu volan și captorul de viteză.

Asistența se reduce odată cu sporirea vitezei de deplasare.

De la o anumită viteză de deplasare alimentarea motorului electric este anulată și din motive de securitate el este debraiat.

Un etaj electronic integrat în calculator împiedică apariția cuplului de asistență la rotirea în sens invers a volanului și în cazul în care nu este acționat volanul.

Elemente electrice

Evoluția sistemelor D.A.E.V.

Prima generație cuprinde: calculator propriu; diagnosticare prin tester; alertă conducător; mod degradat; programarea legilor de asistență; variația de asistență se obține prin modularea curentului electric al motorului; captor cuplu volan plasat la nivelul coloanei de direcție.

A doua generație cuprinde: idem ca la prima generație dar avem în plus: retur activ al volanului și captor de unghi volan plasat pe caseta de direcție.

A treia generație cuprinde: idem ca la a doua generație dar în plus avem: calculator integrat în colana de direcție; captor dublă funcție plasat pe coloană: unghi și cuplu volan; strategie de punere în veghe între două solicitări.

Captor de cuplu pentru sistemele din prima și a doua generație.

1 – bară de torsiune montată în coloana de direcție

2 – bobină de referință fixă în raport cu coloana

3 – bobină de măsură a variației unghiulare

4 – coroană de fier moale solidară cu arborele de intrare

5 – coroană de fier moale solidară cu arborele de ieșire

6 – circuit electronic pentru formarea semnalului de cuplu volan

7 – conector calculator

8 – știft

9 – arbore de intrare ( rotor )

10- arbore de ieșire ( solidar cu pinionul )

Funcționare

Captorul este constituit din două părți.

Partea electromagnetică a captorului dă o informație cu privire la poziția unghiulară dintre cele două coroane din fier moale.

Partea electronică transformă această informație în informație de cuplu conform următorului principiu:

deformarea barei de torsiune este proporțională cu efortul la volan

o coroană este solidară cu rotorul iar cealaltă cu pinionul

extremitățile celor două coroane sunt prevăzute cu danturi

datorită deformării unghiulare a bării de torsiune forma miezului bobinei de măsură se schimbă și astfel forma semnalului electric se modifică

în paralel o a doua bobină de referință ce are caracteristicile costante în raport cu deformările unghiulare transmite informații electrice de referință

informația (de tip intensitate) transmisă la calculator circulă prin două legături electrice redondante

alimentările captorului sunt dublate din motive de securitate

c. Captorul de viteză/unghi volan pentru sistemele din a doua generație

Sistemele D.A.E.V. din a doua generație oferă o prestație numită ,,retur activ al volanului".

Pentru a optimiza returul volanului spre punctul mediu al direcției la viteză redusă de deplasare un curent electric alimentează motorul electric ce creează un cuplu de revenire ce se adaugă celui mecanic datorat unghiurilor de fugă.

Pentru a realiza această prestație calculatorul trebuie să cunoască poziția unghiulară a volanului, sensul său de rotație și viteza sa. Sistemul are traductorul de unghi volan fixat pe caseta de direcție.

Descriere și funcționare

Captorul conține două plăcuțe cu efect Hall. Ele permit a determina sensul și viteza de rotație. Pinionul cremalierei este magnetizat și sevește ca roată dințată pentru captor.

Sensul de rotație

Pentru determinarea sensului de rotație al volanului captorul emite două semnale defazate unul în raport cu celălalt. Dacă volanul este rotit către stînga semnalul roșu este în avans față de cel albastru, și invers

Viteza de rotație

Calculatorul utilizează această informație pentru a pilota asistența de retur a volanului. Această asistență este diminuată pe măsură ce volanul se apropie de punctul mediu.

Poziția de punct mediu

Această poziție este determinată și reactualizată de calculator la un rulaj în linie dreaptă funcție de viteza vehiculului și de cuplul volan.

Captor cuplu/viteză/unghi volan pentru sisteme din a treia generație

Acest captor are patru funcții:

măsoară cuplul exersat de conducător asupra volanului pentru a determina nivelul de asistență

măsoară viteza de retur a volanului pentru strategia retur activ

determină sensul de rotație al volanului pentru strategia de retur activ și pentru sistemul ESP

măsoară unghiul volanului pentru returul activ și pentru sistemul ESP.

Principiul de funcționare al captorului pentru cuplul volan

Captorul comportă două discuri montate la cele două capete ale barei de torsiune. Discurile prezintă ferestre traversate de fascicule emise de două celule optice emițătoare care împreună cu două celule optice receptoare formează doi captori optici ce determină unghiul de torsiune al barei.

Efortul exersat de conducător asupra volanului provoacă diminuarea ferestrelor (se suprapun cele două discuri ). Această diminuare este proporțională cu nivelul de asistență.

Principiul de funcționare al captorului pentru unghi volan

Măsurarea unghiului volan se face prin determinarea deplasării ferestrelor. Rezoluția este de 0,1[º].

Pentru determinarea numărului de rotații ale volanului sistemul folosește trei captori cu efect Hall dispuși pe rotorul motorului. Acești captori dau o rezoluție de 1,2[º].

Combinarea celor două informații permite calculatorului a cunoaște unghiul și numărul de ture al volanului.

Configurarea captorului

În cazul înlocuirii captorului este necesar a se efectua următoarele operații:

indexarea

calibrarea

inițializarea.

Pe discurile captorului există un index, adică un reper fix. El permite captorului de a memora poziția de zero a volanului. În plus indexul permite a controla buna funcționare a captorului. Pentru a realiza indexarea este suficient a roti volanul 30[º] stînga și apoi 30[º] dreapta (pentru a se depista indexul) după care se readuce volanul pe punctul mediu. În continuare se lansează comanda de calibrare prin tester pentru a cere captorului să memoreze poziția de zero. Pentru a finaliza inițializarea se rotește volanul cel puțin 1,2 [º] pentru a se activa captorii cu efect Hall.

Ambreiajul

Este un ambreiaj electromagnetic monodisc uscat a cărui comandă se face în R.C.O. ( 1kHz ) la începutul procesului de ( pentru progresivitate ) și apoi în curent continuu pentru menținere.

Rezistență: 14 [Ω]

Tensiune: 8…16[V]

Curent ON ( cuplare ): 0,44 [A] minim

Curent OFF: 10…20 [mA]

Motorul electric

Prima și a doua generație. Comanda se face în semnal R.C.O. pentru a varia intensitatea curentului electric. Statorul conține doi magneți permanenți. Tensiune: 8…16[V]

Curentul maxim nominal: 25[A], 45[A], 60[A] funcție de tipul D.A.E.V. Frecvența de comandă: 18,5 ± 1,5 [kHz]

A treia generație. Avem motor cu magneți permanenți trifazic. Nu avem peri colectoare și se poate obține puteri nominale de cca 100 [W] fără uzura motorului.

Protecția termică

În timpul unei manevre dificile ce necesită o solicitare intensă a D.A.E.V. motorul electric riscă să se încălzească. Calculatorul va pune în aplicare o strategie de protecție termică bazată pe controlul timpului de alimentare al motorului. Limitarea supraîncălziri se face prin limitarea intensității curentului electric

Conducătorul poate constata în aceste situații o diminuare progresivă a asistenței.

Diminuarea intensității curentului electric se face cu 1,5[A] la fiecare 20[secunde] iar reluarea funcționării normale se face de aceeași manieră cînd nu avem efort asupra volanului.

CAPITOLUL 4

ÎNTREȚINEREA ȘI DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE DIRECȚIE

4.1. Întreținerea sistemului de direcție

Întreținerea sistemului de direcție constă în:

– măsurarea jocului volanului,

– verificarea jocului din articulații,

– reglarea mecanismului de acționare,

– verificarea și reglarea unghiurilor de poziție ale roților de direcție si pivotilor( geometria direcției),

– strângerea șuruburilor de fixare a casetei de direcție,

– strângerea articulațiilor sferice

– și ungerea coform schemei de ungere.

Verificarea jocului la volan se face în modul următor:

– se aduce automobilul pentru poziția de mers în linie dreaptă;

– se rotește volanul spre dreapta și apoi spre stânga pană la pozițiile maxime în care acestea se manevrează ușor fară să rotească roțile.

Jocul la volan nu trebuie să depășească 15 [°], deoarece în această situație manevrarea direcției devine nesigura.

Cauzele jocului mare la volan pot fi uzura articulațiilor mecanismului de direcție sau pieselor mecanismului de acționare.

Reglarea mecanismelor de acționare a direcției. Modul de reglare a mecanismului de acționare a direcției diferă în funcție de tipul constructiv al acestuia; în toate cazurile însa operația de reglare se va executa numai după înlaturarea jocurilor din articulațiile mecanismului.

Controlul geometriei roților de direcție. Aparatele de măsură și control al geometriei roților de direcție pot fi mecanice optice sau electronice. Aparatele mecanice sunt relative simple și mai ieftine decât cele optice, având însa o precizie mai redusă. În prezent sunt utilizate frecvent aparatele elecronice.

Fiecare aparat are întocmite instrucțiunile de folosire de către întreprinderea producătoare.

Unghiurile de așezare ale roților și pivoților trebuie să se încadreze în limitele prevăzute în cartea tehnică a automobilului respectiv.

Ungerea sistemului de direcție. Piesele mecanismului de direcție, care necesită ungere, sunt: caseta de direcție, articulațiile sferice și pivoții.

Ungerea casetei de direcție se face, de regula, cu ulei de transmisie, respectând periodicitatea prescrisă de fabrica. Periodic, se controlează nivelul și, la nevoie, se completează pierderile cu același tip de ulei. Dacă pierderile de ulei devin prea mari trebuie depistată și înlaturată cauza care le generează, pentru a evita avariile.

În cazul servodirecției hidraulice, o dată cu înlocuirea uleiului se schimbă și filtrul de ulei.

Articulațiile sferice și pivoții se ung cu unsoare consistentă tip U, introdusă sub presiune prin gresoarele cu care sunt prevăzute.

Periodicitatea de ungere variază între 1000 si 2000 [km] parcurși.

4.2. Diagnosticarea sistemului de direcție

Revenirea greoaie a roților directoare din viraj este determinată de lipsa lubrifiantului la articulațiile mecanismului de direcție sau strângerea excesivă a articulațiilor punții oscilante.

Printre principalii factori care provoacă uzura mecanismului de direcție se află circulația cu viteza excesivă pe drumurile cu denivelări ce poate provoca chiar ruperea unora dintre componentele sale. a manevrării volanului pe loc cu motorul oprit sau lipsei lubrifantului la articulațiile ori la piesele acestuia.

Uzura mecanismului de direcție poate fi ușor depistată de conducătorul vehiculului, aceasta manifestându-se prin cursa în gol a volanului peste limita admisă, jocul prea mare al roților directoare pe orizontală sau pe verticală, inclusiv prin sesizarea zgomotelor produse, mai cu seamă la trecerea peste denivelările drumului.

Oscilațiile roților directoare la viteze reduse sunt provocate din cauza jocului prea mare între organele din componența casetei de direcție a vehiculului.

Caseta de direcție este componenta mecanismului de direcție plasată la cealaltă extremitate a coloanei volanului, în care se găsește un angrenaj melcat ce transmite mișcarea de la axul volanului la levierul de direcție și ajuta la fixarea traiectoriei pe drum a vehiculului. Când intervine uzura angrenajului melcat provocată de jocul mare al volanului, peste limita admisă, crește oscilația roților la viteze mici.

O altă cauză care determină jocul mare al volanului este generată de uzura accentuată a fuzetei pe pivot. Ca urmare, valorile unghiurilor de înclinare transversală sau longitudinala ale pivoților fuzetelor prescrise de constructor se modifică, înrăutățind stabilitatea și maniabilitatea autovehiculului, ce provoacă uzura pronunțată a pneuri lor.

Printre cauzele care determină rotirea greoaie a volanului autovehiculului se află și griparea sau ruginirea pivoților fuzetelor.

La servomecanismul hidraulic de direcție, manevrarea volanului devine greoaie atunci când s-a defectat pompa de înaltă presiune. Datorită debitului insuficient de ulei presiunea în circuitul hidraulic al servodirectiei scade și îngreunează rotirea volanului.

Pompa de înaltă presiune din componența servomecanismului hidraulic de direcție este acționată de arborele cotit al compresorului de aer al autovehiculului.

Defecțiunile sistemului de direcție se pot manifesta sub forma:

– manevrarea volanului necesită un efort mare;

– roțile de direcție oscilează la viteze reduse;

– roțile de direcție oscilează la viteze mari;

– direcția trage într-o parte; . .

– direcția transmite volanului șocurile de la roți;

– zgomote anormale.

Manevrarea volanului necesită un efort mare. Defectul se datorește următoarelor cauze: frecărilor mari în articulații; frecărilor anormale în caseta de direcție și la pivoții fuzetelor; deformării axului volanului, precum și unor defecțiuni ale pneurilor.

Frecările mari în articulații se produc ca urmare a unui montaj sau reglaj incorect, a gresajului nesatisfacator sau a pătrunderii prafului între elementele articulației.

Defecțiunile se remediază în atelierul de reparații, prin demontarea organelor respective, prin curățarea și ungerea lor.

Frecările anormale în caseta de direcție se produc datorită gresajului insuficient, uzurii sau deteriorării șurubului melc, rulmenților uzați sau incorect montați, jocului insuficient între elementele casetei sau fixării incorecte a casetei de direcție pe cadrul automobilului.

Defecțiunile, cu excepția gresajului insuficient, nu se pot remedia decât la atelier.

Frecările anormale la pivoții fuzetelor se datorează gresajului nesatisfăcător, jocului insuficient între pivoți și rulmenți sau bucșe, gripării pivoților.

Remedierea constă în curățarea și gresarea pivoților; organele deteriorate se schimbă la atelier.

Defecțiunile pneurilor care îngreunează manevrarea volanului pot fi: presiune insuficientă sau inegală, uzura neuniformă sau pneuri de dimensiuni diferite.

Roțile de direcție oscilează la viteze reduse. Oscilația roților de direcție, la viteze mai mici de 60km/h, se datoarează cauzelor: presiuni incorecte în pneuri, pneuri de dimensiuni diferite, roți neechilibrate, organele sistemului de direcție sunt uzate, rulmenții roților au joc mare, osia din față deplasată, suspensia defectă( arcuri desfăcute sau rupte, amortizoare defecte), cadrul deformat geometria roților incorectă.

Pe parcurs se remediază defecțiunile referitoare la refacerea presiunii în pneuri, strângeri și montări corecte de piese. Restul defecțiunilor se remediază la atelier.

Roțile de direcție oscilează la viteze mari. Cauzele sunt similare cu cele care produc oscilații la circulația cu viteze reduse, în plus mai intervin: jocuri insuficiente la frânele din fată, dezechilibrarea sau deformarea roților din spate, suporții motorului slăbitit sau defecți.

La viteze mari, oscilația roților de direcție este un defect periculos mai ales când aceste oscilații intră în rezonantă cu oscilațiile cadrului sau cu cele ale altor organe ale sistemului de direcție sau suspensie.

Direcția trage într-o parte. Cauzele pot fi: pneurile roților din fată nu au aceeași presiune sau nu sunt identice ca mărime, frânele sunt reglate incorect, cadrul este deformat, unul din arcurile suspensiei din față are ochiul foii principale rupt.

În parcurs se corectează presiunea în pneuri și se reglează frânele. Restul defecțiunilor se remediază la atelier.

Șocurile provenite din interacțiunea roților cu drumul se transmit volanului. Fenomenul apare în special la deplasarea pe drumuri cu denivelări datorită: presiunii prea mari în pneuri, dezechilibrăriile roților, amortizoarelor defecte, uzării sau reglării incorecte a organelor sistemului de direcție.

Zgomote anormale ale organelor sistemului de direcție. Cauzele ce conduc la zgomote anormale pot fi: jocuri excesive în articulațiile transmisiei direcției, deteriorarea rulmenților sau montarea lor greșită, frecări anormale datorită gresării nesatisfacătoare.

Pe parcurs se remediază numai acele defecțiuni care nu necesită demontarea organelor sistemului de direcție.

Sistemul de direcție mai poate prezenta următoarele defecte:

Ruperea barei transversale sau longitudinale este un defect foarte periculos deoarece direcția nu mai poate fi controlată. Repararea se va face în atelierul de reparație, pană la care automobilul va fi remorcat.

Ruperea levierului de direcție se produce mai rar, cauza principală fiind un defect de material sau fenomenului de oboseală al acestuia. Pană la atelierul de reparație automobilul va fi remorcat.

CONCLUZII

Prin cele prezentate în capitolele de mai sus putem sustține că o componentă esenșială în deplasarea automobilului căt și în virarea acestuia este sistemul de direcție care prin intermediul volanului acționat de conducătorul auto face ca virarea automobilului să fie făcută cu ușurință și în deplină siguranță la schimbarea traseului de mers.

Sistemul de direcție care este alcătuit din mai multe componente care face deplasarea automobilului căt mai lină, putem întălni mai multe tipuri de sisteme de direcție așa cum au fost prezentate și în capitolele lucrări.

În cele prezentate mai sus am arătat că alegerea unui sistem de direcție cu pinion cremalieră este suficient pentru un autoturism cu masă totală maximă autorizată M=1800 kg și care atinge o viteză maximă 220 km/h.

În final putem spune că este un sistem de direcție bun și care îndeplinește toate criteriile pentru o bună funcționare, ușor de proiectat, funcțional, practic, usor de întreținut și cu costuri redure.

OPIS:

Formule 33

Tabele 0

Figuri 37

Desene

BIBLIOGRAFIE

[l]. Abăitancei D., Fabricarea și repararea autovehiculelor, Îndrumar de laborator.

Editura Universității din Brașov. 1987

[2]. Blaga V, Dinamica autovehiculelor rutiere, Editura Universității din Oradea. 2002

[3]. Buzdugan Gh., Măsurarea vibraților mecanice, Editura Didactică și Pedagogică,

București. 1964

[4]. Câmpean O., Dinamica autovehiculelor, Volumele 1,11, Editura Universității

Transilvania „Brașov". 1999

[5]. Câmpean V., Automobile, Tipografia Universității „Transilvania" Brașov. 1988

[6]. Dudiță Fl., Mecanismele direcției autovehiculelor, Editura Tehnică București. 1975

[7]. Dragomir G., Calculul și construcția autovehiculerlor, Note de Curs, Editura Universitatea din Oradea. 2007

[8]. Dragomir G., Calculul și construcția autovehiculerlor, Îndrumar pentru lucrări de laborator, Editura Universitatea din Oradea. 2007.

[9]. Frățilă Gh., Calculul și construcția automobilelor, Editura Didactică și Pedagocică București. 1977

[10]. Frățilă Gh., Calculul și construcția automobilelor, Editura Didactică și Pedagocică București. 1982

[11]. Fodor Dinu, Dinamica autovehiculelor, Note de Curs, Editura Universității din Oradea. 2007

[12]. Fodor Dinu, Dinamica autovehiculelor, Îndrumar de laborator, Editura Universității din Oradea. 2007

[13]. Marincaș D., Fabricarea și repararea autovehiculelor rutiere, Editura Didactică și Pedagocică București. 1982

[14]. Potincu Ghe., Automobile, Editura Didactică și Pedagocică București. 1980

[15]. Prichici Mariana Adriana, Rezistența Materialelor, Ed. Univ. Oradea 2000

[16]. Untaru M., Dinamica autovehiculelor pe roți, Editura didactică și pedagogică București. 1981

[17]. Untaru M., Calculul și construcția automobilelor, Editura Didactică și Pedagogică, București. 1982

BIBLIOGRAFIE

[l]. Abăitancei D., Fabricarea și repararea autovehiculelor, Îndrumar de laborator.

Editura Universității din Brașov. 1987

[2]. Blaga V, Dinamica autovehiculelor rutiere, Editura Universității din Oradea. 2002

[3]. Buzdugan Gh., Măsurarea vibraților mecanice, Editura Didactică și Pedagogică,

București. 1964

[4]. Câmpean O., Dinamica autovehiculelor, Volumele 1,11, Editura Universității

Transilvania „Brașov". 1999

[5]. Câmpean V., Automobile, Tipografia Universității „Transilvania" Brașov. 1988

[6]. Dudiță Fl., Mecanismele direcției autovehiculelor, Editura Tehnică București. 1975

[7]. Dragomir G., Calculul și construcția autovehiculerlor, Note de Curs, Editura Universitatea din Oradea. 2007

[8]. Dragomir G., Calculul și construcția autovehiculerlor, Îndrumar pentru lucrări de laborator, Editura Universitatea din Oradea. 2007.

[9]. Frățilă Gh., Calculul și construcția automobilelor, Editura Didactică și Pedagocică București. 1977

[10]. Frățilă Gh., Calculul și construcția automobilelor, Editura Didactică și Pedagocică București. 1982

[11]. Fodor Dinu, Dinamica autovehiculelor, Note de Curs, Editura Universității din Oradea. 2007

[12]. Fodor Dinu, Dinamica autovehiculelor, Îndrumar de laborator, Editura Universității din Oradea. 2007

[13]. Marincaș D., Fabricarea și repararea autovehiculelor rutiere, Editura Didactică și Pedagocică București. 1982

[14]. Potincu Ghe., Automobile, Editura Didactică și Pedagocică București. 1980

[15]. Prichici Mariana Adriana, Rezistența Materialelor, Ed. Univ. Oradea 2000

[16]. Untaru M., Dinamica autovehiculelor pe roți, Editura didactică și pedagogică București. 1981

[17]. Untaru M., Calculul și construcția automobilelor, Editura Didactică și Pedagogică, București. 1982