UTCN
PROIECT PROI ECT DE SEMESTR SEM ESTRU U
Pag. Pag . 1
Cap. 1. Tema proiectului
Să se calculeze şi să se proiecteze suspensia spate pentru autoturismul Dacia Double Cab 1.9 Diesel.
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Pag. 2
Cap. 2. Fişa tehnică a automobilului Dacia Double Cab 1.9 Diesel
Figura 1. Autoturism Dacia Double Cab
Model :
Double Cab
Caroserie : •
număr de uşi : 4
•
număr de locuri : 5
Motor şi transmisie •
tip motor : Renault F8Q 636
•
amplasare motor : longitudinal
•
cilindree : 1870 cm3
•
alezaj x cursă : 80x93
•
număr de cilindri : 4
•
aşezare cilindrii : în linie
•
raport volumetric : 21,5:1
•
număr total de supape : 8
•
puterea maximă : 45 KW/62 CP
•
turaţia puterii maxime : 4500 rot/min
•
cuplul maxim : 118 Nm
•
turaţia cuplului maxim : 2250 rot/min
•
tip injecţie : Indirectă
UTCN •
PROIECT DE SEMESTRU numărul rapoartelor de viteză al cutiei : 5+1
Pag. 3
Trenul de rulare •
•
punte faţă : Patrulatere transversale deformabile cu braţe triangulare suspensie faţă : Roţi independente, amortizoare hidraulice telescopice şi resorturi elicoidale, bară antiruliu
•
•
•
diametrul barei antiruliu faţă : 19 mm punte spate : Osie rigidă suspensie spate : Resorturi lamelare şi amortizoare hidraulice telescopice
•
jante de referinţă : 5.0 J 14”
•
pneuri faţă/spate : 175/70 R 14
•
numărul de rotaţii ale volanului : 4
•
diametrul de bracaj între ziduri : 11,7 m
•
tip circuit de frânare : Discuri ventilate faţă şi tamburi spate
•
limitator de frânare : Pe circuitul spate
•
servomecanism de frânare : MasterVac 8’’, amplificare 3,5:1
•
diametrul discurilor faţă : 235 mm
•
diametrul discurilor spate : 254 mm
•
tip transmisie : T (figura 2.)
Figura 2. Transmisie tip T (soluţia totul în faţă)
Dimensiuni şi mase :
Figura 3. Caracteristicile dimensionale ale autoturismului Dacia Double Cab 1.9 Diesel •
Ampatament :
A
2795 mm
UTCN •
PROIECT DE SEMESTRU B 4794 mm Lungime :
•
Consolă faţă :
C
904 mm
•
Consolă spate :
D
1095 mm
•
Ecartament faţă :
E
1334 mm
•
Ecartament spate :
F
1320 mm
•
Lărgime fără oglinzi exterioare : G
1636 mm
•
Înălţime :
H
1525 mm
•
Garda la sol :
J
165 mm
•
Lăţimea benei între paseje roţi :
K
•
Lungimea benei :
1400 mm
•
Suprafaţa utilă a benei :
•
Masa proprie :
1220 Kg
•
Sarcina maximă autorizată :
1970 Kg
•
Sarcina utilă :
•
Sarcina maximă remorcabilă :
•
Capacitate rezervor de combustibil : 40 l
N
NxM 1,9
825 Kg 0 Kg
Performanţe: •
Viteza maximă : 138,2 km/h
•
Consum urban : 8,7 l/100 km
•
Consum extra urban : 5,6 l/100 km
•
Consum mixt : 6,7 l/100 km
•
Carburant : motorină Euro Diesel
•
Catalizator : serie (Euro 2)
1070 mm m2
Pag. 4
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Cap. 3. Rolul şi destinaţia suspensiei
Pag. 5
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 automobilelor este compusă din elementele elastice , dispozitivele de ghidare şi elementele de amortizare. Elementele elastice contribuie la micşorarea sarcinilor, dinamice verticale, provocând oscilaţiile caroseriei de amplitudine şi frecvenţe cât mai suportabile pentru pasageri şi care să nu dăuneze încărcăturii care se transportă. Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forţelor dintre roţi şi drum şi momentele acestor forţe la caroserie, determinând şi caracterul deplasării roţilor în raport cu caroseria automobilului şi în raport cu drumul. În figura 4 se reprezintă forţele datorită interacţiunii dintre roţi şi drum precum şi momentele acestor forţe. Forţele verticale Z şi momentele Mx se transmit la caroserie prin intermediul elementului elastic al suspensiei. Elementele de amortizare au rolul de a amortiza oscilaţiile care iau naştere evitând apariţia fenomenului de rezonanţă.
Cap. 4. Cerinţe şi condiţii impuse suspensiei Condiţiile principale pe care trebuie să le îndeplinească suspensia unui automobil sunt următoarele : Să aibă care asigură corespunzător, Forţele datorită interacţiunii dintre un roţi şicomfort drum şi momentele acestora cu înclinări Figurao4. caracteristică transversale reduse, fără lovituri în tampoanele limitatoare şi cu o stabilitate bună . Caracteristica amortizorului să corespundă cu cea cerută de comfortabilitate. Să asigure transmiterea forţelor orizontale şi a momentelor reactive de la roată la caroserie . Să aibă o durabilitate elementele elastice , care fac parte din elementele cele mai solicitate ale automobilului. Să aibă o greutate minimă . Pentru asigurarea unui comfort corespunzător , parametrii suspensiei trebuie să fie aleşi ţinăndu-se seama de anumite condiţii şi anume: •
• •
•
• •
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU Pag. 6 Frecvenţa oscilaţiilor proprii pentru autoturisme să fie de 50-70 oscilaţii pe minut. Frecvenţa oscilaţiilor proprii depinde de săgeata statică a suspensiilor şi a pneurilor şi poate fi determinată cu relaţia : ν =300/√f [oscilaţii/minut] în care f=fs+fp [cm] este săgeata statică datorită suspensiei fs şi pneurilor fp. Rigiditatea elementelor elastice a suspensiei să fie pe cât posibil mai reduse pentru a rezulta frecvenţe proprii mici. Amortizarea oscilaţiilor trebuie să fie suficientă astfel încât după o perioadă amplitudinile să se micşoreze de 3 până la 8 ori. Indicele de bază al mersului lin al unui automobil este valoarea medie pătratică a acceleraţiilor verticale măsurate în locuri caracteristice.(STAS 6926/13-74). •
• •
•
•
Cap. 5. Clasificare. Tipuri constructive. Descriere. Părţi componente. Suspensiile automobilelor se clasifică după tipul dispozitivului de ghidare , după tipul elementului elastic şi după tipul caracteristicii suspensiei . După tipul dispozitivului de ghidare suspensiile pot fi dependente şi independente:
Suspensia dependentă este caracterizată printr-o legătura rigidă între roţile din dreapta şi din stânga, iar ridicarea sau coborârea unei roţi, produsă de denivelările căii, Suspensie dependentă provoacă schimbarea poziţiei şi pentru cealaltă roată. Suspensie independentă La suspensia independentăFigura lipseşte legătura directă dintre roţile automobilului, iar de suspensii 5. Tipuri schimbarea poziţiei unei roţi nu influenţează şi cealaltă roată. Suspensia independentă prezintă faţă de suspensia dependentă avantajele : înbunătăţirea confortului prin reducerea masei nesuspendate;
UTCN PROIECT DE SEMESTRU Pag. 7 ţinuta de drum mai bună deoarece deplasările roţilor nu se influenţează reciproc; micşorarea oscilaţiilor de ruliu ale caroseriei şi mărirea stabilităţii automobilului. •
•
După tipul elementului elastic , suspensiile se clasifică în suspensii cu elemente : - metalice; - pneumatice; - hidropneumatice; - mixte. După tipul caracteristicii elastice suspensiile pot fi : - suspensii cu caracteristică liniară (figura 6 a) - suspensii cu caracteristică în trepte (figura 6 b) - suspensii cu caracteristică progresivă (figura 6 c)
Caracteristica elastică a suspensiilor
Caracteristica elastică a suspensiilor reprezintă dependenţa dintre sarcina verticală pe roată şi deformaţia suspensiilor. a Cu ajutorulb caracteristicii c elastice se apreciază elementul elastic a suspensiei utilizând următorii parametrii: Figura 6. Caracteristicile elastice ale suspensiei - săgeata statică fst; - săgeţile dinamice fd1 şi fd2, până la limitatorul inferior şi limitatorul superior; - rigiditatea suspensiei ks; - coeficientul dinamic kd; - forţele de frecare. Curbele de comprimare şi destindere nu coincid din cauza frecării din elementele suspensiei. Drept caracteristică a suspensiei se consideră în mod convenţional linia medie (intreruptă). La autoturisme este indicat ca săgeata statică să fie cuprinsă între limitele 200-250 mm. Pentru asigurarea unui mers lin al automobilului, fără oscilaţii pe planul longitudinal trebuie ca raportul dintre săgeţile statice ale suspensiei posterioare fst2 şi ale suspensiei anterioare fst1, să se afle între limitele 0,8-0,9. În cazul săgeţilor mai mari ca f2 şi mai mici ca f1, braţul suspensiei sau arcul lamelar vin în contact cu limitatoarele. Coeficientul dinamic este definit de raportul dintre sarcina maximă ce se transmite prin suspensie Fmax şi sarcina statică Gs: kd = Fmax / Gs
Figura 7. Caracteristica suspensiei
UTCN PROIECT DE SEMESTRU Pag. 8 La valori reduse ale coeficientului dinamic, probabilitatea loviturilor (şocurilor) în limitator este mai mare, la deplasarea automobilului pe un drum cu neregularităţi. Pentru automobile coeficientul dinamic kd = 1,7-1,8.
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Pag. 9
Cap. 6. Alegerea variantei constructive Suspensia automobilului Dacia Double Cab 1.9 Diesel a fost proiectată cu scopul de a oferi comfortul necesar, siguranţa în funcţionare, fiabilitate şi reparabilitatea uşoară. Suspensia automobilului Dacia Double Cab 1.9 Diesel este necesar să îndeplinească câteva condiţii: Să atenueze sarcinile dinamice ce se transmit de la drum. Să imprime oscilaţiilor caracterul dorit (asigurând prin aceasta confortabilitatea necesară). Să transmită forţele care acţionează asupra roţilor şi asupra cadrului (caroseriei). •
•
•
Suspensia automobilelor este compusă din elemente elastice, dispozitivele de ghidare şi elementele de amortizare. Elementele elastice contribuie la micşorarea sarcinilor dinamice verticale. Ca soluţie constructivă la autoturismul Dacia Double Cab 1.9 Diesel s-a adoptat cea cu arcuri în foi. Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forţelor dintre roţi şi drum şi momentele acestor forţe, la caroserie, determinând şi caracterul deplasării roţilor în raport cu caroseria şi în raport cu drumul. Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilaţiile care iau naştere, evitând apariţia fenomenului de rezonanţă. La autoturismul Dacia Double Cab 1.9 Diesel s-au utilizat amortizoare hidraulice telescopice atât pe puntea faţă cât şi pe cea din spate. În faţă s-a utilizat suspensia independentă (lipseşte legătura directă dintre roţile automobilului), iar în spate suspensia dependentă.
Cap. 7. Memoriu justificativ de calcul
Figura 8. Suspensia automobilului Dacia Double Cab 1.9 Diesel
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Pag. 10
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Pag. 11
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Pag. 12
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Pag. 13
UTCN
PROIECT DE SEMESTRU
Cap. 8. Norme de exploatare şi întreţinere a suspensiei. Protecţia muncii
Norme de exploatare şi întreţinere.
Condiţii de exploatare a suspensiei
Pag. 14
UTCN PROIECT DE SEMESTRU Pag. 15 O bună exploatare a elementelor suspensiei duce la o bună stabilitate şi
maniabilitate a automobilului în orice condiţii de drum.
Condiţii impuse: •
•
•
•
articulaţiile suspensiei să nu prezinte jocuri, fisuri sau alte defecţiuni; poziţia arcululi elicoidal să fie aceaşi cu cea dată de constructor; manşonul de protecţie a tijei amortizorului să nu prezinte defecţiuni; barele stabilizatoare să fie fixate corespunzător;
•
sarcina pe punţi pe care o recomandă constructorul nu trebuie să fie depăşită;
•
eficacitatea amortizorului sa tindă către o valoare cât mai mare;
•
elementele de cauciuc din cadrul suspensiei nu trebuie să lipsească şi să prezinte o stare bună;
•
amortizoarele să nu prezinte scurgeri de lichid;
Defecţiuni care pot apărea în timpul funcţionării
În timpul funcţionării, datorită anumitor factori de exploatare pot apărea o serie de defecţiuni: •
fisurarea sau ruperea arcului elicoidal;
•
reducerea elasticităţii arcului;
•
ruperea tijei amortizorului;
•
scurgeri de lichid din amortizor;
UTCN bare deformate;
PROIECT DE SEMESTRU
Pag. 16
•
•
bucşe uzate;
•
suporţi slăbiţi;
•
articulaţii cu jocuri anormale;
•
defecţiuni ale filetelor.
Întreţinerea elementelor din cadrul suspensiei
Un factor important în funcţionarea elementelor de suspensie este şi întreţinerea tehnică a acestora. În cadrul procesului de întreţinere au loc următoarele operaţii de verificare şi control. Verficarea se poate face vizual sau cu aparatură specializată (cu ajutorul standului de verificat eficacitatea amortizoarelor).
Cap. 9. Bibliografie
[1] M. Untaru, Gh. Fraţilă - Calculul şi Construcţia Automobilelor - Editura Didactică şi Pedagogică – Bucureşti 1982
UTCN PROIECT DE SEMESTRU Pag. 17 [2] N. Cordoş, A. Todoruţ - Dinamica Autovehiculelor pe Roţi - Editura Todesco –
Cluj- Napoca 2001 [3] Manualul de reparaţii automobile DACIA [4] Auto Cataloagele 2001 - 2003
