tema de proiect - clasa-10-b. · pdf filecu disc (axiale) combinate. după forma pieselor...

INSTALATIA DE FRANARE HIDRAULICA

1 Autor: 2011

GRUPUL ŞCOLAR „NICOLAE BĂLCESCU”

OLTENIŢA

Clasa a XI-a A

Calificarea: Mecanic auto

TEMA DE PROIECT pentru

Examenul de certificare a competenţelor profesionale nivelul 2

anul şcolar 2010-2011

INSTALATIA DE FRÂNARE

HIDRAULICĂ

Autorul lucrării:

Îndrumător de proiect,

profesor

2011


2 Autor: 2011

CONTINUTUL PROIECTULUI DE CERTIFICARE

Examenul de certificare a competentelor profesionale

Anul de completare-nivelul II de calificare

Clasa a XI –a A

Mecanic auto

1. Tema proiectului. 2. Memoriul justificativ. 3. Principii de functionare. 4. Tipuri constructive. 5. Documentatia tehnica.

Desenele de ansamblu. Partile componente.Descriere. Schemele tehnologice.

6. Constructia instalatiei de franare hidraulica. 7. Functionarea instalatiei de franare hidraulica. 8. Exploatarea instalatiei de franare hidraulica. 9. Intretinerea instalatiei de franare hidraulica. 10. Sculele,dispozitivele si verificatoarele utilizate. 11. Normele de tehnica securitatii muncii. 12. Bibliografia. 13. Cuprinsul.


3 Autor: 2011

MEMORIUL EXPLICATIV

Proiectul cu tema „INSTALATIA DE FRANARE HI-DRAULICA ”evidentiaza tipurile de sisteme de franare hidraulica intalnite in domeniu. Lucrarea prezinta aspectele principale ale functionarii sistemului de franare hidraulica si evidentiaza caracte-ristici functionale diferentiate pentru fiecare categorie de suspensii.

Realizarea proiectului „INSTALATIA DE FRANARE HIDRAULICA”atinge o serie de competente tehnice gene-rale dar si competente specifice. Unitatile de competenta care se regasesc in lucrare sunt:

1. Utilizarea calculatorului si prelucrarea informatiei 2. Lucrul in echipa 3. Utilizarea si interpretarea documentatiei tehnologi-

ce. Exploatează baze de date. Prezintă informaţii incluzând text, numere şi imagini. Comunică prin Internet. Identifică sarcinile şi resursele necesare pentru atingerea

obiectivelor. Îşi asumă rolurile care îi revin în echipă. Colaborează cu membrii echipei pentru îndeplinirea sar-

cinilor. Interpretează informaţii înscrise în desenele de ansamblu Interpretează desene speciale Aplică informaţiile din documentaţia tehnică în activitatea

practică


4 Autor: 2011

INSTALATIA DE FRANARE

HIDRAULICA 1. DESTINAŢIA, CONDIŢIILE IMPUSE ŞI

CLASIFICAREA SISTEMELOR DE FRÂNARE

Destinaţia sistemului de frânare. Sistemul de frânare serveşte la: reducerea vitezei automobilului până la o valoare dorită sau chiar

până la oprirea lui; imobilizarea automobilului în staţionare, pe un drum orizontal sau

în pantă; menţinerea constantă a vitezei automobilului în cazul coborârii

unor pante lungi. Eficacitatea sistemului de frânare asigură punerea în valoare a per-

formanţelor de viteză ale automobilului.

In practică, eficienţa frânelor se apreciază dupâ distanţa pe care se opreşte un automobil având o anumită viteză.

Sistemul de frânare permite realizarea unor deceleraţii maxime de 6-6,5 m/s2 pentru autoturisme şi de 6 m/s2 pentru autocamioane şi autobuze.

Pentru a rezulta distanţe de frânare cât mai reduse este necesar ca toate roţile automobilului să fie prevăzute cu frâne (frânare integrală).

Efectul frânării este maxim când roţile sunt frânate până la limita de blo-care.

Condiţii impuse sistemului de frânare. Un sistem de frânare trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

să asigure o frânare sigură; să asigure imobilizarea automobilului în pantă; să fie capabil de anumite deceleraţii impuse; frânarea să fie progresivă, fară şocuri; să nu necesite din partea conducătorului un efort prea mare;


5 Autor: 2011

efortul aplicat la mecanismul de acţionare al sistemului de frânare să fie proporţional cu deceleraţia, pentru a permite conducătorului să obţină intensitatea dorită a frânării;

forţa de frânare să acţioneze în ambeler-sensuri de mişcare ale au-tomobilului;

frânarea să nu se facă decât la intervenţia conducătorului; să asigure evacuarea căldurii care ia naştere în timpul frânării; să se regleze uşor sau chiar în mod automat; să aibă o construcţie simplă şi uşor de întreţinut.

Clasificarea sistemelor de frânare. Sistemele de frânare, după rolul pe care-1 au, se clasifică în:

• sistemul principal de frânare, întâlnit şi sub denumirea de frâna princi-pală sau de serviciu, care se utilizează la reducerea vitezei de depla-sare sau la oprirea automobilului. Datorită acţionării, de obicei prin apăsarea unei pedale cu piciorul, se mai numeşte şi frâna de pi-cior;

• sistemul staţionar de frânare sau frâna de staţionare care are rolul de a menţine automobilul imobilizat pe o pantă, în absenţa conducăto-rului, un timpnelimitat, sau suplineşte sistemul principal în cazul defectării acestuia. Datorită acţionării manuale, se mai numeşte şi frâna de mână. Frâna de staţionare este întâlnită şi sub denumirea de „frână de parcare" sau „de ajutor". Frâna de staţionare trebuie să aibă un mecanism de acţionare propriu, independent de cel al frâ-ne: principale. Deceleraţia recomandată pentru frâna de staţionare trebuie să fie egală cu cel puţin 30% din deceleraţia frânei principa-le. In general, frâna de staţionare preia şi rolul frânei de siguranţă;

• sistemul suplimentar de frânare sau dispozitivul de încetinire, care are rolul de a menţine constantă viteza automobilului, la coborârea unor pante lungi, fără utilizarea celorlalte sisteme de frânare. Acest sistem de frânare se utilizează în cazul automobilelor cu mase mari sau destinate special să lucreze în regiuni de munte, contribuind la micşorarea uzurii frânei principale şi la sporirea securităţii circula-ţiei.

Sistemul de frânare se compune din frânele propriu-zise şi mecanis-mul de acţionare a frânelor.


6 Autor: 2011

După locul unde este creat momentul de frânare (de dispunere a frânei propriu-zise), se deosebesc:

frâne pe roţi frâne pe transmisie.

După forma piesei care se roteşte, frânele propriu-zise pot fi:

cu tambur (radiale) cu disc (axiale) combinate.

După forma pieselor care produc frânarea, se deosebesc:

frâne cu saboţi frâne cu bandă frâne cu discuri.

După tipul mecanismului de acţionare, frânele pot fi:

cu acţionare directă, pentru frânare folosindu-se efortul condu-cătorului; cu servoacţionare, efortul conducătorului folosindu-se numai pentru comanda unui agent exterior care produce for-ţa necesară frânării;

cu acţionare mixtă, pentru frânare folosindu-se atât forţa con-ducătorului, cât şi forţa dată de un servomecanism.

2. CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA FRÂNELOR PROPRIU-ZISE

2.1. FRÂNELE CU TAMBUR ŞI SABOŢI INTERIORI Părţile componente şi principiul de funcţionare. Datorită simplităţii

lor, frânele cu tambur şi saboţii interiori sunt foarte răspândite la auto-mobile.


7 Autor: 2011

fig.2.1.a fig.2.1.b

In figura 2.1.a este reprezentată schema de principiu a frânei cu tam-bur şi saboţi interiori a unei roţi. Solidar cu roata 1, încărcată cu sarcina Gn se află tamburul 2, care se roteşte în sensul indicat pe figură cu viteza unghiulară co. Saboţii 3 sunt articulaţi în punctele 4 pe talerul frânei care nu se roteşte cu roata, fiind fix.

La apăsarea pedalei 7, cama 6, prin intermediul pârghiei 8, se roteşte şi apasă saboţii asupra tamburului 2. In această situaţie, între tamburi şi saboţi apar forţe de frecare ce vor da naştere la un moment de frânare M f , care se opune mişcării automobilului.

Sub acţiunea momentului M f , în zona de contact a roţii cu drumul, ia naştere reacţiunea Fn îndreptată în sens opus mişcării. Tot în zona de contact apare şi reacţiunea verticală a drumului Zr.

In timpul frânării, datorită frecării ce ia naştere între tambur şi garnituri-le de frecare ale saboţilor, energia cinetică a automobilului se transformă în căldură.

In momentul opririi apăsării asupra pedalei, arcul 5 readuce saboţii în poziţia iniţială, iar frânarea încetează.

Tipuri de saboţi utilizaţi la frânele cu tambur. Sabotul primar şi sabotul secundar. In figura 2.1.b sunt reprezentate forţele care acţionează asupra unei frâne cu doi saboţi simetrici 1 şi 2, articulaţi la un punct comun fix 3.


8 Autor: 2011

In timpul frânării, saboţii apasă pe tamburul 4 cu forţa S, care de-termină reacţiunile normale N1 şi N2. Dacă tamburul se roteşte cu viteza unghiulară 0), forţele N1 si N2, ce apasă asupra suprafeţelor de frecare, vor da naştere la două forţe de frecare F1 şi F2 care, pentru saboţi, au sensul din figură, iar pentru tambur sensul invers. Pentru simplificare, se consideră că atât reacţiunile normale N1 si N2 cât şi forţele de frecare F1 şi F2 sunt aplicate la jumătatea suprafeţelor de frecare.

In raport cu punctul de fixare a sabotului, forţa de frecare F1 va da naştere la un moment M1 = F1 • b, de acelaşi sens ca şi momentul dat de forţa S (Ms = S x d), mărind în felul acesta apăsarea sabotului 1 pe tam-burul roţii. Rezultă deci că, pentru sabotul 1, frecarea cu tamburul are tendinţa de a deschide acest sabot, făcându-1 să apese pe tambur mai mult decât apăsarea datorită forţei S. Sabotul 1 capătă deci un efect de autoamplificare (autofrânare), care îl face să mărească efectul de frânare corespunzător forţei S.

Faţă de punctul de articulaţie al sabotului 2, forţa F2 dă un moment M2 = F2 • b, de sens contrar momentului dat de forţa S, micşorând apă-sarea sabotului pe tamburul roţii şi reducând astfel efectul de frânare co-respunzător forţei S.

Efectul de autoamplificare duce la mărirea forţei N1 în comparaţie cu N2, deci şi a lui F1 faţă de F2, pentru aceeaşi apăsare S a saboţilor. Da-torită acestui fapt, la mersul corespunzător sensului indicat pe figură, sabotul 1 se va uza mai mult decât sabotul 2. Dacă se schimbă sensul de rotaţie, fenomenul se va petrece invers.

Sabotul care apasă mai mult asupra tamburului se întâlneşte sub denumirea de sabot primar (activ), iar celălalt de sabot secundar (pasiv). Pentru a egaliza uzurile la cei doi saboţi, se folosesc diverse soluţii con-structive, ca: forţe de apăsare mai mici sau garnituri de frecare de di-mensiuni mai mari la sabotul primar fată de cel secundar.

Sabotul articulat şi sabotul flotant. In funcţie de natura şi tipul rea-zemului saboţilor, frânele cu tambur şi saboţi interiori pot fi:

cu saboţi articulaţi cu saboţi flotanţi


9 Autor: 2011

In cazul sabotului articulat, apropierea acestuia de tambur se realizează prin rotirea în jurul unui punct fix.

Sabotul flotant se apropie de tambur printr-o mişcare compusă dintr-o rotaţie şi o translaţie.

Tipuri uzuale de frâne cu tambur şi saboţi interiori. Frâna simplex. Frâ-na simplex are în compunere un sabot primar şi unul secundar, care pot fi articulaţi sau flotanţi.

fig.2.2

In figura 2.2, a este reprezentată frâna simplex la care ambii saboţi 7 şi 2 sunt articulaţi în reazemele 3 (saboţi articulaţi). Indiferent de sensul de rotaţie, unul din saboţi va apăsa mai mult asupra tamburului 6. Ex-centricele 4 şi 5 servesc la reglarea jocului dintre saboţi şi tambur.

Saboţii sunt apăsaţi pe tambur cu forţe egale S produse de acţiunea li-chidului sub presiune asupra pistonaşelor ce se găsesc în cilindrul 7.

La frâna simplex din figura 2.2, b acţionarea saboţilor 7 şi 2 (articu-laţi în reazemele 3) se face prin intermediul camei 4 cu forţele Si şi S2-

In figura 2.2, c este reprezentată frâna simplex la care ambii saboţi 4 şi 5 sunt articulaţi la un punct comun fix 3, prin intermediul a două pârghii articulate oscilante 1 şi 2 (saboţi flotanţi) în acest caz, în timpul funcţionării, capetele interioare ale saboţilor ocupă poziţia în care întrea-ga lungime apasă pe tamburul 6, producându-se o uzare mai uniformă.


10 Autor: 2011

In figura 2.3 este reprezentată construcţia frânei simplex cu saboţi flotanţi cu acţionare hidraulică utilizată la puntea din spate a autoturis-melor Dacia.

fig.2.3

Frâna duplex. Frâna duplex are în compunere doi saboţi primari ca-re pot lucra ca saboţi primari la rotaţia într-un singur sens (frâna uni-duplex) sau în ambele sensuri (duo-duplex).

fig.2.4


11 Autor: 2011

In figura 2.4, a este reprezentată frâna duplex, la care ambii saboţi 7 şi 2 au câte un dispozitiv de acţionare: pistonul cilindrului 4 pentru sa-botul 7 şi pistonul cilindrului 3 pentru sabotul 2. De asemenea, fiecare sabot are un punct de articulaţie propriu (5 şi 6). La această soluţie, sen-sul momentului forţelor de frecare coincide cu sensul momentelor forţe-lor de acţionare, ceea ce face ca frâna să fie echilibrată şi uzura garnituri-lor de frecare să fie egală. In acelaşi timp, momentul de frânare este mai mare decât la soluţiile anterioare, deoarece ambii saboţi lucrează cu efect de autoamplificare. In schimb, la rotirea în sens invers a roţii, momentul se reduce mult datorită faptului că ambii saboţi devin secundari.

Jocul dintre saboţi şi tamburul 9 se reglează cu ajutorul excentricelor 7 şi 8.

Frâna duo-duplex prezintă particularitatea că ambii saboţi lucrează cu efect de autoamplificare (ca saboţi primari) indiferent de sensul de rotaţie.

La frânare, pistoanele din cilindrii 5 şi 6 (fig. 2.4, b) apasă saboţii 7 şi 2 pe tamburul 4, iar aceştia, sub acţiunea forţelor de frecare, sc depla-sează pe direcţia de rotaţie. Dacă sensul de rotaţie este cel indicat pe fi-gură, atunci sabotul 7, sub acţiunea pistonului cilindrului 6 şi a forţei de frecare, se va sprijini pe opritorul 3'. In acelaşi timp sabotul 2, sub acţiu-nea pistonului cilindrului 5 şi a forţei de frecare, se va sprijini pe oprito-rul 3. La rotaţia în sens invers, sabotul 7 se va sprijini în opritorul 3, iar sabotul 2 în opritorul 3'.

Frâna servo. Frâna servo sau frâna cu amplificare are doi saboţi primari, sabotul posterior fiind acţionat de sabotul anterior. Datorită for-ţelor de frecare dintre sabotul anterior şi tambur, forţa de acţionare a sa-botului posterior este mai mare în comparaţie cu forţa de acţionare a sa-botului anterior. în acest fel, momentul de frânare se măreşte substanţial.

In cazul în care saboţii sunt primari numai la mersul înainte, frâna poartă denumirea de uni-servo, iar în cazul în care saboţii sunt primari pentru ambele sensuri de mers, frâna este întâlnită sub numele de duo-servo.

Frâna servo este utilizată la unele autoturisme de capacitate cilin-drică mare, deoarece cu o forţă nu prea mare la pedală asigură un mo-ment de frânare mare, fără un servomecanism auxiliar.


12 Autor: 2011

fig.2.5

In figura 2.5, a este reprezentată frâna uni-servo utilizată la roţile punţii din faţă la unele autocamioane. Sabotul 4 este articulat la partea superioară în reazemul 2 şi este acţionat de sabotul 3, prin intermediul dispozitivului 8 de reglare a jocului. Datorită forţelor de frecare dintre sabotul 3 (acţionat de pistonul cilindrului 6) şi tamburul 7, forţa cu care este acţionat sabotul 4 este mai mare decât forţa cu care este acţionat sa-botul 3. De asemenea şi momentul de frânare va fi mai mare.

Frâna duo-servo se caracterizează prin faptul că fiecare sabot îl acţi-onează pe celălalt cu efect de servo acţiune, în funcţie de sensul de rota-ţie, ambii saboţi lucrând ca saboţi primari. Saboţii 3 şi 4 (fig. 2.5, b) sunt legaţi în serie şi acţionaţi de la un cilindru hidraulic.

La frânare, saboţii se deplasează în sensul de rotaţie până când unul dintre ei ajunge cu capătul superior în opritorul 2. în funcţie de sensul de rotaţie, sabotul 3 acţionează sabotul 4 prin intermediul dispozitivului de reglare 8 sau sabotul 4 acţionează sabotul 3.

In figura 2.6 se prezintă dispozitivul pentru reglarea automată a jocu-lui dintre saboţi şi tambur.


13 Autor: 2011

fig.2.6

La acţionarea pedalei de frână, pistoanele cilindrului receptor depla-sează saboţii spre tambur. în aceste condiţii, bieleta 1 (care este menţi-nută în contact cu sabotul cu ajutorul arcului 5) se deplasează o dată cu sabotul spate acţionând asupra pârghiei 2 şi a sectorului dinţat 3, deplasându-1 spre centru, Dacă jocul între garniturile saboţilor şi tam-bur este mai mic, pârghia 2 rămâne angrenată cu sectorul 3, iar dacă jo-cul este mare, arcul 4 acţionează sectorul dinţat 3 pe angrenajul pârghi-ei 2, cu un dinte spre stânga. După eliberarea pedalei, saboţii revin la poziţia iniţială, datorită bieletei 1 care îi ţine îndepărtaţi.

2.2. FRÂNELE CU DISC Extinderea utilizării frânelor cu disc la automobile se explică prin

numeroasele avantaje pe care le prezintă în raport cu frânele cu tambur, cele mai importante fiind:

posibilitatea măririi suprafeţelor garniturilor de frecare; distribuţia uniformă a presiunii pe suprafeţele de frecare şi,

drept consecinţă, uzarea uniformă a garniturilor şi necesitatea reglării mai rare a frânei;


14 Autor: 2011

suprafaţă mare de răcire şi condiţii bune pentru evacuarea căl-durii;

stabilitate în funcţionare la temperaturi joase şi ridicate; echilibrarea forţelor axiale şi lipsa forţelor radiale; posibilitatea funcţionării cu jocuri mici între suprafeţele de fre-

care, ceea ce permite să se reducă timpul de intrare în funcţiune a frânei;

înlocuirea uşoară a garniturilor de frecare; realizează reglarea automată a jocului dintre suprafeţele de fre-

care printr-o construcţie mai simplă; nu produc zgomot în timpul frânării.

Frânele cu disc pot fi de tip deschis sau închis. Cele de tip deschis se uti-lizează mai ales la autoturisme, pe când cele de tip închis în special la autocamioane şi autobuze.

fig.2.7

Frâna cu disc deschisă. Frâna cu disc deschisă, reprezentată în figura 2.7, este compusă din discul 2, montat pe butucul roţii 3 şi din cadrul (suportul) 5 în care se găsesc pistoanele, prevăzute cu garniturile de fric-ţiune 1. Cadrul monobloc se montează flotant sau fix de talerul frânei. In cazul de faţă, cadrul este fixat rigid şi prevăzut cu doi cilindri de acţi-onare.


15 Autor: 2011

La soluţiile la care cadrul 7 se montează flotant pe punte (Renault) există un singur cilindru de acţionare, dispus numai pe una din feţele discului (fig. 2.8). în acest caz, cursa pistonului de acţionare 4 este dublă faţă de aceea de la frânele cu cadrul fix. Cadrul trebuie să fie suficient de robust spre a nu se deforma sub acţiunea unor forţe mari.

fig.2.8

Această frână, datorită faptului că discul se dilată puţin în planul axial, permite ca jocul dintre disc şi garniturile de fricţiune să fie menţi-nut la valori mai mici decât la frânele cu tambur.

In general, frânele cu disc deschise nu posedă efect servo şi prin ur-mare au o eficacitate slabă. Unele frâne cu disc deschise pot asigura un anumit efect servo, care este menţinut însă la valori moderate. Din acest motiv, pentru a realiza acelaşi moment de frânare ca la o frână cu tam-bur, presiunea în conducte va trebui să fie de circa două ori mai mare, iar diametrele cilindrilor de acţionare de 2-2,5 ori mai mari, decât valori-le corespunzătoare ale frânei cu tambur. Datorită acestui fapt, în unele cazuri în loc de un cilindru de diametru mare (de fiecare parte a discu-lui) se utilizează doi cilindri de acţionare sau chiar mai mulţi, de diame-tre mai mici, pentru a nu se reduce raza medie a discului frânei.

Faptul că, în general, discul nu este protejat - fiind expus prafului, noroiului, apei - constituie unul dintre dezavantajele principale ale aces-tei frâne. De aceea este necesar ca pistoanele cilindrilor de lucru să aibă o etanşare sigură.


16 Autor: 2011

fig.2.9

La frâna cu disc de la puntea din faţă a autoturismelor Dacia (fig. 2.9), cadrul monobloc (etrierul) 1 este flotant, putându-se deplasa faţă de discul 6. In orificiul (cilindrul) etrierului se găseşte pistonul 2, prevăzut cu garnitura 5, având rolul de etanşare şi de readucere a pistonului în poziţia iniţială. Manşonul 4 împiedică pătrunderea impurităţilor. Discul 6 este fixat cu şuruburi de butucul roţii, rotindu-se o dată cu acesta.

La apăsarea pe pedala de frână, lichidul pătrunde în cilindrul etrie-rului şi deplasează pistonul 2, care, la rândul său, apasă garnitura de frecare 7 pe disc. In acelaşi timp se produce şi o deplasare laterală a etri-erului astfel încât şi a doua plăcuţă de frână 5 va fi apăsată pe disc. Da-torită frecării dintre cele două plăcuţe şi disc, ia naştere forţa de frânare ce se distribuie în aşa fel, încât asigură o uzare uniformă a garniturilor de fricţiune.

Ritmul intens al uzării garniturilor face, însă, obligatorie introduce-rea unor dispozitive de reglare automată a jocului dintre disc şi garnitu-rile de fricţiune.

Fixarea garniturilor de fricţiune pe suporturile metalice se face exclu-siv prin lipire.

Frâna cu disc închisă. Acest tip de frână, faţă de frâna cu disc deschi-să prezintă avantajul unei bune protejări împotriva pătrunderii apei şi


17 Autor: 2011

murdăriei, putând fi uşor ermetizată. Aceste frâne pot fi cu sau fără efect servo.

fig.2.10

In figura 2.10 este reprezentată frâna cu disc închisă, cu servoefect, utilizată la automobile. Ea se compune din carcasa 5, fixată pe butucul roţii, discurile 7 şi 2 (cu garnituri de fricţiune), bilele 3 şi cilindrii de acţi-onare 4. In timpul frânării, discurile de fricţiune 1 şi 2 sunt apăsate pe carcasa rotitoare 5. Corpul cilindrului de lucru este fixat pe discul 2, iar tija pistonului se reazemă pe discul l. La frânare, când discul 1 se depla-sează în raport cu discul 2, bilele 3 se deplasează pe planurile înclinate în partea mai îngustă a şănţuleţelor, distanţând discurile şi obligându-le să apese cu garniturile de fricţiune pe carcasa rotitoare. Frâna este prevăzu-tă cu un dispozitiv de reglare automată a jocului dintre suprafeţele de frecare

2.3. FRÂNELE SUPLIMENTARE La autovehiculele cu masă mare, destinate transportului urban, cu

opriri dese, sau circulaţiei pe drumuri de munte - unde trebuie să coboa-re pante lungi - este necesar să se prevadă frâne suplimentare (dispoziti-ve de încetinire), care să permită scăderea gradului de solicitare a frâne-lor de serviciu.


18 Autor: 2011

După principiul de funcţionare, ele pot fi: de motor, electrodinamice şi hidrodinamice. Fiind mai simplă din punct de vedere constructiv, se utilizează mai mult frâna de motor.

fig.2.11

Frâna de motor. In figura 2.11 este reprezentată schema de principiu a frânei de motor utilizată la autocamioane şi autobuze. Această frână produce obturarea galeriei de evacuare cu ajutorul unei clapete, conco-mitent cu blocarea admisiei combustibilului, ceea ce face ca motorul să funcţioneze ca un compresor, producând frânarea automobilului prin intermediul transmisiei. Frâna este prevăzută cu doi cilindri, legaţi în paralel 1 pentru acţionarea clapetei de obturare 2, iar 10 pentru blocarea admisiei combustibilului, fiind acţionaţi pneumatic de la supapa de aerisire 7.

Frâna hidrodinamică sau retarder. Acest tip de frână are, faţă de cele-lalte sisteme de frânare, cea mai mare putere specifică de frânare. Frâna hidrodinamică formată numai din pompă şi din stator (fig. 2.12) constituie frâna hidraulică sau retarder care funcţionează ca un hidroambreiaj la care turbina este blocată. Energia de frânare transforma-tă 'în energie calorică înmagazinată în ulei poate fi uşor evacuată prin trecerea uleiului prin schimbătoare de căldură. La viteze foarte reduse, frânarea hidrodinamică nu este eficientă decât dacă se măreşte diametrul rotorului sau se dublează numărul rotoarelor în general, retarderele se montează la ieşirea din cutia de viteze, statorul fiind montat pe carterul cutiei de viteze, iar pompa pe arborele secundar al acesteia.


19 Autor: 2011

fig.2.12

La autocamioane, de regulă, retarderul este integrat transmisiei automa-te deşi, uneori este folosit ca element separat.

Frâna electromagnetică se recomandă pentru automobilele şi auto-trenurile cu masă mare, mai ales dacă instalaţia electrică a acestora in-clude un generator de curent alternativ. De asemenea, frâna electromag-netică se utilizează şi la punţile remorcilor sau semiremorcilor cu sarcină utilă mare. Acţionarea acestor dispozitive este simplă şi poate fi automa-tizată.

Frânele electromagnetice mai răspândite sunt de două tipuri:

cu indusul sub formă de disc cu indusul sub formă de tambur (clopot).


20 Autor: 2011

fig.2.13

In figura 2.13 se prezintă frâna electromagnetică realizată de firma Telma, care este în prezent cea mai cunoscută. Statorul constă din două plăci de oţel ambutisate, fixate între ele şi montate pe suporţi elastici pe cadrul automobilului. Pe ambele părţi ale statorului sunt montate câte opt înfăşurări 1. Rotorul (indusul) cuplat la arborele transmisiei, este constituit din două discuri 2 din oţel moale, cu nervuri pe suprafaţa exte-rioară, pentru o răcire mai bună. Acestea sunt fixate pe un butuc montat pe doi rulmenţi cu role. Cu cât este mai redus jocul dintre indus şi polii electromagneţilor, cu atât este mai mare momentul de frânare

Mărimea jocului este de 1,5-2,00 mm, fiind determinată de pericolul atingerii polilor electromagneţilor din cauza dilatării discurilor prin în-călzire. Deceleraţia care se obţine poate fi modificată prin varierea curen-tului din înfăşurări, de la bateria automobilului. Cu ajutorul unui între-rupător cu patru poziţii se modifică cuplul de frânare, obţinând decele-raţii de la 0,5 m/ s2 la 1,5 m/s2, la o viteză a automobilului de 30 km/h. Acţionarea întrerupătorului se face manual sau de la pedala frânei de serviciu.


21 Autor: 2011

3. MECANISMELE DE ACŢIONARE ALE SISTEMULUI DE FRÂNARE

Aşa cum s-a arătat, comanda frânelor se poate face: cu acţionare direc-ta, care poate fi mecanică sau hidraulică:

cu servoacţionare, care poate fi pneumatică, electropneumatică etc.

cu acţionare mixtă.

3.1.ACŢIONAREA MECANICĂ A FRÂNELOR La automobilele actuale, acţionarea mecanică este limitată numai la

frânele de staţionare. Elementul principal este o pârghie, care, prin in-termediul unor tije, acţionează asupra unei frâne cu bandă sau disc, sau prin intermediul unor cabluri, direct asupra frânelor roţilor din spate. Pentru menţinerea frânei în stare acţionată se prevede un sistem de blo-care cu clichet.

3.2.ACŢIONAREA HIDRAULICĂ A FRÂNELOR In prezent, la automobile, acţionarea hidraulică a frânelor este cea

mai răspândită, datorită următoarelor avantaje: repartizarea efortului de frânare între punţi, proporţional cu

greutatea ce le revine, se realizează foarte uşor; repartizarea uniformă a presiunii pe saboţi; randament ridicat; construcţie simplă şi uşor de întreţinut.

Principiul de funcţionare se bazează pe transmiterea forţei de acţionare, exercitată de conducător asupra pedalei, lichidului închis în instalaţia sistemului şi folosirea presiunii dezvoltate în masa lichidului pentru ac-ţionarea cilindrilor de frână. Sistemele de acţionare hidraulică pot fi: cu un circuit cu un circuit dublu (soluţie generalizată în prezent).


22 Autor: 2011

fig.2.14

In figura 2.14 este reprezentată schema unui sistem de acţionare hidrau-lică a frânelor, cu un circuit simplu.

La apăsarea pedalei 13, prin tija 10 se acţionează pistonul 9 al pompei centrale 7, care va comprima lichidul; acesta este trimis prin conductele 5 şi 11 la etrierele 17, care prin cele două plăcuţe cu garnituri de fricţiune frânează discurile 16. Totodată, prin supapa de refulare a supapei duble din pompa centrală 7, este trimis lichid cu presiune prin conducta 8 la limitatorul de presiune 15, de unde prin cele două ramifi-caţii ajunge la cilindrii receptori 6. Aceştia, prin cele două pistonaşe 4 (distanţate de arcul 3) acţionează saboţii cu garnituri de fricţiune 2, frâ-nând tamburele roţilor din spate.

La defrânare, inelele de cauciuc de pe pistoanele etrierilor (care se deformează la frânare) se îndreaptă şi readuc pistoanele în poziţie iniţia-lă, iar lichidul revine prin conductele 5 şi 11 în pompa centrală 7; la pun-tea spate, arcurile de rapel 1 retrag saboţii 2 care apasă pistonaşele 4 şi acestea trimit lichidul de frână prin ramificaţii şi prin limitatorul de pre-siune înapoi spre pompa centrală 7, prin supapa de reţinere (a supapei duble de frână), până Ia rezervorul pompei centrale 12. Intre rezervor şi corpul pompei centrale 7 există două orificii (de compresare şi trecere), pentru comunicarea permanentă dintre rezervor şi corp. Arcul 14 readu-ce pistonul 9 în poziţia iniţială.

La puntea faţă, roţile fiind cu suspensie independentă, între con-ductele 5, 7 şi etriere există câte un furtun flexibil pentru preluarea osci-laţiilor; acelaşi lucru este valabil şi pentru puntea spate, având 1-2 furtune, după cum puntea este rigidă sau independentă. In rezervorul 12


23 Autor: 2011

se găseşte lichid de frână la presiunea atmosferică. Jocul dintre tijă şi pis-ton se reglează, în general, prin modificarea lungimii tijei 10. In acest scop, ea se compune din două bucăţi, asamblate printr-o înşurubare.

Soluţia prezintă dezavantajul că, la fisurarea sau ruperea unei singure conducte, întregul sistem devine inutilizabil.

fig.2.14

La acţionarea hidraulică cu circuit dublu (fig. 2.14), pompa centrală are două pistoane 1 şi 2, care împart cilindrul 9 în două compartimente 3 şi 4. La compartimentul 3 este racordată conducta 5 a frânelor din faţă 8, iar la compartimentul 4 se racordează conducta 6 a frânelor din spate 7. în cazul când ambele circuite sunt în perfectă stare, pistonul 1 împinge lichidul din compartimentul 3 în conducta 5, deplasând, prin intermedi-ul arcului 3, şi pistonul 2 spre dreapta, care trimite lichidul din compar-timentul 4, prin conducta 6, la cilindrii de frână.

In cazul când s-a spart conducta frânelor din faţă, lichidul acestui circuit se pierde, iar la frânare pistonul 1 acţionează direct pistonul 2, circuitul frânelor din spate rămânând în funcţiune. Defecţiunea unui cir-cuit se observă prin mărirea cursei pedalei de acţionare. La acţionarea hidraulică nu este permisă prezenţa aerului în circuit deoarece se reduce eficienţa frânării.

La sistemul de acţionare cu mai multe circuite, la alegerea număru-lui de circuite şi gruparea frânelor pe circuite se ţine seama de menţine-rea unui anumit raport al forţelor de frânare la punţile automobilului


24 Autor: 2011

care să reducă cât mai puţin stabilitatea mişcării, chiar şi în cazul în care unul dintre circuite s-a defectat.

In general, la un circuit se leagă frânele unei punţi sau frâna stânga (dreapta) faţă cu frâna dreapta (stânga) spate (frânele fiind legate în dia-gonală), în continuare se prezintă părţile componente ale acţionării hi-draulice. Pompa centrală sau cilindrul hidraulic principal constituie ele-mentul de comandă al acţionării hidraulice. Construcţia ei depinde de numărul circuitelor de frânare, de tipul servomecanismului etc. In figura 2.15 se reprezintă construcţia pompei centrale folosite la acţionarea hi-draulică cu un singur circuit.

fig.2.15

Pompa centrală este formată din corpul 1 în care este prelucrat ci-lindrul pompei, pistonul 16, rezervorul compensator cu lichid 3 (demon-tabil) cu capacul 4, prevăzut cu orificiul de aerisire, supapa dublă, for-mată din supapa de refulare 72 şi supapa de reţinere 11. Pistonul 16 are o construcţie specială, având prevăzute nişte canale, care permit trecerea lichidului la revenire, şi două garnituri: garnitura principală sau de pompare 14 şi garnitura secundară de etanşare 77. Pistonul, la spate, este prevăzut cu şaiba de limitare 18 şi cu inelul de siguranţă 19. Pentru ca trecerea lichidului să nu fie blocată de garnitura 14, între acesta şi capul pistonului se montează şaiba 15 (care dezlipeşte garnitura de pistoti în


25 Autor: 2011

timpul cursei de revenire). Garnitura pistonului şi supapa 11 au arcuri separate 6 şi 13, ambele sprijinindu-se pe discul găurit 7.

Legătura dintre cilindrul pompei şi rezervorul de compensare se rea-lizează prin două orificii: 2 (compensator) şi 5 (de egalizare). Orificiul 2 alimentează pompa cu lichid din rezervor, la revenirea pistonului, şi permite evacuarea aerului din compartimentul pistonului. Orificiul 5 permite trecerea lichidului între cilindru şi rezervor atunci când au loc dilatarea lichidului şi evacuarea aerului din pompa centrală. La acţionarca sistemului de frânare, pistonul 16 este deplasat spre dreapta, comprimând lichidul. Arcul supapei 12 va ceda forţei exercitate de lichid şi va deschide supapa de refulare, iar lichidul va fi împins prin conducte. La încetarea efortului de frânare, dacă eliberarea pedalei se face lent, o dată cu deplasarea pistonului 16, sub acţiunea arcului 6, spaţiul din faţa pistonului se umple cu lichid reîntors prin conducte, ce deschide supapa de reţinere 11 (ca urmare a acţiunii arcurilor de la saboţi). Dacă elibera-rea pedalei se face brusc, deplasarea rapidă a pistonului spre stânga face ca în faţă să se formeze o depresiune. Ajutată de şaiba 15, garnitura 14 se dezlipeşte de piston, iar, prin canalele pistonului, lichidul trece din com-partimentul pistonului şi umple spaţiul din faţa pistonului. Prin supapa 8, se face aerisirea pompei, iar prin reducţia 10, etanşată cu garnitura 9, legarea conductei de frână la corpul pompei.

Cilindrul receptor sau pompa receptoare (fig. 2.16, a) este compusă din corpul 5 în care se află două pistoane 6, care au pe feţele frontale garni-turile 7. Arcul 8 presează cele două garnituri pe feţele pistoanelor.

fig.2.16


26 Autor: 2011

In timpul frânării, lichidul intră în spaţiul dintre pistoane şi le depla-sează împreună cu saboţii, care se sprijină pe suporturile 3. Cilindrul es-te protejat împotriva impurităţilor de garniturile de cauciuc 4.

Când în instalaţia frânei a pătruns aer, deplasarea pedalei de frână până la capătul cursei se face destul de uşor, deoarece amestecul aer-lichid este compresibil. în felul acesta, în instalaţia frânei nu se creează presiunea necesară pentru o frânare eficientă a automobilului. Aerul, ca-re a pătruns în circuitul lichidului, se evacuează prin canalul 12 în care este introdus racordul 9, astupat cu capacul filetat 2 (fig. 2.16, b). In mod normal, canalul 12 este astupat de porţiunea conică a racordului.

In fig. 2.16, c este reprezentat racordul 9, care are două orificii 1 şi 10. Orificiul 10 este făcut în lungul dopului, iar orificiul 1 perpendicular pe axa lui. Orificiul 11 serveşte pentru montarea conductelor de legătură cu pompa centrală.

fig.2.17

Pompa receptoare de frână se compune din corpul 1, prevăzut cu alezaj cilindric şi un bosaj pentru racordarea conductei de frână, prin care se primeşte lichidul. în interiorul cilindrului, prin intermediul inelelor 5, sunt fixate două piese 4 (filetate la interior şi tăiate pe generatoare), în care se înşurubează şuruburile 3, prin care se reglează cursa pistoanelor.


27 Autor: 2011

3.3. ACŢIONAREA HIDRAULICA CU SERVOMECANISM

La automobilele care au greutatea totală Gu > 35 • 103 N, precum şi la autoturismele de clasă mijlocie şi mare, prevăzute cu frâne cu coeficient de eficacitate redus (frâne cu disc), forţa conducătorului, aplicată pe pe-dala de frână, nu mai asigură o frânare suficient de eficace. In acest caz, datorită acestui fapt, acţionarea hidraulică este asociată cu un servome-canism care asigură o creştere suplimentară a presiunii lichidului din conducte.

In funcţie de sursa energiei utilizate, mai răspândite sunt următoare-le tipuri de servomecanisme:

servomecanismul cu depresiune (vacuumatic), care utilizează ener-gia depresiunii create în colectorul de admisiune al motorului cu aprin-dere prin scânteie sau de o pompă de vacuum antrenată de motorul au-tomobilului;

servomecanismul pneumatic, care utilizează energia aerului com-primat, debitat de un compresor antrenat de motorul automobilului.

Acţionarea hidraulică cu servomecanism vacuumatic. Acţionarea hidraulică cu servomecanism vacuumatic se utilizează la autoturismele cu capacitate cilindrică medie şi mare, precum şi la unele autocamioane uşoare.

fig.2.18

In figura 2.18 se reprezintă o secţiune prin servomecanismul vacuumatic tip MASTER-VAC utilizat la autoturismele Dacia.


28 Autor: 2011

Servomecanismul este intercalat între pedala de frână şi pompa cen-trală simplă sau în tandem.

Funcţionarea servomecanismului prezintă următoarele faze: - poziţia de repaus: orificiul 7 care comunică cu atmosfera este închis,

iar orificiul 8 care comunică cu camera depresională (vid) este deschis, permiţând legătura depresională între camera B şi camera A legată de depresiunea motorului. In această poziţie, pistonul servomecanismului este menţinut în poziţie de repaus de către arcul 3;

- poziţia de frânare: la acţionarea pe pedala frânei, se determină o de-plasare longitudinală a tijei de comandă 4 şi a pistonului plonjor 10 spre dreapta în interiorul pistonului 1 al servomecanismului. In această pozi-ţie, orificiul depresional 8 este închis, izolând camerele B şi A, iar orifi-ciul 7, fiind deschis, permite intrarea aerului din atmosferă în camera B. Presiunea de aer din camera stângă a servomecanismului provoacă de-plasarea pistonului 1 spre dreapta, acţionând pistonul pompei centrale prin intermediul tijei de comandă 4.

La apariţia presiunii în circuitul hidraulic al pompei centrale, apare o forţă de reacţie, prin tija de comandă 4 şi discul de reacţie 11 care acţio-nează asupra pistonului plonjor, având tendinţa de a închide orificiul 7, ce comunică cu atmosfera, şi deschide orificiul de depresiune 8. Atât timp cât forţa de reacţie este în opoziţie cu forţa aplicată de conducător la pedală, există posibilitatea dozării efortului de frânare. Forţă de reac-ţie este proporţională cu presiunea din sistemul de frânare;

- poziţia de menţinere: dacă efortul la pedală este constant, servomeca-nismul se stabilizează într-o poziţie de echilibru când orificiile 7 şi 8 se închid, iar forţa de reacţie echilibrează efortul la pedală. Orice creştere a efortului la pedală determină deschiderea orificiului 7 şi creşterea presi-unii în spatele pistonului 7;

- poziţia de frânare maximă: în această poziţie, pistonul plonjor 10 apa-să asupra discului de reacţie 11, orificiul 8 fiind închis, iar orificiul 7 de punere la atmosferă este deschis. In aceste condiţii, presiunea atmosferi-că acţionează direct în spatele pistonului 1, iar mărirea presiunii în sis-temul de frânare se poate obţine numai prin mărirea efortului la pedală;

- revenirea în poziţia de repaus: prin eliberarea pedalei de frână, tija de comandă 9 sub presiunea arcului său de readucere, se deplasează spre stânga, împreună cu pistonul plonjor 10, care închide orificiul 7 şi des-chide orificiul de depresiune 8.


29 Autor: 2011

Acţionarea hidraulică cu servomecanism pneumatic. Datorită faptu-lui că servomecanismele vacuumatice nu pot dezvolta forţe mari, la au-tomobilele cu sarcină utilă mare se folosesc servomecanisme care utili-zează energia aerului comprimat.

Servomecanismele pneumatice se utilizează, mai ales, la autocamioa-nele şi autobuzele prevăzute cu o sursă de aer comprimat, fie pentru frânarea remorcilor, fie pentru deschiderea uşilor etc.

Servomecanismele-pneumatice pot fi:

cu acţionare directă indirectă.

In figura 2.19 este reprezentat cilindrul de frână pneumatic 1 (servome-canismul pneumatic), care, prin flanşa 7 şi locaşurile 5, se fixează de pompa centrală ,formând servomecanismul hidropneumatic.

fig.2.19

La frânare, prin intermediul aerului comprimat, pistonul 3 este împins şi tija acestuia 6 acţionează asupra pistonului pompei centrale hidraulice.

La defrânare, arcul de readucere 2 împinge pistonul 3 cu garnitura 4 în poziţia iniţială şi eliberează pistonul pompei centrale hidraulice. Eva-cuarea şi intrarea aerului în cilindrul de frână se face prin robinetul dis-tribuitor, acţionat prin apăsarea pe pedala de frână. Intre tija cilindrului de frână pneumatic şi pistonul cilindrului pompei centrale trebuie să existe un joc de 1 mm. Evacuarea şi intrarea aerului în cilindri se face prin filtrul 8.


30 Autor: 2011

4. DISPOZITIVELE ANTIBLOCARE (ABS) In cazul blocării roţilor la frânarea automobilului pot să apară ur-

mătoarele neajunsuri: pierderea stabilităţii la blocarea roţilor punţii din spate; pierderea controlului direcţiei când se blochează roţile din faţă; creşterea distanţei de frânare indiferent de roţile care se blochează, deoa-rece coeficientul de aderenţă după blocare este mai redus decât coefici-entul de aderenţă înainte de blocare.

Pentru a evita blocarea roţilor în timpul frânării, indiferent de starea drumului (uscat, umed, cu polei), automobilele actuale sunt prevăzute cu dispozitive antiblocare.

fig.2.20

In figura 2.20 este prezentată schema sistemului de frânare a unui au-toturism prevăzut cu dispozitiv antiblocare.

Un dispozitiv antiblocare se compune, în principiu, din: traductoarele de turaţie ale roţilor blocul de control electronic blocul hidraulic.

Traductorul de turaţie 1 furnizează informaţii asupra vitezei unghiu-lare a roţilor. Aceste informaţii sunt transmise blocului de control elec-tronic 4 care sesizează tendinţa de blocare a roţilor la creşterea presiunii în circuit şi, la nevoie, transmite comenzi către blocul hidraulic 3, prevă-zut cu electrosupape care se deschid, în scopul reducerii presiunii în cir-cuitul roţii respective, spre a preveni blocarea acesteia. După reducerea presiunii în circuitul de frânare, roata este reaccelerată, iar blocul elec-tronic dă comanda ca presiunea în circuit să fie mărită din nou până ce


31 Autor: 2011

roata ajunge la limita de blocare, când primul ciclu de funcţionare al dispozitivului antiblocare s-a terminat.

fig.2.21

In figura 2.21 este prezentată schema bloc a sistemului de frânare echipat cu dispozitiv antiblocare. In schemă s-a reprezentat circuitul hi-draulic pentru o singură roată, respectiv un circuit. în mod obişnuit, pe un automobil se găsesc câte un circuit pentru fiecare punte sau roată. La apăsarea pedalei de frână, lichidul este transmis de servomecanismul 1 şi de pompa centrală 2, prin supapa electromagnetică 3 spre cilindrul re-ceptor al frânei 4. In cazul în care blocarea roţii este iminentă, supapa 3 se închide, iar supapa 5 se deschide, rezultând o scădere a presiunii în cilindrul receptor

Ca urmare, roata este reaccelerată, după care ciclul se repetă după o anumită lege de reglare dată de blocul electronic de comandă al dispozi-tivului antiblocare care comandă supapele electromagnetice 3 şi 5. Moto-rul 6 acţionează o pompă care recirculă lichidul eliminat prin supapa 5.

5. MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCŢIA SISTEMULUI DE FRÂNARE

Tamburele se execută din fontă cenuşie simplă sau aliată (cu molib-den, nichel şi crom) şi, uneori, din tablă de oţel ambutisată, sau combina-te, compuse dintr-un disc de oţel matriţat şi obada din fontă (asamblate la turnarea obezii). In prezent, la autoturisme sunt răspândite tamburele matriţate din tablă de oţel la care se toarnă ulterior, la partea inferioară, un inel de fontă ali-ată.


32 Autor: 2011

Saboţii se execută prin sudare sau matriţare din tablă de oţel sau se toarnă (din fontă şi mai rar din aliaje de aluminiu). Suprafaţa de lucru a sabotului este acoperită cu o garnitură de fricţiune.

Garniturile de fricţiune sunt executate, de obicei, dintr-un material analog cu materialul utilizat la garniturile de fricţiune de la discurile ambreiajelor.

Niturile de fixare a garniturilor pe saboţi se execută dintr-un mate-rial moale (cupru sau alamă) pentru ca la uzura garniturii de fricţiune să nu deterioreze suprafaţa de lucru a tamburului. In prezent, se foloseşte din ce în ce mai mult metoda de fixare a garnitu-rilor pe saboţi prin lipire, datorită următoarelor avantaje: suprafaţa de frecare este mai mare cu 7-15% (lipsesc orificiile pentru nituri); garnituri-le se pot utiliza până la o uzură egală aproape cu grosimea lor; lipsa vi-braţiilor la frânare; durata de serviciu a tamburelor creşte cu 20-100% etc. Cilindrii pompelor centrale şi ai pompelor receptoare ale mecanismelor de acţionare hidraulică sunt executaţi din fontă cenuşie.

Pistoanele pompelor centrale şi ale pompelor receptoare sunt turnate din aliaj de aluminiu.

Banda se execută, de obicei, din oţel OLC 45 cu grosimea de 1,5-2,5 mm

6. ÎNTREŢINEREA SISTEMULUI DE FRÂNARE întreţinerea sistemului de frânare comportă operaţii de verificare, re-

glare şi de control funcţional.

6.1. ÎNTREŢINEREA SISTEMULUI DE FRÂNARE CU ACŢIONARE HIDRAULICĂ

Intreţinerea sistemului de frânare cu acţionare hidraulică cuprinde următoarele lucrări:

controlul etanşeităţii instalaţiei hidraulice; verificarea şi completarea nivelului lichidului din rezervorul pom-

pei centrale; verificarea şi reglarea jocului dintre tija şi pistonul pompei centrale; evacuarea aerului din instalaţie; verificarea uzurii garniturilor de frecare; verificarea şi reglarea jocului dintre saboţi şi tambur (disc).


33 Autor: 2011

Controlul etanşeităţii instalaţiei. Verificarea etanşeităţii se poate efectua prin urmărirea nivelului lichidului în rezervorul pompei centrale şi prin urmărirea presiunii în instalaţie.

- Urmărirea nivelului lichidului în rezervorul pompei centrale la frâ-nări repetate, pe loc, dă posibilitatea să se constate eventualele neetanşe-ităţi ale instalaţiei. Dacă nivelul scade se urmăresc canalizaţiile, racordu-rile flexibile, pompa centrală, cilindrii receptori, în scopul depistării lo-cului prin care se produc pierderile. Trebuie subliniat faptul că, la apăsa-rea pedalei de frână, nivelul lichidului scade în rezervorul pompei cen-trale (3-6 mm) proporţional cu jocul dintre saboţi şi tambur, respectiv placheţi şi disc.

- Urmărirea presiunii în instalaţie dă indicaţii mai ales asupra modu-lui de etanşare a garniturii pistonului pompei centrale. în locul unui ventil de aerisire de la un cilindru receptor se montează un manometru de control.

Dacă se apasă asupra pedalei până când presiunea indicată de ma-nometru este de 2,5-3 bar, la eliberare se constată: la frâna cu tambur o presiune remanentă de 0,5-1,5 bar, asigurată

de supapa dublă a pompei centrale, în scopul prevenirii aspiraţiei de aer după frânare, pe la garniturile cilindrilor receptori;

la frânele disc presiunea remanentă nulă, datorită soluţiei de regla-re automată a jocului.

dacă presiunea remanentă este exagerată, cauza poate fi: arcul pis-tonului pompei centrale rupt, orificiul de compensare obturat, jo-cul dintre tijă şi piston este nul.

Verificarea nivelului lichidului din rezervorul pompei centrale. Este nece-sar ca nivelul lichidului în rezervor să fie cuprins între reperele de ma-xim şi minim ale acestuia. Datorită uzurilor garniturilor de frecare, nive-lul lichidului în timpul exploatării scade.

In general, lichidul de frână se înlocuieşte la un interval de doi ani. Culoarea maronie sau cenuşie neagră indică degradarea în timp prin supraîncălzire şi, în acest caz, lichidul trebuie să fie înlocuit.

Verificarea şi reglarea jocului dintre tija şi pistonul pompei centrale. Jocul între tija şi pistonul pompei centrale trebuie să se încadreze în limitele prescrise. Acest joc oferă certitudinea că orificiul de compensare este în-totdeauna deschis când pedala de frână este liberă.


34 Autor: 2011

Reglarea jocului j (5 mm Ia Dacia) se face astfel: se slăbeşte piuliţa 3 (fig. 2.22) se roteşte tija 1 în articulaţia cu furcă a pedalei până se obţine jocul prescris, apoi se asigură cu piuliţa 3.

fig.2.22

Evacuarea aerului din instalaţie. La înlocuirea lichidului de frână, în instalaţie pătrunde aer care trebuie eliminat. Pentru evacuarea aerului din instalaţie, iniţial, se completează lichid în rezervor până la un nivel cu 10-15 mm sub marginea gurii de umplere. Se deşurubează şurubul 1, care are rol de capac, de pe cilindrul de frână (fig. 2.23, a) şi în locul lui, în racordul 2, se fixează niplul unui furtun de cauciuc, al cărui capăt li-ber se introduce într-un vas în care se găseşte lichidul de frână (fig. 2.23, b). Racordul este de forma unui dop, care are două orificii: orificiul 3 în lungul axului şi orificiul 4 perpendicular pe ax. Prin aceste orificii, aerul este scos în atmosferă. Pentru aceasta, se deşurubează racordul, cu două rotaţii, cu ajutorul unei chei hexagonale pentru a-1 ridica de pe scaunul 5. Apăsând pe pedala de frână, o dată cu lichidul se evacuează şi aerul, a cărui prezenţă se constată prin degajarea unor bule în vasul cu lichid de frână, care ies prin capătul furtunului.

Această operaţie se repetă la toate roţile autovehiculului, începând, de regulă, cu roata cea mai depărtată de pompa centrală.


35 Autor: 2011

fig.2.23

Reglarea jocului dintre saboţi şi tambur. Jocul dintre saboţi şi tambur se verifică şi se reglează, de obicei, cu ajutorul unor came excen-trice pe care se reazemă sabotul. Se ridică automobilul de pe sol cu aju-torul unui cric, se scoate roata şi prin fereastra de vizitare special prevă-zută, cu ajutorul unui calibru, se măsoară jocul dintre sabot şi tambur . Jocul nu trebuie să fie mai mare decât valorile indicate de fabrica con-structoare (circa 0,25 mm); dacă jocul este mai mare, se slăbesc bolţurile cu excentric, executându-se reglarea necesară.

Verificarea uzurii garniturilor de frână. La frânele cu tambure, grosimea garniturii se măsoară prin ferestrele de vizitare şi reglaj, sau, în lipsa acestora, prin demontarea tamburelor.

La frânele disc, uzura garniturilor se apreciază prin măsurarea grosimii placheţilorA cu o rigletă ; la Dacia, grosimea minimă admisă este de 6 mm.


36 Autor: 2011

fig.2.24

Reglarea frânei de mână. Această reglare se efectuează după regla-rea frânei de serviciu, procedându-se astfel: se ridică partea din spate a autoturismului, se slăbeşte frâna de mână, se deşurubează piuliţele 1 şi 2 (fig. 2.24), ale tijei frânei de mână, apoi se strânge piuliţa 2 până ce sabo-ţii vin uşor în contact cu tamburul, după care se blochează piuliţele

7. DEFECTELE ÎN EXPLOATARE ALE SISTEMULUI DE FRÂNARE

Defecţiunile sistemului de frânare influenţează procesul frânării şi se pot manifesta sub diverse forme.

Frâna nu (ine, este slabă sau nu acţionează. Defectul este efectul unor cauze multiple care se referă la reglajul incorect al frânelor, la deteriora-rea sau uzarea unor organe, precum şi la pierderile de lichid sau aer, în cazul acţionării hidraulice şi respectiv, pneumatice.

- Reglajul incorect al frânelor poate însemna: cursa liberă a pedalei prea mare; joc mărit între saboţi şi tambur; slăbirea piuliţelor de reglare sau a arcurilor la frânele cu reglare au-

tomată; prinderea şi reglarea incorectă a saboţilor la buloanele de pivotare.

Inlăturarea defectului constă în reglarea cursei libere a pedalei şi a jocu-lui dintre saboţi şi tambur.

Uzarea garniturilor de frecare se constată prin faptul că, la apăsarea pedalei, efectul de frânare este redus, deoarece frecarea dintre tambur şi niturile de fixare a garniturilor este mică.

Inlăturarea defectului constă în înlocuirea garniturilor de frecare la staţia de întreţinere.

Uzarea garniturilor pistonului pompei centrale şi a pistoanelor ci-lindrilor receptori face ca, la apăsarea pedalei de frână, lichidul în loc să fie trimis spre cilindrii receptori sau să împingă pistoanele acestora, scapă pe lângă garnituri, astfel că frânarea nu se mai rea-lizează corespunzător.


37 Autor: 2011

Remedierea se face la staţia de întreţinere prin demontarea cilindri-lor receptori sau pompei centrale, curăţirea asperităţilor, înlocuirea gar-niturilor, spălarea instalaţiei şi prin introducerea unui lichid nou.

- Prezenţa aerului sau a vaporilor în conducte cât şi pierderile de li-chid din instalaţie se datoresc:

lipsei de lichid din instalaţie; folosirii exagerate şi îndelungate a frânelor, astfel că, datorită încăl-

zirii, alcoolul etilic sau metilic din lichidul de frână s-a evaporat şi a format dopuri;

desfacerii, fisurării sau deteriorării racordurilor, a garniturilor ci-lindrilor sau a conductelor metalice. Unele defecţiuni se pot înlătura pe parcurs prin completarea lichidului şi prin evacuarea aerului sau a vaporilor din conducte. înlocuirea conduc-telor sau a racordurilor fisurate sau deteriorate se face la staţia de întreţi-nere

- Pierderile de aer de la frâna pneumatică constituie o defecţiune simila-ră cu pierderea lichidului la acţionarea hidraulică. Pierderile de aer se constată fie prin zgomotul produs la ieşirea aerului, fie prin citirile la manometrul de aer (la oprirea motorului, acul manometrului indică pierderi de aer). Aceste pierderi se produc pe la racorduri, conducte me-talice, rezervorul de aer.

Frâna freacă, deşi pedala de frână nu este acţionată. Cauzele acestei de-fecţiuni sunt:

reglajul incorect al saboţilor; arcurile de readucere rupte sau slăbite;

pistoanele cilindrilor receptori acoperite de gume, astfel încât după acţionarea saboţilor rămân într-o situaţie de blocare;

orificiul de compensare de la pompa centrală înfundat, ne-permiţând lichidului să revină în rezervor, astfel că saboţii vor continua să stea aplicaţi pe tambure;

lichidul necorespunzător şi se scurge greu; pedala incorect montată sau reglată.

Unele defecţiuni se pot înlătura parţial pe traseu (reglarea distanţei din-tre saboţi şi tambur, verificarea şi reglarea pedalei).


38 Autor: 2011

In cazul în care arcul de readucere a sabotului este rupt sau slăbit, se întrerupe funcţionarea frânei la roata respectivă, prin legarea saboţilor cu un cablu, ca să nu mai atingă tamburul. La staţia de întreţinere se montează un arc nou.

In timpul frânării, automobilul trage într-o parte. Inconvenientul se da-torează, în general, dereglării frânelor, precum şi unor defecţiuni ale sis-temului de frânare, cum ar fi:

existenţa unor tambure excentrice; montarea unor garnituri necorespunzătoare; folosirea unor arcuri de readucere a saboţilor prea tari; înfundarea, deformarea sau fisurarea racordului flexibil; pătrunderea unsorii la garniturile de frecare; spargerea membranei sau deteriorarea garniturii cilindrului

de frânare al unei roţi; presiunea în anvelope este diferită.

Blocarea roţilor. Defecţiunea poate apărea la una sau la toate roţile pe timpul deplasării sau după efectuarea frânării, chiar după ce condu-cătorul a eliberat pedala de frână. Cauzele care determină blocarea roţi-lor sunt:

înţepenirea sau griparea pistonului cilindrului uneia sau mai multor roţi;

ovalizarea tamburelor de frână; înfundarea racordului flexibil; deteriorarea sau slăbirea arcului saboţilor.

Înlăturarea defectelor se efectuează la staţia de întreţinere.

Frânarea se întrerupe (automobilul trepidează). Defecţiunea se dato-rează următoarelor cauze:

fixarea necorespunzătoare a garniturilor de frecare pe saboţi; dereglarea saboţilor la articulaţiile de pivotare (jocuri mari)

sau ovalizarea tamburelor; existenţa unor jocuri mari la rulmenţii roţilor sau la arborii

planetari; jocul excesiv al arcurilor suspensiei; deformarea arborilor planetari;


39 Autor: 2011

lovirea sau deformarea tamburelor; garniturile de frecare sunt unse, sunt prea lungi sau prea du-

re.

Toate defecţiunile se înlătură la staţia de întreţinere.

Frânarea este însoţită de zgomot. Defecţiunea se manifestă sub forma unor „scârţâituri" ascuţite şi puternice, uneori fiind însoţite de vibraţii.

Cauzele care, produc aceste zgomote pot fi:

uzura excesivă a garniturilor de frecare; pătrunderea unsorii amestecate cu praf, uscarea ei şi lustruirea su-

prafeţei garniturilor; folosirea unor tambure cu pereţi de grosimi diferite; slăbirea plăcii de ancorare a bolţurilor sau a niturilor; întrebuinţarea unor discuri de frână prea elastice sau insuficient

strânse la şuruburile de fixare.

La staţia de întreţinere se face un control amănunţit pentru a descoperi şi elimina defecţiunea.

8. REPARAREA SISTEMULUI DE FRÂNARE Corpul pompei centrale poate prezenta următoarele defecte care se în-

lătură după cum urmează:

diametrul interior uzat se recondiţionează prin alezare şi honuire la cotele de reparaţii cu respectarea conicităţii şi ovalităţii de 0,01 mm. La asamblare, se vor utiliza pistoane şi garnituri majorate corespunzător;

filetele deteriorate se recondiţionează prin refiletare la dimensiunea de reparaţie;

găurile de prindere ovalizate se recondiţionează prin majorarea lor, la montaj utilizându-se şuruburi majorate;

înlocuirea corpului pompei centrale se face dacă prezintă defectele: fisuri, crăpături sau rupturi de orice natură şi poziţie; rizuri adânci, pete sau pori pe suprafaţa alezajului care nu pot fi îndepărtate prin alezare la ultima treaptă; deteriorarea filetelor mai mult de două spire; diametrul de lucru peste limita admisă; ştirbituri ale canalului pentru siguranţă pe mai mult de 15% din circumferinţă.


40 Autor: 2011

Pistonul pompei centrale. Diametrul exterior uzat se recondiţionează prin strunjire la cota de reparaţie.

Inlocuirea pistonului pompei centrale se face dacă prezintă defectele: fi-suri de orice natură şi poziţie; diametrul exterior sub limita admisibilă.

Cilindrul receptor poate prezenta următoatele defecte care se înlătură după cum urmează:

diametrul interior uzat se recondiţionează prin alezare şi honuire la cotele de reparaţii cu respectarea conicităţii şi ovalităţii de 0,01 mm. La asamblare, se utilizează pistoane şi garnituri majorate corespunzător;

filetul şuruburilor de prindere deteriorat se recondiţionează prin refiletarea la dimensiunea de reparaţie, utilizându-se la montaj şuruburi majorate;

şuruburile de prindere rupte în interiorul găurii filetate se extrag prin găurire, apoi se refiletează gaura la dimensiunea de reparaţie;

deteriorarea filetului sau uzura scaunului supapei se recondiţio-nează prin filetare la dimensiunea de reparaţie, utilizând la asamblare o supapă cu filet şi scaun majorat;

înlocuirea cilindrului receptor se face dacă prezintă defectele: fisuri, crăpături sau rupturi, indiferent de poziţie sau mărime; rizuri adânci, pete sau pori care nu pot fi îndepărtate la ultima treaptă; diametru! de lucru peste limita admisibilă. După prelucrările mecanice, se efectuează o probă hidraulică la o presi-une de 150 bar, timp de două minute, cu lichid de frână sau o soluţie de sodă (sodă calcinată max. 1,5% şi bicarbonat de calciu max. 0,07%).

Tamburul frânei poate prezenta următoarele defecte care se înlătură după cum urmează:

rizurile şi canalele inelare se recondiţionează prin strunjire la trep-tele de reparaţie;

găurile de prindere pe butuc uzate se recondiţionează prin executa-rea altor găuri decalate, găurile uzate obturându-se prin dopuri false asigurate prin puncte de sudură; înlocuirea tamburelor frânei are loc dacă prezintă defectele: fisuri

sau crăpături de orice natură şi poziţie; diametrul suprafeţelor de lucru mai mare decât valoarea admisă.


41 Autor: 2011

Axul camei de acţionare a saboţilor poate prezenta următoarele defecte care se înlătură după cum urmează:

suprafaţa de lucru a camei uzată se recondiţionează prin rectifica-rea profilului la forma iniţială pe adâncimea de maximum 0,8 mm;

suprafaţa de sprijin a axului în flanşa punţii spate şi suprafaţa de lucru a pârghiei camei uzate se recondiţionează prin: cromare dură şi rectificarea la cota nominală; metalizarea cu pulberi metalice şi rectificarea la cota nominală; prin metalizare cu sârma la cota de reparaţie;

Uzura suprafeţei de centrare şi uzura în grosime a dinţilor de angrenare se elimină prin încărcare cu sudură sub strat protector de C02 şi prelucra-rea dinţilor de cuplare la cota nominală.


42 Autor: 2011

BIBLIOGRAFIE

1. AUTOMOBILE- CUNOASTERE, INTRETINERE SI REPARARE

Gh.Fratila,M.Fratila,St. Samoila Editura Didactica si pedagogica 2005

2. Cataloage tehnice.Prospecte. Internet


43 Autor: 2011

CUPRINSUL Tema de proiect 1

Continutul proiectului de certificare a competentelor profesionale 2

Memoriul explicativ 3

INSTALATIA DE FRANARE HIDRAULICA 4

1.CLASIFICAREA SISTEMELOR DE FRANARE 4

2.CONSTRUCTIA SI FUNCTIONAREA FRANELOR 6

2.1.Franele cu tambur si saboti 7

2.2.Franele cu disc 13

2.3.Franele suplimentare 17

3.MECANISMELE DE ACTIONARE ALE SISTEMULUI DE

FRANARE 21

3.1.Actionarea mecanismelor de franare 21

3.2.Actionarea hidraulica a franelor 21

3.3.Actionarea hidraulica cu servomecanism 27

4.DISPOZITIVELE ANTIBLOCARE(ABS) 30

5.MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCTIA SISTEMULUI DE FRANARE 31

5.INTRETINEREA SISTEMULUI DE FRANARE 32

7.DEFECTE IN EXPLOATAREA SISTEMULUI DE FRANARE 36

8.REPARAREA SISTEMULUI DE FRANARE 39

Bibliografia 42

Cuprinsul 43

tema de proiect - clasa-10-b. · pdf filecu disc (axiale) combinate. după forma pieselor...

Documents