PROIECTAREA SUSPENSIEI SPATE LA AUTOTURISMUL WARTBURG 353 W.
CAP. 2. ROLUL SI DESTINATIA SUSPENSIEI
Suspensia automobilului este destinata sa atenueze sarcinile dinamice ce se
transmit de la drum sa imprime oscilatiilor caracterul dorit si sa transmita
fortele care actioneaza asupra rotilor si cadrului. j7j20jq
Oscilatiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularitatile drumului
influenteaza calitatile tehnice de exploatare ale acestuia, in primul
rand caracterul de mers lin al acestuia, calitatile de tractiune , stabilitatea
,maniabilitatea si durabilitatea.
Suspensia automobilelor este compusa din elementele elastice , dispozitivele
de ghidare, si elementele de amortizare.
Elementele elastice contribuie la micsorarea sarcinilor, idnamice verticale,
provocand oscilatiile caroseriei de amplitudine si frecvente cit
mai suportabile pentru pasageri si care sa nu dauneze incarcaturii care
se transporta.
Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale fortelor dintre
roti si drum, si momentele acestor forte la caroserie ,determinind si
caracterul deplasarii rotilor an raport cu caroseria automobilului si an raport
cu drumul.
In figura 2.1.se reprezinta fortele datorita interactiunii dintre roti
si drum precum si momentele acestor forte.
Fig 1.2. Fortele datorita interactiunii dintre roti si drum si momentele acestora.
Fortele verticale Z si momentele Mx se transmit la caroserie prin intermediul
elementului elastic al suspensiei .
Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilatiile care iau nastere evitind
aparitia fenomenului de rezonanta.
CAP .3. CERINTE SI CONDITII IMPUSE SUSPENSIEI.
Conditiile principale pe care trebuie sa le indeplineasca suspensia unui automobil
sunt urmatoarele :
· Sa aiba o caracteristica care asigura un comfort corespunzator , cu
inclinari transversale reduse fara lovituri in tampoanele limitatoare
si cu o stabilitate buna .
· Caracteristica amortizorului sa corespunda cu cea ceruta de comfortabilitate.
· Sa asigure transmiterea fortelor orizontale si a momentelor reactive
de la roata la caroserie .
· Sa aibe o durabilitate elementele elastice , care fac parte din elementele
cele mai solicitate ale automobilului.
· Sa aibe o greutate minima .
Pentru asigurarea unui comfort corespunzator , parametrii suspensiei trebuie
sa fie alesi tinanduse seama de anumite conditii si anume:
· Frecventa oscilatiilor proprii pentru autoturisme sa fie de 50-70 oscilatii
pe minut.Frecventa oscilasiilor proprii depinde de sageata statica a suspensiiloer
si a pneurilor si poate fi determinata cu relatia :
? =300/vf aoscilatii/minuti
in care f=fs+fp acmi este sageata statica datorita suspensiei fs si pneurilor
fp.
· Rigiditatea elementelor elastice a suspensiei sa fie pe cat posibil
mai reduse pentru a rezulta frecvente proprii mici.
· Amortizarea oscilatiilor terbuie sa fie suficienta astfel incat
dupa o perioada amplitudinile sa se micsoreze de 3 pana la 8 ori.
· Indicele de baza al mersului lin al unui automobil este valoarea medie
patratica a acceleratiilor verticale masurate in locuri caracteristice.(STAS
6926/13-74).
CAP . 4 . CLASIFICARE . TIPURI CONSTRUCTIVE . DESCRIERE . PARTI COMPONENTE .
Suspensiile automobilelor se clasifica dupa tipul dispozitivului de ghidare
, dupa tipul elementului elastic si dupa tipul caracteristicii suspensiei .
· Dupa tipul dispozitivului de ghidare suspensiile pot fi dependente
si independente (vezi fig. 4.1.) a.)Suspensie dependenta b.) Suspensie independenta
fig. 4.1.
Suspensia dependenta este caracterizata printr-o legatura rigida intre rotile
din dreapta si din stanga , iar ridicarea sau coborarea unei roti
, produsa de denivelarile caii , provoaca schimbarea pozitiei si pentru cealalta
roata
La suspensia independenta lipseste legatura directa dintre rotile automobilului
iar schimbarea pozitiei unei roti nu influenteaza si cealalta roata .
Suspensia independenta prezinta fata de suspensia dependenta avantajele : inbunatatirea
confortului prin reducerea masei nesuspendate ; tinuta de drum mai buna deoarece
deplasarile rotilor nu se influenteaza reciproc ; micsorarea oscilatiilor de
ruliu ale caroseriei si marirea stabilitatii automobilului
· Dupa tipul elementului elastic , suspensiile se clasifica in
suspensii cu elemente : metalice , pneumatice , hidropneumatice si mixte .
· Dupa tipul caracteristicii elastice suspensiile pot fi : suspensii
cu caracteristica liniara ( fig. 4.2. a.) si suspensii cu caracteristica in
trepte (fig. 4.2.b.) sau progresiva (fig.4.2.c.)
Fig.4.2. a. b. c.
Caracteristica elastica a suspensiilor
Caracteristica elastica a suspensiilor reprezinta dependenta dintre sarcina
verticala pe roata si deformatia suspensiilor . Cu ajutorul caracteristicii
elastice se apreciaza elementul elastic a suspensiei utilizand urmatorii
parametrii : sageata statica fst ; sagetile dinamice fd1 si fd2 , pana
la limitatorul inferior si limitatorul superior ; rigiditatea suspensiei ks
; coeficientul dinamic kd si fortele de frecare.
Curbele de comprimare si destindere nu coincid din cauza frecarii din elementele
suspensiei . Drept caracteristica a suspensiei se considera in mod conventional
linia medie (intrerupta) . La autoturisme este indicat ca sageata statica sa
fie cuprinsa intre limitele 200-250 mm. Pentru asigurarea unui mers lin al automobilului
, fara oscilatii pe planul longitudinal trebuie ca raportul dintre sagetile
statice ale suspensiei posterioare fst2 suspensiei anterioare fst1 , sa se afle
intre limitele 0,8-0,9.
Fig.4.3.
In cazul sagetilor mai mari ca f2 si mai mici ca f1 , bratul suspensiei
sau arcul lamelar vin in contact cu limitatoarele
Coeficientul dinamic este definit de raportul dintre sarcina maxima ce se transmite
prin suspensie Fmax si sarcina statica Gs : kd = Fmax / Gs
La valori reduse ale coeficientului dinamic , probabilitatea loviturilor (socurilor)
in limitator este mai mare , la deplasarea automobilului pe un drum cu neregularitati
. Pentru automobile coeficientul dinamic kd = 1,7-1,8
CAP.5. ALEGEREA VARIANTEI CONSTRUCTIVE . JUSTIFICAREA ALEGERII.
Suspensia automobilului Wartburg a fost proiectata cu scopul de a oferi comfortul
necesar , siguranta in functionare ,fiabilitate si reparabilitata usoara
.Deoarece acest autoturism este o limuzina de familie ,este necesar ca sa indeplineasca
citeva conditii:
· Sa atenueze sarcinile dinamice ce se tranmit de la drum.
· Sa imprime oscilatiilor caracterul dorit (asigurind prin aceasta
confortabilitatea necesara).
· Sa transmita fortele care actioneaza asupra rotilor si asupra cadrului
(caroseriei).
Suspensia automobilelor este compusa din elemente elastice , dispozitivele de
ghidare si elementele de amortizare.
Elementele elastice contribuie la micsorarea sarcinilor dinamice verticale .
Ca solutie constructiva la autoturismul Wartburg s-a adoptat cea cu arcuri elicoidale
,acesta prezentand unele avantaje fata de cea cu arcuri lamelare (simplitatea
constructiei , elasticitate mai mare etc.).
Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale fortelor dintre
roti si drum, si momentele acestor forte , la caroserie , determinind
si caracterul deplasarii rotilor in raport cu caroseria si in raport
cu drumul . Ca solutie constructiva s-a adoptat cea cu doua brate.
Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilatiile care iau nastere ,
evitind aparitia fenomenului de rezonanta. La autoturismul Wartburg s-a
utilizat amortizoare hidraulice telescopice.
Atat pe puntea fata cat si pe cea din spate s-a utilizat suspensia
independenta (lipseste legatura directa dintre rotile automobilului ) deoarece
prezinta fata de suspensia dependenta o serie de avantaje:
· Imbunatatirea confortului prin reducerea masei nesuspendate.
· Tinuta de drum mai buna .
· Micsorarea oscilatiilor de ruliu.
· Marirea stabilitatii automobilului.
Suspensia spate a automobilului cuprinde un element de stabilizare care micsoreaza
inclinarea transversala a partii suspendate . Are rolul de a mari stabilitatea
si tinuta de drum . Acest element poarta denumirea de bara stabilizatoare.