constructia rotii autovehiculelor

16
1 CINEMATICA ŞI DINAMICA ROŢILOR AUTOVEHICULELOR 1.1 CONSTRUCŢIA ROŢILOR DE AUTOVEHICUL Rolul roţilor echipate cu pneuri este de a prelua greutatea totală a autovehiculului, de a amortiza o parte din oscilaţiile verticale şi de a stabili contactul cu calea de rulare. Dimensiunile roţilor şi proprietăţile fizico- mecanice ale anvelopelor folosite la echiparea autovehiculelor influenţează în mod direct şi esenţial dinamicitatea, economicitatea şi capacitatea de trecere ale acestora. Roţile de autovehicul trebuie îndeplinească următoarele cerinţe: să asigure o aderenţă cât mai bună; să prezinte siguranţă în exploatare; să asigure o confortabilitate şi economicitate bune. Aderenţa bună cu calea de rulare, pentru diferite regimuri de exploatare, permite transmiterea forţelor tangenţiale de tracţiune şi de frânare şi a forţelor laterale contribuind la îmbunătăţirea dinamicităţii, calităţilor de frânare, stabilităţii şi maniabilităţii. Siguranţa în exploatare este satisfăcută dacă roţile au o rezistenţă corespunzătoare şi o etanşeitate bună. Confortabilitatea este dată de capacitatea părţii elastice a roţii (pneul) de a amortiza oscilaţiile şi de a reduce zgomotul care se produce la rulare. Economicitatea este condiţionată în principal de cantitatea de energie consumată la deformarea pneului (rezistenţa la rulare), de capacitatea de încărcare, de durabilitatea şi preţul acestuia. În figura 5.1.a, este prezentat ansamblul roţii cu jantă nedemontabilă. Aceasta se compune din: discul 3, montat pe butucul 4 şi din janta 2 pe care se montează pneul 1. 1

Upload: izdalupigus

Post on 09-Aug-2015

384 views

Category:

Documents


7 download

DESCRIPTION

Constructia Rotii Autovehiculelor

TRANSCRIPT

Page 1: Constructia Rotii Autovehiculelor

1 CINEMATICA ŞI DINAMICA ROŢILOR AUTOVEHICULELOR

1.1 CONSTRUCŢIA ROŢILOR DE AUTOVEHICUL

Rolul roţilor echipate cu pneuri este de a prelua greutatea totală a autovehiculului, de a amortiza o parte din oscilaţiile verticale şi de a stabili contactul cu calea de rulare. Dimensiunile roţilor şi proprietăţile fizico-mecanice ale anvelopelor folosite la echiparea autovehiculelor influenţează în mod direct şi esenţial dinamicitatea, economicitatea şi capacitatea de trecere ale acestora.

Roţile de autovehicul trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe: să asigure o aderenţă cât mai bună; să prezinte siguranţă în exploatare; să asigure o confortabilitate şi economicitate bune.

Aderenţa bună cu calea de rulare, pentru diferite regimuri de exploatare, permite transmiterea forţelor tangenţiale de tracţiune şi de frânare şi a forţelor laterale contribuind la îmbunătăţirea dinamicităţii, calităţilor de frânare, stabilităţii şi maniabilităţii. Siguranţa în exploatare este satisfăcută dacă roţile au o rezistenţă corespunzătoare şi o etanşeitate bună. Confortabilitatea este dată de capacitatea părţii elastice a roţii (pneul) de a amortiza oscilaţiile şi de a reduce zgomotul care se produce la rulare. Economicitatea este condiţionată în principal de cantitatea de energie consumată la deformarea pneului (rezistenţa la rulare), de capacitatea de încărcare, de durabilitatea şi preţul acestuia.

În figura 5.1.a, este prezentat ansamblul roţii cu jantă nedemontabilă. Aceasta se compune din: discul 3, montat pe butucul 4 şi din janta 2 pe care se montează pneul 1.

a) b)

Fig. 11 5.1. Schema roţii de automobil: a) cu jantă nedemontabilă; b) cu jantă demontabilă.

În general discul roţii se execută prin presare din tablă de oţel, dar în unele cazuri se folosesc şi butuci cu spiţe turnate sau trase, pentru obţinerea unei rigidităţi

1

Page 2: Constructia Rotii Autovehiculelor

corespunzătoare la o greutate cât mai mică. Îmbinarea discului cu janta se face prin sudură, pentru discul din tablă, prin îmbinare mecanică pentru spiţele trase, iar în cazul roţilor cu jante turnate din aliaje uşoare, discul şi janta formează corp comun. Ansamblul disc-jantă se montează pe butucul roţii cu şuruburi sau cu prezoane.

Configuraţia şi profilul jantelor se adoptă în funcţie de particularităţile constructive ale autovehiculelor şi de solicitările la care sunt supuse roţile acestora.

În funcţie de soluţiile constructive adoptate există două variante de jenţi: jante nedemontabile (fig.5.1.a) – utilizate la roţile autoturismelor, autoutilitarelor

uşoare, de direcţie ale tractoarelor 4x2 şi la roţile motoare ale tractoarelor de putere mică;

jante demontabile cu profil cilindric sau puţin conic (fig.5.1.b) – utilizate la roţile autocamioanelor, autobuzelor, autoutilitarelor grele şi la roţile motoare ale tractoarelor de putere medie şi mare.

Jantele nedemontabile cu profil adânc, au urechi înalte profilate din umărul jantei, care asigură pneului o puternică stabilitate laterală. La aceste construcţii marginile pneurilor folosite sunt elastice şi flexibile, fiind permisă montarea lor direct pe janta profilată.

În cazul jantelor demontabile, figura 5.1.,b, cu profil puţin conic, conicitatea de 5-15o creează posibilitatea unei centrări mai bune a pneului. Montarea pneului se face prin simpla împingere pe bordura fixă a jantei 1 şi prin fixarea bordurii demontabile 2 cu inelul flexibil de închidere 3, care se introduce în canalul 4. Această construcţie permite montarea şi demontarea uşoară a pneurilor şi asigură preluarea forţelor axiale. În cazul vehiculelor la care pentru puntea spate se folosesc roţi jumelate (duble), profilul discului roţii este conceput astfel încât să permită montarea ambelor roţi pe butuc, simetric faţă de planul de strângere şi sprijin.

În cazul jantelor destinate pneurilor fără cameră de aer trebuie acordată o atenţie deosebită suprafeţelor de etanşare care nu trebuie să prezinte neregularităţi sau bombări locale.

2

Page 3: Constructia Rotii Autovehiculelor

a) b)

Fig. 12 5.2. Construcţia pneului: a) pneul fară cameră; b) pneul cu cameră.

Pneul 1 (fig.5.2,a) sau ansamblul format din camera de aer 2 şi anvelopa 1, care se montează pe janta 3 (fig.5.2,b). Pneurile fără cameră de aer se folosesc la roţile de autoturisme, cu tendinţa de utilizare a acestora şi la autovehicule grele.

Pentru a asigura funcţionarea normală a autovehiculului, pneurilor li se impun următoarele cerinţe principale:

să amortizeze şocurile; să aibă o bună aderenţă la calea de rulare; să prezinte siguranţă şi rezistenţă la deplasarea cu viteză mare; să preia sarcinile repartizate pe roată; să contribuie la asigurarea confortului călătorilor.

3

Page 4: Constructia Rotii Autovehiculelor

Fig. 13 5.3. Scheme constructive de pneuri: a) în construcţie diagonală; b) în construcţie radială. 1- banda de rulare; 2 – cordonul de protecţie sau brekerul; 3 – straturile de

reţea ale carcasei; 4 –talon; 5 – jantă.

Pneul este format din: carcasa 3, cordonul de protecţie 2, talonul 4 întărit cu sârme de oţel, banda de rulare 1 şi peretele lateral.

Carcasa 3 care constituie scheletul pneului, preia în timpul exploatării cele mai mari eforturi. Ea este alcătuită dintr-un număr de straturi de ţesături speciale (pliuri) numite straturi de cord. Materialul din care este confecţionat cordul poate fi: bumbac; fibre de sticlă; fibre poliamidice; fire metalice. Firele de cord sunt îmbrăcate într-un amestec de cauciuc. Grosimea unui strat este de 1-1,5 mm, iar diametrul firelor este de 0,6-0,8 mm. Aprecierea rezistenţei diferitelor pneuri se face cu ajutorul pliurilor echivalente (Ply Rating-P.R.) care reprezintă numărul convenţional de straturi de reţea de cord. Carcasa are un număr cu soţ de straturi de cord cauciucat, fiecare strat de cord având firele orientate în sens opus stratului următor. Pentru a asigura elasticitatea pneului, proprietăţile de rezistenţă şi de amortizare, în condiţiile unor deformaţii repetate, firele stratului de cord se aşează sub un anumit unghi în raport cu planul median al pneului. În funcţie de acest unghi există două tipuri constructive de pneuri, şi anume:

pneuri cu carcasă în construcţie diagonală (figura 5.3.a) la care unghiul de dispunere al firelor de cord este =38o-45o. Aceste pneuri au avantajul unei stabilităţi axiale bună, al unui coeficient de rezistenţă la rulare acceptabil, dar au dezavantajul unei rigidităţi laterale mari;

pneuri cu carcasă în construcţie radială (figura 5.4.b) la care unghiul de dispunere al firelor de cord este =90o. Prin mărirea unghiului se obţine o elasticitate radială mare şi un coeficient de rezistenţă la rulare redus la viteze mici de deplasare.

Datorită unei durabilităţi şi economicităţi mai ridicate, pneurile radiale au o utilizare mai largă în comparaţie cu cele diagonale. Micşorarea unghiului are ca urmare scăderea coeficientului de rezistenţă la rulare pentru viteze mari, stabilitate laterală bună şi o reducere a elasticităţii radiale, fapt care face ca astfel de anvelope să fie folosite la automobilele sport (=30o-55o) şi la automobile de curse (=26o).

Cordonul de protecţie sau brekerul 2 face legătura între banda de rulare şi carcasă,

4

Page 5: Constructia Rotii Autovehiculelor

preluând o parte din şocurile care se transmit în timpul rulării pneului. Materialul pentru breker trebuie să aibă proprietăţi dinamice superioare în fază vulcanizată, să se încălzească cât mai puţin, să fie rezistent la temperaturi de 100oC-120oC şi să aibă o bună conductivitate termică. El este alcătuit dintr-un strat de cauciuc sau pânză cauciucată şi este prezent la toate pneurile radiale şi la o parte din pneurile diagonale.

Taloanele constituie partea rigidă a pneului şi fac posibilă montarea rezistentă şi etanşă a acestuia pe jantă. În interiorul talonului se găseşte o inserţie metalică, izolată cu amestec de cauciuc, care îi asigură rigiditatea necesară.

Pereţii laterali sau flancurile protejează carcasa şi, de obicei, formează un tot unitar cu banda de rulare.

Banda de rulare constituie stratul gros de cauciuc care se aşează la periferia pneului, protejând carcasa şi camera împotriva deteriorărilor şi uzurii, transmite efortul de tracţiune şi frânare şi măreşte aderenţa cu drumul. Pentru a asigura o aderenţă corespunzătoare, şi pentru a reduce uzura şi zgomotul în timpul rulării, banda de rulare este prevăzută cu o serie de proeminenţe, nervuri şi canale de diferite forme care formează profilul sau desenul benzii. Grosimea benzii de rulare variază între 7…17 mm în cazul pneurilor pentru autoturisme şi 14…32 mm pentru cele de autocamioane şi autobuze.

Din punct de vedere al desenului benzii de rulare pneurile se clasifică în: pneuri cu profil de stradă şi pneuri cu profil special M+S (zăpadă şi noroi). Pneurile cu profil de stradă sunt destinate rulării pe drumuri cu suprafaţă dură (asfalt, beton, etc.), iar cele cu profil M+S sunt utilizate pe drumuri desfundate sau acoperite cu zăpadă. Forma desenului benzii de rulare are o importanţă deosebită pentru comportarea pneului în exploatare. Ea trebuie să fie în aşa fel concepută, încât să asigure o aderenţă cât mai bună pe direcţie longitudinală şi laterală (transversală) atât prin frecarea cu calea de rulare, cât şi prin utilizarea maximă a rezistenţei la forfecare a acesteia. De asemenea profilul benzii de rulare trebuie să asigure o cât mai rapidă eliminare a apei dintre anvelopă şi calea de rulare la deplasarea pe drumuri acoperite cu strat de apă, astfel încât să contribuie la creşterea vitezei la care apare fenomenul de acvaplanare.

Fig. 14 5.4. Profile pentru benzi de rulare ale anvelopelor.

În figura 5.4. sunt prezentate câteva profile de stradă ale benzilor de rulare utilizate la pneurile pentru autoturisme, si anume: profil cu nervuri longitudinale drepte şi proeminenţe transversale mici (figura 5.4.a); profil cu nervuri sub formă de zig-zag şi canale înguste (figura 5.4.b); profil cu formă combinată din canale zig-zag larg cu canale zig-zag îngust şi nervuri distribuite (figura 5.4.c); profil cu nervuri longitudinale din elemente mici divizate (figura 5.4.d).

Pentru drumuri deformabile, desenul benzii de rulare se face cu nervuri şi canale mari, astfel încât nervurile să strivească stratul de noroi sau zăpadă şi să-l evacueze prin canalele profilului. Pentru anvelopele cu profil M+S, figura 5.5., desenul benzii de rulare

5

Page 6: Constructia Rotii Autovehiculelor

este prevăzut cu un număr mare de elemente în formă de şah, cu muchii ascuţite formate din canale longitudinale şi transversale.

Fig. 15 5.5. Anvelope cu profil special M+S.

Pe drumuri acoperite cu gheaţă, pentru mărirea securităţii circulaţiei se introduc în banda de rulare, ţinte metalice dure. Eficacitate anvelopei depinde de înălţimea ţintelor măsurată la exteriorul benzii de rulare (1,0-1,5 mm) şi de densitatea lor în pata de contact.

Pneurile fără cameră diferă de cele cu cameră printr-un strat de etanşare cu grosimea de 1,5-3,0 mm vulcanizat la interiorul anvelopei. În timpul funcţionării, stratul de etanşare este supus la compresiune, ceea ce permite ca un corp străin pătruns în acesta să fie înconjurat de materialul stratului de etanşare şi să se producă autoetanşarea. La defecte mai mari, aerul iese treptat din pneu micşorându-se astfel posibilitatea apariţiei unor explozii, care să producă accidente.

Camera de aer 2, figura 5.2.b, are diametrul exterior mai mic decât diametrul interior al pneului, ceea ce face ca prin umflare să se întindă până se lipeşte de acesta. Grosimea pereţilor camerelor de aer este cuprinsă între 1,5 şi 3 mm. Camera de aer se confecţionează dintr-un cauciuc elastic, rezistent la căldură şi etanş. Dezavantajul principal al utilizării pneurilor cu cameră îl constituie posibilitatea de apariţie a exploziei, în cazul în care aceasta se deteriorează, defectul tinde să se mărească, iar pierderea de presiune se face foarte rapid. Pentru protejarea camerei de aer împotriva frecării de jantă se poate folosi o bandă de jantă, care este un manşon de cauciuc.

În cazul autovehiculelor cu destinaţie specială se utilizează şi pneuri cu profil lat, care prezintă următoarele avantaje: reduce rezistenţa la rulare pe căi deformabile, au elasticitate mai mare, asigură o capacitate de trecere mai bună pe drumuri desfundate prin mărirea coeficientului de aderenţă.

6

Page 7: Constructia Rotii Autovehiculelor

1.2 CLASIFICAREA ŞI SIMBOLIZAREA PNEURILOR

Fig. 16 5.6. Dimensiunile caracteristice ale unui pneu.

Simbolul pneului reprezintă modul de exprimare a mărimii acestuia format din două numere. Atunci când cele două numere sunt separate printr-o liniuţă orizontală sau prin litere, primul număr indică lăţimea nominală a secţiunii B (balonajul în inci, sau mm), iar al doilea, diametrul nominal al jenţii (diametrul interior al talonului) d, în inci. Când cele două numere sunt separate prin semnul X, primul număr indică diametrul exterior D în inci, iar al doilea lăţimea secţiunii B în inci.

Notarea pneurilor de autocamioane, autobuze şi remorci auto se face prin indicarea simbolului, a numărului de pliuri echivalente PR, a simbolului HD pentru pneurile în construcţie ranforsată şi eventual numărul standardului sau normei interne de fabricaţie. De exemplu, cu 9,00-20 14 PR este simbolizată o anvelopă cu lăţimea nominală a secţiunii balonajul) B=9 inci şi diametrul nominal al jenţii d=20 inci, care are o rezistenţă egală cu un pneu a cărui carcasă are 14 straturi de pânză de cord convenţionale.

În cazul anvelopelor pentru autoturisme şi autoutilitare uşoare literele care despart cele două cifre din simbolizarea pneului oferă diferite informaţii privind construcţia şi destinaţia acestuia. Simbolul SR se foloseşte pentru pneuri de viteză în construcţie radială, HR pentru pneuri de viteză foarte mare în construcţie radială, M+S pentru pneuri cu profil al benzii de rulare pentru zăpadă şi noroi.

Dimensiunile principale ale pneurilor în construcţie diagonală cu H/B=0.82, pentru autoturisme şi autoutilitare, conform STAS 626/3, sunt centralizate în tabelul 5.3. pentru pneuri în construcţie normală, respectiv în tabelul 5.4. pentru anvelopele în construcţie S.

Tabelul 5.3.Dimensiunile pneurilor în construcţie normală,

pentru autoturisme şi autoutilitare.Lăţimea secţiunii

7

În general, dimensiunile pneurilor se exprimă în inci (1 inch= 25,4 mm) sau milimetri şi ele se referă la dimensiunile principale (figura 5.6.):

D - diametrul exterior (nominal); d - diametrul interior al pneului sau diametrul

exterior al jantei; H – înălţimea exterioară a secţiunii transversale; B – lăţimea exterioară a secţiunii transversale

(balonajul).

Page 8: Constructia Rotii Autovehiculelor

Mărimea pneului (lăţimea nominală a secţiunii - diametrul nominal al jenţii în inci)

Pliuri echi-valen-tePR

Simbolul jenţii

Diame trul ex-terior**(Dn

)[mm]

Raza statică(rs)[mm]

Mărimea camerei de aer

Normală (Bn)[mm]max.

În ex-ploatare[mm]max.

6,15/155-13 4;6 41/2Jx13 157 166 5826

2733

HJ13(5,60-13)

6,45/165-13 4;6 41/2Jx13 167 177 6006

2793

J13(5,60-13)

6,95/175-14 4;6 5Jx14*5JKx14

178 189 6386

2953

KR14(6,40-11)

51/2Jx14 183 1915,95/145-15 4 4Jx15 147 156 620

62923

GH15(145-15)

*Jantă preferenţială în exploatare.**Valorile din această coloană se referă la profilele de stradă. În cazul pneurilor cu profile tip stradă. În cazul pneurilor cu profil special (noroi, zăpadă), valorile maxime ale diametrului exterior pot fi depăşite cu 6%.

Tabelul 5.4. Dimensiunile pneurilor în construcţie normală,

pentru autoturisme şi autoutilitare.Mărimea pneului (lăţimea nominală a secţiunii - diametrul nominal al jenţii în inch)

Pliuri echi-valen-tePR

Simbolul jenţii

Lăţimea secţiunii Diame trul ex-terior**(Dn

)[mm]

Raza statică(rs)[mm]

Mărimea camerei de aerNormală

(Bn)[mm]max.

În ex-ploatare[mm]max.

6,15/155S13 4;6 41/2Jx13 162 172 5816

2733

HJ13(5,60-13)

6,45/165S13 4;6 41/2Jx13 172 182 5996

2793

J13(5,60-13)

6,95/175S14 4 5Jx14*5JKx14

183 191 6376

2953

KR14(6,40-11)

51/2Jx14 188 189

Tabelul 5.10.Dimensiunile pneurilor în construcţie radială cu simbolul lăţimii nominale

a secţiunii exprimate în mm, pentru autoturisme.Mărimea pneului

Simbolul jenţii Lăţimea secţiunii*[mm]

Diametrul exterior** [mm]1%

Raza statică [mm]1%

Circumferinţa de rulare [mm]2%

Mărimea camerei de aer

125SR12 3,50x12/4,00x12 127/132 510 230 1555 G12

8

Page 9: Constructia Rotii Autovehiculelor

145SR12 4,00x12 147 542 245 1645 GH12155SR13 4,50x12/4,00x12 157/152 550 249 1665 HJ12145SR13 4Jx13 147 566 257 1720 GH13155SR13 4,50Jx13/4,50Bx13 157 578 263 1750 HJ13165SR13 4,50Jx13/4,50Bx13 167 596 271 1800 J13175SR13 5,00Jx13/5,00Kx13 178/183 608 276 1840 KR13155SR14 4,50Jx14 157 604 276 1835 HR14165SR14 4,50Jx14/5,00Jx14 167/172 622 284 1885 J14175SR14 5,00JKx14/5,50Jx1

4178/183 634 289 1920 KR14

185SR14 5,00JKx14/5,50Jx14

183/188 650 295 1955 KR14

145SR15 4Jx15 147 616 282 1875 GH15155SR15 4,50Jx15/4Jx15 157/152 630 289 1945 HJ15165SR15 4,50Jx15/5,00Jx15 167/172 646 295 1950 J15*Se admite creşterea lăţimii secţiunii pneurilor noi cu maximum 3%, datorită evidenţei inscripţiilor şi a nervurilor.**Valorile din această coloană se referă la pneurile cu profil tip stradă. Pentru pneuri cu profil special (M+S), diametrul exterior poate fi mai mare cu 2%.*În cazul pneurilor cu profil de iarnă fără cuie, viteza maximă este de 160 Km/h, iar în cazul celor cu cuie pentru gheaţă 130 Km/h.** Valorile sarcinilor subliniate sunt sarcini economice şi se recomandă pentru alegerea pneurilor la proiectarea autoturismelor.

Tabelul 5.14.Dimensiunile pneurilor în construcţie diagonală,

pentru autocamioane, autobuze şi remorci auto.Mărimea pneului

Pliuri echivalente PR

Simbolul jenţii

Lăţimea secţiunii*[mm]

Diametrul exterior** [mm]1%

Raza statică [mm]1,5%

Mărimea camerei de aer

9,00-16 10 6,50H-16DC 252 900 423 9,00-169,75-18 14 6,00-18 272 995 468 9,75-187,50-20 10 6,00-20 213 928 441 7,50-208,25-20 14 6,50-20 234*** 970*** 460 8,25-209,00-20 14 7,00-20 263 1020 484 9,00-2010,00-20 16 7,50-20 275 1050 498 10,00-2011,00-20 16 8,00-20 291 1080 510 11,00-2012,00-20 18 8,50-20 312 1120 529 12,00-2014,00-20 18 10,00-20 375 1240 586 14,00-2011,00-24 18 8,00-24 291 1180 558 11,00-24*Se admite creşterea lăţimii secţiunii pneului nou cu maximum 3%, datorită marcajelor, nervurilor şi materialelor folosite.**Valorile din această coloană se referă la pneurile cu profil tip stradă. La pneurile cu profil special (M+S), precum şi la pneurile cu adâncimea profilului mai mare decât a profilului rutier normal, diametrul exterior poate fi mai mare cu maximum 3%.***Pentru profilul notat cu U74 se admite lăţimea secţiunii de maximum 238 mm şi diametrul exterior de 98010 mm.

9

Page 10: Constructia Rotii Autovehiculelor

Tabelul 5.16.Dimensiunile pneurilor în construcţie radială,

pentru autocamioane, autobuze şi remorci auto.Mărimea pneului

Pliuri echivalente PR

Simbolul jenţii

Lăţimea secţiunii*[mm]

Diametrul exterior** [mm]1%

Raza statică [mm]1,5%

Mărimea camerei de aer

7,50R16 10;12 6,00G-16 210 802 370 7,50-168,25R20 14 6,50-20 230 970 450 8,25-209,00R20 14 7,00-20 258 1018 473 9,00-2010,00R20 16 7,50-20 275 1052 486 10,00-2011,00R20 16 8,00-20 286 1082 506 11,00-2012,00R20 18 8,50-20 313 1122 520 12,00-20*Valorile din această coloană se referă la lăţimea secţiunii efective, fără inscripţii. În exploatare se admite o creştere a secţiunii cu maximum 8%.**Valorile din această coloană se referă la pneurile cu profil tip stradă. La pneurile cu profil special (M+S), diametrul exterior este cu 1% mai mare decât diametrul pneurilor cu profil rutier normal.

Exploatarea pneurilor de o anumită construcţie cu sarcini mai mari decât cele prescrise pentru presiunea de regim în standarde şi normele de fabricaţie, duce la uzuri accentuate şi chiar la deteriorarea anvelopelor.

1.3 RAZELE ROŢILOR DE AUTOVEHICUL

Diametrul jenţii, al pneului şi raza nominală se pot calcula, ţinând cont de notaţiile din figura 5.6, pe baza datelor furnizate de standardele în vigoare, sau pe baza notaţiilor de pe pneu, după cum urmează:

(5.1)

Raza roţilor cu pneuri se modifică funcţie de forţele şi momentele care acţionează asupra lor şi de condiţiile concrete de exploatare.

Pneurile utilizate în construcţia autovehiculelor sunt caracterizate de capacitate de deformare mare în direcţie radială, longitudinală şi transversală.

Razele roţii de autovehicul sunt: raza nominală rn ; raza liberă ro ; raza statică rs ; raza dinamică rd ; raza de rulare rr .

Raza nominală rn a unui pneu se calculează cu relaţia 5.1 pornind de la simbolizarea pneului.

Raza liberă ro a unei roţi este raza cercului exterior al benzii de rulare a pneului umflat la presiune nominală, măsurată fără nici o încărcare, în stare de repaus. Această rază depinde numai de presiunea aerului din interiorul pneului. Pentru calcule aproximative se poate considera ro=rn.

Raza statică rs a unei roţi este distanţa dintre centrul roţii şi suprafaţa de sprijin, când roata este încărcată cu sarcina nominală (greutatea static repartizată pe roată GR). Această rază depinde de presiunea aerului din pneu şi de greutatea repartizată pe roată.

10

Page 11: Constructia Rotii Autovehiculelor

Raza dinamică rd a unei roţi este distanţa dintre centrul roţii şi suprafaţa de sprijin în timpul mişcării autovehiculului încărcat cu sarcina nominală. În timpul rulării, distanţa dintre centrul roţii şi calea de rulare se modifică sub influenţa regimului de mişcare prin forţele centrifuge care provoacă o creştere a diametrului exterior al pneului, precum şi de momentul de antrenare sau frânare aplicat roţii, care determină o reducere a diametrului exterior. Dintre cele două tendinţe contradictorii ultima este predominantă, astfel raza dinamică rezultă cu valori mai mici decât raza statică (rd<rs).

Raza de rulare rr este raza unei roţi convenţionale, nedeformabile, care rulează fără alunecare sau patinare şi are aceiaşi viteză unghiulară şi viteză de translaţie cu roata reală.

Dacă se notează cu S deplasarea centrului roţii la o rotaţie completă, atunci raza de rulare rr se calculează cu relaţia:

(5.2)

Raza de rulare se poate obţine şi când se cunoaşte viteza cu care se deplasează centrul roţii v şi viteza unghiulară a roţii R cu relaţia:

(5.3)

Mărimea razei de rulare este influenţată de o multitudine de factori care au acţiune aleatoare în timpul exploatării autovehiculului cum sunt momentele de antrenare şi frânare aplicate roţii şi deformarea tangenţială.

În lipsa datelor experimentale, pentru calcule obişnuite se utilizează noţiunea de rază de lucru r, care se poate exprima în funcţie de raza liberă ro , sau raza nominală rn şi de coeficientul de deformare :

(5.4)

Coeficientul de deformare depinde de presiunea aerului din interiorul pneului şi are următoarele valori:

=0,930…0.935, pentru pneurile de joasă presiune; =0,945…0,950, pentru pneurile de înaltă presiune.

Dacă r este raza de lucru şi R este viteza unghiulară a roţii, atunci viteza de deplasare a autovehiculului poate fi aproximată cu relaţia:

(5.5)

Pentru calcule uzuale raza de lucru r determinată cu relaţia 5.4 poate fi utilizată în locul razei de rulare rr , sau a razei dinamice rd .

11