flavian farcas mecatronica automobilului

Download Flavian Farcas Mecatronica automobilului

Post on 29-Jan-2017

244 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1

    Flavian Farcas

    Mecatronica automobilului

    Lucrarea se adreseaza in primul rand studentilor sectiei de Mecatronica ai Facultatii de

    Mecanica. Intrucat in cadrul sectiei nu a mai fost parcursa nici o disciplina legata de calculul si

    constructia automobilului am considerat necesara , mai intai, o prezentare generala a

    autovehiculelor rutiere, a componentelor si subsistemelor mecanice, fara insa a trata exhaustiv

    elementele de calcul.

    Pe parcurs se analizeaza constructia si modul de functionare a principalelor sisteme mecatronice

    din automobile, cu accent asupra utilitatii practice a acestora.

  • 2

    Cuprins:

    1. Automomobilul. Definire. Clasificari.Componente de baz i funciile lor. 4

    2. Componente de baz ale A.R. ( Autovehicule Rutiere ). Soluii de organizare5

    2.1. Motorul... ...8

    2.2. Ambreiajul ..10

    2.3. Cutia de viteze ..13

    2.4. Reductorul-distribuitor ..23

    2.4. Transmisia longitudinala ..23

    2.5. Puntea spate .25

    2.6. Transmisia centrala .26

    2.7. Diferentialul .27

    2.8. Arborii planetari .28

    2.9. Mecanisme de ghidare a rotilor..30

    2.10. Puntea fata....32

    2.11. Sistemul de directie...37

    3. Mecatronica in tehnologia auto...39

    4. Tipuri de senzori si traductoare in tehnologia auto.....47

    4.1. Masurarea temperaturii...49

    4.2. Traductori de presiune....53

    4.3. Masurarea debitului de aer..57

    5. Managementul electronic al motorului.....59

    5.1. Circuitul de admisie aer...61

    5.2. Circuitul de alimentare cu benzina..64

    5.3. Gestionarea motoarelor prin injectie pe benzina.....75

    5.4. Gestionarea motoarelor prin injectie pe motorina...87

    6. Mecatronica sistemului de franare99

    6.1. Actionarea mecanica a franelor..101

    6.2. Actionarea electrica a franelor114

    6.3. Anti Blocking System.............................................................................................114

    7. Mecatronica sistemului de directie...................................................................................130

    7.1. Servomecanisme de directie....................................................................................130

  • 3

    7.2. Servomecanisme hidraulice...................................................................................132

    7.3. Servomecanisme electrice......................................................................................134

    7.4. Sisteme de directie asistata variabil........................................................................141

    7.5. Sisteme de directie asistata variabil hidraulic.........................................................144

    7.6. Sisteme de directie asistata variabil electric............................................................145

    7.7. Sisteme de directie asistata variabil mixt................................................................147

    8. Programul ESP (Electronic Stability Program)......................................................................149

    8.1. Rolul ESP................................................................................................................149

    8.2. Componentele si functionarea ESP.........................................................................156

    9. Elemente mecatronice pentru asigurarea confortului.............................................................165

    9.1. Stergerea parbrizului................................................................................................165

    9.2. Sistemul airbag........................................................................................................185

    9.3. Centura de siguranta................................................................................................219

    9.4. Pretensionatorul.......................................................................................................227

    10. Faruri adaptive......................................................................................................................230

    10.1. Evolutia iluminarii la automobile..........................................................................231

    10.2. Tipuri de faruri adaptive........................................................................................238

    11. Bibliografie............................................................................................................................247

  • 4

    1.. Automomobilul. Definire. Clasificari.Componente de baz i funciile lor. Principii

    constructive

    Definire. Autovehiculul este un vehicul autopropulsat, ce se poate deplasa pe drum sau pe

    teren neamenajat. Autovehiculul se poate deplasa pe roi (cel mai frecvent), sau pe enile, patine etc.

    Autovehiculele rutiere sunt n general autovehicule pe roi, care sunt suspendate elastic pe cel puin

    trei roi.

    Autovehiculele rutiere pe roi, carosate, se numesc automobile.

    Clasificri:

    dupa destinaie;

    o pentru transportul persoanelor,

    o pentru transportul marfurilor,

    o speciale.

    dupa tipul transmisiei;

    o cu transmisie mecanic: -n trepte,

    -continu.

    o cu transmisie hidraulic,

    o cu transmisie electric,

    o cu transmisie mixt (hidromecanic, electromecanic etc)

    dupa capacitatea de trecere;

    o normal (care se pot deplasa pe drumuri amenajate sau neamenajate, cu suprafa tare,

    nedeformabil),

    o cu capacitate de trecere marit ( se pot deplasa pe orice tip de teren )

    Autovehiculele rutiere destinate transportului de persoane sunt:

    Autoturisme: -deschise

    -nchise

    Acestea se clasifica dupa capacitatea cilindric n :

    foarte mici: < 600 centimetri cubi;

    mici: de la 600 la 1300 centimetri cubi;

    mijlocii: de la 1300 la 2500 centimetri cubi;

    mari: peste 2500 centimetri cubi.

    Autobuze: - microbuze: 8-14 locuri,

  • 5

    -autobuze: -mici, 14-30 locuri

    -mijlocii, 30-50 locuri

    -mari , >50 locuri

    2.Componente de baz ale A.R. ( Autovehicule Rutiere ). Soluii de organizare.

    Construcia autovehiculului conine urmtoarele subansambluri:

    motorul: reprezint sursa de energie,

    transmisia: asigur transmiterea puterii i a micrii de la motor la roile motoare. Transmisia

    mecanic este format din:

    o ambreiaj,

    o cutie de viteze,

    o amplificator de cuplu,

    o transmisia central,

    o diferenial,

    o roi motoare.

    n functie de organizarea automobilului unele elemente pot lipsi.

    sistemul de rulare: realizeaz sprijinirea elastic a autovehiculului pe sol i transform

    micarea de rotaie in micare de translaie. Sistemul de rulare este format din :

    -punile fa i spate,

    -suspensie,

    -cadru,

    -roi.

    Caroseria: este amenajat pentru transportul i protecia persoanelor precum i pentru

    instalarea unor echipamente. Caroseria asigura totodat forma estetic a automobilului i reducerea

    rezistenei aerodinamice.

    instalaii i dispozitive auxiliare: mresc sigurana n circulaie i n staionare, confortul i

    capacitatea de lucru.

    n funcie de numrul de puni, autovehiculele se mpart in:

    AR cu doua puni n variantele:

    - 4x2, patru roi: doua motoare,

    - 4x4, patru roi: toate motoare,

    AR cu trei puni, ( una fa i dou spate ),

  • 6

    - 6x2: traciune pe o punte spate,

    -6x4: traciune pe dou puni spate,

    -6x6: traciune pe toate punile.

    n ceea ce privete amplasarea motorului se folosesc urmtoarele soluii:

    n fa: la autoturisme,

    n spate: la autoturisme i autobuze,

    ntre cabin i platform: la autocamioane,

    sub podeaua cabinei: la autobuze.

    Ansamblul format din motor, transmisie i roi motoare formeaz echipamentul de traciune.

    Dispunerea elementelor din echipamentul de traciune a condus la urmtoarele soluii:

    a) La autoturisme

    soluia clasic; motorul in fa, traciunea pe spate

    Avantaje:

    elasticitate mare in organizarea construciei automobilului

    ncrcare uniform a punilor

    spaiu suficient pentru reparaii

    simplitate n construcia cutiei de viteze

    Dezavantaje:

    reducerea stabilitii prin ridicarea centrului de greutate

    greutate mic pe puntea motoare cu implicaii negative asupra aderenei la sol

    vibraii la transmisia longitudinal

    costuri suplimentare date de transmiterea puterii i a micrii de la motor la

    puntea motoare

    soluia totul in fa: implic gruparea motorului i a transmisiei n partea din fa a

    autovehicului, roile de direcie fiind i roi motoare.

    Avantaje:

    -stabilitate marit la deplasare n linie dreapt sub aciunea vntului lateral i n viraje

    - unghiul de deriv al punii fa este mai mare dect cel al punii spate

    -caracter subvirator (componenta lateral a forei centrifuge tinde s anuleze fora

    lateral a vntului, n timp ce la soluia clasic sau totul spate aceste fore se

    suprapun )

  • 7

    -asigur o utilizare mai eficient a spaiului total dat de caroserie

    -crete stabilitatea prin coborrea centrului de greutate (lipsete axul cardanic)

    -legtura simpl ntre motor i elementele transmisiei

    Dezavantaje:

    -uzura mrit a pneurilor fa, pentru c roile sunt att motoare ct i de direcie

    -la urcarea pantelor roil