Noţiuni de mecanică

mechanic_working_car_engine_lg_nwm

Fiecare conducător auto trebuie să cunoască principalele elemente de mecanică auto. Aceasta îi va permite să conducă eficient automobilul, să-l menajeze, să-l conserve şi să înţeleagă defectele ce pot surveni în timpul funcţionării.
Pentru a corespunde din punct de vedere tehnic în circulaţia pe drumurile publice, conducătorul autovehiculului are obligaţia să-i asigure buna funcţionare a mecanismelor care concură direct la siguranţa rutieră, respectiv a mecanismului de direcţie şi a sistemului de frânare, rulare şi iluminare-semnalizare.

Instalaţiile auxiliare ale automobilului servesc la asigurarea confortului, siguranţei circulaţiei şi a controlului exploatării.

Orice autovehicul care prin construcţie atinge o viteză mai mare de 10 km/h trebuie să fie dotate cu un dispozitiv de avertizare sonoră.

 

1 – Compunerea generala a autovehiculului

 

Principalele părţi componente ale unui automobil sunt motorul, şasiul şi caroseria.

 

http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader1

2 – Şasiul
Şasiul este ” scheletul ” care susţine toate mecanismele şi sistemele autoveviculului. În acelaşi timp, asigură şi protecţia persoanelor care se află în automobil, deformănduse cel mai greu în caz de accident. Şasiul este compus din:
- grupul organelor de transmitere a momentului motor la roţiile motoare
- sistemul de conducere
- organele de susţinere
- propulsia
- instalaţiile auxiliare
image002
3 – Motorul
Motorul este sursa de energie necesară deplasării autovehiculelor. Motorul este alcătuit din mecanismul motor şi instalaţii auxiliare. Mecanismul motor este format din organe fixe şi organe mobile.
image004
Organele fixe principale ale motoarelor cu ardere internă sunt compuse din colectorul de admisie şi colectorul de evacuare, chiuloasa, blocul cilindrilor, carterul şi braţele motorului.
Din grupa organelor mobile fac parte arborele cotit şi volantul, bielele şi pistoanele cu bolţurile şi segmenţii.
Motorul transformă energia chimică a carburantului ( motorină, benzină, gaz ) în energie macanică sau electrică, necesară deplasării autovehiculului şi este sursa de energie pentru celelalte componente auxiliare: sistemul de ungere, sistemul de răcire, generatorul de curent (alternatorul) care încarcă acumulatorul (bateria) maşnii şi alimentează instalaţia electrică a maşinii, compresorul sistemului de aer condiţionat şi pompa de presiune a mecanismului servodirecţiei.
Puterea creată de motor se transmite ambreiajului, apoi, prin intermediul cutiei de viteze, către roţile motoare.
În funcţie de poziţia roţilor motoare, autovehiculul poate fi:
      1 – cu tracţiune pe toate cele patru roti, 4×4
      2 – cu tracţiune pe spate
      3 – cu tracţiune pe faţă
http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader4
Motorul cu ardere internă transformă energia termică care se obţine la arderea combustibilului în energie mecanică.
Există două tipuri de motoare cu ardere internă:
1 – motoare cu aprindere prin scânteie MAS - foloseşte drept combustibil benzina, care se aprinde de la scânteia produsă de bujie
miscaripiston5
2 – motoare cu aprindere prin compresie MAC -foloseşte drept combustibil motorina pulverizată, care se autoaprinde prin compresie
miscari20piston3
Instalaţiile auxiliare ale motorului sunt:
- instalaţia de alimentare
- mecanismul de distribuţie
- instalaţia de aprindere
- instalaţia de răcire
- sistemul de pornire
- aparatura pentru controlul funcţionării
Motorul cu ardere internă cu piston – motorul porneşte cu ajutorul cheii de contact, care acţionează un contact electric ce include circuitul de aprindere a bujiilor, demarorul are rolul de a angrena coroana dinţată a volantului care pune în mişcare arborele motor. Curentul de joasă tensiune de la baterie este transformat de bobina de inducţie în curent de înaltă tensiune şi trimis către bujii.
Ciclul motor cu aprindere prin scânteie în patru timpi este: admisia, compresia, aprinderea şi evacuarea.
1. Admisia - pistonul se deplaseaza în jos şi se absoarbe o cantitate de amestec carburant format din aer şi benzină
2.Compresia – pistonul se deplaseaza în sus, amestecul carburant este comprimat în camera de compresie a cilindrului
3. Aprinderea - bujia produce scanteie şi astfel se aprinde amestecul carburant, prin aprinderea amestecului carburant creşte temperatura şi presiunea gazelor rezultate din ardere, apăsând pe piston. Pistonul este obligat să se deplaseze şi astfel să realizeze cursa activă
4. Evacuarea – la deplasarea pistonului, gazele arse sunt lăsate să iese în atmosferă prin supapa de evacuare, după care toţi timpii de mai sus se repetă.
evacuarea
Amestecul carburant este asigurat de carburator, care pulverizează combustibil şi realizează dozajul necesar pentru o bună functionare a motorului.
arborecotit20si20pistoane1
Amestecul carburant ajunge în cilindru prin galeria de aspiraţie şi se aprinde de la scânteia produsă de bujie
La motoarele cu aprindere prin compresie aerul este puternic comprimat, combustibilul este introdus în cilindru, fiind injectat la sfârşitul cursei de comprimare, el se aprinde atunci când vine în contact cu aerul care a ajuns la temperatura de autoaprindere a combustibilului.
La motoarele în patru timpi, ciclul de functionare se realizează în patru curse simple ale pistonului, deci în două rotaţii ale arborelui cotit. La motoarele în doi timpi, ciclul de functionare se realizează în două curse simple ale pistonului, adică, într-o rotaţie completă a arborelui cotit. Arborele cotit realizează ciclul de functionare al unui motor în patru timpi în doua rotaţii complete.În timpul compresiei supapele de admisie şi evacuare sunt ambele deschise. Evacuarea gazelor arse se realizează liber, datorită diferenţei de presiune din cilindru şi mediul exterior, de către piston, care, împinge în exterior gazele arse.
Chiulasa reprezintă piesa care inchide cilindrii motorului la capătul cel mai indepartat de axa arborelui cotit.
Strângerea insuficientă a acesteia, care constituie o cauza a arderii ei, poate avea loc la montarea unui motor nou.
Părţile componente ale motorului:
Mecanismul motor - ( mecanismul biela-manivela ) are rolul de a transforma mişcarea liniară ( sus-jos ) a pistonului în cilindru în mişcare de rotaţie continuă a arborelui cotit.
Pistonul este un element care se mişcă liniar într-un cilindru umplut cu amestec carburant sub presiune.
animatedpiston
Un autovehicul poate avea mai multe pistoane, poziţionate diferit.

enginelayouts

4 – Mecanismul de distribuţie
 Este ansamblul de piese care asigură umplerea cilindrilor cu amestec carburant şi aer şi apoi evacuarea gazelor arse.
În componenta ansamblului intră: arborele cu came, tacheţi, tija împingătore, culbutori, supape şi arcuri de supapă.
Axul cu came este acţionat de arborele cotit al motorului prin intermediul curelei de distribuţie.
Camele de pe arbore comandă deschiderea supapelor care sunt menţinute închise de arcuri puternice.
Tachetul transmite mişcarea de la came la supape fie direct, fie prin itermediul tijei împingătoare.
Mecanismul de distribuţie asigură deschiderea şi închiderea supapelor de admisie şi evacuare, precum şi evacuarea gazelor rezultate din ardere.
În funcţie de tipul motorului distribuţia se clasifică în:
- distribuţie pentru motoare în patru timpi
- distribuţie pentru motoare în doi timpi.
În funcţie de poziţia supapelor, mecanismele de distribuţie sunt:
- cu supape în cap, unde supapele sunt montate în chiulasă
- sistemul mixt, supapele fiind montate în bloc şi în chiulasă.
Prin comanda distribuţiei se transmite mişcarea de la arborele cotit la arborele cu came. Distribuţia se realizează prin intermediul unor roţi dinţate, unui lanţ, sau unei curele dinţate.
Uzura inegală a camelor de la arborele cu came duce la funcţionarea neregulată a motorului.
image008
5 – Instalatia de alimentare a motorului
Instalaţia de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scanteie ( MAS ) este ansamblul organelor care servesc la alimentarea motorului cu amestec carburant format din benzină şi aer, având compoziţia şi cantitatea necesară regimului de funcţionare.
Părţile componente ale carburatorului sunt:
- camera de nivel constant
- camera de amestec
- difuzorul
- jiclorul
- clapeta de admisie
Rolul carburatorului este de a realiza amestecul carburant. La motoarele cu aprindere prin scânteie, instalaţia de alimentare cu injectie de benzină este de tip monopunct sau multipunct.
bujie2
Instalaţia de alimentare cu combustibil - la motoarele cu aprindere prin scanteie ( MAS ) se folosesc două sisteme:
1 – cu injecţie - carburantul este aspirat din rezervor de către pompa de combustibil din rezervor printr-un filtru şi este introdus în cilindrii sub presiune folosind pompa de injecţie şi injectoarele.
Injectorul introduce şi pulverizează combustibil în camera de ardere a cilindrului. Amestecul benzină+aer se face în cilindrii.
2 – cu carburator - pompa trimite combustibilul în carburator. Carburatorul are rolul de a “doza” cât aer şi cât combustibil intră în galeria de admisie unde se face amestecul benzină + aer.
Instalaţia de alimentare ( MAC )cuprinde: rezervor, conducte, pompa de alimentare, filtre, pompa de injecţie, conducte de înaltă presiune, injectoare. Partea de înaltă presiune are în componenţă pompa de injecţie, conductele şi injectoarele. Pompa de injectie trimite motorina sub presiune la injectoare şi reglează debitul în funcţie de necesităţi. Pompa de amorsare din componenţa sistemului de alimentare a motoarelor Diesel, are rolul de a umple cu motorină pompa de injecţie, înaite de pornirea motorului.
Instalaţia de alimentare cu combustibil - la motoarele cu aprindere prin compresie ( MAC ) se folosesc trei sisteme:
1- cu pompă de injecţie ( soluţia clasică )
2 – cu pompă injector
3- common rail ( rampă comună )
Îmbâcsirea cu praf a filtrului de aer determină mărirea consumului de carburant, ceea ce impune curăţarea sau înlocuirea sa periodică pentru a nu diminua randamentul motorului.
Utilizarea unui carburant cu impurităţi şi insuficient filtrat, determină înfundarea injectoarelor la motoarele Diesel, iar la cele pe benzină blochează funcţionarea sistemului de alimentare.
6 – Instalaţia de ungere
Are rolul de a asigura ungerea, prin formarea unei pelicule continue de lubrifiant între piesele aflate în mişcare, se micşorează frecarea şi implicit uzura pieselor pentru a reduce frecarea şi a preveni uzura motorului.
La motoarele de automobile ungerea se realizează prin stropire, uleiul fiind împroşcat de catre arborele cotit, care prin mişcarea lui de rotaţie, barbotează uleiul din carterul inferior.
Scaderea nivelului uleiului sub cota minimă duce la ungerea insuficientă a componentelor motorului şi ca urmare a frecării mari, se produce supraîncălzirea motorului.
Instalaţia de ungere are rolul de a reduce frecarea dintre piston şi cilindru datorită forţelor laterale care apar în timpul funcţionarii, pistonul trebuie lubrifiat. De asemnea prin intermediul uleiului se elimină parţial căldura rezultată în urma frecării.
Uleiul este absorbit din baia de ulei a motorului de pompa de ulei acţionată de motor şi trimis sub presiune în toate locurie în care apare frecarea.
Schimbul de ulei se face la intervale de timp recomandate de producătorul autovehiculului, iar pentru a preveni deteriorarea motorului atunci când aparatura de bord a maşinii indică presiunea scăzută a uleiului în baie, este obligatorie verificarea nivelului acestuia cu ajutorul jojei şi în funcţie de situaţie se completează sau se remediază defecţiunea.
Caracteristici ale uleiului: vâscozitatea, variaţia vâscozitaţii cu temperatura,punctul de congelare, spumare, volatilitate.
Instalaţia de ungere are ca părţi componente:
- pompa de ulei
- filtrul de ulei
- radiatorul de ulei.
Pompa de ulei este antrenată de arborele cu came, prin intermediul pinionului de pe arborele ruptorului distribuitor. Filtrarea uleiului de la motor se realizează printr-un filtru de hârtie legat în serie la circuitul de ungere. Pentru instalaţia de ungere a motoarelor automobilelor se folosesc uleiuri minerale sau sintetice.

image014

7 – Instalaţia de răcire
Asigură menţinerea unui regim termic normal de funcţionare a pieselor motorului pentru economicitatea şi siguranţa în exploatare a motorului.
În funcţie de natura agentului de răcire există instalaţii de răcire cu lichid şi instalaţii de răcire cu aer.
Instalaţia de răcire cu lichid are ca părţi componente:
- pompa de apă
- ventilatorul
- radiatorul
- termostatul.
Pompa de apă ( pompa centrifugă ) este antrenată de către arborele cotit printr-o curea trapezoidală.
Termostatul are rol de a conduce lichidul de răcire spre radiator sau spre pompă, de a regla şi a păstra temperatura acestuia între limitele necesare, prin deschiderea şi închiderea circuitului de răcire.
Blocarea termostatului în pozitia deschis duce la scăderea temperaturii lichidului de răcire, având ca efecte:
- scăderea puterii motorului
- consum mărit de carburant
- uzura prematură a motorului.
Ruperea sau slăbirea curelei de ventilator, blocarea termostatului în poziţia închis, înfundarea sau spargerea radiatorului precum şi pierderea de lichid de răcire conduc la supraîncălzirea motorului.
Radiatorul are rol de a dispersa apa supraîncălzită venită de la motor pentru a fi răcită de către ventilator.
Instalaţia de răcire – la temperaturi foarte mari uleiul folosit la ungere se arde şi aici apare rolul sistemului de răcire care preia o parte din căldura dezvoltată prin arderea combustibilului.
Lichidul de răcire trebuie să menţină temperatura motorului între anumite limite independent de temperatura mediului ambiant. Răcirea insuficientă duce la supraîncălzirea motorului şi arderea unor piese. Pe de altă parte, temperaturile joase de afară pot dăuna funcţionării motorului în parametrii normali.
Ca lichid de răcire se poate folosi apa dar apar dezavantaje ca: îngheţul pe timp de iarna (poate apare fisurarea cilindrilor), depunerea de săruri minerale pe pereţii sistemului de răcire (nu se mai transmite căldura). Pentru a evita aceste lucruri se utilizează antigelul – un amestec de apa distilată cu alcool şi glicerină.
Circuitul de răcire este format din: pompa de apă, care recirculă lichidul din instalaţie, radiatorul de răcire cu ventilator, vasul de expansiune, care permite dilatarea lichidului.
Prin radiator lichidul de răcire cedeaza în mediul ambiant o parte din căldura preluată de la motor.
Pompa de lichid care realizaează circulaţia lichidului este acţionată cu cureaua de distribuţie de arborele cu came.
Ventilatorul asigură circulaţia aerului prin radiator şi porneşte în funcţie de temperatura lichidului de răcire.
Termostatul are rolul de a închide sau de a deschide circuitul de răcire. Când motorul este rece, acesta închide trecerea lichidului spre radiator.
Vasul de expansiune preia volumul de lichid rezultat din dilatarea lichidului de răcire. Este legat de radiator printr-un furtun.

watercooling

8 – Mecanismul de direcţie

 

Sistemul de direcţie al unui autovehicul are multiple mecanisme cu ajutorul cărora conducătorul poate schimba, în funcţie de necesitate, direcţia de deplasare a vehiculului. Sistemul de direcţie al unui vehicul trebuie să nu influenţeze poziţia corectă a roţilor, să nu fie influenţat de oscilaţiile suspensiei, să nu transmită la volan şocurile primite de la roţi şi să permită schimbarea direcţiei de înaintare a vehiculului cu un efort minim din partea conducătorului.

Sistemul roţilor directoare, adică tendinţa acestora de a-şi păstra poziţia neutră şi de a se reântoarce la ea când au fost deviate de la aceasta, de către forţe întâmplătoare sau de rotirea volanului, este determinată şi asigurată de unghiurile roţilor de direcţie.

Unghiurile de convergenţă al roţilor asigură paralelismul planului de mişcare a roţilor directoare, fiind necesar pentru a anihila tendinţa de rulare divergentă a acestora. Roţile directoare ale vehiculelor cu tracţiune faţă sunt paralele sau divergente, iar la vehiculele cu tracţiune spate sunt convergente sau paralele.

 

image001

 

1 = roţi paralele 

2 = roţi convergente

3 = roţi divergente

 

Unghiurile de înclinare longitudinală  a pivotului – unghiul de fugă – contribuie la stabilirea în mers a autovehiculului, prin faptul că roţile directoare au tendinţa să revină singure la direcţia de mers iniţială, după efectuarea virajului.

Direcţia poate fi servo-asistată, uşurând efortul şoferului.

Defecţiuni:

- volanul se manevrează greoi datorită defectării pompei de înaltă presiune a servomecanismului hidraulic, pompa nu debitează ulei suficient sau pivoţi gripati

- lovituri puternice în volan datorită pătrunderii aerului în instalaţia hidraulică

- funcţionarea cu zgomot a servodirecţieri datorită lipsei de ulei în instalaţie

- joc prea mare la volan ( max. admis 15 grade ) datorită angranajelor uzate în caseta de direcţie, uzura capetelor de bară, uzura pivoţilor sau joc la articulaţia cardanică a volanului.

 

 

http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader11 

9 – Transmisia

Este un ansamblu de organe care are rolul de a prelua mişcarea de la motor, a modifica turaţia şi de a o distribui către roţile autovehiculului. Cuprinde: ambreiajul, cutia de viteze, diferenţialul şi arborii planetari.
Ambreiajul :
Orice şofer ştie că pedala de ambreiaj îi permite plecarea lină de pe loc şi schimbarea vitezelor. Ce se întâmplă însă dincolo de pedală, din ce este alcătuit şi cum funcţionează ambreiajul, rămâne pentru mulţi un mister total.
De fapt, în cazul cutiilor de viteze manuale (nu automate), pedala de ambreiaj acţionează, prin intermediul unui cablu, tijă sau prin intermediul unui sistem hidraulic, un mecanism situat între cutia de viteze şi motor, ansamblu compus din volantă, discul de ambreiaj – care are pe ambele feţe un material de fricţiune ( ferodouri ), placa de presiune şi rulmentul de presiune.
http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader12http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader14
http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader13
Prin intermediul ambreiajului, mişcarea de rotaţie a motorului este trimisă cutiei de viteze şi de aici, roţilor motrice. Cât timp pedala nu este apăsată (ambreiere), placa de presiune presează ca într-un sandwich discul de ambreiaj de volanta ataşată de axul principal al motorului, arborele cotit. Când se apasă pedala de ambreiaj (debreiere), placa de presiune nu mai presează discul de ambreiaj pe volantă, în această situaţie, mişcarea de rotaţie a motorului nu se mai transmite cutiei de viteze şi astfel pot fi schimbate treptele de viteză. În momentul decuplării (debreiere), discul de ambreiaj are în continuare o mişcare de rotaţie, mai mică însă decât cea a plăcii de presiune şi a volantei. Această diferenţă de rotaţie este suplinită de rulmentul de presiune, solicitat doar în timpul debreierii. Astfel, ambreiajul este primul sistem care permite trecerea progresivă a rotaţiei şi a puterii motorului către cutia de viteze, permiţând pornirea lentă de pe loc a maşinii. Tot ambreiajul protejează motorul şi transmisia de şocurile puternice şi periculoase pentru piesele aflate în mişcare. De exemplu, la o frânare bruscă, atunci când şoferul nu mai are timp să apese şi pedala de ambreiaj, discul de ambreiaj patinează pe placa de presiune şi pe volantă, evitând astfel ruperea arborelui cotit al motorului sau a transmisiei. Debreierea (apasarea pedalei) se face întotdeauna brusc, fără nici un inconvenient, pe când ambreierea (cuplarea) la pornirea de pe loc sau dupa schimbarea treptelor de viteză, trebuie să fie progresivă, pentru a nu smuci sau „cala” motorul.
Nu eliberaţi brusc pedala de ambreiaj când maneta de viteze se află într-una din viteze. Astfel, transmisia primeşte dintr-o data tot cuplul maxim, iar motorul se opreste fiind înfrânat de forţa de inerţie a maşinii. O astfel de manevră poate distruge diverse componente ale transmisiei (axe planetare, disc de ambreiaj etc). Pedala de ambreiaj poate fi eliberata brusc doar dacă maneta de viteze se află la „punctul mort”, în acest caz neexistând pericolul unor defecţiuni. Eliberarea prea lentă a pedalei şi în acelaşi timp accelerarea puternică a motorului duce la patinarea (cuplarea incompletă) a discului de ambreiaj. Materialul de frictiune (ferodourile) de pe ambele feţe ale discului se încing foarte tare, iar arcurile din componenta discului de ambreiaj şi care amortizează şocurile transmisiei se decălesc şi nu mai funcţionează corect.
Menţinerea timp îndelungat a piciorului pe pedala de ambreiaj (în special la stop, în aşteptarea culorii verzi a semaforului) duce la suprasolicitarea rulmentului de presiune şi uzura rapidă a acestuia.
Sprijinirea piciorului pe pedala de ambreiaj în timpul mersului determină o ambreiere incompletă şi duce în timp la uzura prematură a ferodourilor şi a rulmentului de presiune.
Aceleaşi uzuri apar şi în cazul în care sistemul de acţionare a ambreiajului (cursa pedalei de ambreiaj) este incorect reglată (pedala acţionează prea sus).
Forţarea repetată a ambreiajului, fie la urcarea unor rampe abrupte, fie la mersul îndelungat prin zăpadă mare sau nisip, fie la tractarea unui alt autoturism sau a unei rulote (apare miros de ars). Suprasolicitarea ambreiajului în astfel de situaţii produce uzura şaibelor de ferodou, decălirea arcurilor de presiune, deformarea discului de ambreiaj din cauza diferenţelor mari de temperatură etc.
Plecarea de pe loc, folosind o treaptă superioară de viteză faţă de cea indicată.
Trecerea bruscă dintr-o treaptă superioară de viteză într-una inferioară, prin eliberarea bruscă a pedalei de ambreiaj, poate duce la distrugerea unor piese ale transmisiei.
Ambreiajul cuplează sau decuplează temporar motorul de cutia de viteze, implicit de restul transmisiei.La ambreiajul mecanic forţa de la pedală se transmite rulmentului de presiune prin intermediul unor pârghii.
Când pedala de ambreiaj este ridicată, placa de presiune apasă discul de fricţiune şi mişcarea se transmite de la motor către cutia de viteze şi invers.
Când se apasă pedala de ambreiaj furca împinge rulmentul de presiune, iar placa eliberează discul de fricţiune care pierde contactul cu motorul.
Cutia de viteze este un reductor de rotaţie a motorului.Acesta modifică forţa de tracţiune sau viteza cu ajutorul unor roţi dinţate de diametre diferite.De raportul dintre numerele de dinţi sau dintre diametre depinde variaţia vitezei sau a puterii.Cu cât raportul de transmisie ( diferenţa între diametre ) este mai mare, cu atât viteza roţilor este mai mică, dar creşte puterea autovehiculului ( astfel raportul maxim este în treapta I de viteză ).
Prin montarea unui pinion suplimentar, montat pe un arbore separat, devine posibil mersul înapoi al autovehiculului fără a inversa mişcarea de rotaţie a motorului.Tot cutia de viteze, prin decuplarea roţilor de ax, face posibilă imobilizarea autovehiculului în timp ce motorul funcţionează.
Transmisia longitudinală ( cardanică ) serveşte la transmiterea momentului motor de la cutia de viteze la transmisia principală.
Transmisia longitudinală ( cardanică ) are axele geometrice ale arborilor aşezate sub un unghi variabil datorită oscilaţiilor suspensiei.
Transmisia principală transmite momentul motor de la transmisia cardanică, sistemul în plan longitudinal al automobilului, la diferenţial şi arborii planetari situaţi într-un plan transversal.
10 – Suspensia
Are rolul de a amortiza şocurile cauzate de denivelările drumului, asigurând confortul. Denivelările drumurilor determină roţile să efectueze mişcări pe verticală, mişcări care se transmit caroseriei. Arcurile fac legătura elastică dintre carosere şi roţi. Când roata ajunge la un obstacol ea urmează profilul drumului, dar caroseria rămâne la acelaşi nivel, diferenţa fiind preluată de arc. Stabilizatoarele reduc înclinaţia autovehiculului în viraje.
Amortizoarele înlătură oscilaţiile caroseriei. Amortizorul hidraulic de la automobile transformă energia cinetică dată de oscilaţii în căldura prin frecarea masei lichidului din cilindrul amortizorului.
hydrolastic
11 – Sistemul de frânare

Reducerea vitezei automobilului se realizează cu ajutorul sistemului de frânare, dupa dorinţa conducătorului, sau chiar la oprire, precum şi la imobilizarea lui în timpul staţionării sau parcării pe un plan orizontal, pantă sau rampă. Eficienţa sistemului de frânare se apreciază după distanţa în care se opreşte un autovehicul atunci când se deplasează cu o anumită viteză. Sistemul de frânare este alcătuit din frâne propriu-zise şi mecanismul de acţionare al frânei. Frânele pot fi cu discuri sau cu tamburi şi saboţi.

Frâna de serviciu ( pedala de frână) – este un circuit hydraulic ( lichid de frână ) servo asistat.
Frâna de ajutor ( frâna de mână ) – are rolul de a menţine autovehiculul imobilizat pe o pantă şi blochează roţile din spate
Frâna cu disc: pompa de frână + conducte + etrier + placuţe de frână + discul de frână al roţii
basicdiscbrake2

 

Frâna cu tambur: pompa de frână + conducte + cilindrul cu pistonaş + saboţii cu ferodou + tamburul roţii

 

drum-double1

 

Dacă pedala de frână se apasă uşor şi se obţine efect de frânare după două, trei apăsări, atunci există aer în instalaţie.

Pentru micşorarea distanţei de oprire, precum şi pentru păstrarea controlului asupra direcţiei la frânare se montează dispozitivul ABS. Frânarea se realizează prin rostogolire, roţile su se vor bloca la frânare. Sistemul poate fi montat împreună cu EBD – repartizarea electronică a forţelor la frânare sau cu ESP – controlul electronic al stabilităţii.

 

12 – Cutia de viteze
Modifică forţa de tracţiune sau viteza cu ajutorul unor roţi dinţate de mărimi diferite. De raportul dintre numărul de dinţi sau de diametru roţii, depinde varianta vitezei sau a puterii. Cu cât raportul de transmisie este mai mare, cu atât viteza de deplasare este mai mică, dar creşte puterea autovehiculului – raportul maxim este în treapta I de viteză.

http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader2

Cutia manuală - este cel mai răspândit tip de cutie de viteze. În funcţie de opţiunea şoferului aveţi posibilitatea rulării cu o viteză superioară sau cu o putere mai mare necesară, de exemplu, pentru plecarea de pe loc.
Avantaje: este o bună alegere pentru a exploata optim puterea motorului, dar şi pentru a obţine un consum de combustibil cât mai scăzut – aceasta depinde de experienţa fiecăruia.
Dezavantaje: solicitare continuă a şoferului care este nevoit să apese de fiecare dată ambreiajul atunci când doreşte să schimbe viteza, şi în acelaşi timp, să selecteze treapta de viteză optimă pentru fiecare situaţie apărută în trafic. Poate să reducă atenţia la trafic şi devine obositor la mersul în trafic aglomerat. În cazul unei folosiri incorecte a ambreiajului apar foarte des probleme cu acesta.
Cutia automată - s-a extins cu repeziciune peste ocean, în anii 1950, şi apoi a fost importată şi de producătorii europeni. Este bazată pe convertor cu cuplu hidraulic, eliminând acţiunea şoferului de a mai apăsa ambreiajul şi a schimba treptele de viteză. Evoluţia cutiei de viteze automate a reuşit să elimine neajunsurile prezente la începuturile folosirii acesteia şi anume, senzaţia de patinare şi consumul crescut de carburant. Cutiile secvenţiale permit şoferului schimbarea treptei de viteză printr-o simplă atingere a schimbătorului.
Avantaje: confortul indiscutabil, mai ales în aglomeraţia prezentă în marile oraşe. Atenţia sporită a conducătorului de autovehicul la trafic şi manevre. Uşurinţa de a învăţa să conducă autovehiculul.
Dezavantaje: performanţe mai mici şi consum puţin mai mare de carburant, comparativ cu acelaşi model de autoturism dotat cu cutie de viteze manuală.
Cutia cu variaţie continuă ( CVT )
Continuously Variable Torque – mai puţin utilizată de către conducători, nu are trepte preselecţionate de viteză, ci o plajă foarte variată de trepte. Folosită foarte des la motoscutere.
Avantaje: silenţioasă şi senzaţia că motorul merge într-o singură treptă de viteză
Dezavantaje: schimbarea lentă a treptelor de viteză.
Cutia de viteze robotizată – semi automată
Este o cutie manuală, la care funcţia ambreiajului este înlocuită de un mecanism electro-hidraulic. De asemenea, comanda treptelor de viteză se face printr-un simplu impuls asupra manetei. Electronica gestionează schimbarea vitezelor, însă mult mai puţin eficient decât în cazul cutii automate cu gestiune electrică.
Avantaje: dispariţia ambreiajului, preţ mult mai scăzut decât în cazul unei cutii automate şi un consum de carburant mai rezonabil
Dezavantaje: smucituri care pot să apara la demaraje, mai ales când este activat modulul automat. De asemenea, frâna de motor nu este la fel de eficientă ca la modul automat.
Cutia de viteze DSG
Direct-Shift Gearbox – cu dublă ambreiere, se inspiră din principiul de funcţionare al transmisiei PDK, utilizat de Porsche în competiţiile automobilistice din anii 1970. Dezvoltată dintr-o cutie cu 6 trepte, DGS se remarcă prin faptul că are nu unul, ci două ambreiaje. Spre deosebire de cutia manuală clasică, treptele sunt schimbate de o comandă electro-hidraulică, chiar şi în mod manual, cu ajutorul unor ” palete ” amplasate lângă volan. Cele două ambreiaje acţionează complementar, în timp ce unul debreiază, cel de-al doilea ambreiază, reducând astfel timpul de schimbare a treptelor de viteză la doar 0,2 secunde. Acest lucru evită smuciturile dar şi pierderile de randament.
Avantaje: consum redus de carburant, identic cu cel al unei cutii manuale, performante demne de F1 şi confort total
Dezavantaje: preţul foarte ridicat.
13 – Diferenţialul
Are rolul de a transmite roţilor motoare viteze de rotaţie diferite în viraje – roata din exteriorul virajului trebuie să parcurgă o distanţă mai lungă decât roata din interiorul virajului. La autovehiculele cu tracţiune faţă, diferenţialul se află în cutia de viteze. La cele cu tracţiune spate, el se montează la mijlocul axei motrice.
Pentru a preveni inconvenientele legate de prezenţa diferenţialului, acesta se poate bloca de către şofer sau pot fi autoblocante.

image022 

14 – Instalaţia electrică

Generatorul de curent alternativ sau alternatorul produce energie electrică pe care o redresează automat în curent continuu prin intermediul unor diode, odată cu primirea impulsului de la motor, şi are rolul să asigure încărcarea bateriei de acumulatoare şi să alimenteze consumatorii autovehiculului.

Motorul electric de pornire ( electromotorul sau demarorul ) este componenta principală a instalaţiei de pornire a motorului autovehiculului, iar alimentarea lui cu curent continuu este asigurată de bateria de acumulatoare care poate fi de 6, 12 sau 24 de volţi.

Când alternatorul nu debitează, sau debitează prea mult curent, cauza se datorează:

- griparea periilor în suportul acestora

- apariţia arsurilor, depunerilor, mizeriei sau grăsimilor ( motorină, vaselină, ulei, etc. ) de la inelele colectoare

- întreruperile în circuitul de excitaţie al alternatorului

- defectarea regulatorului de tensiune

- defectarea diodelor din circuitul de redresare

- slabirea sau ruperea curelei alternatorului

De fiecare dată când învârtim cheia în contact şi nu se aude zgomotul motorului sau luminile nu se aprind ori nu funcţionează claxonul, cauza o reprezintă fie oxidarea contactelor de la bornele bateriei, fie descărcarea sa completă.

Electromotorul ( demarolul ) este piesa care intră în componenţa instalaţiei de pornire a motorului şi serveşte la rotirea coroanei dinţate a volantului, iar folosirea sa excesivă, în cazul în care motorul porneşte greu sau nu porneste, conduce la descărcarea bateriei de acumulatoare. De asemenea, acelaşi fenomen se produce şi atunci când s-a defectat releul regulator de tensiune, care este un dispozitiv electric destinat să menţină constant curentul continuu produs de alternator pentru încărcarea bateriei de acumulatoare şi alimentarea consumatorilor autovehiculului. 

15 – Roţile

Roţile propriu-zise sunt compuse din jantă şi dintr-o parte elastică numită pneu. Roţile vehiculului trebuie să fie centrate şi echilibrate.

Presiunea aerului din pneu trebuie controlată periodic. Dacă presiunea este prea mică, cauciucul se va uza pe margini şi se va încălzi, putând apărea crăpături sau se pot desprinde firele de rezistenţă din structura cauciucului. Dacă presiunea este prea mare, cauciucul se va uza pe coamă, adică pe mijloc. O uzură locală, neuniformă, poate avea drept cauze neechilibrarea roţii, defectarea amortizorului sau ovalizarea tamburului.

 16 - Pneurile

Se compun din anvelopă şi camera de aer. În ultimul timp se folosesc pneurile fără camera de aer – Tubeless. Este bine ca pe roţile din faţă să se monteze anvelope foarte bune, dacă se poate noi, nu second-hand. În cazul în care profilul anvelopei scade sub 1,5 mm, aceasta trebuie schimbată.

http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader8

Pentru un număr cât mai mare de km parcurşi, roţile trebuie echilibrare, verificată presiunea periodic şi în plus, efectuată permutarea roţiilor, care se recomandă între 10.000 şi 20.000 de km.
Structura pneurilor – este de două feluri:          1 – pneuri cu structura diagonală
   2 – pneuri cu structura radială.

http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader5

Structura se referă la modul în care este fabricată carcasa pneului. Pneurile cel mai des folosite, sunt pneurile cu structura radială.
Profilul pneului este desenul în relief aplicat pe banda de rulare prin creste şi adâncituri. Înălţimea profilului nu trebuie să scadă sub 1,5 mm. Pe suprafaţa pnului nu trebuie să se vadă materialul textil sau fire metalice din care este confecţionat, iar pe flancuri ( laterale ) nu trebuie să existe tăieturi profunde.
Pentru a compromite ţinuta de drum a autovehiculului:
1 – se vor monta pneuri cu aceiaşi structură pe toate roţile
2 – pe aceiaşi osie se vor monta pneuri având marca, tipul şi caracteristicile identice.

http-wwwscoaladesoferitimisoararo-lectii-curs_mecanicapdf-adobe-reader10

Pneurile de iarnă – pe întreg sezonul rece trebuie folosite anvelope specializate, care sunt recomandate imediat ce temperatura ambiantă scade sub 7 grade Celsius. Sub această valoare, prestaţiile pneurilor de iarnă sunt de fapt mai bune decât ale pneurilor de vară, atât pe uscat cât şi pe umed. Aderenţa în aceste condiţii este mai bună datorită unei compoziţii speciale a benzii de rulare, care rămâne elastică şi la temperaturi joase, în timp ce ” estivalele ” se rigidizează la frig. Unii utilizatori folosesc pe toată perioada anului anvelope all season, dar trebuie ştiut că performanţele acestora vara, respectiv iarna, sunt mai slabe decât ale anvelopelor specializate pentru sezoanele respective. Aşadar, ar fi indicat, să utilizaţi pneurile de iarnă, care îmbunătăţesc nu numai tracţiunea, dar şi performanţele de demaraj, frânare şi manevrabilitate. Un pneu de iarnă se recunoaşte după profilul benzii de rulare, dar şi după denumire, care trebuie să conţină cuvinte ca: Winter, Snow, Alpin sau simbolul Snowflake ( un fulg de zăpadă înscris în conturul unui munte ). Dar cel mai important să aibe inscripţionat MS. Odată montate pneurile de iarnă rămân în vigoare sfaturile dintotdeauna ştiute : apăsaţi progresiv pedala de acceleraţie, abordaţi calm virajele fără mişcări ample ale volanului şi folosiţi frâna de motor.
PE SCURT   răspunsurile validate de computer la examen :
- dereglarea carburaţiei, dereglarea aprinderii sau defectarea injectoarelor pot determina un consum de combustibil peste limita normală
- prezenţa calaminei pe suprafaţa bujiilor şi fumul albastru al eşapamentului indică faptul că mecanismul motor ( grup piston – cilindru ) este uzat
- motorul Diesel al unui autoturism poate să emită fum ca urmare a unor defecţiuni la instalaţia de injectie
- organele mobile ale mecanismului motor sunt: pistonul, segmenţii, bolţul, biela, arborele cotit şi volantul
- arderea incompletă şi defectuasă a combustibilului determină poluarea mediului ambiant de către autovehicule
- fumul de culoare albastră emis de eşapament indică un consum exagerat de ulei
- fumul de culoare neagră emis de eşapament indică un consum exagerat de combustibil
- atunci când conduceţi un autovehicul acţionat de un motor cu aprindere prin scânteie, dotat cu catalizator, trebuie să utilizaţi numai benzină fără plumb
- catalizatorul asigură o poluare atmosferică redusă, prin arderea completă a gazelor de evacuare
- defectarea termostatului sau ruperea curelei de antrenare a pompei de apă pot determina creşterea excesivă a regimului termic de funcţionare a motorului
- temperatura lichidului de răcire, care asigură performanţa maximă şi uzura minimă a motorului este cuprinsă în intervalul 90 – 95 grade Celsius
- cele mai frecvente defecţiuni ale instalaţiei de răcire a motorului sunt slăbirea sau ruperea curelei de antrenare a ventilatorului şi a pompei de apă
- circulaţia frecventă cu termostatul defect şi implicit cu o temperatură a lichidului de răcire sub 60 grade Celsius, conduce la creşterea consumului de combustibil cu 30 până la 90 %
- rolul termostatului este de a închide şi de a deschide circuitul lichidului de răcire la anumite temperaturi
- uleiul pentru motor are rolul de a reduce uzura motorului, prin crearea unui fim ( pojghiţă ) rezistent de lubrifiant între suprafeţele pieselor aflate în mişcare
- vâscozitatea şi punctul de congelare reprezintă calităţile unui ulei de motor
- pentru întreţinerea sistemului de ungere, trebuie să efectuaţi verificarea şi completarea nivelului uleiului din baie şi să înlocuiţi uleiul după expirarea termenului de utilizare
- controlul uleiului din baie se face cu ajutorul unei tije metalice, sau mai nou din plastic, numită jojă, introdusă în blocul motor
- schimbarea uleiului şi a elementului filtrant se face conform periodicităţii stabilite de constructor
- aprinderea luminii ” martor ” de la bord, care semnalizează funcţionarea generatorului de curent, poate indica ruperea curelei de antrenare a pompei de apă a ventilatorului şi a alternatorului
- dacă după întreruperea contactului electric, motorul continuă să funcţioneze, fenomenul se numeşte autoaprindere electrică
- bateria de acumulatori este descărcată dacă, la aprinderea farurilor, intensitatea luminoasă a acestora scade progresiv, sau când este acţionat claxonul, acesta emite un sunet slab, întrerupt
- ambreiajul are rolul de a realiza cuplarea progresivă şi decuplarea motorului de restul transmisiei. În poziţia debraiat, discul de ambreiaj nu atinge discul motor şi roţile nu sunt antrenate în mişcare
- în poziţia patinat, roţile sunt parţial antrenate
- în poziţia ambreiat, discurile sunt presate puternic iar roţile sunt antrenate total
- cutia de viteze asigură puterea transmisă roţilor, permite mersul înapoi, fără a inversa sensul de rotaţie al motorului, precum şi staţionarea cu motorul în funcţiune
- cutia de viteze face posibilă utilizarea motorului în regimul cel mai favorabil, în funcţie de forţa care se cere
- este greşit să sprijiniţi piciorul pe pedala de ambreiaj în timpul deplasării sau aşteptarea la semafor cu pedala de ambreiaj apăsată, acestea duc la defectarea frecventă a ambreiajului
- uzura prematură a pneurilor din faţă se datorează, în primul rând, dereglării geometriei direcţiei
- presiunea în pneuri, este factorul care influenţează cel mai mult durata de funcţionare a pneurilor
- presiunea din pneuri se măsoară înaintea plecării în cursă, atunci când pneurile sunt reci
- încălzirea excesivă a pneurilor se poate datora presiunii insuficiente, supraîncărcării autovehiculului sau deplasării cu viteză excesivă, timp îndelungat
- uzura pneurilor creşte foarte mult la demarări şi frânări intense, consecinţe ale unui stil agresiv de conducere
- uzura anormală a unuia dintra pneuri poate fi cauzată de anumite defecţiuni ale sistemului de direcţie şi de frânare
- dacă efortul depus pentru acţionarea volanului este mai mare decât în mod obişnuit, trebuie verificată, în primul rând, presiunea în pneurile punţii din faţă
- cuvântul TUBELESS, imprimat pe o anvelopă, semnifică faptul că aceasta poate funcţiona fără camera de aer
- jantele deformate şi dezechilibrate, precum şi jocurile de la aticulaţiile direcţiei pot determina autooscilaţia roţilor directoare, manifestată prin vibraţia volanului
- griparea rulmenţilor poate determina blocarea unei roţi în timpul mersului.

 

Click aici pentru mai multe detalii despre mecanica autovehiculului.