Embed Size (px)
Citation preview
Ministerul Educatiei Cercetarii si Inovării
Certificarea Competentelor profesionale Nivel 2 Mecanic Auto
Sistemul de Frânare
Intocmit: Coordonator
Elev: Ing:
1
CUPRINSCUPRINS
Capitolul IIntroducere 4
Rol 5
Conditii 6
Clasificare 6
Capitolul IIConstructia Frinelor 9
Capitolul IIISistemul de frinare cu actionare hidraulica 12
Capitolul IVSistemul de frinare cu ABS 14
Constructie 14
Functionare 15
Sistemul ABS la automobilele Opel Astra 17
Repararea Sistemului de Frinare 19
Bibliografie 20
2
NOTA DE FUNDAMENTARE
Tinand cont de importanta transporturilor rutiere pentru economia nationala si
dezvoltarea continua a acestui domeniu, mecanicul auto reprezinta veriga principala in
activitatea de mentenanta a mijloacelor de transport rutier.
Datorita acestui fapt pregatirea pentru meseria in acest domeniu urmareste formarea
profesionala a absolventilor astfel incat aceasta sa capete cunostinte si deprinderi
practice ca sa le permita integrarea rapida in activitatea economica de profil
Examenul de obtinere a certificatului de calificare profesionala nivelul II de calificare
reprezinta o etapa terminala de pregatire prin realizarea unui proiect care permite
aprofundarea unei teme specifice si realizarea practica a unei machete ca parte integrala
a proiectului
Tinand cont de acest lucru noi ne-am ales pentru proiect lucrare cu
Tema SISTEMUL DE FRANARE CU ABS deoarece consideram ca reprezinta o
posibilitate de perfectionare in ceea ce priveste constructia si functionarea a acestei parti
a automobilului
3
Introducere
Sistemul de franare este compus din pompa centrala de frana,servofrana si franele cu
disc, pentru rotile anterioare, respectiv franele cu tambur, pentru rotile posteroare.In
functie de puterea motorui, automobilul poate fi echipat cu frane cu disc si la rotile
posterioare .Sistemul hidraulic de franare este compus din doua circuite,care
functioneaza in diagonala.Adica un circuit actioneaza franele fata dreapta/spate stanga
si celalalt actioneaza franele fata stanga/spate dreapta. Rezervorul de lichid de frana,
care este dispus in compartimentul motorului,deasupra pompei centrale de frana,
alimenteaza intregul sistem de franare cu lichid de frana. Servefrana la modelele cu
motoare pe benzina utilizeaza o parte din vacuumul creat de motor in colectorul de
aspiratie. La actinarea pedalei de frana,forta de apasare este amplificata,prin intermediul
unor supape. Deoarece la modelele cu motoare Diesel nu exista depresiune in colectorul
de aspiratie, o pompa de vacuum montata in partea posterioara a chiuloasei creeaza
depresiunea necesara functionarii servofranei. Pompa de vacuum este antrenata de catre
arborele cu came.
4
CAPITOLUL I
NOŢIUNI INTRODUCTIVE
1. ROL.
Sistemele de frinare ale tractoarelor si automobilelor trebuie sa realizeze:
-Reducerea vitezei de deplasarea autovehicului pîna la o valoare dorită inclusiv pîna la
oprirea lui cu o deceleraţie cît mai mare si fără devierea prin mejdioasă de la traiectoria
de mers;
-menţinerea constant a vitezei autovehiculului in cazul coborîrii unor pante lungi;
-menţinerea autovehiculului in staţionare (in parcare) pe teren orizontal sau pe pantă.
Pentru cea mai mare parte a tractoarelor si automobilelor, cerinţele enumerate mai sus
pot fi indeplinite de sistemul de frînare. In cazul unor automobile cu mase mari sau
destinate in mod special utilizării in regimuri muntoase, sistemul de frînare poate
include si dispositive de incetinire care au rolul de a mentine constantă viteza
automobilului la coborîrea unor pante lungi fără a se face uz prelungit de frîne.
In cazul tractoarelor pe şenile, frînele se folosesc si pentru frînarea unei şenile in
vederea realizarii virajului cu rază mica.
2. CONDITII
5
Conditii impuse sistemului de franare. Un sistem de franare trebuie îndeplineasca
urmatoarele conditii:
- sa asigure o franare sigura;
- sa asigure imobilizarea automobilului in panta:
- sa fie capabil de anumite deceleratii impuse:
- franarea sa fie progresiva, fara socuri;
- sa nu necesite din partea conducatorului un efort prea mare;
- efortul aplicat la mecanismul de actionare al sistemului de franare sa fie proportional
cu deceleratia, pentru a permite conducatorului sa obtina intensi¬tatea dorita a franarii;
- forta de franare sa actioneze în ambele sensuri de miscare ale auto¬mobilului;
- franarea sa nu se faca decat la interventia conducatorului;
- sa asigure evacuarea caldurii care ia nastere în timpul franari;
- sa se regleze usor sau chiar în mod automat;
- sa aiba o constructie simpla si usor de întretinut.
3. CLASIFICARE
Sistemele de frînare se pot clasifica după următoarele criterii: utilizare modul de
transmitere a comenzii de actionare structura transmisiei,constructia elementelor de
frînare propriu-zise.
Dupa utilizare se deosebesc: frîna de serviciu, frîna de sigurantă şi frîna de staţionare.
Frîna de serviciu: denumită in mod usual si frîna de picior, constituie sistemul principal
de frînare al autovehiculului. La automobile, precum si la unele tractoare pe roţi, frîna
de serviciu acţionează concomitant la toate roţile. La majoritatea tractoarelor pe roţi
actuale, frînele de serviciu actioneaza numai asupra rotilor puntii din spate, deoarece
sistemul de frînare este montat in transmisie si nu la roti ca in cazul automobilelor.6
Frîna auxiliară constituie un system de frînare suplimentar si se utilizează la
autovehicule grele cu scopul de a suplini frîna de serviciu la coborîrea pantelor lungi
sau de a acţionaimpreuna cu frîna de serviciu in domeniul vitezelor mari. În regim de
compressor. Alimentarea motorului se intrerupe in acest caz. De obicei frîna auxiliara
se combina cu sistemul de frînare de serviciu. La apăsări usoare ale pedalei de frînă
intră mai intîi in functiune frîna auxiliara iar dupa acea frîna de serviciu. Deceleratiile
realiyate de frînele auxiliare sînt cuprinse intre 1-1,5mm/s2.
Frîna de siguranţă: are rolul de a suplini frîna de serviciu in cazul defectarii acesteia
motiv pentru care mai poartă denumirea de frîna de avarii sau de frîna de urgenţa.
Frîna de staţionare: denumita si frîna de mina este destinată sa menţina autovehiculul
imobilizat pe o pantă sau rampă, in absenţa conducatorului un timp nelimitat. In mod
curent frîna de staţionare preia si rolul frînei de siguranţă.
Dupa modul de transmitere a comenzii de acţionare:
Frîne cu transmisie mecanică: la care transmisia dintre elemental de comandă si frînele
propiu-zise se realizează printr-un sistem mechanic format din tiranţi leviere cabluri etc.
În present transmisiile mecanice se utilizează la tractoarele de putere mică si medie
pentru acşionarea frînelor de serviciu si la automobile pentru acşionarea frînelor de
staţionare.
Frîne cu transmisie hidraulică: care transmit efortul exercitat de conducatorul asupra
pedalei de frîna la elementele de acţionare ale frînelor prin intermediul unui lichid
inchis in conductele transmisiei
Frîne cu transmisie pneumatică:care transmit comanda la elementele de actionare ale
frînelor prin intermediul aerului cu presiuni superioare sau inferioare celei atmosferice.
In mod current transmisia pneumatica este subinteleasa ca fiind cu aer comprimat.
7
Frîna cu transmisie combinată: care reprezinta combinatia dintre tipurile amintite mai
sus si se intîlnesc sub forma de frîne pneumo-hidraulice.
Frîne cu servomecanisme: utilizate in cazul transmisiilor mecanice si hidraulice la care
este necesar un efort prea mare pentru actionarea pedalei. In aceste cazuri efectul
servomecanismului se adaugă la efortul depus de catre conducator.
CAPITOLUL II
CONSTRUCTIA FRINELOR
1. FRANELE CU TAMBUR SI SABOTI INTERIORI
1. roata
2. tamburul
3. sabotii
4. punctele de articulatie ale sabotilor pe talerul frinei
care nu se roteste cu roata, fiind fix.
5. arc
6. cama
7. pedala
8. parghie
La apasarea pedalei , cama , prin intermediul plrghiei , se roteste si apasa sabotii asupra tamburului
Intre tambur si saboti apar forte de frecare ce vor da nastere la un moment de frlnare care se opune
misca.rii automobilului.
tn momentul opririi apasarii asupra pedalei, arcul readuce
sabotii in pozitia initiala, iar frinarea inceteaza
Frana cu doi saboti simetrici articulati la un punct comun fix
1. sabot primar(activ)-apasa mai mult asupra
tamburului
8
2. sabot secundar(pasiv)
3. articulatie comuna asabotilor
4. tambur
Fortele care actioneaza asupra sabotilor in timpul franarii:
S= forta care determina aparitia reactiunilor normale
N1-reactiune normala
N2-reactiune normala
F1- forta de frecare
F2- forta de frecare
M-moment de frecare
2. FRANELE CU DISCAvantaje
-posibilitatea maririi suprafetelor garniturilor de frecare
-sensibilitate redusa fata de variatia coeficientului de frecare
-distributia uniforma a presiunii pe suprafetele de frecare
-suprafata mare de racire si conditii bune pentru evacuarea caldurii
-stabilitate la functionare la temperaturi joase si ridicate
-posibilitatea functionarii cu jocuri mici intre suprafetele de frecare, ceea ce permite sa se reduca
timpul de intrare in functiune a franei
-inlocuirea usoara a garniturilor de frecare
Tipuri
-de tip deschis- la autoturisme
-de tip inchis-la autocamioane si autobuze
a. Frina cu, disc deschisa
1. garnituri de frictiune(brake pads)
2. disc
3. butucul rotii
9
4. pistoane
5. etrier(caliper)
-cadrul monobloc se monteaza flotant sau fix de talerul frinei
-cadrul este fixat rigid si prevazut cu doi cilindri de actionare.
3. FRANE CU ACTIONARE HIDRAULICA
Caliper=etrierPads=placute de frana
Disc rotor=tamburHydraulic fluid=presiunea fluidului
CAPITOLUL IIISISTEMUL DE FRÂNARE CU ACTIONARE HIDRAULICA
In prezent. la automobile, acţionarea hidraulică a franelor este cea mă răspndită, datorită
următoarelor avantaje : repartizarea efortului de frinar» între punţi, proporţional cu greutatea ce le
revine, se realizează foarte uşor repartizarea uniformă a presiunii pe saboţi; randament ridicat,
construcţia simplă şi uşor de întreţinut.
10
Principiul de funcţionare se bazează pe transmiterea forţei de acţionare, exercitată de conducător
asupra pedalei, lichidului închis in instalaţia sistemului, şi folosirea presiunii dezvoltate în masa
lichidului pentru acţionarea cilindrilor de frînă.
Sistemele de acţionare hidraulică pot fi: cu circuit simplu sau cu circuit dublu.
In figura de mai jos este reprezentată schema de funcţionare a unui sistem le acţionare hidraulică a
frîneior, cu circuit simplu, compusă din : pompa centrală 7, conductele de legătură 5, 8 şi 11 şi
pompele receptoare 6 ale rotiilor. întregul circuit este umplut cu lichid de frînă.
La apăsarea pedalei 13, tija 10 a pistonului pompei centrale 9 se va depiasa, iar pistonul, prin
conductele de legătură, va împinge lichidul de frînă la pompele receptoare cu o presiune care
poate ajunge pină la(80...90)-10 sN//m î. Lichidul de frana intra in cilindrul pompei
receptoare şi va deplasa pistoanele 4, iar aces tea vor aplica saboţii 2 pe tamburele frînelor
La eliberarea pedalei, arcurile l apropie capetele sa-boţilor şi, în acelaşi timp, îm ping lichidul
înapoi în cilindrul pompei centrale, în care pistonul 9, sub acţiunea arcului 14, a fost readus în
poziţia iniţială. Arcurile 3 menţin pistoanele distanţate pentru a nu se astupa orificiile de legătură
ale conductelor cu cilindrii receptori. In rezervorul 12 se găseşte lichid de frînă la presiunea
atmosferică. Jocul dintre tijă şi piston se reglează, în general, prin modificarea lungimii tijei 10. în
acest scop, ea se compune din două bucăţi, asamblate printr-o înşurubare.
Soluţia prezintă dezavantajul că, la fisurarea sau ruperea unei sirgure conducte, întregul
sistem devine inutilizabil.
11
Sistemul de acţionare hidraulic cu două circuite, la care frînele roţilor din spate şi ale roţilor din
faţă sînt acţionate prin conducte separate, elimină acest dezavantaj.
Pompa centrală este prevăzută cu două pistoane 1şi 2 şi două
arcuri 3 şi 4. Spaţiul arcurilor este umplut cu lichid de frînă.
La spaţiul arcului 3 este racordată conducta 5 a frînelor
din faţă, iar la spaţiul arcului 4, conducta 6 a frînelor din spate
7. In cazul cînd ambele circuite sînt în perfectă stare,
pistonul 1 împinge lichidul din spaţiul arcului 3 în conducta 5 şi, prin intermediul arcului 3,
deplasează şi pistonul 2 spre dreapta, împingînd lichidul din spaţiul arcului 4, prin conducta 6, la
cilindrii de frînă.Dacă conducta frînelor din faţă s-a spart, lichidul acestui circuit se pierde, iar la
acţionarea frînei, pistonul l se aşază direct pe pistonul 2, circuitul frînelor din spate rămînînd în
funcţiune. Defecţiunea unui circuit SB observă prin mărimea cursei pedalei de acţionare. a
acţionarea hidraulică nu este permisă prezenţa aerului în circuit, deoarece se reduce eficienţa frînării.
Presiunea de lucru a lichidului ajunge la valori de (80. . .100)-105 N/m*.
12
CAPITOLUL III. SISTEMUL DE FRANARE CU ABS
1.Constructie
Sistemul ABS este compus dintr-o unitate centrala, cate un senzor pe fiecare roata in
parte care are rolul de a sesiza oprirea rotii, si cate o electrovalva pe fiecare conducta de
frâna ce duce la fiecare roata in parte. In momentul in care frânezi brusc si rotile tind sa
se blocheze, senzorii de pe roti sesizează daca vreo roata s-a blocat si acţionează
electrovalva tăind pentru scurt timp presiunea si redând aderenta la roata. De aici
tremuratul pedalei fiindcă la o frânare la viteza ceva mai mare sistemul intra in funcţiune
in mod repetat. Sistemul este conceput astfel ca fiecare roata sa frâneze separat. Daca se
întâmpla sa frânezi brusc si in momentul ala ai o roata pe asfalt uscat, una pe asfalt ud,
alta pe gheata si una pe zăpada, sistemul ABS va comanda forţa de frânare pentru fiecare
roata independent de celelate ajutandute sa ai control asupra masinii in timpul franari de
urgenta si o franare prin rostogolire pe cea mai scurta distanta posibila. Cunoscut fiind
13
faptul ca franarea prin rostogolire e mai eficienta decat cea cu rotile blocate. Mai trebuie
spus ca sitemele ABS sunt concepute astfel incat sa se autodiagnosticheze singure, de
exemplu daca in timpul mersului senzorii ii raporteaza diferente mari de turatie intre roti
timp indelungat sau un senzor nu raporteaza nimic un anume timp, sistemul se
autodiagnosticheaza defect, iese din functiune, se aprinde un bec in bord ce te anunta
asta si te trece pe frana clasica.
2. Functionare
14
• ECU prelucreaza informatia de la senzorul roti dupa care calculeaza valorile vitezei de rotatie si alunecare,cand roata tinde sa se blocheze ECU transmite un semnal la supapele magnetice care incep sa lucreze
• In momentul reglari sistemului presiunea de franare este mentinuta la nivelul anterior
• Daca acceleratia este prea mare,presiunea de franare este micsorata,obligand roata sa accelereze din nou
• Daca presiunea este prea mica ea este din nou marita, si obliga roata sa incetineasca
15
Sistemul ABS la automobilele Opel Astra
In functie de model si echipare,automobilele OPEL ASTRA pot fi echipate cu un sistem
antiblocare a rotilor la franare(ABS)BOSCH.Montarea ulterioara a sistemului
antiblocare nu este posibila.
Sistemul ABS este compus din 4 senzori de turatie dispusi la roti si dintr-un modul de
comanda,care transmite semnalele senzorilor de turatie la modulatorul
hidraulic.Acesta,la randul sau,controleaza presiunea de hidraulica din circuitele de
franare pentru fiecare roata in parte. La automobilele care sunt dotate cu ETC(control
tehnic al tractiunii),senzorii de turatie de la roti ajuta ,simultan,si la controlul
demarajului.
Sistemul ABS impiedica blocarea rotilor in caz de franare puternica.Prin aceasta,se
poate,inca,controla directia automobilului la o franare completa.
16
Prin intermediul senzorilor de turatie dispusi la roti se masoara viteza unghiulara a
rotii.Cu ajutorul semnalelor de la fiecare senzor de turatie,modulul de comanda
calculeaza o viteza medie,care corespunde,intr-o anumita masura,vitezei
automobilului.Prin compararea vitezei fiecarui roti cu viteza medie,modulul de comanda
recunoaste starea de functionare a fiecarei roti si poate determina daca una dintre roti
urmeaza sa se blocheze.
Imediat ce o roata tinde sa se blocheze,presiunea lichidului de frana din etrierul de frana
fiind foarte mare in comparatie cu propietatile aderente hidraulic mentine constanta
presiunea lichidului,pe baza semnalelor de la modulul de comanda.Asta inseamna ca
presiunea din etrierul de frana nu creste,chiar daca se actioneaza pedala de frana mai
puternic.Daca tendinta de blocare este mentinuta,presiunea lichidului este scazuta prin
deschiderea unei supape de evacuare.Insa numai intratat cat roata sa inceapa sa fie
accelerata,presiunea fiind,apoi din nou,mentinuta constanta.
Daca roata este accelerata peste o anumita limita,presiunea este din nou crescuta,cu
ajutorul sistemului hidraulic,insa nu mai mult decat presiunea de franare,care este ceata
de catre sofer prin intermediul pedalei de frana.
Acest proces se repeta la fiecare roata in parte,in caz de franare puternica,pana cand
pedala de frana este eliberata,respectiv cu putin inaintea opririi complete a
automobilului(4 km/h).
Un comutator de siguranta in modulul electronic de comanda are rolul de a intrerupe
automat functionarea sistemului ABS in cazul unei defectiuni(de ex.o fisura de
cablu)sau in caz de tensiune redusa a bateriei de acumulatoare(sub 10,5 volti),acest lucru
fiind indicat prin aprinderea becului de control al sistemului ABS,din bord.
Sistemul de franare normal ramane in functiune.Insa automobilul se comporta la franare
ca si cand nu ar exista sistemul ABS.
Daca se aprinde becul de control din bord al sistemuluiABS,a se respecta urmatoarele
recomandari:
-Se opreste putin automobilul,se opreste motorul si se porneste din nou.
17
-Se verifica tensiunea bateriei de acumulatoare.Daca tensiunea este mai mica de 10,5
volti,se incarca bateria de acumulatoare.
Atentie: daca becul de control al sistemului abs se aprinde la inceputul unei deplasari si
dupa un anumit timp se stinge,asta inseamna ca tensiunea bateriei de acumulatoare
a fost prea mica,pana cand s-a marit,din nou,in timpul deplasarii cu ajutorul
alternatorului.
-Se verifica daca sunt stranse corect clemele bateriei de acumulatoare si daca fac bine
contact.
-Se suspenda automobilul,se demonteaza rotile,se verifica cablurile electrice ale
senzorilor de turatie,de avarii exterioare(fisuri).
-Verificarile suplimentare ale sistemului ABS ar trebui efectuate la un atelier service.
Atentie: inaintea lucrarilor de sudura cu un aparat de sudura cu arc electric,trebuie
deconectata mufa modulului de comanda.Mufa se deconecteaza doar cu contactul de
pornire intrerupt.In caz de lucrari e vopsire,modulul de comanda poate sa fie supus la
temperaturi de max.+95 grade C,pentru un timp scurt,si de max.+85 de grade C,pentru o
perioada mai lunga(cca.2 ore).
CAPITOLUL III REPARAREA SISTEMULUI DE FRINARE
Demontarea si montarea placutelor de frana anterioare
Demontarea si montarea placutelor de frana posterioare
• Se inlocuiesc simultan toate placutele de frana posterioare,chiar daca
doar o singura placuta a atins limita de uzura.
Verificarea grosimii discului de frana
Demontarea si montarea discului de frana anterior
Demontarea si montarea discului de frana posterior
18
BIBLIOGRAFIE BIBLIOGRAFIE
1. Tuzu, C., Moţoiu, C., Motoare Diesel, Editura Tehnică, Bucureşti, 1971
2. Saviuc, S., Groza, Al., Metode şi lucrări practice pentru repararea automobilelor,
Editura Tehnică, Bucureşti, 1985
3. Cristescu, D., Răducu, V., Motorul pentru automobile şi tractoare. Construcţie şi tehnologie,
Editura Tehnică, Bucureşti, 1978
4. Chivulescu, C., Ionescu, G., Automobilul, Editura Tehnică, Bucureşti, 1986
5. Dănescu, A., Moldovanu, G., Motoare cu ardere internă,
Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980
6. Luca, V., Organe de maşini şi mecanisme, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1975
19
