Noi tehnologii in domeniul pompelor de apa


Industria SALERI Italo S.p.A, companie de familie, specializata in proiectarea si fabricarea pompelor de apa, a fost infiintata in 1942 cu sediul si centrul logistic in Lumezzane langa Brescia, in nordul Italiei. Compania detine un numar de 210 angajati, din care 30 sunt ingineri si experti tehnici evoluand in cercetarea si dezvoltarea calitatii. Saleri detine 230 de masinarii computerizate ultra performante raspandite pe o arie de 18.000 m2, cu un stoc de 250.000 de pompe de apa pregatite pentru a fi distribuite pe 5 continente. Cu o productie de 15.000 de pompe de apa zilnic, ceea ce inseamna aproape 3 milioane de bucati pe an, Saleri detine clienti importanti in echiparea originala (OE) a automobilelor precum: BMW, Audi, GM, Fiat.
Valorile companiei: inovatia, cercetarea si dezvoltarea constituie cheia succesului. Excelenta tehnica, flexibilitatea si inovatia sunt cele mai puternice puncte ale companiei. Piata aftermarket a devenit o piata provocatoare, unde nu este suficient sa fi un bun producator, ci sunt necesare multe aptitudini tehnice si de constructie. Capacitatea de inovatie poate fi transferata cu usurinta de la OE la Aftermarket, iar pe de alta parte, flexibilitatea de la Aftermarket poate fi adaptata nevoilor pietei de piese originale (OE). Abilitatile tehnice devin avantaje din ce in ce mai importante pentru constructorii de noi concepte de motoare.
Saleri a fost preselectat la Grands Prix de l`innovation si participa cu o pompa de apa controlata prin acceleratie. In scopul de a reduce emisiile de CO2, contributia majora la pompele de apa in motoarele de generatie noua este de a reduce faza de incalzire. Pompele de apa traditionale, racind motorul cand este inca rece, prelungesc faza de incalzire. Solutia SALERI, este aceea de a “bloca” iesirea pompei, astfel dandu-i posibilitatea motorului de a ajunge la temperatura optima de functionare mult mai repede. Unitatea electronica de control a motorului (EECU) prin impulsuri electronice controleaza un actuator de vacuum care este conectat la o supapa de control. O membrana din interiorul actuatorului se misca tragand bratul prins de supapa de acceleratie, care se inchide. In aceasta situatie, pompa de apa, chiar daca se afla in regim de functionare, nu genereaza nici un debit (care nu este necesar cand motorul este rece). Dispozitivul este asigurat la esec, in cazul unei defectiuni ramane deschis, permitand pompei de apa sa functioneze normal. In acest mod, avantajele legate de regulator sunt pierdute, dar in schimb nu exista riscul unei supraincalziri ale motorului cu posibile avarii ca si consecinte. Cand ajunge motorul la temperatura optima de functionare, unitatea electronica de control a motorului (EECU), opreste actiunea de vacuum la actuator, care deschide supapa, permitand pompei de apa sa inceapa racirea circuitului.
Fixand un actuator diferit (nu „on-off”, dar caracterizate prin pozitii diferite) aparatul poate oferi o admisie progresiva a debitului si, prin urmare, o actiune de racire progresiva, in functie de nevoile motorului. Aceasta solutie, testata de SALERI, asigura un rezultat optim, atat in termen de reducere a combustibilului cat si a emisiilor de CO2, printr-un dispozitiv simplu, usor si economic. Mai mult, sistemul este foarte versatil, deoarece poate fi usor adaptat la orice model de motoare si pompe de apa mecanice existente, de aceea poate deveni o optiune preferata a constructorilor de vehicule in viitor.

Clasificarea suspensiilor auto


Clasificarea suspensiilor automobilelor se face dupa tipul puntii si dupa caracteristica elementelor elastice.
Dupa tipul puntii, suspensiile se clasifica:
– suspensii cu roti dependente.
– suspensii cu roti independente.
Suspensia cu roti dependente se intalneste in cazul puntilor rigide iar suspensia cu roti independente, in cazul puntilor articulate la care fiecare roata este suspendata direct de cadru sau caroserie. Suspensia dependenta este caracterizata printr-o legatura rigida intre rotile din dreapta si din stanga, iar ridicarea sau coborarea unei roti, produsa de denivelarile caii de rulare, provoaca schimbarea pozitiei si pentru cealalta roata. La suspensia independenta lipseste legatura directa dintre rotile automobilului iar schimbarea pozitiei unei roti nu influenteaza si cealalta roata.
Suspensia independenta prezinta fata de suspensia dependenta avantajele: inbunatatirea confortului prin reducerea masei nesuspendate, tinuta de drum mai buna deoarece deplasarile rotilor nu se influenteaza reciproc, micsorarea oscilatiilor de ruliu ale caroseriei si marirea stabilitatii automobilului. In functie de tipul caracteristicii elastice, suspensiile se clasifica in: suspensii cu caracteristica elastica lineara si suspensii cu caracteristica elastica nelineara.

Generalitati despre suspensia automobilului


Destinatia suspensiei –  suspensia automobilului are rolul de a asigura con­fortabilitatea pasagerilor si de a proteja incarcatura si organele componente im­potriva socurilor, trepidatiilor si oscilatiilor daunatoare, cauzate de neregularitatile drumului. Suspensia automobilului realizeaza legatura elastica intre cadru sau caro­serie si punti, sau direct cu rotile automobilului.
Suspensia unui automobil cuprinde:
– elemente elas­tice.
– dispozitive de ghidare.
– amortizoare.
– stabilizatoare.
Elementele elastice servesc pentru micsorarea sarcinii dinamice rezultate la trecerea rotilor pentru neregularitatile drumului. In acelasi timp elementele elastice fac ca oscilatiile caroseriei sa fie supor­tabile de pasageri si sa nu dauneze marfurilor care se transporta. Elementele de ghidare transmit componentele longitudinale si transversale ale fortelor de interactiune, precum si momentele, acestor forte, determinand cinematica rotilor fata de cadru sau caroserie.
Elementele de amortizare impreuna cu frecarea dintre foile arcurilor amor­tizeaza oscilatiile caroseriei si ale rotilor. Functiile celor trei elemente principale ale suspensiei pot fi indeplinite de unul si acelasi element sau de elemente diferite. In unele cazuri, suspensia automobilului mai contine elemente suplimentare – stabilizatoare, care au rol de a reduce inclinarile laterale ale autovehiculelor in viraje.
Suspensia automobilului trebuie sa indeplineasca ur­matoarele conditii principale caracteristica elastica, care sa asigure un grad de confort satisfacator, constructie simpla si rezistenta amortizarea vibratiilor caroseriei si rotilor, asigurarea cinematicii corecte a mecanismului de directie, greutatea minima, sa transmita fortele si momentele reactive de la roti la caroserie etc.

Transmisia Mitsubishi Outlander


La ultimele modele ale crossoverul-ui Mitsubishi Outlander se aplica o versiune mai ecologica, obtinuta prin dotarea masinii cu transmisia cu ambreiaj dublu prezenta pe Lancer Evo X.
Mitsubishi Outlander XL
Mitsubishi Outlander XL
Noua transmisie este conceputa astfel incat ofera performantele unei cutii manuale cu functionabilitatea unei transmisii automate. Transmisia Sports Shift cu dublu ambreiaj schimba mai repede decat o transmisie manuala si nu pierde putere in momentul schimbarii. Folosirea acestei transmisii duce la reducerea consumului de carburanti si, automat, la emisii mai mici de noxe. Varianta Outlander echipata cu transmisia cu dublu ambreiaj este pe piata din prima parte a anului 2009.
Transmisie cu dublu ambreiaj Outlander
Transmisie cu dublu ambreiaj Outlander

CVT – Continous Variable Transmissions


Transmisiile care au in componenta CV mecanice in trepte ofera maxim cinci sau sase rapoarte de transmitere, ceea ce determina rezolvarea in mod incomplet, discontinuu si frecvent neeconomic a adaptarii motorului la cerintele autopropulsarii automobilului. Utilizarea cu eficienta maxima a performantelor sursei energetice este posibila numai prin utilizarea unei CV cu variatie continua a raportului de transmitere.
Transmisiile cu variatie continua a raportului de transmitere, denumite CVT au in componenta lor, pe langa mecanismele clasice de adaptare si transfer al fluxului de putere, convertizoare mecanice de cuplu cu variatie continua a raportului de transmitere.
Variatoarele (convertizoarele) mecanice utilizate in ansamblul CVT sunt sisteme mecanice in care transformarea succesiva a energiei se face in cadrul aceleiasi forme de energie (energie mecanica).
Variatoarele mecanice ce intra in componenta CVT sunt bazate pe principiul transmiterii fluxului de putere intre unitatea de intrare si cea de iesire printr-un element de legatura, rigid sau flexibil, care prin modificarea pozitiei fata de aceste doua elemente determina modificarea raportului de transmitere. Singura solutie aplicabila in productia de serie este cea a convertizoarelor cu fulii de diametru variabil, cu element intermediar flexibil, continuu sau articulat.
In prezent, CVT sunt impuse de potentialul lor in optimizarea functionarii globale a grupului motopropulsor, de confortul oferit in conducere si de disponibilitatile de conlucrare cu sursele energetice alternative in cazul automobilelor hibride.
Utilizarea CVT asigura:
– imbunatatirea performantelor dinamice si de consum, in special in regimurile tranzitorii, prin adoptarea din domeniul de reglare a raportului optim de transmitere.
– sporirea duratei de utilizare a motorului prin transmiterea fluxului de putere in mod continuu.
– ameliorarea confortului in conducere prin automatizarea cuplarii ambreiajului si a schimbarii rapoartelor de transmitere.
– imbunatatirea controlului emisiilor poluante si reducerea nivelului de zgomot.
Pentru a fi adaptabil la autoturisme, acest tip de transmisie trebuie sa raspunda urmatoarelor cerinte:
– sa ofere o gama de reglare comparabila sau superioara transmisiilor clasice, mecanice in trepte cu comanda manuala sau automata.
– sa transmita puteri mari in conditii de randament maxim.
– sa fie compacte, pentru ca intr-un ansamblu de transmisie monobloc sa poata echipa autoturisme cu echipamentul de tractiune organizat in varianta totul pe fata transversal.
– sa ofere ansamblului transmisiei o fiabilitate compatibila cu solutiile clasice.
– sa implice costuri minime de fabricatie si intretinere.
– sa necesite un sistem de comanda si de reglare simplu, fiabil si compatibil cu celelalte sisteme incluse in constructia autoturismelor: injectia de benzina, sistemul de prevenire a blocarii rotilor la franare (ABS), etc.

Constructia cutiei de viteze planetare


In constructia CV, unitatea planetara nu se poate folosi in forma prezentata in articolul anterior deoarece nu se poate schimba destinatia elementelor, ci se folosesc combinatii de mai multe asemenea grupe. Cuplarea treptelor de viteza in cazul CV planetare se realizeaza cu ambreiaje polidisc si cu frane cu banda. Ambreiajele polidisc se folosesc pentru solidarizarea in rotatie a doua elemente ale CV aflate in miscare relativa de rotatie, iar franele cu banda pentru legarea la baza a elementelor fixe.
Utilizarea elementelor de frictiune pentru cuplarea treptelor de viteza asigura, prin progresivitatea cuplarii, schimbarea fara soc si demarajul lin al automobilului, de asemenea, dispare necesitatea ambreiajului principal si a sincronizatoarelor, iar procesul de schimbare a treptelor este mult simplificat.
CV planetare asigura posibilitatea cuplarii rapoartelor de transmitere fara intreruperea fluxului de putere pentru autopropulsare si dau o durabilitate sporita constructiei, datorita rigiditatii mari a arborilor si datorita numarului mare de dinti aflati simultan in angrenare.
In schimb, CV planetare au o constructie mai complicata care implica costuri mai ridicate si intretinere pretentioasa.
Constructia cutiei de viteze planetare
Constructia cutiei de viteze planetare
In figura atasata este prezentata schema de organizare cinematica si schema de functionare a CV planetare ZF tip 4HP18Q care impreuna cu un convertizor hidraulic echipeaza autoturismele Peugeot 605 si Citroen XM. CV planetara este compusa din grupul planetar dublu (tip Ravigneaux), completat cu franele multidisc F1 si F2, frana cu banda FB si cuplajele unisens tip roata libera RL1 si RL2. In compunerea grupului planetar se mai intalnesc rotile planetare 2,4 si 7, satelitii 2 si 3, si bratul satelitilor 7.

Cutii de viteze planetare si functionarea unitatilor planetare


CV planetare sunt CV care au in componenta mecanismului reductor cel putin o unitate planetara (grup planetar). Unitatile planetare se caracterizeaza prin aceea ca unele dintre rotile dintate executa in acelasi timp o miscare de rotatie in raport cu propria lor axa si o miscare de revolutie in raport cu axa centrala a mecanismului. Rotile dintate sunt cilindrice si au dintii drepti sau inclinati. De regula se utilizeaza unitati planetare in angrenare mixta, deoarece realizeaza rapoarte mari de transmitere la dimensiuni mici de gabarit.
Cutie de viteze planetara
Cutie de viteze planetara
Pentru a stabili legaturile cinematice dintre elementele unitatii planetare, transmisiei planetare i se asociaza, prin inversarea miscarii, o transmisie cu axe fixe (metoda Willis). Metoda consta in a imprima bratului portsatelit o miscare egala cu miscarea lui reala, dar de sens opus, mecanismele obtinute unul din altul prin aceasta metoda, datorita invariatiei miscarilor relative, sunt transmisii echivalente cinematic.
In functie de combinatiile de montare ale elementelor unitatii planetare se pot obtine sase scheme cinematice si anume: doua scheme cu posibilitatea de reducere a turatiei arborelui condus, doua cu posibilitatea de multiplicare a turatiei arborelui condus si doua scheme pentru mersul inapoi dintre care una reducatoare si una acceleratoare. Pentru realizarea unei transmisii directe a momentului motorului unitatea planetara se blocheaza prin intermediul unui ambreiaj cu frictiune, denumit si ambreiaj de blocare.

Aparate pentru reglarea tensiunii, a curentului si conectarea cu bateria de acumulatoare


Generatorul utilizat la autovehicul trebuie sa faca fata unor conditii de lucru cu totul speciale si anume: el trebuie sa alimenteze consumatorii cu o tensiune constanta si sa incarce bateria de acumulatoare indiferent de variatia sarcinii, a turatiei motorului de antrenare sau a numarului de consumatori conectati simultan. Pentru indeplinirea acestor conditii este nevoie sa se prevada anumite dispozitive, care sa actioneze automat. Tensiunea electromotoare indusa intr-un generator este direct proportionala cu produsul dintre turatie si curentul de excitatie. Din acest motiv, la variatia de turatie si trebuie sa se regleze curentul de excitatie in sens invers, pentru ca tensiunea la borne sa se mentina constanta. Acest lucru se realizează cu ajutorul releului regulator de tensiune.
Dupa principiul de functionare se pot intalni urmatoarele tipuri:
– relee regulatoare de tensiune, electromagnetice, cu o pereche de contacte – o treapta de functionare sau cu doua perechi de contacte – doua trepte de functionare.
– relee regulatoare de tensiune, electronice.

Transmisii automate cu hidrotransformator si angrenaje planetare


Utilizate la Peugeot 605, Citroen XM, BMW 320/325, etc. Aceste transmisii asigura variatia raportului de transmitere al transmisiei, folosind un hidrotransformator care face legatura intre motor si o cutie de viteze planetara.
Hidroconvertizoarele sunt cuplaje hidrulice care permit motorului sa se decupleze de transmisie. Hidrotransformatoarele (convertor de cuplu, hidroambreiaj, ambreiaj hidrodinamic) se folosesc la unele tipuri de automobile moderne datorita unor avantaje pe care le prezinta: demarare mai lina a automobilului, amortizarea oscilatiilor de rasucire si deplasarea in priza directa chiar la viteze foarte reduse.
Ambreiajul hidrodinamic este format dintr-un rotor-pompa, montat pe arborele motor in locul volantului si din rotor-turbina, montat pe arborele condus. Cele doua componente au la partea exterioara palete radiale plane. Intregul ansamblu este inchis intr-o carcasa etansa, umpluta in proportie de 85% cu ulei mineral pentru turbine. Carcasa hidrotransformatorului este fixata pe volanta motorului, astfel incat ea se roteste corespunzator vitezei de rotatie a motorului. Paletele pompei hidrotransformatorului sunt fixate de carcasa, astfel incat si ele se rotesc cu viteza motorului.
Amplasarea hidrotransformatorului
Amplasarea hidrotransformatorului
Pompa din interiorul hidrotransformatorului este o pompa centrifuga. In momentul in care motorul incepe sa functioneze, va antrena si rotorul-pompa iar uleiul care se gaseste intre paletele sale, sub actiunea fortei centrifuge este impins catre periferie si obligat sa circule in sensul de rotatie, adica uleiul va trece din rotorul-pompa in rotorul-turbina apasand asupra paletelor lui in miscare. Turbina determina rotirea transmisiei, deci asigura propulsia autovehiculului. Paletele turbinei sunt curbate, ceea ce inseamna ca fluidul, care intra in turbina dinspre partea exterioara, trebuie sa-si schimbe directia inainte de a iesi prin partea centrala a turbinei. Aceasta schimbare de sens determina rotirea turbinei.
Pentru a schimba directia de rotire a unui obiect trebuie aplicata o forta pe acel obiect, care va simti acea forta in sens contrar. Astfel, in masura in care turbina determina schimbarea directiei fluidului, fluidul va determina rotirea turbinei. Fluidul iese din turbina pe la centru, in alta directie decat directia de intrare. Deci fluidul iese din turbina miscandu-se in sens invers directiei de rotatie a pompei (respectiv, a motorului). Daca i se va permite fluidului sa loveasca pompa, va frana motorul, ducand la pierderea puterii. Din aceasta cauza, hidrotransformatorul a fost prevazut cu un stator.
Statorul se afla chiar in centrul hidrotransformatorului. Scopul lui este sa redirectioneze fluidul din turbina, inainte ca acesta sa loveasca din nou pompa. Acest lucru mareste considerabil eficacitatea hidrotransformatorului. Forma paletelor statorului este foarte abrupta, ceea ce face ca directia fluidului sa se schimbe aproape in totalitate. Cuplajul unisens din interiorul statorului conecteaza statorul pe un arbore fix din transmisie, astfel incat el sa nu se poata roti cu fluidul (el se poate roti doar in sens opus), obligand fluidul sa-si schimbe directia atunci cand loveste paletele statorului.
La demarare cand automobilul inca nu este in miscare, turatia rotorului-turbina este zero. La o viteza a rotorului-turbina egala cu a rotorului-pompa, uleiul nu va mai circula, deoarece cele doua forte centrifuge vor fi egale. Particulele vor trece din rotorul-pompa in rotorul-turbina numai in cazul in care rotorul turbina se va roti mai incet decat rotorul pompa.
Existenta alunecarii face ca, in toate cazurile, ambreiajul hidraulic sa transmita un moment oarecare la sistemul de rulare al automobilului si sa nu fie posibila niciodata o decuplare completa a motorului de transmisie, iar schimbarea treptelor de viteza sa fie anevoioasa. Din acest motiv, la automobilele cu cutii de viteza in trepte, ambreiajul hidraulic se utilizeaza impreuna cu un ambreiaj mecanic auxiliar, care sa asigure o declupare completa intre motor si transmisie. Utilizarea ambreiajului hidraulic fara ambreiajul mecanic este permisa numai la automobilele echipate cu cutii de viteze planetare, la care schimbarea treptelor de viteza se face prin franarea unor elemente ale transmisiei planetare.
Pompa si turbina sunt inchise intr-o carcasa umpluta intr-o anumita proportie cu ulei de turbina. Cand motorul roteste pompa, uleiul care se gaseste intre paletele sale este impins din centru catre periferie sub actiunea fortei centrifuge si, imprimandu-i-se o circulatie in sensul sagetilor, este impins spre paletele turbinei. Aici, pe de o parte imprima uleiului aflat intre paletele turbinei o circulatie in sensul sagetilor, iar pe de alta parte exercita asupra paletelor turbinei o presiune corespunzatoare energiei cinetice acumulate. Aceasta presiune, in raport cu axul turbinei, creeaza un cuplu care, cand este suficient de mare, invinge rezistenta la inaintare a autoturismului.
Conexiunile hidrotransformatorului
Conexiunile hidrotransformatorului
Cand turbina incepe sa se roteasca, uleiul cuprins intre paletele sale este si el supus fortei centrifuge, care insa ii imprima o circulatie intr-un sens invers fata de cel indicat. De aceea cand turatia turbinei este egala cu turatia pompei, uleiul nu mai circula dinspre pompa in turbina. Deci, transmiterea momentului motor este posibila numai cand turatia turbinei este mai mica decat turatia pompei.
Diferenta dintre turatia pompei si turatia turbinei se numeste „alunecare”, iar marimea ei exprima diferenta dintre puterea pompei si puterea turbinei. Alunecarea maxima apare atunci cand motorul functioneaza iar automobilul sta pe loc, pe cand alunecarea minima apare in timpul deplasarii autoturismului, la regimul de functionare in care poate fi transmis momentul motor maxim.
La franare si la deplasarea automobilului prin inertie, turatia turbinei este mai mare decat turatia pompei. In acest caz, lichidul circula in ambreiajul hidraulic in sens invers decat cel indicat, iar ambreiajul transmite de la motor la cutia de viteze si in restul transmisiei un moment de franare.

Caracteristicile transmisiei automate


Transmisiile automate sunt caracterizate printr-un grad ridicat de confort, unde schimbarea treptelor se face fara intreruperea fluxului de putere. Tot ca plus, se remarca diminuarea socurilor din transmisie in perioada cuplarii sau a decuplarii treptelor de viteza.
In cazul Multitronic, aceasta poate asigura apropierea de caracteristica ideala la nivel de tractiune: putere maxima la roata la orice viteza, ceea ce se traduce prin caracteristici dinamice si economice foarte bune, prin variatia continua a raportului de transmitere.
Ca dezavantaj, transmisiile automate ofera, in general, eficienta redusa, consum mai ridicat de combustibil si sportivitate diminuata, precum si un pret mai ridicat de achizitie, in medie cu 1.500 de euro mai mult fata de cutia manuala de viteze.
Ca urmare a avantajelor pe care le prezinta, incepand cu anul 2007, numarul masinilor dotate cu transmisie automata a depasit pentru prima data pe cel al masinilor cu transmisie manuala pe plan mondial, pe fondul cresterii cererii de automobile cu transmisie automata in America de Nord si Japonia. Transmisia automata predomina in America de Nord si Japonia, a patruns putin in Europa Occidentala si de Est, unde pretul are o importanta mare pentru cumparatori, iar masinile cu transmisie manuala au avantajul ca sunt mai ieftine.
Cresterea cererii de masini cu transmisie automata va avea ca efect si dezvoltarea fabricilor care produc aceste componente, si se estimeaza ca zece mari producatori mondiali de sisteme de transmisie, printre care General Motors, Honda si Aisin (Japonia), isi vor mari semnificativ capacitatea de productie pana in 2014.
Si Dacia va incepe productia de automobile cu transmisie automata in urmatoarele luni, cel mai probabil la debutul anului viitor, noul tip de cutie de viteze urmand sa fie disponibil, ca optiune, pentru vehiculele de pasageri. Deoarece cererea pe segmentul vehiculelor comerciale este aproape inexistenta Dacia nu va implementa, cel putin deocamdata, noul tip de cutie de viteze pe gama de vehicule comerciale (Logan VAN si Logan Pick-Up).
De remarcat faptul ca exista si transmisii care imbina caracteristicile transmisiilor mecanice cu cele ale transmisiilor automate, cum este cazul transmisiei cu ambreiaj dublu prezenta pe Lancer Evo X. Aceasta transmisie este conceputa astfel incat ofera performantele unei cutii manuale cu functionabilitatea unei transmisii automate. Transmisia Sports Shift cu dublu ambreiaj schimba mai repede decat o transmisie manuala si nu pierde putere in momentul schimbarii. Folosirea acestei transmisii duce la reducerea consumului de carburanti si, automat, la emisii mai mici de noxe.