Конструкция автомобилей и тракторов

Цикловая подача каждой секции регулируется поворотом корпуса секции, изменение подачи сразу всеми секциями производится изменением положения рейки.

2. Изучить устройство и работу насоса 4УТНМ. Уяснить, что насос устанавливается на двигатель Д-245, имеет четыре секции, расположенные в ряд. Нагнетательные клапаны грибкового типа, толкатели-роликовые с регулировочным винтом.

Цикловую подачу регулируют изменением положения поворотной втулки плунжера относительно рейки, а угол опережения подачи - винтом толкателя.

3. Изучить устройство и работу насоса распределительного типа EP|VE фирмы Boch. Уяснить, что насосы применяют на двух-шестицилиндровых дизелях легковых автомобилей. Диаметр плунжеров 8-12 мм, ход плунжера 1,5-4 мм.

Насос одноплунжерный с приводом от кулачковой шайбы. В штуцерах установлены нагнетательные клапаны, а подача топлива изменяется дозатором.

4. Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание

1. Изобразить схему работы топливной секции ТНВД рядного насоса и описать ее работу.

2. Изобразить схему работы топливной секции ТНВД насоса распределительного типа и описать ее работу.

Контрольные вопросы

1. Назначение и типы ТНВД. 2. Что такое цикловая подача топлива? 3. Способ регулирования цикловой подачи топлива. 4. Принцип действия ограничителей и регуляторов оборотов двигателя. Работа всережимного регулятора. 5. Муфты опережения впрыска. Регулирование углов опережения впрыска. 6. Принцип работы ТНВД распределительного типа. 7. Форсунки дизельных ДВС. Принцип работы простейшей форсунки. 8. Носос-форсунки дизельных ДФС. Их отличительные особенности.

Лабораторная работа № 10. Регуляторы частоты вращения коленчатого вала дизеля

Цель работы: изучить назначение, устройство и работу двухрежимных и всережимных регуляторов частоты вращения коленчатого вала на различных скоростных режимах работы двигателя.

Общие сведения.

Регуляторы частоты вращения вала двигателя служат для автоматического поддержания заданной частоты вращения коленчатого вала путем изменения количества подаваемого насосом топлива. Регулятор не только облегчает управление автомобилем, но и повышает эффективность работы дизелей, так как действует автоматически в заданном режиме и освобождает водителя от манипуляций по поддержанию заданной скорости движения. Регулятор также предохраняет двигатель от повышения частоты вращения при резком уменьшении нагрузки.

По воздействию на орган управления различают регуляторы прямого и непрямого действия, по числу поддерживаемых режимов - одно, двух - и всережимные. Поскольку режимы работы дизелей предопределяют изменение цикловой подачи топлива, то регуляторы частоты вращения встраивают в корпус насоса высокого давления, с которым они образуют единый агрегат топливоподачи.

Материальное обеспечение

1. Двухрежимный регулятор.

2. Всережимный регулятор насоса серии 33.

3. Отдельные узлы и детали регуляторов.

4. Плакаты, схемы, кинофильм, литература.

Последовательность изучения

1. Ознакомиться с принципом действия центробежных регуляторов. Уяснить, что принцип действия регулятора основан на взаимодействии центробежных сил грузов и усилий ряда пружин с необходимым предварительным их натяжением.

2. Изучить устройство и принцип действия двухрежимного регулятора частоты вращения прямого действия. Уяснить, что регулятор крепится к задней крышке ТНВД и приводится в действие от его вала. При использовании такого регулятора водитель через систему тяг и рычагов действует на рейку ТНВД, а регулятор поддерживает только предельные минимальные и максимальные частоты вращения вала. Грузы в нем совершают не угловые, а радиальные перемещения. Для гашения крутильных колебаний на кулачковом валу ТНВД установлен демпфер, изготовленный из пружинной стали.

3. Выяснить назначение упора-ограничителя и корректора двухрежимного регулятора. Уяснить, что упор-ограничитель подачи топлива не допускает перемещений рейки ТНВД в сторону увеличения подачи топлива сверх принятого для нагрузочных режимов. Для увеличения дозы топлива при пуске холодного дизеля используется корректор пусковой подачи, который размещается во втулке рейки ТНВД.

4. Изучить устройство и работу всережимного регулятора частоты вращения коленчатого вала. Уяснить, что при использовании всережимного регулятора водитель управляет с помощью педали только регулятором, изменяя величину сжатия основной ее пружины, а подача топлива устанавливается при этом регулятором в зависимости от нагрузки на двигатель. При этом регулятор обеспечивает заданную частоту вращения коленчатого вала на любом скоростном режиме работы двигателя. Регулятор автоматически обеспечивает режим пуска двигателя и устойчивую работу на холостом ходу.

5. Изучить назначение, устройство и работу муфты опережения подачи топлива. Уяснить, что каждый двигатель на любом скоростном и нагрузочном режиме имеет оптимальный угол опережения подачи топлива. Поэтому в процессе работы его необходимо менять, что и позволяет осуществлять муфта опережения подачи топлива за счет изменения положения кулачкового вала относительно коленчатого. Муфта центробежного типа, установлена на переднем конце ТНВД.

6. Изучить установку угла опережения подачи топлива для насоса двигателя КамАЗ-740. Уяснить, что установка осуществляется по меткам на корпусе насоса и муфты, с учетом установки поршня первого цилиндра в положение, соответствующее углу начала подачи топлива в этот цилиндр.

7. Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание.

1. Начертить схему двухрежимного регулятора с обозначением основных деталей. Описать его работу.

2. Начертить схему всережимного регулятора топливного насоса с обозначением основных деталей. Описать его работу.

3. Описать работу муфты опережения подачи топлива.

Контрольные вопросы.

1. Обосновать необходимость применения регуляторов у дизелей? 2. Устройство и работа двухрежимного регулятора. 3. Отличительные особенности двухрежимных регуляторов от всережимных. 4. Устройство и работа всережимного регулятора ТНВД серии 33. 5. Объясните работу регулятора при пуске двигателя. 6. Объяснить работу регулятора при кратковременных перегрузках. 7. Объяснить работу регулятора при работе двигателя с номинальной нагрузкой. 8. Техническое обслуживание регулятора. 9. Назначение муфты опережения подачи топлива. 10. Устройство и работа муфты опережения подачи топлива. 11. Описать последовательность операций при установке угла опережения подачи топлива.

Лабораторная работа № 11. Система питания с впрыскиванием бензина

Цель работы: изучить назначение, компоновку, устройство и работу системы питания с впрыскиванием бензина.

Общие сведения

Системы питания с впрыскиванием бензина позволяют учитывать не только постоянные, но и переходные режимные факторы, а также, тепловое состояние двигателя и условия окружающей среды. Это позволяет улучшить топливную экономичность двигателя за счет точного распределения доз топлива по цилиндрам (отклонение менее 5-7% по сравнению с 11-25%, которые дают карбюратора) и меньшего сопротивления впускного тракта (отсутствие карбюратора), а также уменьшить токсичность отработавших газов за счет стехиометрического соотношения (1 : 14,8) топлива и воздуха.

Системы питания с впрыскиванием бензина классифицируют по следующим признакам:

- по месту подвода топлива (с центральным, распределенным и непосредственным впрыском);

- способу подачи топлива (с непрерывным и прерывистым впрыскиванием);

- способу регулирования количества топлива (пневматические, механические, электронные);

- способу определения расхода воздуха (по разрежению во впускном коллекторе, углу поворота дроссельной или специальной заслонки, показаниям термоанемометрического датчика)

Материальное обеспечение

1. Макеты, разрезы и отдельные узлы системы питания с впрыскиванием бензина.

2. Автомобили системы ВАЗ, ГАЗ.

3. Плакаты, схемы, литература.

Последовательность изучения

1. Изучить схему системы питания с вспрыскиванием бензина. Уяснить, что бензин из бака под давлением подается через гидроаккумулятор и топливный фильтр к дозатору-распределителю; а от него к рампе, в которой установлены форсунки, вспрыскивающие бензин во впускной коллектор. В системах с непрерывным впрыскиванием (система Джетроник типа КЕ) устанавливают электронный блок управления, который управляет работой насоса, форсунок и дозатором-распределителем. В системах типа Мотроник системой питания и зажигания управляет процессор.

2. Изучить назначение и устройство датчиков расхода воздуха. Уяснить, что расходомеры могут быть механические с напорным диском типа «Парус» (располагается во впускном коллекторе), термоанемометрические (работа основана на измерении изменения сопротивления нагретой проволоки при охлаждении ее проходящим воздухом), пневматические (работа основана на измерении перепада давления до и после дроссельной заслонки).

3. Изучить назначение, устройство и работу датчика измерения кислорода. Уяснить, что ? - датчик предназначен для точного определения коэффициента избытка воздуха в отработавших газах и реагирует на разность парциальных давлений кислорода в рабочей смеси и отработавших газах.

4. Изучить устройство и работу исполнительных механизмов. Уяснить, что к таким механизмам относятся форсунки, (механические и электромагнитные) и пусковое устройство (обводной воздушный канал с клапаном и пусковые форсунки). Пусковые форсунки устроены аналогично основным, но меньше по размеру.

5. Изучить назначение и устройство приборов системы питания. Уяснить, что накопитель топлива - это гидравлический аккумулятор, который поддерживает давление в системе после выключения насоса; через фильтр тонкой очистки все топливо бака за 1 час работы проходит многократно и хорошо очищается.

6. Изучить назначение и устройство регуляторов системы питания. Уяснить, что дозатор - распределитель дозирует и распределяет топливо по форсункам, а регулятор давления поддерживает заданное давление в системе.

7. Ознакомиться с техническим обслуживанием системы питания с впрыскиванием бензина.

8. Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание

1. Изобразить структурную схему системы питания Джетроник (типа К и КЕ).

2. Начертить схему системы питания L-Джетроник с впрыскиванием бензина, обозначить основные части и описать его работу.

3. Схематически изобразить ? -датчик и электромагнитную форсунку и описать принцип их работы.

Контрольные вопросы

1. Какими преимуществами обладает система питания с впрыскиванием бензина? 2. Чем различаются системы питания с моно- и распределенным впрыском? 3. Чем различаются системы L-Джетроник с фазированной и нефазированной подачей топлива? 4. На чем основан способ дозирования подачи топлива электромагнитными форсунками? 5. Для чего нужен и как работает ? - датчик? 6. Как устроен и работает расходомер с напорным диском (типа «парус», трубка Вентури)? 7. Перечислите датчики, необходимые для работы системы питания с процессором. 8. Как устроен и работает регулятор давления? 9. Как устроен и работает накопитель топлива? 10. Как устроено и работает пусковое устройство? 11. Как устроен и работает термоанемометрический датчик расхода воздуха?

Лабораторная работа № 12. Система питания газобаллонных автомобилей

Цель работы: изучить назначение, устройство и работу системы питания, работающих на сжиженных углеводородных газах и компримированных природных газах (СУГ и КПГ).

Общие сведения.

Газовые двигатели, т.е. двигатели, работающие на газообразных топливах, широко используют для городских транспортных средств. Запас сжатых (сжимаемых) и сжиженных (сжижаемых) газов хранят в специальных баллонах, поэтому и автомобили называют газобаллонными.

Топливо при любом агрегатном состоянии вытекает из баллонов под избыточным давлением. Поэтому в топливную систему вводят редукторы, которые позволяют снижать давление газа до рабочего, равного примерно атмосферному.

При работе на сжатом природном газе (КПГ) исходное давление в баллонах составляет 15 МПа и более, поэтому систему питания оснащают баллонами высокого давления.

При работе на сжиженном нефтяном газе (СУГ) давление в баллонах не превышает 1,6-2,0 МПа, поэтому систему питания оснащают баллонами низкого давления.

В системах предусматривают фильтр для улавливания твердых частичек (окалины и др.) и теплообменник, который для сжиженного газа служит испарителем по выходе из баллона, а для сжатого - подогревателем. Подогреватель необходим, так как резкое сжижение давления (расширение) при наличии влаги в газе всегда может вызвать её замерзание и нарушить нормальную работу системы вследствие закупоривания магистральных трубок.

Материальное обеспечение.

1. Макеты, разрезы и отдельные узлы систем питания газовых двигателей

2. Автомобили ГАЗ-53-07, ЗИЛ-138А.

3. Плакаты, схемы, литература.

Последовательность изучения.

1. Изучить принципиальную схему газобаллонной установки для работы на сжатом газе с внешним смесеобразованием. Уяснить компоновочную схему: баллон - подогреватель - редуктор высокого давления - редуктор низкого давления - смеситель- карбюратор.

2. Изучить принципиальную схему газобаллонной установки для работы на сжиженном газе с внешним смесеобразованием. Уяснить, что компоновочная схема в этом случае следующая: баллон - испаритель - редуктор низкого давления - смеситель-карбюратор.

3. Изучить устройство баллонов. Уяснить, что КПГ содержат в восьми (или десяти) стальных толстостенных баллонах, горловины которых направлены в правую сторону по ходу движения автомобиля. Баллоны последовательно соединены газопроводами и разделены на две группы. СУГ заправляют в один баллон, который изготовляют сварным из углеродистой стали (толщина листа 5,2-6 мм.). Баллоны оснащают арматурой, включающей измерительное устройство, наполнительный и расходный вентили.

4. Изучить устройство и работу газового редуктора высокого давления (ГРВД). Уяснить, что ГРВД предназначен для снижения давления сжатого газа и автоматического поддержания на выходе из него постоянного давления порядка 0,6-1,2 МПа независимо от уровня давления в баллоне. ГРВД размещен в специальном корпусе и включает в свой состав седло, датчик манометра высокого давления, датчик-сигнализатор падения давления, керамический фильтр, предохранительный клапан, редуцирующий узел.

5. Изучить устройство и работу газового редуктора низкого давления (ГРНД). Уяснить, что ГРНД снижает давление до рабочего значения, необходимого для подачи в смеситель (0,085-0,008МПа). Устройство ГРНД для сжатого и сжиженного газа аналогичны.

6. Изучить отличительные особенности устройства карбюраторов-смесителей. Уяснить, что в карбюраторах-смесителях дополнительно установлена форсунка для ввода газа. Газовую форсунку (форсунки) размещают в проставке или вводят в диффузор карбюратора сверху.

7. Изучить устройство и работу подогревателей и дозатора.

8. Ознакомиться с техническим обслуживанием и возможными неисправностями газовой аппаратуры.

9. Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание.

1. Изобразить принципиальную схему газобаллонной установки автомобиля, работающей на сжиженном газе, обозначить основные элементы и описать работу.

2. Изобразить принципиальную схему газобаллонной установки автомобиля, работающей на сжатом газе, обозначить основные элементы и описать работу.

3. Привести схему двухступенчатого газового редуктора, обозначить основные элементы и описать работу:

а) при неработающем двигателе и закрытом магистральном вентиле;

б) при пуске и во время работы двигателя на холостом ходу;

в) при частичных нагрузках;

г) при полной мощности двигателя.

Контрольные вопросы.

1. Какие преимущества и недостатки двигателей, работающих на газе? 2. Маркировка КПГ и СУГ? 3. Устройство баллонов для сжатого и сжиженного газа и перечень устанавливаемой на них арматуры? 4. Устройство испарителя и подогревателя газа? 5. Устройство и работа газового редуктора низкого давления? 6. Как устроен и работает карбюратор смеситель? 7. Каким образом осуществляется пуск двигателя на газе? 8. Как перевести работу двигателя с бензина на газ и обратно?

Лабораторная работа № 13. Сцепления автомобилей

Цель работы: изучить назначение, устройство и принцип действия одно и двухдисковых сцеплений автомобилей.

Общие сведения.

Сцепление служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения в момент трогания автомобиля с места, а также после переключения передач в процессе движения. Сцепление предохраняет детали двигателя и агрегатов трансмиссии от перегрузок, возникающих при резком торможении автомобиля с не отключенным двигателем. В общем случае в составе сцепления можно выделить нажимной механизм, механизм выключения сцепления и механизм привода.

Детали муфты сцепления, воспринимающие крутящий момент от маховика, относят к ведущим частям сцепления, а детали, передающие этот момент на ведущий вал коробки перемены передач, - к ведомым частям.

По числу ведомых дисков сцепления делятся на одно- и двухдисковые, которые передают различный по величине крутящий момент. Привод сцепления может быть механического, гидравлического, пневматического или электромагнитного типа.

Последовательность изучения.

Изучить общее устройство, принцип действия и место установки сцепления на автомобиле. Уяснить, что в сухих сцеплениях вращающий момент от двигателя передается трансмиссии за счет сухого трения, возникающего между ведущими и ведомыми дисками. В постоянно замкнутых сцеплениях ведущие и ведомые диски находятся в замкнутом состоянии (в случае, если к органу управления не приложено усилие водителя) за счет предварительного сжатия пружин.

Изучить устройство и работу однодисковой муфты сцепления. Уяснить, что однодисковые сцепления применяют на легковых и грузовых автомобилях, когда передаваемый крутящий момент не выше 0,7-0,8 кН·м. Рабочие поверхности маховика и нажимного диска, изготовленных из чугуна, шлифуют. Ведомый диск включает в себя ступицу, опорные диски, стальной диск с прикрепленными лепестковыми пружинами, демпферные пружины, резиновые подушки, фрикционные накладки.

Изучить устройство и работу двухдисковой муфты сцепления. Уяснить, что двухдисковые сцепления используют при передаче большего крутящего момента и ограниченных габаритных размерах картера сцепления. В муфте сцепления устанавливают два ведомых диска и дополнительный промежуточный ведущий диск.

Изучить устройство и работу механизмов привода сцепления (механического, гидравлического, пневматического). Уяснить, что привод выключения сцепления передает усилие от нажатия педали на рычажную систему, обеспечивающую отвод нажимного диска от ведомого, и тем самым освобождая ведомый диск от связи с маховиком. Для снижения усилия на педали сцепления в приводах используют сервоустройства различного типа.

Изучить основные неисправности сцепления (пробуксовка, неполное выключение) и способы их устранения.

Дать ответы на контрольные вопросы.

Материальное обеспечение

1. Сцепления и их основные детали.

2. Разрезы трансмиссии автомобилей.

3. Плакаты, схемы, слайды, литература.

Задание

1. Изобразить схему однодискового сцепления с механическим и гидравлическим приводом. Обозначить основные узлы и детали (ГАЗ-53, ЗИЛ-130, ВАЗ).

2. Изобразить схему двухдисковой муфты сцепления с дистанционным гидравлическим приводом и пневмо- гидроусилителем (КамАЗ).

3. Схематично изобразить ведомый диск с гасителем крутильных колебаний, демпферным устройством и указать основные детали.

4. Схематично изобразить нажимной диск с указанием основных деталей.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные признаки, по которым классифицируются сцепления. 2. Назовите основные детали и узлы муфты сцепления, их назначение и устройство. 3. Объясните назначение и работу основных элементов муфты сцепления во включенном и выключенном положениях. 4. Назначение свободного хода педали сцепления и от каких причин он зависит? 5. Назовите основные неисправности муфты сцепления, их причины и способы устранения. 6. Какие преимущества гидравлического привода выключения сцепления перед механическим. 7. Какими преимуществами обладают сцепления с диафрагменной пружиной? 8. Назовите устройства, облегчающие управление сцеплением. 9. Объясните принцип действия пневмоусилителя сцеплений автомобиля ЗИЛ-43360. 10. В чем преимущество фрикционных сцеплений перед гидравлическими и электрическим?

Лабораторная работа № 14. Коробки передач и раздаточные коробки

Цель работы: изучить назначение, конструкцию и работу механических коробок передач автомобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-23360, КамАЗ, ГАЗ-66.

Общие сведения

Коробка передач предназначена для изменения по величине и направлению передаваемого крутящего момента и длительного разъединения двигателя и трансмиссии во время его запуска и прогрева или при движении автомобиля по инерции.

По принципу действия коробки передач разделяют на бесступенчатые (гидромеханические, фрикционные) и ступенчатые (механические).

Автомобильные механические коробки передач изготовляют по двух - и трехвальной схеме с параллельным расположением валов. В зависимости от числа передач (ступеней) переднего хода они могут быть: трех -, четырех, пяти - и многоступенчатые. Многоступенчатые коробки передач имеют приставной редуктор - делитель (уменьшитель хода), необходимый для разбивки передач (ступеней) передаточных чисел.

Материальное обеспечение

1. Коробки передач и детали механизмов управления.

2. Макеты коробок передач.

3. Комплект плакатов, схемы, слайды, литература.

Последовательность изучения

1. Ознакомиться с назначением, классификацией и кинематическими схемами коробок передач. Выяснить, вследствие чего при включении различных передач обеспечивается изменение крутящего момента на вторичном валу коробки передач.

2. Изучить конструкцию и работу двухвальной коробки
передач. Уяснить, что такие коробки применяют, в основном, на переднеприводных автомобилях. В двухвальных коробках передач отсутствует прямая передача, поэтому КПД на IV передаче ниже, чем у трехвальных коробок с прямой передачей. На других же передачах, наоборот, КПД выше, чем у трехвальных.

3. Изучить конструкцию и работу трехвальной коробки передач. Уяснить, что в таких коробках первичный и вторичный валы установлены соосно. Передний конец вторичного вала установлен на подшипнике в торце первичного вала. На промежуточном валу установлены зубчатые колеса постоянного зацепления.

4. Изучить конструкцию и работу синхронизатора коробки передач. Уяснить, что синхронизаторы выравнивают угловые скорости соединяемых зубчатых колес перед включением соответствующей передачи. Выравнивание скоростей происходит за счет сил трения, возникающих на конусных поверхностях включаемых зубчатых колес. Синхронизаторы бывают одностороннего и двухстороннего действия, простые и с блокировкой.

5. Изучить назначение и конструкцию механизма управления коробкой передач. Уяснить, что в механизме включения предусмотрены замки, фиксаторы и блокировочные устройства.

6. Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание

1. Изобразить кинематическую схему четырехступенчатой коробки передач (на примере автомобиля ГАЗ-53-12) и обозначить основные узлы и детали. Указать стрелками путь потока мощности.

2. Изобразить кинематическую схему пятиступенчатой коробки передач (на примере автомобиля ЗИЛ-43360) и обозначить основные узлы и детали. Указать стрелками путь потока мощности.

3. Изобразить кинематическую схему автоматической (гидромеханической) коробки передач и обозначить основные узлы и детали.

4. Изобразить кинематическую схему раздаточной коробки и указать основные узлы и детали.

Контрольные вопросы.

1. Перечислить основные признаки, по которым классифицируются коробки передач? 2. Пояснить причину изменения потока мощности при включении различных передач. 3. Каким образом фиксируются подвижные элементы во включенном и нейтральном положениях? 4. Почему в коробке передач не могут быть включены одновременно две передачи? 5. Объясните назначение и работу синхронизатора коробки передач автомобиля ГАЗ-53-12 (ЗИЛ-43360). 6. Пояснить назначение и устройство гидротрансформатора в автоматической (гидромеханической) передаче. 7. С какой целью в коробках передач применяют синхронизаторы? 10. Объясните работу коробки передач автомобиля ВАЗ-21213. 11. Объясните принцип действия синхронизатора. 12. Особенности конструкции коробок передач с делителем. 13. Принцип смазывания трущихся пар в коробках передач.

Лабораторная работа № 15. Раздаточные коробки. Карданные передачи

Цель работы: изучить назначение, конструкцию и работу раздаточных коробки автомобилей КАМАЗ, ГАЗ-66, ВАЗ-2121 и карданных передач автомобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-43360, КАМАЗ.

Общие сведения.

На автомобилях, имеющих более одного ведущего моста, устанавливается раздаточная коробка, служащая для распределения крутящего момента между несколькими ведущими мостами, а также изменения передаточных чисел трансмиссии и удваивания общего числа передач. Такой автомобиль можно использовать для различных дорожных условий. В зависимости от типа автомобиля величина крутящего момента передаваемого на ведущие мосты может быть одинакова и, в этом случае применяются симметричные раздаточные коробки. Если величины моментов передаваемых на ведущие мосты различны, то это достигается применением асимметричных раздаточных коробок. На автомобилях с постоянно подключенными ведущими мостами используются дифференциальные симметричные и ассиметричные раздаточные коробки. Если же передний мост автомобиля подключается только для преодоления труднопроходимого участка, то в этом случае используется блокируемая раздаточная коробка, которая в условиях движения по твердому полотну дороги должна быть отключена.

Карданная передача служит для передачи крутящего момента от ведомого вала коробки передач или раздаточной коробки к ведущему валу главной передачи. Ее применяют вследствие того, что оси валов трансмиссии не лежат на одной прямой и их взаимное положение изменяется в пространстве.

В трансмиссии автомобилей применяют жесткие карданные неравных и шарниры равных угловых скоростей.

Карданные шарниры неравных угловых скоростей применяют для передачи крутящего момента от ведомого вала коробки передач (раздаточной коробки) к ведущему валу главной передачи.

Шарниры равных угловых скоростей бывают шариковые и кулачковые. Их применяют в приводах передних (управляемых) колес автомобиля или задних колес при использовании независимой подвески.

Материальное обеспечение

1. Макеты раздаточных коробок.

2. Карданные передачи в сборе.

3. Шарниры равных и неравных угловых скоростей.

4. Плакаты, схемы, литература.

Последовательность изучения

1. Изучить конструкцию и работу раздаточной коробки (на примере автомобиля ВАЗ-2121 «Нива»). Уяснить, что раздаточная коробка двухступенчатая с двумя рычагами управления. В коробку встроен межосевой дифференциал с муфтой механизма его блокировки.

2. Изучить конструкцию карданных шарниров неравных угловых скоростей. Уяснить, что в таких шарнирах при равномерном вращении ведущей вилки ведомая вилка вращается неравномерно: за один оборот она дважды обгоняет ведущую вилку и дважды отстает от неё.

3. Изучить конструкцию шарниров равных угловых скоростей. Уяснить, что крутящий момент от вилки к вилке передается через шарики или кулачковый механизм, при этом частота вращения вилок одинакова вследствие симметричного механизма.

4. Изучить устройство и принцип действия карданных передач заднеприводных автомобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-43360. Уяснить, что карданная передача составная (состоит из двух карданных валов) с использованием промежуточной опоры. В опоре, прикрепленной к раме, помещен вал, установленный в шариковых подшипниках. Промежуточная опора уменьшает длину карданного вала, повышает жесткость карданной передачи и её надежность.

5. Изучить конструкцию и принцип работы карданных передач трехосных автомобилей. Уяснить отличительные особенности.

6. Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание

Изобразить шарнир неравных угловых скоростей с указанием составляющих его деталей.

Изобразить шарнир равных угловых скоростей с указанием составляющих его деталей.

Изобразить схему карданной передачи автомобиля ГАЗ-3507 с указанием узлов и деталей.

Изобразить схему карданной передачи трехосного автомобиля типа ЗиЛ, КАМАЗ с указанием узлов и деталей.

Изобразить промежуточную опору карданного вала и указать её основные детали.

Контрольные вопросы.

1. Пояснить назначение, устройство и принцип работы раздаточной коробки. 2. Обосновать необходимость применения симметричных и несимметричных раздаточных коробок. 3. Пояснить принципиальное отличие между блокируемыми и дифференциальными раздаточными коробками. 4. Разновидности управления раздаточными коробками 5. Назначение карданной передачи и необходимость ее применения. 6. Общее устройство карданной передачи. 7. В чем заключается различие шарниров неравных и равных угловых скоростей? 8. Пояснить устройство и принцип работы шарниров неравных угловых скоростей? 9. Устройство и принцип работы шарниров равных угловых скоростей? 10. Каким образом достигается равномерность вращения ведущего и ведомого валов при соединении шарниром неравных угловых скоростей? 11. Где применяются шарниры равных угловых скоростей? 12. В чем заключается назначение и как устроена подвесная опора? 13. Объясните назначение шлицевого соединения карданной передачи. 14. Какие подшипники используются в карданном шарнире неравных угловых скоростей? 15. Для чего и на каких автомобилях устанавливают раздаточные коробки?

Лабораторная работа № 16. Ведущие мосты автомобилей

Цель работы: изучить назначение, типы, устройство и работу механизмов задних мостов автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и КамАЗ и передних ведущих мостов автомобилей ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и КамАЗ.

Общие сведения.

Ведущий мост представляет собой жесткую пустотелую балку с картером в средней части, внутри которого смонтированы главная передача и дифференциал, а в полостях самой балки - приводные валы. Указанные механизмы необходимы для передачи крутящего момента на колеса, с обеспечением его увеличения и распределения на колеса в соответствии с условиями контакта каждого из колес с дорогой.

Главная передача служит для увеличения крутящего момента на ведущих колесах. С этой целью главную передачу выполняют в виде зубчатой пары с определенным передаточным числом из конических или цилиндрических зубчатых колёс. В зависимости от числа зубчатых пар главные передачи разделяют на одинарные, состоящие из одной пары конических или цилиндрических зубчатых колёс, и двойные, состоящие из конической пары и пары цилиндрических зубчатых колёс. Одинарные главные передачи с коническими зубчатыми колесами делятся на простые и гипоидные (с пересекающимися и перекрещивающимися осями).

Дифференциал предназначен для передачи крутящего момента от главной передачи к приводным валам и обеспечения вращения колес установленных на одной оси с различной угловой скоростью при повороте автомобиля или при его движении по неровной дороге. Различают дифференциалы дисковые, зубчатые и кулачковые. Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повышенного трения.

Приводные валы предназначены для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. На внутреннем конце приводные валы имеют шлицы для зацепления с шестернями приводных валов расположенных в коробке дифференциала, а наружный конец опирается на подшипниковый узел и посредством фланца связан со ступицей колеса. В зависимости от расположения подшипникового узла относительно кожуха, в котором находятся приводной вал, их разделяют на полуразгруженные и полностью разгруженные.

Материальное обеспечение

Разрезы трансмиссий автомобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-4333.

Узлы и агрегаты ведущих мостов.

Плакаты, схемы, слайды, литература.

Последовательность изучения

Ознакомиться с назначением ведущих мостов автомобиля. Уяснить, что ведущим называют мост предназначенный для преобразования крутящего момента в поступательное перемещение ходовой части.

Изучить конструкцию и работу главных передач. Уяснить, что главная передача предназначена для увеличения крутящего момента. Различают одинарные (с цилиндрическими, коническими или гипоидными зубчатыми колесами), двойные, двойные разнесенные и двухскоростные главные передачи

Изучить конструкцию и работу дифференциалов. Уяснить, что дифференциал - механизм трансмиссии, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между выходными валами и позволяющий им вращаться с различными угловыми скоростями. В зависимости от места установки дифференциалы могут быть межколесные, межосевые и межбортовые; по конструкции - шестеренчатые, кулачковые.

Изучить механизмы блокировки дифференциала. Уяснить, что механизмы блокировки по способу включения делятся на принудительные, автоматические и самоблокирующиеся. Самоблокирующиеся дифференциалы (червячные и дисковые) в своем составе имеют встроенные фрикционные дисковые муфты или муфты вязкого трения, в которых используется силиконовая жидкость.

Изучить классификацию и конструкцию приводных валов. Уяснить, что приводные валы служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колёсам и подразделяются на полуразгруженные и разгруженные. Приводные валы обычно изготавливают с утолщением по концам, чтобы внутренний диаметр шлицев был равен основному диаметру вала; материал - стали 30ХГС, 40 ХМА, 40 Х.

Изучить конструкцию балок ведущего моста. Уяснить, что наибольшее распространение получили балки трех типов: цельные, штампово- сварными из листового материала и литые оборудованная картером главной передачи (типа «банджо») и разъемные с поперечным разъёмом. Изучить конструкцию и принцип действия ведущего переднего моста автомобиля ГАЗ-66 и КамАЗ.

Ознакомиться с возможными неисправностями и техническим обслуживанием ведущих мостов.

Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание

Привести схемы дифференциалов автомобилей ГАЗ-53-12 и ЗИЛ-4333 с указанием составляющих узлов и деталей.

Привести схемы главных передач с пересекающимися и смещенными осями (гипоидные).

Привести схемы работы главной передачи и дифференциала при движении по прямой и при повороте автомобиля.

Привести схему кулачкового дифференциала повышенного трения автомобиля ГАЗ-66 с указанием составляющих его деталей.

Привести схему привода переднего ведущего и управляемого колеса. Описать устройство и принцип работы.

Контрольные вопросы.

1. Назначение главной передачи, дифференциала и конечных (колесных редукторов) передач? 2. Каким образом при использовании дифференциала ведущие колеса могут вращаться с одинаковым и различным числом оборотов? 3. В чем различие между одинарной главной передачей с пересекающимися и смещенными осями? 4. В чем различие между одинарной и двойной главными передачами? 5. Как распределяется крутящий момент между ведущими колесами при заблокированном и разблокированном дифференциале? 6. В чем различие между полуразгруженными и полностью разгруженными полуосями? 7. Каким образом осуществляется передача крутящего момента на колеса комбинированного моста?

Лабораторная работа № 17. Ходовая часть автомобилей

Цель работы: изучить назначение, конструкцию и работу ходовой части автомобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-43360, КамАЗ.

Общие сведения.

Ходовая часть является основанием шасси, воспринимает вес автомобиля и преобразует крутящий момент в поступательное перемещение движителя. Ходовую часть составляют три основных элемента: рама (остов), движитель и подвеска. Остов - основание машины, служащее связывающим звеном для объединения всех его агрегатов, механизмов и систем в одно целое посредством конструктивных или функциональных связей. У автомобиля остов может представлять рама или кузов. По конструкции рамы могут быть лонжеронными и хребтовыми, а кузова - каркасные и несущие.

Функцию движителей могут выполнять шнеки, гусеницы или колёса. Колёса автомобиля состоят из шины, обода и диска, деталей крепления, ступицы и подшипников.

Пневматическая шина - это упругая оболочка, устанавливаемая на обод колеса и образующая с ним полость, непосредственно заполняемая воздухом, под давлением или в этой полости располагается камера. Различают шины радиальные и диагональные, летние, зимние и всесезонные.

Подвеска автомобиля служит для восприятия и гашения ударных нагрузок, воспринимаемых колесами от неровностей дороги, при их передаче на подрессоренные массы автомобиля, гашения колебаний рамы или кузова и снижения динамических нагрузок на несущую систему.

Она включает в себя три основных элемента: жесткость (рессора, пружина, торсион, пневмокамера) демпфер (амортизатор) и направляющее устройство (рычаги, реактивные тяги и сами рессоры). По типу направляющего устройства подвески делятся на зависимые и независимые.

Материальное обеспечение

Ходовая часть автомобилей ГАЗ-53-12, ЗИЛ-4333.

Узлы и детали ходовой части.

Плакаты, схемы, слайды, литература.

Последовательность изучения

Изучить конструкцию рамы грузового автомобиля. Уяснить, что на большинстве грузовых автомобилей применяют лонжеронные рамы, состоящие из двух продольных балок (лонжеронов), соединенных поперечными балками (поперечинами, траверсами). Поперечины соединяют с лонжеронами с помощью заклепок, болтов или сварки.

Хребтовые рамы образуют картерными деталями агрегатов автомобиля. Их применяют ограниченно ввиду сложности компоновки агрегатов и низкой технологичности.

Изучить конструкцию кузовов легковых автомобилей. Уяснить, что кузов состоит их двух частей: верхней или собственно кузов, и нижней - основания, включающую в себя панель пола и образующего вместе с порогами, усилителями и рамой (при её наличии) базу для крепления двигателя, трансмиссии и ходовой части.

Каркасный кузов представляет собой пространственную стержневую систему, выполненную из замкнутых тонкостенных профилей, к которым прикреплены наружные и внутренние панели

Изучить конструкцию автомобильных колёс. Уяснить, что по устройству различают камерные и бескамерные шины. Камерная шина объединяет покрышку, камеру с вентилем и ободную ленту. Покрышка состоит из каркаса, протектора, подушечного слоя (брекера), боковин и бортов. В бескамерных шинах пространство, заполняемое воздухом, образуется в результате герметичного соединения обода колеса с покрышкой, вентиль при этом размещается на ободе.

Изучить отличительные особенности безопасной шины ТМТ и шины DIP. Уяснить, что шина ТМТ по строению близка к обычной бескамерной шине, но имеет широкую беговую дорожку и усиленную набортную часть. Шина DIP по конструкции существенно отличается от известных шин и при накачивании приобретает характерную треугольную форму.

Ознакомиться с обозначением шин. Уяснить, что на боковине шины указывают основные размеры (в миллиметрах или дюймах), товарный знак или наименование завода-изготовителя, модель шины, серийный номер, конструкцию каркаса, знак направления вращения (в случае направленного рисунка протектора), индекс скорости.

Изучить конструкцию и работу подвески автомобиля. Уяснить, что составные части подвесок - упругие элементы, направляющие устройства и амортизаторы. Упругие элементы подразделяются на рессорные (литовые, витые пружинные и торсионные), пневматические, гидропневматические и резиновые.

Схема направляющего устройства определяет зависимую и независимую подвески.

Амортизаторы поглощают энергию колебаний рессор, кузова и колес и подразделяются на гидравлические, газонаполненные и комбинированные.

Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание.

1. Описать устройство шины колеса. Провести маркировку с расшифровкой обозначений.

Изобразить схематично переднюю зависимую рессорную подвеску автомобиля и указать основные узлы.

Изобразить схематично заднюю подвеску автомобиля КамАЗ и указать основные узлы.

Выполнить схемы расположения тяг при независимой и зависимой подвесках автомобиля. Обозначить основные узлы и детали.

Схематично изобразить гидравлический амортизатор и описать его работу.

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение ходовой части автомобиля и что к ней относится. 2. Какие типы рам Вы знаете? 3. Назовите конструктивные особенности кузовов легковых автомобилей. 4. Какие типы колёс автомобилей Вы знаете? 5.В чем отличие дисков колес с глубоким и плоским ободом? 6. Каким образом устроены бездисковые колеса и в чем их преимущества? 7. Из каких элементов состоит покрышка автомобиля? 8. В чем различие между камерными и бескамерными шинами автомобиля? 9. В чем различие между диагональными и радиальными шинами? 10. Какие функции выполняет рама, кузов, подвеска, колеса? 11. Каково назначение амортизатора и принцип его работы. 12. Чем отличается назначение амортизатора от назначения упругого звена подвески? 13. В чем заключается дополнительное назначение подвески помимо превращения работы удара в работу деформации упругого звена?

Лабораторная работа № 18. Рулевое управление автомобилей

Цель работы: изучить назначение, конструкцию и работу рулевого управления автомобилей.

Общие сведения

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля. Оно состоит из рулевого механизма и рулевого привода. На автомобилях большой грузоподъемности в рулевом управлении применяют усилитель, облегчающий управление. Рулевой механизм преобразует вращение рулевого колеса в поступательное перемещение рулевых тяг, вызывающих поворот управляемых колес на задаваемый угол. Для предотвращения бокового скольжения колес они должны катиться по дугам разной длины, описанными из центра поворота. При этом передние управляемые колеса должны поворачиваться на разные углы: внутренние - на больший, наружные - на меньший. Это обеспечивается за счет тяг и рычагов, соединенных в форме трапеции.

Материальное обеспечение

Узлы механизмов управления автомобилем.

Разрезы деталей механизмов управления автомобилем.

Макеты механизмов управления.

Плакаты, схемы, слайды, литература.

Последовательность изучения

Ознакомиться с понятиями центр и радиус поворота. Уяснить, что основные условия поворота - качение направляющих колес без бокового скольжения. Для выполнения этого условия необходимо, чтобы геометрические оси всех колёс пересекались в мгновенном центре вращения точке, называемой центром поворота.

2. Изучить назначение углов установки передних управляемых колёс. Уяснить, что правильная установка управляемых колёс обеспечивает курсовую устойчивость движения автомобиля, лёгкость поворота, качение колёс с меньшей затратой мощности и минимальным износом шин. Стабилизация колёс достигается с помощью поперечного и продольного наклона шкворней. Развал колёс предотвращает перемещение и раскачивание колеса вдоль своей оси и улучшает устойчивость движения. Схождение колёс обеспечивает параллельное качение колёс при наличии у них развала, зазоров в шкворнях, рулевых тягах и подшипниках колёс.

3. Изучить назначение, конструкцию и принцип действия рулевой трапеции. Уяснить, что рулевая трапеция состоит из балки переднего моста, рулевых рычагов, закрепленных на шкворнях, с поперечиной регулируемой тяги, шарнирно соединенной с рычагами. Рулевая трапеция .позволяет внутреннему и внешнему управляемым колёсам поворачиваться на различные углы, обеспечивая их вращение без скольжения во время поворота автомобиля.

4. Изучить устройство и работу рулевого механизма (на примере автомобиля ГАЗ 53-12). Уяснить, что рулевой механизм типа червяк-ролик преобразует вращательное движение рулевого колеса во ограниченный поворот рулевой сошки. Зацепление червяка с роликом регулируют смещением вала рулевой сошки в осевом направлении с помощью регулировочного винта.

5. Изучить устройство и работу реечных рулевых механизмов. Уяснить, что такие механизмы чаще всего применяют на легковых автомобилях в силу их преимуществ: простота и компактность конструкции, наименьшая стоимость по сравнению с другими рулевыми механизмами и высоким КПД (0,9-0,95).

6. Изучить устройство и работу гидроусилителя руля. Уяснить, что усилители предназначены для снижения усилия на рулевом колесе и повышения безопасности движения автомобиля. Гидравлический усилитель состоит из блока питания (гидронасос с баком и аккумулятором), распределителя, исполнительного механизма (гидроцилиндр) и соединительных трубопроводов.

7. Изучить устройство рулевых приводов при зависимой и независимой подвесках.

8. Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание.

1. Изобразить схематично положение управляемых колес при повороте автомобиля. Указать центр и радиус поворота, углы поворота внутреннего и наружного колес.

Начертить схему установки передних колёс, обозначить углы развала колёс, бокового и продольного наклона шкворня. Показать схематично схождение колёс. Дать объяснение схемам.

Изобразить схематично рулевой механизм автомобиля ГАЗ-53-12.

Изобразить схематично реечный рулевой механизм автомобиля.

Изобразить схематично работу насоса гидроусилителя рулевого механизма совместно с перепускным клапаном. Указать основные узлы и детали.

Контрольные вопросы.

1. Объясните назначение рулевого управления. 2. Из каких основных узлов состоит управление и их назначение? 3. Назначение и виды рулевой трапеции, составляющие ее узлы и детали. 4. Назовите типы рулевых механизмов. 5. Назовите назначение и разновидности рулевых приводов. 6.Назовите назначение и принцип действия гидравлического усилителя рулевого привода. 7. Назовите назначение и принцип действия перепускного и предохранительного клапанов. 8. Почему в основе рулевого управления лежит трапеция, а не прямоугольник? 9. Для чего необходимо регулировать схождение колес? Как производится регулировка? 10. Почему червяк в рулевом редукторе выполняется глобоидальным, а ролик - двух- или трехрядным? 11. Назовите основные неисправности рулевого управления и их характерные признаки. 12. Каким образом проверить и отрегулировать свободный ход рулевого колеса?

Лабораторная работа № 19. Тормозные системы автомобилей

Цель работы: изучить назначение, конструкцию и работу тормозных систем с гидравлическим и пневматическим приводом.

Общие сведения.

Тормозная система предназначена для снижения скорости автомобиля, его остановки в обычном режиме или режиме экстренного торможения и удержания его на месте во время остановки и стоянки. По назначению тормозные системы подразделяются па рабочую, аварийную, стояночную и вспомогательную. По конструкции тормозных механизмов их подразделяют на барабанные и дисковые. В зависимости от привода тормозные системы подразделяются на электрические, гидравлические, пневматические и пневмогидравлические. Для облегчения снижения усилителя на тормозную педаль в тормозных системах с гидравлическим приводом используют усилители (гидровакуумные, вакуумные, пневматические). В гидровакуумных усилителях используется разрежение во впускном трубопроводе двигателя для создания дополнительного давления жидкости в гидравлическом приводе тормозных систем. Пневматические и гидравлические приводы могут быть одно-, двух- и многоконтурными.

Материальное обеспечение

Автомобили ГАЗ-53-12, ЗИЛ-4333.

Узлы и механизмы тормозных систем.

Разрезы и макеты тормозных систем.

Плакаты, схемы, слайды, литература.

Последовательность изучения

Ознакомиться с общим устройством и классификацией тормозных систем. Уяснить, что используют следующие способы торможения: тормозной системой с отсоединенным от трансмиссии двигателем; двигателем; тормозной системой и двигателем одновременно.

Изучить устройство колодочных и дисковых тормозных механизмов. Уяснить, что колодочный тормозной механизм состоит из тормозного барабана, колодок, опорного диска (суппорта), опоры колодок, разжимного устройства и регулятора зазоров. Такие механизмы классифицируются по типу и числу разжимных устройств, а так же по числу степеней свободы колодок. Дисковые тормозные механизмы, используемые, в основном, в легковых автомобилях имеют следующие преимущества: выше быстродействие, меньше масса и габаритные размеры; равномерное изнашивание фрикционных накладок, лучше условия теплоотвода.

Изучить устройство и работу гидравлического привода. Уяснить, что различают гидравлические приводы прямого и непрямого действия. В первом случае водитель воздействует непосредственно на тормозные механизмы, во втором - помимо водителя в действии принимает участие усилитель. Гидравлический тормозной привод включает в себя главный тормозной цилиндр, усилитель, колесные тормозные цилиндры, трубопроводы, предохранительную аппаратуру.

Изучить устройство и работу пневматического привода тормозного механизма. Уяснить, что пневмопривод состоит из следующих механизмов: питающих (компрессор и ресиверы), управляющих (тормозные краны, клапаны управления тормозами прицепа и полуприцепа), исполнительных (тормозные камеры), регулирующих (регулятор давления и регулятор тормозных сил), улучшающих надёжность и эксплуатационные свойства (влагоотделитель, защитные клапаны, сигнальные элементы).

Изучить назначение, устройство и работу регуляторов тормозных сил и антиблокировочных систем. Уяснить, что основное назначение регуляторов тормозных сил- ограничение этих сил на задних колёсах для предотвращения юза и возможного заноса. Для устранения блокирования колёс при торможении применяют антиблокировочные системы (АБС), которая состоит из датчика угловой скорости колёс, электронного блока и модулятора давления.

Изучить назначение, устройство и работу стояночного тормоза. Уяснить, что стояночная тормозная система должна обеспечивать затормаживание автомобиля на уклоне до 25° и в зависимости от установки тормоза может быть колёсная и трансмиссионная.

Ознакомиться с возможными неисправностями и техническим обслуживанием тормозной системы.

Дать ответы на контрольные вопросы.

Задание

Изобразить функциональную схему тормозной системы автомобиля ГАЗ-53-12 (ГАЗ-24). Указать основные узлы и детали.

Схематично изобразить пневматическую тормозную систему автомобиля ЗИЛ-4333.

Изобразить барабанные и дисковые тормозные механизмы. Указать основные узлы и детали.

Схематично изобразить колесный (рабочий) тормозной цилиндр гидравлического привода тормозной системы. Указать основные узлы и детали.

Изобразить схему рабочуй тормозной камеры с регулировочным рычагом. Обозначить основные узлы и детали.

Контрольные вопросы

1. Назначение и требования к тормозным системам? 2. Дать классификацию тормозных систем? 3. Устройство и работа главного тормозного цилиндра? 4. Устройство и работа колесного тормозного цилиндра? 5. Объяснить устройство и работу гидравлической тормозной системы с гидроусилителем тормозов. 6. Объяснить устройство и принцип работы компрессора пневматического привода тормозной системы. 7.Как устроен и работает гидровакуумный усилитель тормозов? 8. Назначение и принцип работы регулятора давления и предохранительного клапана? 9. Как устроен и работает тормозной кран в двойном контуре привода тормозов? 10. Как устроена и работает антиблокировочная система? 11. Назначение и работа тормоза - замедлителя? 12. Как классифицируются и работают стояночные тормозные системы? 13. Проверка и регулировка свободного хода педали тормоза?