Устройство автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Рабочий процесс сцепления при трогании автомобиля с места

При трогание автомобиля с места, а также при переключении передач мощность двигателя N_е расходуется на ускорение автомобиля и преодоление внешних сопротивлений движению N_полн , а также на трение в сцеплении (буксование сцепления) N_б:

N_е= N_полн+ N_б

Соответственно работа двигателя может быть разделена на полезную работу и работу буксования:

Lе = Lпол+ L_б

Рассмотрим процесс работы сцепления при трогании автомобиля с места.

Угловая скорость W_е, коленчатого вала двигателя (рис.1, а) при включении сцепления задается водителем и в процессе включения или оставаться постоянной. Опытные водители стремятся поддерживать угловую скорость постоянной.

Угловая скорость W_а, ведомого вала сцепления растет от нуля в момент трогания t₁ автомобиля, когда крутящий момент М_к, двигателя становится равным моменту Мвнешних сопротивлений, до в момент времени t₂, что соответствует полному включению сцепления.

Работа двигателя в период трогания автомобиля,

с места может быть разделена на два этапа: L_e=L_I+L_II

I этап -- работа двигателя L_I за период 0.. t₁ от начала включения сцепления до начала трогания автомобиля;



II этап -- работа двигателя L_II за период t₁…..t₂ от начала трогания автомобиля до прекращения буксования сцепления.

Весь период от начала включения до момента t₂ сцепление буксует, поэтому часть работы двигателя на каждом этапе расходуется на буксование:

Lб = Lб_I + Lб_II.

Работа буксования сцепления Lб отражена на графике зависимости момента М_С, передаваемого сцеплением, от угла буксования . Отмеченная площадь графика эквивалентна работе буксования сцепления: Lб_I -- до начала трогания автомобиля; L'бII. -- в процессе разгона; L”бII-- на преодоление внешних сопротивлений.

2. Кинематика карданных передач

1) Карданная передача с двумя карданными шарнирами и валами, расположенными в одной плоскости



Размещено на http://www.allbest.ru/

Для такой карданной передачи принято ведущие вилки шарниров располагать под углом р/2 одну относительно другой.

Для первого шарнира, у которого ведущая вилка лежит в плоскости чертежа, являющейся началом отсчёта угла поворота валов, справедливо соотношение углов поворота ведущего и ведомого валов tgв=tgб/cosг₁

Для второго шарнира, у которого ведущая вилка повернута на угол р/2 относительно плоскости чертежа

tg(р/2+ц)=tg(р/2+в)/cosг₂

Приравняв первые части равенств, получим

cosг₁/tgб=cosг₂/tgц => tgц/tgб=cosг₂/ cosг₁

Следовательно, равенство углов поворота (синхронность вращения ведомого и ведущего валов) карданной передачи с двумя шарнирами, ведущие вилки которых повернуты относительно друг друга на угол р/2 возможно в случае, если г₁₌ г₂.

2) Карданная передача с тремя карданными шарнирами и валами, расположенными в одной плоскости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Синхронность вращения, ведущего и ведомого валов для заданного положения ведущих вилок карданных шарниров будет соблюдаться только при определенных соотношениях углов м\д валами.

В этом случае:

tgв=tgб/cosг₁ tgц=tgв/cosг₂

В результате:

tgи/tgб=cosг₂/(cosг₁?cosг₃)

Синхронность вращения ведущего и ведомого валов будет сохранена, если

cosг₂=cosг₁?cosг₃

При неправильной установке карданных шарниров возникают вибрации карданного вала, что в несколько раз снижает долговечность карданной передачи.

3. Динамика карданных передач

Если пренебречь потерями в карданном шарнире, то можно считать, что мощности на ведущем и ведомом валах равны:

N₁=N₂ => M₁?w₁=M₂?w₂

В результате соотн.м/д моментами на ведомом и ведущем валу шарнира:

M₂=M₁?w₁/w₂=M₁?(1-sin²г?cos²б)/cosг (*)



т.е. наблюдается пульсация крут.мом. от M_2min=M₁?cosг (при б=kр, где k=0,1,2,…)до M_2max=M₁/cosг (при б=р/2+kр)

Из уравнения (*) следует, что карданный шарнир передает переменный по величине момент на ведомый вал, т.е. карданный шарнир можно рассматривать в качестве редуктора с переменным передаточным числом. При этом наблюдается некоторое увеличение крутящего момента, т.е. получает дополнительный пульсирующий момент М_доп=М_2max-M₁=M₁/cosг -M₁=M₁(1-cosг) /cosг

С одной стороны это создает циклический знакопеременный нагрузочный режим, что уменьшает долговечность карданной передачи, а с другой стороны является источником как динамических, так и кинематических (момент вызывает закрутку карданного вала) гармонических возмущений трансмиссии

Угол закрутки

ц=в-б= М_доп/С_кв

С_кв - жесткость карданного вала

Необходимо отметить, что использование нескольких карданных шарниров разгружает карданный вал от действия реактивного момента в главной передаче.

Действие реактивного момента проявляется в повороте балки ведущего моста вокруг своей оси при трогании а/м с места.

Разгрузить кард. вал от действия реактивного момента можно путем установки в карданной передаче как минимум двух шарниров или путем применения карданной передачи закрытого типа.

4. Бесступенчатые передачи. Классификация. Решаемые задачи

Классификация бесступенчатых передач:

1) фрикционные

- с гибкой связью (клиноременная передача)

- с непосредственным контактом (лобовой вариатор с телами качения)

2) гидрообъёмные трансмиссии (представляет собой сочетание гидронасоса приводимого от двигателя и одного или нескольких гидромоторов)

3) гидротрансформаторы

Задачи:

1) обеспечение max тяговой силы

2) обеспечение min расхода топлива при задан. дорожных условиях

Тяговая мощность и сила связаны м/д собой след. зав.:

N_T=P_T?V_a/1000

Max значение тяговой силы Р_Тmax для заданной ск.дв.м.б. получена при работе двигателя на режиме мах мощности:

P_Tmax=1000?N_max?з_тр/ V_a

Т.о. max возможная тяговая сила при const мощности двигателя и соотв. ей const частоте вращ.кол.в. двигателя должна находиться в гиперболической зависимости от скорости движения. Такую зависимость может обеспечивать только бесступенчатая передача, в которой при const крут. мом. и частоте вращения ведущего вала, крутящий момент и частота вращения ведомого вала непрерывно изменяются в зависимости от скоростей движения.

Бесступенчатые КПП: механические, гидравлические, электрические, комбинированные.

Наибольшее распространение - комбинированные гидромеханические КП, состоящие из гидродинамической бесступенчатой передачи (гидротрансформатора) и последовательно присоединённой к ней механической ступенчатой КПП.

5. Оценочные параметры тормозных свойств

Тормозные свойства это совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режиме. Предельные значения внешних сил при действии которых заторможенный автомобиль надёжно удерживается неподвижно или имеет необходимую минимальную установившеюся скорость движения при движении авто под уклон.

Различают основную, запасную, стояночную и вспомогательную тормозную систему.

Для основной и запасной системы в зависимости от испытаний существуют следующие оценочные параметры:

- при стендовых испытаниях:

1. Общая удельная тормозная сила (г=?Рт/Ма*g).

2. Коэффициент тормозной неравномерности (К=Ртл-Ртп/Ртл+Ртп).

3. Время срабатывания тормозного привода (ф_ср)

- при дорожных испытаниях:

1. Установившееся замедление при торможении с регламентированной начальной скоростью в эксплуатации 40 км/ч.

2. Минимальный тормозной путь при торможении с регламентируемой скорости 40 км/ч.

3. Время срабатывания тормозного привода (только для автопоезда).

Типы дорожных испытаний:

Тип 0 - торможение с холодным тормозным механизмом t менее 100єС (норматив - 0,8)

Тип 1 - торможение с горячим тормозным механизмом t более 100єС (норматив - 0,8)

Тип 2 - торможение после движения на затяжных спусках t ~ 400єС (норматив - 0,7)

Для стояночной тормозной системы - максимальная сила на уклоне.

Для вспомогательной тормозной системы - оценочный параметр один: максимальная тормозная сила на уклоне (норматив установившееся скорость 30 ±2 км/ч на уклоне в 7% протяжённостью 6 км).

6. Критические скорости и углы косогора по опрокидыванию и скольжению

Устойчивость - поперечная и продольная.

Оценочные параметры - критический угол и критическая скорость.

Под потерей автомобилем устойчивости подразумевают опрокидывание или скольжение.

Критическая скорость:

- по опрокидыванию

- по скольжению

Критический угол:

- по опрокидыванию

В- колея колёс

- по скольжению

7. Оценочные параметры топливной экономичности

Топливная экономичность - совокупность свойств, определяющих расход топлива при выполнении автомобилем транспортной работы.

ТЭ в значительной степени определяется такими показателями двигателя, как:

1. Часовой расход топлива G_т, кг/ч - масса топлива, расходуемая за один час.

2. Удельный расход топлива g, г/кВт*ч - масса топлива, расходуемая за один час на единицу мощности двигателя.

Оценочные показатели ТЭ:

- контрольный расход топлива (определяется при движении прямой горизонтальной дороге на высшей передаче при заданной скорости)

- расход топлива в магистральном ездовом цикле на дороге (измеряют для всех категорий АТС (кроме гор. автобусов) пробегом по измерительному участку с соблюдением режимов движения, заданных определённой картой и схемой цикла)

- расход топлива в городском ездовом цикле (оценивают для всех АТС (кроме магистральных автопоездов, междугор. и турист. автобусов) также как и в пред случае с отличием только в схеме цикла)

- расход топлива в городском цикле на стенде (определяют (только для авто m<3,5 т) на стенде с тормозными барабанами по ездовому циклу в соответствии со схемой)

- топливная характеристика установившегося движения (это график зависимости расхода топлива от скорости установившегося движения на высшей передаче по горизонтальной дороге (для всех категорий АТС))

- топливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой дороге (график зависимости расхода топлива и скорости V_ср от V_доп (МАХ допустимая скорость) при движении по дороге с заданным продольным профилем (характеризует движение магистральных автопоездов, междугор. и турист. автобусов)).

8. Оценочные параметры профильной проходимости

Большинство показателей представляют собой геометрические параметры автомобиля.

1. Дорожный просвет - расстояние от наиболее низко расположенных точек авто до опорной поверхности.

2. Передний и задний свес - расстояние от передней (задней) крайней точки авто до передней (задней) оси колеса.

3. Угол переднего и заднего свеса - угол между опорной поверхностью и плоскости, касательной к окружности колес и проходящей через крайнюю точку контура авто.

4. Продольный радиус проходимости - радиус цилиндра, касательного к окружности колёс и проходящей через самую низкую точку контура авто.

5. Наибольший угол преодолеваемого подъёма - угол подъёма (имеющего протяженность более двух длин авто и ровную поверхность), преодолеваемый авто без использования сил инерции (25%- для одиночного и 18%- для автопоезда).

6. Наибольший угол преодолеваемого авто косогора - не нормируется стандартом.

7. Углы гибкости в вертикальной и горизонтальной плоскостях - для прицепного автопоезда углами гибкости являются углы возможного отклонения оси дышла от оси тягово-сцепного устройства тягача.

8. Поперечный радиус проходимости - радиус цилиндра, касательного к колёсам одного моста и проходящий через самую нижнюю точку.

9. Угол перекоса мостов - сумма углов поворота осей переднего и заднего мостов относительно продольной оси авто.

10. Коэффициент совпадения следов передних и задних колёс - ширина следа переднего/заднего.

9. Особенности процесса торможения автопоезда

В соответствии с действующими ГОСТами, допускаемая несинхронность торможения тягача и прицепа, по времени срабатывания тормозов, не должна превышать 0,1--0,2 сек., а время от момента нажатия на педаль тормоза, до момента, когда давление воздуха в самом удаленном тормозе достигнет 0,9 от максимального, не должно превышать 0,6 сек.

Если тягач тормозится с опережением по отношению к прицепу, то в сцепке возникает продольное сжимающее усилие. Даже небольшое по величине сжимающее усилие может привести к складыванию автопоезда. Наличие же в сцепке растягивающих усилий повышает устойчивость прямолинейного движения автопоезда при торможении, поэтому торможение прицепа (полуприцепа) должно происходить с некоторым опережением по отношению к тягачу, а удельная тормозная сила прицепа должна быть выше, чем у тягача.

10. Уравнение движения колеса. Режимы движения колеса

R_x=M/r_д-R_zf_c-J_kj/(r_kr_д),

Где M/r_д=Р_то - полная тяговая сила, R_z - реакция опоры по оси Z, fc - составляющая коэффициента сопротивления качению, Jk - момент инерции колеса относительно оси его вращения, j - ускорение, r_k=V_k/w_k - кинематический радиус, r_д - динамический радиус (расстояние от центра колеса до дороги).

1. Ведущий режим качения R_х>0 (отрезок 1)

2. Свободный режим качения R_х=0 (отрезок 2)

3. Нейтральный режим качения М>0, R_х<0 (отрезок 3)

4. Ведомый режим качения М=0 (точка 4)

5. Тормозной режим - при котором к колесу подводится тормозной момент М=М_тор (отрезок 5)

11. Назначение КШМ и ГРМ, принципы работы и их типы

КШМ служит для восприятия давления газов возникших в цилиндре и преобразовывания возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала. Детали КШМ делятся на подвижные и неподвижные. Подвижные: поршень, палец, шатун, коленвал, маховик. Неподвижные: цилиндр, головка, картер. Поршень воспринимает значительное усилие от расширившихся газов. Шатун соединяет поршень с кривошипами коленвала. Коленвал воспринимает усилие от шатунов и передаёт создаваемый на нём крутящий момент на трансмиссию авто. От коленвала он передаётся на следующие механизмы: ГРМ, масляный насос, топливный насос, генератор и т.д.

ГРМ - предназначен для выпуска отработавших газов и своевременного впуска в цилиндры горючей смеси (карбюратор) или воздуха (дизель) в соответствии с протеканием рабочего процесса. Клапанные механизмы в зависимости от места установки клапанов относительно цилиндров разделяют на механизмы с нижним и верхним расположением распредвалов. ГРМ состоит: распредвал, толкатели клапанов, коромысла, штанги, клапанов. ГРМ с верхним расположением распредвалов с ременным приводом. От зубчатого шкива коленвала ремнем вращение передаётся на зубчатый шкив распредвала. При вращении распредвала кулачок набегает на рычаг, который поворачиваясь на сферической опоре регулировочного болта, другим концом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие, сообщающее камеру сгорания цилиндра с выпускным или впускным трубопроводом (клапанами). При дальнейшем повороте вала кулачок сходит выпуклой частью с рычага, который при помощи шпилечной пружины возвращается в исходное положение, а клапан под действием пружины закрывается. При этом между рычагом и затылком кулачка образуется тепловой зазор, который обеспечивает плотное закрытие клапана при удлинении его стержня вследствие нагрева во время работы двигателя.

12. Назначение систем охлаждения и смазки двигателя, устройство, принцип работы и их разновидности

Система охлаждения

Назначение Система охлаждения служит для поддержания оптимального теплового режима двигателя путем регулируемого отвода теплоты от наиболее нагревающихся деталей. Поэтому двигатель следует охлаждать до оптимальной температуры, обеспечивающей получение максимальной мощности и высокой экономичности, а также длительного срока службы (моторесурса).

Устройство и принцип работы

Радиатор является теплообменником, в котором теплота от воды передается потоку воздуха. В верхнем бачке радиатора имеется горловина, через которую система заполняется охлаждающей жидкостью. Горловина герметично закрыта пробкой, снабженной двумя клапанами. Паровой клапан, прижимаемый к торцу горловины 5 сильной пружиной 4, открывается для выпуска пара из системы при избыточном давлении, равном 45 -- 55 к Па. Воздушный клапан 2, имеющий слабую пружину 1, открывается при падении давления до 10 кПа вследствие остывания жидкости:

В нижнем бачке радиатора установлен кран 2 для слива жидкости из системы. Верхний и нижний бачки сообщаются рядами плоских трубок с припаянными к ним пластинами, образующими необходимую охлаждающую поверхность. Оба бачка, трубки и пластины такого радиатора, называемого трубчато-пластинчатым, для лучшей отдачи теплоты выполнены из латуни. Иногда остов 10 радиатора делают трубчато-ленточным. У такого радиатора для увеличения площади теплоотдачи между трубками проложены гофрированные ленты на всю ширину остова. Охлаждающая жидкость поступает в радиатор через трубу 9, а отводится из него через трубу 1. Радиатор закреплен на раме автомобиля впереди двигателя на резиновых подушках.

Жидкостной насос центробежного типа обеспечивает циркуляцию жидкости в системе охлаждения. Корпус жидкостного насоса двигателя ЗИЛ-130 состоит из двух частей -- чугунного корпуса, подшипников и алюминиевого корпуса 5 крыльчатки. Вал 10 насоса вращается в двух шариковых подшипниках 8 и 9, снабженных сальниками для удержания смазочного материала. На одном конце вала закреплена пластмассовая крыльчатка с металлической ступицей. В крыльчатке установлен самоподжимной сальник 7, вращающаяся текстолитовая. шайба которого прижимается пружиной к торцу корпуса подшипников. Самоподжимной сальник препятствует утечке жидкости из насоса. На другом конце вала размещена ступица 1 привода жидкостного насоса и вентилятора 2. К ступице болтами прикреплен трехручьевой шкив 3. при нормальном натяжении приводных ремней.

Термостат представляет собой автоматический клапан, способствующий ускорению прогрева двигателя и регулирующий в определенных пределах количество жидкости, проходящей через радиатор.

Термостат 10 установлен в патрубке 8 на выходе жидкости из рубашки охлаждения. Термостаты выполняются с жидкостными и твердыми наполнителями. Термостат с твердым наполнителем имеет толстостенный баллон 1, заполненный 'смесью 2 церезина (нефтяного воска) с медным порошком. Над баллоном размещена направляющая втулка 4 с отверстием для штока 5. Втулка отделена от баллона резиновой мембраной 3. Шток связан коромыслом 9 с заслонкой 7 (клапаном).

Когда двигатель не прогрет, заслонка закрыта и охлаждающая жидкость не поступает в радиатор. При нагревании церезина он плавится, объем его увеличивается, вследствие чего мембрана 3, буфер 11 и шток 5 перемещаются вверх, пружина б растягивается и заслонка 7 открывается. Жидкость начинает циркулировать через радиатор (большой круг циркуляции). Заслонка термостата начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости (70 + 2) 'С, полностью заслонка открывается при температуре (83 + 2) 'С, В интервале указанных температур площадь проходного отверстия термостата увеличивается с повышением температуры, вследствие чего автоматически возрастает количество жидкости, поступающей в радиатор.

В термостатах с жидкостным наполнителем чувствительный элемент -- гофрированный цилиндр из тонкой латуни -- заполнен легко испаряющейся жидкостью (смесью дистиллированной воды и этилового спирта). Когда система охлаждения не прогрета, давление в цилиндре понижено и он находится в сжатом состоянии, закрывая клапан термостата. При нагреве жидкости в цилиндре термостата до определенной температуры ее давление повышается настолько, что цилиндр расширяется и клапан термостата открывается.

Термостаты с твердым наполнителем обладают большей механической прочностью по сравнению с термостатами с жидкостным наполнителем, что позволяет применять их в закрытых системах охлаждения с большим избыточным давлением (двигатели ЗИЛ-130).

Вентилятор служит для повышения скорости и количества воздуха, проходящего через радиатор. Вентилятор устанавливают обычно непосредственно за радиатором.

Лопасти вентилятора крепят заклепками к ступице 1. Подача вентилятора зависит от диаметра, числа и угла наклона лопастей; а также частоты вращения его вала. На отечественных автомобильных двигателях вентиляторы имеют четыре, шесть или восемь лопастей. Лопасти изготовляют из листовой стали или пластмасс. Угол наклона лопастей к плоскости вращения составляет 35 -- 40 . Для повышения эффективности работы вентилятора его иногда размещают в направляющем кожухе ,закрепленном на радиаторе. С этой же целью концы лопастей отгибают в сторону радиатора. На некоторых двигателях вращение от вала на лопасти вентилятора передается электромагнитной муфтой. Когда двигатель не прогрет, муфта автоматически отключает лопасти от вала, ускоряя прогрев двигателя.

Жалюзи 5 поворачивают. с помощью рукоятки, вследствие чего изменяется расход воздуха через радиатори этим поддерживается тепловой режим двигателя, на некоторых двигателях управления жалюзей осуществляется автоматически

Разновидности систем охлаждения

Принудительный отвод теплоты в двигателях может осуществляться с помощью жидкости (жидкостная система охлаждения) или воздуха (воздушная система охлаждения): При воздушном охлаждении двигателя цилиндры и их головки для увеличения поверхности охлаждения снабжены большим количеством ребер. Охлаждающий воздух подается мощным вентилятором, приводимым в работу от коленчатого вала двигателя. К цилиндрам воздух поступает по направляющему кожуху, обеспечивающему равномерное их охлаждение. Нагретый воздух выходит наружу через специальный раструб, в котором установлена заслонка. При повороте заслонки, осуществляемом водителем или автоматически, изменяется интенсивность охлаждения, чем обеспечивается оптимальный температурный режим двигателя.

Основными преимуществами воздушного охлаждения перед жидкостным является его простота в эксплуатации и невозможность выхода из строя системы в холодное время.

На автомобильных двигателях наибольшее распространение получили жидкостные системы охлаждения, так как они посравнению с системами воздушного охлаждения более эффективны .в работе, создают меньший шум и обеспечивают. лучший пуск двигателя в условиях низких температур.

Жидкостная система

-открытая

открытые, т. е. непосредственно сообщающиеся с атмосферой, и реже нуждаются в дополнительной заправке охлаждающей жидкостью.

-закрытая

В закрытых системах охлаждения поддерживается избыточное давление (до 100 кПа), вследствие чего температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 120'С.Закрытые системы охлаждения более компактны.

В качестве охлаждающих жидкостей применяют воду или специальную низко замерзающую жидкость -- антифриз. Особенность антифризов ТОСОЛ состоит в том, что их температура кипения значительно превышает 100'С, а имеющиеся в них ингибиторы уменьшают коррозию всех металлических деталей

Система смазки двигателя

Назначение и схемы. Смазочная система служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя. Масло, поступающее к трущимся поверхностям, уменьшает потери на трение и замедляет изнашивание деталей, охлаждает поверхности и очищает их от продуктов изнашивания.

Принцип работы

Масло заливается в двигатель через горловину и его количество в поддоне контролируется по уровнемеру конец которого погружен в масляную ванну.

- При работе двигателя масло засасывается из поддона насосом через маслоприемник и подается в фильтр Из фильтра масло поступает в главную масляную магистраль, выполненную в виде продольного канала в картере двигателя. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном. В случае засорения фильтра масло поступает :в главную масляную магистраль через перепускной клапан , минуя фильтр. , Кроме того, часть масла постоянно поступает для очистки в. другой фильтр . Фильтр , через который проходит все масло, поступающее в главную масляную магистраль, называется последовательно включенным или полнопоточным. Фильтр 1 включен параллельно.

Из главной масляной магистрали масло под давлением через отверстия в картере и блоке поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала и в полую ось коромысел. От коренных подшипников через отверстия в шейках и щеках масло подается к шатунным подшипникам коленчатого вала. В некоторых двигателях внутри шатуна выполняется канал для смазывания пальца.

Вытекающее через зазоры в подшипниках коленчатого и распределительного валов масло разбрызгивается движущимися деталями кривошипно-шатунного механизма и в виде капелек и масляного тумана оседает на стенки цилиндров, кулачки распределительного вала, толкатели, поршневые пальцы и др. У некоторых двигателей в нижней головке шатуна делается отверстие, через которое при его совпадении с каналом в шатунной шейке масло выбрасывается в наиболее нагруженную часть стенки цилиндра..

Давление масла контролируют электрическим манометром , датчик которого установлен в главной масляной магистрали,. а указатель -- на щитке приборов. На некоторых двигателях для контроля температуры масла имеется электрический термометр , датчик которого смонтирован в поддоне картера.

Для охлаждения масла система иногда снабжена радиатором. Масляный радиатор обдувается потоком воздуха, и движущееся через него масло охлаждается. Радиатор включают краном . Масло поступает в радиатор через предохранительный клапан . Охлажденное масло сливается в поддон картера.

Устройство

Масляный насос служит для подачи масла под давлением к трущимся поверхностям механизмов двигателя. Наибольшее распространение получили шестеренные насосы благодаря простоте их устройства и надежности в работе. В корпусе насоса помещены ведущее и ведомое зубчатые колеса. Между торцами зубьев с обоих. зубчатых колес и стенками корпуса предусматривают минимальный зазор..

Масло поступает через входное отверстие , заполняет впадины между зубьями и переносится вдоль стенок корпуса в полость нагнетания. При вхождении зубьев во впадины масло выдавливается из них и нагнетается через выходное отверстие в магистраль. Для разгрузки зубьев от распорного усилия в корпусе делается разгрузочная канавка , по которой масло выходит в полость нагнетания.

Для ограничения давления служит редукционный клапан, который размещен в канале, соединяющем полости нагнетания и всасывания насоса. клапана прижимается пружиной к седлу, разделяя указанные полости При повышении давления сверх допустимого шарик отходит от седла и часть масла перепускается в полость всасывания, а давление в магистрали уменьшается. Давление, ограничиваемое редукционным клапаном, за висит от силы сжатия пружины .

Масляные фильтры служат для очистки масла от твердых частиц продуктов изнашивания трущихся деталей, нагара и т. п. Загрязненное масло вызывает усиленное изнашивание деталей и засоряет магистрали.

Масленые фильтры в зависимости от принципа действия разделяются на щелевые и центробежные. В щелевых, фильтрах размеры задерживающихся частиц определяются величиной отверстий (щелей), через которые проходит масло. В центробежных фильтрах твердые частицы удаляются из масла

под действием центробежных сил.

Разновидности

В современных двигателях применяют комбинированные. смазочные системы, в которых масло к трущимся поверхностям одних деталей подается:

-под давлением от насоса,

-разбрызгиванием

-самотеком,

-масленым туманом

13. Классификация способов впрыскивания топлива. Преимущества и недостатки

Схема впрыска служит для дозирования и распыления топлива под избыточным давлением в системах питания бензиновых ДВС.

Классификация:

По типу дозирующего элемента

- схема впрыска с плунжерным насосом

- с золотниковым механизмом

- с электромагнитными форсунками

По месту подачи топлива

- одной форсункой во впускной коллектор (центральный впрыск)

- во впускной коллектор перед впускным клапаном (точечный впрыск)

- во впускной коллектор на группу цилиндров (групповой впрыск)

- в цилиндры двигателя (непосредственный впрыск)

По способу регулирования состава смеси

- по величине расхода воздуха

- по величине давления во впускном коллекторе

Преимущества:

- Отсутствие добавочного сопротивления потоку воздуха на впуске в виде карбюратора с диафрагмами. Способствует улучшению наполнения цилиндров и получению более высокой литровой мощности.

- Улучшение продувки камер сгорания за счёт использования возможности большего перекрытия клапанов (когда открыты одновременно оба клапана) и продувки камер сгорания чистым воздухом, а не смесью, что улучшает качество приготовления рабочей смеси.

- Более точное, при распределённом впрыске, распределение топлива по цилиндрам.

- Высокая степень оптимизации состава топливо-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя с учётом его состояния, за счёт чего возрастает топливная экономичность и снижается токсичность.

Недостатки:

- Высокая сложность из-за большого числа прецизионных деталей и электронных элементов

- Высокая стоимость

- Более квалифицированное обслуживание при эксплуатации.

14. Перечислите датчики электронных систем управления двигателем. Принцип работы

В системе подачи воздуха установлены датчики массового расхода воздуха и положения дроссельной заслонки, информация с которых учитывается при управлении подачей топлива. Электронный блок управления (ЭБУ), в зависимости от подачи воздуха, обеспечивает оптимизацию подачи топлива для различных режимов работы двигателя. В режиме ХХ подача воздуха осуществляется через канал ХХ в обход дроссельной заслонки и регулируется ЭБУ при помощи регулятора, имеющего клапан с приводом от шагового электродвигателя.

На двигателе устанавливаются датчики:

Датчик температуры ОЖ (уст на выпускном патрубке системы охлаждения) - обеспечивает ЭБУ инф. для корректировки подачи топлива в зависимости от прогрева двигателя (чем менее прогрет двигатель, тем богаче смесь).

Датчик скорости (уст на КПП) - обеспечивает отключение ЭБУ от управления регулятором ХХ при достижении авто определённой скорости.

Датчик положения и скорости вращения кол вала двигателя, с размещённым на конце кол вала задающим диском, - используется ЭБУ для корректировки времени подачи топлива через форсунки, в зависимости от момента зажигания, а также для оптимизации работы системы зажигания, с учётом скоростного режима и процесса детонации (инф. о детонации поступает к ЭБУ от датчика детонации).

Датчик концентрации кислорода (устанавливается в приёмной трубе системы выпуска ОГ в варианте системы впрыска с обратной связью) - обеспечивает ЭБУ инф. о составе рабочей смеси по концентрации кислорода в ОГ (чем меньше содержание кислорода, тем богаче смесь) для коррекции подачи топлива в условиях обеспечения большей полноты его сгорания и оптимизации условий работы католитической системы дожигания топлива (нейтрализатор) и соответственно снижения токсичности выхлопа.

15. Система питания дизеля, требования, предъявляемые к ней, требования к смесеобразованию в камере сгорания

Сис. пит. дизеля служит для подачи в цилиндры двигателя воздуха и топлива и отвода ОГ. Топливо подаётся под большим давлением, в определённые моменты (характеризуемые углом опережения зажигания) и в определённом количестве в зависимости от нагрузки двигателя.

Сист. пит. состоит из систем подачи воздуха, топлива и выпуска ОГ.

В сист. пит. входят: топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, топливопроводы, форсунки, ТНВД с всережимным регулятором воздухоочистителя.

Из бака через фильтр грубой очистки по топливопроводу топливо поступает к топливоподкачному насосу, от которого от которого подается к фильтру тонкой очистки, а после к ТНВД. Насос по топливопроводам высокого давления подаёт топливо в форсунки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Независимо от частоты вращения кол вала в каналах насоса поддерживается постоянное давление топлива в следствии работы перепускного клапана и жиклёра фильтра тонкой очистки. Топливо не использованное в ТНВД, по трубопроводу сливается в бак. Топливо, постоянно циркулирующее в системе питания, охлаждает головку насоса и отводит в бак топливо и воздух попавший в систему.

Требования:

- точное дозирование топлива в соответствии со скоростным и нагрузочным режимами работы двигателя

- впрыск топлива в определённый момент времени (при более раннем впрыске происходит подача топлива в холодную камеру сгорания, происходит конденсация, запуск двигателя невозможен)

- обеспечивает стр-ру и напр-ть топлива (при объёмном смесеобразовании напр-е подачи топлива по всему объёму равномерно)

Требования к смесеобразованию:

- мелко распылить и хорошо перемешать определённую дозу топлива с воздухом.

16. Какие типы сцеплений вы знаете. Преимущества сцеплений с центральной диафрагменной пружиной

По характеру работы:

1) постоянно замкнутое

2) постоянно разомкнутое.

По типу привода:

1) с механическим

2) с гидравлическим

3) с комбинированным (пневмомеханический, пневмогидравлический, электромеханический, электровакуумный).

По способу управления:

1) неавтоматическое (ножное, ручное) (с усилителем, без усилителя)

2) автоматическое.

По характеру связи м\у ведущими и ведомыми элементами:

1) гидравлическое (гидромуфта)

2) электромагнитное (порошковое)

3) фрикционное:

а) по форме элементов трения

- дисковое (с сухими дисками, с дисками в масле)(1 дисковое, 2-х дисковое, многодисковое),

- специальное(конусное, барабанное и др.)

б) по способу создания нажимного усилия:

- центробежное

-полуцентробежное

- электромагнитное

- пружинное (с периферийной пружиной, с центральной пружиной (цилиндрической, конической, диафрагменной)).

На большинстве автомобилей устанавливают постоянно замкнутые сцепления, т. е. постоянно включенные и выключаемые водителем при трогании, переключении передач и торможении. Постоянно разомкнутые сцепления, выключенные при малой угловой скорости коленчатого вала двигателя и автоматически включающиеся при ее увеличении, применяются сравнительно редко, главным образом при автоматическом управлении. На легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности устанавливаются однодисковые сухие сцепления. Двухдисковые сцепления применяют для грузовых автомобилей повышенной грузоподъемности (КамАЗ, КрАЗ, МАЗ), но иногда с целью упрощения конструкции и для них используют однодисковое сцепление.

Особенностью диафрагменной пружины является то, что в нем фиксацию нажимных пружин и рычагов, отводящих нажимной диск, выполняет мембранная пружина. Толщина пружины: легков а/м 2-2,5 мм; грузов 3-5 мм.

К преимуществам такой пружины следует отнести: простота изготовления, меньшее количество деталей - лепестки диафрагменной пружины одновременно являются рычагами выключения, их упругость способствует плавному включению сцепления, меньшая высота корзины сцепления, хорошая уравновешенность.

17. Классификация трансмиссий. Принцип действия, область применения

Трансмиссия а\м --это ряд взаимодействующих между собой агрегатов и механизмов, передающих крутящий момент от двигателя к ведущим колесам. При передаче крутящего момента он изменяется как по величине, так и по направлению, одновременно распреде¬ляясь между ведущими колесами автомобиля.

По способу изменения передаточного числа:

1.Бесступенчатая (механическая, гидравлическая, электрическая)

2.Комбинированная (гидро-механическая, электро-механическая)

3.Ступенчатая:

- по конструктивной схеме:

с неподвижными осями (2-х, 3-х, многовальная),

с подвижными осями,

комбинированная

- по числу ступеней:

3-х,

4-х,

5-ти,многоступенчатая (с мультипликатором (делитель) или демультипликатором)

- по типу зубчатого зацепления:

прямозубая,

косозубая,

шевронная,

смешенная

- по способу переключения:

с подвижными зубчатыми колёсами (каретками),

с муфтами лёгкого переключения,

с синхронизаторами.

- по способу управления:

с непосредственным,

с дистанционным,

полуавтоматическая,

автоматическая.

На большинстве авто применяются ступенчатые передачи: 2-х вальные на переднеприводных и заднемоторных авто, 3-х вальные в классической схеме легковых, грузовых и автобусах, многовальные на автомобилях тягачах большой грузоподъёмности с целью улучшения тяговых и экономических свойств (в общем картере КПП и делитель).

Бесступенчатые фрикционные передачи- вариаторы устанавливают в основном на переднеприводные авто.

Наибольшее распространение получили гидромеханические передачи.

Гидрообъёмные используются редко- погрузчики.

Электромеханические- на автомобилях большой грузоподъёмности БелАЗ > 75т.

18. Классификация главных передач. Требования, предъявляемые к ним

1. Одинарная.

- червячная (с верхним червяком, с нижним червяком)

- цилиндрическая (прямозубая, косозубая, шевронная)

- коническая (прямозубая, со спиральным (круговым) зубом)

- гипоидная (с верхним, нижним смещением).

2. Двойная.

- центральная (одноступенчатая, 2-х ступенчатая)

- разнесённая (с колесным редуктором, с бортовым редуктором).

Главная передача, обеспечивающая постоянное увеличение крутящего момента и передачу его к ведущим колесам, выбирается из условий получения заданной максимальной скорости автомобиля на высшей передаче в коробке передач и оптимальной топливной экономичности.

К главным передачам предъявляют следующие требования:

- минимальные размеры по высоте для обеспечения максимально возможного дорожного просвета;

- обеспечение минимальной массы, простота устройства и обслуживания, технологичность, ремонтопригодность, низкий уровень шума.



19. Типы дифференциалов, кинематика и требования, предъявляемые к ним

Дифференциал -механизм трансмиссии, выполняющий функции распределения подводимого к нему крутящего момента между колесами или мостами (в некоторых автомобилях между бортами) и позволяющий ведомым валам вращаться с неодинаковыми угловыми скоростями.

Требования: распределение крутящих моментов между колесами и мостами в пропорции, обеспечивающей наилучшие эксплуатационные свойства (максимальную тяговую силу, хорошие устойчивость и управляемость), обеспечение минимальных размеров и массы, низким уровень шума, простота устройства и обслуживания; технологичность; ремонтопригодность.

Типы:

По месту расположения в трансмиссии

- межколесный

- межосевой

- межбортоовй

По соотношению крутящих моментов на ведомых валах

- с постоянным соотношением - симметричный (конический, цилиндрический)

и несимметричный (конический, цилиндрический)

- с непостоянным соотношением - с принудительной блокировкой и самоблокирующиеся (пульсирующий; свободного хода (роликовый, кулачковый), повышенного трения (кулачковый, червячный; с муфтами трения; гидравлический).

20. Полуразгруженные и полностью разгруженные полуоси, их нагрузки

В зависимости от испытываемых полуосью нагрузок принято их условное деление на:

Полуразгруженные - воспринимают все усилия и моменты, действующие от дороги.

Три четверти разгруженные - имеет внешнюю опору между ступицей и балкой, поэтому изгибающие моменты воспринимают одновременно и полуось и балка моста через подшипник.

Полностью разгруженные - теоретически передают только крутящий момент от дифференциала к ведущим колесам, однако для нее возможны деформации изгиба, обусловленные деформацией балки моста, несоосностью ступицы колеса с полуосевой шестерней, перекосом и смещением шлицевых концов полуосей относительно шестерни и фланца при наличии зазоров в шлицевом соединении.

Полуоси грузовых а\м выполняются полностью разгруженными, легковых -полуразгруженными.

21. Классификация рулевых механизмов. Требования, предъявляемые к ним

РМ включает в себя рулевую пару (рулевая передача), размещенную в картере, рулевой вал, рулевую колонку и рулевое колесо.

1. Шестеренный (редукторный, реечный)

2. Червячный (червячно-секторный, червячно-роликовый)

3. Винтовой (винторычажный, винтореечный)

4. Кривошипный (одно-шиповой, двух-шиповой).

Из условий компоновки РМ рулев вал может состоять из 2-х или 3-х частей, соединяемых карданными шарнирами.

Требования:

- высокий КПД в прямом направлении (при передаче усилия от рулевого колеса) для облегчения управления а\м и несколько пониженный КПД в обратном направлении для снижения силы толчков, передаваемых на рулевое колесо от управляемых колес при наезде на неровности:

- обратимость рулевой пары, чтобы РМ не препятствовал стабилизации управляемых колес;

- минимальный зазор в зацеплении элементов рулевой пары в нейтральном положении управляемых колес и в некотором диапазоне углов поворота (беззазорное зацепление) при обязательной возможности регулирования зазора в процессе эксплуатации;

- заданный характер изменения передаточного числа РМ;

- травмобезопасность РМ, с тем чтобы при лобовом столкновении он не был причиной травмы водителя;

- обеспечение min размеров и массы; низким уровень шума; простота устройства и обслуживания, технологичность; ремонтопригодность

22. Схемы компоновки элементов гидроусилителей (ГУР). Преимущества и недостатки. Рабочий процесс

Схема 1: Рулевой механизм, гидрораспределитель, гидроцилиндр - представляют собой один агрегат (интегральный тип (гидроруль)); гидронасос и бачок с рабочей жидкостью располагаются отдельно.

«+» компактность, малая длина трубопроводов, при расположении ГР перед рулевым механизмом сокращается время срабатывания усилителя.

«-» нагружение всех деталей рулевого управления усилием гидроцилиндра (нагружается корпус и кронштейны)

В усилителе предусмотрены предохранительный клапан, ограничивающий максимальное давление в системе до 6,5...7,0 МПа, и предохраняющий от перегрузок гидронасос, а также перепускной клапан, соединяющий обе полости цилиндра, уменьшая этим гидросопротивление при повороте в случае, если гидронасос не работает.

РМ-Рулевой механизм

ГЦ-гидроцилиндр

ГР-гидрораспределитель

ГН-гидронасос

Б-Бачок

Cxeмa 2: Распределитель и гидроцилиндр в одном агрегате, рулевой механизм отдельно

«+» схемы является возможность применения рулевого механизма любой конструкции, меньшая сложность и стоимость по сравнению со схемой 1, несколько меньшее число нагруженных гидроусилителем деталей.

Гидроусилитель обладает большой чувствительностью, включаясь при перемещении золотника на 0,4...0,6 мм.

Схема 3: Гидрораспределитель располагается перед рулевым механизмом в одном агрегате, гидроцилиндр отдельно

При установке распределителя перед рулевым механизмом увеличивается чувствительность гидроусилителя.

«-»:большая длина трубопроводов, особенно если ГЦ располагается на удалении от рулевого механизма.«Урал-4320» и КАЗ-4540

Схема 4: Раздельное размещение всех элементов гидроусилителя.

«+» свободная компоновка, возможность применения рулевого механизма любой конструкции.

«-» большая длина трубопроводов между ГР и ГЦ, что приводит к пульсации давления (колебание управляемых колёс).



По этой схеме рассмотрим рабочий процесс усилителя: При удержании рулевого колеса в нейтральном положении золотник ГР, шарнирно связанный с сошкой рулевого механизма, также находится в нейтральном (среднем) положении. Нагнетаемое гидронасосом (ГН) масло свободно циркулирует через открытый центр ГР на слив в бачок, конструктивно объединенный с ГН. В гидроцилиндре по обе стороны поршня устанавливается одинаковое давление слива. При повороте рулевого колеса, например, влево золотник перемешается относительно корпуса ГР в направлении, в котором продольная тяга должна обеспечивать поворот управляемых колес влево. При таком перемещении золотника левая полость ГЦ соединяется с напорной гидролинией насоса, а правая полость -- со сливной гидролинией. В левой полости ГЦ создается давление, под действием которого поршень перемещается вправо, передавая через шток усилие на поворотный рычаг в направлении, соответствующем повороту управляемых колес влево. При совершении поворота с постоянным радиусом, когда рулевое колесо остановлено в повернутом положении, золотник распределителя также остановлен. Каждому фиксированному углу поворота рулевого колеса соответствует пропорциональное ему фиксированное положение управляемых колес. Таким образом. ГР обеспечивает кинематическое следящее действие. ГР обеспечивает также силовое следящее действие в результате того, что момент сопротивления повороту управляемых колес уравновешивается суммарным моментом сил, действующих на продольную тягу и шток ГЦ.



24. Схемы АБС, преимущества и недостатки

Назначение - обеспечение оптимальной тормозной эффективности (минимум тормозного пути) при сохранении устойчивости и управляемости автомобиля. Тормозная динамика автомобиля с АБС зависит от принятой схемы установки элементов АБС.

1. Схема с автономным регулированием каждого колеса. Устанавливается датчик на каждое колесо, модулятор давления в тормозном приводе и блок управления. Наилучшая схема с точки зрения тормозной эффективности.

2. Схема с регулированием двух задних колёс.

Для этого используются два колесных датчика угловых скоростей и один блок управления. В такой схеме применяют так называемое «низкопороговое» или «высокопороговое» регулирование. «Низкопороговое» регулирование предусматривает управление тормозящим колесом, находящимся в худших по сцеплению условиях («слабым» колесом). В этом случае тормозные возможности «сильного» колеса недоиспользуются, но создается равенство тормозных сил, что способствует сохранению курсовой устойчивости при торможении при некотором снижении тормозной эффективности. «Высокопороговое» регулирование, т. е. управление колесом, находящимся в лучших по сцеплению условиях, дает более высокую тормозную эффективность, хотя устойчивость при этом несколько снижается. «Слабое» колесо при этом способе регулирования циклически блокируется.

3. Схема - один датчик угловой скорости, размещенный на карданном валу, один модулятор давления и один блок управления. По сравнению с предыдущей эта схема имеет меньшую чувствительность.

Схема с регулированием передней и задней оси - датчики на каждое колесо, два модулятора, два блока управления. В такой схеме может применяться как «низкопороговое», так и «высокопороговое» регулирование. Часто в таких схемах используют смешанное регулирование («низкопороговое» для колес передней оси и «высокопороговое» для колес задней оси). По сложности и стоимости эта схема занимает промежуточное положение между рассмотренными

[X]-блок управления

o-Датчик ABS

-Модулятор

25. Классификация и маркировка шин

Шина состоит из каркаса, брекера, протектора, боковины, бортов, камеры или герметизирующего слоя, вентиля, обойной ленты.

По назначению:

- для легковых

- для грузовых

- для а\м повышенной проходимости.

По способу герметизации:

- камерная,

- бескамерная.

По профилю:

- обычного, Н/В=0,89 С/В=0,65-0,76

- широкопроф, Н/В=0,6-0,9 С/В=0,76-0,89

- низкопрофиль, Н/В=0,7-0,88 С/В=0,69-0,76

- сверхнизкопрофиль, Н/В=0,7 С/В=0,69-0,76

- арочная, Н/В=0,39-0,5 С/В=0,9-1,0

- пневмокаток. Н/В=0,25-0,39 С/В=0,9-1,0

По размерам:

- крупногабаритная, В>350 мм

- среднегабарит, В=200-350 мм d>457

- малогабарит. В<260 мм d<457

По конструкции:

- диагональная (угол наклона нити в середине беговой дорожки 45...60°);

- радиальная (угол наклона нити в каркасе 0°, а в брекере менее 65°);

- опоясанная диагональная ( в брекере угол наклона нити в > 60°);

- с регулируемым давлением: бескаркасная; со съемным протектором (в каркасе). Маркировка:

1) наименование пли товарный знак завода-изготовителя,

2) размер шины (B*H*d 205*60*14"),

3) модель шины (И 931),

4) серийный номер, буква вначале обозначает сокращенное наименование завода-изготовителя; первые 2 цифры: год выпуска, остальные порядковый номер

5) указывается индекс скорости: (max допустимая скорость L-120 км\ч Р-150 А-160 S-180 Т-190 Н-до 290)

6) индекс грузоподъемности: (max допуск нагрузка на шину 75-387 кг*с 78-425 80-450 82-475 84-500 85-575 88-600 91-615 92-630 103-875)

7)штамп технического контроля.

Дополнительные обозначения: соответствующее давление в шине; знак направления вращения шины с направленным рисунком протектора- Rotation, если шина имеет металлокордный брекер-Steel, бескамерная-Tubeless, камерная-Tube tipe, морозостойкая- Север (русские), Nord, Winter (импорт); для шин с зимним рисунком протектора- M+S (снег+грязь); для работы на льду-Ice.

Шины имеют мм и дюймовое обозн: 206-508: 206-ширина профиля мм, 508-посадочный диаметр мм. Если 5.90-13: 5,90-ширина обода шины, 13-посадо-чный диаметр обода дюймы. Шина 205/70 R13: 205-ширина профиля шины; индекс серии низкопрофильной шины с соотношением Н \b=0,7 (Н-высота профиля покрышки b-ширина профиля) 14-посадочный диаметр шины дюймов.

26. Типы тормозных систем тормозных приводов, и механизмов

ТС служит для снижения скорости и полной остановки а\м, а также для удержания на месте неподвижного а\м.

Должны быть: рабочая, стояночная, запасная, вспомогательная в виде тормоза замедлителя.

ТС состоит из привода и тормозных механизмов, непосредственно осуществляющих торможение вращающихся колес а\м.

В зависимости от конструкции вращающихся рабочих деталей есть барабанные и дисковые тормоза.

Тормозной привод: механический, гидравлический, пневматический, электрический, комбинированный.

Привода могут быть одноконтурными и двухконтурнымн (Х- образными (левое перед, прав зад) и отдельными контурами (перед или зад)).

Мех-ий для удержания а\м на месте. Гидравлич-на всех легк а\м и грузовых с q - до 7.5 тонн. Пневмопривод на грузов средней и большой грузоподъ-емности и на автобусах.

27. Углы установки и стабилизации управляемых колес

Углы установки колес -- конструктивные параметры, определяющие их положение в режиме прямолинейного движения и в поворотах. Каждая модель а\м предусматривает индивидуальные значения углов, которые определяются устройством подвески. В зависимости от ее конструкции одни углы могут быть регулируемыми, а другие -- жестко фиксированными. Это относится как к передней, так и к задней, осям автомобиля. Одним из важнейших свойств подвески является стабилизация управляемых колес, т.е. их способность устойчиво сохранять прямолинейное движение а\м и возвращаться к нему после поворота. Для улучшения стабилизации управляемых колес оси их поворота наклоняют в продольной и поперечной плоскостях. Ось поворота колеса -- ось, вокруг которой осуществляется поворот управляемого колеса при вращении руля. Как правило, она проходит через центры опор поворотной стойки подвески или центры шаровых опор.