автомобілі

 
 

автомобілі

методичний посібник для сам. роботи студентів



ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «ЧЕРНІГІВСЬКИЙ ТЕХНІКУМ ТРАНСПОРТУ ТА КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ» ЗАТВЕРДЖУЮ Голова методичної ради ДВНЗ «ЧТТКТ» ______________ О.В. Тканко «___» _____2013р. МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК до самостійної роботи з дисципліни «Автомобілі» для студентів спеціальності 5.07010602 «Обслуговування та ремонт автомобілів і двигунів» СХВАЛЕНО Протокол засідання циклової комісії «___» ____ 2013р. №___ 2013 рік ЗМІСТ 1 Пояснювальна записка 3 2 Витяг із робочої навчальної програми 4 3 Самостійна робота № 1 Класифікація й технічна характеристика автомобілів 5 4 Самостійна робота № 2 Загальна будова автомобіля. Функціональні властивості автомобілів 8 5 Самостійна робота № 3 Загальна будова й робочий цикл двигунів внутрішнього згорання 10 6 Самостійна робота № 4 Кривошипно-шатунний механізм 15 7 Самостійна робота № 5 Механізм газорозподілу 18 8 Самостійна робота № 6 Система охолодження 21 9 Самостійна робота № 7 Система мащення 25 8 Самостійна робота № 8 Система живлення карбюраторних двигунів 27 9 Самостійна робота № 9 Система живлення дизелів 32 10 Самостійна робота № 10 Система живлення двигунів газобалонних автомобілів 37 11 Самостійна робота № 11 Система впорскування палива 41 12 Самостійна робота № 12 Система запалювання й пуску 45 13 Самостійна робота № 13 Види й схеми трансмісії 50 14 Самостійна робота № 14 Ходова частина 63 15 Самостійна робота № 15 Механізми керування 71 16 Самостійна робота № 16 Гальмівні системи 76 17 Самостійна робота № 17 Кузов, додаткове і спеціальне обладнання 83 1 ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА Посібник призначений для самостійної роботи студента при вивченні навчальної дисципліни «Автомобілів»: здобуття знань з будови автомобілів, основних правил їх експлуатації, технічного обслуговування і ремонту. В методичному посібнику вказаний перелік питань, що відводяться для самостійного вивчення, також вказані посилання на рекомендовану літературу з вказаними сторінками де вони розміщені. Студенти за допомогою рекомендованої або іншої літератури повинні повторити, засвоїти та розширити знання матеріалу, одержаного на лекційних заняттях. Замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови та експлуатації двигунів різних моделей автомобілів. 2 ВИТЯГ З НАВЧАЛЬНОЇ РОБОЧОЇ ПРОГРАМИ № з/п Назва теми Кількість годин 1 ІІІ семестр 48 2 Розділ 1 Загальні положення 8 3 1.1 Загальні положення 4 1.2 Класифікація й технічна характеристика автомобілів 4 5 1.3 Загальна будова автомобіля. Функціональні властивості автомобілів 4 6 Розділ 2 Двигун 34 7 2.1 Загальна будова й робочий цикл двигунів внутрішнього згорання 4 8 2.2 Кривошипно-шатунний механізм 4 9 2.3 Механізм газорозподілу 4 10 2.4 Система охолодження 2 11 2.5 Система мащення 2 12 2.6 Система живлення карбюраторних двигунів 4 13 2.7 Система живлення дизелів 4 14 2.8 Система живлення двигунів газобалонних автомобілів 2 15 2.9 Система впорскування палива 4 16 2.10 Система запалювання, пуску ДВЗ 4 17 Розділ 3 Трансмісія 24 18 3.1 Види й схеми трансмісії 6 ІV семестр 60 19 3.2 Зчеплення й приводи керуванням зчепленням 4 20 3.3 Коробка передач 8 21 3.4 Роздавальна коробка 6 22 3.5 Карданна передача 23 3.6 Механізм ведучих мостів Розділ 4 Ходова частина 14 24 4.1 Рама, передній не ведучий міст, балка заднього ведучого моста 4 25 4.2 Підвіска 4 26 4.3 Амортизатори 4 27 4.4 Колеса легкових і вантажних автомобілів 28 4.5 Автомобільні шини 2 Розділ 5 Механізми керування 24 29 5.1 Рульове керування 10 30 5.2 Гальмова система 14 Розділ 6. Кузов, додаткове й спеціальне обладнання 4 31 6.1 Кузов і кабіна вантажного автомобіля, кузов легкового автомобіля 2 32 6.2 Додаткове й спец, обладнання 2 Усього –108 годин САМОСТІЙНА РОБОТА № 1(4 год.) ТЕМА: Класифікація й технічна характеристика автомобілів МЕТА: Вивчити класифікацію й технічну характеристика автомобілів ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 9-11 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 5-7 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 5-10 ПЛАН 1 Класифікація автомобілів 2 Технічна характеристика автомобілів ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ: 1 Класифікація автомобілів Автомобіль - це транспортна безрейкова машина на колісному або напівгусеничному ходу, що приводиться в рух власним двигуном і призначається для перевезень вантажів, людей та виконання спеціальних завдань. Автомобілі, а також причіпні засоби становлять рухомий склад автомобільного транспорту. Автомобільний рухомий склад за призначенням поділяють на: - вантажний; - пасажирський; - спеціальний. До вантажного автомобільного рухомого складу належать: - вантажні автомобілі; - автомобілі-тягачі; - причепи; напівпричепи. Вантажні автомобілі за характером використання бувають: - загального призначення, кузови яких мають форму бортової платформи; - спеціалізовані, кузови яких пристосовані для перевезення тільки певних вантажів (самоскиди - для перевезення сипких і в'язких вантажів, цистерни - для транспортування рідких вантажів, рефрижератори - для перевезення швидкопсувних вантажів). За конструктивною схемою розрізняють: - одиночні вантажні автомобілі; - автопоїзди (тягач із причепом, напівпричепом). За вантажопідйомністю вантажні автомобілі поділяють на такі класи: - особливо малої вантажопідйомності (до 0,5 т); - малої (0,5…2 т); - середньої (2…5 т); - великої (5… 15 т); - особливо великої (понад 15 т - позадорожній автомобіль). До пасажирського автомобільного рухомого складу належать: - легкові автомобілі, що призначаються для перевезення пасажирів (від 2 до 8, ураховуючи водія) та багажу; - автобуси, які призначаються для перевезення 9 і більше чоловік (ураховуючи водія). Залежно від робочого об'єму циліндра двигуна (л) розрізняють п'ять класів легкових автомобілів: - особливо малий (1,2 л); - малий (1,3…1,8 л); - середній (1,9…3,5 л); - великий (понад 3,5 л); - найвищий (не регламентується). Автобуси за призначенням поділяють на: - міжміські; - міські; - місцевого сполучення. За довжиною автобуси поділяють на такі класи: - особливо малі (до 5 м); - малі (6…7,5 м); - середні (8…9,5 м); - великі (10,5…12 м); - особливо великі (16,5 м та більше). 2 Технічна характеристика автомобілів Кожний автомобільний завод випускає основну (базову) модель автомобіля та її модифікації, що відрізняються від базової деякими показниками й конструкцією. В інструкції, яка додається до автомобіля заводом-виготовлювачем, наводяться дані його технічної характеристики, куди входять такі основні показники: колісна формула; номінальна вантажопідйомність у тоннах (кілограмах) або кількість місць; повна маса в тоннах (кілограмах); габаритні розміри и метрах (міліметрах); тип двигуна та його модель; найбільша швидкість із повним навантаженням (км/год); контрольна витрата палива (л/100 км). Вантажний рухомий склад. Основною частиною вантажного рухомого складу є вантажні автомобілі. За призначенням їх поділяють на автомобілі загального призначення і спеціалізовані. Автомобілі загального призначення мають кузови у вигляді платформи з бортами і застосовуються для перевезення вантажів усіх видів, крім рідин (без тари). Спеціалізовані автомобілі обладнані кузовами, пристосованими для перевезення вантажів певного виду. Це автомобілі з саморозвантажувальними кузовами (самоскиди); автомобілі-цистерни для цементу, нафтопродуктів, молока; автомобілі з кузовами для перевезення тварин тощо. За прохідністю, тобто за ступенем пристосування до роботи в тих або інших дорожніх умовах, розрізняють автомобілі дорожної (звичайної), підвищеної і високої прохідності. Автомобілі дорожної (звичайної) прохідності використовують головним чином на дорогах з удосконаленим (асфальтобетонним) покриттям. Автомобілі підвищеної прохідності та автомобілі високої прохідності призначені в основному для роботи у важких дорожних умовах і по бездоріжжю. Найпоширенішими є автомобілі дорожної прохідності. Кількість ведучих коліс автомобілів характеризується колісною формулою. Наприклад, 4x2 і 6x4 в першому випадку означає загальну кількість коліс 4, ведучих 2, в другому -- всього коліс 6, у т.ч. ведучих 4. При цьому спарені колеса, що встановлюються з кожної сторони автомобіля на задній і середній осях, вважаються за одне колесо. За пристосованістю до кліматичних умов випускають автомобілі для експлуатації в умовах помірного, холодного (північного) і спекотного (тропічного) клімату. Для помірного клімату випускають автомобілі масово. За характером використання розрізняють одиночні та автомобілі-тягачі для буксирування причепів і напівпричепів. Одиночні автомобілі використовують без причепів і напівпричепів. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 2 (4 год.) ТЕМА: Загальна будова автомобіля. Функціональні властивості автомобілів МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову та функціональні властивості автомобілів ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 12-16 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 7-11 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 10-12 ПЛАН 1 Загальна будова автомобіля 2 Функціональні властивості автомобілів ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ: 1 Загальна будова автомобіля Рисунок 2.1 – Схеми трансмісії автомобілів: а — задньоприводного з колісною формулою 4 х 2; б — передньоприводного з такою самою колісною формулою; в — передньоприводного з колісною формулою 4 х 4; г — те саме, але з колісною формулою 6 x 4; 1 — двигун; 2 — зчеплення; 3 — коробка передач; 4 — карданна передача; 5 — ведучий задній міст; 6 — шарніри однакових кутових швидкостей; 7 — роздавальна коробка; 8 — ведучий передній міст; 9 — про-міжний карданний вал; 10 — ведучий середній міст; 11 — карданний вал привода заднього моста . 2 Функціональні властивості автомобілів Надійністю називається властивість автомобіля виконувати перевезення вантажів або пасажирів, зберігаючи свої експлуатаційні показники (продуктивність, економічність, рентабельність) у межах, що відповідають заданим режимам і умовам експлуатації, технічного обслуговування, ремонту та зберігання. Надійність автомобіля зумовлюється безвідмовністю, довговічністю, збереженістю, ремонтопридатністю його частин. Безвідмовність — це властивість автомобіля (його агрегатів, вузлів) зберігати працездатність протягом певного часу в заданих умовах експлуатації. Довговічність — це властивість автомобіля (його частин) зберігати працездатність (за встановленої системи технічного обслуговування й ремонтів) до настання граничного стану. Граничним називається стан автомобіля, коли його дальша експлуатація має бути припинена через несправності, що не можна усунути. До показників довговічності автомобіля належать: середній термін служби (до капітального ремонту, списання); ресурс, тобто тривалість роботи від початку експлуатації (або після капітального ремонту) до настання граничного стану. Збереженість — властивість автомобіля зберігати експлуатаційно-технічні показники протягом певного часу простою, транспортування та експлуатації. Збереженістю визначаються доцільні терміни зберігання, консервації та допустимі відстані (проміжки часу) транспортування, після чого автомобіль залишається придатним для подальшої експлуатації без ремонту. Збереженість автомобіля залежить від якості його виготовлення, інтенсивності процесів старіння, що відбуваються в його елементах, зовнішніх чинників (температури й вологості повітря, агресивності середовища, рівня радіації), якості консервації й обслуговування під час зберігання, а також властивостей застосовуваних експлуатаційних матеріалів. Ремонтопридатність — властивість автомобіля (агрегатів, вузлів, деталей), що полягає в його пристосованості до запобігання, виявлення та усунення причин і наслідків пошкоджень (відмов) проведенням технічного обслуговування й ремонтів. Ремонтопридатність характеризується затратами праці, часу й коштів на підтримання та відновлення працездатності. Економічна доцільність витрат на ремонт визначається з урахуванням простоїв автомобіля та терміну служби деталі після ремонту. Чим вищий рівень безвідмовності, довговічності та збереженості автомобіля, тим менші затрати праці й коштів на підтримання його працездатності, тим менший час його простоїв під час технічного обслуговування та ремонту за період експлуатації й тим вища ремонтопридатність. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 3 (4 год.) ТЕМА: Загальна будова й робочий цикл двигунів внутрішнього згорання МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову й робочий цикл двигунів внутрішнього згорання ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 12-27 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 27-32 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 13-20 ПЛАН 1 Загальна будова й робочий цикл двигунів внутрішнього згорання 2 Визначення поняття робочий процес, робочий цикл, 4-х тактний та 2-х тактний двигун внутрішнього згоряння 3 Робочі цикли карбюраторних та дизельних двигунів. Переваги та недоліки карбюраторних та дизельних двигунів 4 Механізми та системи автомобіл ьних двигунів 5 Одноциліндровий та багатоциліндрові двигуни, схеми розташування циліндрів в блоках 6 Робота 4-х тактних однорядних та V-образних двигунів. Чередування тактів 7 Основні параметри двигунів внутрішнього згорання 8 Швидкісна характеристика двигуна ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ: 1 Загальна будова й робочий цикл двигунів внутрішнього згорання Двигун внутрішнього згорання сскладається: - кривошипно-шатунного механізму; - механізму газорозподілу; - системи охолодження; - ситеми мащення; - системи живлення; - системи запалення. 2 Визначення поняття робочий процес, робочий цикл, 4-х тактний та 2-х тактний двигун внутрішнього згоряння Найпростіший поршневий двигун складається з циліндра і картера, який знизу закритий піддоном. Усередині циліндра переміщується поршень з компресійними (ущільнювальними) кільцями, що має форму стакана з днищем у верхній частині. Поршень через поршневий палець і шатун зв’язаний з колінчастим валом, який обертається в корінних підшипниках розташованих у картері. Колінчастий вал складається з корінних шийок, щік і шатунної шийки. Циліндр, поршень, шатун і колінчастий вал утворюють так званий кривошипно-шатунний механізм, який перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух колінчастого вала. Зверху циліндр накритий головкою з клапанами, відкриття і закриття яких точно узгоджене з обертанням колінчастого вала, а отже і з переміщенням поршня. Переміщення поршня обмежується двома крайніми положеннями, при яких його швидкість дорівнює нулю: верхньою мертвою точкою (ВМТ), що відповідає найбільшому віддаленню поршня від вала; нижньою мертвою точкою (НМТ), яка відповідає найменшому його віддаленню від вала. Безупинний рух поршня через мертві точки забезпечується маховиком, що має форму диска з масивним ободом. Відстань, що її проходить поршень між мертвими точками, називається ходом поршня Sh, а відстань між осями корінних і шатунних шийок – радіусом кривошипа R. Хід поршня дорівнює двом радіусам кривошипа: Sh = 2R. Об’єм, що його описує поршень за один хід, називається робочим об’ємом циліндра (літражем) Vп. Об’єм над поршнем Vc у положенні ВМТ називається об’ємом камери згоряння (стиску). Сума робочого об’єму циліндра та об’єму камери згоряння є повним об’ємом циліндра Vп=Vsh+Vc. Відношення повного об’єму циліндра до об’єму камери згоряння називається ступенем стиску: Vп/Vc=E. Ступінь стиску є важливим параметром двигунів внутрішнього згоряння, оскільки дуже впливає на їх економічність і продуктивність. 3 Робочі цикли карбюраторних та дизельних двигунів. Переваги та недоліки карбюраторних та дизельних двигунів Дія поршневого двигуна внутрішнього згоряння грунтується на використанні роботи розширення нагрітих газів під час руху поршня від ВМТ до НМТ. Нагрівання газів у положенні ВМТ досягається в результаті згоряння у циліндрі палива, змішаного з повітрям. При цьому підвищується температура газів і їх тиск. Оскільки тиск під поршнем дорівнює атмосферному, а в циліндрі він набагато більший, то під дією різниці тисків поршень переміщуватиметься вниз, при цьому гази розширюються, здійснюючи корисну роботу. Робота, виконувана газами, що розширюються, за допомогою кривошипно-шатунного механізму передається колінчастому валу, а від нього на трансмісію і колеса автомобіля. Щоб двигун постійно виробляв механічну енергію, циліндр треба періодично заповнювати новими порціями повітря через впускний клапан і палива через форсунку або подавати через впускний клапан суміш повітря з паливом. Продукти згоряння палива після їх розширення видаляються з циліндра через випускний клапан. Це завдання виконують механізм газорозподілу, що керує відкриттям і закриттям клапанів, і система подачі палива. При роботі двигуна встановлюють певну послідовність чергування тактів, яку називають порядком роботи двигуна. Для рівномірного обертання колінчастого вала і плавної роботи двигуна конструктори прагнуть встановити такий порядок роботи, щоб робочі ходи в окремих циліндрах чергувались через рівні кути повороту колінчастого валу. Порядок роботи двигуна залежить від кількості і розміщення його циліндрів і конструктивної схеми взаємного розміщення кривошипів колінчастого вала. Порядок роботи забезпечується також своєчасним відкриванням і закриванням клапанів і запалюванням робочої суміші, тобто роботою механізма газорозподілення і системи запалювання. По способу здійснення робочого процесу поршневі двигуни внутрішнього згоряння бувають із зовнішнім сумішеутворенням і запалюванням горючої суміші від електричної іскри із внутрішнім сумішеутворюванням і самозапалюванням суміші внаслідок високої температури стиснутого повітря (дизелі). Перші із них по виду палива, яке використовується, діляться на дві групи: карбюраторні, які працюють на легкому рідкому паливі (бензині), і газові, які працюють на газу (генераторному, природному тощо). Робочий цикл і конструкція цих двигунів однакові. В карбюраторних і газових двигунах горюча суміш палива або газу з повітрям готується поза циліндра за допомогою спеціального прилада – карбюратора або змішувача. Приготована горюча суміш поступає в циліндри і запалюється від стороннього джерела тепла (електричної іскри). Двигуни з внутрішнім сумішеутворюванням і запалюванням від стиску – дизелі – працюють на важкому рідкому (дизельному) паливі. В них суміш готується всередині циліндра із повітря і палива, подаваємих в циліндр роздільно. Запалювання суміші відбуваються в результаті підвищення температури повітря при сильному його стиску в циліндрі. По числу тактів, за час яких здійснюється повний робочий процес двигуни діляться на двотактні і чотиритактні. В перших із них всі процеси (робочий цикл) здійснюються за два ходи поршня, тобто за один оберт колінчастого вала, а в других робочий цикл відбувається за чотири хода поршня, тобто за два оберти колінчастого вала. 4 Механізми та системи автомобільних двигунів Кривошипно-шатунний механізм призначений для перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертовий рух колінчастого валу. Механізм газорозподілу забезпечує своєчасне заповнення циліндрів пальною сумішшю (або повітрям) і видалення з них відпрацьованих газів. Система охолодження призначена для підтримання оптимального теплового режиму двигуна. Система мащення призначена для змащування тертьових поверхонь двигуна, часткового їх охолодження та видалення від них продуктів спрацювання. Система живлення двигунів призначена для зберігання палива, очищення палива і повітря, приготування пальної суміші, подавання її в циліндри і видалення відпрацьованих газів. Система запалювання забезпечує займання пальної суміші у карбюраторних двигунах у відповідний момент часу при різних режимах роботи двигуна. 5 Одноциліндровий та багатоциліндрові двигуни, схеми розташування циліндрів в блоках А тепер розглянемо принцип роботи на прикладі одноциліндрового карбюраторного двигуна. Його пристрій представлено на рисунку 3.1 Риссунок 3.1 Такт впуск При обертанні колінчатого вала (рисунок 1 а) поршень рухається від ВМТ до НМТ і над ним створюється розрідження, тобто тиск у циліндрі стає нижче атмосферного. У цей час за допомогою газорозподільного механізму відкривається впускний клапан (випускний закритий) і пальна суміш із карбюратора надходить у циліндр, наповнюючи його Такт стиску поршень рухається до ВМТ, впускний клапан закриється (випускний клапан продовжує залишатися в закритому положенні). Об’єм у циліндрі зменшується, тиск і температура підвищуються.. Такт розширення Наприкінці такту стиску в циліндр через свічу запалювання подається електрична іскра і запалює пальну суміш, відбувається згоряння з наростанням тиску газів у циліндрі. Під тиском газів, що розширюються, поршень рухається від ВМТ до НМТ і передає зусилля через поршневий палець на шатун і колінчатий вал. Такт випуск Поршень рухається з НМТ до ВМТ, відкривається випускній клапан і гази, що відробили, видаляються із циліндра При подальшому обертанні колінчатого вала такти повторюються. Отже, робочий цикл у чотиритактному карбюраторному двигуні відбувається за чотири ходи поршня або два обороти колінчатого вала, що відповідає 720° його повороту. 6 Робота 4-х тактних однорядних та V-образних двигунів. Чередування тактів. Порядок роботи двигуна Робота 4-х тактного двигуна показана на рисунку 3.2 Рисунок 3.2 Чергування однойменних тактів по циліндрах двигуна в певній послідовності, установленої заводом- виготовлювачем, називається порядком роботи двигуна. Зміна тактів у 8-циліндровому двигуні відбувається через 90° повороту колінчатого вала, але такт триває протягом 180°. Таким чином, у двох циліндрах одночасно протягом 90° повороту колінчатого вала здійснюється той самий такт - відбувається перекриття (накладення) тактів, що сприяє більше рівномірному обертанню колінчатого вала. Порядок роботи двигуна 1-5-4-2-6-3-7-8 7 Основні параметри двигунів внутрішнього згорання Верхня мертва точка (ВМТ) - це максимальне віддалення поршня від осі колінчастого вала в момент коли поршень змінює напрямок руху Нижня мертва точка (НМТ)- це мінімальне віддалення поршня від осі колінчастого вала в момент коли поршень змінює напрямок руху Хід поршня це відстань яку проходить поршень між двома мертвими точками. За один хід поршня колінчастий вал обертаеться на пів оберта (180 град) Такт це процес який відбувається в циліндрі за один хід поршня (впуск, стиск, розширення, випуск) Отже за робочий цикл (за 4 такта) колінчастий вал робить 2 оберта (720 град) Об'єм камери згорання - це об'єм над поршнем коли він перебуває в ВМТ Робочий об'єм циліндра це простір який звільняється при переміщені поршня з ВМТ до НМТ Сума об'єму камери згорання і робочого об'єму становить повний об'єм циліндра Літраж двигуна це сума робочих об'ємів усіх циліндрів двигуна Ступінь стиску – це відношення повного об'єму циліндра до об'єму камери згорання Сучасні двигуни мають таку ступінь стиску; Карбюраторні від 6 до 12, дизельні від 16 до 30 Ступінь стиску це теоретична величина яка задається при проектувані двигуна. На практиці використовують її практичну велечину яка називається компресієй Компресія це тиск який утворюється в кінці такту стиску вимірюється за допомогою комприсометра в кгс/см2. Ця величина завжди буде менша за ступінь стиску так як є нещільності між циліндром кольцами та поршнем при зноувані цих деталей компресія зменшується і потужність двигуна также зменшується. 8 Швидкісна характеристика двигуна Зовнішньої швидкісною характеристикою двигуна називається залежність ефективної потужності Ne і крутного моменту Ме від частоти обертання колінчастого вала при повній подачі палива. Ефективною називається потужність, що розвивається на колінчастому валу двигуна. Зовнішня швидкісна характеристика визначає можливості двигуна і характеризує його роботу. За зовнішньої швидкісної характеристики визначають технічний стан двигуна. Вона дозволяє порівнювати різні типи двигунів і судити про досконалість нових двигунів. На зовнішній швидкісній характеристиці виділяють наступні точки, що визначають характерні режими роботи двигуна: Nmax - максимальна (номінальна) потужність; nN - Частота обертання колінчастого вала при максимальній потужності; М max - максимальний обертовий момент; nM - частота обертання колінчастого вала при максимальному обертовому моменті; nmin - мінімальна частота обертання колінчастого валу, при якій двигун працює стійко при повній подачі палива; nmax - максимальна частота обертання. З характеристики видно, що двигун розвиває максимальний момент при меншій частоті обертання, ніж максимальна потужність. Це необхідно для автоматичного пристосовування двигуна до зростаючого опору руху. Наприклад, автомобіль рухається по горизонтальній дорозі при максимальній потужності двигуна і починає долати підйом. Опір дороги зростає, швидкість автомобіля і частота обертання колінчастого вала зменшуються, а крутний момент збільшується, забезпечуючи зростання тягової сили на ведучих колесах автомобіля. Чим більше збільшення крутного моменту при зменшенні частоти обертання, тим вище пристосованість двигуна і тим менше ймовірність його зупинки. Для бензинових двигунів збільшення (запас) крутного моменту досягає 30%, а у дизелів - 15%. В експлуатації велику частину часу двигуни працюють в діапазоні частот обертання n M - n N, при яких розвиваються відповідно максимальні крутний момент і ефективна потужність. Зовнішню швидкісну характеристику двигуна будують за даними результатів його випробувань на спеціальному стенді. При випробуваннях з двигуна знімають частина елементів систем охолодження, охолодження та ін (вентилятор, радіатор, глушник та ін), без яких забезпечується його робота на стенді. Отримані при випробуваннях потужність і крутний момент призводять до нормальних умов, що відповідає тиску навколишнього повітря 1 атм і температурі 15 ° С. Ці потужність і момент називаються стендовими, і вони вказуються в технічних характеристиках, інструкціях, каталогах, проспектах і т.п. У дійсності потужність і момент двигуна, встановленого на автомобілі, на 5 ... 10% менше, ніж стендові. Це пов'язано з установкою на двигун елементів, які були зняті при випробуваннях (насос гідропідсилювача, компресор та ін.) Крім того, тиск і температура при роботі двигуна на автомобілі відрізняються від нормальних. При проектуванні нового двигуна зовнішню швидкісну характеристику отримують розрахунковим способом, використовуючи для цього спеціальні формули. Однак дійсну зовнішню швидкісну характеристику одержують тільки після виготовлення та випробування двигуна. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 4 (4 год.) ТЕМА: Кривошипно-шатунний механізм МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову Кривошипно-шатунний механізм ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 27-33 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 31-41 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 21-34 ПЛАН 1 Призначення КШМ, його деталі (рухомі, нерухомі) 2 Призначення блоку циліндрів (будова, матеріал, деталі блоку) 3 Циліндри ДВЗ, "сухі" та "мокрі" гільзи, їх діаметр, матеріал, їх ущільнення у блоці. Особливості блоків ДВЗ 4 Головка блоку циліндрів (призначення, тип, матеріал, кількість, форми камер згоряння, місце клапанів, рубашки охолодження) 5 Поршнева група, шатуни, вкладиші, колінвали, маховики (призначення, матеріал, кількість) ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ: 1 Призначення КШМ, його деталі (рухомі, нерухомі) Кривошипно - шатунний механізм служить для перетворення зворотно-поступального руху поршня на обертальний рух колінчатого вала. До КШМ належать такі деталі: картер ( блок циліндрів ) із головкою й ущільнювальними прокладками; поршнева група ( поршні, поршневі кільця, поршневі пальці ); шатуни; колінчастий вал; маховик; піддон картера. До кривошипно – шатунного механізму багатоциліндрових двигунів належать такі деталі: а) нерухомі: блок циліндрів, гільзи, головки циліндрів, картер і його піддон. б) рухомі: поршня із пальцями і кільцями, шатуни, колінчастий вал із підшипниками, маховик. У двигунах внутрішнього згоряння в залежності від кількості циліндрів зустрічаються три типи і схеми кривошипно – шатунних механізмів: рядний, V – подібний під кутом 90° , опозитні . 2 Призначення блоку циліндрів (будова, матеріал, деталі блоку) Картер – це найбільша й найскладніша деталь двигуна, як правило, коробчатого перерізу, що править за опору для робочих деталей та механізмів і захищає їх від забруднення. Іноді циліндри виготовляються разом з картером, тоді ця деталь називається блок – картером. Блок циліндрів – чавунна відливка з циліндричними отворами (циліндрами) – основна (базова) деталь, на якій кріплять усі механізми двигуна. Від точності виготовлення блоку і якості обробки поверхні циліндрів, що називаються дзеркалом, значною мірою залежить робота двигуна. Рисунок 4.1 – Остов двигуна з повітряним (а) і рідинним (б) охолодженням: 1- кришка клапанів; 2, 5, 8, 12, 16, 17, 28, 29 - прокладки; 3 - головка циліндрів; 4 - циліндр; 6, 13, 19, 26 - шпильки; 7 - блок-картер; 9 - піддон картера; 10 - гільза циліндра; 11 - кришка фланця для масляного фільтра; 14, 18 - верхня і нижня частини корпуса ущільнення: 15- сальник; 20, 21, 22, 24, 25- кришки корінних підшипників колінчастого вала; 23 - скоба; 27 - кришка фланця для водяного насоса; 30 - гумове ущільнувальне кільце; 31 - бокова кришка. 3 Циліндри ДВЗ, "сухі" та "мокрі" гільзи, їх діаметр, матеріал, їх ущільнення у блоці. Особливості блоків ДВЗ Для охолодження під час роботи деталей двигуна, особливо циліндрів і поршнів, між стінками циліндрів і зовнішньою стінкою блоку створено порожнину – рубашка охолодження, яка заповнюється охолоджувальною рідиною. Для збільшення строку служби блоку, в циліндри більшості двигунів запресовані гільзи. Поверхня “мокрої” гільзи стикається з охолоджувальною рідиною, “сухої” – не стикається. У верхню частину гільз, виготовлених із сірого чавуну, для підвищеної корозійної стійкості та зменшення спрацювання запресовують вставки зі спеціального антикорозійного чавуну. Ущільнення гільз циліндрів у верхній частині блока здійснюється сталеазбестовими прокладками головок блока , а в нижній частині – мідними прокладками. Верхні кромки гільз мають виступати над площиною блока циліндрів на 0,02 – 0,09 мм. 4 Головка блоку циліндрів (призначення, тип, матеріал, кількість, форми камер згоряння, місце клапанів, рубашки охолодження) Головку блоку кріплять до блока циліндрів зверху шпильками з гайками. Між головкою і блоком ставлять ущільнювальну метало – азбестову прокладку, що запобігає прориву газів із циліндрів. Двигуни з V – подібним розташуванням циліндрів мають дві головки із алюмінієвого сплаву на кожний ряд. Деякі двигуни (КамАЗ – 740) кожний циліндр (із восьми) має свою головку. Картер відливають разом з блоком циліндрів, він служить опорою для колінчастого і розподільчого валів. В перегородках картера розміщені корінні підшипники колінчастого валу і гнізда опорних шийок розподільчого вала. Картер знизу закривається штампованим піддоном, що служить резервуаром для масла. 5 Поршнева група, шатуни, вкладиші, колінвали, маховики (призначення, матеріал, кількість) Поршень відливається із алюмінієвого сплаву. Він складається із головки, юбки і бобишок. Головка поршня має днище і бокову поверхню в якій виконані канавки для поршневих кілець. Юбка являється направляючою частиною поршня. В отвори бобишок вставляють поршневий палець, що з'єднує поршень із шатуном. Рисунок 4.2 – Деталі групи поршня і шатуна дизеля Д – 65: 1 — компресійні кільця; 2 — маслоз’ємні кільця: 3 — поршень; 4 — стопорне кільце; 5 — поршневий палець; 6 —втул¬ка; 7 — шатун; 8 — шатунний болт: 9 — вкладиші; 10 — кришка шатуна; 11 — стопорна пластина Поршневі кільця розрізні, виготовлені із сірого чавуну або сталі. Їх розміщують в канавках поршня. Завдяки пружності кільця притискаються до дзеркала циліндра, ущільнюючи зазор між ним і поршнем. За призначенням кільця поділяються на компресійні (ущільнювальні) і маслоз'ємні. Компресійні кільця запобігають прориву газів із камери згоряння в картер; маслоз'ємні кільця під час руху поршня знімають із стінок циліндрів зайве масло, яке через прорізи в кільцях відводиться в канавки поршня і через отвори в поршні потрапляє в картер. Поршневі пальці сталевий, порожнистий, з'єднує поршень із шатуном. Палець вільно провертається в бобишках поршня, а повздовжнє зміщення обмежується стоопорними кільцями. Шатун зв'язує поршень із колінчастим валом. Через нього тиск від поршня передається кривошипу колінчастого вала. Шатун сталевий, штампований, складається із верхньої і нижньої роз'ємної голівок і стержня. Підшипником верхньої головки служить втулка, а нижньої – вкладиші. Колінчастий вал сталевий, складається із корінних і шатунних шийок, щік, противаг і фланця. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 5 (4 год.) ТЕМА: Газорозподільний механізм МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову газорозподільного механізму ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 33-46 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 41-57 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 34-46 ПЛАН 1 Призначення газорозподільчого механізму 2 Класифікація газорозподільчих механізмів 3 Будова газорозподільчих механізмів та їх деталей 4 Приводи газорозподільчих механізмів їх будова та робота 5 Тепловий зазор в механізмі газорозподілу 6 Фази газорозподілу ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Призначення газорозподільного механізму Газорозподільний механізм призначений для своєчасного на сповнення циліндрів карбюраторного двигуна паливною сумішшю а дизельних повітрям та випуску відпрацьованих газів 2 Класифікація газорозподільних механізмів Залежно від розташування клапанів і розподільного валу можна виділити три типи механізмів газорозподілу: - з нижнім розташуванням вала й клапанів, коли останні встановлюються в блоці циліндрів; - з нижнім розташуванням вала й верхнім клапанів; - з верхнім розташуванням вала й клапанів, коли останні встановлюються в головці блоку циліндрів. 3 Будова газорозподільних механізмів та їх деталей Механізм газорозподілу складається з таких основних деталей: - розподільного валу; - його приводу; - штовхачів; - штанги; - коромисла; - впускних і випускних клапанів 4 Приводи газорозподільних механізмів їх будова та робота Різнойменні кулачки встановлюють під кутом, величина якого залежить від фаз газорозподілення. Вершини кулачків розміщені в прийнятому для двигуна порядку роботи з урахуванням напрямку обертання вала. По довжині валу впускні і випускні кулачки розміщені у відповідності із розміщенням клапанів. Розподільчий вал приводиться в обертання від колінчастого валу за допомогою зубчастої, ланцюгової або пасової передачі. При зубчастій передачі на кінцівках колінчастого і розподільчого валів встановлено розподільчі шестерні. З метою зменшення шумів і підвищення плавності роботи шестерні виготовляють з косими зубами. При застосуванні ланцюгової передачі на кінцях валів встановлюють зірочки, а при пасовій _ клиноподібні шківи. Розподільчі шестерні, зірочки і шківи встановлюють одну напроти іншої по міткам. 5 Тепловий зазор в механізмі газорозподілу Рисунок 5.1 – Регулювання теплового зазору Перевірити зазори між коромислами 4 і клапанами 1 (щуп товщиною 0,25 мм буде проходити вільно, а 0,30 мм - не буде проходити). Допускається зменшення зазору до 0,15 - 0,20 мм у клапанів, розміщених по краях головки: першого і восьмого впускних, четвертого і п'ятого випускних. При необхідності змінити зазор, ослабивши контргайку, регулювальним гвинтом 3. Повертаючи колінчастий вал кожного разу на 90°, перевірити і відрегулювати зазори в 5, 4, 2, 6, 3, 7 і 8 циліндрах. 6 Фази газорозподілу, тепловий зазор в механізмі газорозподілу Фази газорозподілу – це моменти початку відкривання та кінця закривання клапанів, виражені в градусах кута повороту колінчастого вала відносно мертвих точок. Фази газорозподілу добирають експериментально на заводі залежно від частоти обертання колінчастого вала при максимальній потужності двигуна та від конструкції його впускного й випускного газопроводів і зазначають у вигляді діаграм або таблиць. Коли робочі процеси у двигунах розглядалися в першому наближенні, вважалося, що викриття й закриття клапанів відбуваються в мертвих точках. Однак насправді моменти відкриття й закриття клапанів не збігаються з моментами перебування поршнів у мертвих точках. Це пояснюється тим, що час, який припадає на такти впускання й випускання, дуже малий (при максимальній частоті обертання колінчастого вала двигуна він становить тисячні частки секунди). Тому, якщо випускні й впускні клапани відкриватимуться й закриватимуться точно в мертвих точках, то наповнення циліндрів пальною сумішшю й очищення їх від продуктів згоряння будуть недостатніми. Отже, в чотиритактних двигунах впускний клапан має відкриватися до досягнення поршнем ВМТ, а закриватися після проходження НМТ. Із загальної колової діаграми фаз газорозподілу видно, що на такті випускання впускний клапан починає відкриватися з випередженням, тобто до підходу поршня у ВМТ. Кут α випередження відкриття впускного клапана для двигунів різних моделей становить 10 … 32˚. Закривається впускний клапан із запізненням після проходження поршнем НМТ ( під час такту стискання ). Кут δ запізнення закриття випускного клапана дорівнює 10 … 50˚. Кути випередження та запізнення, а отже, й час відкривання клапанів мають бути тим більшими, чим вища частота обертання колінчастого вала, при якій двигун розвиває максимальну потужність. Правильність установлення газорозподілу визначається точним зачепленням зубчастих коліс за мітками, які є на них, або за розташуванням мітки на ведучій зірочці ( двигуни автомобілів ВАЗ ) навпроти спеціального приливка на блоці циліндрів. Загальна колова діаграма показує, що в певний період часу відкриті обидва клапани – впускний і випускний. Кутовий інтервал α обертання колінчастого вала, при якому обидва клапани відкриті, називається перекриттям клапанів. Воно потрібне для своєчасного та якісного очищення циліндрів від продуктів згоряння. З діаграми видно, що впускний клапан відкривається на 31° до приходу поршня у ВМТ, а закінчує закриватися через 83° після НМТ. Випускний клапан закривається при 47° повороту колінчастого вала після ВМТ. Перекриття клапанів становить 78°. Випускний клапан відкривається з випередженням на 67° до НМТ. Отже, загальна тривалість відкривання кожного клапана дорівнює 294° повороту колінчастого вала двигуна. Розглянуті фази газорозподілу двигуна автомобіля ЗИЛ-130 відповідають зазору в обох клапанах 0,3 мм ( між носком коромисла й торцем клапана ). В разі зменшення зазору тривалість відкривання впускного й випускного клапанів зростає, а в разі збільшення зазору – зменшується. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови та експлуатації двигунів різних мотелів автомобілів і тракторів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 6 (2 год.) ТЕМА: Система охолодження МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи охолодження ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 9-11 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 57-65 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 55-65 ПЛАН 1 Призначення системи. Вплив на роботу ДВЗ зайвого або недостатнього охолодження 2 Значення постійного теплового режиму ДВЗ. Засоби підтримання постійного теплового режиму ДВЗ. Тип охолодної рідини 3 Будова приладів(вузлів) системи охолодження 4 Велике та мале коло циркуляції охолодної рідини 5 Повітряна система охолодження ДВЗ ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Призначення системи. Вплив на роботу ДВЗ зайвого або недостатнього охолодження Система охолодження призначається для підтримання оптимального режиму двигуна. Двигун працює нормально тільки при постійному тепловому режимі. Якщо головка циліндрів, циліндри, поршні та інші деталі стикаються з гарячими газами перегріваються то підвищується їх знос і вигорання мастильного матеріалу. Зменшення зазорів внаслідок теплового розширення може привести до заклинюванню поршнів в циліндрах. Водночас знижується потужність із-за погіршення наповнення циліндрів. В карбюраторних двигунах перегрів може бути причиною детонації. Таких наслідків не буде якщо охолоджувати гарячі деталі. Однак зайве охолодження теж недопустиме. Якщо двигун переохолоджений то збільшуються затрати теплоти в процесі перетворення її в механічну енергію. Крім того паливо погано випаровується, важко займається і не повністю згорає, що понижує потужність і економічність двигуна, а також приводить до утворення нагару при неповнім згоранні палива може привести до залягання поршневих кілець і зависанню клапанів. Знос в переохолодженому двигуні теж збільшується так як проходить конденсація продуктів згорання в циліндрах, а вони будучи в рідинному стані викликають велику корозію циліндрів, поршнів і поршневих кілець. В дизелях із-за збільшеної затримки самозгорання палива підвищується жорсткість роботи, а в карбюраторних двигунах пари бензину, конденсуючись на стінках циліндрів змивають масло і розріджують його. Для сучасних двигунів нормальним тепловим режимом вважається такий, при якому температура рідини дорівнюватиме 85...95 °С. 2 Значення постійного теплового режиму ДВЗ. Засоби підтримання постійного теплового режиму ДВЗ. Тип охолодної рідини В автомобільних двигунах застосовують такі системи охолодження: рідинна, повітряна. Температура охолодної рідини, що міститься в головці блока циліндрів, має становити 80. . .95C. Такий температурний режим найвигідніший, забезпечує нормальну роботу двигуна й не повинен змінюватися залежно від температури навколишнього середовища та навантаження двигуна. Рідинні системи охолодження бувають: відкриті, закриті. Відкрита система охолодження безпосередньо сполучається з навколишнім середовищем, а закрита, що застосовується в сучасних двигунах періодично, через спеціальні клапани в кришці радіатора або розподільного бачка. В закритих системах охолодження підвищується температура кипіння охолодної рідини, й вона менше випаровується. Крім того, циркуляція рідини примусова. Як охолодну рідину використовують воду або антифризи ( водяні розчини етиленгліколю, в тому числі « Тосол-А40 » і « Тосол-А65 » з температурою замерзання не вище ніж –40 та - 65C відповідно ). В двигунах з рідинною системою охолодження циліндри і їх головки створюють водяну сорочку, яка сполучається з радіатором. При роботі двигуна рідина циркулює: нагріта гарячими деталями вона поступає в радіатор і розтікається по трубкам: повітря обдуває трубки в результаті чого рідина охолоджується і повертається в водяну сорочку циліндрів. 3 Будова приладів(вузлів) системи охолодження Радіатор призначається для охолодження рідини, що відводить теплоту від двигуна. Він складається з нижнього та верхнього бачків, припаяних до серцевини, патрубків і заливної горловини з пробкою. Патрубки бачків через прогумовані шланги сполучають радіатор із сорочкою охолодження циліндрів. Заливна горловина радіатора герметично закривається пробкою, в яку встановлено випускний і перепускний клапани. Найпоширеніші трубчасті і пластинчасті радіатори. У перших серцевина кількома рядами латунних трубок, які проходять через горизонтальні пластини, що збільшують поверхню охолодження серцевини і підвищують жорсткість радіатора. У других серцевина складається з одного ряду плоских латунних трубок, кожна з яких виготовлена із спаяних між собою по краях гофрованих пластин. Верхній бачок радіатора вищеописаних автомобілів (крім КамАЗ-5320) має заливну горловину і паровідвідну трубку. Горловина радіатора герметично закривається пробкою, в якій е два клапани: паровий і повітряний. Паровий клапан Відкривається автоматично лише із підвищенням тиску в системі охолодження понад 0,04 МПа (0,4 кгс/см2), внаслідок чого температура кипіння рідини підвищуєтеся. Повітряний клапан відкривається і пропускає в систему повітря, коли тиск в ній зменшуються, внаслідок охолодження рідини, захищаючи таким чином трубки радіатора від сплющування під дією атмосферного тиску. Розширювальний бачок який виготовляється із пластмаси, містить певний об'єм охолодної рідини й слугує для компенсації зміни об'єму охолодної рідини в системі охолодження під час роботи двигуна. Рисунок 6.1 – Водяний насос і вентилятор: а - пристрій, б - привід; 1 - корпус, 2 - крильчатка, 3 - валик, 4 - пружина, 5 - самопіджимний сальник, 6 - верхній патрубок, 7 - маслянка, 8 - шків, 9 - хрестовина, 10 - лопать вентилятора, 11 - генератор, 12 - приводний пас Відцентровий водяний насос установлюється в передній частині блока циліндрів і забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження. Привод здійснюється трапецієподібним пасом від шківа колінчатого вала. Цим самим пасом приводиться в обертання генератор. Під час роботи двигуна крильчатка насоса своїми лопатями захоплює охолодну рідину, що надходить з нижнього бачка радіатора, під дією відцентрової сили відкидає її до стінок корпусу й нагнітає в сорочку блока й головки циліндрів. Вентилятор – чотирилопатевий , пластмасовий, слугує для створення сильного потоку повітря, що просмоктується через серцевину радіатора, для швидшого охолодження в ньому рідини. Лопаті вентилятора разом із приводним шківом кріпляться болтами до маточини вала відцентрованого насоса. У системах охолодження практично всіх сучасних автомобілів використовуються один або два електричних вентилятора. Вентилятори зазвичай управляються встановленим в радіаторі датчиком температури або комп'ютером, який управляє двигуном. Вони включаються, коли температура охолоджуючої рідини досягає заданого значення, і вимикаються, коли температура охолоджуючої рідини опускається нижче цього значення. У деяких автомобілях при використанні кондиціонера завжди працює один з цих вентиляторів. Муфта вентилятора системи охолодження У більшості автомобілів з приводом вентилятора системи охолодження від двигуна використовується термостатична керована вискомуфта вентилятора. Ця муфта, розташована на маточині вентилятора в потоці проходить через радіатор повітря, являє собою спеціальну вискомуфту, багато в чому нагадує в'язкісні муфти, що застосовуються в деяких системах повного приводу. При нагріванні рідина в муфті загусає, в результаті чого вентилятор обертається швидше, щоб "встигати" за двигуном. При холодному двигуні рідина в муфті має низьку температуру, і вентилятор обертається повільно, дозволяючи двигуну швидко прогрітися до необхідної робочої температури. Термостат – двоклапанний, призначається для прискорення підігрівання двигуна після пуску й автоматичного підтримання найвигіднішого теплового режиму двигуна під час руху автомобіля. Його встановлюють у корпусі відвідного патрубка головки циліндрів. Термостат складається з мідного балона і кришки, між якими герметично закріплена гумова мембрана. Балон заповнений активною сумішшю, що складається з церезину (гірського воску), змішаного з мідним порошком. Об'єм активної маси під час нагрівання збільшується. На мембрану спирається шток, розміщений у напрямній частині кришки. Шток шарнірно з’єднаний з клапаном Коли двигун холодний, клапан термостата закритий і рідина надходить через канал до вхідного отвору насоса, а через нього — в сорочку охолодження, тобто циркулює по малому колу, не потрапляючи в радіатор. У двигуні ЗИЛ-130, коли клапан термостата закритий, рідина, що нагнітається у сорочку насосом, перепускається через систему охолодження повітряного компресора. Коли рідина нагрівається до 70...80 °С, клапан термостата під дією парів рідини, що заповнює його циліндр, або внаслідок розширення твердого наповнювача відкриється і рідина циркулюватиме через радіатор, тобто по великому колу. Жалюзі складаються з вертикальних пластин, шарнірно закріплених угорі та внизу перед радіатором. Повертання пластин для зміни кількості повітря, що проходить крізь серцевину радіатора, а отже, регулювання температури охолодної рідини здійсніться рукояткою з місця водія. Для з'єднання двигуна з радіатором системи охолодження і радіатором нагрівника в автомобілях використовуються гнучкі гумові шланги. Вони повинні компенсувати переміщення / вібрацію двигуна при його роботі. Шланги є важливими з'єднувальними елементами системи охолодження; їх слід регулярно перевіряти і замінювати через рекомендовані проміжки часу. 4 Велике та мале коло циркуляції охолодної рідини При обертанні колінчатого вала крутний момент за допомогою приводного паса передається на шків вала насоса, приводячи його в обертання. При цьому крильчатка захоплює рідину, що підводить по шлангу й патрубку з радіатора, і подає її в сорочку охолодження. Там вона прохолоджує нагріті деталі Якщо двигун непрогрітий і температура охолоджувальної рідини менша за 75-80 0С то охолоджувальна рухається по малому колу циркуляції охолоджувальної рідини водяний насос – водяна сорочка – перепускні вікна термостата (так як основний клапан термостата закритий) – водяний насос. При прогрівані двигуна більше ніж 80 0С повністю відкривається клапан термостата і охолоджувальна рідина починає рухатися по великому колі циркуляції охолоджувальної рідини. Водяний насос – водяна сорочка – клапан термостату – верхній патрубок – радіатор – нижній патрубок водяний насос.Температуру рідини контролюють за покажчиком температури, вимірювальний перетворювач якого встановлено в сорочці охолодження блока циліндра. При температурі в системі охолодження понад 95 °С у двигунах ЗМЗ-53 і ГАЗ-24 або 115 °С у двигуні ЗИЛ-150 на щитку спалахує сигнальна лампочка, яка вмикається вимірювальним перетворювачем, установленим у верхньому бачку радіатора. У двигуні ГАЗ-24 рідину із системи охолодження зливають через два краники: під радіатором і з правого боку в блоці циліндрів. Двигуни ЗМЗ-53 і ЗИЛ-130 мають три зливні краники: один під радіатором і два у нижній частині водяної сорочки обох секцій блока, В системі охолодження двигуна КамАЗ-5320, в якій застосовують антифриз, замість зливних кранів установлюють конічні різьбові пробки. 5 Повітряна система охолодження ДВЗ Для повітряних систем охолодження характерна безпосередня передача теплоти в атмосферу. Потрібна інтенсивність охолодження досягається за допомогою охолодних ребер, вентилятора та рефлектора. Витрата охолодного повітря може регулюватися. Система проста за будовою та в експлуатації, забезпечує швидке прогрівання двигуна після запуску, має невелику масу. Недоліки системи повітряного охолодження: велика потужність, що витрачається на привод вентилятора, шумність роботи, нерівномірність відведення теплоти по висоті циліндра. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 7(2 год.) ТЕМА: Система мащення МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи мащення ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 46-53 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 65-77 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 46-65 ПЛАН 1 Призначення системи 2 Загальна будова й робота системи мащення 3 Засоби подачі оливи до тертьових поверхонь 4 Будова вузлів системи мащення 5 Фільтрація оливи. Типи фільтрувальних пристроїв 6 Вентиляція картера ДВЗ. Призначення, типи вентиляції, будова, робота. ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Призначення системи Система мащення забезпечує змащування тертьових поверхонь двигуна, подачу до них оливи, часткове охолодження їх, видалення продуктів спрацювання та очищення оливи. Сили тертя залежать від навантажень, діючих на деталі, від їх матеріалу, від класу шероховатості дотичних поверхонь. Вони набагато зменшуються, якщо на поверхню деталей нанести оливну плівку. Коли плівка повністю розділяє деталі і тертя відбувається між молекулами оливи, таке тертя називається рідинним. Якщо оливна плівка руйнується в окремих місцях і деталі дотикаються одна до одної, таке тертя називається напіврідинним. В певних умовах оливна плівка може бути зруйнована і деталі дотикаються одна до одної, таке тертя називається граничним. Шар оливи між деталями не тільки зменшує їх знос і затрати енергії на їх тертя, а і ущільнює зазори, вимиває з них продукти зносу, охолоджує деталі і захищає їх від корозії. Системи мащення двигунів комбіновані. Це значить, що олива до тертьових деталей подається кількома способами: під тиском , розбризкуванням і самопливом. 2 Загальна будова й робота системи мащення Система мащення складається: оливний насос, фільтр, оливний радіатор, стержень для вимірювання рівня оливи, контрольні прилади – датчик і покажчик тиску оливи. Для забезпечення циркуляції оливи в картері, колінчатому й розподільному валу, коромислах виконано спеціальні оливні канали. До системи мащення належать також пристрої для вентиляції картера. Під час роботи двигуна насос засмоктує оливу крізь сітчастий фільтр оливоприймача й подає її під тиском у вихідний отвір і далі каналом - в оливний фільтр. У разі підвищення тиску в системі понад допустиме значення відкривається редукційний клапан, частина оливи пропускається назад в оливоприймач. 4 Будова вузлів системи мащення Шестеренчастий оливний насос двигуна автомобіля складається з корпусу, в якому встановлено дві шестерні: ведучу й ведену. Остання вільно обертається на осі, а першу жорстко закріплено на валу.Оливний радіатор призначається для охолодження оливи, що нагрівається внаслідок стикання з гарячими деталями. У двигунах легкових автомобілів достатнє охолодження оливи забезпечується обдуванням піддона картера повітрям і вентиляцією картера. У важких умовах роботи двигунів вантажних автомобілів треба вмикати оливний радіатор. 3 Засоби подачі оливи до тертьових поверхонь 5 Фільтрація оливи. Типи фільтрувальних пристроїв Оливний фільтр слугує для очищення оливи від частинок металу, нагару, смол, пилу. В автомобілях, що вивчаються встановлюється встановлюється один (ГАЗ, ВАЗ, ЗИЛ, «Москвич») або два (МАЗ, КРАЗ, КамАЗ). Крізь нього проходить уся олива, що подається насосом. Такі фільтри називають повнопотоковими. В якості фільтрів використовують сітки, металеві щільові елементи і різні пористі матеріали. Наприклад: в автомобілях ВАЗ в якості фільтра слугує паперова стрічка. Також використовують відцентрово – відцентрові оливні фільтри (центрифуги). У двигунах ЗИЛ-130, КамАЗ, ЗМЗ-53 встановлено фільтр відцентрової очистки з реактивним приводом. Фільтр складається з корпусу, на осі якого на підшипнику встановлено ротор із ковпаком. Знизу ротора розміщено два жиклери з отворами, спрямованими в різні боки, а також фільтрувальну сітку. Ковпак закріплено на осі ротора за допомогою гайки й закрито зверху нерухомим кожухом із баранчиком. Ротор обертається під дією струменя оливи, що тиском викидається крізь два жиклери. Коли ротор обертається, важкі частинки, що забруднюють оливу, відкидаються на стінки ковпака й там осідають. В автомобілі КамАЗ, крім відцентрового очищення, встановлюється повнопотоковий фільтр з двома фільтрувальними елементами. 6 Вентиляція картера ДВЗ. Призначення, типи вентиляції, будова, робота Вентиляція картера потрібна для підтримання в ньому нормального тиску й видаляння парів бензину та газів, що прориваються крізь нещільності поршневих кілець і спричиняють корозію деталей, забруднення й розрідження оливи. Крім того, внаслідок потрапляння в картер відпрацьованих газів в ньому підвищується тиск, що призводить до руйнування ущільнень та появи течі оливи під час роботи двигуна. У розглядуваних двигунах вентиляція картера здійснюється примусово відведенням газів через витяжний шланг і повітроочисник у циліндри двигуна, де відбувається згорання їх. Для очищення картерних газів від оливи та смол у системі вентиляції є фільтр і оливовіддільник. У двигунах автомобілів ВАЗ відсмоктування картерних газів у змішувальну камеру карбюратора регулюється за допомогою спеціального золотника, розташованого на осі дросельних заслінок карбюратора. Під час роботи двигуна з малою частотою обертання колінчатого вала на холостому ходу картерні гази відсмоктуються в невеликій кількості крізь калібрований отвір золотникового пристрою. Коли відкривається дросельна заслінка, разом з її віссю повертається золотник і через канавку, що є в ньому, сполучає шланг відведення картерних газів безпосередньо із задросельним простором карбюратора, за рахунок чого підвищується інтенсивність вентиляції картера зі збільшенням навантаження на двигун. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 8 (4 год.) ТЕМА: Система живлення карбюраторних двигунів МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи живлення карбюраторних двигунів ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 65-82 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 83-103 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 65-76 ПЛАН 1 Призначення системи живлення 2 Загальна будова й робота системи живлення 3 Паливо для карбюраторних двигунів 4 Поняття про детонацію ДВЗ 5 Визначення поняття: паливна суміш, робоча суміш, склад паливної суміші 6 Вимоги до паливної суміші. Вплив складу паливної суміші на економічність та потужність ДВЗ 7 Забруднення навколишнього середовища відпрацьованими газами 8 Найпростіший карбюратор. Призначення, будова, робота найпростішого карбюратора. Вимоги до карбюратора, його недоліки 9 Особливості безпеки при користуванні системою живлення карбюраторних двигунів 10 Головна дозуюча система, призначення, тип систем карбюраторів ,що вивчаються, їх будова, робота 11 Допоміжні системи та пристрої ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Призначення системи живлення Система живлення двигуна призначена для збереження, очищення і подачі палива, очищення і подачі повітря, приготування пальної суміші потрібного складу для роботи двигуна на різних режимах і випуску відпрацьованих газів 2 Загальна будова й робота системи живлення Система живлення складається з паливного бака, датчика і покажчика рівня палива, паливного насоса, паливних фільтрів, паливопроводів, повітряного фільтра, карбюратора, впускного і випускного трубопроводів, а також системи випуску відпрацьованих газів (трубопроводи, глушники). Суміш готується поза циліндра ( в карбюраторі )- зовнішнє сумішоутворення. В циліндрі двигуна пальна суміш змішується з відпрацьованими газами і перетворюється в робочу суміш. До системи живлення карбюраторних двигунів входять: карбюратор, паливний бак, фільтри для очищення палива і повітря, паливопідкачующий насос, впускний і випускний трубопроводи, глушник. Принцип дії системи живлення карбюраторного двигуна наступний. При обертанні колінчастого вала двигуна починає діяти паливний насос, який засмоктує через сітчастий фільтр паливо з бака і по паливопроводу нагнітає його в поплавкову камеру карбюратора. При русі поршня вниз (такт впуску) під дією розрідження з розпилювача карбюратора витікає паливо, а через повітряний фільтр засмоктується очищене повітря. В змішувальній камері карбюратора струмінь повітря розпилює паливо і, змішуючись з ним, утворює пальну суміш, яка по впускному трубопроводу через відкритий впускний клапан надходить в циліндр двигуна, де, перемішуючись з залишками відпрацьованих газів утворює робочу суміш. При русі поршня вгору відбувається стиск робочої суміші (такт стиску) і її згоряння (робочий хід). Продукти згоряння (відпрацьовані гази) через випускний клапан, який відкривається, по трубопроводах і надходять в глушник і далі в атмосферу (такт випуску). Паливний бак має заливальну горловину, а також внутрішні перегородки для запобігання різким переміщенням палива й датчик покажчика рівня палива. Фільтри –відстійники застосовуються для грубого й тонкого очищення палива. Паливопідкачувальний насос призначається для подавання палива з бака в поплавцеву камеру карбюратора. Повітряний фільтр установлюється на карбюраторі й очищає повітря,що надходить у нього, від пилу. Впускний трубопровід сполучає карбюратор із циліндрами двигуна. Випускний трубопровід призначається для відведення відпрацьованих газів із циліндрів. Глушник, що його встановлюють під двигуном, зменшує шум під час випускання відпрацьованих газів 3 Паливо для карбюраторних двигунів Карбюраторні двигуни працюють на бензині—рідкому паливі, що легко випаровується, яке добувають із нафти прямою перегонкою або крекінгом. Крекінг—перероблення нафти та її фракції з розпадом важких молекул для добування моторних палив. Крекінг буває термічний і каталітичний. У разі термічного крекінгу нафтову сировину нагрівають до температури 500...600 °С в умовах високих тисків (4...5 МПа). Каталітичний крекінг відбувається за одночасної дії високої температури й каталізаторів і тиску приблизно 0,1 МПа. Вихід бензину — до 70 % кількості сировини. Двигун може розвивати максимальну потужність лише за умови, що бензин має певні характеристики й властивості, основні з яких: питома теплота згорання, випарність, схильність до детонації. Крім того, бензин не повинен спричиняти корозію металу й має зберігати свою початкову якість тривалий час без змін. Для автомобільних бензинів температура початку википання становить 35 °С, википання 10 % - 55...70 °С, 50 % - 100...125 °С, 90 % — 160...180 °С і кінця википання — 185...205 °С. Автомобільні бензини, за винятком бензину АИ-98, поділяються на літні та зимові. Останні містять збільшену кількість фракцій, які легко випаровуються, що поліпшує умови пуску Бензин маркується літерно-цифровими індексами. Марки застосовуваних автомобільних бензинів: А-72, А-76, А-92, АИ-93, АИ-98 (літера «А» означає, що бензин автомобільний; цифри відповідають найменшому октановому числу бензину, визначеному моторним методом; літера «Й» вказує на те, що октанове число визначено дослідним методом). Питома теплота згорання- це кількість теплоти, що виділяється під час згорання 1 кг палива. Випарність оцінюється за фракційним складом, який характеризується температурами викіпання 10, 50 та 90% бензину. Октанове число характеризує детонаційну стійкість бензину 4 Поняття про детонацію ДВЗ Детонація - це дуже швидке ( вибухове ) згорання робочої суміші в циліндрах двигуна,що супроводжується дзвінкими стуками у двигуні, чорним димом із вихлопної труби, перегріванням і втратою потужності. При цьому відбувається прискорене спрацювання деталей кривошипно-шатунного механізму та обгорання головок клапанів. Для визначення октанового числа бензину його порівнюють із сумішшю двох палив: ізооктану й гептану. Ізооктан слабко детонує, й для нього октанове число умовно беруть за 100. Гептан сильно детонує,й для нього октанове число взято за 0. Якщо суміш складається з 76% ізооктану та 24% гептану, то за детонаційними властивостями октанове число такого бензину дорівнює 76. Чим вище октанове число бензину, тим менша ймовірність детонації. 5 Визначення поняття: паливна суміш, робоча суміш, склад паливної суміші Суміш повітря і палива називають паливною сумішшю. Суміш повітря, бензину й залишкових газів називається робочою сумішшю. Для повного згорання палива потрібна певна кількість кисню, що міститься в повітрі. Визначено, що для повного згорання 1 кг бензину треба 15 кг повітря. Суміш такого складу називається нормальною. Збіднена пальна суміш містить на 1 кг бензину 15. .17 кг повітря. Бідна пальна суміш має в своєму складі понад 17 кг повітря на 1 кг бензину. Багата пальна суміш на 1 кг бензину має менше ніж 13 кг повітря. 6 Вимоги до паливної суміші. Вплив складу паливної суміші на економічність та потужність ДВЗ Для нормальної роботи двигуна на різаних режимах потрібно мати різний склад пальної суміші. Під час пуску холодного двигуна сумішоутворення дуже погане, пальна суміш, яка готується в карбюраторі, має бути багатою, щоб компенсувати ту частину палива, котре конденсується на стінках циліндрів. На холостому ходу для стійкої роботи двигуна потрібна збагачена пальна суміш. На середніх навантаженнях, коли від двигуна не вимагається повної потужності, для забезпечення його економічної роботи пальна суміш має бути збідненою. На повних навантаженнях, коли потрібна найбільша швидкість згорання суміші, щоб від двигуна дістати максимальну потужність, суміш має бути збагаченою. У разі різкого збільшення навантаження або частоти обертання колінчастого вала суміш має бути різко збагаченою, в противному разі двигун зупиниться. Процес приготування пальної суміші певного складу поза циліндрами двигуна називається карбюрацією. а прилад, в якому відбувається цей процес,-- карбюратором. Для характеристики пальної суміші важливе не тільки кількісне співвідношення між пальним і повітрям, а й стан пального в суміші. Чим краще розпилене пальне і рівномірніше розподілена суміш по циліндрах двигуна, тим краща якість суміші й ефективніша робота двигуна. Нерівномірне переміщення пального й повітря і нерівномірний розподіл суміші між циліндрами двигуна погіршують антидетонаційні властивості двигуна,знижують економічність, призводять до нестійкої роботи при малих навантаженнях і на холостому ходу. 7 Забруднення навколишнього середовища відпрацьованими газами Найбільшою токсичністю має вихлоп карбюраторних ДВЗ за рахунок більшого викиду СО, Лишайник, СпНт та ін Дизельні ДВС викидають у великих кількостях сажу, яка в чистому вигляді не токсична. Однак частинки сажі несуть на своїй поверхні частки токсичних речовин, у тому числі і канцерогенних. Сажл може тривалий час перебувати по зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час впливу токсичних речовин на людину. Кількість шкідливих речовин, що надходять в атмосферу, що надходять в атмосферу у складі відпрацьованих газів, залежить від загального технічного стану автомобілів і особливо від двигуна - джерела найбільшого забруднення. Так, при порушенні регулювання карбюратора викиди ЗІ збільшуються в 4 - 5 разів.Застосування етилованого бензину, що має у своєму складі з'єднання свинцю, викликає забруднення атмосферного повітря досить токсичними сполуками свинцю. Близько 70% свинцю, доданого до бензину з етилової рідиною, потрапляє в атмосферу з відпрацьованими газами, з них 30% осідає на землі відразу, а 40% залишається в атмосфері. Один вантажний автомобіль середньої вантажопідйомності виділяє 2, 5 - 3 кг свинцю в рік. Концентрація свинцю в повітрі залежить від вмісту свинцю в бензині. ДВЗ займають провідне місце серед автономних джерел енергії для потреб транспорту, сільського господарства, будівництва, військової техніки, тобто для визначальних галузей господарства будь-якої країни. Тому їхній вплив на людське середовище носить глобальний характер. 8 Найпростіший карбюратор. Призначення, будова, робота найпростішого карбюратора. Вимоги до карбюратора, його недоліки Найпростіший карбюратор складається з поплавцевої та змішувальної камер. У першій є поплавець шарнірно закріплений на осі, а також голчатий клапан. У змішувальній камері розташовано дифузор і дросельну заслінку. Дифузор забезпечує збільшення швидкості повітряного потоку в центрі змішувальної камери, а дросельною заслінкою змінюють прохідний переріз для пальної суміші й тим самим регулюють ту її кількість, що надходить з карбюратора в циліндри двигуна. Сполучаються камери трубкою, в яку з боку поплавцевої камери вгвинчено паливний жиклер, а кінець трубки з боку змішувальної камери становить, розпилювач. Рівень палива в поплавцевій камері має бути на 1,5…2,0 мм нижчий від краю розпилювача. Під час роботи двигуна, коли поршень рухається від ВМТ до НМТ і впускний клапан відкритий, у змішувальній камері карбюратора створюється рух повітря, швидкість якого збільшується при проходженні дифузора, досягаючи 50…150 м/с і біля кінця розпилювача виникає розрідження. Паливо з розпилювача надходить у змішувальну камеру, де перемішується з повітрям, утворюючи пальну суміш. Поплавцева камера за допомогою поплавця та голчастого клапана безперервно підтримує нормальний рівень палива. У міру відкривання дросельної заслінки зростає частота обертання колінчастого вала, при цьому збільшується швидкість руху повітря в змішувальній камері карбюратора, внаслідок чого зростають швидкість витікання бензину з розпилювача та кількість повітря, що проходить через дифузор. Однак кількість бензину, який проходить крізь жиклер і потім витікає з розпилювача зростає швидше, внаслідок чого співвідношення бензину й повітря в пальній суміші змінюється в бік збагачення. Отже, найпростіший карбюратор забезпечує роботу двигуна тільки на одному певному режимі. Тому сучасні карбюратори обладнуються додатковими пристроями й системами, що усувають недоліки найпростішого карбюратора. 9 Особливості безпеки при користуванні системою живлення карбюраторних двигунів Перш ніж приступити до роботи, необхідно завчасно підготувати робоче місце, перевірити справність інструменту, розташувати його так, щоб зручно було ним користуватися. Потім потрібно перевірити справність припливно-витяжної вентиляції та освітлення, щільність кріплення трубопроводів сальників; наявність захисного фартуха і миючої рідини. На стендах обкатки, регулювання та випробування паливної апаратури перевірити пускові пристрої, контрольно-вимірювальні прилади, магістральні газопроводи і щільність їх з'єднання. Після цього випробувати роботу стенду. При розбиранні вузлів паливного насоса слід надійно закріплювати вузли в кондукторах розбірного верстака; при вивертанні і загортанні шліцьових гвинтів користуватися викруткою, ширина робочої частини якої повинна відповідати діаметру головки гвинта. 10 Головна дозуюча система, призначення, тип систем карбюраторів ,що вивчаються, їх будова, робота Головний дозувальний пристрій забезпечує поступове збіднення суміші в разі переходу від малих навантажень двигуна до середніх. У карбюраторних автомобілях застосовують спосіб компенсації суміші, який називають пневматичним гальмуванням палива. У карбюраторі з пневматичним гальмуванням палива в міру відкривання дросельної заслінки збільшується розрідження в дифузорі. Кількість палива, що надходить крізь головний жиклер і його розпилювач, також збільшуватиметься. Однак збагаченню суміші перешкоджає надходження повітря крізь повітряний жиклер і розпилювач. Надходження повітря в канали головного дозувального пристрою зменшує розрідження, що діє на головний жиклер, внаслідок чого паливо витікає з нього під дією того розрідження, яке виникає в колодязі, а не у вузькому перерізі дифузора. У результаті з розпилювача у повітряний потік витікає не бензин, а його суміш з невеликою кількістю повітря. Цю суміш називають емульсією. Добиранням каліброваних отворів головного й повітряного жиклерів забезпечується економічний склад пальної суміші. 11 Допоміжні системи та пристрої Система холостого ходу призначається для приготування пальної суміші на малій частоті обертання колінчастого вала двигуна. Економайзер призначається для збагачення пальної суміші на повних навантаженнях. Коли дросельна заслінка відкрита більше ніж на 75…85% паливо до розпилювача надходитиме тепер не тільки крізь головний жиклер, а й крізь клапан економайзера, отже, забезпечується збагачення пальної суміші. Прискорювальний насос призначається для збагачення суміші в разі різкого відкриття дросельної заслінки. Крізь нагнітальний клапан, що відкрився, й жиклер-розпилювач у змішувальну камеру додатково впорскується бензин, і пальна суміш короткочасно збагачується. Пусковий пристрій, виконаний у вигляді повітряної заслінки, призначається для збагачення суміші під час пуску й прогрівання холодного двигуна. Обмежувач максимальної частоти обертання колінчастого вала, що встановлюється на двигуні вантажного автомобіля, запобігає підвищеному спрацюванню деталей двигуна. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 9 (4 год.) ТЕМА: Система живлення дизельних двигунів МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи живлення дизельних двигунів ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 87-94 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 103-117 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 76-87 ПЛАН 1 Економічна доцільність використання дизельних двигунів 2 Загальна будова й робота системи живлення дизельного двигуна 3 Дизельне пальне 4 Сумішоутворення в дизельних двигунах 5 Будова агрегатів системи живлення дизелів 6 Фільтрація повітря та турбонаддув дизельних двигунів ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Економічна доцільність використання дизельних двигунів Дизельний двигуни порівняно з карбюраторним мають ряд переваг. Витрата палива на виконання однакової роботи в дизельних двигунах на 30—40% менша, ніж у карбюраторних. Це пояснюється тим, що в сучасних дизельних двигунах ступінь стиску дорівнює 16—20, в той час, як у карбюраторних двигунах — 6,2—10. Із збільшенням ступеня стиску підвищується потужність і економічність двигуна, бо зменшуються теплові витрати і збільшується середній тиск на поршень. Зменшення теплових витрат у дизельних двигунах відбувається за рахунок зменшення внутрішньої поверхні камери згоряння, з якою стикаються гази. Середній тиск на поршень підвищується за рахунок збільшення температури і швидкості згоряння робочої суміші при більшому її стиску. Важливою перевагою дизельних двигунів є те, що у них відсутня система батарейного запалювання. Дизельні двигуни мають більш сталий крутний момент за рахунок подачі в циліндри більш усталеної кількості палива. Паливо, на якому працюють дизельні двигуни, менш пожежонебезпечне, ніж бензин. Поряд з перевагами дизельні двигуни мають і недоліки. Час приготування робочої суміші в дизельному двигуні (0,002—0,008 сек) набагато менший, ніж у карбюраторному (0,025 сек). Це примушує збільшувати тиск впорскуваного палива, а отже, і підвищувати точність виготовлення деталей паливної апаратури. Паливна апаратура дизельних двигунів більш складна і виготовлення її значно дорожче, ніж карбюраторних двигунів. При однаковій потужності дизельні двигуни важчі, ніж карбюраторні. Це пояснюється тим, що при роботі в циліндрах дизельного двигуна розвиваються високі тиски і тому деталі кривошипно-шатунного механізму доводиться виготовляти більш масивними. Внаслідок високих ступенів стиску і необхідності забезпечення великих пускових обертів пуск дизельних двигунів дещо утруднений. 2 Загальна будова й робота системи живлення дизельного двигуна До системи живлення дизелів входять: - паливний'бак; - фільтри грубої та тонкої очистки палива; - паливопроводи; - паливний насос високого тиску; - всережимний регулятор частоти обертання; - автоматична муфта випередження впорскування палива; - фор¬сунка; - підкачувальні насоси. Рисунок 9.1 – Схема системи живлення дизеля КамАЗ-740: 1 – паливний бак; 2, 5, 7, 8, 11, 13, 15, 17, 19, 21 - паливопроводи; 3 – трійники; 4, 18 — фільтри відповідно грубої й тонкої очистки палива; 6 — форсунка; 9 – ручний підкачувальний насос; 10 — паливопідкачувальний насос; 12 — паливний насос високого тиску; 14 — електромагнітний клапан; 16 — факельна свічка Паливопідкачувальний насос 10 дизеля КамАЗ-740 за¬смоктує паливо з бака 1 крізь фільтри грубої 4 й тонкої 18 очистки. Паливопроводами низького тиску 2, 7, 11, 13 паливо надходить до насоса високого тиску 12, який розміщено між рядами циліндрів. Відповідно до порядку роботи циліндрів дизеля насос 12 подає пали¬во паливопроводами 8 високого тиску до форсунок б, розташованих у головках циліндрів. Форсунки розпилюють і впорскують паливо в камери згоряння. Паливопідкачувальний насос 10подає до насоса 12 більше палива, ніж потрібно для роботи дизеля, тому надлишкове паливо, а з ним і повітря, що потрапило до системи, дренажними па¬ливопроводами 17 і 20 відводяться з насоса 12 і фільтра тонкої очист¬ки 18 назад у паливний бак. Паливо, що просочилося крізь зазор між корпусом розпилювача та голкою форсунки, зливається в бак пали¬вопроводами 5, 15, і 21. Паливний бак автомобіля КамАЗ місткістю 125, 170 або 250 л має заливну горловину, яку обладнано висувною трубою із сітчастим фільтром. Горловина закривається герметичною кришкою. В нижній частині бака є кран для зливання відстою. Рівень палива можна контролювати за покажчиком, сигнали до якого надходять від рео¬статного датчика, розташованого в баці. 3 Дизельне пальне Паливо для дизелів має відповідати таким вимогам: - добре прокачуватися, забезпечуючи безперебійну роботу паливоподавальної апаратури (тобто мати оптимальну в'язкість, певні низькотемпературні властивості, не містити води й механічних домі¬шок); - забезпечувати добре розпилювання, сумішоутворення й випа¬ровування, а також швидке самозаймання, повне згоряння та м'яку роботу без димлення, що залежить від його хімічного складу, який оцінюється цетановим числом (показник займистості дизельного па¬лива); - не спричинювати підвищеного нагаро- й лакоутворення на клапанах, поршневих кільцях, поршнях, закоксування розпилювача й зависання його голки (схильність до нагаро- й лакоутворення ди¬зельного палива залежить від його хімічного складу, в'язкості, а та¬кож умісту механічних домішок); не спричинювати корозії резервуарів, баків та інших деталей двигуна (корозійність палива залежить від умісту в ньому кислот, сірчистих сполук і води); - бути стабільним під час транспортування й зберігання. В'язкість — один із найважливіших показників якості дизельного палива. Від неї залежать однорідність складу робочої суміші, розпилюваність і випарність палива в циліндрі, надійність та довговічність паливної апаратури. Паливо малої в'язкості добре розпилюється, випаровується й зго¬ряє. Проте в цьому разі підвищується спрацьовування плунжерних пар паливного насоса, що призводить до витікання палива через збільшені зазори. Якщо в'язкість висока, паливо погано розпи¬люється, погіршується процес згоряння, знижується економічність роботи та підвищується димність вихлопу дизеля. До важливих експлуатаційних характеристик дизельного палива належать його низькотемпературні властивості, які характеризують рухливість палива за мінусових температур. У дизельному паливі міс¬тяться парафінові вуглеводні, які за високої температури перебува¬ють у розчиненому стані, а в разі зниження її викристалізовуються. Низькотемпературні властивості оцінюються температурами помут¬ніння й застигання. Температурою помутніння називають температуру, за якої змі¬нюється фазовий склад палива, тобто поряд із рідкою фазою з'яв¬ляється тверда. При цьому паливо мутніє через виділення мікроско¬пічних кристалів льоду (якщо в паливі є вода) й твердих вуглеводнів. Температурою застигання називають температуру, за якої паливо втрачає рухливість. 4 Сумішоутворення в дизельних двигунах Сумішоутворенням називається процес розпилення палива, яке під великим тиском подається в камеру згоряння, і перемішування його із стиснутим повітрям. Процес сумішоутворення в циліндрах двигуна відбувається так. Паливо за допомогою паливного насоса і форсунки впорскується в циліндр двигуна під тиском 120—200 кгсісм2 у стиснуте повітря, тиск якого в кінці такту стиску становить 35—40 кгсісм2. При цьому швидкість витікання палива з форсунки становить 150—200 міс Внаслідок тертя струмини палива об повітря вона подрібнюється на дрібні краплинки діаметром 0,002—0,003 мм, які утво- рюють паливний факел, що має форму порожнистого конуса. На процес сумішоутворення відводиться дуже короткий проміжок часу, який відпо- відає 20—40° повороту колінчастого вала. Крім того, погана випарність дизельного палива значно утруднює процес сумішоутворення. Для швидкого і повного згоряння пальної суміші паливо треба розпилювати на найдрібніші краплинки і перемішувати їх з повітрям так, щоб біля кожної краплинки палива була достатня кількість кисню для повного її згоряння. Проте забезпечити таку рівномірність розподілу краплинок палива в повітрі важко, тому в циліндр двигуна вводять повітря більше, ніж його треба відповідно до теоретичних розрахунків, тобто коефіцієнт надлишку повітря * становить 1,2—1,6. За конструкцією камер згоряння сучасні дизельні двигуни поділяються на дизелі з нерозділеними камерами і дизелі з розділеними камерами. Дизелі з нерозділеними камерами згоряння (однокамерні дизелі). Нерозділені камери згоряння —це простір, обмежений внутрішньою поверхнею головки циліндрів і днищем поршня. В камеру через форсунку впорскується паливо, завихрюється завдяки спеціальній формі днища поршня, перемішується з повітрям і згоряє. На двигунах з безпосереднім впорскуванням палива застосовують форсунки з багатодірчастими розпилювачами. Привисокому тиску впорскування (150— 200 кгсісм2) паливо добре розпилюється і глибоко проникає в стиснуте повітря. Застосування камер згоряння спеціальної форми у днищах поршня є найефективнішим способом створення спрямованих вихрових потоків. У ці камери згоряння паливо впорскується так, щоб більша його частина падала на стінки камери і розпливалася по них тонкою плівкою. Стикаючись з нагрітою стінкою камери, плівка випаровується, пара змішується з вихровим потоком повітря і самозаймається. Завдяки тому що плівка палива зразу не випаровується, а в процесі згоряння поступово надходять нові порції палива, швидкість наростання тиску в циліндрі не-велика і становить 5,5—6,5 кгсісм1 на 1° повороту колінчастого вала. Поступове згоряння палива забезпечує м'яку, відносно безшумну й економічну роботу двигуна і дає можливість використовувати для роботи різні рідинні палива і суміші їх. Основний недолік цих камер згоряння полягає у збільшенні висоти головки поршня, а це призводить до збільшення маси поршневої групи, внаслідок чого зростають інерційні авантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму. Дизелі з нерозділеними камерами згоряння (з безпосереднім впорскуванням палива) мають такі позитивні якості: - висока економічність роботи; - добрі пускові якості; - відносно проста будова камер згоряння. 5 Будова агрегатів системи живлення дизелів Паливний насос дизеля КамАЗ-740 складається з вось¬ми однакових секцій відповідно до кількості циліндрів двигуна. До секції входять корпус 1, втулка 9 плунжера, плунжер 6, поворотна втулка 4, нагнітальний клапан 11, який штуцером 12 притиснутий до втулки плунжера. Під дією кулачка вала й пружини 5 плунжер здійс¬нює зворотно-поступальний рух. Під час руху плунжера вниз (під дією пружини) в порожнині вту¬лки виникає розрідження, й коли відкривається впускне вікно 2, по¬рожнина заповнюється паливом (рис. 5, а). Під час руху плунжера вгору (під дією кулачка) в надплунжерному просторі різко підви¬щується тиск (впускне вікно перекрите), й паливо крізь нагніталь¬ний клапан 4, що відкрився, подається в паливопровід високого тис¬ку. При цьому мінімальний зазор між втулкою та плунжером дорівнює приблизно 1 мкм; тиск подачі палива досягає 20 МПа. Коли скісна кромка 5 плунжера відкриє відсічне вікно 1, тиск палива у втулці плунжера різко знизиться, нагнітальний кла¬пан 4 під дією пружини швидко закриється, й подача палива припи¬ниться. Оскільки в цей момент плунжер ще рухається вгору, то пали¬во, яке витискається ним, крізь осьову З й радіальну просвердлини в плунжері перетікає у відсічне вікно 1, минаючи виточку на плунжері. Кількість палива, що подається секцією паливного насоса висо¬кого тиску до форсунки, регулюється повертанням плунжера за до¬помогою зубчастої рейки 8, втулки 4 та повідка, що зв'язує їх. Обидві зубчасті рейки переміщуються вздовж корпусу на¬соса під дією педалі керування подачею палива або регулятора часто¬ти обертання колінчастого вала. Форсунка (рис. 7) призначається для впорскування й розпилю¬вання палива. Паливопроводом високого тиску паливо надходить у штуцер 8 і, пройшовши крізь фільтр 9, просвердлинами в корпусах форсунки 6 і розпилювача 1 потрапляє в порожнину голки 14. Коли плунжер секції насоса створить достатній тиск, він, діючи на голку знизу вгору, долає зусилля пружини 13 і відштовхує голку, після чого починається впорскування палива крізь чотири отвори в розпилюва¬чі. Після відсічення подачі палива в насос тиск його у форсунці зни¬жується й голка знову опускається, припиняючи вихід палива з роз¬пилювача. Паливо, що просочилося між голкою та корпусом розпи¬лювача, відводиться з форсунки каналами в її корпусі. Форсунку встановлюють у головці циліндра й закріплюють скобою. . Підкачувальні насоси призначаються для подавання палива до на¬соса високого тиску в потрібній кількості й підтримання перед ним достатнього тиску. Паливопідкачувальний насос поршневого типу дизеля КамАЗ (рис. 8) установлюється на задній кришці регулятора частоти обертання й приводиться в дію від ексцентрика кулачкового валика насоса високого тиску. Коли штовхач 7 опускається, поршень 1 під дією пружини 5 рухається вниз, створюючи розрідження в порожни¬ні А. Впускний клапан 4, стискаючи пружину 3, піднімається й про¬пускає паливо в цю порожнину. Водночас із порожнини Б паливо витісняється в нагнітальну лінію (клапан 9 закритий). Під час руху поршня 1 вгору паливо з порожнини А крізь нагнітальний клапан 9 надходить у порожнину В (впускний клапан 4 закритий). Для заповнення системи паливом і видалення з неї повітря на ав¬томобілі КамАЗ є два ручних підкачувальних насоси: один закріпле но до фланця паливопідкачувального насоса, а другий установлено на кронштейні на корпусі зчеплення з правого боку автомобіля. Обидва насоси аналогічні за будовою. Для прокачування палива ру¬коятку з поршнем 2 приводять у рух від руки вгору — вниз. 6 Фільтрація повітря та турбонаддув дизельних двигунів Атмосферне повітря треба очистити від пилу, щоб зменшити спрацьовування тертьових деталей, і рівномір¬но розподілити за циліндрами. Повітря крізь сітки ковпака 5 (рис. 10) надходить у трубу 4 пові¬трозабірника, а потім — у повітряний фільтр. Проходячи інерційну решітку 3 й різко змінюючи напрям свого руху, повітря спочатку звільняється від великих частинок пилу, які під дією сил інерції й розрідження викидаються в атмосферу ежектором 6. Потім дрібніші частинки пилу затримуються в картонному фільтрувальному елемен¬ті 2. Очищене повітря трубопроводами надходить у циліндри 7ди¬зеля. Повітряний фільтр автомобілів КамАЗ установлено позаду кабіни й обладнано змінним картонним елементом 9. Повітря надходить у фільтр вхідним патрубком. Усередині корпусу 3 розмі¬щуються інерційна решітка" та пилозбірна порожнина, що сполу¬чається з патрубками відсмоктування пилу. До патрубка 8 приєднано трубку, що веде до ежектора, встановленого у вихідній трубі глушни¬ка. Для контролю за роботою повітряного фільтра на лівому впуск¬ному трубопроводі встановлено індикатор запиленості, який у разі збільшення розрідження у впускних трубопроводах сигналізує опус¬канням червоного сигнального прапорця про необхідність проми¬вання або заміни картонного фільтрувального елемента. Для збільшення літрової потужності дизелів у деяких із них застосовують так зване наддування, тобто подачу в циліндри повітря на такті впускання під тиском, що створюється нагнітачем (компресором). При цьому кількість повітря, яке надходить у ци¬ліндри, збільшується, що дає змогу спалювати в них більше палива й таким чином підвищувати потужність дизеля. Рисунок 9.2 – Схема турбонаддування з перепуском газів, минаючи турбіну: 1 — циліндр; 2 — мембрана; 3 — пружина; 4 — перепускний клапан; 5 — турбіна; 6 — компресор На автомобільних дизелях найчастіше застосовують газотурбінне наддування. Тиск повітря підвищується у відцентровому компресорі б, робоче колесо якого приводиться в обертання турбі¬ною 5, що використовує енергію потоку відпрацьованих газів до над¬ходження їх у глушник. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 10 (2 год.) ТЕМА: Система живлення газобалонних автомобілів МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи живлення газобалонних автомобілів ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 94-97 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 117-127 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 93-99 ПЛАН 1 Види газового пального 2 Установки для роботи на стисненому газі 3 Установки для роботи на зрідженому газі 4 Пристосування дизельних двигунів для роботи на газовому пальному. 5 Техніка безпеки при роботі з газовим пальним. ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Види газового пального Двигуни газобалонних автомобілів працюють на газоподібному паливі, запас якого знаходиться в балонах, установлених на автомобілях. Застосування газобалонних автомобілів дав можливість використовувати значні ресурси дешевих пальних газів, яких дуже багато в нашій країні. Потужність двигуна і вантажопідйомність газобалонних автомобілів такі самі, як і в базових автомобілях з карбюраторними двигунами. Тому експлуатація газобалонних автомобілів технічно й економічно доцільна. Паливом для цих двигунів можуть бути суміші зріджених (точніше, легкозріджених) газів, які добувають із супутнього нафтового і природного газів. До газових палив відносяться газоподібні вуглеводні, які видобуваються з надр землі при розробці газових, газоконденсатних та нафтових родовищ. Газоподібні вуглеводні, що добуваються з газових і газоконденсатних родовищ, називаються природним газом, а природний газ, що видобувається з нафтових родовищ - попутним газом. Основним компонентом природних газів є метан (СН4), зміст якого коливається в межах - від 50 до 90% об. і більше в газових і газоконденсатних родовищах і від 30 до 80% об. в нафтових родовищах. У природних газах містяться також інші газоподібні вуглеводні - етан (С2Н6), пропан (С3Н6), бутан (С4Н10), азот (N2), діоксид вуглецю (СО2), сірководень (Н2S). Видобутий з надр землі природний газ піддають очищенню від домішок і осушення з подальшим поділом на компоненти. Для газобалонних автомобілів промисловість випускає суміші пропану і бутану технічних (СПБТ) двох складів: СПБТЗ — зимову, яка містить не менше як 75 % пропану і не більше як 20 % бутану. СПБТЛ — літню, яка містить не менше як 34 % пропану і не більше як 60 % бутану. Крім пропану і бутану, до складу палива входять також метан, етан, етилен, пропілен, бутилен, пектан та інші, загальний вміст яких у суміші становить 5.0.6 %. Поряд із зрідженими газами для газобалонних автомобілів успішно використовують природний пальний газ, який складається в основному з метану. Його зберігають на автомобілі в балонах під тиском, який сягає 20 МПа (200 кгс/см2). Найважливішими властивостями зріджених газів, які можна використовувати як паливо для газобалонних автомобілів, є теплота згоряння пропану-— 45,7 (10972), бутану — 45,2 (10845), бензину — 43,8 (105000) МДж/кг (ккал/кг); густина рідкого пропану — 0,509, а бутану — 0,682 кг/м ; октанове число в пропану — 120, у бутану — 93. У газі не повинно бути механічних домішок, водорозчинних кислот, лугів, смол та інших шкідливих домішок. Тиск насичених парів для суміші зріджених газів коливається у межах від 0,27 МПа (2,7 кгс/см2) при температурі — 20 °С до 1,6 МПа (16 кгс/см) при температурі +45 °С, Зріджені гази мають великий коефіцієнт об'ємного розширення. Тому балони слід заповнювати газом не більше як на 90 % їх об'єму. Решта 10 % становить об'єм парової подушки, без якої незначне підвищення температури газу призводить до різкого зростання тиску в балоні (приблизно 0,7 МПа, або 7 кгс/см2 на 1 °С підвищення температури зрідженого газу). 2 Установки для роботи на стисненому газі Рисунок 10.1 – Схема установки для роботи на стиснутому газі Вісім балонів, згрупованих по чотири, розміщують під платформою кузов(рами) а й кожну групу обкладають вентилем, що дає змогу витрачати газ у будь-якій групі або відразу в обох. Газом балони наповнюються крізь вентиль(10). Із балонів газ крізь витратні вентилі (9) і (14) надходить у підігрівник(18), що призначається для захисту системи від замерзання внаслідок великого зниження температури газу під час його розширення в редукторі високого тиску(20). Між підігрівником газу, що обігрівається теплотою відпрацьованих газів, і балонами встановлено основний витратний вентиль. На редукторі високого тиску(20) установлено датчик контрольної лампи, яка засвічується в разі заниження тиску газу в редукторі до значення менше ніж 0,45 мПа. Це сигналізує водієві про те, що газу в балонах залишилося на 10...12 км. Із редуктора(20) газ надходить в електромагнітний клапан(6) із фільтром. Цей клапан відкривається під час пуску двигуна, і газ трубкою(7) надходить у редуктор низького тиску(3).Редуктор(3) має два ступені й знижує тиск газу, що надходить у карбюратор – змішувач, майже до атмосферного, дозує газ для приготування суміші потрібного складу й вимикає газову лінію в разі зупинки двигуна. Під час роботи двигуна газ надходить у карбюратор – змішувач(21), а в режимі холостого ходу – шлангом безпосередньо в за дросельний простір. Робота двигуна на бензині забезпечується стандартною системою живлення бензином, яку підключено до карбюратора – змішувача(21). 3 Установки для роботи на зрідженому газі Схему газобалонної установки автомобіля показано на малюнку. До неї входять: газовий балон 25 а арматурою, магістральний вентиль 14, випарник 4 газу, газовий фільтр 16, редуктор 10, манометр 13, змішувач 17, повітряний фільтр 1, газопроводи. Для роботи на бензині є карбюратор 26 і бак 15. У зварному газовому балоні, який розрахований на робочий тиск до 1,6 МПа (16 кгс/см2) зберігають запас зрідженого газу. Балон кріплять за допомогою кронштейнів до рами автомобіля. На днищі балона вмонтовано: наповнювальний вентиль 23 (приєднують до заправного шлангу на газозаправній станції); видаткові вентилі фаз — паровий 19 і рідинний 24; контрольний вентиль 20 максимального наповнення балона (його відкривають у кінці заправки балона на газонаповнювальній станції); вимірювальний перетворювач 21 покажчика рівня рідини в балоні (з'єднаний приводом з електричним покажчиком на щитку приладів автомобіля); запобіжний клапан 22 (відкриваються автоматично на випадок підвищення тиску в балоні і випускає частину газу в атмосферу). Рисунок 10.2 - Схема газобалонної установки на зрідженому газі: 1 — повітряний фільтр; 2 — трубка підведення води до випарника; З— шланг високого тиску від випарника до фільтра газу; 4 — випарник газу; 5 — шланг підведення води від випарника до компресора; 6 — газопровід системи холостого ходу; 7 — шланг високого тиску від магістраль його вентиля до випарника газу; 8 — труба підведення газу до змішувача; 9 — дозувально- економайзерний пристрій редуктора; 10 — газовий редуктор; 11 — вимірювальний перетворювач тиску газу; 12 — фільтр редуктора; 13 — манометр газового редуктора; 14 — магістральний вентиль; 15—бензиновий бак; 16 — фільтр; 17 — змішувач газу; 18 — підставка під змішувач; 19 — видатковий вентиль парової фази; 20 — контрольний вентиль максимального наповнення балона; 21 — вимірювальний перетворювач покажчика рівня рідини в балоні; 22 — запобіжний клапан; 23 — наповнювалький вентиль; 24 — видатковий вентиль рідинної фази; 25 — балон; 26 — карбюратор; 27 — шланг» який з'єднує вакуумні порожнини економайзера і розвантажувального пристрою редуктора з впускним трубопроводом двигуна 4 Пристосування дизельних двигунів для роботи на газовому пальному. Переобладнати на газове паливо (не важливо, метан або пропан) можна не тільки бензиновий, але й дизельний двигун як вантажної, так і легкової автомашини. Але для цього треба серйозно переробити штатну систему живлення дизеля. Про це й піде мова.Насамперед потрібно відзначити, що на одному газі дизельний двигун працювати не може. Газ не може загорятися від стиску, як солярка, оскільки температура його самозапалювання набагато вище (близько 700oС проти 320-380oC у дизпалива). Тому якщо спробувати змусити звичайний дизельний двигун працювати на метані, температури стисненого повітря в циліндрах просто не вистачить для його самозапалювання. Тому "чисто газовий" дизель навіть теоретично неможливий. Існує й більше простий варіант, що уже давно використовується, хоча й розповсюджений не дуже широко. Мова йде про пристосування звичайного дизеля для роботи на суміші солярки й метану (так званий газодизельний двигун). У цьому випадку для роботи дизеля на газі необхідна подача в циліндри деякої кількості солярки - так званої запальної порції. Подавана наприкінці такту стиску, вона буде запалюватися й підпалювати газо-повітряну суміш, що надходить у циліндри на такті впуску. Запальна порція для газифікованих швидкохідних дизелів (такими вважаються всі автомобільні) становить 15-30% від звичайної порції солярки (залежно від ГБО, типу двигуна і його стану). Це та мінімальна кількість, що, самозапалившись, гарантовано підпалить у циліндрах газоповітряну суміш. Перевага такого мотора полягає в тому, що, коли газ закінчується, він може працювати у своєму звичайному режимі - на дизпаливі. При роботі в такому режимі, коли 70-85% палива становить природний газ, у дизеля повністю зникає властивий йому чорний дим. Правда, у вихлопі трохи збільшується вміст вуглеводнів - СН. Але це вже не канцерогени, викинуті дизельним двигуном (той же 3,4-бензопирен), а лише незначна кількість не згорілого, зовсім нешкідливого метану. Крім того, у газодизеля, у порівнянні зі звичайним дизельним двигуном, зростає ресурс (через зменшення відкладень на деталях циліндро-поршньової групи) і термін служби масла. 5 Техніка безпеки при роботі з газовим пальним. Основа безпечної експлуатації автомобіля - герметичність з'єднань газової апаратури. Перевірити її неважко. Для цього досить нанести на контрольовані місця будь-який піноутворювальний розчин (наприклад, мильний). Відсутність бульбашок підтвердить герметичність з'єднань. Не можна експлуатувати автомобіль на газі, якщо виявлено його витік. У цьому випадку необхідно негайно перекрити витратний і наповнення з вентилі і перейти на харчування бензином до усунення несправності. Необхідно періодично перевіряти правильність встановлення балона, тому що його переміщення можуть призвести до обриву трубопроводів. Забороняється визначати місце витоку відкритим полум'ям, ремонтувати газову апаратуру при працюючому двигуні або при наявності газу в системі. При пошкодженні автомобіля в результаті ДТП потрібно відразу виключити запалювання, увімкнути аварійну сигналізацію, висадити пасажирів, закрити видатковий вентиль і тільки після цього приймати інші заходи, пов'язані з обставинами ДТП. Попадання скрапленого газу на тіло людини викликає обмороження, за характером впливу нагадує опік. У цьому випадку уражене місце промивають водою і негайно звертаються до лікаря. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 11 (4 год.) ТЕМА: Система впорскування палива МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи живлення впорскування палива ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 82-86 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 127- 162 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 88-93 ПЛАН 1 Переваги систем впорскування перед карбюраторним живленням 2 Механічні системи постійного впорскування 3 Механічні системи постійного впорскування з електричним блоком керування 4 Багатоточкові та одноточкові системи впорскування керовані електронікою ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Переваги систем впорскування перед карбюраторним живленням Основними перевагами систем упорскування в порівнянні з карбюраторними системами є наступні: - відсутність додаткового опору потокові повітря на впуску у виді карбюратора з дифузорами сприяє поліпшенню наповнення циліндрів і одержанню більш високої літрової потужності двигуна; - поліпшення продувки камер згоряння за рахунок використання можливості більшого перекриття клапанів (коли відкриті одночасно обидва клапани) і продувки камер згоряння чистим повітрям, а не сумішшю, що поліпшує якість робочої суміші, що готується; - більш точне при розподіленому упорскуванні розподіл палива по циліндрах (при розподіленому упорскуванні склад суміші в циліндрах може розрізнятися на 6...7%, а при живленні від карбюратора на 11...17%); - істотно більш високий ступінь оптимізації складу паливо повітряної суміші на всіх режимах роботи двигуна з урахуванням його стану, за рахунок чого зростає паливна економічність двигуна й одночасно знижується токсичність газів, що відробили. - поліпшення продувки і велика рівномірність розподілу суміші по циліндрах знижує температуру стінок циліндра, днищ поршнів і випускних клапанів, що у свою чергу зменшує можливість детонації і дозволяє забезпечити зниження необхідного октанового числа бензину на 2-3 одиниці, або збільшити ступінь стиску (а виходить, потужність) двигуна без небезпеки детонації. Крім того, при цьому зменшується утворення окислів азоту при згорянні і поліпшуються умови змащення дзеркала циліндрів. Основним недоліком систем упорскування бензину є їх більш висока в порівнянні з карбюраторними складність через велике число прецизійних деталей і електронних елементів, тому вони мають більш високу вартість і вимагають більш кваліфікованого обслуговування при експлуатації. Вище вказані переваги і недоліки систем впорскування бензину (інжекторних систем) дають впевненість у перспективі їх розвитку . 2 Механічні системи постійного впорскування Система «K-Jetronic» фірми BOSCH — це механічна система постійного впорскування палива. Паливо під тиском надходить до форсунок, установлених перед впускними клапанами у впускному колекторі. Форсунки неперервно розпилюють паливо, тиск якого (витрата) залежить від навантажен¬ня двигуна (розрідження у впускному колекторі) та температури охолодної рідини. Рисунок 11.1 – Система «K-Jetronic» Кількість повітря, що підводиться, постійно вимірюється витратоміром, а кількість впорскуваного палива строго пропорційна (1:14,7) кількості повітря, яке надходить, і регулюється дозатором-розподільником палива. Дозатор-розподільник, або регулятор складу й кількості робочої суміші, складається з регулятора кількості палива й витратоміра повітря. Кількість палива регулюється розподіль¬ником, що керується витратоміром повітря та регулятором керуючого тиску. Своєю чергою, дія регулятора керуючого тиску визначається розрідженням у впускному трубопроводі, а також тем¬пературою рідини в системі охолодження двигуна Механічна система витратомір повітря — дозатор-розподільник і забезпечує тільки відповідність переміщень напірного диска та плунжера розподільника. Проте, якщо трубка Вентурі забезпечує лінійну залежність переміщення напірного диска від витрати повітря, то найпростіший за формою плунжера розподільник такої залежності між переміщенням плунжера та витратою бензину вже не дає. Тому застосовано систему диференціальних клапанів. Із дозатора-розподільника паливо каналами Е подається до форсунок упорскування 6 (див. рис. 6). Переміщення напірного диска спричинює переміщення плунжера розподільника (напрями перемі¬щеня показано стрілками). Взаємозв'язок переміщень і диференціальні канали забезпечують певне співвідношення повітря її бензину в робочій суміші. Для забезпечення відповідності складу робочої суміші режиму роботи двигуна в системі впорскування з бо-і v верхньої частини плунжера (див. рис. 6) в розподільник каналом С підводиться керуючий тиск, який визначається регулятором 5 і залежить від режиму роботи двигуна. В разі збільшення тиску опір переміщенню плунжера зростає — суміш збіднюється, а в разі змен¬шення, навпаки, опір переміщенню плунжера спадає — суміш збага¬чується. 3 Механічні системи постійного впорскування з електричним блоком керування Система впорскування палива «КЕ - Jetronic» КЕ - Jetronic» — це механічна система постійного впорскування палива, подібна до системи «К- Jetronic», але з електронним блоком керування (Е- Jetronic). Регулятор керуючого тиску замінено елект рогідравлічним регулятором. Крім того, система має потенціометр (реостатний датчик), установлений на важелі витратоміра повітря, й вимикач положення дросельної заслінки Рисунок 11.2 – Система «KЕ-Jetronic» Потенціометр передає електричними сигналами в електронний блок керування інформацію про положення напірного диска витра¬томіра повітря. Положення напірного диска визначається витратою повітря (розрідженням у впускному трубопроводі, положенням дро¬сельної заслінки, навантаженням двигуна). Вимикач положення дросельної заслінки може інформувати електронний блок керування про: крайні положення дросельної за¬слінки — повністю відкрита чи закрита (в цьому разі вимикач нази¬вається кінцевим); всі положення дросельної заслінки; всі положен¬ня та швидкості її відкривання й закривання. Система «КЕ - Jetronic» складніша порівняно з «К - Jetronic» але дає змогу краще оптимізувати дозування палива. Принцип дії, головна дозувальна система та система холостого хо¬ду. Паливо під тиском надходить до форсунок 12 установ¬лених перед впускними клапанами. Форсунки розпилюють паливо, кількість якого визначається його тиском залежно від навантаження (розрідження у впускному колекторі) та температури охолодної рі¬дини. 4 Багатоточкові та одноточкові системи впорскування керовані електронікою Будова системи впорскування палива «L-Jetronic» Рисунок 11.3 – Система «L-Jetronic» «L-Jetronic» — це керована електронікою система багатоточкового (розподіленого) переривчастого впорскування палива. Головні відмінності цієї системи від розглянутих вище: немає дозатора-розподільника й регулятора керуючого тиску — всі форсунки (пускова й робочі) з електромагнітним керуванням; істотно змінено витратомір повітря; тиск палива в системі приблизно вдвоє менший; може не бути нагромаджувача (гідроакумулятора). «L-Jetronic» — найдосконаліша система, оскільки підвищує економічність і поліпшує динаміку автомобіля, знижує токсичність відпрацьованих газів. Функціонування системи на різних режимах роботи двигуна. Кожний циліндр має свою форсунку з електромагнітним керуванням, яка впорскує паливо перед впускним клапаном. Упорскування узгоджено з частотою обертання колінчастого вала двигуна. Інформація про частоту обертання передається в електронний блок керування від контакту переривника (системи запалювання з контактним керуванням), від затискача котушки запалювання або затискача комутатора (для безконтактних систем запалювання). Функціональна схема керування системою впорскування палива «L-Jetronic»: Інформація про тепловий режим двигуна надходить від датчика температури охолодної рідини. Інформацію про навантажувальний режим двигуна в блок електронного регулювання видає вимикач положення дросельної заслінки. Інформація складається із сигналів: «холостий хід», «часткові навантаження», «повне навантаження». Якщо дросельна заслінка закрита, то двигун працює на холостому ходу, контакти холостого ходу замкнені, а в електронний блок керування подається відповідний сигнал. Так само передається інформація про повне навантаження двигуна, тільки в цьому разі контакти розімкнені. Сигнал про часткове навантаження формується за допомогою потенціометра. Під час прогрівання двигуна на холостому ходу подача палива збільшується також завдяки сигналам, які надходять в електронний блок керування від датчика температури двигуна (охолодної рідини). У системі «L-Jetronic» ураховується, що густина холодного повітря перевищує густину теплого. Чим тепліше всмоктуване повітря, тим гірше наповнення циліндрів при незмінному положенні дросельної заслінки. Температура повітря, що надходить, змінюється залежно від зміни як «зовнішньої» температури, так і «внутрішньої». ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 12 (4 год.) ТЕМА: Система запалення й пуску ДВЗ МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову системи запалення й пуску ДВЗ ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 114-129 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 183-198 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 99-113 ПЛАН 1 Призначення системи запалювання. Типи систем 2 Загальна будова та робота контактно-транзисторної та безконтактної систем запалювання. Переваги та недоліки цих систем 3 Електронні та цифрові системи запалювання ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Призначення системи запалювання. Типи систем Робоча суміш у циліндрах карбюраторного двигуна запалюється електричною іскрою, що проскакує між електродами свічки запалю¬вання. Повітряний проміжок між електродами свічки має великий електричний опір, тому між ними треба створити високу напругу, щоб виник іскровий розряд. Іскрові розряди мають з'являтися при Певному положенні поршнів та клапанів у циліндрах і чергуватися відповідно до встановленого порядку роботи двигуна. Ці вимоги за¬безпечуються системою запалювання. В залежності від способу управління процесом запалювання розрізняють такі типи систем запалювання: - контактна система запалювання; - безконтактна (транзисторна) система запалювання; - електронна (мікропроцесорна) система запалювання. 2 Загальна будова та робота контактно-транзисторної та безконтактної систем запалювання. Переваги та недоліки цих систем У контактній системі запалення управління накопиченням і розподіл електричної енергії по циліндрах здійснюється механічним пристроєм - переривником-розподільником. Подальшим розвитком контактної системи запалювання є контактна транзисторна система запалювання, в первинної ланцюга котушки запалювання якої застосований транзисторний комутатор. На відміну від контактної в безконтактної системі запалювання для управління нагромадженням енергії використовується транзисторний комутатор, що взаємодіє з безконтактним датчиком імпульсів. Транзисторний комутатор в даній системі виконує роль переривника. Розподіл струму високої напруги здійснюється механічним розподільником. У мікропроцесорної системі запалювання використовується електронний блок управління, за допомогою якого здійснюється управління процесом накопичення і розподілу електричної енергії. У ранніх конструкціях електронної системи запалювання електронний блок одночасно керував системою запалення і системою уприскування палива (т.зв. об'єднана система уприскування і запалення). В даний час управління запалюванням включено в систему керування двигуном. Не дивлячись на відмінності в конструкції можна виділити наступне загальна будова системи запалювання: - джерело живлення (автомобільний генератор і акумуляторна батарея); - вимикач запалювання; - пристрій керування накопиченням енергії (переривник, транзисторний комутатор, електронний блок управління); - накопичувач енергії (котушка запалювання); - пристрій розподілу енергії по циліндрах (механічний розподільник, електронний блок управління); - високовольтні дроти; - свічки запалювання. Принцип роботи системи запалювання полягає в накопиченні і перетворенні котушкою запалювання низької напруги (12В) електричної мережі автомобіля в висока напруга (до 30000В), розподілі і передачі високої напруги до відповідної свічці запалювання та освіті в потрібний момент іскри на свічці запалювання. У роботі системи запалювання можна виділити наступні етапи: - накопичення електричної енергії; - перетворення енергії; - розподіл енергії по свічках запалювання; - утворення іскри; - займання паливно-повітряної суміші. Контактна система запалювання є найстарішим типом системи запалювання. В даний час дана система застосовується на деяких моделях вітчизняних автомобілів (т.зв. «класиці»). Створення високої напруги і розподіл його по циліндрах в даній системі відбувається за допомогою контактів. Механічний переривник призначений для розмикання ланцюга низької напруги (ланцюзі первинної обмотки котушки запалювання). При розмиканні контактів у вторинному ланцюзі котушки запалювання наводиться високу напругу. Для захисту контактів від обгорання в ланцюг паралельно контактам включений конденсатор. Котушка запалювання слугує для перетворення струму низької напруги в струм високої напруги. Котушка має дві обмотки - низької і високої напруги. Механічний розподільник забезпечує розподіл струму високої напруги по свічках циліндрів двигуна. Розподільник складається з ротора (популярна назва «бігунок») і кришки. У кришці виконані центральний і бічні контакти. На центральний контакт подається висока напруга від котушки запалювання. Через бічні контакти висока напруга передається на відповідні свічки запалювання. Рисунок 12.1 - Напівмонтажна схема системи запалювання двигуна автомобіля ГАЗ-24-01: 1 - свічка запалювання; 2,5 - приглушу вальні резистори; 3 - кришка розподільника; 4 - ротор розподільника; 6 — кулачок; 7 - контакти переривача; 8 — важіль переривача; 9 - конденсатор; 10 — затискач переривача; 11, 12 - первинна та вторинна обмотки котуш¬ки запалювання відповідно; 13 — додатковий резистор із затискачами ВК і ВК-Б; 14 — ви¬микач запалювання із затискачами КЗ, СТ, ПР та АМ; 15 - контактна пластина; 16 -пружинний контакт; 17 - реле ввімкнення стартера із затискачами К, КЗ, С та Б Система запалювання працює так. Коли запалювання ввімкнено і контакти пере¬ривача замкнено, в первинному колі протікає струм низької напруги. Коло струму низької напруги (рис. 1): плюсовий вивід батареї - амперметр - затискач АМ – вимикач запалювання 14 - контактна пластина 15 - контакт 16 - затискач вимикача КЗ — додатковий резистор 13 - первинна обмотка 11 котушки за¬палювання - затискач 10 переривача - важіль 8 - контакти 7 переривача - кор¬пус автомобіля - мінусовий вивід батареї. Коло струму низької напруги переривається в момент, коли кулачок 6, набігаючи виступом на важіль 8 переривача, спричинює розмикання контактів 7. У цей час у первинній обмотці 11 індукується ЕРС самоіндукції близько 200-300 В, а у вторин¬ній - до 24 кВ і більше; в осерді та кільцевому магнітопроводі з'являються вихро¬ві струми. Електрорушійна сила, індукована у вторинній обмотці, створює між елек¬тродами свічок запалювання іскровий розряд, внаслідок чого у вторинному колі з'являється струм. Коло струму високої напруги: вторинна обмотка 12 котушки запалювання – приглушу вальний резистор 5 кришки розподільника - електрод ротора 4 розподільни¬ка - іскровий зазор - електрод кришки 3 - приглушувальний резистор 2 - цен¬тральний електрод свічки запалювання 7 - іскровий зазор - маса автомобіля - Коло струму високої напруги: вторинна обмотка 12 котушки запалювання - приглушувальний резистор Переривник і розподільник конструктивно об'єднані в одному корпусі і приводяться в дію від колінчастого вала двигуна. Даний пристрій має загальну назву переривник-розподільник (повсякденна назва - «трамблер»). Відцентровий регулятор випередження запалювання служить для зміни кута випередження запалювання залежно від числа обертів колінчастого вала двигуна. Конструктивно відцентровий регулятор складається з двох тягарців. Важки впливають на рухливу пластину, на якій розташовані кулачки переривника. Кутом випередження запалювання називається кут повороту колінчастого вала двигуна, при якому відбувається подача струму високої напруги на свічки запалювання. Для того, щоб паливно-повітряна суміш повністю і ефективно згоріла запалювання проводиться з випередженням, тобто до досягнення поршнем верхньої мертвої точки. Установка кута випередження запалювання виробляється регулюванням положення переривника-розподільника в двигуні. Вакуумний регулятор випередження запалювання забезпечує зміну кута випередження запалювання залежно від навантаження на двигун. Навантаження на двигун визначається ступенем відкриття дросельної заслінки (положенням педалі газу). Вакуумний регулятор з'єднаний з порожниною за дросельною заслінкою і, в залежності від ступеня розрядження в порожнині, змінює кут випередження запалювання. Високовольтні дроти служать для подачі струму високої напруги від котушки запалювання до розподільника і від розподільника на свічки запалювання. Свічка запалювання призначена для запалення паливно-повітряної суміші шляхом утворення іскрового розряду. 3 Електронні та цифрові системи запалювання Електронною системою запалення називається система запалювання, в якій створення і розподіл струму високої напруги по циліндрах двигуна здійснюється за допомогою електронних пристроїв. Система має іншу назву - мікропроцесорна система запалювання. Необхідно відзначити, що контактно-транзисторна система запалювання і безконтактна система запалювання також включають електронні компоненти, але дані системи вже мають свої усталені назви. З іншого боку електронна система запалювання не має механічних контактів, тому, по суті, є безконтактною системою запалення. На сучасних автомобілях електронна система запалювання є складовою частиною системи управління двигуном. Ця система здійснює управління об'єднаною системою уприскування і запалення, а на останніх моделях автомобілів і рядом інших систем - впускний і випускний системами, системою охолодження. Існує безліч конструкцій електронних систем запалювання (Bosch Motronic, Simos, Magneti-Marelli та ін), відрізняються по конструкції. Електронні системи запалювання можна розділити на два види: - системи запалювання з розподільником; - системи прямого запалювання. Перший вид електронних систем запалювання в своїй роботі використовує механічний розподільник, за допомогою якого здійснюється подача струму високої напруги на конкретну свічку. У системах прямого запалювання подача струму високої напруги на свічку проводиться безпосередньо з котушки запалювання. Разом з тим, електронна система запалювання має таку загальну будову: - джерело живлення; - вимикач запалювання; - вхідні датчики; - електронний блок керування; - запальник; - котушка запалювання; - дроти високої напруги (на деяких видах системи); - свічки запалювання. Вхідні датчики фіксують поточні параметри роботи двигуна і перетворять їх в електричні сигнали. Система електронного запалювання в своїй роботі використовує вхідні датчики, що входять до складу системи управління двигуном: - датчик частоти обертання колінчастого вала двигуна; - датчик положення розподільного вала; - датчик масової витрати повітря; - датчик детонації; - датчик температури повітря; - датчик температури охолоджуючої рідини; - датчик тиску повітря; - датчик положення дросельної заслінки; - датчик положення педалі газу; - датчик тиску палива; - кисневий датчик; та інші. Номенклатура датчиків на різних моделях автомобілів може відрізнятися. Електронний блок керування двигуном обробляє сигнали вхідних датчиків і формує керуючі впливу на запальник. Запальник являє собою електронну плату, що забезпечує вмикання і вимикання запалювання. Основу запальника складає транзистор. При відкритому транзисторі струм протікає по первинній обмотці котушки запалювання, при закритому - відбувається його відсічення і наводка струму високої напруги у вторинній обмотці. Електронна система запалювання може мати одну загальну катушку запалювання, індивідуальні котушки запалювання або здвоєні котушки запалювання. Загальна котушка запалювання застосовується в електронній системі запалювання з розподільником. Індивідуальні котушки запалювання встановлюються безпосередньо на свічку, тому необхідність у високовольтних проводах відпадає. У системах прямого запалювання також використовуються здвоєні котушки запалювання. На чотирициліндровому двигуні встановлюється дві таких котушки: одна для 1 і 4 циліндрів, інша - для 2 і 3 циліндрів. Кожна з котушок створює струм високої напруги на двох висновках, тому іскра запалення завжди відбувається одночасно в двох циліндрах. В одному з циліндрів вона запалює паливно-повітряну суміш, в іншому відбувається вхолосту. Електронні системи запалювання встановлюють момент запалювання за допомогою електронних розрахунків. Характеристичні криві, одержувані при використанні звичайних розподільників запалювання з відцентровими і вакуумними регуляторами, замінюються оптимізованими електронними відображеннями процесу запалювання. Механічне розподіл струму високої напруги залишилося у варіанті EI. Повністю електронне безконтактне запалювання (тобто без розподільника запалювання, система DLI) має постійні електронно-керовані компоненти. Електронні системи запалювання більш точно, ніж звичайні механічні системи, вибирають момент запалювання. Їх перевага полягає в тому, що процес запалювання визначається кутом повороту колінчастого валу, а не валика розподільника (виключається вплив допусків в приводі розподільника). Виключаються обмеження, що накладаються механічними пристроями регулювання. Число вхідних параметрів теоретично нічим не обмежена, що дозволяє розширити діапазон регулювання запалювання. Внаслідок обмежень, що накладаються на потребное напруга запалювання і регульований діапазон моменту запалення, при використанні розподільника запалювання з фіксованим приводом виникають значні труднощі в установці моментів запалювання на багатоциліндрових двигунах. Також в цьому разі не може бути забезпечено ефективний розподіл запалювання. Виходом може бути поділ запалювання на два ланцюги і статичну розподіл напруги. Відповідно до сигналами датчиків електронний блок управління обчислює оптимальні параметри роботи системи. Здійснюється управлінський вплив на запальник, який забезпечує подачу напруги на котушку запалювання. У ланцюзі первинної обмотки котушки запалювання починає протікати струм. При перериванні напруги, у вторинній обмотці котушки індукується струм високої напруги. По високовольтних дротах або безпосередньо з котушки запалювання струм високої напруги подається до відповідної свічці запалювання. Іскра, що створюється в свічці запалювання запалює паливно-повітряну суміш. При зміні швидкості обертання колінчастого вала двигуна датчик частоти обертання колінчастого вала двигуна і датчик положення розподільного вала подають сигнали в електронний блок керування, який в свою чергу здійснює необхідна зміна кута випередження запалювання. При збільшенні навантаження на двигун управління кутом випередження запалювання здійснюється за допомогою датчика масової витрати повітря. Додаткову інформацію про процес займання і згоряння паливно-повітряної суміші дає датчик детонації. Інші датчики представляють додаткову інформацію про режими роботи двигуна. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 13 (14 год.) ТЕМА: Види й схеми трансмісії МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову силової передачі автомобілів ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 136-181 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 229-263 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 119-172 ПЛАН 1 Загальна схема силової передачі 2 Зчеплення. Будова і принцип роботи фрикційного зчеплення. Особливості будови зчеплення тракторів 3 Коробка передач, загальна будова, синхронізатори 4 Гідромуфта і гідротрансформатор 5 Спідометр та його привід. Карданна передача 6 Мости автомобілів і тракторів. Типи мостів. Балка ведучого і неведучого мостів 7 Ведучі мости, ведучі осі, колісна передача. Головна передача і диференціал 8 Встановлення керуючих коліс ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ: 1 Загальна схема силової передачі Трансмісія автомобіля слугує для передавання крутного моменту від двигуна до ведучих коліс. При цьому передаваний крутний момент змінюється за значенням i розподіляється в певному співвідношенні між ведучими колесами. Крутний момент на ведучих колесах автомобіля залежить від пеpeдaтoчнoгo числа трансмісії, яке дорівнює відношенню кутової швидкості колінчастого вала двигуна до кутової швидкості ведучих коліс. Передаточне число трансмісії добирається залежно від призначення автомобіля, параметрів його двигуна й потрібних динамічних властивостей. Трансмісії за способом передавання крутного моменту поділяють на: - механічні; - гідравлічні; - електричні; - комбіновані (гідромеханічні, електромеханічні). 2 Зчеплення. Будова і принцип роботи фрикційного зчеплення. Особливості будови зчеплення тракторів Зчеплення автомобіля слугує для короткочасного роз'єднання ко-лінчастого вала двигуна з коробкою передач та плавного з'єднання їx, що потрібно в разі перемикання передач i рушання автомобіля з місця. На легкових i вантажних автомобілях найчастіше застосовується однодискове ( на автомобілях особливо великої вантажопідйомності використовується дводискове ) зчеплення фрикційного типу (рис. 2.3), яке складається з механізму й привода вимикання. Механізм зчеплення розміщений на маховику 1 двигуна, а привод — на необертових деталях, встановлених на рамі або кузові автомобіля. Рисунок 13.1 – Схема фрикційного зчеплення: 1- маховик; 2 – ведений диск; 3 – натискний диск; 4 - пружини; 5 – вилка; 6 – тяга; 7 – педаль; 8 – ведучий вал; 9 – поворотна пружина; 10 – муфта; 11 – важелі; 12 – кожух. Основні деталі механізму зчеплення: ведений диск 2, встановлений на шліци ведучого вала 8 коробки передач; натискний диск 3 з пружинами 4, розміщеними на кожусі 12 зчеплення, який жорстко прикріплений на маховику; відтискні важелі 11, установлені на кульових опорах на кожусі 12 і шарнірно з'єднані з натискним диском 3. Привод вимикання зчеплення складається з муфти 10 із витискним підшипником, поворотної пружини 9, вилки 5, тяги 6 і педалі 7. Коли педаль 7 зчеплення відпущена, ведений диск 2 затиснутий пружинами 4 між маховиком і натискним диском. Такий стан зчеплення називається ввімкненим, оскільки під час роботи двигуна крутний момент від маховика й натискного диска передається за допомогою сил тертя на ведений диск і далі на ведучий вал 8 коробки передач. Якщо натиснути на педаль 7 зчеплення, тяга почне переміщуватись і повертати вилку 5 відносно місця її кріплення. Вільний кінець вилки тисне на муфту 10, внаслідок чого вона переміщується до маховика й натискає на важелі 11, які відсувають натискний диск 3. При цьому ведений диск вивільняється від стискального зусилля, відходить від маховика, й зчеплення вимикається. Для ввімкнення зчеплення треба плавно відпускати педаль 7. При цьому зусилля на веденому диску збільшуватиметься поступово, внаслідок чого диск проковзуватиме відносно маховика й вони плавно з'єднаються до моменту повного ввімкнення. Для відведення теплоти, що виділяється під час умикання зчеплення, на кожусі є отвори, крізь які циркулює повітря. Розглянутий привод вимикання зчеплення простий за конструкцією, має жорсткі важелі й тяги і називається механічним. На багатьох легкових автомобілях тепер застосовують гідравлічний привод вимикання зчеплення, в якому зусилля від педалі до механізму зчеплення передається рідиною, що міститься в гідроциліндрах і трубопроводах. На вантажних автомобілях (МАЗ, КамАЗ) для полегшення керуванням зчепленням у приводі вимикання його застосовують пневматичний підсилювач. Однодисковий механізм зчеплення складається з веденого диска 4, встановленого на шліцьовому кінці ведучого вала 8 коробки передач, і сталевого штампованого кожуха 11, прикріпленого до маховика 2 болтами. Всередині до кожуха на опорних вилках прикріплено важелі 10 вимикання зчеплення, шарнірно з'єднані з натискним диском 5. Опорні вилки також шарнірно кріпляться до кожуха 11, що забезпечує відведення натискного диска при вимиканні без перекосів. Між кожухом 11 і натискним диском по колу розміщено натискні циліндричні пружини 6, установлені для центрування на бобишках по периферії натискного диска. Ведений диск зчеплення (мал. 2.5) виконано окремо від маточини 6, крутний момент на яку передається через демпферні пружини 5. Останні розміщено у вікнах маточини 6 і дисків 2 та 8, скріплених через вирізи в маточині пальцями 7. До диска 2 прикріплено хвилясті пружинні пластини 4 з двома фрикційними накладками 3. Після вмикання зчеплення хвилясті пружини розпрямляються поступово, забезпечуючи більш плавне вмикання. Ведений диск має також гаситель крутних коливань, виконаний у вигляді пружини 1, яка притискає диск 2 до маточини 6 із деяким зусиллям. Рисунок 13.2 – Механізм і привод зчеплення автомобіля ГАЗ – 24 «Волга»: 1 – картер зчеплення; 2 – маховик; 3 – колінчастий вал двигуна; 4 – ведений диск; 5 – натискний диск; 6 – натискні циліндричні пружини; 7 – муфта; 8 – ведучий вал коробки передач; 9 – вилка вимикання зчеплення; 10 – важіль; 11 – кожух; 12 – штовхач; 13 – клапан випускання повітря; 14 – робочий циліндр; 15 – головний циліндр; 16 – педаль. 3 Коробка передач, загальна будова, синхронізатори Коробка передач призначається для зміни в широкому діапазоні крутного моменту, що передається від двигуна на робочі колеса автомобіля при рушанні з місця та розганянні. Крім цього, коробка передач забезпечує рух автомобіля заднім ходом і дає змогу на тривалий час роз'єднувати двигун і робочі колеса, що потрібно, коли двигун працює на холостому ходу під час руху автомобіля або на стоянці. На сучасних вітчизняних автомобілях застосовують переважно механічні ступінчасті коробки передач із зубчастими шестернями. Кількість передач переднього ходу звичайно дорівнює чотирьом або п'яти (без урахування передач заднього ходу). Передачі перемикаються пересуванням шестерень, які по черзі входять у зачеплення з іншими шестернями, або блокуванням шестерень на валу за допомогою синхронізаторів. Синхронізатори вирівнюють частоту обертання шестерень, що вмикаються і блокують одну з них з веденим валом. Пересуванням шестерень або синхронізаторів керує водій при вимкненому зчепленні. Залежно від кількості передач переднього ходу коробки передач бувають триступінчастими, чотириступінчастими і т.д. Рисунок 13.3 – Схема триступінчастої коробки передач: 1 – ведучий вал; 2 – синхронізатор; 3, 4 – вилки; 5 – ведений вал; 6 – проміжний вал. Основні деталі триступінчастої коробки передач (рис. 2.3): ведучий вал 1, ведений вал 5, проміжний вал 6, установлений у корпусі коробки. На первинному валу жорстко закріплено шестірню z3, що перебуває в постійному зачепленні з шестернею z'3, жорстко закріпленою на проміжному валу. Інші шестерні проміжного валу z'2 , z'1 і z3х також жорстко закріплено. На веденому валу 5 установлено шестерню z2 , що вільно обертається й перебуває в постійному зачепленні з шестернею z'2. Шестірня z1 і синхронізатор 2 з'єднані з валом 5 за допомогою шліців і можуть переміщуватися по них у напрямах, показаних стрілками. Шестірня z0 забезпечує зміну напряму обертання веденого вала в разі вмикання передачі заднього ходу. Кожна передача характеризується передаточним числом, під яким розуміють відношення кількості зуб'їв веденої шестерні до кількості зуб'їв ведучої. Якщо в передачі бере участь кілька пар зубчастих шестерень, то для визначення передаточного числа треба перемножити значення передаточних відношень усіх пар. В такі коробці передач для вмикання першої передачі шестірню z1 пересувають вилкою 4 вліво до зачеплення її з шестірнею z '1 . Тоді крутний момент передаватиметься з первинного вала 1 через шестірні постійного зачеплення z'3 і z3 на шестерні z '1 і z 1 , які утворюють першу передачу. Друга передача вмикається переміщенням синхронізатора 2 за допомогою вилки 3 вправо. При цьому шестерня z2 блокується на веденому валу. Третя передача вмикається пересуванням синхронізатора 2 вліво. В цьому разі ведений і ведучий вали жорстко з'єднуються, а передаточне число в коробці не змінюється й дорівнює одиниці. Такі коробки передач застосовуються на вже застарілих конструкціях автомобілів ГАЗ – 21 та ГАЗ – 69. На автомобілях ГАЗ – 24 і ГАЗ – 53А використовують 4-х ступінчасту коробку передач, що аналогічна за будовою трьохступінчастим коробкам але має чотири передачі вперед і одну назад. Вона складається із картера, ведучого вала з ведучою шестернею постійного зачеплення, проміжного вала з чотирма шестернями, веденого вала, на якому знаходяться три шестерні і синхронізатор, блока двох шестерень заднього ходу, встановленого на окремій осі, і механізму переключення передач, змонтованого в кришці коробки передач. Рисунок 13.4 – Коробка передач автомобиля МАЗ-5335: а — будова; б — кінематична схема; 1 — муфта вимикання зчеплення; 2 — ведучий вал; 3 — кришка підшипника ведучого вала; 4 — картер зчеплення; 5 — синхронізатор четвертої та п'ятої передач; 6 — верхня кришка коробки; 7 — пружина з кулькою фіксатора; 8 — шестерня п'ятої передачі; 9— шестерня третьої передачі; 10— синхроні¬затор другої та третьої передач; 11 — шестерня другої передачї; 12 — шестерня першої передачї та заднього ходу; 13 — картер коробки; 14 — кришка підшипника веденого ва¬ла; 15 — фланець кріплення кардана; 16 — ведений вал; 17 — кришка підшипника; 18 — проміжний вал; 19 — шестерня другої передачі проміжного вала; 20 — забирач оливного насоса; 21 — шестерня третьої передачі проміжного вала; 22 — шестерня п'ятої передачі проміжного вала; 23 — шестерня привода відбирання потужності; 24 — шестерня приводу проміжного вала; 25 — оливний насос; 26 — вісь блока шестерень заднього ходу; 27 — блок шестерень заднього ходу. На автомобілях ЗИЛ – 130 і КамАЗ коробка передач п'ятиступінчата, Має п'ять передач для руху вперед і одну – назад. В коробці встановлено два синхронизатора інерційного типу: один для включення 2-ї і 3-ї, а другий – для включення 4-ї і 5-ї передач. На автомобілях КамАЗ, працюючих з причепом і напівпричепом, встановлюється 5 – тиступінчата коробка передач з подільником, що дозволяє подвоїти кількість передач (замість п'яти – десять), що забезпечує кращий підбор значення крутного моменту на ведучих колесах в залежності від дорожніх умов. Ведучий вал 2, встановлений на кульковому підшипнику в перед¬ній стінці картера 13, на передньому кінці має шліци для встановлення диска зчеплення, а на задньому кінці — шестірню, що перебуває в постійному зачепленні з шестернею 24 на проміжному валу 18. Шестерні 11, 9 і 8 веденого вала 16 установлені на ньому вільно на гладеньких сталевих втулках i зачеплені з відповідними шестернями на проміжному валу. В разі вмикання другої, третьої та п'ятої пере¬дач блокування шестерень з ведении валом здійснюється за допомогою синхронізаторів 5 i 10. Перша передача й задній хід умикаються переміщенням шестерні 12 уздовж oci веденого вала. Сталеві onopнi втулки шестерень веденого вала змащуються під тиском від насоса 25, що приводиться хвостовиком валика, встановленого в паз проміжного вала. Олива подається від насоса каналами в кришці підшипника вала через перехідну втулку в осьовий канал веденого вала й далі радіальними просвердлинами до втулок шесте¬рень. Зуб'я шестерень змащуються розбризкуванням оливи, яка забирається з оливної ванни картера коробки передач. 4 Гідромуфта і гідротрансформатор Механічні ступінчасті коробки пе¬редач, які широко застосовуються на сучасних автомобілях, мають низку недоліків. Головний iз них полягає в тому, що водієві для перемикання передач весь час доводиться натискувати на педаль зчеплення й керувати важелем перемикання передач. Це вимагає віл нього чималих фізичних зусиль, особливо в умовах міського руху, а також у paзi частих зупинок. На автобусах ЛиАЗ i ЛАЗ, а також на великовантажних автомобілях БелАЗ застосовують гідромеханічні передачі, які водночас виконують функції зчеплення й коробки передач з автоматичним або напівавтоматичним перемиканням. Гідромеханічна передача (ГМП) складається з гідротрансформа¬тора й двостутнчастої мехашчної коробки передач з автоматичним керуванням (рис. 2.11). Гідротрансформатор становить пдравлічний механізм, розміщений між двигуном i механічною коробкою передач, який забезпечує автоматичну зміну передаточного числа й крутного момен¬ту відповідно до зміни навантаження на веденому валу. Рисунок 13.5 - Схема гідромеханічної передачі: І— гідротрансформатор; ІІ — механічна двостуінчаста коробка передач; 1 — турбінне колесо; 2 — реакторне колесо; 3 — насосне колесо; 4 — ведучий вал; 5 — шестерня ведучого вала; 6— фрикціон nepшої передачі; 7— фрикціон другої передачі; 8 — зубчаста муфта; 9 — пневмоциліндр привода зубчастої муфти; 10 — ведений вал; 11 — ведена шестерня заднього ходу; 12 — проміжна шестерня; 13 — відцентровий регулятор; 14 — ведуча шестерня заднього ходу; 15 — ведена шестерня nepшої переда¬чі; 16 — ведуча шестерня першої передачі; 17 — проміжний вал; 18 — шестерня проміжкного вала; 19 — фрикціон блокування насосного та турбінного коліс У гідротрансформаторі є три робочих колеса з лопатями: насос¬не 3, закріплене на маховику двигуна, турбінне 1, з'єднане з ведучим валом 4 коробки передач, реакторне 2, встановлене на роликовій муфті вільного ходу. Насосне колесо має кільцеву форму й утворює корпус гідротрансформатора. Всередині нього розміщено двоє інших робочих коліс. Внутрішню кільцеву порожнину корпусу гідротрансформатора на 3/4 об'єму заповнено спеціальною оливою. Під час роботи двигуна насосне колесо 3 обертається разом iз ма¬ховиком двигуна й своїми лопатями відкидає оливу від oci обертання до периферії. Струмені оливи при цьому потрапляють на лопаті турбінного колеса і змушують його обертатися в тому самому напрямі, що і насосне. Далі олива надходить на лопаті реакторного колеса 2, яке змінює напрям потоку оливи, й після цього вона знову потрапляє в насосне колесо, циркулюючи по замкненому колу. Внаслідок зміни напряму потоку оливи в реакторному колесі створюється додатковий крутний момент (реактивний), що сприймається турбінним колесом. Таким чином гідротрансформатор дає змогу дістати на ведучому валу 4 коробки передач крутний момент, який відрізняється від моменту, що передається двигуном. Найбілше зростання крутого моменту на турбінному колесі гідротрансформатора відбувається, коли автомобіль рушає з місця. В цьому разі реакторне колесо загальмоване муфтою вільного ходу й реактивний момент на ньому максимальний. У мipy розганяння ав¬томобіля, тобто збільшення частоти обертання насосного колеса, частота обертання турбінного колеса також зростає. Кількість оливи, що надходить унаслідок циркуляції на лопаті реакторного колеса, зменшується, й реактивний момент на ньому спадає. Муфта вільного ходу розклинюється й поступово починає збільшуватися частота обертання реакторного колеса в загальному потоці оливи, що дедалі менше впливає на передаваний крутний момент. Коли частота обертання гідротрансформатора досягає макси¬мального значення, він перестає змінювати крутний момент i пере¬ходить у режим гідромуфти. Таким чином автомобіль плавно розганяється при безступічастому характері зміни крутного моменту. Діапазон безступінчастого регулювання передаточного числа гідрогрансформатором становить 3,2...1, i збшільшувати його недоцільно, оскільки зменшується коефіцієнт корисної дії. Аби дістати збільшене значения діапазону регулювання крутного моменту, потрібного для рушання автомобіля з місця й розганяння, гідротрансформатор з'єднують iз механічною ступінчастою коробкою передач, утворюючи гідромеханічну передачу. 5 Спідометр та його привід Спідометри указують швидкість руху і пройдений шлях автомобіля. Як привід використовується електропривод або гнучкий вал (механічний привід). Тип приводу спідометра залежить від віддаленості приладу і місця його приєднання до трансмісії автомобіля. Гнучкі вали для приводу рекомендують встановлювати, якщо довжина траси не перевищує 3,55 м. При більшій довжині траси рекомендується електропривод. Привід спідометра здійснюється від веденого валу коробки передач або роздавальної коробки. Для цього у вузлі від якого здійснюється привід, встановлюється редуктор, передавальне число якого вибирають в залежності від передаточного числа головної передачі та радіуса кочення колеса автомобіля. Редуктор сполучають спідометром або механічним шляхом (гнучким валом), або електричним (за допомогою спеціального датчика). Сигнал з редуктора поступає на спі¬дометр, де перетвориться у відповідну інформацію. Тахометри застосовуються на автомобілях, якщо є необхідність в контролі частоти обертання колінчастого валу двигуна. На дизелях привід тахометра здійснюється від розподільчого вала двигуна за допомогою гнучкого валу або елек¬троприводу. На карбюраторних двигунах встановлюються електронні тахометри, принцип дії яких заснований на вимірюванні частоти імпуль¬сів, виникаючих в первинному ланцюгу системи запалення при розмиканні первинного ланцюга. Спідометр з приводом від гнучкого валу (рис. 2.6) приводиться в дію від вхідного валу , в гніздо квадрат¬ного перетину якого вставляється квадратна кінцівка гнучкого валу. На іншому кінці вхідного валу за¬кріплені постійний магніт 5 і тер¬мокомпенсаційна шайба (магніто-дріт) 4. Магніт 5 намагнічений так, що його полюси спрямовані до країв диска. На вісі 8, що вільно обертається на двох підшипниках закріплена стрілка 11, а с другого - картушка 6. Картушка зазвичай выполняется в виде чаши, яка з деяким зазором охоплює магніт 5. Картушка виготовляється із немагнітного матеріа¬лу, наприклад із алюмінія. Зовні картушка 6 закрита екраном 7 із магнітом’якого матеріалу, який концентрує магнітне поле магніту 5 в зоні картушки. З боку стрілки до осі одним кінцем прикріплена спіральна пружина 10. Другой кінець пружи¬ни прикріплений до важіля 9, поворотом якого можна регулювати натяг пружини. При русі автомобіля від гнучкого валу приводиться у обертання вхідний вал 1 і разом з ним магніт 5. При цьому його маг¬нітний потік, пронизуючи картушку 6, наводить в ній вихрові струми, які викликають утворення магнітного поля картушки. Два магнітні поля (магніта і картушки) взаємодіють між собою таким чином, що на картушку діє момент, що крутить, напрям якого протилежний моменту, створюваному пру¬жиною. В результаті картушка разом з віссю і стрілкою обернеться на кут, при якому зростаючий момент сил пружності пружини стане рівним моменту магнітних сил, що крутить, діючому на картушку. Оскільки момент картушки, що крутить, пропорційний швидкості обертання магніта, а отже, і швидкості руху автомобіля, кут повороту картушки і стрілки із збільшенням швидкості руху автомобіля зростає. Термокомпенсаційна шайба 4, встановлена разом з маг¬нітом 5, нейтралізує вплив зміни температури навколишнього середовища на опір картушки. Збільшення опору картушки приводить до зменшення струмів що виникають в ній, внаслідок магнітного потоку. Шайба 4 при тому забезпечує збільшення магнітного потоку, пронизуючого картушку шляхом зміни магнітної проникності. Вал 1 більшості спідометрів забезпечений прес-масльонкою, вста¬новленою в хвостовій частині спідометра. Вона складається із заглушки 3 з отвором, і розташованим під нею фетровим гнітом 2, який просочений маслом і змащує вал. Привід рахункового вузла здійснюється від вхідного валу 7 че¬рез вали 12 і 13 за допомогою трьох знижуючих черв'ячних пере¬дач, які забезпечують передавальне відношення 624 або 1000. По конструкції рахункові вузли бувають із зовнішнім і внутрішнім зачіпляючим рахункових барабанчиків. Звичайно рахунковий вузол містить шість барабанчиків, які вільно насаджені на одній осі. При зовнішньому зачіпляючому кожен барабанчик 7 з одного боку має 20 зубців 4, що знаходяться в постійному зачіпляючому із зубцями трібок 8, також вільно обертаються на своїй осі. Із сторони, протилежної зубчатої, барабанчики, окрім крайнього лівого, мають два зубці 5 із западиною між ними. Кожна трібка має шість зубців. Три зубці трибки з боку двох зубців 5 барабанчиків вкорочені по ширині через один. Крайній правий ба¬рабанчик постійно приводиться в обертання черв'ячною передачею. Коли два зубці 5 підходять до укороченого зубця трібки, вони за¬хватывают його і повертають на 1/3 обороту. При цьому наступний барабанчик повертається на 1/10 обороту. Що обернулася трібка після повороту встановлюється так, що при наступному проході зубців 5 вони знову захоплять укорочений зубець. Зупинитися в іншому положенні трібка не може, оскільки цьому заважають довгі зубці, що ковзають по циліндровій частині барабанчика. Таким чином забезпечується поворот кожного барабанчика на 1/10 при повному повороті попереднього. При такій конструкції через кожні 100 тис. оборотів початкового (правого) барабанчика, повний оборот якого відповідає 1 км пробігу автомобіля, всі барабанчики повертаються в початкове положення, і відлік показа¬ний починається з нуля. Всі спідометри з приводом від гнучкого валу мають даний принцип дії і відрізняються лише особливостями виконання швидкісного і рахункового вузлів і зовнішнім оформленням. Рисунок 13.6 – Спідометр з при¬водом от гнучкого вала: 1 — вхідний валик; 2 — фетровий фітиль; 3 — заглушка; 4 — шайба; 5 — магніт; 6 — кар¬тушка; 7 — екран; 8 — вісь; 9 — важіль; 10 — спіраль¬на пружина; 11 — стрілка; 12, 13 — валики Рисунок 13.7 – Рахунковий вузол із зовнішнім зачепленням: 1,3. довгі зубці трибки; 4 — укорочений по ширині зубець трібки; 4 — зубці барабанчика; 5 — два зуб¬ца барабанчика; 6 – вийомка, що вкорочує зубець трибки; 7 – барабанчик; 8 – трибка. Карданна передача Ведучі мости автомобіля встановлюються на paмi або на кузові автомобіля за допомогою пружних елементів підвіски й під час руху змінюють своє положення відносно місць кріплення. Для передавання крутного моменту від коробки передач до ведучого моста застосовують карданні передачі. Їх використовують також у приводі до передніх керованих i ведучих коліс. Карданна передача до ведучого моста складається з карданного вала, шарнірів i проміжної опори. Карданні шарніри забезпечують передавання крутного моменту між валами, oci яких перетинаються під змінними кутами. В трансмісії автомобілів застосовують жорсткі карданні шарніри неоднакових i однакових кутових швидкостей. Карданный шapнip неоднакових кутових швидко¬стей складається з жорстких деталей ведучої і веде¬ної вилок, хрестовини, на шипи якої насаджено голчасті підшипники. Крутний момент передається від вилки до вилки через хрестовину. За такої конструкції й рівномірного обертання вилки ведучого вала кутова швидкість веденої вилки змінюватиметься двічі за кожен оберт: збільшуючись i зменшуючись. Тому такий шарнір називають шарніром неоднакових кутових швидкостей. Щоб усунути нepiвномірність обертання веденого вала в карданній передачі, як правило, застосовують два шарніри неоднакових ку¬тових швидкостей, розташованих на кінцях карданного вала. Тоді нерівномірність обертання, що виникає в першому ведучому шарніpi, компенсується нерівномірністю обертання другого шарніра, й ве¬дений вал обертається piвномірно, з кутовою швидкістю ве¬дучого вала. Така карданна передача називаеться подвійною. Одинарнi передачі з одним жорстким карданним шарніром практично не застосовуються. Рисунок 13.8 – Карданна передача: 1,6— відповідно проміжний i основний карданні вали; 2 — шліцьова втулка; 3 — проміжна опора; 4 — кронштейн; 5 — голчасті підшипники; 7— прес-оливниця; 8 — хрестовина; 9 — вилка; 10 — гумове кільце; 11— шарикопідшипник 7 Мости автомобілів і тракторів. Типи мостів. Балка ведучого і неведучого мостів Мости автомобіля виконують функції осей, на які встановлюються колеса. Залежно від схеми трансмісії мости можуть бу¬ти: • ведучими; • веденими; • керованими; • підтримувальними. На автомобілях найчастіше встановлюють два або три мости. Якщо ав-томобіль має два мости, то за ведучий, як звичайно, править задній міст, рідше передній. У двомостових автомобілів підвищеної прохідності ведучі обидва мости. Якщо на автомобілі три мости, ведучими є два задніх мости або всі три. Найпростішу конструкцію має задній ведучий міст автомобілів із колісною формулою 4 х 2. Ведучий міст, як правило, об'єднує в одному агрегаті такі механізми: - головну передачу; - диференціал; - півосі. Зазначені механізми конструктивно розміщуються в спеціальному картері ведучого моста й призначені для передавання крутного моменту на колеса. Механізми моста збільшують передаваний момент і розподіляють його на колеса відповідно до умов контакту кожного колеса з доро¬гою. Під час передавання крутного моменту картер моста навантажується реактивним моментом, який намагається повернути його проти напряму обертання коліс. Від такого повороту міст утримується підвіскою або її напрямними елементами. Підвіска передає на картер моста також вертикальні, горизонтальні й бокові зусилля, що виникають під час руху автомобіля. Механізми переднього ведучого моста відрізняються від механізмів заднього ведучого моста складнішим приводом до коліс. На вантажних автомобілях півосі до кожного колеса роблять розрізними й з'єднують одним карданним шарніром однакових кутових швидкостей. На передньоприводних легкових автомобілях піввісь з'єднується з колесом і диференціалом двома кульковими шарнірами однакових кутових швидкостей. На автомобілях підвищеної прохідності для збільшення тягового зусилля в приводі до ведучого й керованого коліс тоді роблять колісну передачу планетарного типу. Головну передачу й диференціал у передньому й задньому ведучих мостах виконують однаковими. Головна передача слугує для збільшення крутного моменту та зміни його напряму під прямим кутом до поздовжньої осі автомобіля й виконується з конічних шестерень. Залежно від кількості шестерень головні передачі поділяють на: - одинарні конічні, що складаються з однієї пари шестерень і, в свою чергу, поділяються на прості й гіпоїдні; - подвійні, які складаються з пари конічних і пари циліндричних шестерень. Одинарні конічні прості передачі (рис. 2.9, а) застосовуються перева-жно на легкових автомобілях і вантажних автомобілях малої й середньої вантажопідйомності. В цих передачах ведучу конічну шестірню з'єднано з карданною передачею, а ведену 2 - з коробкою диференціала й через механізм диференціала з півосями. У більшості автомобілів одинарні конічні передачі мають зубчасті колеса з гіпоїдним зачепленням (рис. 2.9, б). Гіпоїдні передачі порівняно з простими мають низку переваг: у них є вісь ведучого колеса, розташована нижче від осі веденого, що дає змогу опустити нижче карданну передачу, а отже, знизити підлогу кузова легкового автомобіля. Внаслідок цього опускається форму основи зубів шестерень, що істотно підвищує їхню навантажувальну здатність і стійкістъ проти спрацювання. Проте для мащення шесте¬рень необхідно застосовувати спеціальну оливу (гіпоїдну), розраховану для роботи в умовах передавання великих зусиль, що виникають у місці контакту зубів шестерень. Рисунок 13.9 - Головні передачі: одинарна конічна проста; б – гіпоїдна; в – подвійна головна; 1,2 – відповідно ведуча і ведена конічні шестерні; 3,4 – відповідно ведена і ведуча циліндричні шестерні. Подвійні головні передачі (рис. 13.9, в) установлюють на автомобілях великої вантажопідйомності для збільшення загального переда¬точного числа трансмісії й підвищення передаваного крутного мо¬менту. В цьому разі передаточне число головної передачі обчислюют як добуток передаточних чисел конічної (1, 2) і циліндричної (3, 4) пар. Подвійна головна передача автомобіля ЗИЛ-130 є частиною механізмів ведучого заднього моста (рис. 13.10), розміщених у його балці 8. Рисунок 13.10 – Механізми ведучого заднього моста: 1, 2 — відповідно ведуча й ведена конічні шестерні; 3, 6 — відповідно ліва та права чашки диференціала; 4 — хрестовина; 5, 12 — відповідно ведена й ведуча циліндричні шестерні; 7— півісь; 8 — балка; 9 — картер; 10 — півосьові шестерні; 11 — сателіти Ведучий вал головної передачі виконано як одне ціле з ведучою конічною шестернею 1. Його встановлено на конічних роликових підшипниках у стакані, закріпленому на картері 9 головної передачі. Тут же в картері на роликових конічних підшипниках установлено проміжний вал 13 з ведучою циліндричною шестірнею 12. На фланці вала жорстко закріплено ведену конічну шестірню 2, що перебуває в зачепленні з шестірнею 1. Ведену циліндричну шестірню 5 з'єднано з лівою 3 та правою 6 чашками диференціала, які утворюють його коробку. В коробці встановлено деталі диференціала: хрестовину 4 з сателітами 11 і півосьовими шестернями 10. Під час роботи головної передачі крутний момент передається від карданної передачі на фланець ведучого вала та його шестерню 1, далі на ведену конічну шестерню 2, проміжний вал і його шестерню 12, ведену циліндричну шестерню 5 і через деталі диференціала на піввосі 7, зв'язані з маточинами коліс автомобіля. Диференціал призначається для передавання крутного мо¬менту від головної передачі до півосей і дає їм змогу обертатися з різною швидкістю під час повороту автомобіля й на нерівностях до¬роги. 8 Встановлення керуючих коліс Передні керовані ко¬леса автомобіля за будь-якої конструкції моста й підвіски встановлюються з певними кутами нахилу у вертикальній і горизонтальній площинах для зменшення опору рухові, а також спрацювання шин і витрати палива. Кут розвалу α керованих коліс (рис. 2.33, а) утворюється між площиною колеса та вертикальною площиною, паралельною поздовжній осі автомобіля. Якщо колесо відхилене назовні, кут розвалу вважають додатним, а в разі зворотного нахилу — від'ємним. Для нор¬мальної роботи керованого колеса кут розвалу завжди має бути додатним, завдяки чому зменшуються зусилля на поворот керованих коліс, що полегшує керування автомобілем. Установлюючи керовані колеса, передбачають також кут β нахилу осі шворня в поперечній площині й кут γ нахилу осі шворня в поздовжній площині (рис. 2.33, б), що забезпечує повертання коліс до прямолінійного руху після повороту. Завдяки правильному встановленню кутів β і γ підвищуються маневреність і стійкість автомобіля, а також накат і термін служби шин. У разі встановлення передніх коліс із розвалом вони намагаються котитися в бік від автомобіля по дузі навколо певної точки. Але оскільки колеса жорстко зв'язані між собою балкою переднього мос¬та, вони мають котитися з боковим проковзуванням. Щоб уникнути цього, колеса встановлюють під певним кутом до поздовжньої осі, тобто зі сходженням. Сходження керованих коліс — це різниця між відстанями А і Б (рис. 2.33, в), яку вимірюють по внутрішніх поверхнях боковин шин у середній площині спереду і ззаду кожного колеса. Ця різниця може коливатися в межах 2….10 мм. Сходження залежить від кутів розвалу й нахилу шворня коліс. Під час експлуатації автомобілів усі ці кути, а також сходження керованих коліс слід старанно регулювати. Вста¬новлення коліс із правильним розвалом і сходженням забезпечує прямолінійне кочення, що безпосередньо впливає на термін служби шин і витрату палива. У вантажних автомобілях конструкцією передбачено регулювання тільки сходження коліс, а в більшості легкових автомобілів регулюються всі параметри встановлення керованих коліс. Рисунок 13.11 – Схема встановлення керованих коліс Кут максимального повороту зовнішнього колеса. Розбіжність на поворотах вимірюється за допомогою повороту приладів для вимірювання кутів (поворотні круги), які є елементом кожного пристрою для регулювання кутів установки коліс. Зчитування результатів здійснюється або безпосередньо на поворотному колі, або вимір виконується електронним способом, і результати відображаються на екрані. Специфікації регулювання кутів установки коліс, як правило, передбачають вимір розбіжності на поворотах. Вони вказують кут для внутрішнього і зовнішнього колеса - 20 ° для внутрішнього колеса і 18 ° для зовнішнього колеса. Переконайтеся, що свідчення встановлені на нуль на кожній стороні, коли колеса знаходяться в положенні прямо вперед, потім поверніть рульове колесо так, щоб внутрішньо колесо було всередині, потім перевірте зовнішнє колесо. Кути розбіжності утворюються кутом важеля рульового управління. Цей важіль забезпечує більш гострий кут повороту внутрішнього колеса в порівнянні з зовнішнім. Важіль управління є елементом або поворотного кулачка, або кульового шарніра, і не регулюється. Проблеми з розбіжністю пов'язані з викривленням важеля рульового керування, який потрібно замінити. Діагностика кутів установки керованих коліс автомобіля полягає у вимірах кута α сходження коліс, кута β розвалу коліс, кутів поперечного і подовжнього γ нахилу шворні. Підтримка оптимальних кутів установки керованих коліс забезпечує нормальну роботу переднього моста, стабілізацію керованих коліс, стійкість і керованість автомобіля, зменшення зносу шин і деталей передньої підвіски, а також зниження витрати палива. Діагностиці кутів установки керованих коліс повинна передувати перевірка радіального і осьового зазору в шкворневих з'єднаннях, люфта підшипників маточин коліс, тиск повітря в шинах, а також перевірка загального стану передньої підвіски (ресор і амортизаторів) і кріплення дисків і гайок притисків бездискових коліс. Рисунок 13.12 – Кути установки керованих коліс автомобіля Збільшений зазор між обоймою підшипника і його місцем в маточині і ступінь затягування підшипників маточин коліс можуть бути виявлені похитуванням коліс в поперечному напрямі після усунення зазору в шкворневом з'єднанні. При регулюванні зазору в підшипниках маточини колесо вивішують, гайку цапфи розшплінтовують, а потім затягують ключем до моменту початку гальмування при повороті колеса рукою. Після цього відгортають гайку на ¼ обороту до моменту початку вільного обертання колеса і співпадання одного прорізу гайки з отвором для шплінта або з штифтом замкового кільця (ЗІЛ-130). Правильно відрегульоване колесо винне від поштовху рукою скоювати не менше 8-10 оборотів. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 14 (14 год.) ТЕМА: Ходова частина МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову ходової частини автомобіля ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 282-343 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 270-290 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 173-179 ПЛАН 1 Рама, тягово-причеплювальний пристрій 2 Підвіска, вузли і деталі підвіски. Амортизатори, їх будова 3 Колеса і шини. Класифікація, будова 4 Зняття і встановлення коліс. Монтаж і демонтаж шин ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Рама, тягово-причеплювальний пристрій Рама — це основний несучий елемент вантажного автомобіля. На неї встановлюють і закріплюють двигун, агрегати шасі, кабіну й ку¬зов автомобіля. Рама сприймає навантаження від маси автомобіля, а також навантаження, що виникають час руху. За конструкцією рами бувають: - лонжеронні, що складаються з двох поздовжніх балок (лонжеронів), з'єднаних поперечина¬ми; - хребтові, які складаються з однієї поздовжньої балки з попере¬чинами Рисунок 14.1 – Рама автомоблів УАЗ: 1 — поперечини; 2 — лонжерони; 3 — кронштейни На вантажних автомобілях найпоширені лонжеронні рами (рис.14.1). Балка переднього ведучого моста вантажного автомобіля конструктивно неістотно відрізняється від балки ведучого заднього моста. Така рама має два лонжерони 2 і п’ять поперечин 1. Лонжерони відштамповані із сталі і мають форму швелера змінного профілю. Найбільша висота профілю в середній частині рами. Поперечини також виготовляють штампуванням за формою пристроів для встановлення різних агрегатів (двигуна, коробки передач та ін.). До лонжеронів і поперечин приварюють або приклепують різні кронштейни 3, потрібні для кріплення різних агрегатів або частин автомобіля. Поперечини і лонжерони з’єднують між собою зварюванням. На легкових автомобілях за раму править кузов, каркас якого становить жорстку зварну конструкцію, підсилену зовнішніми облицювальними панелями. Загальна жорсткість кузова досягається відповідним з'єднанням сталевих панелей облицювання, в які заформовують підсилювальну арматуру у вигляді різних тонкостінних профілів. У місці кріплення двигуна до корпусу кузова приварюють коротку раму, яка з'єднується з основою (підлогою). Підлогу кузова виго¬товляють із товстих металевих листів і по боках підсилюють порога¬ми, що мають коробчасту форму. Облицювальні панелі кузова штампують із тонкостінних металевих листів. Деталі несучого кузова, як правило, з'єднують зварюванням. Буксирний пристрій (рис. 14.2) установлюють на рамі автомобіля-тягача для зчіплювання з причепом. Він складається зі стержня 3 га¬ка, який проходить крізь отвір у напрямній 4, вставленій у поперечи¬ну рами. Напрямну приварено до корпусу 1 пристрою. В корпусі між опорними пластинами 2 за допомогою гайки затиснуто гумовий пружний елемент 8, який пом'якшує поштовхові навантаження на пристрій під час рушання з місця й руху автопоїзда. В тілі гака на осі 5 установлено замок 7 із заскочкою 6, яка не дає дишлю самовільно вийти із зачеплення з гаком. Рисунок 14.2 – Буксирний пристрій 1 — корпус; 2 — опорні пластини; 3 — стержень гака; 4 — напрямна; 5 — вісь; 6 — заскочка; 7 — замок; 8 — гумовий пружний елемент 2 Підвіска, вузли і деталі підвіски. Амортизатори, їх будова Підвіска автомобіля забезпечує пружний зв'язок рами або кузова з мостами й колесами, пом'якшує удари, що сприймаються ними, а також поштовхи під час їзди по нерівностях дороги. Пружні властивості підвіски зумовлені застосуванням пружного елемента. Робота підвіски грунтується на перетворенні енергії удару в разі наізду коле¬са на нерівність дороги в переміщення пружного елемента підвіски, внаслідок чого сила удару, що передається на кузов, зменшується й підвищується плавність ходу автомобіля. За характером взаємодії коліс і кузова під час руху автомобіля всі підвіски поділяють на: • залежні; • незалежні. Залежна підвіска (рис. 3.6, а) забезпечує жорсткий зв'язок між лівим і правим колесом, у результаті чого переміщення одного з них у поперечній площині передається іншому й спричинює нахил кузова. Незалежна підвіска (рис.3.6, б) характеризується відсутністю жорсткого зв'язку між колесами одного моста. Кожне колесо підвішено до кузова незалежно від іншого колеса. В результаті при наїзді одним колесом на нерівності дороги коливання його не передаються іншому колесу, зменшується нахил кузова й підвищується в цілому стійкість автомобіля під час руху. Підвіска автомобіля складається з таких пристроїв: - пружного елемента; - напрямного пристрою; - гасильного елемента. Як пружний елемент у підвісках використовують металеві листові ресори, циліндричні пружини, торсіони (стержні, що працюють на скручування). Неметалеві пружні елементи забезпечують пружні властивості підвіски за рахунок пружності гуми, стисненого повітря або рідини; вони менш поширені, ніж металеві. Іноді в під¬вісках застосовують комбтовані пружні елементи, які складаються з металевих і неметалевих елементів. Рисунок 14.3 – Схеми підвісок автомобілів: а – залежна; б - незалежна Напрямний пристрій підвіски передає штовхальні, гальмівні й бокові зусилля від коліс на раму або корпус автомобіля. В разі пружинної підвіски за напрямний пристрій правлять важелі й штан¬ги підвіски. В ресорній підвісці сама листова ресора передає поздовжні й бокові зусилля, завдяки чому конструкція підвіски спрощується. Гасильний елемент підвіски призначається для гасіння коливань кузова й коліс у разі наїзду на перешкоди й називається амор¬тизатором. На автомобілях застосовують рідинні амортизатори. Принцип їхньої дії полягає в перетворенні енергії коливань унаслідок рідинного тертя на теплову енергію з наступним її розсіюванням додатковими ресорами, встановленими на основних ресорах у верхній частині. Ресора передньої підвіски автомобіля ГАЗ складається з пакета пружних сталевих штаб (листів) різної довжини, стягнутих хомутами й прикріплених до балки переднього моста двома стрем'янками. До лонжерона рами кінці здвоєного корінного лис¬та ресори прикріплено за допомогою переднього і заднього кронштейнів. Усередині кронштейнів затиснуто гумові подушки, які охоплюють кінці ресор. Передній кінець ресори має торцеве потовщення в передньому кронштейні, а задній кінець її в разі прогинання може переміщуватися в поздовжньому напрямі в гумовій подушці кронштейна. Цим забезпечується вертикальний хід підвіски. Рисунок 14.4 Передня незалежна підвіска автомобля ГАЗ-24 «Волга»: 1 — поперечна балка; 2 — амортизатор; 3 — верхній важель; 4 — буфери стискання; 5 — стояк; 6 — шворінь; 7 — поворотна цапфа; 8 — нижні важелі; 9 — спіральна циліндрична пружина; 10 — стабілізатор Ресора задньої підвіски автомобіля ЗИЛ-130 також кріпиться до лонжерона рами за допомогою переднього й зад¬нього кронштейнів. Проте з'єднання кінців ресори з кронштейнами виконано інакше, ніж на автомобілі ГАЗ-53А. Передній кінець ресо¬ри болтом і стрем'янкою з'єднано зі знімним вушком, яке за допо¬могою пальця 5 прикріплено до переднього кронштейна. Таким чи¬ном забезпечується шарнірне з'єднання ресори з рамою, потрібне для передавання поздовжніх зусиль. У разі прогинання ресори її зад¬ній кінець може вільно переміщуватися в поздовжньому напрямі між опорними сухарями і втулками в кронштейні. На верхню частину основної ресори за допомогою двох стрем'янок закріплено додаткову ресору, кінці якої розміщено біля опорних кронштейнів. У навантаженому стані кінці додаткової ресори впираються в опорні кронштейни, й вона сприймає навантаження разом з основною ресорою (без навантаження додаткові ресори не працюють). На легкових автомобілях з ресорною підвіскою додаткові ресори практично не застосовують. У разі руху автомобіля по дорозі з нерівностями виникають коливання кузова, які тривають певний час після наїзду коліс на пере¬шкоду. Для гасіння цих коливань у конструкції підвіски передбачають амортизатори (переважно рідинні телескопічного типу). Робота телескопічного амортизатора грунтується на опорі перетіканню спеціальної рідини АЖ-12Т, яка міститься в його внутршніх порожнинах й перетікає з однієї порожнини в іншу в разі зміни їхніх об’ємів. Телескопічні амортизатори мають двосторонню дію, тобто гасять коливання підвіски під час ходів стискання й віддачі. Телескопічний амортизатор (рис. 3.9) складається з трьох частин-циінндра 2 з днищем 1, поршня 3 зі штоком 5, напрямної втулки 4 з ущільненнями. Циліндр амортизатора з'єднано з важелем підвіски або з кожухом моста, а шток - із кузовом автомобіля, в результаті чого поршень амортизатора переміщується всередині циліндра при коливаннях підвіски відносно кузова. У поршні 3 влаштовано два ряди наскрізних отворів закритих зверху перепускним клапаном 6, а знизу - клапаном 7 віддачі з сильною пружиною 8. У днищі 1 циліндра є клапан стискання 10 й випускний клапан 9. Внутрішню порожнину циліндра заповнено амортизаторною рідиною. Рисунок 14.5 – Телескопічний амортизатор: 1 — днище циліндра; 2 — циліндр; 3 — поршень; 4 — напрямна втулка; 5 — шток; 6 — перепускний клапан; 7 — клапан віддачі; 8 — пружина; 9 — випускнии клапан; 10 — клапан стискання Особливість телескопічного амортизатора полягає в тому, що в ньому є компенсаційна камера у вигляді другого циліндра, який охоплює робочий циліндр 2. Додатковий простір цієї камери призначається для компенсації зміни об'єму рідини в робочому циліндрі з обох боків поршня. Ця зміна відбувається внаслідок переміщення підвіски. Під час плавного ходу стискання підвіски поршень 3 амортизатора переміщується вниз, і рідина з нижної порожнини перетікає че¬рез перепускний клапан 6 і простір над поршнем. Оскільки в цьому просторі розміщено шток 5, що займає певний об'єм, уся рідина з нижньої порожнини робочого цилиндра 2 не може вміститися у верхній порожнині. Тому частина рідини з нижньої порожнини перетікає через колібрований отвір клапана стискання 10 у компенсаційну камеру. При цьому клапан стискання залишається закритим і амортизатор чинить необхідний опір переміщенню підвіски в разі її стискання. Під час різкого ходу стискання поршень 3 переміщується дуже швидко вниз, тиск рідини під ним миттєво зростає, в результаті чого відкривається клапан стискання 10 і рідина перетікає через відкритий великий переріз клапана в камеру. Опір амортизатора різко зменшується. Цим амортизатор і деталі підвіски захищаються від ве¬ликих зусиль, які виникають у разі різкого стискання підвіски під час руху по поганій дорозі. Коли віддача підвіски плавна, амортизатор розтягується, оскільки його поршень 3 переміщується вгору. При цьому тиск рідини над поршнем зростає, перепускний клапан 6 закривається, а рідина починає перетікати крізь внутршній ряд отворів у поршень 3 й через кільцевий зазор між закритим клапаном віддачі 7 і його напрямною втулкою у простір над поршнем. Водночас відкривається клапан 9, і рідина з компенсаційної камери перетікає в циліндр. За різкої віддачі швидкість руху поршня 3 зростає, що створює досить великий тиск рідини над поршнем. Під дією цього тиску кла¬пан віддачі 7 відкривається, й рідина з меншим опором перетікає в надпоршневий простір. Другий потік надходження рідини в циліндр через впускний клапан 9 за різкої віддачі зберігається. Отже, клапан віддачі розвантажує підвіску й амортизатор від ве¬ликих зусиль під час різких ходів віддачі, а також у разі зростання в'язкості рідини внаслідок зниження температури. Характеристика телескопічного амортизатора має бути такою, щоб зусилля переміщення підвіски під час ходу віддачі було в 2... ...3 рази більше, ніж під час ходу стискання. Цього досягають, добираючи переріз отворів клапанів і силу стискання їхіх пружин. Амортизатори для передньої й задньої підвісок одного й того са¬мого автомобіля не мають принципових відмінностей, але можуть різнитися ходом і довжиною штоків, а також конструкцією кріплення частин амортизатора до деталей кузова й підвіски. 3 Колеса і шини. Класифікація, будова Колеса забезпечують безпосередній зв'язок автомобіля з дорогою, беруть участь у створенні й зміні напряму його руху, передають на-вантаження від ваги автомобіля на дорогу. Залежно від призначення колеса автомобіля поділяють на: • ведучі; • керовані; • комбіновані (ведучі й керовані); • підтримувальні. Ведучі колеса перетворюють крутний момент, що передається від трансмісії, на силу тяги, завдяки чому забезпечується поступальний рух автомобіля. Керовані колеса сприймають через підвіску штовхальні зусилля від кузова й за допомогою рульового керування задають напрям руху. Комбіновані колеса виконують функції ведучих і керованих коліс одночас. Підтримувальні колеса створюють опору кочення для задньої частини кузова або рами автомобіля, перетворюючи штовхалні зусилля на кочення коліс. Колесо автомобіля (рис.3.10), як правило, кріпиться до маточини 3, встановленої на підшипниках 2, на балці моста 1. Основними частинами колеса є диск 4 з ободом 8 і пневматична шина 5. Шина характеризується основними розмірами: зовнішнім діаметром D, посадковим діаметром d на обід колеса, шириною В і висотою Н профілю шини. Диск і обід колеса штампують зі спеціальної сталі, надаючи їм форми, яка сприяє збмльшенню жорсткості й полегшує монтаж шини на обід. У місцях посадки шини обід має полички 7, що закінчуються бортами 6. Диск і обід колеса з'єднують зварюванням, а для кріплення колеса до маточини в диску просвердлюють отвори, якими колесо встановлюється на шпильки й закріплюється гайками. Залежно від конструкції обода та його з'єднання з маточиною всі колеса поділяють на: • дискові; • бездискові. Дискові колеса встановлюються на всіх легкових автомобілях і більшості вантажних, а бездискові — на великовантажних автомобілях МАЗ, КамАЗ та ін. На автомобілях підвищеної прохідності ГАЗ та ЗИЛ застосовують дискові колеса з рознімним ободом. Дискові колеса за формою внутрішньої частини обода поділяють на два види: • з глибоким ободом; • із плоским ободом. Рисунок 14.6 – Колесо автомобля з глибоким ободом: 1 — балка моста; 2 - підшипники; 3 - маточина; 4 — диск; 5 - шина; б — борти поличок; 7 — полички; 8 — обід Глибокий обід застосовують у колесах легкових автомобілв (рис. 3.6). Його характерна особливість полягає в тому, що в середній частині профілю є заглиблення, призначене для полегшення монтажу покришки на обід. Нерозбірна конструкція обода дає змогу максималь¬но полегшити й спростити колесо. На таких колесах можна монтувати шини порівняно невеликого розміру — шини легкових автомобілів. Плоский обід у колесах вантажних автомобілв виготовляється в кількох варіантах, найчастіше з нерозрізним бортовим кільцем 7 (рис. 3.7), яке править за закраїну обода. В цьому варіанті обід 3 з диском 4 становлять нерозбірну зварну конструкцію, що має одну посадкову поличку із закраїною для борта шини, а друга посадкова поличка утворена на внутрішній поверхні пружинного розрізного замкового кільця 2. Під час монтажу колеса шину вільно надягають на обід, установлюють бортове кільце й у канавку обода закладають розрізне замкове кільце 2, фіксуючи цим бортове кільце на ободі. Після накачування шини завдяки тиску повітря в ній борти шини щільно притискаються до закраїн обода й бортового кільця, замикається замкове кільце в канавці обода й забезпечується щільна посадка шини на обід. В інших конструкціях дискових коліс із плоским ободом застосовують розрізне бортове кільце, яке водночас виконує функції замко¬вого кільця, або плоский обід роблять рознімним з двох частин. Че¬рез велике навантаження на задній міст у вантажних автомобілів задні колеса здвоені. При цьому внутрішнє колесо кріплять на маточину шпильками й ковпачковими гайками з внутршньою і зовнішньою різьбою, а зовнішне колесо — гайками з конусом. Бездискові колеса закріплюють на маточині, викори-стовуючи для цього деталі самої маточини. Характерна особливість конструкції обода бездискового колеса — виконання його з трьох секторів, що з'єднуються в єдине кільце за допомогою вирізів на їхніх торцях. Під час монтажу колеса на автомобіль сектори закладають у шину в ненакачаному стані, потім складене колесо насувають на конічні посадкові поверхні спиць маточини 2 й закріп¬люють притискачами на шпильках гайками. Бездискове колесо іншої конструкції (автомобілі КамАЗ) має не-розбірний обід, знімне бортове кільце й замкове розрізне кільце, яке за будовою аналопчні деталям колесаю На маточину колесо встановлюють притискачами з центруванням по внутрішньому конусу, виконаному під канавкою для замкового кільця. Бездискові колеса порівняно з дисковими мають меншу (на 10...15 %) масу, зручніші при монтажі й демонтажі на випадок виконання ремонтних робіт із шинами, забезпечують кращі умови охолодження гальмових механізмів. Тепер такі колеса дедалі ширше за-стосовують на великовантажних автомобілях та автобусах. Рисунок 14.7 – Колесо автомобіля з плоским ободом: 1 — нерозрізне бортове кільце; 2 — розрізне замкове кільце; 3 — обід; 4 — диск 4 Зняття і встановлення коліс. Монтаж і демонтаж шин До експлуатації приймаються шини, які не мають дефектів і точно відповідають вимогам державних стандартів і технічних умов на шини. Автомобілі комплектуються шинами за рекомендацією шинної промисловості на підставі технічної документації на автомобіль і з урахуванням дорожньо-кліма-тичних умов. Відповідно до цих рекомендацій заборонено ставити на колеса одного моста шини діагональної й радіальної конструкцій, а та¬кож шини з різним рисунком протектора. Монтаж шини виконують на чистий і справний обід. При цьому перевіряють, щоб на внутршній поверхні покришки не було пошкоджень, протирають від вологи й посипають тальком. Після цього в покришку закладають камеру, злегка підкачують її повітрям, щоб набрала круглої форми. Потім шину надягають на обід колеса, виводячи в паз обода вентиль камери. Далі між ободом і бортом шини вставляють знімне бортове кільце, а в канавку обода встановлюють замкове кільце. Розглянута технологія застосовується для коліс вантажних автомобілів, що мають плоский обід. Демонтаж шин виконують у такій послідовності: повністю випускають повітря з камери; відтискують борт покришки від диска колеса, користуючись прямою лопаткою й лопаткою з кривим захватом; спочатку прямою, а потім обома лопатками відтискають замкове кільце й виймають його; далі, перевернувши шину, виймають із неї диск колеса. Монтаж і демонтаж шин легкових автомобілів здійснюють в умовах станцій технічного обслуговування на спеціальних верстатах. Для індивідуального розбирання й складання шин можна користуватися також монтажними лопатками. Головне правило: починати монтаж треба з боку шини, протилежного вентилю, а демонтаж — з боку вентиля, послідовно відокремлюючи спочатку зовншній борт покришки, а потім внутрішній. ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 15 (10 год.) ТЕМА: Механізми керування МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову механізмів керування автомобілів і тракторів ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 374-410 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 297-314 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 231-242 ПЛАН 1 Будова і робота рульових механізмів 2 Гідропідсилювач рульового приводу ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Будова і робота рульових механізмів Рульове керування призначається для зміни напряму руху автомобіля повертанням передніх керованих коліс і складається із рульового механізму і рульового привода. На вантажних і деяких моделях легкових автомобілів в рульовому керуванні застосовують підсилювач, який полегшує керування автомобілем, зменшує поштовхи на рульове колесо і підвищує безпеку руху. Рульовий механізм перетворює обертання рульового колеса на поступальне переміщення тяг привода, що повертає керовані колеса. При цьому зусилля, що передається водієм від рульового колеса до коліс, які повертаються, зростає в багато разів. Цього можна досягти збільшенням передаточного числа рульового механізму. Однак передаточне число обмежене частотою обертання рульового колеса. Якщо вибрати передаточне число з кількістю обертів рульового колеса понад 2 – 3, то істотно збільшується час, потрібний на повертання автомобіля, а це недопустиме за умовами руху. Тому передаточне число в рульових механізмах беруть у межах 20 – 30, а для зменшення зусилля на рульовому колесі в рульовий механізм або привід вмонтовують підсилювач. Обмеження передаточного числа рульового механізму також пов'язане із властивістю оборотності, тобто здатністю передавати зворотне обертання через механізм на рульове колесо. В разі великих передаточних чисел збільшується тертя в зачепленнях механізму, властивість оборотності зникає, й самоповертання керованих коліс після повернення в прямолінійне положення виявляється неможливим. Рульовий привод разом із рульовим механізмом передає керуюче зусилля від водія безпосередньо до коліс і забезпечує цим поворот керованих коліс на заданий кут. При повороті автомобіля кожне колесо рухається по колу різного радіуса. Щоб колеса при цьому котилися без просковзування, необхідно щоб продовження осей усіх коліс перетиналися в одній точці – в центрі повороту автомобіля. Зовнішнє переднє колесо під час повороту описує дугу більшого радіусу, а внутрішнє – меншого, тому внутрішнє колесо необхідно повертати на більший кут, а зовнішнє – на менший. При однакових кутах повороту коліс внутрішнє колесо мало б котитися з більшим ковзанням. Таким чином, для зменшення підвищеного зносу шин передніх коліс при поворотах відбувається начебто «неповорот» зовнішнього переднього колеса по відношенню до внутрішнього, що забезпечується конструкцією рульового приводу. При цьому для забезпечення рівномірного зносу шин розміри «неповоротів» лівого і правого коліс повинні бути приблизно однакові, що забезпечується регулюванням співвідношення кутів поворотів при перевірці і регулюванню кутів встановлення передніх коліс. Конструкція рульового керування визначається типом підвіски керованих коліс. Рульові механізми залежно від типу рульової передачі бувають: - черв'ячні; - гвинтові; - шестеренчасті. У черв'ячному рульовому механізмі ( з передачею типу черв'як – рейка) за ведучу ланку править черв'як, який закріплено на рульовому валу, а ролик встановлено на роликовому підшипнику, на одному валу із сошкою. Щоб у разі великого кута повороту черв'яка зачеплення було повним, нарізку черв'яка виконують по дузі кола – глобоїду. Такий черв'як називають глобоїдним. У гвинтовому рульовому механізмі обертання гвинта, зв'язаного з рульовим валом, передається гайці, яка закінчується рейкою, зачепленою із зубчастим сектором. Сектор встановлено на одному валу із сошкою. Такий рульовий механізм утворений утворений рульовою передачею типу гвинт – гайка – сектор. У шестеренчастих рульових механізмах рульова передача утворюється циліндричними або конічними шестернями. До них належить також передача типу шестерня – рейка, в якій циліндрична шестерня зв'язана з рульовим валом, а рейка, зачеплена із зубцями шестерні, править за поперечну тягу. Рейкові передачі й передачі типу черв'як – ролик як такі, що забезпечують порівняно невелике передаточне число, застосовують переважно на легкових автомобілях. Для вантажних автомобілів використовують рульові передачі типу черв'як – сектор і гвинт – гайка – сектор, обладнані або вмонтованими в механізм підсилювачами, винесеними в рульовий привід. Конструкції рульового привода різняться розташуванням важелів і тяг, з яких складається рульова трапеція, відносно передньої осі. Якщо рульову трапецію розміщено спереду передньої осі, то така конструкція рульового привода називається передньою рульовою трапецією, а якщо позаду – задньою. На конструктивне виконання і схему рульової трапеції впливає конструкція підвіски передніх коліс. Коли підвіска залежна, рульовий привід має простішу конструкцію, бо складається з мінімуму деталей. Поперечну рульову тягу в цьому разі виконано суцільною, а сошка хитається в площині, паралельній повздовжній осі автомобіля. Можна зробити привід із сошкою, що хитається в площині, паралельній передньому мосту. В такому разі повздовжньої тяги не буде, а зусилля від сошки передаватиметься на дві поперечні тяги, зв'язані з цапфами коліс. Якщо підвіска незалежна, схема рульового приводу конструктивно складніша: з'являються додаткові деталі привода, яких немає в схемі із залежною підвіскою коліс. Змінюється конструкція поперечної рульової тяги. Її роблять розчленованою, з трьох частин: основної поперечної тяги та двох бічних тяг – лівої і правої. Для опори основної тяги слугує маятниковий важіль, який за формою і розмірами відповідає сошці. Бічні поперечні тяги з'єднано з поворотними важелями цапф і з основною поперечною тягою за допомогою шарнірів, які допускають незалежні переміщення коліс у вертикальній площині. Розглянуту схему рульового приводу застосовують переважно на легкових автомобілях. На передньопривідних автомобілях рульовий привід складається із рульового колеса , вала і редуктора, розміщеного в картері і складається із вала – шестерні і зубчатої рейки з прямозубим (на автомобілі ВАЗ – 2109) або косозубим (на інших автомобілях) зачепленням. На автомобілях із класичною схемою компоновки редуктор являє собою розміщену в картері черв'ячну передачу, яка включає глобоїдний червяк і двохгребневий ролик . Рульовий привід призначений для передавання зусилля від рульового механізму переднім керованим колесам і повороту їх на різний кут. Він розміщений ззаду від передніх коліс і на передньопривідних автомобілях складається із рульових тяг із шаровими шарнірами і поворотних важелів, приварених до телескопічних стійок передньої підвіски. На автомобілях з класичною схемою компоновки рульовий привід складається із рульової сошки і маятникового важеля, з’єднаних за допомогою рульових тяг з шаровими шарнірами із важелями поворотних стійок. При повороті рульового колеса зусилля від вала колеса передається через редуктор до рульових тяг, які за допомогою поворотних важелів повертають передні колеса на необхідний кут. Рульовий привід включає в себе складні рульові тяги, які за допомогою шарових шарнірів з’єднані з поворотними важелями стійок. Довжина рульової тяги змінюється за допомогою трубчастої регулювальної тяги з внутрішньою різьбою, яка накручується на кінцівки тяги і законтрюється гайками. Зміна довжини рульових тяг дозволяє регулювати сходження коліс. В головці зовнішньої кінцівки тяги розміщені деталі шарового шарніра, який складається із шарового пальця і пластмасового вкладиша, притиснутих пружиною і закритих з одного боку завальцьованою в кінцівці шайбою, а з другого – гумовим захисним чохлом . Поворотний важіль приварений до телескопічної стійки і має отвір, в який вмонтована втулка з конічним отвором для встановлення пальця шарового шарніра. Рульове керування автомобіля ЗАЗ – 1102 відрізняється наявністю складного рульового вала. Верхня частина вала, до якої кріпиться рульове колесо, з’єднана з нижньою за допомогою муфти з гумовими втулками. Нижня частина рульового вала має шліцеве з'єднання з валом – шестернею рульового механізму. Вал – шестерня встановлений у картері редуктора на двох однакових кулькових підшипниках. Опорами рейки рульового механізму з одного боку служать два упора, а з другого – втулка. Упори притискають рейку до шестерні за рахунок пружності пружини. Пружина притискається пробкою із стопорною гайкою і через підп’ятник тисне на упори. Регулювальні прокладки забезпечують регулювання осьового люфту вала – шестерні. Герметизація картера редуктора виконується манжетою і захисними чохлами. До рейки редуктора болтом кріпиться кронштейн, до якого за допомогою гумовометалевих шарнірів приєднуються рульові тяги. Рульове керування автомобіля ВАЗ – 2105 має рульовий механізм типу «глобоїдний черв'як – двохгребеневий ролик». Верхній рульовий вал обертається у двох радіально – упорних кулькових підшипниках, зовнішні обойми яких запресовані в трубу кронштейна, прикрученого до панелі кузова. Верхній вал з’єднаний з нижнім через проміжний вал, карданні шарніри 6 якого виконані на голчастих підшипниках і є нерозбірними. Редуктор рульового механізму закріплений на лонжероні кузова. Він являє собою черв'ячну пару, розміщену в картері. Черв'як, напресований на вал, обертається в двох радіально – упорних кулькових підшипниках. Зазори в підшипниках регулюються підбиранням прокладок товщиною 0,10 і 0,15 мм, які встановлюються між картером і піджимаються кришкою. Ролик, який знаходиться в зачепленні з черв'яком, встановлений на вісь і обертається в двохрядному кульковому підшипнику. Вал рульової сошки обертається в корпусі картера в двох бронзових втулках. Положення вала по осі обертання фіксується регулювальним гвинтом, головка якого із спеціально підбираємою шайбою заведена у паз головки вала. Регулювальний гвинт вкручений у кришку і застопорений контргайкою. Рульова сошка 1 встановлена на шліцах вала в чітко визначеному положенні завдяки здвоєному шліцу на валу. Виходи валів і із картера ущільнені самопіджимними сальниками. Для мащення деталей редуктора в нього заливається трансмісійне мастило крізь отвір в кришці, і отвір закривається спеціальною пробкою. Рульовий привід автомобіля ВАЗ – 2105 включає рульову сошку, шарнірно з’єднані з нею середню тягу і ліву бокову тягу , маятниковий важіль і шарнірно з’єднану з ним праву бокову тягу, а також поворотні важелі. Вісь маятникового важеля обертається у двох втулках, встановлених у кронштейні осі, який прикріплений до правого лонжерону підлоги кузова. Бокові тяги складаються із двох кінцівок, з’єднаних розрізаною регулювальною муфтою з двома хомутами, стягнутих болтами. Хвостовики обох кінцівок мають різьбу правого і лівого напрямків, що дозволяє, обертаючи регулювальну муфту, змінювати довжину бокової тяги і тим самим регулювати сходження коліс. Для кріплення тяг до важелів і сошки використовується шість однотипних шарових шарнірів, які складаються із шарового пальця, вкладиша з пружиною і опорною шайбою пружини. Палець своєю шаровою головкою разом із вкладишем вставлений в конусну розточку головки кінцівки тяги, а вкладиш притиснутий пружиною, що автоматично усуває зазор, який виникає по мірі зносу пальця і вкладиша. Від потрапляння вологи і бруду шарнір захищений гумовим чохлом 20 і при справному стані чохлів в процесі експлуатації мащення не потребує. Поворот коліс автомобіля обмежується регулювальними болтами, в які впираються приливи на маятниковому важелі (при повороті автомобіля вліво) і на рульовій сошці (при повороті автомобіля вправо). 2 Гідропідсилювач рульового приводу Розглядаючи будову і конструкцію рульових механізмів, слід звернути увагу на рульові механізми вантажних автомобілів з гідропідсилювачами. Рульовий механізм з передачею типу гвинт – гайка – рейка з підсилювачем застосовують у рульовому керуванні автомобіля ЗИЛ – 130. Підсилювач Підсилювач рульового керування конструктивно об'єднаний із рульовою передачею в один агрегат і має гідропривід від насоса, що приводиться в дію клиновим пасом від шківа колінчастого валу. Рульову колонку з'єднано з рульовим механізмом через короткий карданний вал, оскільки осі рульового валу і рульового механізму не збігаються. Це зроблено для зменшення габаритних розмірів рульового керування. Основну частину рульового механізму становить картер, що має форму циліндра. Всередині циліндра поршень – рейку із жорстко закріпленою в ньому гайкою. Гайка має внутрішню різьбу у вигляді півкруглої канавки, куди закладено кульки. За допомогою кульок гайка входить у зачеплення з гвинтом, який в свою чергу, з'єднуються з рульовим валом. У верхній частині картера до нього кріпиться корпус 6 клапана керування гідропідсилювачем. За керуючий елемент у клапані править золотник. Виконавчим механізмом гідропідсилювача слугує поршень – рейка, ущільнений у циліндрі картера за допомогою поршневих кілець. Рейку поршня з'єднано різьбою із зубчастим сектором вала сошки. Обертання рульового вала перетворюється передачею рульового механізму на переміщення гайки – поршня по гвинту. При цьому зуб'я рейки повертають сектор і вал із закріпленою на ньому сошкою, завдяки чому повертають керовані колеса. Коли двигун працює, насос гідропідсилювача подає оливу під тиском у гідропідсилювач, внаслідок чого під час повертання підсилювач розвиває додаткове зусилля, що прикладається до рульового привода. Принцип дії підсилювача ґрунтується на використанні тиску оливи на торці поршня – рейки, який створює додаткову силу, що пересуває поршень і полегшує повертання керованих коліс. Конструкція рульового механізму із вмонтованим гідропідсилювачем дає змогу здійснювати повертання коліс і тоді, коли двигун не працює. Проте в цьому разі водій має прикладати до рульового колеса набагато більше зусилля, яке затрачається на повертання коліс і на витіснення оливи з порожнини гідроциліндра через кульковий клапан. Насос гідропідсилювача лопатевого типу приводиться в дію від шківа колінчастого валу двигуна клинопасовою передачею через шків, закріплений на валу насоса. Вал обертається на кульковому і роликовому підшипниках у корпусі насоса. На шліцевому кінці вала закріплено ротор, який уміщено всередині статора. Статор затиснутий між кришкою й корпусом насоса за допомогою болтів. У порожнині статора ротор ущільнюється лопатями, закладеними в його пази. Всередині кришки насоса вміщено розподільний диск, який своєю торцевою поверхнею притискається за допомогою пружини перепускного клапана до статора. Всередині перепускного клапана встановлений кульковий запобіжний клапан, притиснути й пружиною до сідла запобіжного клапана. Зверху до корпусу й кришки прикріплено бачок, що має сапун і сітчасті фільтри для оливи. Як тільки двигун починає працювати, ротор насоса також починає обертатися, й лопаті під дією відцентрових сил і тиску оливи щільно притискаються до криволінійної поверхні статора. Олива з корпусу потрапляє в простір між лопатями й витісняється ними через розподільний диск у порожнину нагнітання й далі до штуцера лінії високого тиску. За один оберт ротора відбувається два цикла всмоктування і нагнітання. Перепускний клапан сполучений із порожниною нагнітання й штуцером лінії високого тиску й перебуває під різницею тисків оливи, оскільки жиклер знижує тиск перед штуцером. Перепад тисків зростає в разі збільшення кутової швидкості обертання ротора. При досягненні певної подачі перепускний клапан відкривається й починає перепускати частину оливи в порожнину всмоктування, регулюючи тим самим тиск у лінії. Запобіжний клапан, встановлений у середині перепускного клапана, обмежує максимальний тиск у системі (650 – 700 кПа). Він спрацьовує, коли перепускний клапан з якихось причин не справляється з регулюванням тиску в потрібних межах. Рульовий механізм з винесеним гідропідсилювачем застосовують у автомобілях МАЗ – 5335 , Особливість цього типу рульового керування полягає у введенні до схеми приводу гідропідсилювача, виконаного у вигляді гідроциліндра, що діє водночас на сошку і повздовжню рульову тягу. Для цього гідропідсилювач 1 штоком шарнірно закріплено на кронштейні рами, а циліндр також через шарніри з'єднано із сошкою й повздовжньою рульовою тягою. Решта елементів рульового керування такі самі, як і на загальній схемі керування ЗАВДАННЯ (в тому числі індивідуальні): Вивчити й законспектувати необхідний матеріали, замалювати необхідні малюнки та схеми, або вклеїти в конспект їх ксерокопії, зробити порівняльні характеристики будови різних моделей автомобілів ФОРМА КОНТРОЛЮ Перевірка конспектів ВИКЛАДАЧ – Колот П.Д. САМОСТІЙНА РОБОТА № 16 (10 год.) ТЕМА: Гальмівні системи МЕТА: Вивчити та засвоїти загальну будову гальмівних систем ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ: 1 Вахламов В.К. Автомобили. Основы конструкции : учебник для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. – 4 изд. – М .: Академия, 2008. – с. 411-466 2 Кисликов В.Ф. Будова й експлуатація автомобілів: підручник для учнів професійно-технічних закладів освіти / В.Ф. Кисликов, В.В Лущик. – Київ. : Либідь, 2002. – c. 314-341 3 Сирота В. І. Автомобілі основи конструкції теорія : Навчальний посібник / В. І. Сирота. – К.: Арістей 2008. – с. 247-278 ПЛАН 1 Гальмівні приводи 2 Пневматична система гальмування 3 Відкази і несправності колісних гальмівних механізмів 4 Стоянкові гальма, їх будова і принцип дії ЗМІСТ ТЕОРЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ 1 Гальмівні приводи. У загальному вигляді гальмівна система складається з гальмових механізмів та їх приводу. Гальмові механізми під час роботи системи перешкоджають обертанню коліс, внаслідок чого між колесами і дорогою виникає гальмівна сила, що зупиняє автомобіль. Гальмові механізми 2 розміщуються безпосередньо на передніх і задніх колесах автомобіля. Гальмівний привід передає зусилля від ноги водія на гальмові механізми. Він складається з головного гальмового циліндра 5 з педаллю 4 гальма, гідровакуумного підсилювача 1 і з'єднують їх трубопроводів 3, заповнених рідиною. Рисунок 16.1 – Гальмівна система автомоміля Працює гальмова система так. При натисканні на педаль гальма поршень головного циліндра тисне на рідину, яка перетікає до колісних гальмових механізмів. Оскільки рідина практично не стискається, то, перетікаючи по трубках до гальмових механізмів, вона передає зусилля натискання. Гальмові механізми перетворюють це зусилля в опір обертанню коліс, і настає гальмування. Якщо педаль гальма відпустити, рідина перетече назад до головного гальмового циліндра і колеса розгальмовуються. Гідровакуумного підсилювач 1 полегшує керування гальмовою системою, оскільки створює додаткове зусилля, що передається на гальмові механізми коліс. Схема гальмівної системи Для підвищення надійності гальмових систем автомобілів у приводі застосовують різні пристрої, що дозволяють зберегти її працездатність при часткову відмову гальмівної системи. Так, на автомобілі ГАЗ-24 «Волга» для цього застосовують роздільник, який автоматично відключає при гальмуванні несправну частину гальмового привода в момент виникнення відмови. Розглянутий принцип дії гальмової системи дозволяє уявити взаємодію основних елементів гальмівної системи, що має гідравлічний привід. Якщо в приводі гальмової системи використовується стиснене повітря, то такий привід називається пневматичним, якщо жорсткі тяги або металеві троси - механічним. Дія зазначених приводів має суттєві відмінності від гідроприводу і розглядається нижче. 2 Пневматична система гальмування. Відкази і несправності Пневматичний привод застосовують на автомобілях великої вантажопідйомності. Він забезпечує досить великі сили в гальмових механізмах при невеликому зусиллі на гальмові педалі. Рисунок 16.2 – Пневматичний привод гальм автомобіля Пневматичний привод гальм автомобіля ЗИЛ-130 складається з компресора 1, який нагнітає стиснуте повітря в балони (ресивери) З, гальмових камер 4, крана 7 керування, який зв'язаний за допомогою тяги з гальмовою педаллю 8, і з'єднувальної головки 5 з відокремлювальним краном, яка дає можливість приєднати гальмову систему причепа до системи пневматичного привода гальм автомобілятягача. Вал компресора приводиться в обертання від колінчастого вала двигуна за допомогою пасової передачі. Створюваний компресором тиск, що досягає 0,7...0,9 МПа (7...9 кгс/см2), автоматично обмежується регулятором тиску. Величину тиску контролюють манометром 2. Система пневматичного привода діє так. Якщо натиснути педаль гальма, то кран керування сполучає гальмові камери всіх коліс з ресиверами. Стиснуте повітря, що надходить у кожну камеру , прогинає діафрагму 3, яка через шток 5 повертає важіль 6, а разом з ним і вал 10 розтискного кулака, який притискує колодки до барабана гальмового механізму колеса. Після відпускання педалі кран керування від'єднує гальмові камери коліс від ресиверів і сполучає їх з атмосферою. Повітря виходить з камер, пружини 11 повертають діафрагму у вихідне положення, і гальмування припиняється. Черв'як 7, вмонтований у важіль 6, і черв'ячна шестірня 9 дають можливість повертати вал 10 відносно важеля і цим регулювати зазор між колодками і барабаном гальмового механізму. Рисунок 16.3 – Гальмова камера 1 — кришка корпусу; 2 — штуцер для відведення і підведення повітря; З — діафрагма; 4 — корпус; 5 — шток; 6 — важіль; 7 — черв'як; 8 — фіксатор черв'яка; 9 — черв'ячна шестірня; 10 — вал розтискного кулака гальмового механізму; 11 — пружини діафрагми Ресивери, які установлюють на автомобілях з пневматичним приводом гальм, виготовляють із сталі. їхній об'єм дає можливість виконувати 8...10 гальмувань без поповнення запасу стиснутого повітря, коли компресор з будь-яких причин не нагнітає повітря. Ресивери кріплять на поздовжніх балках рами. Вони мають штуцери для подачі стиснутого повітря до гальмового крана автомобіля, а в їхню нижню частину вкручені крани для випускання конденсату, який утворюється з водяної пари, що є в повітрі. Щоб уникнути підвищення тиску повітря в системі пневматичного привода гальм понад допустиме, яке може бути внаслідок порушення роботи регулятора тиску, в одному з балонів (найчастіше в правому) встановлюють запобіжний клапан, який автоматично відкривається, якщо тиск повітря в системі досягає 0,9...0,95 МПа (9...9,5 кгс/см2). Систему пневматичного привода можна використовувати (якщо треба) також для накачування шин та інших робіт, виконуваних за допомогою стиснутого повітря, Рисунок 16.5 – Комбінований гальмовий кран 1 — тяга; 2 — привод від стоянкового гальма; З — зрівноважувальна пружина камери причепа; 4 — камера привода гальм причепа; 5 — шток; 6 — камера привода гальм автомобіля; 7 — малий важіль; 8 — великий важіль На автомобілі ЗИЛ-130 установлюють гальмовій кран, який має еластичну діафрагму З з прогумованої тканини і конічні клапани 9 і 10 виготовлені з гуми. Діафрагма затиснута між корпусом 1 і кришкою 4 крана і з'єднана з напрямним стаканом 7. Важіль 2 гальмового крана встановлюють на осі, закріпленій у корпусі. У корпусі розміщені зрівноважувальна пружина 11 із стаканом і клапан, який закриває випускний отвір. Впускний і випускний клапани з поворотною пружиною, поворотна пружина діафрагми і вмикач стоп-сигналу 5 розміщені в кришці гальмового крана. Коли колеса автомобіля розгальмовані, випускний клапан відкритий і порожнина гальмових камер сполучена з порожниною гальмового крана, яка сполучена з атмосферою, а впускний конічний клапан закритий під тиском поворотної пружини. Стиснуте повітря в гальмові камери не надходитиме. У момент гальмування педаль гальма під дією ноги водія рухається вниз, і тяга, з'єднана з нею, переміщує важіль гальмового крана, який за допомогою зрівноважувальної пружини притискує сідло до випускного клапана. Одночасно шток, який зв'язує між собою клапани, відкриває впускний клапан, і стиснуте повітря надходить у гальмові камери — колеса загальмовуються . Якщо відпускають педаль гальма, важіль гальмового крана повертається у початкове положення, зрівноважувалька пружина вивільняється, впускний клапан закривається, випускний відкривається і стиснуте повітря вільно виходить з гальмових камер в атмосферу — колеса розгальмовуються. Запасні й допоміжні гальмові системи автомобілів. Щоб забезпечити високу надійність, на автомобілях КамАЗ, крім робочої і стоянкової гальмових систем, установлюють запасну й допоміжну системи. 4 Стоянкові гальма, їх будова і принцип дії Конструктивне виконання стоянкової гальмової системи на авто¬мобілі залежить від розташування гальмових механізмів та їхнього привода. На більшості вантажних автомобілів стоянкове гальмо роз¬міщують у вузлах трансмісії, тому воно називається трансмісійним. На сучасних вантажних автомобілях із пневмоприводом гальмової системи широко застосовується стоянкове гальмо, в якому викорис¬тано гальмові камери з енергоакумуляторами. Це дає змогу відмовитися від окремих механізмів, які виконують функції тільки стоянкового гальма, й використати для цього механіз¬ми робочого гальма. На легкових автомобілях стоянкове гальмо також є частиною ро¬бочого гальма й діє на задні колеса. Привод стоянкової гальмової си¬стеми, як правило, механічний, що складається з важелів, тяг або тросів. У стоянковій гальмовій системі автомобіля ЗИЛ-130 випуску до 1984 р. застосовано гальмовий механізм барабанного ти¬пу, що діє на трансмісію й має механічний привод. Гальмовий меха¬нізм змонтовано на задній стінці картера коробки передач. Опорну вісь колодок закріплено в кронштейні, який водночас править за кришку підшипника веденого вала коробки передач і корпус редук¬тора спідометра. В середній частині колодки спираються на виступи кронштейна й утримуються від осьового зміщення шайбами на бол¬тах і втулках. Розтискаються колодки кулаком 3, а стягуються пру¬жинами б. На валу розтискного кулака встановлено регулювальний важіль 2, що має форму сектора з отворами для регулювання, в один з яких вставлено тягу



Создан 28 янв 2014



  Комментарии       
Всего 1, последний 3 года назад
a1ex293 26 июн 2014 ответить
подання текста є незручним для його сприйняття; потрібні ілюстрації
Имя или Email


При указании email на него будут отправляться ответы
Как имя будет использована первая часть email до @
Сам email нигде не отображается!
Зарегистрируйтесь, чтобы писать под своим ником