Программа учебной дисциплины "Устройство и конструкция автомобиля" предназначена для реализации



страница5/10
Дата28.11.2017
Размер1.88 Mb.
ТипОсновная образовательная программа
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Тема 5. Тормозная система.
План:

  1. Назначение и типы тормозных систем;

  2. Основные элементы тормозных систем;

  3. Принцип работы тормозных систем.



Вопросы для коллективного обсуждения:

  1. Конструкции тормозных систем автомобилей.

  2. Пневматический тормозной привод.


Задания для самостоятельной работы:

  1. Антиблокировочные системы.

  2. Как влияет техническое состояние тормозной системы на эксплутационные свойства автомобиля.


Литература:

основная:

  1. Автомобили / А.В. Богатырёв, Ю.К. Есеновский-Лашков, М.Л. Насоновский, В.А. Чернышёв. Под ред. А.В. Богатырёва. – М.: Колос, 2001. – 496 с.

  2. Автомобили / В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский. Под ред. А.А. Юрчевского. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 816 с.

  3. Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов / Н.Н. Вишняков, В.К. Вакхламов, А.Н. Нарбут и др. – 2-ое изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 304 с.


дополнительная:

  1. Вахламов В.К. Автомобили ВАЗ. М.: Транспорт, 1993. – 192 с.

  2. Медведков В.И., Билык С.Г., Гришин Г.А. Автомобили КамАЗ-5320, КамАЗ-4310, Урал-4320. М.: ДОСААФ, 1987. – 372 с.

  3. Современные автомобильные технологии / Дж. Дэниэлс. – М.: ООО «Издательство АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2003. – 223 с.


РАЗДЕЛ 3. СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА.
лекция №1

Тема: Классификация и общее устройство автомобиля.

План:

1. Общие сведения о автомобильном транспорте.

2. Общее устройство автомобиля.
1. Общие сведения о автомобильном транспорте.

Автомобильный подвижной состав разделяется на грузовой, пассажирский и специальный.

К грузовому подвижному составу относятся грузовые автомобили, автомобили-тягачи, прицепы и полуприцепы, к пассажирскому - автобусы, легковые автомобили, пассажирские прицепы и полуприцепы, к специальному – автомобили, прицепы и полуприцепы, предназначенные для выполнения различных, преимущественно нетранспортных, работ.

Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы различаются по грузоподъемности а в зависимости от устройства кузовов и других конструктивных особенностей, определяющих характер их использования, подразделяются на подвижной состав общего назначения и специализированный. Автомобили, прицепы и полуприцепы общего назначения имеют неопрокидывающийся бортовой кузов и используются для перевозки грузов всех видов, кроме жидких, без тары. К специализированному грузовому подвижному составу относятся автомобили, прицепы и полуприцепы, предназначенные для перевозки грузов определенных видов.

Автомобили-тягачи предназначены для постоянной работы с прицепами или полуприцепами и подразделяются на седельные автомобили-тягачи для работы с полуприцепами и автомобили-тягачи для работы с прицепами. Автомобиль-тягач в сцепе с прицепом (полуприцепом) называется автопоездом.

Пассажирские автомобили вместимостью до 8 чел., включая водителя, относятся к легковым, свыше 8 чел. – к автобусам.

Легковые автомобили подразделяются по рабочему объему цилиндров двигателя в литрах на следующие основные классы:
Особо малый до 1,2

Малый от 1,2 до 1,8

Средний от 1,8 до 3,5

Большой свыше 3,5

Высший не регламентируется
На базе легковых выпускаются также грузопассажирские автомобили, у которых для увеличения размеров площадки предназначенной для размещения в кузове груза, задние сидения делаются складывающимися.

Автобусы подразделяются по габаритной длине в метрах, определяющей в зависимости от принятой планировки вместимость на следующие основные классы:


Особо малый до 5,0

Малый 6,0 – 7,5

Средний 8,0 – 9,5

Большой 10,5 – 12,0

Особо большой (сочлененный) 16,5 и более
По назначению автобусы подразделяются на городские (внутригородские и пригородные), местного сообщения (для сельских перевозок), междугородные и туристические.

К специальному подвижному составу относятся пожарные автомобили, автолавки, автомобили с компрессорными установками, автокраны, уборочные автомобили и т.п.

Автомобильный подвижной состав подразделяется также на дорожный, предназначенный для работы по дорогам общей сети, и на внедорожный – для использования вне дорог общей сети. По степени приспособления к работе в различных дорожных условиях различают дорожный автомобильный подвижной состав обычной проходимости, предназначенный для работы в основном по благоустроенным дорогам, и повышенной проходимости – для систематической работы по неблагоустроенным дорогам и в отдельных случаях по бездорожью.

Все автомобили по общему числу колес и числу ведущих колес условно обозначают формулой где первая цифра – число колес автомобиля, а вторая – число ведущих колес. При этом каждое из сдвоенных ведущих колес считается за одно колесо. Например, 4Х2 – двухосный автомобиль с одной ведущей осью (ГАЗ-53А, ЗИЛ-13О), 6Х6 – трехосный автомобиль со всеми ведущими осями (ЗИЛ-131), 6Х4 – трехосный автомобиль с двумя ведущими осями (КамАЗ-5320).

По роду потребляемого топлива и виду двигателя автомобили разделяют на карбюраторные, электрические (электромобили), паровые газотурбинные.

Система обозначений прицепов, полуприцепов и роспусков.



Группы

Индексы

Полная масса, т

Прицепы и полуприцепы

Роспуски

1


01 – 24


До 4


До 6


2


25 – 49


Свыше 4 – 10


Свыше 6 – 10


3


50 – 69


”10 – 16


”10 – 16


4


70 – 84


”16 – 24


”16 – 24


5


85 – 99


”24


”24


Принята следующая система обозначения (индексация) подвижного состава (нормаль ОН 025270 – 66): каждой новой модели автомобиля (прицепного состава) присваивается индекс, состоящий из четырех цифр, где первые две цифры обозначают класс автомобиля (прицепа, полуприцепа) по рабочему объему двигателя для легковых автомобилей, по длине для автобусов и по полной массе для грузовых автомобилей (прицепов и полуприцепов). Вторые две цифры – модель. Модификации моделей имеют дополнительную пятую цифру, обозначающую порядковый номер модификации. Перед цифровым индексом ставятся буквенные обозначения завода-изготовителя. Две первые цифры индексов, присвоенных автомобилям, приведены в табл. 3.

Легковые автомобили


Автобусы


Рабочий объем двигателя, л

Индексы


Габаритная длина, м


Индексы

До 1,2

11

До 5,0

22

1,2 до 1,8

21

6,0 – 7,5

32

1,8 ” 3,5

31

8,0 – 9,5

42

Свыше 3,5

41

10,5 – 12

52







16,5 и более

62




Грузовые автомобили

Полная масса, т


Индексы

С бортовой платформой


Седельные тягачи


Самосвалы

Цистерны

Фургоны



Специальные


До 1,2


13


14


15


16


17


19


1,2 до 2,0


23


24


25


26


27


29


2,0 ” 8,0


33


34


35

36


37


39


8,0 ” 14,0


43


44


45


46


47


49


14,0 ” 20,0


53


54


55

56


57


59


20,0 ” 40,0


63


64

65


66


67


69


Свыше 40,0


73


74


75


76


77

79

Например: легковой автомобиль с объемом двигателя 1,45 л, выпускаемый Волжским автозаводом, обозначается ВАЗ-2103; автобус с габаритной длиной 7,15 м, выпускаемый Павловским автобусным заводом – ПАЗ-3201; Грузовой бортовой автомобиль полной массой 15,2 т, выпускаемый Камским автозаводом – КамАЗ-5320 и т.д.

Для прицепного состава выделены следующие индексы (две первые цифры из четырех, которыми обозначается прицепной состав):






Прицепы

Полуприцепы (роспуски)

Легковые

81

91

Автобусные

82

92

Грузовые (бортовые)

83

93

Самосвальные

85

95

Цистерны

86

96

Фургоны

87

97

Специальные

89

99

В зависимости от полной массы прицепного состава для него существуют группы индексов моделей (третья и четвертая цифры), которые помещены в табл. 4. Например, полуприцеп фургон Одесского автосборочного завода для перевозки телят имеющий полную массу 9 т, обозначается ОдАЗ-9925.
2. Общее устройство автомобиля

Автомобиль - самоходная машина, приводимая в движение установленным на нем двигателем. Автомобиль состоит из отдельных деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем.

Деталь - часть машины, состоящая из целого куска материала.

Узел - соединение нескольких деталей.

Основные части грузового автомобиля: двигатель, кузов, трансмиссия, тормозная система, рулевое управление, ходовая часть, а также кабина, грузовая платформа, сцепление, коробка передач, карданная передача.

Механизм - устройство, предназначенное для преобразования движения и скорости.

Агрегат - соединение нескольких устройств в одно целое.

Система - совокупность отдельных частей, связанных общей функцией (например, системы питания, охлаждения и т. Д.).

Автомобиль состоит из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова.

Двигатель - источник энергии.

Шасси объединяет трансмиссию, хордовую часть и механизмы управления.

Трансмиссия передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля и изменяет величину и направление этого момента. В трансмиссию входят следующие механизмы: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси. Последние три механизма составляют ведущий мост (как правило, задний).

Автомобиль повышенной проходимости в отличие от автомобиля обычной проходимости имеет два или три ведущих моста, а в трансмиссию его кроме известных механизмов и агрегатов дополнительно устанавливают (за коробкой передач) раздаточную коробку. Она распределяет крутящий момент.

Ходовая часть состоит из рамы, на которой установлены кузов и все механизмы автомобиля, подвески (рессоры и амортизаторы), передних и задних мостов и колес. Крутящий момент, подводимый от двигателя через трансмиссию к ведущим колесам, вызывает противодействие дороги, которое выражается силой реакции, приложенной к ведущим колесам и направленной в сторону движения автомобиля. Силы реакции передаются на ведущий мост, а от него через рессоры на раму автомобиля и толкают е вперед. Рама, в свою очередь, передает эти силы через передние рессоры на передний мост и к передним колесам, вызывая поступательное движение автомобиля.

В механизмы управления входят рулевое управление, которым изменяют направление движения автомобиля, и тормозная система, позволяющая быстро уменьшать скорость движения или останавливать автомобиль.

Кузов, устанавливаемый на раме, предназначен для размещения водителя и пассажиров в легковом автомобиле и груза в грузовом. Кузов грузового автомобиля состоит из платформы для груза, кабины водителя, капота, закрывающего двигатель, и оперения.



лекция №2

тема: Общее устройство и основные параметры двигателя

план:

    1. Общее устройство двигателя.

    2. Основные параметры двигателя.


1.Общее устройство двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, выполняющих различные функции. Рассмотрим устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя (рис. 6).в цилиндре 3 находится поршень с поршневыми кольцами, соединенный с коленчатым валом 12 шатуном 11. При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное движение. Одновременно с коленчатым валом вращается распределительный вал 1, который через промежуточные детали (толкатель, штангу и коромысло) механизма газораспределения открывает или закрывает впускной 6 и выпускной 9 клапаны. На рис. 6 схематично показано, что впускные и выпускные клапаны приводятся в движение от разных распределительных валов. В действительности все клапаны приводятся в движение от одного распределительного вала. Когда поршень опускается вниз, открывается впускной клапан, и в цилиндр поступает (за счет разрежения) горючая смесь (мелкораспыленное топливо и воздух), приготовленная в карбюраторе, которая при движении поршня верх сжимается.



Рис. 6 - схема четырехтактного одноцилиндрового карбюраторного двигателя:

1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — цилиндр; 4 — поршень; 5 — штанга; 6 — впускной клапан; 7 — коромысло; 8 — свеча зажигания; 9 — выпускной клапан; 10 — поршневые кольца; 11 — шатун; 12 — коленчатый вал; 13 — поддон.
В работающем двигателе при появлении электрической искры между электродами свечи зажигания 8 смесь, сжатая в цилиндре, воспламеняется и сгорает. Вследствие этого образуются газы, имеющие высокую температуру и большое давление. Под давлением расширяющихся газов поршень опускается вниз и через шатун приводит во вращение коленчатый вал. Так преобразуется прямолинейное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. При открытии выпускного клапана и при движении поршня верх из цилиндра удаляются отработавшие газы.

Рис.7 основные положения кривошипно-шатунного механизма:

1 — объем камеры сгорания; 2 — рабочий объем цилиндра; 3 — полный объем цилиндра; s — ход поршня; d — диаметр цилиндра.

2. Основные параметры двигателя

С работой двигателя связаны следующие параметры:



Верхняя мертвая точка (вмт) - крайне верхнее положение (рис. 7).

Нижняя мертвая точка (нмт) - крайнее нижнее положение поршня.

Радиус кривошипа — расстояние от оси коренной шейки коленчатого вала до оси его шатунной шейки.

Ход поршня s — расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 1800 (пол-оборота)
лекция №3

тема: Рабочие циклы двигателя.

план:

1. Рабочие циклы - общие сведения.

2. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.

3.Рабочий цикл четырехтактного дизеля.

4. Турбонаддув в дизелях
1.Рабочие циклы - общие сведения.
Рабочим циклом двигателя внутреннего сгорания называют совокупность процессов, которые в определенной последовательности периодически повторяются в цилиндре, в результате чего двигатель непрерывно работает. К этим процессам относятся следующие:

впуск — наполнение цилиндра свежим зарядом горючей смеси или воздуха;

сжатие газов;

расширение газов или рабочий ход;

выпуск отработавших газов.

Если рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала или за четыре хода поршня, то этот двигатель четырехтактный. Если рабочий цикл происходит за один оборот коленчатого вала или за два хода поршня, то это двигатель двухтактный.


2. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.

При рассмотрении цикла условно принимаем, что каждый такт начинается и заканчивается в одной из мертвых точек.

Первый такт — впуск. При вращении коленчатого вала 1 поршень 3 перемещается из ВМТ в НМТ, и в верхней части цилиндра создается разрежение. Распределительный вал через детали механизма газораспределения открывает впускной клапан 7, который через впускной трубопровод 5 соединяет цилиндр с карбюратором 6. Горючая смесь, поступающая под действием разрежения из карбюратора по впускному трубопроводу, заполняет цилиндр, где образуется рабочая смесь. Рабочая смесь состоит из горючей смеси и отработавших газов, которые всегда в небольшом количестве остаются в цилиндре от предыдущего цикла. В конце такта впуска, при работе двигателя на режиме полной нагрузки, давление в цилиндре составляет 8 — 9 кПа, а температура рабочей смеси равна 80 — 120 ос (для прогретого двигателя).

Второй такт — сжатие. Такт впуска заканчивается, когда поршень приходит в НМТ. При дальнейшем повороте коленчатого вала поршень перемещается из НМТ в ВМТ и сжимает рабочую смесь. В течение такта сжатия оба клапана остаются закрытыми. Объем смеси при сжатии уменьшается, а давление внутри цилиндра увеличивается и достигает 100 — 120 кПа. Повышение давления сопровождается увеличением температуры смеси до 3000-4000с.

Третий такт — расширение газов или рабочий ход. Оба клапана закрыты. При подходе поршня в конце такта сжатия к ВМТ между электродами свечи зажигания 8 проскакивает электрическая искра. Сжатая рабочая смесь воспламеняется и быстро сгорает, образуя большое количество горячих газов. Газы давят на поршень, который под их давлением перемещается из ВМТ в НМТ и через шатун 11 вращает коленчатый вал. Это основной такт, так как расширяющиеся газы совершают полезную работу. С момента воспламенения смеси давление газов быстро возрастает, а затем по мере движения поршня вниз и увеличения объема снижается. В конце сгорания и начале расширения давление достигает 300 — 400 кПа при температуре 2000 — 2200 градусов, а в конце расширения снижается до 35 — 45 кПа при температуре 1200 — 1500 ос.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля, как и рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя, состоит из четырех повторяющихся тактов: впуска, сжатия, расширения газов или рабочего хода и выпуска. Однако рабочий цикл дизеля существенно отличается от рабочего цикла карбюраторного двигателя. В цилиндр дизеля поступает чистый воздух, а не горючая смесь. Воздух сжимается с высокой степенью сжатия, вследствие чего значительно повышается его давление и температура. В конце сжатия в нагретый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо, воспламеняющееся не от электрической искры, а от соприкосновения с горячим воздухом. Поэтому дизель иногда называют двигателем с воспламенением от сжатия. Горючая смесь в этом двигателе образуется при впрыскивании топлива в цилиндр.


Первый такт — впуск (рис. 9, а). При движении поршня от ВМТ к НМТ в цилиндре создается разрежение. Впускной клапан 5 открывается, и цилиндр наполняется воздухом, который предварительно проходит через воздухоочиститель. В цилиндре воздух смешивается с небольшим количеством отработавших газов. Давление воздуха в цилиндре (у прогретого двигателя) при такте впуска составляет 8 — 9 кПа, а температура достигает 50 — 80 градусов.

Рис. 9 - Схема работы четырехтактного одноцилиндрового дизеля:

а — впуск воздуха; б — сжатие воздуха; в — расширение газов или рабочий ход; г — выпуск отработавших газов; д — цилиндр; 2 — топливный насос; 3 — поршень; 4 — форсунка; 5 — впускной клапан; 6 — выпускной клапан.
Второй такт — сжатие (рис. 9, 6). Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной 5 и выпускной 6 клапаны закрыты. Объем воздуха уменьшается, а его давление и температура увеличиваются. В конце сжатия давление воздуха внутри цилиндра повышается до 400 — 500 кПа, а температура до 6000-7000 градусов. Для надежной работы двигателя температура сжатого воздуха в цилиндре должна быть значительно выше температуры самовоспламенения топлива.

Третий такт — расширение газов или рабочий ход (рис. 9, в). Оба клапана закрыты. При положении поршня около ВМТ в сильно нагретый и сжатый воздух из форсунки 4 впрыскивается мелкораспыленное топливо под большим давлением (1300-1850 кПа), создаваемым топливным насосом 2. Топливо перемешивается с воздухом, нагревается, испаряется и воспламеняется. Часть топлива сгорает при движении поршня к ВМТ, т.е. в конце такта сжатия, а другая часть — при движении поршня вниз в начале такта расширения. Образующиеся при сгорании топлива газы увеличивают внутри цилиндра двигателя давление до 600 — 800 кПа и температуру до 1800-2000 ос. Горячие газы расширяются и давят на поршень 3, который перемещается от ВМТ к НМТ, совершая рабочий ход.

Четвертый такт — выпуск (рис. 9, г).

Поршень перемещается от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан 6 вытесняет отработавшие газы из цилиндра. Давление и температура в конце выпуска равны соответственно 1112 кПа и 600 — 700 градусов. После такта выпуска рабочий цикл дизеля повторяется в рассмотренной выше последовательности.



4. Наддув в дизелях
Известно, что дизели работают с большим коэффициентом избытка воздуха (Сх = 1,3 — 1,7), и их литровая мощность, т.е. мощность, приходящаяся на единицу рабочего объема, меньше, чем литровая мощность карбюраторных двигателей.

Для повышения литровой мощности в дизелях (семейства ЯМЗ и др.) используют наддув, т.е. воздух в цилиндры подают с помощью компрессора под давлением 15 -16 кПа, превышающим атмосферное. Так как увеличивается масса воздуха, поступающего в каждый цилиндр.



Рис. 11 - Схема работы газотурбинного компрессора дизелей семейства ЯМЗ:


1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — впускной клапан; 4 — впускной трубопровод; 5 — колесо центробежного компрессора; 6 — вал турбокомпрессора; 7 — корпус турбокомпрессора; 8 — колесо турбины; 9 — газоотводящий патрубок; 10 — выпускной клапан; 11 — поршневой палец; 12 — шатун.
В двигателях с турбонаддувом для привода компрессора используется энергия отработавших газов, т.е. полезная мощность для этих целей не расходуется, и экономичность двигателя повышается. Кроме того, надув дизелей способствует уменьшению содержания токсических веществ в отработавших газах.

Для осуществления надува применяют турбокомпрессор (рис. 11), который состоит из двух колес с лопатками — центростремительной радиальной турбины и одноступенчатого компрессора (центробежного нагнетателя), установленных на одном валу. Турбокомпрессор работает следующим образом. При открытом выпускном клапане поршень 2, двигаясь вверх, выталкивает отработавшие газы из цилиндра 1 в газоотводящий патрубок 9. Газы с большой скоростью поступают через сопловой аппарат на лопатки рабочего колеса 8 турбины. Ударяясь в лопатки газовой турбины, они приводят его вращение вместе с валом 6, а затем по трубопроводу выходят в атмосферу.

Вместе с валом вращается и рабочее колесо 5 центробежного компрессора, которое засасывает воздух через воздухоочиститель и нагнетает его под избыточным давлением по впускному трубопроводу 4 в цилиндр 1 дизеля. Наполнение цилиндра воздухом увеличивается, и соответственно возрастает количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр. При использовании газотурбинного надува в дизелях нужно применять воздухоочистители с лучшей очисткой воздуха и увеличенной пропускной способностью. Мощность двигателя при этом возрастает на 25 — 40%, однако несколько усложняется его конструкция.
лекция № 4



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница