КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине
«УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЕЙ»
Задания №1, №10
| Выполнил: | студент гр. ЗАТ-304 Варганов И.А. | |
| Проверил: | Шифр зачетной книжки 1401581 канд. техн. наук. доцент Лялин К.В. |
Екатеринбург
СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ АВТОМОБИЛЯ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ.. 2
ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ ОСНОВНЫХ ТИПОВ.. 2
ИНДЕКСАЦИЯ (ОБОЗНАЧЕНИЕ) АВТОМОБИЛЕЙ.. 2
ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЯ.. 2
ВИДЫ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ.. 2
ТИПАЖ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРИЦЕПОВ.. 2
РОТОРНО – ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВАНКЕЛЯ.. 2
УСТРОЙСТВО РОТОРНО – ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ.. 2
АВТОМОБИЛИ С РПД ВАНКЕЛЯ.. 2
НАЗНАЧЕНИЕ, ТИПЫ, ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО КОНСТРУКЦИЙ ВАРИАТОРОВ.. 2
НАЗНАЧЕНИЕ, ТИПЫ, ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АНТИБЛОКИРОВОЧНЫХ СИСТЕМ ТОРМОЗОВ 2
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ В ШИНАХ.. 2
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 2
ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ АВТОМОБИЛЯ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Автомобиль состоит из трех частей:
1) кузов
2) шасси
3) двигатель
Кузов автомобиля предназначен для размещения грузов, водителя и пассажиров. У грузовых автомобилей кузов включает кабину и грузовую платформу. У легковых автомобилей кузов представляет собой несущую пространственную систему, так как является одновременно помещением для пассажиров и груза, а также основанием для крепления двигателя, агрегатов трансмиссии, ходовой части и механизмов управления.
Рис – 1 кузов легкового автомобиля
Рис – 2 кузов грузового автомобиля
Шасси – это совокупность агрегатов трансмиссии, ходовой части и механизмов управления
Рис – 3 шасси автомобиля
Трансмиссия представляет собой совокупность механизмов, передающих вращающий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, а также изменяющих вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по величине и направлению.
Трансмиссия состоит из:
1) сцепления
2) коробки перемены передач
3) главной передачи
4) карданной передачи (для заднеприводных автомобилей)
5) дифференциала
6) привода колес (полуосей, шарниров равных угловых скоростей)
Рис – 4 схема трансмиссии
Сцепление необходимо для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии при переключении передач и для плавного их соединения при трогании с места.
Рис – 5 сцепление
Коробка перемены передач предназначена для изменения вращающего момента на ведущих колесах, скорости и направления движения автомобиля путем ввода в зацепление различных пар шестерен.
Рис – 6 коробка перемены передач
Главная передача служит для увеличения крутящего момента и изменения его направления под прямым углом к продольной оси автомобиля.
С этой целью главную передачу выполняют из конических шестерен. В зависимости от числа шестерен главные передачи разделяют на одинарные конические, состоящие из одной пары шестерен, и двойные, состоящие из пары конических и пары цилиндрических шестерен.
Одинарные конические, в свою очередь, подразделяют на простые и гипоидные передачи.
Рис – 7 типы главной передачи:
1 - ведущая коническая шестерня, 2 – ведомая коническая шестерня,
3 - ведущая цилиндрическая шестерня, 4 - ведомая цилиндрическая шестерня.
Одинарные конические простые передачи применяют преимущественно на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. В этих передачах ведущая коническая шестерня 1 соединена с карданной передачей, а ведомая 2 с коробкой дифференциала и через механизм дифференциала с полуосями. (Рис – 7 а)
Для большинства автомобилей одинарные конические передачи имеют зубчатые колеса с гипоидным зацеплением. Гипоидные передачи по сравнению с простыми обладают рядом преимуществ: они имеют ось ведущего колеса, расположенную ниже оси ведомого, что позволяет опустить ниже карданную передачу, понизить пол кузова легкового автомобиля. Вследствие этого снижается центр тяжести и повышается устойчивость автомобиля. Кроме того, гипоидная передача имеет утолщенную форму основания зубьев шестерен, что существенно повышает их нагрузочную способность и износостойкость. Но это обстоятельство обусловливает применение для смазки шестерен специального масла (гипоидного), рассчитанного для работы в условиях передачи больших усилий, возникающих в контакте между зубьями шестерен. (Рис – 7 б)
Двойные главные передачи (Рис – 7 в) устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности для увеличения общего передаточного числа трансмиссии и повышения передаваемого крутящего момента.
Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу.
Рис – 8 карданная передача
Дифференциал служит для распределения подводимого к нему вращающего момента между валами и обеспечивает возможность их вращения с неодинаковыми угловыми скоростями.
При движении автомобиля на повороте внутреннее колесо каждой оси проходит меньшее расстояние, чем ее наружное колесо, а колеса одной оси проходят разные пути по сравнению с колесами других осей.
Неодинаковые пути проходят колеса при движении по неровностям на прямолинейных участках и на повороте, а также в случае прямолинейного движения по ровной дороге при разных радиусах качения колес, например при неодинаковом давлении воздуха в шинах и износе шин или неравномерном распределении груза на автомобиле.
Рис – 9 дифференциал
Привод колес обеспечивает передачу крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам.
Рис – 10 шарнир равных угловых скоростей
Рис – 11 полуось
Ходовая часть предназначена для перемещения автомобиля по дороге с определенным уровнем комфорта без тряски и вибраций. Ходовая часть автомобиля состоит из несущего основания (кузов или рама) передней и задней подвески и колес.
Подвеска - это система устройств для упругой связи остова автомобиля с его колесами, гасит колебания кузова, смягчает и поглощает удары колес о неровности дороги. Она бывает зависимой и независимой.
На автомобилях устанавливают дисковые колеса с пневматическими шинами. В результате сцепления ведущих колес с грунтом их вращательное движение преобразуется в поступательное движение автомобиля. По назначению колеса делят на ведущие, управляемые ведомые и комбинированные (одновременно ведущие и управляемые).
Рис – 12 ходовая часть автомобиля
Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних колес.
Рулевой механизм осуществляет передачу усилия от водителя к рулевому приводу и облегчает поворот рулевого колеса. Различают несколько типов рулевых механизмов: червяк – ролик, рейка – сектор и винт – гайка.
Рулевой механизм типа червяк – ролик. Его применяют на не которых автомобилях среднего класса, имеющих механическое рулевое управление.
Рис – 13 рулевой механизм червяк – ролик
Рулевой механизм типа винт - гайка. Такой механизм применяют при механическом или гидромеханическом управлении. Механическое управление используется на автомобилях малого класса, а на автомобилях средней и большой грузоподъемности применяют рулевое управление с гидроусилителем.
Рис – 14 рулевой механизм винт - гайка
Основной частью его является картер 1, имеющий форму цилиндра. Внутри цилиндра размещены поршень - рейка 10 с жестко закрепленной в нем гайкой 3. Гайка имеет внутреннюю нарезку в виде полукруглой канавки, куда заложены шарики 4. Посредством шариков гайка зацеплена с винтом 2, который, в свою очередь, соединен с рулевым валом 5. В верхней части картера к нему крепится корпус 6 клапана управления гидроусилителем. Управляющим элементом в клапане является золотник 7. Исполнительным механизмом гидроусилителя служит поршень-рейка 10, уплотненный в цилиндре картера с помощью поршневых колец. Рейка поршня соединена нарезкой с зубчатым сектором 9 вала 8 сошки.
Вращение рулевого вала преобразуется передачей рулевого механизма в перемещение гайки - поршня по винту. При этом зубья рейки поворачивают сектор и вал с закрепленной на нем сошкой, благодаря чему происходит поворот управляемых колес. При работающем двигателе насос гидроусилителя подает масло под давлением в гидроусилитель, вследствие чего при совершении поворота усилитель развивает дополнительное усилие, прикладываемое к рулевому приводу. Принцип действия усилителя основан на использовании давления масла на торцы поршня - рейки, которые создают дополнительную силу, передвигающую поршень и облегчающую поворот управляемых колес.
Рулевой механизм сектор – рейка.
Рис – 15 сектор рейка
Реечный рулевой механизм является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Реечный рулевой механизм включает шестерню и рулевую рейку. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой. Работа реечного рулевого механизма осуществляется следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается вправо или влево. При движении рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и поворачивают управляемые колеса.
Реечный рулевой механизм отличает простота конструкции, соответственно высокий КПД, а также высокая жесткость. Вместе с тем, данный тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от дорожных неровностей, склонен к вибрациям. В силу своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм устанавливается на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской управляемых колес.
Тормозная система
Для снижения скорости движения, остановки и удержания в не подвижном состоянии автомобили оборудуют тормозной системой. Различают следующие виды тормозных систем: стояночную, которая служит для удержания машины на склоне, и рабочую, необходимую для снижения скорости движения машины и ее полной остановки с необходимой эффективностью. Тормозная система состоит из тормозных механизмов и их привода. Наибольшее распространение получили фрикционные тормоза, принцип действия которых основан на использовании сил трения между неподвижными и вращающимися деталями. Фрикционные тормоза могут быть барабанными и дисковыми. В барабанном тормозе силы трения создаются на внутренней цилиндрической поверхности вращения, а в дисковом на боковых поверхностях вращающегося диска.
Гидравлическая тормозная система
Рис – 16 гидравлическая тормозная система
1 - тормозной механизм переднего колеса;
2 - трубопровод контура «левый передний — правый задний тормозные механизмы»;
3 - главный цилиндр гидропривода тормозных механизмов;
4 - трубопровод контура «правый передний — левый задний тормозные механизмы»;
5 - бачок главного цилиндра;
6 - вакуумный усилитель;
7 - тормозной механизм заднего колеса;
8 - упругий рычаг привода регулятора давления;
9 - регулятор давления;
10 - рычаг привода регулятора давления;
11 - педаль тормозной системы
Действует тормозная система следующим образом. Когда водитель нажимает ногой на тормозную педаль, перемещаемый ею поршень в главном тормозном цилиндре выжимает жидкость в колесные тормозные (рабочие) цилиндры через вакуумный усилитель. Размещенные в рабочих цилиндрах поршни под действием жидкости прижимают колодки колесного тормоза к барабану колеса и замедляют его вращение.
Гидровакуумный усилитель облегчает управление тормозами автомобиля, используя разрежение (вакуум), возникающее во всасывающем трубопроводе двигателя. Усилитель при торможении увеличивает давление в системе на 4,5... 5,0 МПа.
Пневматическая тормозная система
Рис – 17 пневматическая тормозная система
Устройство тормозной системы с пневматическим тормозным приводом автомобиля ЗИЛ-130 входят:
- тормозные механизмы задних 4 и передних 14 колес,
- компрессор 1,
- баллоны 3 для хранения сжатого воздуха,
- тормозные камеры задних 5 и передних 13 колес,
тормозной кран 10,
- тормозная педаль 11,
- манометры 2,
- соединительные трубопроводы и шланги 9,
- трубопровод 6,
- разобщительный кран 8
- соединительная головка 7 для подвода воздуха к тормозной системе прицепа.
Принцип работы: компрессор 1 засасывает воздух из атмосферы, сжимает его и подает в стальные баллоны 3, где он хранится под давлением 0,7-0,9 МПа. При нажатии водителем на тормозную педаль в тормозном кране открывается впускной клапан и сжатый воздух из баллонов по трубопроводам и шлангам поступает в тормозные камеры 5 и 14 и через них воздействует на колесные тормозные механизмы, затормаживая колеса.
Чтобы продолжить движение, водитель отпускает тормозную педаль, поступление воздуха к тормозным камерам прекращается, а имевшийся там воздух удаляется через выпускной клапан тормозного крана в атмосферу.
Двигатель
Двигатель - устройство, преобразующее энергию сгорания топлива в механическую работу.
На автомобилях устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. Действие ДВС основано на использовании свойства газов к расширению при нагревании.
Рис – 18 рядный четырех цилиндровый двигатель в разрезе
Рис – 19 V образный восьми цилиндровый двигатель
Автомобильные двигатели различают:
- по способу приготовления горючей смеси с внешним смесеобразованием (карбюраторные, инжекторные, газовые двигатели) и с внутренним смесеобразованием (дизели);
- по роду применяемого топлива - бензиновые (работающие на бензине), газовые (на горючем газе) и дизели (работающие на дизельном топливе);
- по способу охлаждения - с жидкостным и воздушным охлаждением;
- по расположению цилиндров – рядные, V- образные оппозитные;
- по способу воспламенения горючей (рабочей) смеси - с принудительным зажиганием от электрической искры (карбюраторные и инжекторные двигатели) или с самовоспламенением от сжатия (дизели).
Основные механизмы двигателя:
- Кривошипно - шатунный механизм преобразует прямолинейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала.
- Механизм газораспределения управляет работой клапанов, что позволяет в определенных положениях поршня впускать воздух или горючую смесь в цилиндры, сжимать их до определенного давления и удалять оттуда отработавшие газы.
Основные системы двигателя:
- Система питания служит для подачи очищенного топлива и воздуха в цилиндры, а также для отвода продуктов сгорания из цилиндров.
- Система питания дизеля обеспечивает подачу дозированных порций топлива в определенный момент в распыленном состоянии в цилиндры двигателя.
- Система зажигания она служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя в определенный момент.
- Смазочная система необходима для непрерывной подачи масла к трущимся деталям и отвода теплоты от них.
- Система охлаждения предохраняет стенки камеры сгорания от перегрева и поддерживает в цилиндрах нормальный тепловой режим.
Принцип работы четырехтактного двигателя
Рис – 20 такты четырехтактного двигателя
Рабочий цикл 4-х тактного двигателя состоит из четырех тактов: впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.
При впуске поршень опускается из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю (НМТ). При этом с помощью кулачков распределительного вала открывается впускной клапан, через который в цилиндр засасывается топливная смесь.
При обратном ходе поршня (из НМТ в ВМТ) происходит сжатие топливной смеси, сопровождающееся ростом ее температуры.
Перед самым концом сжатия между электродами свечи загорается искра, поджигающая топливную смесь, которая, сгорая, образует горючие газы, толкающие поршень вниз. Происходит рабочий ход, при котором совершается полезная работа.
После перехода поршня к НМТ открывается выпускной клапан, позволяя двигающемуся вверх поршню вытолкнуть отработавшие газы из цилиндра. Происходит выпуск. В верхней мертвой точке выпускной клапан закрывается, и цикл повторяется снова.
