Устройство автомобилей

МИНИСТЕРСТВО  ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Нефтеюганский Индустриальный Колледж

Заочное отделение 
 
 
 

Контрольная работа № 1.

по  предмету:

 
 

  Раздел «Устройство  автомобилей.»

 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Нефтеюганск, 2000г. 

1.Автомобильные  двигатели. 

      По способу смесеобразования  и воспламенения топлива автомобильные  поршневые двигатели подразделяются  на две группы: с внутренним  смесеобразованием и воспламенением  от соприкосновения с воздухом, сильно нагретым в цилиндре  в результате высокого сжатия (дизели); с внешним смесеобразованием и принудительным зажиганием от искры (карбюраторные и газовые).

Сравнительная характеристика работы дизельных и карбюраторных  двигателей.

     Конструктивно  дизельные двигатели, как и  бензиновые, относятся к двигателям внутреннего сгорания. Главным их отличием является устройство системы питания и процесс сгорания топлива. В цилиндры дизеля всасывается чистый воздух. Затем он сжимается до степени сжатия в среднем 21-22 и при этом нагревается до высоких температур, порядка 600 град.С. После этого в камеру сгорания впрыскивается топливо, которое самовозгорается, и происходит рабочий цикл. Таким образом, свечей зажигания, в отличие от бензиновых силовых агрегатов, для дизелей не требуется.

      Для подачи топлива в дизельных силовых установках используется специальный топливный насос высокого давления (ТНВД), который также распределяет топливо по цилиндрам и производит впрыск через форсунки в строго определенный момент времени, определяемый углом опережения впрыска. ТНВД и форсунки являются устройствами прецизионной точности. Плунжеры насоса и штифты форсунок в процессе работы смазываются поступающим дизельным топливом. Поэтому исключительно важна чистота подаваемого топлива. Топливо не должно содержать механических примесей, воды, а также соединений серы, которые сильно изнашивают ТНВД. Для очистки топлива используются специальные фильтры грубой и тонкой очистки, которые, согласно инструкции, нужно периодически очищать и заменять. Излишки топлива, образующиеся в процессе работы, отводятся от форсунок и ТНВД по трубопроводу и направляются обратно в бак.

     Процесс  сгорания топлива в дизелях  происходит при большом давлении, поэтому силы, воздействующие на  цилиндро-поршневую группу, выше, чем  в бензиновых двигателях. Шумность дизеля выше, чем у бензиновых моторов, что тоже объясняется особенностями сгорания топлива.

        В то же время имеется целый  ряд преимуществ дизельного двигателя,  обеспечивающих последнему широкое  распространение. Во-первых, это  высокие надежность и моторесурс. Во-вторых, двигатели подобного типа более экономичны, в том числе и на холостом ходу. Дизели обеспечивают высокий крутящий момент, с вытекающим отсюда улучшением тяговых характеристик автомобиля. При одинаковой мощности с бензиновым двигателем, крутящий момент дизеля существенно выше. И, наконец, пожаробезопасность: дизельное топливо с трудом воспламеняется от огня на воздухе.

   Показатели работы автомобильного двигателя. Мощность, ⁽ развиваемую газами внутри цилиндров двигателя, называют индикаторной, а мощность, получаемую на коленчатом валу двигателя, — эффективной. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину потери мощности на трение и приведение в действие кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения, вентилятора, жидкостного, масляного и .топливного насосов, генератора тока и других вспомогательных механизмов.

  Крутящий  момент и эффективная мощность тем  больше, чем больше рабочий объем  двигателя (диаметр и число цилиндров, ход поршня) и чем выше наполнение цилиндров горючей смесью (или воздухом) и степень сжатия.

     Эффективная мощность дизеля зависит также от частоты вращения коленчатого вала, количества впрыскиваемого топлива и момента начала впрыскивания.

  Мощность  карбюраторного и газового двигателей также зависит от частоты вращения коленчатого вала, состава горючей смеси и момента искрового разряда между электродами свечи.

Литровая  мощность (кВт/л) — отношение максимальной эффективной мощности двигателя к его рабочему объему (литражу). Повышают

литровую мощность увеличением частоты вращения коленчатого вала и применением наддува.

Так как у  дизеля в режиме максимальной мощности частота вращения коленчатого вала намного меньше, а состав смеси  беднее, чем у карбюраторного или  газового двигателя, то и литровая мощность его составляет не более 20 кВт/л, тогда как у карбюраторных и газовых двигателей она достигает 20—50 кВт/л (большее значение — для легковых автомобилей). Объясняется это тем, что у дизеля больше масса поршня и других деталей кривошипно-шатунного механизма, совершающих возвратно-поступательное движение. Поэтому, чтобы предотвратить чрезмерное возрастание сил инерции этих деталей, частоту вращения коленчатого вала дизеля в режиме максимальной мощности ограничивают существенно меньшими значениями. Более бедные составы смесей, сжигаемых в дизелях, обусловлены малым временем, отводимым на процессы смесеобразования (порядка 0,002—0,004 с).

  Удельный  эффективный расход топлива [г/(кВт  • ч)] — количество топлива в  граммах, расходуемого двигателем на получение в течение 1 ч эффективной мощности в 1 кВт.  Удельный эффективный расход топлива является показателем экономичности двигателя. В технической характеристике двигателя обычно указывают минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по внешней скоростной характеристике, который составляет для дизелей 200—230 г/(кВт • ч), а для карбюраторных двигателей — 245—305 г/(кВт • ч).

      Таким образом, подведя итоги  можно назвать ряд основных  преимуществ и недостатков дизельных  и карбюраторных двигателей друг перед другом.

Дизели более  экономичны по расходу топлива, чем  карбюраторные и газовые двигатели. Это объясняется высокой степенью сжатия, улучшающей использование выделяющейся теплоты в результате большего расширения продуктов сгорания в течение рабочего хода.

Кроме того, дизели потребляют более дешевые сорта  нефтяных топлив и менее опасны в  пожарном отношении. Дизели имеют большой  ресурс до капитального ремонта (400—800 тыс. км пробега автомобиля).

Однако дизели дороже в производстве (в 1,5—2 раза) и имеют большую массу, чем карбюраторные и газовые двигатели, поэтому их устанавливают на автомобили большой и особо большой грузоподъемности — МАЗ, КрАЗ, КамАЗ, а в ближайшее время предполагается увеличить выпуск дизельных грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ. 
 
 
 
 
 
 

2.Топливоподкачивающий  насос ЯМЗ-23. 

      Топливоподкачивающии     насос  (топливный насос низкого давления) двигателя ЯМЗ-236 поршневого типа. Он обеспечивает подачу топлива к насосу высокого давления.

Принцип работы.

     Поршень  10 насоса (рис. 1, б) перемещается вверх под действием ролика 2 толкателя, приводимого от эксцентрика I кулачкового вала топливного насоса высокого давления, а вниз — усилием пружины 9 поршня.   

     При  движении поршня вниз над ним  создается разрежение и топливо через впускной клапан 6 поступает в полость над поршнем. Нагнетательный клапан 12 при этом закрыт (рис. 1, а).

     Во  время подъема поршня 10 давлением  топлива открывается нагнетательный клапан 12. Топливо поступает к фильтру тонкой очистки и частично в полость под поршнем 10. При последующем движении поршня 10 вниз топливо из-под поршня вытесняется в фильтр тонкой очистки и далее к топливному насосу высокого давления.

     При  малом расходе топлива под  поршнем 10 насоса создается избыточное  давление, и он не доходит до крайнего нижнего положения. Следовательно, подача топлива автоматически уменьшается.

     Дренажный  канал, 8 отводит топливо, стекающее по штоку, 5 во всасывающую полость насоса. Этим предотвращается разжижение масла в картере топливного насоса высокого давления.

    Ручным  насосом 13 заполняют систему питания топливом при неработающем двигателе и удаляют воздух из системы.    

   

Рис.1. Схема топливоподкачивающего насоса:

а — всасывание, б — нагнетание; 1 — эксцентрик кулачкового вала насоса высокого давления, 2 — ролик толкателя, 3— поршень толкателя, 4, 7, 9, 11 — пружины, 5 — шток, 6 — впускной клапан, 8—дренажный канал, 10 —поршень насоса, 12— нагнетательный клапан, 13—ручной насос; А — из топливного бака, Б — к фильтру тонкой очистки. 
 

3.Сцепление  автомобиля МАЗ-54227. 

      Назначение сцепления  и условия работы.  Сцепление автомобиля служит для кратковременного разъединения коленчатого вала двигателя от коробки передач и их плавного соединения, которые необходимы при переключении передач и трогании автомобиля с места. Устанавливаемое на автомобиле сцепление предназначено: для передачи крутящего  момента  от двигателя  к  силовой  передаче (трансмиссии) автомобиля; обеспечения постоянного возрастания усилий в ней при трогании автомобиля с места, т. е. плавного трогания, предохранения двигателя и трансмиссии от динамической перегрузки при резком изменении скорости автомобиля.

Действие дискового  сцепления основано на использовании  сил трения, возникающих между  трущимися поверхностями – дисками. Диски сцепления различаются на ведущие, связанные с маховиком, т.е. вращающиеся вместе с ним, и ведомые, связанные с ведущим валом коробки передач.

По числу ведомых  дисков сцепления разделяются на однодисковые и двухдисковые.

Устройство  и работа 

Сцепление автомобиля МАЗ - 54227(рис. 2) — двухдисковое, сухое, фрикционного типа, с периферийным расположением цилиндрических   пружин,   установлено в литом чугунном картере.

Нажимный  22 и средний ведущий 26 диски сцепления отлиты из специального чугуна и имеют на наружной поверхности четыре равномерно расположенных по окружности обработанных шипа, которые входят в пазы на маховике.

Такое соединение дает возможность перемещаться дискам в осевом направлении и одновременно обеспечивает передачу крутящего момента от маховика к нажимному и среднему ведущему дискам. На нажимный диск 22 постоянно действуют нажимные пружины 20, опирающиеся другим концом на кожух 19. Между поверхностями фрикционных накладок ведомых дисков и рабочими поверхностями маховика, среднего и нажимного дисков возникает сила трения, необходимая для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Для установки пружин 20 в кожухе сцепления имеются направляющие стаканы, а в нажимном диске — направляющие стержни.

Для предохранения  пружин от нагрева и отпуска, возможных  при длительном буксовании сцепления, под каждую пружину со стороны  диска подложена теплоизоляционная  прокладка из прессованного асбестового картона.

Передний и  задний ведомые диски невзаимозаменяемы и установлены на шлицах первичного вала в определенном положении, как показано на рисунке. 
 

 

Рис2. Сцепление МАЗ-54227.

1 — отжимная  пружина; 2 — шток; 3 — кольцо. 4 — планка; 5 — оттяжной рычаг; б — вилка оттяжного рычага; 7 — регулировочная гайка; 8 — опорная пластина; 9 — стопорная пластина; 10—пружина оттяжного рычага; 11—муфта выключения сцепления с подшипником; 12 — шланг подачи смазки к муфте выключения сцепления; 13 — вилка; 14 — упорное кольцо оттяжных рычагов; 15 — вал вилки выключения сцепления;16 — рычаг; 17 — палец;18 — крышка люка картера сцепления; 19 — кожух сцепления; 20 — нажимная пружина; 21 - теплоизоляционная прокладка пружины; 22 — нажимный диск; 23—крышка люка картера маховика; 24 –маховик; 25 — ведомые диски; 26—средний ведущий диск; 27 — упорный штифт; 28 — диск гасителя крутильных колебаний; 29 — фрикционные кольца гасителя; пружина гасителя; А — минимальный ход муфты выключения сцепления 

    Ведомые  диски 25 невзаимозаменяемы и также установлены на шлицах первичного вала в определенном положении. Они состоят из ступицы, диска с фрикционными накладками и гасителя крутильных колебаний.

     Гаситель  предохраняет сцепление от воздействия  крутильных колебаний, передающихся от коленчатого вала двигателя, а также обеспечивает более плавное включение сцепления и создает благоприятные условия для работы зубчатых зацеплений передач.

  Гарантированные зазоры между ведомыми дисками и  поверхностями тре- ния маховика, среднего ведущего и нажимного дисков при выключении сцепления по мере износа накладок    обеспечиваются    специальным механизмом автоматической регулировки отхода среднего диска. Этот механизм состоит из штоков 2 (см. рис. ), закрепленных в каждом из четырех типов среднего  ведущего  диска,  разрезных колец 3, для перемещения по штоку которых необходимо определенное усилие, и упорных планок 4, которые крепятся с кожухом сцепления болтами к маховику.