Шпаргалка по "Устройству автомобилей"

1. Понятия – автомобиль, двигатель, верхняя и нижняя мертвые точки, объем камеры сгорания, полный и рабочий объем цилиндра, степень сжатия, рабочие циклы, такт, четырехтактный двигатель, рабочие циклы четырехтактных карбюраторных и дизельных двигателей.

Автомобиль – автомобилями являются легковые, грузовые и автобусы, транспорт, в котором конструктивно объединены двигатель, кузов и шасси.

Двигатель – источник мех энергии, необходимой для движения автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания состоит из кривошипно-шатунного механизма (преобразование индикаторной работы, получаемой в результате сгорания топлива, в роторную работу потребителя)

газораспределительного  механизма (наполнение цилиндров свежим зарядом и очистка их от отработанных газов)

системы питания  топливом (подача топлива, организация смесеобразования)

смазочной системы (обеспечение смазывания трущихся подвижных  частей двигателя)

системы охлаждения (обеспечение требуемого температурного режима двигателя)

системы питания  воздухом (очистка и подача воздуха в цилиндры двигателя и снижение шума впуска)

системы наддува (организация форсирования двигателя)

системы выпуска (глушение шума выпуска и нейтрализация  отработавших газов)

системы пуска (облегчение надежного пуска двигателя в  различных эксплуатационных условиях)

системы зажигания (воспламенение рабочей смеси  в двигателе с искровым зажиганием).

Верхняя и нижняя мертвые точки – крайнее верхнее и крайнее нижнее положение поршня.

Объем камеры сгорания – пространство над днищем поршня при нахождении его в ВМТ - Vc.

Рабочий объем цилиндра – пространство цилиндра между верхней и нижней мертвыми точками - Vh,

полный  объем цилиндра – сумма объема камеры сгорания и рабочего объема – Va.

Рабочий объем  цилиндра определяется формулой

Vh = πD²S/4, где D – диаметр цилиндра.

Степень сжатия – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания – показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси в цилиндре при прохождении его от ВМТ до НМТ:

ε= Va/Vc = 1 = Vh/Vc.

Рабочие циклы двигателя – периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обуславливающих превращение тепловой энергии в механическую работу.

Если рабочий  цикл совершается за два хода поршня, т е за один оборот коленвала, то двигатель называется двухтактным. В настоящее время их используют на мотоциклах как пусковые и на тракторах. Это связано с их высоким расходом топлива, недостаточным наполнением горючей смесью цилиндров и плохой их очистки от отработавших газов.

Четырехтактный  двигатель – рабочий цикл совершается за 4 хода поршня (2 оборота коленчатого вала).

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.

Такт впуска – поршень из ВМТ по мере вращения коленвала (за пол-оборота) перемещается в НМТ, при этом впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. В цилиндре создается разрежение и горючая смесь через впускной газопровод засасывается в цилиндр. Степень заполнения цилиндра горючей смесью – коэффициент наполнения ŋv – при этом определяет мощность двигателя.

Такт сжатия – В заполненном горючей смесью цилиндре поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Впускной клапан закрывается, выпускной закрыт. По мере сжатия горючей смеси повышаются ее температура и давление. В конце такта горючая смесь воспламеняется от искры.

Такт расширения – рабочий ход – воспламененная в конце такта сжатия горючая смесь быстро сгорает, поршень в результате давления газов перемещается от ВМТ к НМТ, при этом шарнирно связанный с поршнем шатун через кривошип передает движение коленвалу. До прихода поршня в НМТ открывается выпускной клапан.

Такт выпуска  – коленвал через шатун перемещает поршень от НМТ в ВМТ. Продукты сгорания выталкиваются из цилиндра через открытый выпускной клапан в атмосферу через выпускной  газопровод.

По отношению  к рабочему ходу такты впуска, сжатия и выпуска являются вспомогательными.

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя.

Такт впуска – при движении поршня от ВМТ  к НМТ вследствие образующегося разрежения в цилиндр через открытый впускной клапан из воздухоочистителя поступает атмосферный воздух.

Такт сжатия – Поршень движется от НМТ к ВМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты, после впрыска подаваемого топливным насосом топлива через форсунку под давлением возле ВМТ рабочая смесь самовоспламеняется.

Такт расширения – рабочий ход – В результате сгорания рабочей смеси под давлением газов поршень перемещается от ВМТ к НМТ – совершает рабочий ход.

Такт выпуска  – Поршень перемещается от НМТ  к ВМТ, через открытый выпускной  клапан отработавшие газы выталкиваются  в атмосферу.

 

2. Классификация подвижного состава автомобильной техники.

Грузовой подвижной состав – по назначению на грузовые, тягачи, прицепы и полуприцепы,

по проходимости на дорожной, повышенной и высокой  проходимости,

по приспособленности к климатическим условиям для эксплуатации в умеренном, жарком и холодном климате,

по характеру  использования на одиночные и автомобили-тягачи.

Пассажирский  подвижной состав – легковые автомобили и автобусы.

Легковые автомобили – по массе неснаряженного автомобиля и по рабочему объему двигателя –  до 0,849 и от 0,850 до          1, 099л особо малый, от 1,100 до 1,299,от 1,300 до 1, 499 и от 1,500 до 1,799 малый, от 1,800 до 2, 499 и от 2,500 до 3,499 средний, от 3,500 до 4,499 и от 5,0 большой, высший класс не регламентирован.

По общей компоновке – классическая (двигатель впереди, ведущие колеса передние)схема, заднеприводная (двигатель сзади и ведущие колеса задние) и переднеприводная (двигатель впереди, передние колеса ведущие и управляемые) .

Автобусы различают  по вместимости (от габаритов) – особо малые 5м, малые от 6 до 7,5 м, средние от 8 до 9,5 м, большие от 10,5 до 12 и особо большие от 16,5 до 24м.

По назначению – городские, местного сообщения, междугородные  и туристические.

По расположения двигателя – с передним, задним расположением и с расположением  под полом кузова двигателя с противолежащими цилиндрами.

Специальный подвижной  состав – специально оборудованные  автомобили – скорой медицинской  помощи, гоночные, пожарные автомобили и т п.

 

3. Назначение, классификация, устройство и принцип работы кривошипно – шатунного механизма двигателя.

Кривошипно–шатунный механизм преобразует прямолинейное  возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого  вала. Используются центральный и смещенный КШМ. В состав кривошипно-шатунного механизма входят две группы деталей – неподвижные (блок цилиндров, головка блока или головки цилиндров, и поддон картера) и подвижные (поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик). Головка цилиндров крепится к блоку при помощи шпилек с гайками и болтами. Поршень с верхней головкой шатуна шарнирно соединен поршневым пальцем.

Блок и головка  цилиндров представляют собой систему, в которой тепловая энергию сгорания рабочей смеси преобразуется  в инерционное движение поршня.

Шатун соединяет  поршень с коленчатым валом и при рабочем ходе двигателя передает усилие давления отработавших газов на поршень к коленвалу, а при вспомогательный тактах от коленвала к поршню.

Маховик выводит  поршни из мертвых точек, служит для  более равномерного вращения коленвала  на холостом ходе, передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии.

 

4. Назначение, классификация, устройство и принцип работы газораспределительного механизма двигателя.

Газораспределительный механизм (МГР) предназначен для своевременного впуска в цилиндры горючей смеси (в дизелях воздуха) и выпуска отработавших газов.

По способу  открывания и закрывания окон трактов  МГР различают на клапанные и  золотниковые (диск, цилиндр или  поршень). По месту расположения распредвала на нижнее или среднее и верхнее расположение МГР.

МГР состоит  из распредвала, толкателей, штанги, коромысел  и клапанного узла.

Распредвал служит для управления клапанами с помощью  расположенный на нем кулачков (в  двигателях с искровым зажиганием для  привода  распределителя зажигания, масляного и топливного насосов).

Толкатели передают усилие от кулачков распредвала к  штангам или непосредственно  к клапанам.

Штанга является элементом привода, расположенным  между толкателем и коромыслом.

Усилие от штанги к клапанам передается коромыслами.

Клапанный узел включает клапан, пружину, их элементы крепления, направляющую втулку и седло клапана.

Работа МГР  основана на разнице давления в отдельных  ее узлах и атмосферного.

 

5. Фазы газораспределения, их влияние на работу двигателя.

Качество газообмена определяется параметрами открытия клапанов: продолжительностью открытия и проходным сечением клапанной щели, задаваемые профилем кулачка. Для увеличения наполнения цилиндров и улучшения их очистки от отработавших газов клапаны открываются в моменты, не совпадающие с ВМТ и НМТ, а с некоторым опережением в начале и запаздыванием в конце процесса впуска и выпуска.

Продолжительность открытия впускных и выпускных клапанов (угол поворота коленчатого вала относительно ВМТ и НМТ) называется фазой газораспределения.

Период, когда одновременно открыты впускной и выпускной клапаны, называется перекрытием клапанов.

Фазы газораспределения  для каждого значения частоты  вращения коленчатого вала имеют свою оптимальную величину, которую подбирают в основном для режимов работы, характеризуемых максимальным крутящим моментом, максимальной мощностью, опытным путем в результате длительных доводочных испытаний.

 

6. Назначение, классификация, устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя.

Система охлаждения двигателя отводит теплоту от его узлов и агрегатов в окружающую среду. Кроме основного назначения, систему охлаждения используют также для отопления пассажирского помещения кузовов легковых автомобилей и автобусов и кабин грузовых автомобилей.

Системы охлаждения применяют воздушные и жидкостные.

В автомобильных  двигателях воздушного охлаждения воздух принудительно нагнетают в межреберные  каналы оребренных для повышения  теплоотдачи головок и цилиндров. Высокие скорости циркуляции воздуха  обеспечивают осевые вентиляторы, движение воздуха организуют направляющие ограждения – дефлекторы. Воздушная система конструктивно проста, дешева в производстве, потребляет для работы агрегатов минимальную мощность, удобна в обслуживании и надежна при низких температурах и в пустынно-песчаной местности. Недостатки ее в неравномерности охлаждения термически нагруженных деталей, увеличение габаритных размеров двигателя и повышенная шумность.

Жидкостная система  охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающего теплоносителя  состоит из жидкостного и воздушного трактов. Жидкостный тракт включает: рубашку охлаждения блока цилиндров, термостат, радиатор, жидкостный насос, расширительный бачок и трубопроводы. Воздушный тракт системы состоит из радиатора, вентилятора и направляющих элементов тракта.

При пуске и  работе непрогретого двигателя циркуляция охлаждающей жидкости идет по малому кругу (при закрытом клапане термостата) по схеме рубашка охлаждения блока  и головки цилиндров – термостат  – насос, обеспечивая быстрый  прогрев холодного двигателя. При повышении температуры охлаждающей жидкости клапан термостата открывается, и она начинает циркулировать по большому кругу: через верхний патрубок она подается к верхнему бачку радиатора, по трубам сердцевины радиатора (где она охлаждается потоком воздуха) поступает в его нижний бачок, через его нижний патрубок подается к насосу и далее в рубашку охлаждения блока и головки цилиндров.

Охлаждающую жидкость сливают через сливные краны, расположенные на нижнем патрубке радиатора  и в нижней части блока-картера, открыв при этом пробки радиатора и расширительного бачка.

7. Назначение, устройство и принцип работы приборов системы охлаждения двигателя (радиатор, термостат, жидкостный насос).

Радиатор является теплообменником, соединяющим два контура системы охлаждения. Радиатор крепится к раме автомобиля на резиновых подушках. Состоит из верхнего и нижнего бачков и теплорассеивающей сердцевины. Количество проходящего через сердцевину воздуха регулируется створками жалюзи, установленными на каркасе радиатора в специальной рамке. При избыточном давлении жидкости в системе охлаждения открывается выпускной клапан и пар или жидкость по трубопроводу отводится в расширительный бачок. При уменьшении объема охлаждающей жидкости под действием разрежения открывается впускной клапан, и жидкость из расширительного бачка поступает обратно в радиатор.