КАРБЮРАТОРНЫЕ И ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

КАРБЮРАТОРНЫЕ И ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

 

В данном разделе речь пойдет о карбюраторных и дизельных двигателях, работающих на жидком топливе.

Для работы карбюраторных двигателей необходим бензин, для работы дизельных – дизельное топливо. КПД этих двигателей составляет 20%.

Рассмотрим подробнее устройство каждого из двигателей.

Карбюраторные поршневые двигатели.

К составляющим карбюраторного поршневого двигателя относятся:

- кривошипно-шатунный механизм,

- газораспределительный механизм,

- система питания,

- система выпуска отработавших газов,

- система зажигания,

- система охлаждения,

- система смазки.

А теперь рассмотрим принцип работы на примере одноцилиндрового карбюраторного двигателя. Его устройство представлено на рисунке 1.1.

 

Рис. 1.1 Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания: а) «стакан» в «стакане»; б) поперечный разрез 1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — поршневые кольца; 5 — поршневой палец; 6 — шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — маховик; 9 — кривошип; 10 — распределительный вал; 11 — кулачок распределительного вала; 12 — рычаг; 13 — клапан; 14 — свеча зажигания

 

В цилиндре (2) со съемной головкой (1) находится поршень (3), в специальные канавки справа и слева помещены поршневые кольца (4). Кольца скользят по поверхности цилиндра, не давая образующимся газам вырваться вниз и препятствуя попаданию наверх масла.

Поршневой палец (5) и шатун (6) соединяют поршень с кривошипом коленчатого вала (9). Он вращается в подшипниках, которые расположены в картере двигателя. На конце коленчатого вала (7) укреплен маховик (8).

Когда кулачки распределительного вала (11) находят на рычаги (12), клапаны (13) открываются. При этом, через впускной клапан проходит горючая смесь (бензин и воздух), а через выпускной выходят отработанные газы. Закрываются клапаны под воздействием пружин, когда кулачки сбегают с рычагов. В движении коленчатый вал и кулачки приводятся с помощью коленчатого вала.

Свеча зажигания (14) расположена в резьбовом отверстии головки цилиндра (1). Между ее электродами проскакивает искра и воспламеняет горючую смесь (см. выше).

Вот основные принципы работы одноцилиндрового карбюраторного двигателя.Также существуют показатели, которые используются для оценки двигателей (рисунок 1.2).

 

Рис. 1.2 Ход поршня и объемы цилиндра двигателяа) поршень в нижней мертвой точкеб) поршень в верхней мертвой точке

 

ВМТ и НМТ – верхняя и нижняя «мертвая» точка, соответственно. Эти показатели характеризуют положение поршня, при котором он удален от оси коленчатого вала.S – ход поршня. Путь от одной «мертвой» точки до другой.Vс — объемом камеры сгорания. Это объем над поршнем, когда он находится в ВМТ.Vр — рабочий объем цилиндра. Тот объем, который освобождает поршень, перемещаясь от верхней «мертвой» точке к нижней.Vп – полный объем цилиндра. Показатель, который исчисляется суммированием объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.При сложении рабочих объемов всех цилиндров мы получаем рабочий объем двигателя. Мы рассмотрели работу двигателя с одним цилиндром, но современные машиностроительные заводы выпускают двигатели с количеством цилиндров 4, 6, 8, 12.

Дизельные двигатели

Главным отличием дизельных двигателей от карбюраторных является отсутствие свечей и системы зажигания. Это связано с высоким давлением, под которым подается топливо непосредственно в цилиндр при помощи форсунки, и высокой температурой. Поэтому топливо воспламеняется само. Таким образом система зажигания не нужна..

Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой или насос-форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей в несколько раз больше, чем у карбюраторных. И так как давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень высоки, то происходит самовоспламенение топлива. А это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.

СИСТЕМА ПИТАНИЯ

Система питания двигателя внутреннего сгорания служит для подачи, очистки и хранения топлива, очистки воздуха, приготовления и подачи горючей смеси в цилиндры. Система питания обеспечивает необходимое количество и качество горючей смеси на каждом такте работы двигателя.

На рисунке 4.1 представлена схема расположения элементов питания.

 

Рис. 4.1 Схема расположения элементов системы питания 1 — заливная горловина с пробкой; 2 — топливный бак; 3 — датчик указателя уровня топлива с поплавком; 4 — топливозаборник с фильтром; 5 — топливопроводы; 6 — фильтр тонкой очистки топлива; 7 — топливный насос; 8 — поплавковая камера карбюратора с поплавком; 9 — воздушный фильтр; 10 — смесительная камера карбюратора; 11 — впускной клапан; 12 — впускной трубопровод; 13 — камера сгорания

 

Механизмы системы питания это:

- топливный бак,

- топливопроводы,

- фильтры очистки топлива,

- топливный насос,

- воздушный фильтр,

- карбюратор

Топливный бак — это емкость для хранения топлива. Отсюда бензин по топливопроводам поступает к карбюратору. Бензин проходит очистку через специальные фильтры на этапе заливки в бак. Это первый этап очистки фильтра. Второй этап очистки проходит через сетку, которая расположена на водозаборнике внутри бака.

Третий этап очистки проходит через топливный фильтр, расположенный в моторном отсеке. Как правило, используется одноразовый фильтр. Когда он загрязняется, его необходимо сменить.

С помощью топливного насоса происходит принудительная подача бензина из бака в карбюратор. Схема работы насоса представлена на рисунке 4.2.

Рис. 4.2 Схема работы топливного насоса а) всасывание топлива, б) нагнетание топлива1 — нагнетательный патрубок; 2 — стяжной болт; 3 — крышка; 4 — всасывающий патрубок; 5 — впускной клапан с пружиной; 6 — корпус; 7 — диафрагма насоса; 8 — рычаг ручной подкачки; 9 — тяга; 10 — рычаг механической подкачки; 11 — пружина; 12 — шток; 13 — эксцентрик; 14 — нагнетательный клапан с пружиной; 15 — фильтр для очистки топлива

 

Топливный насос работает от валика привода масляного насоса (ВАЗ 2105) или от распределительного вала двигателя (ВАЗ 2108). Валики вращаются, а находящийся на них эксцентрик находит на шток привода топливного насоса. Шток давит на рычаг, который опускает диафрагму. Таким образом, из-за созданного разряжения, преодолевая усилие пружины, впускной клапан открывается. Происходит поступление бензина из бака в пространство над диафрагмой. Когда эксцентрик сбегает со штока, рычаг перестает давить на диафрагму, и она за счет жесткости пружины поднимается. Создается давление, за счет которого закрывается впускной и открывается нагнетательный клапан. Бензин поступает к карбюратору.

При помощи воздушного фильтра (рисунок 4.3) происходит очистка воздуха, поступающего в цилиндры. Расположен фильтр на верхней части воздушной горловины карбюратора.

Рис. 4.3 Воздушный фильтр 1 — крышка; 2 — фильтрующий элемент; 3 — корпус; 4 — воздухозаборник.

 

Карбюратор нескольких систем и деталей, участвующих в приготовлении горючей смеси. Механизмы и системы карбюратора обеспечивают устойчивую работу двигателя. На рисунке 4.4 представлена схема работы простейшего карбюратора.

 

Рис. 4.4 Схема работы простейшего карбюратора 1 — топливная трубка; 2 — поплавок с игольчатым клапаном; 3 — топливный жиклер; 4 — распылитель; 5 — корпус карабюратора; 6 — воздушная заслонка; 7 — диффузор; 8 — дроссельная заслонка

 

К составляющим механизмам карбюратора относятся:

- поплавковая

- камера,

- поплавок с игольчатым запорным клапаном,

- распылитель,

- смесительная камера,

- диффузор,

- воздушная и дроссельная заслонки,

- топливные и воздушные каналы с жиклерами.

 

 

СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Система зажигания является составной частью «Электрооборудования автомобиля».

Если Вы посмотрите на рабочий цикл двигателя, то заметите, что в самом конце такта сжатия, рабочую смесь необходимо поджечь. А это означает, что между электродами свечи должна проскочить высоковольтная искра.

Функция системы зажигания заключается в том, чтобы создать ток высокого напряжения, а затем распределить его по свечам цилиндров. Различают два типа систем зажигания: контактная система и бесконтактная электронная система.

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

Для поддержания оптимальной температуры двигателя необходима система охлаждения.

Средняя температура двигателя 800 - 900оС, при активной работе достигает 2000оС. Но периодически необходимо отводить тепло от двигателя. Если этого не делать, двигатель может перегреться.

Но система охлаждения не только охлаждает двигатель, но и участвует в его подогреве, когда тот холодный.

В большинстве автомобилей установлена жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости и расширительным бачком (рисунок 7.1)

.

Рис. 7.1. Схема системы охлаждения двигателя а) малый круг циркуляции б) большой круг циркуляции 1 - радиатор; 2 - патрубок для циркуляции охлаждающей жидкости; 3 - расширительный бачок; 4 - термостат; 5 - водяной насос; 6 - рубашка охлаждения блока цилиндров; 7 - рубашка охлаждения головки блока; 8 - радиатор отопителя с электровентилятором; 9 - кран радиатора отопителя; 10 - пробка для слива охлаждающей жидкости из блока; 11 - пробка для слива охлаждающей жидкости из радиатора; 12 – вентилятор

 

Элементами системы охлаждения являются:

- рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров,

- центробежного насоса,

- термостата,

- радиатора с расширительным бачком,

- вентилятора,

- соединительных патрубков и шлангов.

Под руководством термостата выполняют свои функции 2 круга циркуляции (рисунок 7.1). Малый круг выполняет функцию подогрева двигателя. После нагревания жидкость начинает циркулировать по большому кругу и охлаждается в радиаторе. Нормальная температура охлаждающей жидкости равна 80-90оС.

Рубашка охлаждения двигателя – это каналы в блоке и головке блока цилиндров. По этим каналам циркулирует охлаждающая жидкость.

Насос центробежного типа способствует перемещению жидкости по рубашке и по всей системе двигателя. заставляет жидкость перемещаться по рубашке охлаждения двигателя и всей системе.

Термостат является механизмов, поддерживающим оптимальный тепловой режим двигателя. Когда запускается холодный двигатель, термостат закрыт и жидкость перемещается по малому кругу. Когда температура жидкости превышает 80-85оС, то термостат открывается, жидкость начинает циркулировать по большому кругу, попадая в радиатор и охлаждаясь.

Радиатор представляет собой множество трубок, образующих большую поверхность охлаждения. Здесь и охлаждается жидкость.

Расширительный бачок. С его помощью происходит компенсация объема жидкости, когда она нагревается и охлаждается. Вентилятор увеличивает поток воздуха в радиатор, при помощи которого и охлаждается жидкость.

Патрубки и шланги являются соединительным механизмом рубашки охлаждения с термостатом, насосом, радиатором и расширительным бачком.

СИСТЕМА СМАЗКИ

Для уменьшения изнашиваемости соприкасающихся друг с другом деталей автомобиля, к ним подается масло при помощи системы смазки. Система смазки также служит для частичного охлаждения этих деталей и удаления продуктов износа.

Рис. 8.1. Схема системы смазки двигателя 1 - канал подачи масла к газораспределительному механизму; 2 - главная масляная магистраль; 3 - канал подачи масла к подшипникам коленчатого вала; 4 - картер двигателя; 5 - фильтрующий элемент; 6 - корпус масляного фильтра; 7 - масляный насос; 8 - маслоприемник с сетчатым фильтром; 9 - поддон картера; 10 - пробка для слива масла

 

Система смазки состоит из следующих деталей (рисунок 8.1.):

- поддона картера,

- масляного насоса с маслоприемником,

- масляного фильтра,

- каналов для подачи масла под давлением, просверленных в блоке цилиндров, головке блока и в других деталях двигателя.

Поддон картера – это емкость для хранения масла.

Масляный насос (рисунок 8.2) – это устройство, непосредственно участвующее в подаче масла к деталям. Масло подается под давлением через фильтр и каналы. Насос представляет собой две шестеренки. При их вращении зубья захватывают масло и подают его в главную масляную магистраль.

Рис. 8.2. Схема работы масляного насоса 1 - шестерни масляного насоса; 2 - редукционный клапан; 3 – пружина

 

Редукционный клапан ограничивает давление в системе масляных каналов. Если давление избыточно, то пружина сжимается, и часть масла поступает обратно.

Масляный фильтр очищает масло от примесей.

Рис. 8.3. Схема вентиляции картера двигателя 1 - корпус воздушного фильтра; 2 - фильтрующий элемент; 3 - всасывающий коллектор вентиляции картера; 4 - карбюратор; 5 - впускной трубопровод; 6 - впускной клапан; 7 - шланг вентиляции картера; 8 - маслоотделитель; 9 - сливная трубка маслоотделителя; 10 - картер двигателя; 11 - поддон картера

Вентиляция картера двигателя (рисунок 8.3). Во время такта сжатия и рабочего хода пары бензина и газы могут попадать в картер и способствовать разжижению масла. Для того, чтобы этого не происходило, вентилятор обеспечивает отсос из картера и отвод во впускной трубопровод паров бензина и выхлопных газов.

СЦЕПЛЕНИЕ

Сцепление – это одна из составляющих трансмиссии. Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса и изменяет величину крутящего момента, в том числе и его направления. В зависимости от трансмиссии ведущими могут являться, как задние, так и передние колеса. На рисунке 9.1 представлен пример трансмиссии заднеприводного автомобиля.

Рис. 9.1. Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля I - Двигатель; II - Сцепление; III - Коробка передач; IV - Карданная передача: 1 - эластичная муфта; 2 - шлицевое соединение; 3 - передний карданный вал; 4 - подвесной подшипник; 5 - передний карданный шарнир; 6 - задний карданный вал; 7 - задний карданный шарнир; V - Задний мост с главной передачей и дифференциалом: 8 - полуоси; 9 - ведущие (задние) колеса

 

Рассмотрим первую составляющую трансмиссии – сцепление. Сцепление передает крутящий момент от маховика коленчатого вала двигателя к первичному валу коробки передач.

Составляющими сцепления являются привод и самого механизма сцепления.

Привод выключения сцепления. Каждый механизм в автомобиле начинает свою работу при помощи привода. Так и сцепление. Привод выключения сцепления относится к приводу гидравлического типа. Схема привода сцепления представлена на рисунке 9.2.

Рис. 9.2. Схема гидравлического привода выключения сцепления и механизма сцепления 1 - коленчатый вал; 2 - маховик; 3 - ведомый диск; 4 - нажимной диск; 5 - кожух сцепления; 6 - нажимные пружины; 7 - отжимные рычаги; 8 - нажимной подшипник; 9 - вилка выключения сцепления; 10 - рабочий цилиндр; 11 - трубопровод; 12 - главный цилиндр; 13 - педаль сцепления; 14 - картер сцепления; 15 - шестерня первичного вала; 16 - картер коробки передач; 17 - первичный вал коробки передач

 

Привод выключения сцепления состоит из следующих механизмов:

- педаль,

- главный цилиндр,

- рабочий цилиндр,

- вилка выключения сцепления,

- нажимной подшипник,

- трубопроводы.

Когда водитель нажимает на педаль сцепления давление его ноги через шток и поршень передается жидкости, а жидкость передает давление от поршня главного цилиндра на поршень рабочего. При помощи штока рабочего цилиндра перемещается вилка выключения и нажимной подшипник. Подшипник передает усилие механизму сцепления. После того как водитель отпустит педаль, возвратные пружины вернут все детали в исходное положение.

Механизм сцепления.

За счет силы трения, в этом устройстве осуществляется передача крутящего момента на ведущие колеса. При помощи этого механизма двигатель и коробка передач разъединяются на короткое время, а затем вновь соединяются.

Составляющие механизма сцепления:

- картер и кожух,

- ведущий диск (которым является маховик коленчатого вала двигателя),

- нажимной диск с пружинами,

- ведомый диск со специальными износостойкими накладками.

Итак, для того, чтобы машина поехала, водитель должен включить сцепление. Это происходит в три этапа:

1. Отпуская немного педаль, водитель предоставляет возможность пружинам нажимного диска подвести ведомый диск к маховику до их соприкосновения. За счет возникших сил трения ведомый диск начинает вращаться. Автомобиль начинает трогаться.

2. Удерживая педаль, мы тем самым удерживаем ведомый диск. Это нужно для того, чтобы скорость вращения маховика и ведомого диска сравнялась. На этом этапе автомобиль начинает увеличивать скорость.

3. На этом этапе диск и маховик вращаются с одинаковой скоростью, передавая крутящий момент коробке передач, а затем на ведущие колеса. Сцепление полностью включено, и машина едет (рисунок 9.3).

Для выключения сцепления необходимо нажать на его педаль. При этом нажимной диск отходит от маховика, ведомый диск освобождается, прерывая передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач (рисунок 9.4)

Рис. 9.3. Сцепление включено

Рис. 9.4. Сцепление выключено

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

При помощи коробки передач происходит изменение величины и направления крутящего момента, а также передача его от двигателя к ведущим колесам. Схема работы коробки передач представлена на рисунке 10.1.

Рис. 10.1. Схема работы коробки передач. 1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения передач; 3 - механизм переключения передач; 4 - вторичный вал; 5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер коробки передач

 

Рассмотрим составляющие механизмы, из которых состоит коробка передач подробнее.

Картер. Здесь сосредоточены все основные узлы. Картер коробки передач присоединен к картеру сцепления, а картер сцепления – к двигателю. В картере наполовину объема залито масло для смазки шестерен.

Валы коробки передач. У этих механизмов есть набор шестерен. Валы вращаются в подшипниках, находящихся в картере.

Синхронизаторы. Чтобы передачи переключалась плавно и бесшумно необходимы синхронизаторы. Это достигается с помощью уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач. С его помощью водитель, управляя рычагом переключает передачи.

Мы рассмотрели составляющие механизмы коробки передач. А теперь разберемся с тем, как происходит изменение величины крутящего момента. В этом нам поможет схема, представленная на рисунке 10.2. На ней изображены две шестеренки. Все дело в количестве зубьев на шестеренках. На первой 20 зубьев, на второй – 40. Когда шестерня с 20-ти зубьями делает 2 оборота, то шестерня с 40-ка зубьями один оборот. Передаточное число равно 2. То есть все дело в различных оборотах шестеренок.

Рис. 10.2. Передаточное отношение

КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА

Для примера рассмотрим карданную передачу заднеприводного автомобиля. С ее помощью происходит передача крутящего момента от вторичного вала коробки к главной передачи изменяющимся углом. На представленной ниже схеме можно увидеть схему карданной передачи.

Рис. 11.1. Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля I - Двигатель; II - Сцепление; III - Коробка передач; IV - Карданная передача: 1 - эластичная муфта; 2 - шлицевое соединение; 3 - передний карданный вал; 4 - подвесной подшипник; 5 - передний карданный шарнир; 6 - задний карданный вал; 7 - задний карданный шарнир; V - Задний мост с главной передачей и дифференциалом: 8 - полуоси; 9 - ведущие (задние) колеса

 

Механизмы карданной передачи:

- передний и задний валы,

- промежуточная опора с подшипником,

- шарниры с вилками и крестовинами,

- шлицевые соединения

- эластичная муфты.

Шарниры с вилками и крестовинами. Эти элементы и позволяют осуществить передачу крутящего момента под изменяющимся углом. Задний вал карданной передачи имеет два шарнира. Они обеспечивают передачу крутящего момента от коробки передач к главной передаче, которая расположена в заднем мосту автомобиля независимо от движений кузова. Поясним. Когда автомобиль едет, то угол между передним валом карданной передачи и главной передачей меняется до 150оС. Это происходит из-за неровностей дороги. Поэтому задний вал закреплен не жестко, а двумя шарнирами. За счет этих шарниров и происходит бесперебойная передача крутящего момента.

Шлицевое соединение обеспечивает компенсацию линейного перемещения карданной передачи по отношению к кузову авто, вследствие изменения угла передачи крутящего момента. Это необходимо для того, чтобы карданная передача удлинялась в момент перемещения кузова вверх, и укорачивалась, когда кузов идет вниз. Получается, что должно меняться расстояние от коробки передач до заднего моста. Эти процессы происходят именно в шлицевом соединении. Но меняются не сами жесткие трубы, а их суммарная длина.

Эластичная муфта. Этот механизм держит ударную волну, которая может возникать при грубом включении (выключении) сцепления.

ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ

Ходовая часть автомобиля выполняет функцию движения. Узлы ходовой части служат для связи колес с кузовом, а также гасят колебания кузова, воспринимают и передают силы, действующие на автомобиль.

В состав ходовой части входят следующие механизмы: передняя и задняя подвески колес, колеса и шины.

Подвеска колес автомобиля

Подвеска смягчает колебания от неровностей дороги. Подвеска обеспечивает кузову вертикальные, продольные, угловые и поперечно-угловые колебания. Эти колебания обеспечивают плавность движения. Именно на рычагах и пружинах подвески крепятся колеса. Благодаря такой конструкции у кузова есть возможность перемещаться относительно колес.

Подвеска может бывает двух типов: зависимая (рисунок 14.1) и независимая (рисунок 14.2).

Рис. 14.1. Схема работы зависимой подвески колес автомобиля

 

Зависимая подвеска представляет конструкцию, при помощи которой колеса связаны между собой жесткой балкой (задние колеса) и находятся на одной оси. Если автомобиль наедет на неровность одним колесом, то второе наклонится на тот же угол.

Рис. 14.2. Схема работы независимой подвески колес автомобиля

 

Независимая подвеска. Эта конструкция прямо противоположна зависимой подвеске. Она подразумевает, что колеса одной оси автомобиля не связаны жестко между собой (передние колеса). Когда автомобиль наезжает на неровность одним колесом, то положение второго колеса остается неизменным. У подвески есть пружина (рессора), которая смягчает удары и колебания, передаваемые от дороги к кузову.

Рис. 14.3. Схема амортизатора 1 - верхняя проушина; 2 - защитный кожух; 3 - шток; 4 - цилиндр; 5 - поршень с клапанами сжатия и «отбоя»; 6 - нижняя проушина; 7 - ось колеса; 8 - кузов автомобиля

 

Следующий механизм подвески - гасящий элемент подвески или амортизатор (рисунок 14.3). Амортизаторы гасят колебания (посредством сопротивления), которые возникают при перемещении жидкости через калиброванные отверстия из полости «А» в полость «В» и обратно. Это гидравлический амортизатор. Существуют и газовые амортизаторы. В них сопротивление возникает при сжатии газа.

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля. Когда автомобиль поворачивается, кузов одним боком прижимается к земле, а другим хочет подняться от земли. Благодаря стабилизатору этого не происходит. Если машина наезжает на препятствие, стержень стабилизатора начинает закручиваться и возвращает колесо на место. Стабилизатор можно увидеть на рисунке 14.4.

Рис.14.4. Передняя подвеска, на примере автомобиля ВАЗ 2105 1 - подшипники ступицы переднего колеса; 2 - колпак ступицы; 3 - регулировочная гайка; 4 - шайба; 5 - цапфа поворотного пальца; 6 - ступица колеса; 7 - сальник; 8 - тормозной диск; 9 - поворотный кулак; 10 - верхний рычаг подвески; 11 - корпус подшипника верхней опоры; 12 - буфер хода сжатия; 13 - ось верхнего рычага подвески; 14 - кронштейн крепления штанги стабилизатора; 15 - подушка штанги стабилизатора; 16 - штанга стабилизатора; 17 - ось нижнего рычага; 18 - подушка штанги стабилизатора; 19 - пружина подвески; 20 - обойма крепления штанги амортизатора; 21 - амортизатор; 22 - корпус подшипника нижней опоры; 23 - нижний рычаг подвески

 

 

КОЛЕСА И ШИНЫ

Колеса являются принимающей стороной крутящего момента от двигателя. Путем сцепления с дорогой они способствуют движению автомобиля, принимают удары и толчки из-за неровностей, а затем сглаживают их. Торможение, разгон зависят также от колес. Устройство колес представлено на рисунке 16.1. Оно включает в себя диск с ободом и шины.

Рис. 16.1. Колесо легкового автомобиля a) устройство колеса б) уплотняющий буртик на ободе бескамерной шины 1 - диск колеса; 2 - обод; 3 - борт; 4 - камера; 5 - боковина; 6 - корд; 7 – протектор

 

Диск. К диску крепится обод, сам диск прикреплен к ступице колеса коническими болтами или гайками.

Шина. Различают два типа шин: шина камерная и шина бескамерная. Если шина камерная, то ее камера заполняется воздухом. Бескамерная шина – это покрышка авто.

В свою очередь сама покрышка состоит из каркаса, проектора, боковин и бортов.

Каркас шины - силовая основа покрышка. Каркас состоит из нескольких слоев корда (специальный материал). Этот держит давление сжатого воздуха изнутри и нагрузку от дороги наружи.

Протектор. Самый последний слой покрышки. Он непосредственно соприкасается с дорогой. На протекторе выдавлен определенный рисунок.

Рисунки протектора также бывают разных типов: дорожный, универсальный и специальный. В зависимости от условий эксплуатации автомобиля (зима, лето), выбирают покрышки с разным рисунком.

Рис. 16.2. Расположение нитей корда а) диагональное б) радиальное

 

Тип шин также можно разделить в зависимости от корда. Нити корда могут быть расположены диагонально и радиально.

Если нити имеют диагональное расположение, угол их наклона равен 35-38о. Такое расположение позволяет соединить боковины покрышек по диагонали. Если же нити расположены радиально, то угол их наклона почти прямой. Борта покрышки соединены прямыми нитями. Различное расположение нитей представлено на рисунке 16.2.

Шины для автомобиля необходимо покупать в соответствие с рекомендациями завода-изготовителя.

РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Рулевое управление обеспечивает движение автомобиля в заданном водителем направлении. Элементами рулевого управления являются рулевой механизм и рулевой привод.

С помощью рулевого механизма происходит увеличение и передача на рулевой привод усилия, которое водитель прилагает к рулевому колесу, когда совершает поворот автомобиля. В России производят автомобили с механизмами червячного и реечного типа.

На рисунке 17.1 представлена схема управления механизмом червячного типа.

Элементами этого механизма являются:

- рулевое колесо с валом,

- картер червячной пары,

- пара «червяк-ролик»,

- рулевая сошки.

 

Рис. 17.1. Схема рулевого управления с механизмом типа «червяк-ролик» 1 - рулевое колесо; 2 - рулевой вал с «червяком»; 3 – «ролик» с валом сошки; 4 - рулевая сошка; 5 - средняя тяга; 6 - боковые тяги; 7 - поворотные рычаги; 8 - передние колеса автомобиля; 9 - маятниковый рычаг; 10 - шарниры рулевых тяг

 

Пара «червяк-ролик» располагается в картере и находится в постоянном взаимодействии друг с другом. По отдельности червяк представляет собой нижний конец рулевого вала, а ролик расположен на валу рулевой сошки. Когда рулевое колесо крутится, ролик скользит по зубьям червяка, и из-за этого рулевая сошка начинает поворот. Усилие следует по пути к рулевому приводу, а от него на управляемые колеса.

С помощью рулевого привода происходит передача усилия от рулевого механизма на управляемые колеса. Управляемые колеса поворачиваются на неодинаковые углы. Это нужно для того, чтобы колеса не проскальзывали по дороге. При повороте колеса описывают разные окружность, центр поворота у них один, поэтому внешнее колесо должно быть повернуто на больший угол. Такой поворот достигается рулевой трапецией. Трапеция состоит из рулевых тяг с шарнирами и поворотных рычагов.

Итак, рулевой привод – это механизм автомобиля, который состоит из:

- правую и левую боковые тяги,

- среднюю тягу,

- маятниковый рычаг,

- правый и левый поворотные рычаги колес.

 

Рис. 17.2. Схема рулевого управления с механизмом типа «шестерня-рейка» 1 - рулевое колесо; 2 - вал с приводной шестерней; 3 - рейка рулевого механизма; 4 - правая и левая рулевые тяги; 5 - поворотные рычаги; 6 - направляющие колеса

 

Теперь перейдем к рассмотрению рулевого механизма реечного типа (рисунок 17.2). Отличие от червячного заключается в применении пары «шестерня–рейка». То есть, когда водитель поворачивает руль, то он поворачивает шестерню, а она перемещает рейку вправо/влево и передает усилие на рулевой привод.

Рулевой привод в этом механизме более прост и состоит из двух тяг. Эти тяги служат для передачи усилия на поворотные рычаги и колеса вращаются вправо/влево.

ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА

Тормозная система (рисунок 18.1) используется в автомобиле для того, чтобы можно было его остановить, уменьшить скорость движения, удержать от самопроизвольного движения во время стоянки (стояночная тормозная система).

Рис. 18.1. Общая схема тормозной системы 1 - передний тормоз; 2 - педаль тормоза; 3 - вакуумный усилитель; 4 - главный цилиндр гидропривода тормозов; 5 - трубопровод контура привода передних тормозов; 6 - защитный кожух переднего тормоза; 7 - суппорт переднего тормоза; 8 - вакуумный трубопровод; 9 - бачок главного цилиндра; 10 - кнопка рычага привода стояночного тормоза; 11 - рычаг привода стояночного тормоза; 12 - тяга защелки рычага; 13 - защелка рычага; 14 - кронштейн рычага привода стояночного тормоза; 15 - возвратный рычаг; 16 - трубопровод контура привода задних тормозов; 17 - фланец наконечника оболочки троса; 18 - задний тормоз; 19 - регулятор давления задних тормозов; 20 - рычаг привода регулятора давления; 21 - колодки заднего тормоза; 22 - рычаг ручного привода колодок; 23 - тяга рычага привода регулятора давления; 24 - кронштейн крепления наконечника оболочки троса; 25 - задний трос; 26 - контргайка; 27 - регулировочная гайка; 28 - втулка; 29 - направляющая заднего троса; 30 - направляющий ролик; 31 - передний трос; 32 - упор выключателя контрольной лампы стояночного тормоза; 33 - выключатель стоп-сигнала

 

Чтобы рабочая тормозная система начала выполнять свои функции водитель должен нажать на педаль тормоза. Сила нажатия передается тормозным механизмам. Тормозными механизмами являются тормозные привода и тормозные механизмы колес.

Через привод тормозов передается усилие от педали тормоза к исполнительным тормозным механизмам колес автомобиля. Современные производители легковых автомобилей используют гидравлический привод, в котором применяется специальная жидкость.

Устройство гидравлического привода: (рисунок 18.2):

- педали тормоза,

- главного тормозного цилиндра,

- рабочих тормозных цилиндров,

- тормозных трубок,

- вакуумного усилителя.

 

Рис. 18.2. Схема гидропривода тормозов 1 - тормозные цилиндры передних колес; 2 - трубопровод передних тормозов; 3 - трубопровод задних тормозов; 4 - тормозные цилиндры задних колес; 5 - бачок главного тормозного цилиндра; 6 - главный тормозной цилиндр; 7 - поршень главного тормозного цилиндра; 8 - шток; 9 - педаль тормоза

 

При нажатии на педаль тормоза водитель передает свое усилие через шток на поршень главного тормозного цилиндра. Поршень давит на специальную жидкость. От нее давление идет по трубкам к тормозным цилиндрам, которые заставляют их выдвигать поршни. Эти поршни передают усилие на тормозные колодки. Они-то и заставляют автомобиль остановиться.

Чтобы усилие, при котором нужно нажать на педаль тормоза не оказалось слишком большим и не утомляло водителя, в гидравлическом приводе применяется вакуумный усилитель. Он облегчает работу водителю с тормозной педалью.

Тормозной механизм оказывает воздействие на скорость вращения колеса, уменьшая ее. Уменьшение скорости вращения происходит за счет сил трения между накладками тормозных колодок и тормозным барабаном (диском). В зависимости от применяемой конструкции тормоза бываю дисковые (применяются на передних колесах) и барабанные (применяются на задних колесах).

Перейдем к рассмотрению стояночной тормозной системы. Она необходима для предотвращения возникновения произвольного движения автомобиля в момент его стоянки. Стояночная тормозная система также не допускает движение авто назад, когда он начинает стартовать на подъем. Управление этим тормозом происходит при помощи рычага, расположенного между передними сиденьями (так называемы «ручник»).

При поднятии «ручника» происходит натяжение двух металлических тросов, один из которых прижимает тормозные колодки к барабанам. Поэтому автомобиль остается неподвижным до того момента, пока водитель не опустит рычаг тормоза и не начнет движение автомобиля.

ИСТОЧНИКИ ТОКА

Электрооборудование автомобиля делится на источники и потребители тока (рис. 19.1).

Рассмотрим сначала источники тока: аккумуляторную батарею и генератор.

Рис. 19.1. Источники и потребители электрического тока 1 - аккумуляторная батарея; 2 - генератор; 3 - выключатели потребителей

Рис. 19.2. Аккумуляторная батарея 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - «плюсовая» клемма; 4 - один из шести аккумуляторов; 5 - «минусовая» клемма; 6 - пробка; 7 - заливное отверстие; 8 - пластины аккумулятора

 

12345678Следующая ⇒

Поделиться: