Классификация пассажирского ПС.

Общее устройство автомобиля

Автомобиль - это сложная машина, состоящая из совокупности механизмов и систем.

Автомобиль – это колесное безрельсовое транспортное средство, приводимое в движение собственным источником энергии, имеющее не менее 4-х колес. К автомобилям относят троллейбусы и 3-х колесные транспортные средства, снаряженная масса которых превышает 400 кг. Обычно под автомобилем понимают одиночные авто и автопоезда.

Автотранспорт – составляющая часть транспортной системы страны; на его долю приходится 80% грузоперевозок и 60% пассажироперевозок, при этом АТ потребляет около 65% топлива по транспорту, 70% трудовых ресурсов, 50% капиталовложений.

Подвижной состав АТС – автомобили различных типов, а также прицепы, полуприцепы, буксируемые автомобили.

Классификация подвижного состава.

- по назначению: грузовой, пассажирский, специальный;

- по условиям эксплуатации: дорожный, внедорожный;

- по проходимости: обычной и повышенной проходимости;

- по типу потребляемого топлива: бензиновые, дизельные, газобаллонные, газогенераторные, электрические, паровые.

Классификация грузового ПС.

- различают: грузовые автомобили, тягачи, прицепы, полуприцепы и специализированные ПС.

Классификация пассажирского ПС.

- различают: легковые автомобили, автобусы, пасс. прицепы и полуприцепы.

Легковые автомобили – пассажирские автомобили, вместимостью до 8-ми человек.

Автобусы – пасс. автомобили вместимостью свыше 8-ми человек.

На базе легковых автомобилей выпускаются грузопассажирские автомобили, имеющие складывающееся заднее сиденье, для увеличения грузовой площади.

Классификация спец. ПС.

- автомобили, прицепы, полуприцепы, выполняющие внетранспортные работы и имеющие соответствующее оборудование (пожарные авто, краны и т.д.)

 

Классификация легковых автомобилей.

- в зависимости от рабочего объема двигателя: особо малые (до 1,

- по внешней форме (закрытого) кузова: одно-объемные, двухобъемные, трехобъемные;

- по типу кузова (19 модификаций):

· стандартные (закрытые кузова):

Седан – нормальная база, 4 боковых двери.

Купе – укороченная база, 2 боковых двери.

Лимузин – удлиненная база, 4 боковых двери.

· нестандартные (закрытый кузов):

Седан-хардтоп – нормальная база, 4 двери, без средней стойки боковика.

Купе-хардтоп – укороченная база, 2 боковых двери.

Фастбек – нормальная (либо укороченная база), 4 (2) двери, плавно спускающаяся назад крыша (см. ГАЗ М20 «Победа»).

Лумузин-пульман – удлиненная база, 4 и более боковых двери.

· грузопассажирские:

Комби (хэчбек) – нормальная (укороченная)база, 2 или 4 (2) боковых двери. Наклоненная задняя часть кузова и 5-я (3-я) дверь сзади.

Фургон – нормальная база, 2 боковых двери с частичным остекление кузова.

Универсал – норм. База, 4 (2) боковых двери.

Эмбюленс – удлиненная база, 4 боковых двери.

· открытые кузова (складывающийся тент):

Фаэтон – нормальная база, 4 (2) боковые двери.

Кабриолет – нормальная база, 4 (2) боковые двери, частично открывающийся кузов, за счет снятия крыши, при наличии боковых стоек (см. Москвич-401).

Фаэтон-универсал – нормальная база, 4 бок двери (см. УАЗ-469…).

Родстер – укороченная база, 2 бок двери.

· частично-открытые кузова:

Ландо – кузов с открывающейся частью крыши над задними сиденьями.

Брегам – кузов с открывающейся частью крыши над передними сиденьями.

Тарга – кузов со съемной средней частью крыши.

Пикап – грузовой на базе легкового, открытая часть грузовой платформы.

Классификация автобусов.

- от габаритной длины: особо малые (до 5,5 м), малые (до 6,7 м), средние (8-10 м), большие (10,5 –12м), особо большие (16,5-24 м); двухзвенные (до 18 м).

- от назначения: городские, пригородные, местного сообщения, междугородние, маршрутные такси, общего назначения.

 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМОБИЛЯ.

К техническим характеристикам относятся: колесная формула, пассажировместимость, расчетные массы пассажиров, обслуживающего персонала и багажа.

Для всех автомобилей основная колесная формула состоит из 2-х цифр: первая – общее число колес; вторая – число ведущих колес.

(Двухскатные колеса считаются за одно).

Пример колесной формулы: 4 ´2, 4 ´4, 6 ´6 и др.

 

 

Компоновка грузовых автомобилей.

Грузовые автомобили компонуют в зависимости от расположения двигателя, ведущих колес, их числа и расположения кабины относительно двигателя:

ёёёёёёёёёёёё

ёёёёёёёёёёёёёёё

 

Компоновка автобусов.

Компоновочные схемы автобусов различают по расположению двигателя, расположению и числу ведущих колес. Расположение двигателя при компоновке автобуса оказывает существенное влияние на удобства в его салоне, особенно для городских автобусов.

 

Двигатель атс.

На современных автомобилях наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания (ДВС).

Классификация ДВС.

Все ДВС подразделяются н поршневые и роторные.

· поршневые подразделяются:

- по роду топлива: бензиновые, дизельные, газовые;

- по способу смесеобразования: с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и с внутренним смесеобразованием (дизельные).

- По способу воспламенения смеси: с принудительным воспламенением (бензиновые) с самовоспламенением (дизельные).

· роторные двигатели подразделяются на газотурбинные ГТД (на АТС встречаются редко) и роторно-поршневые РПД (двигатель Ванкеля).

 

Рабочий цикл ДВС.

Это ряд последовательных процессов периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обуславливающих работу двигателя.

Такт – часть рабочего цикла, совершаемая между 2-мя мертвыми точками, т.е. за пол-оборота коленвала.

Рабочий цикл может состоять из 2-х или 4-х тактов. Такты рабочего цикла бензинового 4-хтактного карбюраторного двигателя (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск):

Сжатие – давление 7-12 кг/см², температура 300-350°С;

Рабочий ход – давление 30-40 кг/см², температура 1900-2200°С;

Выпуск – давление 3,5-5 кг/см², температура 1000-1200°С;

Впуск – давление 0,7-0,95 кг/см², температура 80-135°С.

Паразитные такты совершаются за счет махового момента, создаваемого маховиком, установленном на коленвале. Момент инерции маховика обеспечивает выведение поршней из мертвых точек.

Порядок работы цилиндров.

Обеспечивает долговечность коленвала и его подшипников. При проектировании двигателя стараются выбирать такой порядок, чтобы такты проходили не подряд в смешанных циклах.

Индикаторная диаграмма работы 4-хтактного поршневого двигателя.

Представляет собой зависимость давления в цикле от переменного объема цилиндра.

Более закругленная верхняя часть индикаторной диаграммы объясняется характером рабочего цикла двигателя – впрыск топлива с последующим воспламенением.

Газотурбинные автомобильные двигатели (ГТД).

Функциональная схема показывает, что основными деталями турбинного двигателя являются компрессор (1) и турбина (2). Воздух, через специальный воздухозаборник засасывается лопатками компрессорного колеса из атмосферы и нагнетается в теплообменник (3), где подогревается и поступает в камеру сгорания (4). Непрерывно впрыскиваемое в камеру топливо, сгорая, отдает свою энергию в виде горячих газов, направляемых на лопатки второго колеса компрессора. С лопаток компрессора поток газов поступает на лопатки силовой турбины. Воздействуя на лопатки обеих колес газы заставляют их вращаться из с высокой скоростью независимо друг от друга, При этом от компрессорного колеса через вал (5) приводится во вращение первое колесо компрессора, а от турбины (2) через вал передается крутящий момент на трансмиссию.

Выходящие из турбины горячие газы направляются в теплообменник (3), где подогревают воздух подаваемый компрессором.

Как видно детально, в ГТД воспринимающем энергию газов элементом является турбина, совершающая непрерывной вращательное движение. Эта особенность позволяет получить большие мощности ГТД при невысоких размерах турбинного колеса.

Двигатель может работать практически на любом топливе, имеет легкий пуск, даже при низких температурах, менее токсичен. К недостаткам можно отнести сложность производства, высокую стоимость, проблематичность изготовления двигателей с небольшими (<1000 л.с.) значениями мощности.

Роторно-поршневые двигатели (рПД).

В конструкцию РПД входит статор (1), внутри которого на подшипниках установлен вал (2), с жестко закрепленным эксцентриком (3). На эксцентрике свободно установлен 3-гранный ротор-поршень. Зубчатый венец находится в зацеплении с неподвижной шестерней, закрепленной на статоре. Передаточное отношение обеспечивает при одном обороте поршня-ротора три оборота вала.

Ротор-поршень разделяет внутреннюю часть статора на 3 полости, объем которых изменяется при вращении. В статоре имеется рубашка охлаждения, впускной и выпускной клапаны, свеча зажигания. В каждой полости, образованной ротором совершаются процессы рабочего цикла, аналогичные процессам 4-хтактного поршневого карбюраторного двигателя.

Принцип действия.

Давление газов, воспринимаемое ротор-поршнем, приводит его и вал во вращение. В каждой из 3-х полостей последовательно происходят впуск, сжатие, расширение и выпуск. Увеличение мощности таких двигателей осуществляется установкой на валу нескольких ротор-поршней.

Головка блока цилиндров.

Может выполнятся общей для всех цилиндров (ЗМЗ-402, -406, ВАЗ), либо для каждого ряда цилиндров (ЗиЛ-130, ЗМЗ-53), либо на несколько цилиндров (ЯМЗ-240), либо отдельно для каждого цилиндра (КамАЗ-740).

Материалом головки блока является алюминиевый сплав, в дизельных двигателях – легированный чугун.

На конструкцию головки блока существенное влияние оказывает тип ГРМ. На современных двигателях с верхним расположением клапанов большинство деталей ГРМ устанавливается в головке блока цилиндров, включая впускные и выпускные клапана, и полости для подачи смазки.

Головка блока двигателя с нижним расположением клапанов проще по конструкции, имеет меньшую высоту.

С внутренней стороны головки отливается камера сгорания. Форма камеры сгорания оказывает существенное влияние на экономичность и склонность двигателя к детонации. Форма камеры сгорания должна обеспечивать хорошее и быстрое наполнение цилиндра воздухом или горючей смесью, а также способствовать быстрому его сгоранию.

Чаще всего применяется клиновидная форма камеры сгорания.

Между головкой блока и блок картером устанавливается прокладка из асбестокартона армированная сталью.

Шатунно-поршневая группа.

В нее входят поршень, поршневые кольца, палец, шатун.

Поршень.

В 2-хтактном двигателе он выполняет роль золотника.

Поршень движется неравномерно

Материал поршня: алюминиевые сплавы, реже легированный чугун (используется в низкооборотистых двигателях (ЯМЗ)).

Требования предъявляемые к поршням: малый износ, малое значения коэффициента линейного расширения. Незначительное снижение прочности при нагреве. Невысокая стоимость.

Устройство поршня.

Особенности геометрии поршня:

- диаметр головки меньше диаметра юбки;

- юбка имеет эллиптическую, либо конусно-эллиптическую форму (больший диаметр эллипса лежит в плоскости перпендикулярной оси поршневого вале).

Особенности конструкций элементов поршня.

Днище. Внутри имеет ребра жесткости. Форма днища: плоская, выпуклая (М-412), вогнутая (дизели), с козырьком (2-хтактные дизели).

Головка. Может иметь вставки из высокопрочного чугуна. В головке могут быть отверстия по боковой плоскости в канавках для маслосъемных колец. Иногда в верхней части головки делают глубокую канавку для улучшения теплоотвода от днища к верхнему компрессионному кольцу.

Юбка поршня. Для хорошего уплотнения поршня в цилиндре зазор должен составлять 0,03-0,06 мм. на юбке могут выполнятся вертикальные разрезы, для уменьшения вероятности заклинивания поршня при нагреве. На ДВС с малым диаметром цилиндров разрезы на юбке не выполняются. Конусно-эллиптическая форма юбки – величина эллиптичности 0,15-0,29 мм; величина конусности 0,02-0,04 мм. юбка поршня дизелей имеет значительную длину для уменьшения удельной нагрузки на боковую поверхность цилиндра.

Боббышки. Выполнены со смещением влево, если смотреть со стороны радиатора. Это делается для облегчения выведения поршня из ВМТ. Внутри боббышки выполняется отверстие под палец с канавками для стопорных колец.

Поршневые кольца.

Число колец зависит:

- от типа ДВС;

- угловой скорости коленвала

диаметр кольца больше диаметра поршня, однако благодаря упругим свойствам и зазору в замке кольцо устанавливается в поршне.

Зазор в замке должен составлять 0,15- 0,55 мм.

Формы поперечного сечения компрессионных колец.

Способы повышения износостойкости поршневых колец: хромировка, либо обработка молибденом. Перспективным является производство колец в виде литой стальной пружины либо в виде набора стальных колец.

Маслосъемные кольца.

Причины попаданий масла в цилиндр: разность давлений в цилиндре и картере в момент впуска, насосное действие компрессионных колец.

Материал маслосъемных колец – чугун, сталь.

Конструкция.

Чугунное скребковое – составное (осевой расширитель, радиальный расширитель, 2 кольца).

Преимущества стальных составных колец: приспособленность к искаженной форме цилиндра при его износе.

Особенности установки колец в цилиндре: маслосъемное кольцо устанавливается под компрессионным, зазор между кольцом и наковкой по высоте <0,08 мм, встык 0,2-0,5 мм, замки соседних колец должны быть смещены на угол 180°.

Поршневые пальцы.

Обеспечивают шарнирное соединение поршня в верхней шатунной головкой. Конструкция пальцев – полая трубка, материал – сталь.

От осевого смещения пальцы стопорятся кольцами. Температурное расширение поршня выше, чем у пальца, поэтому возможет стук при работе двигателя из-за возникающего зазора. Во избежание этого явления поршень перед запресовкой нагревают до 70-80°С.

Шатун.

Соединяет поршень с коленчатым валом. Состоит из стержня, верхней и нижней (разъемной) головки. Разъем нижней шатунной головки называют крышкой. Крышки различных шатунов невзаимозаменяемы.

Коленчатый вал.

Служит для передачи усилия от поршня к трансмиссии в виде крутящего момента. Основные элементы: коренные, шатунные шейки, щеки, противовесы.

Если коренные шейки имеются между каждыми шатунными шейками, то такой коленвал называют полноопорным.

В передней части коленвала выделяют носок. В задней части устанавливается фланец крепления маховика.

Места перехода от коренной шейки к шатунной называются щеками.

Для улучшения динамических качеств, его инерционных характеристик на коленвале устанавливаю противовесы (галтели).

Внутри коренных шатунных шеек и щек имеются каналы для поддачи смазки к подшипника скольжения коренных и шатунных шеек.

Внутри шатунной шейки располагается полость, для очистки масла.

На носке коленвала на большинстве двигателей выполнена резьба для установки храповика. На переднем конце коленвала устанавливается шестерня привода распределительного вала.

Маховик.

Служит для накапливания энергии, необходимой для совершения вспомогательных тактов, а также для уравновешивания работы ДВС.

Маховик крепится к задней части коленвала болтами в строго определенном положении.

На маховике выполняется зубчатый венец, для запуска двигателя от электростартера.

Маховик также является частью механизма сцепления.

Основные элементы ГРМ.

- распределительный вал

- клапана

- передающее устройство

- В зависимости от расположения распредвала и клапанов различают следующие основные типы ГРМ:

- верхнеклапанный

- нижнеклапанный

В V-образной схеме двигателя распредвал может располагается в головках блока.

В зависимости от типа привода распределительного вала механизмы подразделяются на: механизмы с шестеренчатым типом (нижнекл. ГАЗ-51, верхнекл. ГАЗ-21); с цепным или зубчато-ременным приводом (УМЗ-412, ВАЗ-2101).

Современные тенденции в развитии ГРМ – увеличение числа клапанов в цилиндре двигателя с целью улучшения наполняемости цилиндра, применение механизмов изменения фаз газораспределения.

Фазы газораспределения.

В течении рабочего цикла каждый клапан в цилиндре должен 1 раз открыться, для чего валу нужно сделать 1 оборот. Следовательно у 4-хтактного двигателя, у которого рабочий цикл протекает за 2 оборота коленчатого вала, распределительный вал должен вращаться в 2 раза медленнее, а в 2-хтактных с такой же скоростью.

Открытие клапанов по времени не совпадает с положением поршня в мертвых точках. Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в углах поворота коленчатого вала двигателя, называются фазами газораспределения.

Впускной клапан открывается за 20-30° до подхода поршня к ВМТ и закрывается через 50-80° после НМТ.

Выпускной клапан открывается за 45-50° до НМТ и закрывается через 15-40° после ВМТ.

Длительность открытия впускного клапана соответствует 240-290°, чем улучшается наполняемость цилиндра горючей смесью.

Период, когда оба клапана открыты, выраженный в градусах поворота коленвала, называется перекрытием клапанов.

Распределительный вал.

Служит для своевременного открытия и закрытия клапанов. Представляет собой кованый или литой стержень с расположенными на нем эксцентриками (кулачками). Число эксцентриков равно числу клапанов ДВС. Кроме кулачков на распредвале имеются опорные шейки, для установки в корпус (блок цилиндров или головку блока) ДВС, а также может имеется эксцентрик привода топливного насоса, шестерня привода прерывателя-распределителя, масляного насоса, стеклоочистителя.

Как правило на носке распредвала устанавливается ведомая шестерня привода ГРМ. При установке распредвала в блоке цилиндров осевое смещение вала ограничивается специальным упорным кольцом и шайбой.

Толкатели.

Передают усилие от кулачка на клапан либо штангу.

Толкатель разгружает клапан, либо штангу от действия боковых сил.

Толкатели бывают следующих типов: цилиндрические, роликовые, гидравлические.

Гидравлические толкатели обеспечивают бесшумную и безударную работу ГРМ, не требуют регулировки деталей ГРМ при эксплуатации.

Штанги.

В ГРМ с нижним расположением распредвала и верхним расположением клапанов, при шестеренчатом типе привода, устанавливаются штанги, передающие усилие от толкателя к оси коромысел. Изготавливаются они как правило из легких материалов, с целью уменьшения инерционности.

Коромысло.

Передает усилие от штанги на клапан. Как правило на коромысле устанавливается регулировочное устройство теплового зазора.

Оси коромысел и стойки.

Стальная труба, служащая опорой для коромысел, по которой передается масло к втулкам коромысел.

Ось устанавливается в стальных или чугунных стойках, закрепленных в головках.

Клапан.

Состоит из стержня и головки. В головке клапана имеются фаски, благодаря которым клапан плотно садится в седло, расположенное в головке блока, либо в блоке цилиндров.

Как правило диаметр впускного клапана больше диаметра выпускного клапана.

С целью облегчения условий работы клапанов (особенно выпускных)):

- на рабочую фаску наплавляют кольцо из жаропрочного материала;

- внутри стержня клапана выполняется полость, заполненная на 90% жидким натрием, который воспринимает значительную часть тепла от клапана, улучшая его тепловые свойства;

- клапан снабжается механизмом поворота.

Клапан крепится в головке блока либо в блоке с помощью специального сухарного механизма.

Сухарный механизм состоит из 2-х конусных полуколец, фиксирующихся выступами в проточке клапана, за счет усилия пружины. В некоторых ГРМ с целью повышения надежности фиксации клапана устанавливаются 2 пружины – одна в другой, с разным направлением витков. Клапан перемещается в направляющей втулке, устанавливаемой в блоке. Втулка запрессована, либо зафиксирована стопорными кольцами.

Система охлаждения.

Назначение – охлаждение деталей и поддержания их температуры в оптимальных для работы пределах. Система охлаждения также используется для обогрева кузова, кабины, охлаждения дополнительного оборудования. ДВС нормально работает при отводе от стенок цилиндра 25-30% тепла, выделяемого в процессе сгорания топлива.

Требования предъявляемые к системе охлаждения:

- поддержание оптимальной температуры двигателя – 75-59°С;

- быстрый прогрев двигателя после пуска.

Типы систем охлаждения.

В зависимости от характера охлаждающей среды, система охлаждения бываем жидкостной и воздушной.

Жидкостная система охлаждения может быть термосифонной и принудительной.

Система охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости нашла наибольшее распространение на современных ДВС. В качестве рабочей жидкости используются вода и специальные низкозамерзающие жидкости. Использование низкозамерзающих жидкостей (антифризов) в системе охлаждения вызывает необходимость установки дополнительного оборудования – расширительного бачка, т.к. температурное расширение антифриза больше чем воды.

Приборы системы охлаждения.

1. Водяной насос – центробежного типа, создающий избыточное давление в системе – 50-100 кН/м². Как правило привод водяного насоса осуществляется при помощи ременной передачи от коленчатого вала. Вал насоса уплотняется соединением лабиринтного типа, резиновых манжет и пружинного поджимного механизма.

2. Вентилятор – как правило лопастного типа, устанавливается на валу водяного насоса и имеет постоянный привод от вала водяного насоса (ГАЗ, АЗЛК), или электропривод (ранние ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ), либо через гидромуфту от коленвала (КамАЗ).

Автоматическое изменение производительности вентилятора осуществляется:

- отключением ведомого вала от специальной муфты;

- изменением угла наклона лопастей при помощи термостата;

- изменением числа лопастей вентилятора.

3. Радиатор – необходим для охлаждения жидкости. Состоит из верхнего и нижнего резервуаров, бачков и сердцевины. Верхний бачок имеет отверстие для залива охлаждающей жидкости и патрубок подвода охлаждающей жидкости из блока цилиндров. Нижний бачок имеет сливной кран и патрубок соединяющий радиатор и блок.

Большинство радиаторов изготовляется из цветных металлов (латунь), современная тенденция – алюминиевые радиаторы, пластмассовые бачки, соединенные при помощи специальных клеев. Сердцевина радиатора бывает трубчатой и пластинчатой.

В передней части радиатора возможна установка жалюзи, состоящее из продольных либо поперечных пластин набранных на проволочном каркасе. Иногда возможно выполнение жалюзи в виде шторки. Жалюзи управляется из кабины водителя при помощи троса, либо автоматически – посредством термостата.

Верхний бачок радиатора имеет пробку для залива охлаждающей жидкости. Основное назначение пробки – поддержание избыточного давления с системе охлаждения. Пробка имеет паровой и воздушный клапан. Паровой клапан обеспечивает поддержание давления несколько более высокого чем атмосферное.

Как отмечалось ранее на двигателях с использованием в качестве рабочей низкозамерзающих жидкостей параллельно к радиатору присоединяется расширительный бачок, закрывающийся сверху специальной пробкой и имеющий патрубок для соединения с радиатором.

4. Термостат – необходим для поддержания температуры и быстрого подогрева охлаждающей жидкости.

Типы термостатов:

- жидкостные (сифонные);

- с твердым наполнителем;

- с биметаллической пластиной (пружиной).

По числу клапанов термостаты подразделяются на одно- и двухклапанные. Основные клапаны термостата: главный и перепускной. В состав клапана с жидким наполнителем входят этиловый спирт (70%) и вода (30%). Твердый наполнитель – нефтяной воск и медный порошок.

Недостатком термостата с твердым наполнителем является низкая чувствительность к колебаниям температуры.

Преимущества – отсутствие влияния работу со стороны избыточного давления в системе.

При воздушном охлаждении термостат также используется для управления заслонкой канала воздушного потока.

5. Термометр.

Существует 2 типа термометров: термобиметаллический и логометрический.

Каждый их термометров работает со своим типом прибора. Прибор для термобиметаллического датчика во включенном состоянии показывает максимальную температуру. Прибор для логометрического датчика во включенном состоянии показывает минимальную температуру.

Для контроля аварийного режима в системе охлаждения в бачке установлен контактный термобиметаллический датчик, который замыкает эл. цепь при температуре свыше 100°С.

В системах охлаждения воздушного типа контроль работы системы осуществляется по температуре масла в системе смазки.

Контроль за уровнем охлаждающей жидкости производится визуально через прозрачный расширительный бачок с метками max и min, либо через пробку радиатора.

На представительских АТС для контроля уровня существуют специальные датчики, подающие сигнал на контрольную лампу.

Подогреватели двигателя  служат для подогрева двигателя перед запуском в условиях низкой температуры. Подогреватели бывают жидкостные и воздушные. Подогреватель содержит термокотел, который соединяется с системой охлаждения. Повышение температуры в котле обеспечивается сжиганием топлива через специальное устройство типа паяльной лампы.

На современных АТС устанавливаются компактные подогреватели автономного типа питание которых осуществляется жидким топливом. Воспламенение топлива происходит за счет подачи его на предварительно разогретую свечу. Предварительный воздушный поток для горения создается вентилятором, который после розжига отключается.

Системы охлаждения жидкостного типа также используются для обогрева салона кабины АТС, при этом в кабине устанавливают дополнительный радиатор и вентилятор.

Система вентиляции кузова должна обеспечить постоянное избыточное давление в салоне. Обогрев салона в АТС с воздушным охлаждением осуществляется обогревателем, по конструкции аналогичным предпусковому подогревателю.

Система смазки.

Назначение: подвод масла в зазоре между трущимися поверхностями с целью уменьшения величины трения, охлаждения поверхностей и удаления продуктов износа. Масляная пленка между поршнем и цилиндром повышает компрессию двигателя и уплотняет соединение.

Требования к маслу:

- определенная вязкость;

- минимальная температура застывания;

- максимальная температура вспышки;

- высокая термоокислительная способность;

- минимальное коксовое число (зольность);

- отсутствие воды, серы, минеральных кислот и щелочей;

- отсутствие механических примесей.

Выше перечисленным требованиям в наибольшей мере соответствуют масла полученные из нефти. Большое распространение получили синтетические масла, которые значительно превосходят минеральные по качеству, однако имеют и большую стоимость.

Приборы системы смазки.

1. Масляный поддон – корытообразная емкость с поперечными переборками для поддержания уровня в поддоне при движении автомобиля на подъем, уклон, торможении или разгоне. Внизу поддона имеется пробка для слива масла при замене.

2. Масляный насос – как правило шестеренчатого типа. Его привод осуществляется как правило от распредвала либо коленвала. Он может состоять из нескольких секций, каждая из которых предназначена для смазки определенной части двигателя либо подачи масла в фильтр (ЗиЛ-508, -509). Масляный насос может быть оборудован редукционным клапаном (ЗМЗ-402, -406, ЗиЛ-508). На некоторых двигателях масляный насос совмещен с маслоприемником, оснащенным сетчатым фильтром, который может быть подвижным или нет (ЗМЗ, ВАЗ, УЗАМ). При плавающем маслозаборнике масло поступает из верхнего, более чистого слоя масла.

3. Масляные фильтры – различают в зависимости от назначения и конструкции фильтрующих устройств. Бывают фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтр грубой очистки устанавливается на двигателях ЗМЗ-21, ГАЗ-52, ЗИС-120 и их модификациях. Представлял собой цельнометаллический щелевой фильтрующий элемент. Фильтры тонкой очистки имеют хлопчатобумажный или картонный одноразовый фильтрующий элемент. Помимо хлопчатобумажных и других щелевых фильтров возможна также очистка масла с использованием центробежных сил.

4. Масляный радиатор – необходим для охлаждения масла при превышении оптимальной температуры. Охлаждение масла осуществляется воздушным потоком. Включение и выключение осуществляется специальным клапаном и этот процесс практически полностью автоматизирован.

Система питания.

Система питания автомобильных ДВС различается по конструкции в зависимости:

- от типа используемого топлива;

- от способа смесеобразования;

- от качества смесеобразования.

Типы автомобильных топлив.

1. Жидкие – бензины, дизельные топлива.

2. Газообразные – получаемые при переработке различных видов топлива либо природный газ.

Способы смесеобразования.

1. С внешним смесеобразованием в специальных устройствах – карбюраторах либо во впускном трубопроводе.

2. Внутреннее смесеобразование. Когда смешение воздуха и топлива происходит в цилиндре двигателя.

 

Системы питания двигателя с внешним смесеобразованием.

Когда в качестве топлива для данных систем применяются бензины либо газообразные топлива. Помимо бензина существуют альтернативные виды топлива – метанол, спирт, водород и др. Преимущества использования бензина – дешевизна, возможность хранения достаточного запаса непосредственно на автомобиле, относительная химическая безопасность.

Горючая смесь.

Горение топлива в цилиндре это химическая реакция, соединения углерода топлива с кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением тепла. Воспламеняется в цилиндре не само топливо, а горючая смесь, представляющая собой смесь мелких капель топлива с воздухом. Смесь топлива и воздуха должна находится в определенной пропорции примерно 1 кг бензина на 15 кг воздуха (для спирта 8,9 кг, для бензола 13,2 кг). Смесь обеспечивающая полное сгорание топлива называется нормальной. Если будет недостаток воздуха, т.е. на 1 кг бензина идет менее 15 кг воздуха, то смесь называется обогащенной или богатой. При избытке воздуха смесь обедненная или бедная.

Коэффициент избытка воздуха , где L – фактическое количество воздуха, L₀ – теоретически необходимое количество воздуха.

Для нормальной смеси a=1. Обедненная смесь a>1, бедная a>1,15. Обогащенная смесь a<1, богатая a<0,8.

Нижний предел воспламеняемости определяется наибольшим коэффициентом избытка воздуха a=1,3…1,4; нижний предел a=0,4.

Простейший карбюратор.

Как отмечено ранее карбюратор – это прибор или устройство в котором приговляется горючая смесь.

Основным элементом карбюратора является диффузор (1), представляющий собой цилиндр с изменяющейся величиной внутреннего диаметра. В диффузоре в момент такта впуска за счет разряжения начинается движение воздуха, скорость воздуха в диффузоре неодинакова, наибольшего значения она достигает в месте наименьшего диаметра. В результате того, что скорость движения воздуха увеличивается, давление воздуха в этом месте падает. Если в то место, где падает давление установить трубку, соединив ее с резервуаром с бензином, то за счет разности давлений бензин будет поступать в диффузор.

Скорость воздуха в узкой части диффузора 150 м/с, давление при такой скорости 150 мм.рт.ст.

С увеличением оборотов коленвала давление во впускном трубопроводе может изменятся в пределах 150-400 мм.рт.ст. при закрытой заслонке.

Требования к работе карбюратора на двигателе АТС.

Как видно из рис.1 простейший карбюратор отвечает необходимым требованиям только в 2-х точках – при частичном открытии дроссельной заслонки и в режиме максимальных нагрузок. На всех остальных режимах работы двигателя элементарный карбюратор не отвечает поставленным требованиям по составу смеси. Поэтому карбюратор оснащается всевозможными дополнительными устройствами, которые обеспечивают необходимый состав смеси на различных режимах в виде точной дозировки по составу (первое требование) и количеству (второе требование) горючей смеси. Кроме перечисленных требований современный карбюратор должен: качественно распылять топливо, качественно испарять топливо, обеспечивать хорошее перемешивание топлива и воздуха.

Экономайзер.

Служит для обогащения горючей смеси на режимах максимальной нагрузки, тем самым повышая мощность двигателя. его действие основано на включении в канал основного жиклера дополнительного калибрированного отверстия, через которое подается топливо при подходе дроссельной заслонки к положению полного открытия.

В большинстве конструкций управление подачей дополнительного топлива осуществляется специальным клапаном. По способу управления клапаном экономайзеры бывают: с механическим приводом и с пневматическим приводом (делятся на поршневые и диафрагменные).

Подача топлива экономайзером возможна непосредственно в смесительную камеру карбюратора (независимое включение) либо через главное дозирующее устройство.

Насос ускоритель.

В процессе движения АТС приходиться изменять режим работы двигателя. Для данного режима наиболее худшим является резкое открытие дроссельной заслонки после холостого хода. Т.к. на такое открытие воздух и топливо реагируют по разному, топливо более инертно, я значит происходит обеднение смеси вместо требуемого обогащения.

При резком открытии дросселя (1) усилие через систему рычагов (2) передается на шток поршня (3), поршень перемещаясь вниз действует на топливо, находящееся под ним, при этом сжимаемое топливо закрывает клапан (4) и под избыточным давлением по каналу (5) поступает в смесительную камеру. При медленном открытии дроссельной заслонки топливо вытесняется в поплавковую камеру карбюратора.

Эконостат.

Представляет собой элементарный карбюратор который вступает в работу на режимах максимальной нагрузки.

Конструкция ТНВД.

Насос состоит из отдельных секций, число которых равно числу цилиндров двигателя. каждая секция работает на определенный цилиндр двигателя. давление, развиваемое в секции от 15 до 40 МН/м². По конструкции секции насоса бывают плунжерные и золотниковые.

Плунжерные насосы подразделяются на насосы с постоянным (подразделяются на секции с перепускным клапаном и секции с плунжером золотником)и переменным ходом плунжера. Наибольшее распространение получили плунжерные секции с плунжером золотником (ЯМЗ-236, - 238, -240, -840 и их модификации, КамАЗ-740, -642 и их