Блок цилиндров и привод агрегатов двигателей КамАЗ

Устройство двигателя внутреннего сгорания. Основные механизмы и системы. Принцип работы. Основные параметры двигателей, рабочие циклы, такты. Продольный, поперечный разрез и описание двигателя автомобиля КамАЗ.

ДВС подразделяются на бензиновые и дизельные. Они различаются по способу зажигания топливно-воздушной смеси. В бензиновых двигателях зажигание происходит принудительным путем через искровые свечи; в дизельных - топливная смесь поджигается от повышения ее температуры при сжатии. Дизельные двигатели в отличие от бензиновых отличаются лучшей экономичностью (на 15-20 %) благодаря большей степени сжатия. Разнообразие современных поршневых двигателей появилось в связи с компоновкой их цилиндров. Различают рядные, V-образные, оппозитные, VR-образные, W-образные двигатели.

Модель Тип Число цилиндров Расположение цилиндров Порядок работы цилиндров Направление вращения коленчатого вала Диаметр цилиндров и ход поршня Рабочий объём, л Степень сжатия Гарантируемая мощность, л. с. Частота вращения коленчатого вала при гарантируемой мощности, об/мин Максимальный крутящий момент, кгс*м Частота вращения при максимальном крутящем моменте, об/мин Частота вращения холостого хода, не более, об/мин: минимальная максимальная Удельный расход топлива, г/л.с.*ч (по скоростной характеристике рис. 2): минимальный максимальный Фазы газораспределения: открытие впускного клапана закрытие ---//---//---//---//---//--- открытие выпускного клапана закрытие ---//---//---//---//---//--- Число клапанов на цилиндр Давление масла в прогретом двигателе, кгс/см2, при частоте вращения: номинальной минимальной холостого хода, не менее Масса силового агрегата, кг не заправленного двигателя, кг Форсунки (закрытого типа) Давление начала подъёма иглы форсунки, МПа: бывшей в эксплуатации новой (заводской регулировки) Система наддува

КамАЗ-7403.10 4-тактный с воспламенением от сжатия 8 V-образное, угол развала 90° 1-5-4-2-6-3-7-8 правое 120´120 10,85 16 260   2600 80   1600-1800     600 2930     160 175   13° до в.м.т. 49° после н.м.т. 66° до н.м.т. 10° после в.м.т. один впускной и один выпускной     4,0-5,5 1 1120 730 модели 271   £21,5 23,5¸24,2 газотурбинная с двумя турбокомпрессорами

 

 

Продольный разрез двигателей 740.50-360, 740.51-320

 

Рисунок 30. Продольный разрез двигателя: 1 — ТНВД; 2 — привод ТНВД; 3 — компрессор; 4 — фильтр тонкой очистки топлива; 5 — картер агрегатов; 6 — турбокомпрессор; 7 — маховик; 8 — картер маховика; 9 — коленчатый вал; 10 — масляный картер; 11 — форсунка охлаждения поршня; 12 — масляный насос; 13 — гаситель крутильных колебаний; 14 — шкив привода водяного насоса и генератора; 15 — вентилятор с вязкостной муфтой; 16 — кронштейн крепления обечайки вентилятора; 17 — обечайка вентилятора; 18 — шестерня привода насоса масляного откачивающего.

Поперечный разрез двигателей 740.50-360, 740.51-320

 

 

Рисунок 31. Поперечный разрез двигателя: 1 — коллектор выпускной; 2 — головка цилиндра; 3 — блок цилиндров; 4 — поршень; 5 — стартер; 6 — фильтр масляный; 7 — водомасляный теплообменник; 8 — форсунка; 9 — коллектор впускной; 10 — труба подводящая; 11 — привод управления регулятором ТНВД; 12 — маслоналивная горловина; 13 — бачок насоса гидроусилителя руля.

 

 

Начертите схему ведущего моста автомобиля МАЗ-5335. Поясните, каким образом крутящий момент подводится к колесам. Опишите работу дифференциала при движении автомобиля по неровной дороге и на повороте, а также основные регулировки главной передачи.

 

 

 

Рис. 35. схема ведущего моста автомобиля МАЗ-5335

а - схема; б - конструкция; в - колесный редуктор; г -детали колесного редуктора; д - главная передача и дифференциал; 1 - солнечная (ведущая) шестерня; 2 - сателлит; 3 - наружная чашка водила; 4 - коронное (ведомое) колесо; 5 - ступица заднего колеса; 6 - полуось; 7 - колесный редуктор; 8 - тормозной механизм задних колес; 9 - стопорный штифт кожуха полуоси; 10 - кожух полуоси; 11 -центральный редуктор; 12 - тормозной разжимной кулак; 13и 16-крышки; 14 и 22 - стопорные кольца; 15 - упорный сухарь; 17 - ось сателлита; 18 - подшипник сателлита; 19 - стопорный болт оси сателлита; 20 - пробка заливного отверстия; 21 - контргайка подшипника ступицы; 23 - гайка подшипника ступицы; 24 - кожух полуоси; 25 - упор ведущей шестерни; 26 - внутренняя чашка водила; 27 - полуосевые зубчатое колесо; 28 - сателлит дифференциала; 29 - крестовина дифференциала; 30 - цилиндрический роликоподшипник; 31 - конический подшипник ведущей шестерни; 32 - фланец; 33 - сальник; 34 - регулировочные прокладки; 35 - ведущая шестерня; 36 - картер редуктора; 37 - ведомое колесо; 38 - ограничитель ведомого колеса; 39 - правая чашка дифференциала; 40 - демонтажный болт картера редуктора.

        

 

Конструкция заднего моста автомобиля МАЗ-5335 (рис. 35,6) состоит из конической главной передачи (рис. 35, д) и двух колесных редукторов (рис. 35, в)

Особенностью конической главной передачи автомобиля МАЗ-5335 по сравнению с рассмотренными конструкциями главных передач является то, что ведущая коническая шестерня 35 (рис. 35, д), изготовленная за одно целое с валом, крепится не консольное, а имеет дополнительную опору, представляющую собой цилиндрический роликоподшипник' 30. При трех подшипниках конструкция получается более компактной, значительно уменьшается длина хвостовика шестерни, что при небольшой базе автомобиля позволяет лучше расположить карданный, и, кроме того, значительно снижается нагрузка на подшипники по сравнению с консольным креплением. Устанавливаемый в расточке прилива картера роликоподшипник 30 воспринимает радиальные усилия, уменьшая деформацию шестерни 35.

Конический дифференциал заднего моста имеет четыре сателлита и два поолуосевых зубчатых колеса.

Центральный редуктор в сборе, состоящий из конической главной передачи и дифференциала, установлен в картере заднего моста и закреплен шпильками и гайками к его обработанной плоскости, а с задней стороны отверстие закрыто Штампованной КРЬ1ШКОЙ, приваренной к картеру моста. В расточки перегородок картера запрессованы кожухи 10 полуосей (рис. 35,6), которые от проворачивания удерживаются стопорными штифтами 9.

На наружные концы кожухов полуосей с помощью эвольвентных шлицев закреплены внутренние чашки 26 (рис. 35, в), которые жестко соединены с наружными чашками 3, образуя неподвижное водило, на трех осях 17 которого вращаются сателлиты 2. От полуосей момент передается к центральной солнечной шестерне 1, от нее через три сателлита 2 и коронное колесо 4 к ступице колеса.

Передаточное число колесного редуктора определяется отношением числа зубьев коронного колеса и солнечной шестерни, поэтому изменением указанных чисел зубьев может быть получен ряд передаточных чисел при сохранении межосевого расстояния. Сателлиты не влияют на величину передаточного числа.

Преимущества и недостатки гипоидной и разнесенной двойной главных передач. В гипоидной передаче ось ее ведущей шестерни расположена ниже оси ведомого колеса (оси заднего моста). Вследствие этого центр тяжести автомобиля ниже и лучше его устойчивость.

По сравнению с обычной конической парой, при одинаковом передаточном числе и передаваемом моменте гипоидное зацепление, создавая меньший шум при работе, позволяет увеличить диаметр ведущей шестерни. Полученная вследствие этого более жесткая и прочная конструкция повышает долговечность передачи. Но наличие повышенного скольжения между зубьями гипоидных передач требует применения специального гипоидного смазочного материала с сернистыми, свинцовыми, фосфорными и другими присадками, образующими на поверхностях зубьев прочную пленку. Разнесенная двойная главная передача позволяет разделить крутящий момент и тем самым разгрузить дифференциал и полуоси от повышенного момента. Недостатком разнесенной передачи является то, что такая конструкция вызывает повышение относительных скоростей вращения зубчатых колес при повороте или буксовании автомобиля, что требует дополнительных мер для защиты трущихся поверхностей деталей дифференциала (введение шайб, втулок, улучшенной смазочной системы).

 Задний мост является ведущим и состоит из одинарного центрального редуктора и двух колесных передач. Задний мост передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя через сцепление, коробку передач и карданный вал к ведущим колесам автомобиля и с помощью дифференциала позволяет ведущим колесам вращаться с разной угловой скоростью.

При движении автомобиля ведомая шестерня главной передачи вращает корпус дифференциала и, соответственно, ось с сателлитами, которые передают движение полуосевым шестерням, а они, в свою очередь, на колеса.

На прямой и ровном отрезке пути колеса проходят одинаковое расстояние, поэтому полуосевые шестерни и корпус дифференциала, а также ось сателлитов вращаются с одинаковой скоростью.

Когда автомобиль совершает поворот, внутреннее (расположенное ближе к центру поворота) колесо начинает вращаться медленнее (поэтому его называют отстающим). Соответственно, соединенная с ним полуосевая шестерня совершает меньше оборотов в минуту, чем корпус дифференциала и ось сателлитов. Это вынуждает их поворачиваться вокруг оси и увеличивать скорость вращения второй шестерни и наружнего (забегающего) колеса. Так обеспечивается разное число оборотов шин, необходимое для движения без пробуксовки.

 

Составьте схему рабочей тормозной системы автомобиля ВАЗ-2101, укажите назначение ее элементов. Опишите устройство и работу главного тормозного цилиндра и вакуумного усилителя тормозов автомобилей ВАЗ.

 

Рис.37 схема рабочей тормозной системы автомобиля ВАЗ-2101

 1 – защитный коржух переднего тормоза;

 2, 18 – трубопроводы соединяющие два цилиндра суппорта переднего тормоза;

 3 – суппорт;

 4 – бачок гидропривода;

 5 – выключатель стоп-сигнала;

 6 – рычаг стояночного тормоза;

 7 – регулировочные эксцентрики правого заднего тормоза;

 8 – штуцер для прокачки гидропривода задних тормозов;

 9 – регулятор давления;

 10 – стоп-сигнал;

 11 – колесный цилиндр заднего тормоза;

 12 – рычаг ручного привода колодок и разжимная планка;

 13 – регулировочный эксцентрик левого заднего тормоза;

 14 – тормозная колодка;

 15 – направляющая заднего троса;

 16 – направляющий ролик;

 17 – педаль тормоза;

 19 – штуцер для прокачки гидропривода передних тормозов;

 20 – тормозной диск;

 21 – главный цилиндр.

 

 Эта система тормозов имеет два контура, обеспечивающих независимый привод передних и задних тормозных механизмов колес. Оба контура приводятся в действие от одной педали 17 (см. рис. Схема тормозной системы), которая с помощью кронштейна крепится вместе с педалью сцепления к панели передка кузова.

 В гидравлический привод включены помимо педали тормоза главный тормозной цилиндр 21, бачок 4 главного цилиндра, регулятор 9 давления задних тормозов, тормозные механизмы передних и задних колес вместе с рабочими цилиндрами и трубопроводы.

 

Главный тормозной цилиндр

 Главный тормозной цилиндр крепится к кронштейну педалей сцепления и тормоза. Поршни 3 и 5 (см. рис. Главный цилиндр гидравлического привода тормозов) приводят в действие разные контура. Оба поршня занимают исходное положение под действием пружин 8, которые отжимают поршни до упора в винты 7. Герметичность поршней в цилиндре обеспечивается четырьмя уплотнительными кольцами 6. Спереди корпус закрыт пробкой 1.

 

 

Составьте схему рабочей тормозной системы автомобиля КамАЗ-5320, укажите назначение ее элементов. Опишите устройство и работу клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом и воздухораспределительного клапана прицепа.

Рис. 42. схема рабочей тормозной системы автомобиля КамАЗ-5320

А— клапан контроля вывода IV контура; Б, Д — клапаны контрольного вывода III

контура; В — клапан контрольного вывода I контура; Г — клапан контрольного вывода II контура; Е — питающая магистраль двухпроводного привода; Ж — соединительная магистраль однопроводного привода; И — тормозная (управляющая) магистраль двухпроводного привода; К, Л — дополнительные клапаны контрольного вывода; 1 —компрессор; 2 — регулятор давления, 3 — предохранитель от замерзания; 4 — двойной защитный клапан; 5 — тройной защитный клапан; 6 — конденсационный ресивер; 7 — кран слива конденсата; 8. 9. 10 — ресиверы соответственно III, I и-II контуров; 11 — датчик падения давления в ресивере; 12 — клапан контрольного вывода; 13 — пневматический кран; 14 — датчик включения электромагнитного клапана тормозов прицепа; 15 — пневматический цилиндр привода рычага останова двигателя; 16 —- пневматический цилиндр привода заслонки вспомогательного тормоза; 17. — тормозной двухсекционный кран; 18 — двухстрелочный манометр; 19 — тормозная камера типа 24; 20 — клапан ограничения давления; 21 — кран управления стояночным и запасным тормозами; 22 — ускорительный клапан; 23 — тормозная камера типа 20/20 с пружинным энергоаккумулятором; 24 — двухмагистральный перепускной клапан; 25 — клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом; 26 — защитный одинарный клапан; 27 — клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом; 28 — разобщительный кран; 29 — соединительная головка типа "Палм"; 30 — соединительная головка типа А; 31 — датчик "стоп-сигнала"; 32 — автоматический регулятор тормозных сил; 33 — клапан отбора воздуха; 34 — аккумуляторные батареи; 35 — блок контрольных ламп и зуммер; 36 — задний фонарь; 37 — датчик включения стояночного тормоза

 

Клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом предназначен для управления тормозами прицепа при двухпроводном приводе тормозов. Клапан обеспечивает управление тормозами как при повышении давления в пневмоприводе при нажатии на педаль тормоза, так и снижении давления при выпуске воздуха из пневмопривода тормозным краном. Клапан работает и при включении стояночной и запасной тормозных систем тягача.

 

 Двухпроводный привод к тормозным системам прицепа включает клапан, защитный одинарный клапан, привод R к питающей магистрали двухпроводного привода, привод N — к тормозной управляющей магистрали двухпроводного привода, два разобщительных крана и две соединительные головки. На входе в клапан выполнены вводы: I — от нижней секции тормозного крана, III — от верхней секции крана, II — от крана управления стояночной тормозной системой, V — от воздушных баллонов и один вывод IV — к прицепу.

 

 

 

 При работе контуров I, II (нажатии на педаль тормоза) в клапан к вводам I, III (рис. 43, б) подводится сжатый воздух в качестве управляющего сигнала прямого действия. При работе контура III (включении стояночного тормоза) к выводу II (рис. 43, в) подается сигнал обратного действия — сниженное давление при выпуске воздуха тормозным краном. Клапан управления направляет сжатый воздух из баллонов в тормозные камеры колес прицепа при торможении и выпускает из них воздух в атмосферу при растормаживании во всех приведенных случаях. По устройству тормозные камеры колес прицепа идентичны тормозным камерам типа передних колес автомобиля.

 

Литература:

 

1. Устройство автомобиля. Авторы: Е. Я. Тур [и др.]. – М.: Машиностроение, 1990.

2. Автомобили: лабораторный практикум; под общ. ред. А. И. Гришкевича. – Минск, 1992.

3. Автомобиль МАЗ 5335 и его модификации. Авторы М.С. Высоцкий С.Г.херсонский.

 

Содержание:

1. Общее устройство автомобиля (схемы, основные части и агрегаты, их назначение; системы и         их назначение). Привести описание на примере автомобиля КамАЗ.

2. Устройство двигателя внутреннего сгорания. Основные механизмы и системы. Принцип работы. Основные параметры двигателей, рабочие циклы, такты. Продольный, поперечный разрез и описание двигателя автомобиля КамАЗ.

3. Перечислите детали кривошипно-шатунного механизма двигателя автомобиля ЯМЗ-236М, укажите их назначение. Опишите конструкцию поршня, шатуна, коленчатого вала и блока цилиндров.

4. Начертите схему ведущего моста автомобиля МАЗ-5335. Поясните, каким образом крутящий момент подводится к колесам. Опишите работу дифференциала при движении автомобиля по неровной дороге и на повороте, а также основные регулировки главной передачи.

5. Перечислите узлы и детали рулевого управления автомобиля МАЗ-5335, укажите их назначение. Опишите устройство и работу гидравлического усилителя.

6. Составьте схему рабочей тормозной системы автомобиля ВАЗ-2101, укажите назначение ее элементов. Опишите устройство и работу главного тормозного цилиндра и вакуумного усилителя тормозов автомобилей ВАЗ.

7. Составьте схему рабочей тормозной системы автомобиля КамАЗ-5320, укажите назначение ее элементов. Опишите устройство и работу клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом и воздухораспределительного клапана прицепа.

Устройство двигателя внутреннего сгорания. Основные механизмы и системы. Принцип работы. Основные параметры двигателей, рабочие циклы, такты. Продольный, поперечный разрез и описание двигателя автомобиля КамАЗ.

ДВС подразделяются на бензиновые и дизельные. Они различаются по способу зажигания топливно-воздушной смеси. В бензиновых двигателях зажигание происходит принудительным путем через искровые свечи; в дизельных - топливная смесь поджигается от повышения ее температуры при сжатии. Дизельные двигатели в отличие от бензиновых отличаются лучшей экономичностью (на 15-20 %) благодаря большей степени сжатия. Разнообразие современных поршневых двигателей появилось в связи с компоновкой их цилиндров. Различают рядные, V-образные, оппозитные, VR-образные, W-образные двигатели.

Модель Тип Число цилиндров Расположение цилиндров Порядок работы цилиндров Направление вращения коленчатого вала Диаметр цилиндров и ход поршня Рабочий объём, л Степень сжатия Гарантируемая мощность, л. с. Частота вращения коленчатого вала при гарантируемой мощности, об/мин Максимальный крутящий момент, кгс*м Частота вращения при максимальном крутящем моменте, об/мин Частота вращения холостого хода, не более, об/мин: минимальная максимальная Удельный расход топлива, г/л.с.*ч (по скоростной характеристике рис. 2): минимальный максимальный Фазы газораспределения: открытие впускного клапана закрытие ---//---//---//---//---//--- открытие выпускного клапана закрытие ---//---//---//---//---//--- Число клапанов на цилиндр Давление масла в прогретом двигателе, кгс/см2, при частоте вращения: номинальной минимальной холостого хода, не менее Масса силового агрегата, кг не заправленного двигателя, кг Форсунки (закрытого типа) Давление начала подъёма иглы форсунки, МПа: бывшей в эксплуатации новой (заводской регулировки) Система наддува

КамАЗ-7403.10 4-тактный с воспламенением от сжатия 8 V-образное, угол развала 90° 1-5-4-2-6-3-7-8 правое 120´120 10,85 16 260   2600 80   1600-1800     600 2930     160 175   13° до в.м.т. 49° после н.м.т. 66° до н.м.т. 10° после в.м.т. один впускной и один выпускной     4,0-5,5 1 1120 730 модели 271   £21,5 23,5¸24,2 газотурбинная с двумя турбокомпрессорами

 

 

Блок цилиндров и привод агрегатов двигателей КамАЗ

Блок цилиндров

 

Блок цилиндров отлит из легированного серого чугуна заодно с верхней частью картера. Картерная часть блока связана с крышками коренных опор поперечными болтами-стяжками, что придает прочность конструкции. Для увеличения продольной жесткости наружные стенки блока выполнены криволинейными. Бобышки болтов крепления головок цилиндров представляют собой приливы на поперечных стенках, образующих водяную рубашку блока.

 

 

Рис. 2. Схема нумерации и порядок работы цилиндров: 1...8 - цилиндры; I - правый ряд; II - левый ряд

 

Левый ряд цилиндров смещен относительно правого вперед на 29,5 мм, что вызвано установкой на одной кривошипной шейке коленчатого вала двух шатунов.

Спереди к блоку крепится крышка, закрывающая гидромуфту привода вентилятора, сзади — картер маховика, который служит крышкой механизма привода агрегатов, расположенного на заднем торце блока.

 

Гильзы цилиндров «мокрого» типа легкосъемные, изготовлены из специального чугуна, объемно закалены для повышения износостойкости.

 

Зеркало гильзы обработано плосковершинным хонингованием для получения сетки впадин и площадок под углом к оси гильзы. Такая обработка способствует удержанию масла во впадинах и лучшей прирабатываемости гильзы.

 

В соединении гильза — блок цилиндров водяная полость уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо под бурт в проточку гильзы, в нижней части два кольца установлены в расточки блока.

Привод агрегатов

 

Привод агрегатов (рис. 3) шестереночный с прямозубыми шестернями, газораспределительный механизм приводится в действие от ведущей шестерни 24, установленной с натягом на хвостовике коленчатого вала, через блок промежуточных шестерен 2 и 21. Блок промежуточных шестерен вращается на сдвоенном коническом роликоподшипнике 19. Шестерня распределительного вала 13 установлена на хвостовик вала с натягом. При сборке надо следить, чтобы метки на торце шестерен, находящихся в зацеплении, были совмещены.

 

Привод топливного насоса высокого давления осуществляется от шестерни 12, находящейся в зацеплении с шестерней распределительного вала. Вращение к топливному насосу высокого давления передается через ведущую и ведомую полумуфты с упругими пластинами, которые компенсируют несоосность.

 

С шестерней 12 привода топливного насоса находятся в зацеплении шестерня привода компрессора и шестерня привода насоса гидроусилителя руля.

Моменты затяжки болтов 18 крепления оси промежуточных шестерен 49,1...60,8 Н-м (5...6,2 кгс·м), болта 1 крепления роликоподшипника 88,3... 98,1 Н-м (9...10 кгс·м).

Окружной зазор в шестернях привода агрегатов — 0,1...0,3 мм.

 

 

Рис. 3. Шестерня привода генератора: 1 - болт М 12x1,25x90 крепления роликового подшипника; 2, 21 - шестерни промежуточные; 3-болт; 4 - шайба пружинная; 5-манжета; 6-корпус заднего подшипника; 7-прокладка; 8 - сухарь; 9 - вал шестерни привода топливного насоса высокого давления; 10, 20 - шпонки; 11, 15 - подшипники шариковые; 12 - шестерня привода топливного насоса высокого давления; 13-вал распределительный в сборе с шестерней; 14 -шайба упорная; 16 - ось ведущей шестерни; 17 - шайба; 18 - болт М10х1,25х25; 19 - подшипник роликовый конический двухрядный; 22 - кольцо упорное; 23 - кольцо стопорное; 24 - шестерня ведущая коленчатого вала