Индексация (обозначение) автомобилей

Классификация транспорта

Классификация бензиновых двигателей

· По способу смесеобразования — карбюраторные и инжекторные;

· По способу осуществления рабочего цикла — четырехтактные и двухтактные. Двухтактные двигатели обладают большей мощностью на единицу объёма, однако меньшим КПД. Поэтому двухтактные двигатели применяются там, где очень важны небольшие размеры, но относительно неважна топливная экономичность, например, на мотоциклах, небольших моторных лодках, бензопилах и моторизированных инструментах. Четырёхтактные же двигатели устанавливаются на абсолютное большинство остальных транспортных средств. Следует заметить, что дизели также могут быть четырёхтактными или двухтактными; двухтактные дизели лишены многих недостатков бензиновых двухтактных двигателей, однако применяются в основном на больших судах (реже на тепловозах и грузовиках).;

· По числу цилиндров — одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;

· По расположению цилиндров — двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд (т. н. «рядный» двигатель), V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным),W-образные, использующие 4 ряда цилиндров, расположенных под углом с 1 коленвалом (у V-образного двигателя 2 ряда цилиндров), звездообразные;

· По способу охлаждения — на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением;

· По типу смазки смешанный тип(масло смешивается с топливной смесью) и раздельный тип(масло находится в картере)

· По виду применяемого топлива — бензиновые и многотопливные [1];

· По степени сжатия. В зависимости от степени сжатия различают двигатели высокого (E=12…18) и низкого (E=4…9) сжатия;

· По способу наполнения цилиндра свежим зарядом: двигатели без наддува (атмосферные), у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разрежения в цилиндре при всасывающем ходе поршня; двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым турбокомпрессором, с целью увеличения заряда воздуха и получения повышенной мощности и КПД двигателя;

· По частоте вращения: тихоходные, повышенной частоты вращения, быстроходные;

· По назначению различают двигатели стационарные, автотракторные, судовые, тепловозные, авиационные и др.

· Практически не употребляемые виды моторов — роторно-поршневые Ванкеля (производились только фирмами Mazda (Япония) и ВАЗ (Россия)), с внешним сгоранием Стирлинга и т. д..

Дизельные двигатели

Ди́зельный дви́гатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха.

Спектр топлива для дизелей весьма широк, сюда включаются все фракции нефтеперегонки от керосина до мазута и ряд продуктов природного происхождения — рапсовое масло, фритюрный жир, пальмовое масло и многие другие. Дизель может с определённым успехом работать и на сырой нефти.

Компрессионные карбюраторные двигатели не относят к дизельным двигателям, так как в «дизелях» происходит сжатие чистого воздуха, а не топливо-воздушной смеси. Топливо впрыскивается в конце такта сжатия.

В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:

· Дизель с неразделённой камерой: камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум («жесткая работа»), особенно на холостом ходу. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка. Например, в системе Common Rail для снижения жёсткости работы используется (зачастую многостадийный) предвпрыск.

· Дизель с разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизелей такая камера (она называется вихревой либо предкамерой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в оную камеру, интенсивно завихрялся. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемого топлива с воздухом и более полному сгоранию топлива. Такая схема долго считалась оптимальной для легких дизелей и широко использовалась на легковых автомобилях. Однако, вследствие худшей экономичности, последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких дизелей двигателями с нераздельной камерой и с системами подачи топлива Common Rail.

Дизельный двигатель из-за особенностей рабочего процесса не предъявляет жестких требований к испаряемости топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла. Дизельный двигатель не может развивать высокие обороты — топливо не успевает догореть в цилиндрах, для возгорания требуется время инициации. Высокая механическая напряженость дизеля вынуждает использовать более массивные и более дорогие детали, что утяжеляет двигатель. Это снижает удельную мощность двигателя, что послужило причиной малого распространения дизелей в авиации

Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость использования стартёра большой мощности, помутнение и застывание (запарафинивание) летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются прецизиоными устройствами. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой.

 

Гибридные двигатели

Гибридный двигатель — двигатель, комбинирующий преимущества обоих моторов: ДВС и электродвигателя. в этом его уникальность и отличие от ДВС и электродвигателя. Достоинство двигателя внутреннего сгорания в том, что он потребляет привычный и доступный энергоноситель, а электродвигателя в выдающихся моментных характеристиках. Гибридный двигатель, в отличие от ДВС, не нужно ни заводить, ни раскручивать для запуска. Сцепление для гибридного двигателя — вещь ненужная. Включенный ток сразу дает максимальную тягу на колеса. Еще один плюс электродвигателя над ДВС в его эффективности в режиме частых стартов и остановок. При езде в городском цикле это решает некоторые проблемы. Но с другой стоны, двигатель внутреннего сгорания эффективнее на постоянных, оптимальных для данного двигателя оборотах. Гибридный двигатель позволяет совмещать положительные стороны ДВС и электродвигателя.

Таким образом, в гибридном двигателе оба двигателя имеют возможность дополнять и подменять друг друга в тот момент, когда один из них работает эффективнее в конкретной ситуации.

ДВС, помимо обеспечения движения, выполняет очень важную функцию подзарядки энергией аккумулятора, посредством выработки энергии генератором. Аккумулятор же впоследствии и питает электродвигатель. А электродвигатель, в свою очередь, уже позволяет ДВС работать без резких нагрузок, т.е. в наиболее благоприятных режимах, которые не требуют большой мощности от ДВС. Круг замыкается и польза от использования гибридных двигателей становится очевидной. Более того, многие современные гибридные двигатели позволяют осуществлять рекуперацию, что позволяет уменьшить износ и увеличить экологичность двигателя. В плане экономичности такой двигатель тоже остается в плюсе.

Однако, именно недостатки гибридных двигателей, пока не позволяют запустить гибридные автомобили в массовое производство.

 

Цикл работы поршневых ДВС

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные.

Рабочий цикл четырёхтактных двигателей внутреннего сгорания занимает два полных оборота кривошипа, состоящий из четырёх отдельных тактов:

1. впуска,

2. сжатия заряда,

3. рабочего хода и

4. выпуска (выхлопа).

Изменение рабочих тактов обеспечивается специальным газораспределительным механизмом, чаще всего он представлен одним или двумя распределительными валами, системой толкателей и клапанами, непосредственно обеспечивающими смену фазы. Некоторые двигатели внутреннего сгорания использовали для этой цели золотниковые гильзы (Рикардо), имеющие впускные и/или выхлопные окна. Сообщение полости цилиндра с коллекторами в этом случае обеспечивалось радиальным и вращательным движениями золотниковой гильзы, окнами открывающей нужный канал. Ввиду особенностей газодинамики — инерционности газов, времени возникновения газового ветра такты впуска, рабочего хода и выпуска в реальном четырёхтактном цикле перекрываются, это называется перекрытием фаз газораспределения. Чем выше рабочие обороты двигателя, тем больше перекрытие фаз и чем оно больше, тем меньше крутящий момент двигателя внутреннего сгорания на низких оборотах. Поэтому в современных двигателях внутреннего сгорания всё шире используются устройства, позволяющие изменять фазы газораспределения в процессе работы. Особенно пригодны для этой цели двигатели с электромагнитным управлением клапанами. Имеются также двигатели с переменной степенью сжатия, обладающие большей гибкостью характеристики.

Двухтактные двигатели имеют множество вариантов компоновки и большое разнообразие конструктивных систем. Основной принцип любого двухтактного двигателя — исполнение поршнем функций элемента газораспределения. Рабочий цикл складывается, строго говоря, из трёх тактов: рабочего хода, длящегося от верхней мёртвой точки (ВМТ) до 20—30 градусов до нижней мёртвой точки (НМТ), продувки, фактически совмещающей впуск и выхлоп, и сжатия, длящегося от 20—30 градусов после НМТ до ВМТ. Продувка, с точки зрения газодинамики, слабое звено двухтактного цикла. С одной стороны, невозможно обеспечить полное разделение свежего заряда и выхлопных газов, поэтому неизбежны либо потери свежей смеси, буквально вылетающей в выхлопную трубу (если двигатель внутреннего сгорания — дизель, речь идёт о потере воздуха), с другой стороны, рабочий ход длится не половину оборота, а меньше, что само по себе снижает КПД. В то же время длительность чрезвычайно важного процесса газообмена, в четырёхтактном двигателе занимающего половину рабочего цикла, не может быть увеличена. Двухтактные двигатели могут вообще не иметь системы газораспределения. Однако, если речь не идёт об упрощённых дешёвых двигателях, двухтактный двигатель сложнее и дороже за счёт обязательного применения воздуходувки или системы наддува, повышенная теплонапряжённость ЦПГ требует более дорогих материалов для поршней, колец, втулок цилиндров. Исполнение поршнем функций элемента газораспределения обязывает иметь его высоту не менее ход поршня + высота продувочных окон, что некритично в мопеде, но существенно утяжеляет поршень уже при относительно небольших мощностях. Когда же мощность измеряется сотнями лошадиных сил, увеличение массы поршня становится очень серьёзным фактором. Введение распределительных гильз с вертикальным ходом в двигателях Рикардо было попыткой сделать возможным уменьшение габаритов и массы поршня. Система оказалась сложной и дорогой в исполнении, кроме авиации, такие двигатели нигде больше не использовались. Выхлопные клапаны (при прямоточной клапанной продувке) имеют вдвое большую теплонапряжённость в сравнении с выхлопными клапанами четырёхтактных двигателей и худшие условия для теплоотвода, а их сёдла имеют более длительный прямой контакт с выхлопными газами.

Двигатели с прямоточной клапанной продувкой оснащены распределительным валом и выхлопными клапанами. Это значительно снижает требования к материалам и исполнению ЦПГ. Впуск осуществляется через окна в гильзе цилиндра, открываемые поршнем. Именно так компонуется большинство современных двухтактных дизелей. Зона окон и гильза в нижней части во многих случаях охлаждаются наддувочным воздухом.

В случаях, когда одним из основных требований к двигателю является его удешевление, используются разные виды кривошипно-камерной контурной оконно-оконной продувки — петлевая, возвратно-петлевая (дефлекторная) в разнообразных модификациях. Для улучшения параметров двигателя применяются разнообразные конструктивные приёмы — изменяемая длина впускного и выхлопного каналов, может варьироваться количество и расположение перепускных каналов, используются золотники, вращающиеся отсекатели газов, гильзы и шторки, изменяющие высоту окон (и, соответственно, моменты начала впуска и выхлопа). Большинство таких двигателей имеет воздушное пассивное охлаждение. Их недостатки — относительно невысокое качество газообмена и потери горючей смеси при продувке, при наличии нескольких цилиндров секции кривошипных камер приходится разделять и герметизировать, усложняется и удорожается конструкция коленвала.

 

С качающимися полуосями

Подвеска с качающимися полуосями имеет по одному шарниру на каждой из них. Это обеспечивает их независимое подрессоривание, но при работе подвески такого типа изменяются в больших пределах как колея, так и развал колёс, что делает такую подвеску кинематически несовершенной.

Благодаря простоте и дешевизне такая подвеска одно время широко использовалась в качестве ведущего заднего моста на заднеприводных автомобилях. Однако по мере роста скоростей и требований к управляемости от неё стали повсеместно отказываться, как правило — в пользу более сложной, но и более совершенной подвески на продольных или косых рычагах.

На переднем мосту такая подвеска применялась очень редко, и практически исключительно на малоскоростных, лёгких заднемоторных автомобилях. В настоящее время такая подвеска практически не применяется.

 

 

На косых рычагах

Представляет собой своего рода компромисс между подвеской на продольных рычагах и двухшарнирной подвеской с качающимися полуосями. Подвеска на косых рычагах в двух своих вариантах используется исключительно в качестве задней подвески. В первом используется по одному шарниру на каждой полуоси, как в подвеске с качающимися полуосями (иногда её и считают разновидностью последней), при этом ось качания рычага должна проходить через центр шарниров полуосей (расположенных в районе их прикрепления к дифференциалу), то есть расположена под углом 45 градусов к поперечной оси автомобиля. Это удешевляет подвеску. Во втором варианте (именно он показан на иллюстрации) каждая полуось имеет по два шарнира — внутренний и внешний, при этом ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир, и её угол с поперечной осью автомобиля составляет не 45, а 10-25 градусов, что более выгодно с точки зрения кинематики подвески. Это уменьшает изменение колеи и развала колёс до приемлемых величин. Один из этих вариантов более обоснован экономическими соображениями, а другой применяется из-за его благоприятных кинематических качеств и обеспечивает поэтому технические преимущества. В новых конструкциях находит применение только этот последний вариант.

Полузависимая подвеска

Тормозной диск при томожении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных автомобилях применяются керамические тормозные диски.

Тормозные колодки прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаются датчиком износа.

Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей применяются следующие типы тормозных приводов:

· механический;

· гидравлический;

· пневматический;

· электрический;

· комбинированный.

18. Усилители системы управления и торможения;

Усилители рулевого управления — системы и механизмы в рулевом управлении, предназначенные для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу, с целью повышения комфорта и снижения утомляемости водителя.

На легковых автомобилях усилители рулевого управления являются, как правило, опцией (необязательным компонентом), в то время как на грузовых автомобилях и тракторах являются неотъемлемым элементом конструкции, обеспечивающим функционирование (мышечного усилия водителя недостаточно).

Виды

1. Электроусилитель руля (ЭУР)

2. Электрогидроусилитель руля (ЭГУР)

3. Гидроусилитель руля (ГУР)

4. Механический усилитель руля (условно) — рулевой механизм с увеличенным (по сравнению с обычным) передаточным отношением.

5. Пневмоусилитель руля (например на ЗиУ-5)

Гидроусилитель руля

Гидравлический усилитель руля (ГУР) — автомобильная гидравлическая система, часть рулевого механизма, предназначенная для облегчения управления направлением движения автомобиля при сохранении необходимой «обратной связи» и обеспечении устойчивости и однозначности задаваемой траектории.[1]

Гидроусилитель руля устроен так, что при отказе усилителя рулевое управление продолжает работать (хотя руль при этом становится более «тяжёлым»).

В отечественной автопромышленности впервые был применён на автомобиле ЗИЛ-130

Назначение и устройство гидроусилителя рулевого управления

Чтобы уменьшить усилия, затрачиваемые при повороте рулевого колеса, смягчения ударов, передающихся на рулевое колесо при наезде управляемых колес на неровности дороги, и повышения безопасности при разрыве шин переднего колеса, в конструкцию рулевого управления некоторых автомобилей вводят специальные гидроусилители.

Устройство

Пример гидроусилителя, совмещённого с рулевым механизмом — гидроусилитель, применяемый на автомобилях ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131

Основные части гидроусилителя руля автомобиля ЗИЛ-130:

Корпус

Корпус золотника

Крышки

Винт

Золотник

Упорные шариковые подшипники

Плунжеры

Пружины плунжеров

Регулировочная гайка

Шариковая гайка

Шарики

Поршень с зубчатой рейкой

Кольца поршня

Зубчатый сектор с валом

Регулировочный винт

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля ЗИЛ-130:

При прямолинейном движении — золотник за счёт плунжеров и пружин удерживается в нейтральном положении, при этом все каналы открыты. Масляный насос получает вращение от коленчатого вала через ремённую передачу и накачивает масло в усилитель. Из усилителя масло уходит на слив в бачок гидроусилителя.

При повороте — при вращении руля винт вращается и вкручивается в шариковую гайку. При этом он смещается вместе с золотником и подшипниками и смещает плунжеры, сжимая пружины. Как только подшипники упрутся в корпус, винт с золотником перестанет смещаться, а смещаться начнёт шариковая гайка с поршнем и рейкой, при этом как бы накручиваясь на винт. При смещении золотника центральный канал от насоса останется связанным с одним из боковых каналов, а другой боковой канал останется связанным с каналом слива. При смещении поршня усилие будет передаваться от рейки сектору, а от него через вал сошке. Так как центральный канал от масляного насоса связан с одним из боковых каналов, то масло пойдёт из него в одну из полостей гидроцилиндра и будет давить на поршень, помогая смещать его и облегчая усилие, прилагаемое на рулевое колесо.

При прекращении вращения руля — винт перестаёт вкручиваться в гайку и минимальное движение поршня передаётся на винт и золотник. Золотник возвращается в нейтральное положение. Все каналы открываются, масло от насоса начинает уходить на слив, и усилитель прекращает свою работу. Кроме того, возвращению золотника в нейтральное положение способствуют пружины, давящие на плунжеры и на подшипники.

При увеличении сопротивления повороту — начнёт возрастать давление в линии от насоса через золотник в одну из полостей гидроцилиндра. Эта линия связана с полостью между плунжерами, где находятся пружины. Повышенное давление будет давить на плунжеры, а они — на подшипники. Плунжеры будут стараться вернуть золотник в нейтральное положение. Часть масла начнёт уходить на слив, а водитель почуствует дополнительное сопротивление вращению руля — следящее действие за усилием.

При неработающем двигателе — насос не накачивает масло и усилитель не работает. Управление автомобилем может осуществляться. При вращении руля поршень смещается и вытесняет масло из одной полости в другую через обратный клапан, и масло не мешает движению поршня.

Электрогидроусилитель руля

Электро-гидравлические системы рулевого управления с усилителем, иногда аббревиируемые как ЭГУР, и также иногда называемые «гибридными» системами, используют такую же вспомогательную гидравлическую технологию как и в стандартной системе, но гидравлическое давление в них обеспечено насосом, который приводится в движение электродвигателем, вместо ременного привода от двигателя.

В 1965 Форд экспериментировал с парком «управление моментального поворота запястьем» оборудованного Mercury Park Lanes, который заменял обычный большой руль двумя 5-дюймовыми (127-миллиметровыми) кольцами, с быстротой передаточного отношения 15:1, и электрический гидравлический насос в случае, если двигатель остановился.[1][2]

В 1990 Тойота представила свое второе поколение MR2 с рулевым управлением с электро-гидравлическим усилителем. Это должно было исключить управление гидравлическими линиями от двигателя (которые были расположены позади водителя в MR2) до центральной стойки.

В 1994 Фольксваген произвел 3-ю марку Гольфа Ecomatic, который использовал электрический насос так, чтобы рулевое управление с усилителем могло работать, в то время как двигатель был выключен компьютером, чтобы сэкономить топливо.[3] Электро-гидравлические системы могут быть найдены в некоторых автомобилях Форд, Фольксваген, Ауди, Пежо, Ситроен, Шкода, Suzuki, Opel, МИНИ-, Тойота, Хонда, и Мазда.

Servotronic обепечивает точную зависимомсть рулевого управления с усилителем от скорости, в котором количество подключенных сервомоторов, зависит от скорости движения, и таким образом предоставляет даже больше комфорта водителю. Количество усиления, сильнее при низких скоростях, например при парковке автомобиля. Большая поддержка, облегчает маневрирование автомобиля. На более высоких скоростях электронная система датчиков постепенно уменьшает уровень усиления управления. Таким образом водитель может управлять автомобилем еще более точно чем с рулевым управлением со стандартным усилителем. Servotronic используется многими автомобилестроителями, включая Ауди, General Motors, БМВ, Фольксваген, Вольво, МЕСТО и Порше. Servotronic — торговая марка AM General Corp.[4]

Электроусилитель руля (EPS или EPA) разработан, с использованием электродвигателя, чтобы уменьшить усилие, обеспечивая помощь при управлении водителю транспортного средства. Датчики обнаруживают движение и вращающий момент рулевой колонки, и компьютерный модуль подключает вспомогательный вращающий момент через электродвигатель, соединенный непосредственно или с механизмом управления или с рулевой колонкой. Это позволяет переменному количеству усиления применяться в зависимости от условий движения.

Система позволяет инженерам адаптировать рулевой механизм к переменным скоростям и амортизации системы подвески, для достижения идеального сочетания сглаживания езды, и управления для каждого транспортного средства.[5] На автомобилях группы Фиат величина усиления может регулироваться, нажатием кнопки с надписью «ГОРОД», который переключается между двумя отличающимися траекториями поворота, в то время как у большинства других систем EPS есть переменная усиления, которая учитывает больше помощи при уменьшении скорости транспортного средства и меньше помощи со стороны системы во время быстрой езды. В случае отказа данного компонента, механические соединения, такие как стойка и зубчатый валик служит резервными, подобно гидравлической системе. Электрический усилитель руля не стоит путать с сервоприводом или проводными рулевыми системами, которые используют электродвигатели для того, чтобы управлять колёсами, но без какого либо механического соединения с рулем.

У электрических систем есть небольшое преимущество в топливной экономичности, потому что нет никакого гидравлического насоса с ременным приводом, постоянно работающего вне зависимости от того, требуется ли помощь или нет, и это — главная причина их внедрения. Другое главное преимущество — устранение машинного компонента с ременным приводом, и несколькими гидравлическими шлангами высокого давления между гидравлическим насосом, установленным на двигателе, и механизмом управления, установленным на шасси. Это значительно упрощает производство и обслуживание. Включив электронный контроль устойчивости, электрические системы усилителя руля можно мгновенно изменить уровень поддержки, изменяя вращающий момент, чтобы помочь водителю при корректирующих маневрах.

Максимальная полезная мощность электрической системы транспортного средства ограничивает пределы возможностей электрической системы оказания помощи. 12-вольтная электрическая система, например, ограничивается 80-ю амперами тока, что в свою очередь ограничивает размер двигателя до пределов менее 1 кВт. Это количество энергии больше подходит для транспортных средств небольшого размера. Но скорее всего, не хватило бы для больших машин, таких как грузовики и внедорожники.существуют и другие типы электросистем, такие как 24-х вольтная и др. разновидности, используемые в гибридных авто и электромобилях. Они имеют большую выходную производительность, которая позволяет использовать двигатели большей мощности необходимых для больших и среднеразмерных транспортных средств.

Первые электрические системы управления появились на Honda NSX в 1990, FIAT Punto Mk2 в 1999, Honda S2000 в 1999, Toyota Prius в 2000[6] и на BMW Z4[7] в 2002. Сегодня многие изготовители используют электронное управление.

Обзоры в автомобильной прессе часто комментируют, что определенные системы управления с электрическим усилителем не дают достаточного «чувства дороги». Чувство дороги подразумевает под собой отношение между силой, необходимой для управления транспортным средством и усилием, которую водитель прилагает к рулю. Чувство дороги дает водителю субъективное восприятие, которое они используют при управлении транспортным средством. величиной чувства дороги (информативности руля) управляет компьютерный модуль, который управляет руководящей системой электроэнергии. В теории программное обеспечение должно быть в состоянии приспособить количество дорожного чувства, чтобы удовлетворить водителей. На практике, трудно учесть различные ограничения конструкции, производя более яркую информативность руля. Тот же самый аргумент также был применен к рулевому управлению с гидравлическим усилителем.

Электроусилитель руля

Электрический усилитель руля (ЭУР) — электромеханическая система автомобиля, предназначенная для снижения управляющего усилия, прикладываемого к рулевому колесу. Другие названия Электромеханический усилитель руля (ЭМУР), Электрический усилитель рулевого управления (ЭУРУ)

Устройство

1. ЭУР состоит из следующих основных элементов:

2. Рулевой вал с торсионным валом

3. Электродвигатель

4. Электронный блок управления (ЭБУ)

5. Датчик крутящего момента (бесконтактный)

6. Датчик положения ротора

Принцип действия электроусилителя руля:

Электроусилитель устанавливается на рулевой вал автомобиля, части которого соединены между собой торсионным валом, с установленным датчиком величины крутящего момента. При вращении руля происходит скручивание торсионного вала, регистрируемое датчиком момента.

На основании полученных с датчика момента данных, а также данных с датчиков скорости и оборотов коленвала, электронный блок управления вычисляет необходимое компенсационное усилие и подает команду на электродвигатель усилителя.

Отличия от ГУР

Достоинствами ЭУР в сравнении с гидравлическим усилителем руля (ГУР) являются:

Простота конструкции и обслуживания. ГУР в отличие от ЭУР требует постоянного контроля уровня жидкости, обслуживания насоса.

Компактность механизма. ЭУР устанавливается на рулевой вал и не требует дополнительного места под капотом автомобиля.

Экономичность. Электродвигатель ЭУР включается только при вращении руля, в то время как насос ГУР работает постоянно, создавая дополнительную нагрузку на двигатель тем самым увеличивая расход топлива.

Простота настройки. Только изменяя программу ЭБУ возможно добиться различных режимов работы при различных обстоятельствах, как например, уменьшение компенсационного усилия при увеличении скорости автомобиля. В случае ГУР для этого потребуются дополнительные активные элементы в конструкции.

Недостатки ЭУР в сравнении с ГУР:

Малая (меньшая) мощность, обусловленная мощностью электрогенератора. ЭУР устанавливается только на лёгкие автомобили, недостаточная мощность не позволит использовать его на тяжелых внедорожниках или грузовиках, не опасаясь за нагрузку на бортовую сеть автомобиля и электродвигатель усилителя.

Недостатки, свойственные как ЭУР, так и ГУР, в сравнении с рулевым управлением без усилителя:

Низкая (меньшая) информативность рулевого управления, вследствие слабо выраженного обратного усилия на руле.

 

Вакуумный усилитель тормозов является самым распространенным видом усилителя, который применяется в тормозной системе современного автомобиля. Он создает дополнительное усилие на педали тормоза за счет разряжения. Применение усилителя значительно облегчает работу тормозной системы автомобиля, и тем самым уменьшает усталость водителя.

Конструктивно вакуумный усилитель образует единый блок с главным тормозным цилиндром. Вакуумный усилитель тормозов имеет следующее устройство:

корпус усилителя;

диафрагма;

следящий клапан;

толкатель;

шток поршня главного тормозного цилиндра;

возвратная пружина.

Корпус усилителя разделен диафрагмой на две камеры. Камера, обращенная к главному тормозному цилиндру, называется вакуумной. Противоположная к ней камера (со стороны педали тормоза) – атмосферная.

Вакуумная камера через обратный клапан соединена с источником разряжения. В качестве источника разряжения обычно используется область в впускном коллекторе двигателя после дроссельной заслонки. Для обеспечения бесперебойной работы вакуумного усилителя на всех режимах работы автомобиля в качестве источника разряжения может применяться вакуумный электронасос. На дизельных двигателях, где разряжение во впускном коллекторе незначительное, применение вакуумного насоса является обязательным. Обратный клапан разъединяет вакуумный усилитель и источник разряжения при остановке двигателя, а также отказе вакуумного насоса.

Атмосферная камера с помощью следящего клапана имеет соединение:

в исходном положении - с вакуумной камерой;

при нажатой педали тормоза - с атмосферой.

Толкатель обеспечивает перемещение следящего клапана. Он связан с педалью тормоза.

Со стороны вакуумной камеры диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра. Движение диафрагмы обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Возвратная пружина по окончании торможения перемещает диафрагму в исходное положение.

Для эффективного торможения в экстренной ситуации в конструкцию вакуумного усилителя тормозов может быть включена система экстренного торможения, представляющая собой дополнительный электромагнитный привод штока.

Дальнейшим развитием вакуумного усилителя тормозов является т.н. активный усилитель тормозов. Он обеспечивает работу усилителя в определенных случаях и, следовательно, нагнетание давления без участия водителя. Активный усилитель тормозов используется в системе ESP для предотвращения опрокидывания и ликвидации избыточной поворачиваемости.

Принцип действия вакуумного усилителя тормозов основан на создании разности давлений в вакуумной и атмосферной камерах. В исходном положении давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии педали тормоза усилие через толкатель передается к следящему клапану. Клапан перекрывает канал, соединяющий атмосферную камеру с вакуумной. При дальнейшем движении клапана атмосферная камера через соответствующий канал соединяется с атмосферой. Разряжение в атмосферной камере снижается. Разница давлений действует на диафрагму и, преодолевая усилие пружины, перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра.

Конструкция вакуумного усилителя обеспечивает дополнительное усилие на штоке поршня главного тормозного цилиндра пропорциональное силе нажатия на педаль тормоза. Другими словами, чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем эффективнее будет работать усилитель.

При окончании торможения атмосферная камера вновь соединяется с вакуумной камерой, давление в камерах выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение.

Максимальное дополнительное усилие, реализуемое с помощью вакуумного усилителя тормозов, обычно в 3-5 раз превышает усилие от ноги водителя. Дальнейшее повышение величины дополнительного усилия достигается увеличением числа камер вакуумного усилителя, а также увеличением размера диафрагмы.

Антиблокировочная система (АБС, ABS; нем. Antiblockiersystem, англ. Anti-lock braking system) — система, предотвращающая блокировку колёс транспортного средства при торможении. Основное предназначение системы - предотвращение блокировки тормозов и сохранение контроля над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью. Тем не менее, АБС не гарантирует уменьшения тормозного пути.

В настоящее время АБС, как правило, является более сложной электронной системой торможения, которая может включать в себя противобуксовочную систему, систему электронного контроля устойчивости, а также систему помощи при экстренном торможении.

АБС устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, мотоциклах, прицепах, а также на колёсном шасси самолётов. Эксперты считают, что по состоянию на 2008 год антиблокировочная система ставится на 75 % выпускаемых автомобилей[1].

Принцип действия АБС

При движении транспортного средства пятно контакта его колёс находится в неподвижности относительно дорожного полотна, то есть на колесо действует сила трения покоя. Так как эта сила больше, чем сила трения скольжения[2], замедление при вращении колёс со скоростью, соответствующей скорости движения транспортного средства, будет эффективнее, чем замедление при проскальзывании колёс относительно дорожного полотна. Кроме того, транспортное средство, одно или несколько колёс которого находятся в скольжении, теряет управление. Грубо говоря, система предотвращает стопорение колёс и предотвращает юз при торможении, что положительно сказывается на устойчивости и управляемости транспортного средства в режиме торможения.

Устройство системы

АБС состоит из следующих основных компонентов:

датчики скорости либо ускорения (замедления), установленные на ступицах колёс транспортного средства;

управляющие клапаны, которые являются эле