Общее устройство и основные параметры двигателей.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению контрольной работы раздела

«Устройство автомобилей»-IV курс

по дисциплине «Автомобили»

для студентов заочного отделения специальности 190631

«Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

 

 

г. Псков

2014г.

 

 

  Методические указания составлены в соответствии с примерной про­граммой по дисциплине «Автомобили» по специ­альности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

 

Зам. директора по УР

__________О.В.Божкова

«____»_____________2014г.

 

Содержание

 

Общие методические указания………………………………………….……………………3

Методические указания по выполнению и оформлению контрольных работ…………….3

Введение……………………………………………………………………….……………..4

Двигатели

1. Общее устройство и основные параметры двигателей………………….………………….5

2. Рабочие циклы……………………………………………………………….……………......5

3. Кривошипно-шатунный механизм………………………………………….……………….6

4. Газораспределительный механизм………………………………………….……………….8

5. Система охлаждения……………………………………………………….…………………9

6. Система смазки……………………………………………………………….……………...11

7. Система питания карбюраторного двигателя……………………………………………...13

8. Системы питания двигателей от газобаллонных установок………………………………15

9. Системы питания дизельных двигателей…………………………………….…………….16

Трансмиссия

10. Общее устройство трансмиссии……………………………………………………………19

11. Сцепление……………………………………………………………………………………19

12. Коробки передач…………………………………………………………….………………20

13. Карданные передачи……………………………………………………….…….................22

14. Мосты автомобиля………………………………………………………….………………23

Ходовая часть, кузова, кабины

15. Рама…………………………………………………………………………….…………….26

16. Передний управляемый мост………………………………………………..……………...26

17. Подвески………………………………………………………………………..……………27

18. Колеса и шины……………………………………………………………….………………29

19. Кузова и кабины……………………………………………………………….…………….31

20. Рулевое управление………………………………………………………….………………32

21. Тормозные системы………………………………………………………….……………...33

  Рекомендуемая литература…………………………………………………………………37

 

Общие методические указания

Раздел «Устройство автомобилей» занимает одно из ве­дущих мест среди специальных дисциплин, поскольку без глубокого знания устройства автомобилей невозможно ус­пешно усвоить такие предметы и разделы, как «Теория ДВС», «Теория и конструкция автомобилей», «Техническое обслуживание автомобилей», «Ремонт автомобилей», «Электрооборудование автомобилей», «Эксплуатационные материалы», «Автомобильные перевоз­ки» и др.

Целью изучения предмета «Устройство автомобилей» яв­ляется приобретение учащимися прочных знаний по устройст­ву и работе базовых моделей автомобилей отечественного автомобилестроения, глубокое и всестороннее понимание тех процессов, которые происходят в механизмах, системах и приборах автомобиля при работе в реальных условиях экс­плуатации.

Подетальное устройство автомобилей следует изучать на основе наиболее распространенных базовых моделях грузо­вых автомобилей ГАЗ-3307, ЗИЛ-130, МАЗ-5335, КамАЗ-5320; легковых автомобилей ГАЗ-3110 и ВАЗ; автобусов ПАЗ,, но следует ознакомиться с особенно­стями устройства агрегатов автомобилей и других моделей (отечественных и зарубежных). Необходимо обратить особое внимание на развитие взаимозаменяемости, унификации и стандартизации в автомобилестроении.

Устройство автомобиля рекомендуется изучать в следую­щей последовательности:

-назначение агрегата, системы, прибора, механизма, уз­ла, детали;

-общая характеристика (тип, модель, группа и т. д.);

-основные части агрегата, системы, прибора и детали;

-принцип действия;

-устройство и работа;

-сравнительная оценка различных конструкций;

-преимущества и недостатки сопоставляемых устройств.

Кроме изучения базовых моделей автомобилей, необхо­димо усвоить особенности устройства автомобилей повышен­ной проходимости ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ, КрАЗ, КамАЗ (заднюю подвеску трехосного автомобиля, раздаточную коробку, пе­редний ведущий мост и др.), автомобилей-самосвалов и тя­гачей на шасси автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ, КрАЗ. Следует иметь в виду, что принципы работы всех устройств на автомобиле основаны на использовании основных законов физики и механики, поэтому быстрое и правильное усвоение этих принципов возможно при условии знания основ физики и механики. Так, учащийся должен знать понятия: работа, мощность, крутящий момент, сила, ускорение, реакция опо­ры, ток, напряжение, сопротивление, магнитная индукция и т. д. Для самостоятельной работы с технической литерату­рой безусловным должно быть знание основ черчения (чер­теж — язык техники).

Работу над книгой нужно дополнять, по возможности, знакомством с готовыми изделиями материальной части ав­томобиля или моделями разбираемых устройств.

Очень полезно при изучении какого-либо узла или агре­гата самостоятельно изобразить его принципиальную схему без излишних подробностей и уяснить назначение и работу каждого элемента схемы.

 

Методические указания по выполнению и оформлению контрольных работ

1. Прежде чем приступить к выполнению контрольной ра­боты, необходимо изучить материал по всем темам, которые входят в данное контрольное задание, и ответить на вопросы для самопроверки по каждой теме.

2. Индивидуальное задание нужно вклеить (за уголок или за один из краев) в выполненную контрольную работу и выслать на проверку.

3. Страницы в тетради следует пронумеровать, оставить поля (3 см.).

4. В тетрадях в клетку писать через строку, в линейку — на каждой строчке.

5. Выполняя контрольное задание, нужно сначала пере­писать вопрос из задания, а затем дать на него исчерпываю­щий и четкий ответ.

6. Излагая устройство механизма или прибора, нельзя ограничиваться только перечислением деталей, не описывая их назначения, взаимосвязи, способов крепления и места рас­положения на автомобиле.

7. Не следует перерисовывать сложные чертежи и про­странственные изображения (например, коробка передач, сцепления, карбюраторы и т. д.). Их нужно заменять упро­щенными схемами, которые должны выполняться карандашом с соблюдением правил черчения, грамотно и аккуратно, в мас­штабе. На схемах и в тексте необходимо проставлять цифровые обозначения. Допускается копирование из соответствующего источника и вклеивание копии с обязательным текстовым пояснением.

8. После ответа на вопрос нужно оставлять место для за­мечаний рецензента.

9. После выполнения задания в конце тетради должна быть указана использованная литература, год ее издания, по­ставлена дата выполнения работы и подпись.

10. Контрольное задание нужно выполнять чернилами или пастой од­ного цвета, аккуратно, без сокращения слов. Необходимо обращать внимание на правильное построение предложений и грамотность изложения.

11. В конце работы должен быть оставлен чистый лист для рецензии.

 

 Ведение

Цель и содержание предмета. Средства и методы изучения предмета. Рекомендуе­мая литература.

Значение автомобильного транспорта в народном хозяй­стве. Этапы развития автомобильной промышленности РФ. Классификация автомобилей.

Краткая характеристика изучаемых автомобилей.

Общее устройство автомобиля.

Литература — это основной источник приобретаемых зна­ний. Но ни один учебник, ни одна книга не может вместить в себя полной информации о всех автомобилях. Поэтому в списке рекомендуемой литературы даются наименования дополни­тельной литературы и названия журналов. Таким образом, учащийся, при желании, может ознакомиться с более деталь­ным разбором каких-либо конкретных марок автомобилей.

Специалист автомобильного транспорта должен раз­бираться в классификации автомобилей по всем признакам и уметь расшифровывать введенную систему обозначений (индексацию). Каж­дой новой модели автомобиля (прицепного состава) присваи­вается индекс, состоящий из четырех цифр, где первые две цифры обозначают класс автомобиля (прицепа), вторые две цифры — модель. Модификации моделей имеют дополнительную пятую цифру, обозначающую порядковый номер моди­фикации. Перед цифровым индексом ставятся буквенные обозначения завода-изготовителя.

Учащийся должен научиться давать краткую характери­стику автомобилей, которая содержит 6 - 8 основных пара­метров. К этим основным следует отнести:

- вместимость, грузоподъемность;

- тип двигателя, его марка;

- мощность двигателя;

- потребляемое топливо;

- характерная особенность (например, турбонаддув);

- наибольшая скорость движения;

- расход топлива.

 

Контрольные вопросы

1. Значение автомобильного транспорта в народном хозяй­стве.

2. Назовите основные этапы развития отечественного авто­мобилестроения. Приведите краткую техническую характе­ристику автомобилей, выпускаемых на каждом этапе.

3. Как классифицируются автомобили:

- по назначению и виду применяемого топлива для дви­гателей;

- по грузоподъемности и типу кузова (грузовые);

- по рабочему объему цилиндров и типу кузова (легко­вые);

- по длине кузова и назначению (автобусы)? Приведите примеры.

4. Общее устройство автомобиля.

5. Приведите краткую характеристику новых моделей ав­томобилей, выпускаемых заводами ГАЗ, ЗИЛ, ВАЗ, АЗЛК, КамАЗ.

Контрольная работа № 1

 Двигатели

Рабочие циклы

Определение терминов: рабочий цикл, такт, четырехтакт­ный двигатель, двухтактный двигатель. Рабочие циклы четы­рехтактных карбюраторных и дизельных двигателей.

Преимущества и недостатки четырехтактных карбюратор­ных двигателей по сравнению с дизельными и газовыми. Недостатки одноцилиндрового двигателя. Схемы взаимного расположения цилиндров в многоцилиндровом двигателе. Поря­дки работы многоцилиндровых двигателей.

Работа четырехтактных двигателей с однорядным распо­ложением цилиндров (четырех- и шестицилиндровых) и с V-образным расположением цилиндров (шести- и восьми­цилиндровых). Преимущества и недостатки многоцилиндро­вых двигателей.

 

Методические указания

При изучении принципа работы карбюраторного и дизель­ного двигателей следует иметь в виду, что он основан на использовании хорошо известного физического явления: при нагревании газы расширяются. Чем сильнее нагрев, тем силь­нее расширение, то есть способность совершать работу. По­этому в двигателях создают условия для получения высокой температуры газа при сгорании: применяют высококалорий­ное топливо и предварительный нагрев (за счет сжатия) воз­духа, находящегося в цилиндре. Причем, чем сильнее будет сжатие, т. е. предварительный нагрев, тем выше будет темпе­ратура при сгорании, то есть большая работоспособность газа.

В карбюраторных двигателях сжимается смесь, состоящая из воздуха и испаренного топлива, готовая воспламениться в любой момент. Поэтому сильное сжатие этой смеси невозможно, так как она воспламенится до подхода поршня к верх­ней мертвой точке. В дизельном двигателе сжимается воздух, который при сжатии повышает свою температуру, но воспла­мениться без топлива он не может. В нужный момент в ци­линдр впрыскивается топливо, которое и будет сгорать, а по­лучаемые при этом газы будут совершать работу перемеще­ния поршня к нижней мертвой точке.

В этом отличие карбюраторного и дизельного двигателей. Но рабочий цикл четырехтактных дизельных двигателей та­кой же, как и рабочий цикл четырехтактных карбюраторных двигателей, и состоит из четырех повторяющихся тактов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

Для лучшей усвояемости материала по этому вопросу не­обходимо выполнить схему (для одноцилиндрового двигате­ля) для каждого такта, указать на ней направления движения поршня и положение клапанов во время каждого такта, а также описать давление и температуру в начале и конце каждого такта. Усвойте физический смысл каждого такта.

Изучите рабочий цикл четырехтактного карбюраторного и дизельного двигателей и их принципиальные отличия, срав­ните технико-экономические показатели дизельного и карбю­раторного двигателей, преимущество и недостатки тех и дру­гих двигателей.

Коленчатый вал одноцилиндрового двигателя, несмотря на наличие тяжелого маховика, вращается неравномерно, и в моменты вспышек рабочей смеси на картер двигателя пере­даются значительные толчки, которые будут вызывать силь­ное сотрясение рамы автомобиля, что создаст неудобства для пассажиров и будет способствовать быстрому износу деталей двигателя и шасси, вследствие чего одноцилиндровые двига­тели на автомобилях не применяются.

В многоцилиндровом двигателе вращение коленчатого вала происходит равномернее, так как рабочие такты в раз­личных цилиндрах не совпадают друг с другом. Поэтому, чем больше цилиндров имеет двигатель, тем равномернее вра­щается коленчатый вал. На отечественных автомобилях уста­навливаются 4-цилиндровые, 6-цилиндровые, 8-цилиндровые двигатели.

Многоцилиндровые двигатели выпускают двух вариантов: с расположением цилиндров в один ряд - рядные двигатели, с расположением цилиндров в два ряда с некоторым углом между ними (60 или 90 град.) - V-образные двигатели. Эти двигатели получают все большее распространение, так как имеют преимущества: их длина и вес значительно меньше, чем у однорядных двигателей при одинаковой мощности.

 

Контрольные вопросы

9. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного и ди­зельного двигателей. Укажите положение клапанов и поршня при каждом такте, а также давление и температуру в начале и в конце каждого такта. За счет чего создается давление газа на поршень во время рабочего хода?

10. Что называется порядком работы двигателя? От чего он зависит? Для чего нужно знать порядок работы двигателя? Какой порядок работы имеют двигатели ЗМЗ-53, ЗИЛ-508, ЯМЗ-236, ЗМЗ-402, КамАЗ-740?

11. Чем отличается протекание рабочего цикла четырех­тактного дизельного двигателя от рабочего цикла четырех­тактного карбюраторного двигателя?

12. Какие преимущества и недостатки дизельных двигате­лей по сравнению с карбюраторными?

13. Каковы преимущества V-образных двигателей перед рядными?

 

 3 Кривошипно-шатунный механизм

Назначение кривошипно-шатунного механизма. Непод­вижные и подвижные группы его деталей: блок цилиндров или блок-картер, головка (головки) блока (цилиндров), ци­линдры, шатунно-поршневая группа, коленчатый вал, под­шипники, маховики, картер. Устройство деталей.

Конструктивные и технологические мероприятия, обеспе­чивающие повышение надежности и долговечности деталей.

Установка и крепление двигателей на раме.

 

Методические указания

Следует уяснить, что кривошипно-шатунный механизм (КШМ) — это основной механизм двигателя.

В работе КШМ имеется два вида движений: линейное (воз­вратно-поступательное) и вращательное. Следует разобрать­ся в причинах движения деталей КШМ одноцилиндрового двигателя в любой момент времени. При такте рабочего хода газы толкают поршень. Величину силы давления газов опре­делим из формулы:

Р_г = р_г · F_п;

где Р_г — сила давления газов (Н);

  р_г — давление в цилиндре (Па);

  F_п — площадь поршня (для двигателя ЗИЛ-508 F_п ≈ 0,008 м²).

Самое большое давление в цилиндре в момент начала ра­бочего хода достигает величины 3000…4500 кПа или р_г = 3000…4500 кН/м². Примем 3500 кН/м².

Тогда Р_г = 3500 · 0,008 ≈ 2,8 т.

Если коленчатый вал вращается с частотой 3000 мин^-1 и каждый второй оборот будет с рабочим ходом, то это зна­чит, что за одну минуту на поршень действует 1500 раз сила величиной около 2,8 тонны.

Проследим взаимодействие деталей KШM. Газы толкают поршень, который через поршневой палец действует на ша­тун, через вкладыш давление передается на кривошип коленчатого вала, через болты крепления усилие передается на ма­ховик. Но, как только закончится такт рабочего хода, взаи­модействие деталей изменится: по инерции вращающийся ма­ховик через болты будет поворачивать коленчатый вал, кото­рый кривошипом через вкладыш толкает шатун, поршневой палец и поршень. Такты выпуска, впуска и сжатия будут происходить за счет инерции маховика, а при такте рабочего хо­да снова газы совершат полезную работу. Очевидно, что де­тали КШМ все время испытывают большие переменные нагрузки от газовых сил и сил инерции всех подвижных дета­лей. Переменные нагрузки являются самыми тяжелыми. По­этому для обеспечения работоспособности КШМ его детали выполняют из прочных, но доступных материалов, а конст­рукция деталей выполнена с учетом всех основных факторов воздействий.

Внимательно изучите конструкции всех деталей КШМ и основы технологии и сборки.

 

Контрольные вопросы

14. Каково назначение кривошипно-шатунного механиз­ма? Какие детали в него входят? Назначение каждой детали, входящей в кривошипно-шатунный механизм.

15. Какие материалы применяются для изготовления бло­ков цилиндров и головок блока цилиндров?

16. Какие существуют типы гильз цилиндров, как они за­крепляются и уплотняются в блоках различных двигателей?

17. Назначение поршня. Из каких элементов он состоит? В чем преимущество поршней из алюминиевого сплава перед чугунными?

18. Почему поршень имеет конусную и эллипсную формы?

19. Какие существуют формы камер сгорания карбюра­торных и дизельных двигателей? Ответ иллюстрируйте схе­мами.

20. Назначение и устройство поршневого пальца. Почему ось поршневого пальца смещена относительно оси поршня на 1,5…2 мм (двигатели ЗМЗ и ЗИЛ)? Какими способами предотвращается осевое смещение поршневого пальца?

21. Назначение и устройство поршневых колец. Как уста­навливаются кольца на поршне?

22. Объясните сущность насосного действия компрессионных колец.

23. Какие конструктивные и технологические мероприятия осуществляются для обеспечения увеличения срока службы поршневых колец?

24. Назначение и устройство шатуна. Как шатун устанав­ливается в двигателе?

25. Как поршень устанавливается в двигателе?

26. Назначение и устройство коренных и шатунных под­шипников.

27. Назначение и устройство коленчатого вала двигателей ЗМЗ-402, ЗМЗ-53, ЗИЛ-508, ЯМЗ-236, КамАЗ-740. Каковы их отличительные особенности?

28. Как осуществляется фиксация коленчатого вала изу­чаемых двигателей от осевых перемещений?

29. Почему при подтяжке головки блока должно быть определенное усилие затяжки, определенная последователь­ность и почему чугунную головку подтягивают на прогретом, а алюминиевую — на холодном двигателе?

30. Как крепятся двигатели на автомобилях ГАЗ-3307, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, ГАЗ-3110?

 

 4 Газораспределительный механизм

Назначение механизма. Типы механизмов. Устройство ме­ханизма, отдельных деталей. Взаимодействие деталей механизмов с нижним и верхним расположением клапанов. Преимущества и недостатки этих механизмов. Конструктивные и технологи­ческие мероприятия, обеспечивающие повышение надежности и долговечности деталей. Тепловой зазор в механизме. Фазы газораспределения. Их влияние на работу двигателя.

 

Методические указания

При изучении темы следует обратить внимание на досто­инства и недостатки двух типов газораспределительных ме­ханизмов: с верхним расположением клапанов и нижнекла­панных.

Применение того или иного типа газораспределительного механизма неразрывно связано с конструкцией кривошипно-шатунного механизма. Двигатели тихоходные, с малой сте­пенью сжатия имеют, как правило, нижнеклапанный меха­низм газораспределения. В этом случае проявляется основное достоинство бокового расположения клапанов — простота конструкции, надежность и долговечность.

Двигатели быстроходные, с высокой степенью сжатия тре­буют применения верхнеклапанных газораспределительных механизмов.

При верхнем расположении клапанов удается довольно легко получить компактную камеру сгорания и придать ей оптимальные очертания. Кроме того, ввиду спрямления впускного тракта улучшается наполнение цилиндров горю­чей смесью, что в итоге благоприятно сказывается на мощностных показателях двигателя.

В настоящее время распределительные механизмы с верх­ним расположением клапанов выполняются по двум схемам: с распределительным валом в блоке цилиндров (автомобили ГАЗ-3307, ЗИЛ-130, КамАЗ) и с распределительным валом в головке блока (автомобили ВАЗ, ГАЗ - 3110). Разберитесь в преимуществах последней схемы.

Далее следует обратить внимание на условия работы впускных и особенно выпускных клапанов. Уясните, что те­пловой зазор служит не только для гарантии надежного за­пирания цилиндра, но и для нормального охлаждения кла­пана.

Если выпускной клапан не будет полностью садиться в гнездо, то условия его охлаждения резко ухудшатся, так как значительную часть тепла (до 80%), получаемого от го­рячих газов в такте выпуска (t = 1000°), клапан передает через свою головку непосредственно седлу при условии их плотного контакта. Если же этот контакт нарушится, что воз­можно при выборе теплового зазора, клапан начинает обго­рать, после чего восстановить его невозможно.

Для улучшения охлаждения головки клапанов в совре­менных двигателях применяют натриевый наполнитель, кото­рый за счет высокой теплопроводности увеличивает количе­ство тепла, отводимого через стержень клапана в направляю­щую втулку и далее в головку блока.

Учитывая исключительно тяжелые условия работы клапа­нов, особенно выпускных, для их изготовления применяют специальные жаропрочные стали, а впускные делают со спе­циальной обработкой рабочей поверхности, например, закал­кой ТВЧ, цементацией с закалкой или же с наваркой рабо­чей поверхности специальными жаростойкими материалами.

Для повышения долговечности клапанов в некоторых слу­чаях применяют механизм проворачивания клапана в процессе работы.

У реального двигателя моменты открытия и закрытия кла­панов не совпадают с ВМТ и НМТ. Наглядное представление о работе клапанов дает диаграмма фаз газораспределения.

Изучая фазы газораспределения, необходимо ясно предста­вить смысл каждой из них: опережение открытия впускного клапана позволяет ему к приходу поршня в ВМТ полностью открыться, а запаздывание его закрытия — использовать инерцию движения свежей смеси за счет скоростного напо­ра. Опережение открытия выпускного клапана обеспечивает выход отработавших газов за счет избыточного давления. Этим облегчается работа поршня в такте выпуска. Запазды­вание, закрытия выпускного клапана позволяет использовать скоростной напор для продолжения выпуска. Таким образом, фазы газораспределения учитывают два важных фактора: пульсирующий характер работы двигателя и инерцию газов. Уясните, какие конструктивные и технологические меро­приятия обеспечивают повышение надежности и долговечно­сти деталей газораспределительных механизмов изучаемых двигателей.

 

Контрольные вопросы

31. Для чего служит газораспределительный механизм? Из каких деталей состоит газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов? Назначение каждой детали.

32. Из каких деталей состоит газораспределительный ме­ханизм с верхним расположением клапанов? Назначение каждой детали.

33. Преимущества и недостатки верхнеклапанного газо­распределительного механизма по сравнению с нижнеклапанным.

34. Объясните, как передается усилие от поршня до кла­пана в системе газораспределения с верхним расположением клапанов?

35. Устройство выпускного клапана, устройство и работа его поворотного механизма двигателя ЗИЛ-130.

36. Назначение клапанных пружин. На каких двигателях и с какой целью применяются пружины с переменным шагом витков? Как устанавливают такие пружины?

37. Назначение толкателя. Какие существуют типы тол­кателей? Ответ иллюстрируйте схемами толкателей с указа­нием, на каком двигателе применяется тот пли иной толка­тель.

38. Назначение распределительного вала двигатели и его устройство. Какими способами устраняется осевое переме­щение распределительного вала в различных двигателях?

39. Для чего нужен зазор между стержнем клапана и ко­ромыслом в двигателях ЗМЗ-402, ЗМЗ-53, ЗИЛ-508, ЯМЗ-236? Что пре­дусмотрено для регулировки зазора в данных двигателях?

40. Как отражаются на работе двигателя изменения зазора между толкателем (коромыслом) и стержнем клапана? Внешние признаки нарушенного зазора у впускных и выпуск­ных клапанов.

41. Что называется фазами газораспределения? Для чего впускные и выпускные клапаны открываются с опережением, а закрываются с опозданием? Подсчитайте длительность открытия каждого клапана. Для какой цели клапаны откры­вают и закрывают не в мертвых точках?

42. Какие конструктивные и технологические мероприятия обеспечивают увеличение срока службы распределительного вала, толкателей и клапанов изучаемых двигателей?

 

Система охлаждения

Назначение системы. Влияние на работу двигателя излиш­него или недостаточного охлаждения. Типы систем охлаж­дения.

Общее устройство и работа жидкостной системы охлажде­ния.

Постоянство теплового режима - одно из средств повыше­ния долговечности и экономичности двигателя. Способы под­держания постоянного теплового режима двигателя. Охлаж­дающие жидкости. Устройство узлов системы охлаждения.

Подогрев системы охлаждения перед пуском двигателя. Преимущество и недостатки жидкостной и воздушной систем охлаждения.

 

Методические указания

При сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателя тем­пература газов в камере сгорания достигает 2000°С…2500°С. Если не охлаждать двигатель, то от действия газов будут сильно нагреваться стенки цилиндров и камер сгорания, го­ловка цилиндров, поршни и клапаны. Этот нагрев неизбежен, но вовсе не желателен. Чтобы нагреваемые детали остава­лись прочными, а подвижные соединения не заклинивались, эти детали следует охлаждать. Таким образом, система ох­лаждения отводит не «излишнее», а потерянное тепло.

В карбюраторном двигателе эти потери составляют до 35% от общего количества выделившегося тепла сгорания, в дизельном двигателе этот показатель составляет 25%.

Температура разных деталей работающего двигателя раз­лична, поэтому температурный режим в целом по двигателю оценивают усреднении по температуре охлаждающей жидко­сти, находящейся в головке блока цилиндров. Она должна быть в пределах 80°…100°С.

Отклонения от этой температуры в любую сторону неже­лательны, так как вызовут перегрев или переохлаждение. Разберитесь с последствиями перегрева и переохлаждения двигателя.

К системе охлаждения предъявляется ряд требований, ос­новными из которых являются следующие:

1. Недопустимость перегрева или переохлаждения двига­теля на всех режимах его работы при движении в различных дорожных и климатических условиях.

2. Небольшие относительные затраты мощности на охлаж­дение.

3. Компактность.

4. Эксплуатационная надежность, определяемая сроком службы, безопасностью, простотой и удобством регулирова­ния и обслуживания.

5. Небольшой вес системы.

Разберитесь, как в рассматриваемых конструкциях удов­летворяются перечисленные выше требования.

Выясните, из каких составных частей состоит система ох­лаждения и места их расположения на автомобиле и двигате­ле.

Обратите внимание, почему в систему охлаждения необ­ходимо заливать только чистую и мягкую воду. Кроме воды, в системе охлаждения рекомендуют использовать жидкости, имеющие низкую температуру замерзания (анти­фризы). Наибольшее распространение получили жидкости: тосол - А40 и тосол - А65. Первая жидкость не замерзает до температуры - - 40°С, а вторая до - 65°С. Эти жидкости ядовиты, поэтому обращаться с ними нужно очень осторож­но. При попадании их в человеческий организм возможна потеря зрения, а при сильном отравлении — смертельный исход.

Обратите внимание на устройство клапанов пробки ра­диатора и расширительного бачка и объясните их работу.

Уточните, для какой цели в системе охлаждения установ­лен расширительный бачок.

Разберитесь в устройстве и работе жидкостного термоста­та и термостата с твердым наполнителем.

Обратите внимание на пути циркуляции воды в системе при закрытом и открытом клапане термостата.

Обратите внимание на слив воды из закрытой системы охлаждения, особенно в V-образных двигателях.

Изучите устройство и работу системы отопления и венти­ляции кабин кузовов автомобилей и автобусов.

Познакомьтесь с подогревом системы охлаждения разных двигателей перед пуском.

 

Контрольные вопросы

43. Для чего служит система охлаждения? Какие суще­ствуют типы систем охлаждения? Их преимущества и недо­статки.

 

44. Из каких приборов состоит жидкостная система ох­лаждения? Их назначение, расположение и принцип действия.

45. Из каких приборов состоит воздушная система охлаж­дения? Их назначение, расположение и принцип действия.

46. Что такое открытая и закрытая система охлаждения? Какое преимущество дает применение закрытой системы?

47. Назначение радиатора и его устройство.

48. Устройство и работа клапанов в пробке радиатора и расширительном бачке при закрытой системе охлаждения.

49. Назначение водяного насоса и его устройство.

50. Как устроены и работают термостаты с жидкостным и твердым наполнителями? Ответ поясните схемами.

51. Каково назначение, устройство и работа жалюзи в системе охлаждения двигателя?

52. Для какой цели в системе охлаждения двигателя уста­навливается вентилятор? Устройство и работа приводов венти­лятора у различных двигателей.

53. Какой должен быть нормальный температурный ре­жим работы двигателя, как он регулируется? К каким послед­ствиям приводит переохлаждение или перегрев двигателя?

54. Чем отличается малый круг циркуляции жидкости в системе охлаждения двигателя от большого круга циркуляции? Выполните самостоятельно схему и последова­тельно покажите на ней циркуляцию жидкости по малому и большому кругу.

55. Какие существуют способы подогрева системы охлаж­дения перед пуском холодного двигателя? Их преимущества и недостатки.

56. Объясните устройство и работу пускового подогрева­теля двигателя автомобиля ЗИЛ-131. Ответ поясните схемой.

57. Как устроена и работает гидромуфта привода венти­лятора? Для каких целей она установлена на автомобилях КамАЗ?

58. Назначение расширительного бачка в системе охлаж­дения. Его устройство.

59. Какие жидкости применяются в системе охлаждения двигателя? Их свойства. Правила пользования ими.

60. Устройство и работа пускового подогревателя двига­теля КамАЗ-740.10.

 

Система смазки

Назначение системы смазки. Применяемые масла. Спосо­бы подачи масла к трущимся поверхностям. Общее устрой­ство и работа системы смазки. Устройство узлов системы смазки. Тщательная фильтрация масла одно из средств по­вышения надежности и долговечности двигатели. Сравнение различных видов фильтров по качеству фильтрации и по­стоянству фильтрующей способности.

Вентиляция картера двигателя, назначение и типы систем вентиляций, их устройство и работа. Влияние вентиляции картера двигателя на загрязнение окружающей среды.

 

Методические указания

Смазка деталей в зависимости от способа подвода масла к трущимся поверхностям может осуществляться разбрызги­ванием, под давлением, самотеком. В современных двигате­лях используется комбинация всех этих видов, поэтому систе­ма смазки двигателя относится к разряду комбинированных систем смазки.

При изучении систем смазки двигателей проследите путь масла от маслоприемника до его возвращения в картер, отме­чая при этом, какие детали смазываются под давлением, ка­кие разбрызгиванием и самотеком.

Циркуляция масла в системах смазки осуществляется на­сосом. Наибольшее распространение из-за простоты устрой­ства и высокой надежности работы получили шестеренчатые насосы. Необходимо изучить их конструкцию, варианты при­вода и расположение его на двигателе.

Работу системы смазки двигателя регулируют специаль­ные клапаны. Необходимо четко разграничивать их роль. Ре­дукционный клапан ограничивает давление масла, создавае­мое насосом, и обычно устанавливается в корпусе масляного насоса или в главной масляной магистрали. Перепускной клапан служит для перепуска масла в главную магистраль при засорении фильтра или при повышении давления перед ним во время пуска холодного двигателя. Клапан включения радиатора ограничивает расход масла через радиатор с це­лью предотвращения чрезмерного падения давления в систе­ме смазки. В системе смазки некоторых двигателей имеется также сливной клапан, который поддерживает в требуемых пределах давление в главной магистрали, независимо от из­носа двигателя.

При работе двигателя масло нагревается, а также загряз­няется продуктами износа трущихся деталей и частицами нагара. Поэтому в систему смазки включены масляные радиаторы и фильтры очистки масла. Радиаторы и фильтры мо­гут включаться в систему последовательно или параллельно. Необходимо обратить на это внимание при изучении системы смазки двигателя каждой конкретной модели автомобиля. Разобраться в способах очистки масла, в преимуществах и недостатках каждого из них.

В систему смазки входят контрольные приборы, с помощью которых осуществляется контроль: за уровнем масла в картере, давлением масла в главной маги­страли и его температурой, а также вспомогательные устрой­ства, которые осуществляют вентиляцию картера, облегчают заливку масла в систему и его слив. Надо знать конструкцию и принцип работы каждого прибора и устройства, проследить движение воздуха и картерных газов для случаев открытой и закрытой вентиляции картера.

 

Контрольные вопросы

61. Для чего служит система смазки? Классификация си­стем смазки. Какие существуют способы подачи масла к трущимся поверхностям?

62. Из каких приборов состоит комбинированная система смазки? Назначение каждого прибора и его расположение на двигателе.

63. Для какой цели в системе смазки устанавливается мас­ляный насос? Устройство и работа односекционного и двух­секционного масляного насоса. Рас­положение насосов на двигателях.

64. Назначение, устройство и работа маслоприемника.

65. Для какой цели в системе смазки устанавливаются фильтры грубой и тонкой очистки масла? Устройство и рабо­та фильтров грубой и тонкой очистки масла изучаемых дви­гателей.

66. Назначение, устройство и принцип действия фильтра центробежной очистки масла. На каких двигателях он уста­навливается? Ответ поясните схемой.

67. Назначение редукционного и перепускного клапанов в системе смазки. Где они устанавливаются и как работают в системе смазки двигателей ЗМЗ-402, ЗМЗ-53, ЗИЛ-508, ЯМЗ-236, КамАЗ-740?

68. Перечислите все места, где очищается масло у изучае­мых двигателей.

69. Перечислите марки двигателей, на которых устанав­ливаются двухсекционные масляные насосы, и объясните на­значение каждой секции.

70. Назначение и устройство масляного радиатора. Каким образом осуществляется охлаждение масла в радиаторах различных двигателей? Когда и за счет чего выключается радиатор из системы смазки?

71. Как устроены и как работают центрифуги