Введение классификация автомобилей и двигателей

Занятие №1 Введение

Устройство автомобиля

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

• По назначению автомобильный подвижный состав подразделяют на грузовой,

и специальный.

пассажирский

Грузовые автомобили разделяют по разрешенной максимальной массе на 7 классов

Легковые автомобили разделяют по рабочему объему цилиндров на 5 классов

Автобусы – это пассажирские автомобили с числом мест свыше восьми, разделяются на 5 классов по габаритной длине

По приспособленности к дорожным условиям различают автомобили обычной и повышенной проходимости.

Автомобили по общему числу колес и ведущих колес условно обозначают колесной формулой (4х2, 4х4, 6х4, 6х6 и т.д.), где первая цифра — число колес автомобиля,

вторая — число ведущих колес. Каждое сдвоенное колесо считается как одно целое.

Технические характеристики базовых автомобилей

1.1. Общее устройство автомобиля.

Автомобиль состоит из трех основных частей:

• кузова,
• Шасси,
• двигателя.

Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров и груза.

У автобусов и легковых автомобилей кузовом является салон, в котором находятся водитель и пассажиры.

У грузовых автомобилей кузов состоит из кабины, служащей рабочим местом водителя, и платформы для перевозки грузов, а также пассажиров (при бортовой платформе).

Грузовой автомобиль с дизельным двигателем

Легковой автомобиль с бензиновым двигателем

Шасси состоят из трех механизмов:

• трансмиссии,
• ходовой части
• механизмов управления (рис. 1.1).

Трансмиссия передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля. В ее состав входят: муфта сцепления 3, коробка передач 4, карданная передача 5, главная передача 6, дифференциал 7, приводные валы колес.

Ходовая часть автомобиля включает в себя раму 10, подвески 2 и 8, амортизаторы, колеса 1 и 9 переднюю ось и кожух заднего моста.

К механизмам управления автомобиля относят тормоза и рулевое управление 11.

Рис. 1.1. Расположение основных механизмов автомобиля:

1 — управляемое колесо; 2 — передняя подвеска; 3 — муфта сцепления;

4 — коробка передач; 5 — карданная передача; 6 — главная передача;

7 — дифференциал; 8 — задняя подвеска; 9 — ведущее колесо;

10 — рама;

11 — рулевое управление; 12 — двигатель

Тормоза предназначены для уменьшения скорости движения автомобиля и его полной остановки.

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля.

Двигатель — силовая установка, преобразующая тепловую энергию в механическую работу.

1.2. Общие сведения о двигателях.

В автомобилях применяют поршневые двигатели, называемые двигателями внутреннего сгорания.

В таких двигателях теплота, выделяемая при сгорании топлива, преобразуется в механическую работу.

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим признакам:

а) по назначению

• транспортные
• стационарные.

Транспортные двигатели устанавливаются на автомобилях, а также на различных самоходных машинах.

Стационарные двигатели предназначены для работы на стационарных силовых установках;

б) способу осуществления рабочего цикла

• четырехтактные
• двухтактные.

Общий вид двигателя автомобиля

На всех современных автомобилях устанавливают четырехтактные двигатели.

Двухтактные двигатели применяют в основном на маломощных транспортных средствах (мотоциклах и мотоколясках);

в) способу смесеобразования

• с внешним (карбюраторные)
• внутренним (дизели) смесеобразованием.

В карбюраторных двигателях горючая смесь образуется из паров бензина или горючих газов и воздуха в специальном приборе, называемом карбюратором, и в готовом виде подается в цилиндры двигателя.

В дизелях жидкое топливо под большим давлением впрыскивается- в цилиндры, где происходит его распыливание, испарение и воспламенение;

г) способу воспламенения рабочей смеси

• с воспламенением от электрической искры (карбюраторные и газовые)
• с воспламенением под действием высокой температуры, возникающей при сильном сжатии воздуха (дизели);

д) виду применяемого топлива двигатели подразделяют на две основные группы:

• работающие на жидком топливе
• работающие на сжатых и сжиженных газах.

Кроме того, в первой группе выделяют двигатели, работающие на легких сортах жидкого топлива (бензины, бензолы, керосины, лигроины и спирты) и на тяжелых сортах жидкого топлива (дизельное топливо);

е) по числу цилиндров;

ж) по расположению цилиндров:

• однорядные — с вертикальным расположением цилиндров;
• V-образные — с расположением цилиндров под углом 90°;
• оппозитные — с расположением цилиндров под углом 180°;

з) по способу наполнения цилиндров свежим зарядом:

• двигатели без наддува
• двигатели с наддувом;

и) по способу охлаждения — отвод излишней теплоты может осуществляться:

• при помощи охлаждающей жидкости,
• путем обдува цилиндров воздухом.

1.3. Общее устройство двигателя.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания имеют в своем составе два механизма:

• кривошипно-шатунный
• газораспределительный,

а также системы:

• охлаждения,
• питания,
• зажигания и пуска
• смазочную.

Общее устройство двигателя

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для восприятия силы взрыва газов и преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Основными деталями кривошипно-шатунного механизма являются:

• блок цилиндров,
• головка блока цилиндров,
• картер,
• поддон картера,
• коленчатый вал,
• шатуны,
• поршни,

• поршневые кольца,
• поршневые пальцы
• маховик.

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндры горючей смеси и для выпуска отработавших газов.

К газораспределительному механизму относятся:

• распределительный вал,
• толкатели,
• штанги,
• ось коромысел,
• коромысла,

• клапаны,
• пружины клапанов с деталями их крепления на стержнях клапанов.

Система охлаждения двигателя предназначена для отвода излишней теплоты и поддержания температурного режима в пределах 80...95 °С.

Существуют системы охлаждения двигателей с жидкостным отводом теплоты в окружающую среду

и воздушные, где излишняя теплота отводится от цилиндров двигателя путем обдува их воздухом.

Жидкостная система охлаждения двигателя

Жидкостная система охлаждения имеет:

• радиатор,
• водяной насос,
• термостат,
• рубашку охлаждения цилиндров
• жалюзи радиатора.

Смазочная система двигателя предназначена для подачи масла к движущимся деталям, удаления продуктов трения с трущихся поверхностей и частичного охлаждения трущихся деталей.

Основными приборами смазочной системы являются

• масляный насос с маслоприемником,
• фильтры очистки масла,
• масляные радиаторы,
• детали системы вентиляции картера двигателя,
• магистрали и трубопроводы.

Система питания карбюраторных двигателей служит для приготовления горючей смеси вне цилиндров двигателя и подачи ее в цилиндры.

Основными приборами системы являются

• топливный бак,
• фильтры грубой и тонкой очистки,

Система питания карбюраторных двигателей

• топливный насос,
• карбюратор,
• воздушный фильтр,
• впускные и выпускные трубы,
• глушитель.

К системе питания дизеля относятся

• топливный бак,
• фильтры топлива грубой и тонкой очистки,
• подкачивающий насос низкого давления,
• топливный насос высокого давления,
• форсунки,
• воздушный фильтр,
• выпускные трубы,
• труба глушителя и глушитель.

Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя.

У дизелей система зажигания отсутствует, так как воспламенение горючей смеси происходит под действием высокой температуры воздуха в результате сильного сжатия.

Система пуска включает приборы, облегчающие пуск двигателя.

1.4. Основные параметры двигателя.

К основным параметрам двигателя относятся:

• мертвые точки — крайние положения поршня в цилиндре двигателя, в которых поршень изменяет направление своего движения. Различают верхнюю мертвую точку (ВМТ) и нижнюю мертвую точку (НМТ);

• ход поршня — путь, проходимый поршнем от одной мертвой точки до другой;

• рабочий цикл двигателя — совокупность процессов, при которых тепловая энергия превращается в механическую работу;

• такт — часть рабочего цикла, который происходит за один ход поршня;

• объем камеры сгорания , или объем сжатия — пространство над поршнем при нахождении поршня в верхней мертвой точке;

• рабочий объем цилиндра — пространство, освобождаемое поршнем при движении от верхней к нижней мертвой точке;

• полный объем цилиндра — сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра;

• рабочий объем двигателя — сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах;

• степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается рабочая смесь в цилиндре двигателя;

• количество тактов, при которых происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу. Различают двигатели четырехтактные и двухтактные. Четырехтактным называется двигатель, у которого рабочий процесс совершается за четыре хода поршня (или за два оборота коленчатого вала). Двухтактным называется двигатель, у которого рабочий процесс совершается за два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала).

Внутренние объемы цилиндра:

• Рабочий объем цилиндра, Vh:

• Полный объем цилиндра, Va:

• Степень сжатия, Е:

Основные показатели работы двигателя

• Крутящий момент – это произведение силы ,вращающей кривошип на радиус кривошипа. Крутящим момент выражается в ньтонаметрах (Н*м).
• Индикаторная мощность – это мощность которая развивается газами внутри цилиндра работающего двигателя.

Основные показатели работы двигателя

• Эффективная мощность – это мощность которая передается коленчатым валом на привод ведущих колес и рабочего оборудования трактора ,автомобиля.

Основные показатели работы двигателя

• Эффективный коэффициент полезного действия – отношение количества теплоты , превращенной в механическую работу к количеству теплоты ,содержащейся в топливе. У дизельных двигателей коэффициент находится в пределах 32..40 %, а у карбюраторных 24..28 %. Остальная теплота отводится системой охлаждения (20..30%) и отработанными газами (25..35%).

Основные показатели работы двигателя

• Механический коэффициент полезного действия – отношение эффективной мощности к индикаторной. Составляет 80..90 % и зависит от качества сборки и регулировки двигателя.

Основные показатели работы двигателя

• Удельный расход топлива – расход топлива на единицу эффективной мощности (г/кВт ч).

Видео

Общие сведения об устройстве автомобиля

Смотреть

Видео

Общее устройство

легкового автомобиля.

Смотреть

Видео

Общее устройство

грузового автомобиля

Смотреть