Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Устройство автомобилей

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Контрольная работа по дисциплине «Устройство автомобилей»

Вариант №1647

Выполнил студент группы ЗАТ -213 с

Окулов А.А

Содержание

Задание№1

1.Наддув в дизелях. Назначение, устройство и работа турбокомпрессора…3

2.Назначение и общее устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя…………………………………………………………………………5

3.Подвеска двигателя (силового агрегата)…………………………………….. 7

Задание№8

1.Начертить схему топливного насоса высокого давления двигателя ЯМЗ-236 и пояснить принцип его работы………………………………………………..8

2.Начертить схему и пояснить принцип работы регулятора числа оборотов двигателя КамАЗ-740…………………………………………………………...13

Задание №16

1.Устройство гидромеханических автоматических передач современных легковых автомобилей. Коэффициент трансформации………………………15

2. Управление автоматической ГМП. Начертить схему регулирующей системы ГМП современного легкового автомобиля и описать работу……...17

Задание № 22

1. Типы тормозных приводов автомобилей. Начертить схемы и перечислить узлы и механизмы, входящие в состав приводов……………………………...21

2.Общее устройство пневматического многоконтурного тормозного привода

Автомобилей семейства КамАЗ……………………………………………….33

Список используемой литературы………………………………………….39

Наддув в дизелях. Назначение, устройство и работа турбокомпрессора.

Наддув — увеличение количества свежего заряда горючей смеси, подаваемой в двигатель внутреннего сгорания, за счёт повышения давления при впуске. Наддув обычно применяют с целью повышения мощности (на 20-45 %) без увеличения массы и габаритов двигателя, а также для компенсации падения мощности в условиях высокогорья. Наддув с «качественным регулированием» может применяться для снижения токсичности и дымности отработавших газов. Агрегатный наддув осуществляется с помощью компрессора, турбокомпрессора или комбинировано. Наибольшее распространение получил наддув с помощью турбокомпрессора, для привода которого используется энергия отработавших газов.

Известно, что дизели работают с большим коэффициентом избытка воздуха (Сх = 1,3 — 1,7), и их литровая мощность, т.е. мощность, приходящаяся на единицу рабочего объема, меньше, чем литровая мощность карбюраторных двигателей.

Для повышения литровой мощности в дизелях (семейства ЯМЗ и др.) используют наддув, т.е. воздух в цилиндры подают с помощью компрессора под давлением 15 -16 кПа, превышающим атмосферное. Так как увеличивается масса воздуха, поступающего в каждый цилиндр.

В двигателях с турбонаддувом для привода компрессора используется энергия отработавших газов, т.е. полезная мощность для этих целей не расходуется, и экономичность двигателя повышается. Кроме того, надув дизелей способствует уменьшению содержания токсических веществ в отработавших газах.

Для осуществления надува применяют турбокомпрессор, который состоит из двух колес с лопатками — центростремительной радиальной турбины и одноступенчатого компрессора (центробежного нагнетателя), установленных на одном валу. Турбокомпрессор работает следующим образом. При открытом выпускном клапане поршень 2, двигаясь вверх, выталкивает отработавшие газы из цилиндра 1 в газоотводящий патрубок 9. Газы с большой скоростью поступают через сопловой аппарат на лопатки рабочего колеса 8 турбины. Ударяясь в лопатки газовой турбины, они приводят его вращение вместе с валом 6, а затем по трубопроводу выходят в атмосферу.

Схема работы газотурбинного компрессора дизелей семейства ЯМЗ:

1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — впускной клапан; 4 — впускной трубопровод; 5 — колесо центробежного компрессора; 6 — вал турбокомпрессора; 7 — корпус турбокомпрессора; 8 — колесо турбины; 9 — газоотводящий патрубок; 10 — выпускной клапан; 11 — поршневой палец; 12 — шатун.

Вместе с валом вращается и рабочее колесо 5 центробежного компрессора, которое засасывает воздух через воздухоочиститель и нагнетает его под избыточным давлением по впускному трубопроводу 4 в цилиндр 1 дизеля. Наполнение цилиндра воздухом увеличивается, и соответственно возрастает количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр. При использовании газотурбинного надува в дизелях нужно применять воздухоочистители с лучшей очисткой воздуха и увеличенной пропускной способностью. Мощность двигателя при этом возрастает на 25 — 40%, однако несколько усложняется его конструкция.

Назначение и общее устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) — предназначен для поглощения давления газов в цилиндрах и преобразования прямолинейного возвратно–поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из:

*Поршней с кольцами

*Шатунов

*Коленчатого вала

*Маховика

*Блока и головки цилиндров

Поршень имеет вид цилиндра, изготовленного из сплавов алюминия. Основная функция этой детали заключается в превращении в механическую работу изменение давления газа, или наоборот, – нагнетание давления за счет возвратно-поступательного движения.

Поршень представляет собой сложенные воедино днище, головку и юбку, которые выполняют совершенно разные функции. Днище поршня плоской, вогнутой или выпуклой формы содержит в себе камеру сгорания. Головка имеет нарезанные канавки, где размещаются поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные). Компрессионные кольца исключают прорыв газов в картер двигателя, а поршневые маслосъемные кольца способствуют удалению излишков масла на внутренних стенках цилиндра. В юбке расположены две бобышки, обеспечивающие размещение соединяющего поршень с шатуном поршневого пальца.

Шатун изготовленный штамповкой или кованый стальной (реже – титановый) шатун имеет шарнирные соединения. Основная роль шатуна состоит в передаче поршневого усилия к коленчатому валу. Конструкция шатуна предполагает наличие верхней и нижней головки, а также стержня с двутавровым сечением. В верхней головке и бобышках находится вращающийся («плавающий») поршневой палец, а нижняя головка – разборная, позволяя, тем самым, обеспечить тесное соединение с шейкой вала. Современная технология контролируемого раскалывания нижней головки позволяет обеспечить высокую точность соединения ее частей.

Коленчатый вал изготовленный из стали или чугуна высокой прочности коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками и вращающихся в подшипниках скольжения. Щеки создают противовес шатунным шейкам. Основная функция коленчатого вала состоит в восприятии усилия от шатуна для преобразования их в крутящий момент. Внутри щек и шеек вала предусмотрены отверстия для подачи под давлением масла системой смазки двигателя.

Маховик устанавливается на конце коленчатого вала. На сегодняшний день находят широкое применение двухмассовые маховики, имеющие вид двух, упруго соединенных между собой, дисков. Зубчатый венец маховика принимает непосредственное участие в запуске двигателя через стартер.

Блок цилиндров и головка блока цилиндров отливаются из чугуна (реже – сплавов алюминия). В блоке цилиндров предусмотрены рубашки охлаждения, постели для подшипников коленчатого и распределительного валов, а также точки крепления приборов и узлов. Сам цилиндр выполняет функцию направляющей для поршней. Головка блока цилиндра располагает в себе камеру сгорания, впускные-выпускные каналы, специальные резьбовые отверстия для свечей системы зажигания, втулки и запрессованные седла. Герметичность соединения блока цилиндров с головкой обеспечены прокладкой. Кроме того, головка цилиндра закрыта штампованной крышкой, а между ними, как правило, устанавливается прокладка из маслостойкой резины.

Подвеска двигателя(силового агрегата).

Подвеска двигателя. При работе двигатель находится под воздействием неуравновешенных сил инерции, моментов этих сил и реактивных моментов при торможении или разгоне автомобиля.

Для защиты рамы или несущего кузова от вибрации применяют упругую подвеску силового агрегата. Вибрационные свойства подвески двигателя определяются конструкцией упругих элементов и размещением опор. Упругие элементы подвески двигателей выполняются в виде массивных резиновых втулок или башмаков привулканизированных к каркасу. Для ограничения недопустимых продольных перемещений двигателя каркасные детали упругих элементов ориентируют таким образом, чтобы в направлении действия продольных сил резиновый вкладыш имел наибольшую жесткость, или применяют специальные тяги, которые связывают с подмоторной рамой двигатель и не допускают его перемещения.

Начертить схему топливного насоса высокого давления двигателя ЯМЗ-236 и пояснить принцип его работы

Топливный насос высокого давления служит для подачи в цилиндры дизеля в строго определенные моменты требуемого количества топлива под высоким давлением.

На дизеле ЯМЗ-236 топливный насос высокого давления установлен между правым и левым рядами цилиндров (в «развале» блока цилиндров). Вал насоса приводится во вращение валом привода, шестерня которого находится в зацеплении с шестерней, установленной на распределительном валу дизеля.

Частота вращения вала насоса вдвое меньше частоты вращения коленчатого вала дизеля. За два оборота коленчатого вала, в течение которых в каждом из цилиндров дизеля произойдет по одному рабочему ходу, вал насоса повернется на один оборот и насос осуществит впрыск топлива во все цилиндры.

Топливный насос высокого давления

а — поперечный разрез и схема работы секции насоса; б — продольный разрез;

1 — корпус насоса ручной подкачки; 2 — поршень насоса ручной подкачки; 3 — цилиндр; 4 — шток; 5 — рукоятка; 6 — зубчатый венец; 7 — плунжер; 8 — винт крепления гильзы; 9 и 18 — перепускное и впускное отверстия гильзы; 10 и 19 — топливные каналы насоса; 11 — гильза; 12 — вентиль для выпуска воздуха; 13 — седло нагнетательного клапана; 14 — нагнетательный клапан; 15 — пружина клапана; 16 — штуцер топливопровода высокого давления; 17 — корпус насоса; 20 и 21 — осевое и радиальное сверления плунжера; 22 — спиральные канавки; 23 — зубчатая рейка; 24 — поворотная втулка; 25 — выступ (поводок) плунжера; 26 — пружина плунжера; 27 — опорная шайба пружины; 28 — регулировочный болт; 29 — толкатель; 30 — ролик толкателя; 31 — кулачок; 32 — вал насоса; 33 — толкатель подкачивающего насоса; 34 — пружина толкателя; 35 — шток; 36 — поршень; 37 — пружина поршня; 38 — корпус подкачивающего насоса; 39 — муфта автоматического опережения впрыска; 40 — колпак перепускного клапана; 41 — корпус центробежного регулятора; 42 — скоба останова.

Каждый из кулачков 31 вала приводит в действие секцию насоса, представляющую собой одноплунжерный насос высокого давления, обслуживающий один цилиндр дизеля. Секция состоит из гильзы 11, внутри которой помещается плунжер 7, нагнетательного клапана 14 и роликового толкателя 29.

Плунжер может перемещаться в гильзе вверх и вниз. На проточке нижнего конца плунжера установлена опорная шайба 27 пружины 26, которая своим верхним концом упирается через шайбу в головку насоса. Давлением пружины опорная шайба прижата к регулировочному болту 28 толкателя 29, а ролик 30 толкателя — к кулачку 31 вала насоса.

Когда выступ кулачка подходит под ролик 30, толкатель поднимается, сжимая пружину 26, и перемещает плунжер насоса вверх. По мере того как выступ кулачка, повертываясь, выходит из-под ролика толкателя, пружина возвращает плунжер и толкатель в исходное положение. Таким образом, во время работы дизеля плунжер движется возвратно-поступательно вверх и вниз.

В верхней части плунжер имеет осевое 20 и радиальное 21 сверления. Когда плунжер находится в гильзе, эти сверления соединяют надплунжерное пространство с двумя спиральными канавками 22, профрезерованными на боковой поверхности плунжера.

При опускании плунжера (положение I) надплунжерное пространство гильзы, а также сверления и канавки плунжера заполняются топливом, поступающим в гильзу из канала 19 в корпусе насоса через впускное

отверстие 18 гильзы. Во время движения вверх плунжер сначала вытесняет топливо из гильзы обратно в канал 19.

После того как плунжер перекроет отверстие 18 гильзы и топливо в гильзе окажется в замкнутом пространстве (положение 11), дальнейшее движение плунжера вызовет резкое повышение давления в надплунжерном пространстве. Топливо откроет нагнетательный клапан 14 и начнет поступать через топливопровод высокого давления и форсунку в цилиндр дизеля.

Нагнетание топлива продолжается до момента, когда верхняя кромка левой спиральной канавки 22 плунжера подойдет к перепускному отверстию 9 гильзы (положение III). После этого топливо из надплунжерного пространства будет перетекать через сверления 20 и 21 плунжера, спиральную канавку 22 и перепускное отверстие 9 гильзы в канал 10 корпуса насоса. Давление в надплунжерном пространстве резко снизится, нагнетательный клапан закроется, и подача топлива в цилиндр прекратится.

Количество подаваемого в цилиндр топлива регулируется поворотом плунжера вокруг его оси, вследствие чего изменяется момент конца подачи топлива секцией при неизменном моменте начала подачи.

При повертывании плунжера по движению часовой стрелки (если смотреть сверху) кромка его спиральной канавки раньше подходит к перепускному отверстию 9 гильзы, вызывая прекращение нагнетания топлива к форсунке, и количество подаваемого в цилиндр топлива уменьшается.

Поворот плунжера по ходу часовой стрелки до совпадения радиального сверления 21 плунжера с отверстием 9 гильзы вызывает полное прекращение подачи топлива секцией (нулевая подача). При повертывании плунжера против движения часовой стрелки кромка спиральной канавки плунжера позже достигает отверстия 9 гильзы и количество топлива, наоборот, увеличивается.

Для повертывания плунжера служат зубчатая рейка 23 и надетая на гильзу поворотная втулка 24, зубчатый венец 6 которой зацеплен с рейкой. Перемещение рейки вдоль ее оси вызывает поворот втулки, которая, в свою очередь, действуя через выступы 25, повертывает плунжер. Движение рейки вызывает одновременный поворот плунжеров всех секций насоса на одинаковый угол.

Гильзы всех шести секций укреплены в общем корпусе 17 насоса винтами 8. Сверху в корпус ввернуты штуцеры 16, прижимающие к гильзам седла 13

нагнетательных клапанов. Снаружи к штуцерам крепят топливопроводы, соединяющие секции насоса высокого давления с форсунками.

Кулачки 31 вала насоса расположены так, чтобы была обеспечена подача топлива секциями в соответствии с порядком работы цилиндров дизеля и принятыми интервалами между рабочими ходами в разных цилиндрах. Вал 32 насоса соединен с валом привода посредством центробежной муфты 39 автоматического опережения впрыска, которая увеличивает угол опережения впрыска топлива в цилиндры по мере повышения частоты вращения коленчатого вала дизеля.

По принципу действия эта муфта аналогична центробежному регулятору опережения зажигания карбюраторных двигателей. На заднем конце вала насоса установлена шестерня, сообщающая вращение валу, расположенному в корпусе 41 всережимного центробежного регулятора числа оборотов коленчатого вала дизеля. Регулятор поддерживает постоянным любое число оборотов коленчатого вала, установленное водителем путем нажатия (или отпускания) педали управления подачей топлива и, кроме того, ограничивает максимальное число оборотов коленчатого вала (2250 — 2275 в 1 мин).

Подшипники, кулачки вала насоса и толкатели, а также детали регулятора смазываются дизельным маслом, заливаемым в корпуса насоса и регулятора. Плунжерные пары насоса смазываются топливом.

Управляют работой насоса с места водителя при помощи педали, соединенной системой тяг и рычагов с рычагом регулятора. Регулятор, в свою очередь, воздействует на рейку топливного насоса. Для остановки дизеля служит кнопка, соединенная тросом со скобой 42 останова регулятора. При вытягивании кнопки скоба повертывается вниз и через рычажную систему регулятора передвигает рейку в сторону уменьшения подачи топлива до отказа, вследствие чего плунжеры всех секций насоса устанавливаются в положение нулевой подачи.

Начертить схему и пояснить принцип работы регулятора числа оборотов двигателя КамАЗ-740

Регулятор частоты вращения — всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры, в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала. Регулятор установлен в развале корпуса ТНВД.

Схема работы регулятора частоты вращения: 1 — рейка ТНВД; 2 — рычаг муфты грузов; 3 — державка; 4 — регулировочный болт подачи топлива; 5 — рычаг регулятора; 6 — рычаг реек; 7 — рычаг пружины; 8 — пружина регулятора; 9 — рычаг стартовой пружины; 10 — стартовая пружина; 11 — рычаг управления регулятором.

Во время работы регулятора центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 8. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротивление пружины 8, перемещают рычаг 2 муфты грузов с рейкой ТНВД - подача топлива уменьшается. При понижении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаг 2 с рейкой ТНВД под действием усилия пружины перемещается в обратном направлении - подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.

Подача топлива прекращается поворотом рычага 3 (рис. Крышка регулятора ТНВД) останова двигателя до упора в болт 6. При этом рычаг 3, преодолев усилие пружины 8 (рис. Схема работы регулятора частоты вращения), через штифт повернет рычаги 2 и 5, рейка переместится до полного прекращения подачи топлива.

Крышка регулятора ТНВД: 1 — рычаг управления регулятором; 2 — болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 — рычаг останова двигателя: 4 — пробка заливного отверстия; 5 — болт регулировки пусковой подачи; 6 — болт ограничения хода рычага останова; 7 — болт ограничения максимальной частоты вращения; А — работа; В — включено.

При снятии усилия с рычага останова двигателя он под действием пружины возвратиться в рабочее положение.

Устройство гидромеханических автоматических передач современных легковых автомобилей. Коэффициент трансформации

Гидромеханическая коробка передач состоит из гидротрансформатора и механической ступенчатой коробки передач. Гидротрансформатор не обеспечивает требуемого диапазона передаточных чисел при высоком КПД, отключения ведущего вала от ведомого и движения автомобиля задним ходом. Поэтому на автомобилях применяют гидротрансформаторы в сочетании с механическими ступенчатыми коробками передач, т. е комбинированные гидромеханические коробки передач.

Гидротрансформатор состоит из рабочих колес с лопатками: ведущего (насосного), ведомого (турбинного) колес и неподвижного рабочего колеса, воспринимающего реактивный момент. Каждое рабочее колесо закреплено на своем валу: насосное колесо крепится на валу маховика двигателя; турбинное колесо крепится на первичном валу коробки передач; рабочее колесо соединяется с неподвижным валом через роликовый механизм свободного хода.

Коробка передач (двухступенчатая) состоит из первичного, вторичного и промежуточного валов с зубчатыми колесами, фрикционных сцеплений включения понижающей и «прямой» передач и соединения насосного и турбинного колес, зубчатого венца и зубчатой муфты включения передачи заднего хода с пневмоцилиндром и пружиной на штоке, большого и малого шестеренчатых насосов, центробежного регулятора.

При работающем двигателе насосное колесо воздействует лопастями на жидкость, заставляя ее не только вращаться вместе с ним, но и перемещаться вдоль лопастей по направлению к выходу, вследствие чего поток жидкости проходит через турбинное колесо, затем через реактор и возвращается к входу в насосное колесо. Жидкость циркулирует по замкнутому кругу. При этом насосное колесо передает энергию потоку жидкости, а она — турбинному колесу. Величины передаваемой потоком энергии и силового воздействия на лопасти зависят от величины скорости жидкости и ее направления.

У автомобильных гидротрансформаторов реактор соединен с его неподвижным валом через роликовый механизм свободного хода. При изменении направления момента рабочего колеса (из-за увеличения угловой скорости турбины) рабочее колесо отключается и вращается свободно, не воспринимая реактивного крутящего момента. С уменьшением угловой скорости турбинного колеса механизм свободного хода заклинивается, рабочее колесо снова останавливается и начинает воспринимать крутящий момент. Такие гидротрансформаторы называются комплексными. Для повышения КПД гидротрансформаторы блокируют, соединяя насосное и турбинное колеса с помощью фрикционного сцепления.

В нейтральном положении фрикционы понижающей и «прямой» передач, соединения насосного и турбинного колес выключены и крутящий момент на ведомый (вторичный) вал не передается. На понижающей передаче включается фрикцион. Крутящий момент передается через гидротрансформатор, фрикцион понижающей передачи, зубчатые колеса понижающей передачи промежуточного вала и зубчатую муфту включения ведомого (вторичного) вала. Переключение на прямую передачу происходит автоматически, одновременным выключением фрикциона передачи. Момент от ведущего (первичного) вала передается через фрикцион прямой передачи на ведомый (вторичный) вал.

Для движения автомобиля задним ходом зубчатая муфта вводится в зацепление с блоком зубчатых колес заднего хода, сжимая пружину включения зубчатой муфты. Затем включается фрикцион понижающей передачи. Крутящий момент передается через гидротрансформатор, фрикцион понижающей передачи, зубчатые колеса промежуточного вала, блок зубчатых колес заднего хода и зубчатую муфту на ведомый (вторичный) вал, который вращается в направлении, противоположном вращению ведущего (первичного) вала.

Управление автоматической ГМП. Начертить схему регулирующей системы ГМП современного легкового автомобиля и описать работу

Система управления обеспечивает автоматическое переключение передач в зависимости от скорости движения транспортного средства, положения педали подачи топлива, нажатой клавиши переключателя клавишного, а также включение и управление гидродинамическим замедлителем. Узлы системы управления ГМП Diwa представлены на рисунках.

Система управления ГМП DIWA.2

1 — переключатель ручной гидрозамедлителя; 2 — выключатель блокировки заднего хода; 3 — переключатель клавишный; 4 — выключатель ножного управления гидрозамедлителем; 5 — тормозной кран с ножной педалью; 6 — датчик кик-даун; 8 — блок электронный; 9 — блок управления ГМП; 10 — датчик индуктивный; 11 — регулятор силовой

Система управления ГМП DIWA.3E

1 — переключатель ручной гидрозамедлителя; 2 — выключатель блокировки заднего хода; 3 — переключатель клавишный; 4 — выключатель ножного управления гидрозамедлителем; 5 — тормозной кран с ножной педалью; 6 — датчик кик-даун; 7 — диагностический ПК; 8 — блок электронный; 9 — ГМП (включает в себя блок управления и датчики индуктивные); 10 — регулятор силовой

Назначение узлов управления

Блок электронный вырабатывает выходные управляющие сигналы для блока управления, а также для индикации и сигнальных ламп транспортного средства на основе входных сигналов, поступающих от регулятора силового (блока управления двигателя), индуктивных датчиков, переключателя клавишного, ручного переключателя гидрозамедлителя, тормозной педали и возможно других систем транспортного средства (ABS и др.).

Блок электронный ГМП DIWA.3E в отличие от DIWA.2 микропроцессорный, что дает ряд преимуществ: возможность диагностики системы управления ГМП с помощью персонального компьютера, хранение в памяти электронного блока информации о неисправностях и индикация неисправностей.

Переключатель ручной гидрозамедлителя позволяет в зависимости от дорожной ситуации выбрать 1, 2 или 3 ступень интенсивности торможения гидрозамедлителем.

Тормозной кран с ножной педалью имеет 3 ступени включения гидрозамедлителя до начала действия механизма рабочей тормозной системы автобуса, что позволяет существенно увеличить срок службы тормозных колодок и барабанов.