Классификация и общее устройство мобильных энергетических средств

                                                  Содержание

1.Классификация и общее  устройство мобильных энергетических  средств……………………………………………………………………...….стр.2

2.Классификация и общее  устройство АТС………………………...………стр.7

3. Автотракторные двигатели…………………………………………....…..стр.11

4. Механизм газораспределения ДВС……………………………………...стр.14

5. Система смазки ДВС………………………………………………………стр.18

6. Система охлаждения ДВС…………………………………………….….стр.20

7. Система питания карбюраторного двигателя…………………………..стр.22

8. Система питания дизельного двигателя…………………………..……..стр.24

9. Система питания ДВС, работающих на газе ……………………………стр.26

10. система питания ДВС  с впрыскиванием бензина……………………..стр.29

11 Общая схема электрооборудования. Источники тока………………..стр.30

12.Система зажигания ДВС………………………………………………..стр.34

13. Система пуска ДВС……………………………………………………..стр.37

14. Системы освещения, сигнализации. Информационно-диагностическая система………………………………………………………………………..стр.42

Список использованной литературы………………………………………стр.46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.31. Классификация и общее устройство мобильных энергетических средств

Используя справочные материалы, заполнить таблицу4.

 

Таблица 4

Техническая характеристика тракторов

Модификации трактора

Показатель	Колесный	Гусеничный
Завод-изготовитель	Владимирский тракторный завод	Волгоградский тракторный завод
Тип по назначению	Универсально-пропашной трактор	общего назначения
Тяговый класс	0,6	3- 4
Эксплуатационная масса, кг	2490	8150
Распределение сцепного веса, Н, по осям: передняя / задняя	1322...1522  1210...1484
Двигатель: марка / мощность, кВт	дизельный Д120,   четырехтактный,   двухцилиндровый,   воздушного охлаждения	Д-442-24ВИ / Д-442-25ВИ
Энергонасыщенность, Вт/кг
Минимальный радиус поворота, м	3,5-4,0	4400
Колея / база / дорожный просвет, м	|1322...1522   345/1660	1400/1746
Модификации трактора	Т-30А-80	ДТ-75Д

 

2. Привести компоновочные  схемы заданных колесных и  гусеничных мобильных энергетических  средств, изложить их достоинства  и недостатки.

 

а – классическая компоновка; б – с приводом передних ведущих колес; 
в – с приводом переднего ведущего моста; 
г – компоновка электро- и гидротрансмиссии; д – гусеничные машины 
1 – двигатель; 2 – муфта сцепления; 3 – коробка передач; 4 – промежуточная  
(карданная) передача; 5 – задний ведущий мост; 6 –синхронные шарниры;  
7 – передний ведущий мост; 8 – раздаточная коробка; 9 – электрогенератор или  
гидронасос; 10 – электрическая или гидравлическая связь; 11 – электро- или гидромотор; 12 – главная передача; 13 – конечная передача

 

 

Рис. 2.1. Типы компоновок колесных сельскохозяйственных тракторов: 
  а - классическая, б - улучшенная классическая, в - с шарнирной рамой, г - тракторное самоходное шасси; д - трактор со свободным обзором; е - несущее самоходное шасси; ж и з - интегральные тракторы

 

 

 увеличен типоразмер шин передних ведущих колес; 
- передний портальный мост заменен на более мощный автомобильного типа; 
- угол поворота передних управляемых колес для повышения маневренности увеличен до 50...55°; устанавливается переднее навесное устройство. 
Такую компоновку имеет трактор ВТ-170 класса 3, разработанный НАТИ совместно с ВгТЗ. 
Колесные сельскохозяйственные тракторы общего назначения 4К46 (рис. 2.1) имеют переднее расположение двигателя, кабина размещена за двигателем (ближе к середине колесной базы), передние и задние колеса одинакового размера и грузоподъемности, жесткую или шарнирно сочлененную раму. За кабиной имеется свободное пространство для установки емкостей или другого технологического оборудования. На передний мост приходится 55...60% массы трактора. Такую компоновку имеют тракторы класса 3 и 5 (Т-150К, Т-151К, К-701М, К-734. К-744). 
Нетрадиционной компоновкой отличаются самоходные шасси, I рак горы со свободным обзором, интегральные тракторы.

 

 

Рис. 2.2. Расположение агрегатов в гусеничном сельскохозяйственном тракторе классической компоновки: 
  1 - двигатель; 2 - вентилятор; 3 - выхлопная труба; 4 - радиатор; 5 - сцепление; 6 - карданная передача; 7 - коробка передач; 8 - задний мост; 9 - навесная система; 10 - воздухозаборник; 11- редуктор ВОМ

 

Гусеничные тракторы. Гусеничные сельскохозяйственные тракторы общего назначения при традиционной (классической) компоновке имеют переднее расположение двигателя и сцепления. Коробка передач и задний мост расположены сзади и соединены с двигателем карданным валом (рис. 2.2). Кабина расположена сзади над ведущими колесами (звездочками). Такая компоновка обеспечивает в статике некоторое смещение центра давления вперед относительно середины опорных поверхностей гусениц и характерна для отечественных тракторов ДТ-75М, ДТ-175М и Т-4А.

У гусеничных тракторов традиционной компоновки возможно другое взаимное расположение агрегатов, когда двигатель, сцепление и коробка передач расположены в передней части трактора, а крутящий момент к заднему ведущему мосту передается через карданные передачи (рис. 2.2,6).

Появившаяся в последние годы нетрадиционная компоновка гусеничного сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом обеспечивает смещение центра масс трактора вперед, более равномерное распределение давления по длине опорной поверхности при работе с нагрузкой на крюке, увеличение продольной устойчивости трактора, а, следовательно, снижение опасности подъема его передней части при высоких тяговых усилиях.

Портальная компоновка колесного и гусеничного тракторов характеризуется тем, что их рамы образуют огибающий один или два рядка растений достаточно высокий портал, на котором установлен пост управления с кабиной или без нее.

Из основных достоинств и недостатков.

Колесный трактор по сравнению с гусеничным универсален, дешевле в

изготовлении и эксплуатации. Однако на переувлажненных и рыхлых почвах

он не столь эффективен в использовании, как гусеничный, так как давление на почву у последнего значительно меньше, чем у колесного, из-за большей

опорной площади.

 

3.Объяснить понятия  «типаж тракторов», «технологическое  пространство МЭС», «колесный трактор  тягово-энергетической концепции», «модульное энерготехнологическое  средство», «блочно- модульный МТА».

 

3.Типаж тракторов - технически и экономически обоснованная совокупность типоразмеров и моделей тракторов, предназначенная для удовлетворения потребностей в них народного хозяйства страны.

Типаж состоит из отдельных классов.

-Классом называется совокупность типоразмеров и моделей тракторов, имеющих одинаковые основные классификационные параметры.

В настоящее время в качестве основного классификационного пара-

метра трактора принято номинальное тяговое усилие.

Иначе говоря, типаж отечественных тракторов это по существу типоразмерный ряд выпускаемых (или разрабатываемых) тракторов, сгруппированных по принятым в России тяговым классам (0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6).

Тяговые классы

  Тракторы тягового  класса 0,2.  Мини-тракторы тягового  класса 0,2

(Т-012, АМЖК-8, МТЗ-082, МТ-15 и др.) предназначены для работы на мел-

коконтурных, селекционных полях и в фермерских хозяйствах.

  Тракторы тягового  класса 0,6. Тракторы и самоходные  шасси тягово- го класса 0,6  (Беларус-320, Т-30А, ХТЗ-2511, ВТЗ-30СШ, СШ-25, Т-16МГ и

др.) служат для выполнения междурядной и предпосевной обработок, посева,

посадки овощных культур и садов, ухода за посевами, уборки сена, транс-

портных работ и могут приводить в действие стационарные машины.

  Тракторы тягового  класса 0,9.  Тракторы тягового класса 0,9 (Бела-

рус-422, ЛТЗ-55, ЛТЗ-55А, ЛТЗ-55АН, ВТЗ-45АТ, Т-28Х4М и др.) Служат для предпосевной обработки, посева, борьбы с вредителями, междурядная обработка и уборка пропашных, технических и овощных культур, вспашка легких почв на малой площади и уборка сена, а также на транспортных работах и для привода стационарных машин.

  Тракторы тягового  класса 1,4.  Тракторы  тягового  класса 1,4

(МТЗ-80.1, МТЗ-82, Беларус-923, ЮМЗ-6АКМ, ЮМЗ-6ДМ, ЛТЗ-60АБ и др.)

эффективно используют при возделывании и уборке технических и овощных

культур. Служат для вспашки, культивации, боронования, посева, посадки, междурядной обработки и заготовки кормов, разбрасывания удобрений, перевозки, а также приводят в действие стационарные машины.

  Тракторы тягового класса 2  (свекловодческий Т-70СМ и виноградниковый Т-70В) гусеничные. Разработаны гусеничный трактор Т-90С, колесные тракторы «Беларус-1221», ЛТЗ-155, ЛТЗ-95 и универсальное шасси «Беларус» ШУ-356.  У тракторов возможно увеличить или уменьшить агротехнический просвет. Предназначены для  выполнения различных сельскохозяйственных полевых работ и перевозки  грузов на платформе вместимостью 2,5 м3.

  Тракторы тягового  класса 3 (гусеничные ДТ-75Д, ДТ-75Н, ДТ-175М, 

ВТ-100, ВТ-130, ДТ-75МЛ, ДТ-75Т, Т-150, ХТЗ-180Р, ХТЗ-200 и колесные 

ВТ-130К, Т-150К, Т-15К, ХТЗ-12  предназначены для основной обработки 

почвы, посева и уборки урожая, а также для транспортных работ. Колесные 

тракторы имеют все ведущие и одинаковые по размеру колеса. 

  Тракторы тягового  класса 4  представлены базовой моделью  -  гусе-

ничным трактором Т-4А Ширина колеи 1384 мм, дорожный просвет 362 мм, скорость движения

  Тракторы тягового  класса 5  применяют для выполнения  почвообрабатывающих, транспортных  и других сельскохозяйственных  работ. Базовая модель - колесный трактор К-701, унифицированная - К-701М.

просвет 500 мм, масса 13 590 кг.

  Тракторы тягового  класса 6  предназначены для выполнения  мелиоративных, дорожных, плантажных  и других работ, а также вспашки. К этому классу относится гусеничный трактор Т-130 с четырехцилиндровым дизелеммощностью 117,8 кВт (160 л. с). Ширина колеи 1880 мм; дорожный просвет 407 мм; скорость движения вперед 3,63...12,45 км/ч, назад 3,53...9,9 км/ч.

По функциональному назначению и компоновке различают тракторы тяговой концепции и мобильные энергетические средства (МЭС). Компоновка МЭС может быть следующей: самоходное шасси —перед двигателем находится рама, на которую можно навешивать специальные машины и оборудование ; МЭС для уборочных агрегатов (типа Max-Mobil) с передними колесами большего размера и с двигателем очень большой мощности; высвобождаемое энергосредство (ВЭС) — ведущий мост с двигателем над ним (трактор 2К2), к которому можно и спереди, и сзади присоединять дополнительные мосты и рамы (модули) для навески сельскохозяйственных машин. ВЭС применяют в основном для всего комплекса работ по возделыванию отдельных технических культур (свеклы, картофеля и т. п.); сочлененные системы, к которым для выполнения энергоемких работ (таких, как пахота) присоединяют дополнительный ведущий мост.

Все МЭС могут работать одновременно с несколькими сельскохозяйственными машинами, имеющими активные рабочие органы. Для этого МЭС оснащено разветвленной системой дополнительного отбора мощности (спереди, сзади, с боков), способной передавать до 80 % мощности двигателя.

 

                      4,3,2. Классификация и общее устройство АТС

 

1.Расшифровать элементы структуры условного обозначения выбранных автомобилей.

1. Используя справочные материалы, заполнить таблицу5.
2. Привести компоновочные схемы прицепов и полуприцепов, описать их общее устройство и принцип индексации.

 

1.Уаз-31514, Ульяновский автомобильный завод,3-средний класс, 1-легковой, 4модификация 1-модели,

Урал4320- Уральский автомобильный завод, 4- Грузовые автомобили — по полной массе,3- грузовой автомобиль(общего назначения)

 

                                                       Таблица 5

Техническая характеристика автомобилей

Показатель	Легковой	Грузовой
Завод-изготовитель	Ульяновский автомобильный завод	Уральский автомобильный завод
Тип автомобиля	Универсал	Вездеход
Снаряженная масса, кг	1750	8 020
Полная масса, кг	2500	11500
Минимальный радиус поворота, м	6,3	10.8
Колея / база / дорожный просвет, м	1445/2380/220 (300)*/	2020/4 925/360
Число передач: переднего / заднего хода	механическая 4-ступенчатая	5-ти ступенчатая с синхронизаторами 2-3 и 4-5 передач
Колесная формула	4х4	6 х 6
Максимальная скорость, км/ч	110 (120)	85
Тормозной путь при скорости 40 км/ч, м	10-15	15
Контрольный расход топлива, л/100 км	15-20	29
Модификации автомобиля	УАЗ-31514(19)-013 УАЗ-31514(19)-010 УАЗ-31514(19)-031	УРАЛ-375    УРАЛ-4320 Седельный Тягач

 

 

3.Одним из радикальных путей повышения грузоподъемности парка грузовых автомобилей и снижения себестоимости перевозок является использование автопоездов вместо одиночных автомобилей.

Применение автопоездов вместо одиночных автомобилей позволяет:

увеличить партионность перевозки грузов без существенного усложнения конструкции автомобилей; получить лучшую приспособленность транспортных средств к транспортно-технологическим схемам перевозок обслуживаемых отраслей народного хозяйства.

Однако есть и ряд отрицательных моментов применения автопоездов. У них хуже маневренность из-за увеличения радиуса поворота по сравнению с одиночными автомобилями. Это проявляется при движении задним ходом, особенно в стесненных городских проездах. Проходимость автопоездов также хуже, чем одиночных АТС.

Автопоезд -  конструктивно  законченное  автотранспортное  средство, состоящее из нескольких звеньев, соединенных между собой разъемными  сцепными  устройствами.  Звенья -  части  автопоезда, имеющие собственную траекторию движения, что хорошо заметно при движении на  повороте.  Звенья  автопоезда могут  быть  активными (в  том  числе  и  прицепные) и пассивными (неведущими). 

 Автопоезд  в  составе  тягача  и  полуприцепа  имеет  более  высокие 

устойчивость, маневренность,  проходимость  по  сравнению  с  автопоез-

дом  в  составе  тягач -  прицеп. Существенным  недостатком  седельного

автопоезда является то обстоятельство, что его эксплуатация без полу-

прицепа практически невозможна. 

Прогрессивным  является  также  использование  комбинированных

автопоездов  в  составе  тягачей  с  полуприцепами  и  прицепами,  многозвенных седельных автопоездов с использованием подкатных тележек и т.д.  Однако,  их  применение  сдерживается  дорожными  и  габаритными

ограничениями, недостаточной удельной мощностью. 

 

Классификация автопоездов

Критерии классификации: 

1. Универсальные (общетранспортные). 

2. Специализированные (цистерны, рефрижераторы и др.). 

3. Специальные, в том числе  активные (негабаритный, тяжеловесный груз и т.п.).

 

По характеру силовой связи между звеньями. 

1.  Тяговая 

2. Опорно-тяговая. 

3. Смешанная. 

 

По типу прицепного звена (компоновочной схеме). 

             

              1.Прицепной автопоезд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3.3. Автотракторные двигатели. Кривошипно-шатунный механизм ДВС

 

1. Используя справочные материалы, заполнить таблицу 6.

                                                        Таблица 6

Общие сведения о двигателях внутреннего сгорания

Показатель	Бензиновый	Дизельный
1	2	3
Завод-изготовитель	Ульяновский автомобильный завод	Уральский автомобильный завод
Марка применяемого топлива	Бензин АИ-92	дизельное
Способ смесеобразования	карбюрационный	золотникового типа,стопливоподкачивающим насосом низкого давления, муфтой опережения впрыска топлива и всережимным регулятором частоты вращения
Тактность / число /, расположение цилиндров	4 / 4 / рядное вертикальное	V8/2
Диаметр цилиндра, мм / ход поршня, мм	95,5/94	120\120
Литраж, дм3	2,693	11,15
Степень сжатия	9	16,5
Эксплуатационная мощность, кВт / при частоте  вращения к.в., мин	82,5 (112,2)	180 /  2100
Крутящий момент, Нм / при частоте вращения      к.в.,   мин-1	164,8 (16,8);	677  / 1500
Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт-ч)	1237,5	211 (155)
Литровая мощность, кВт/дм3	0,62	3,71

 

Q=N*q

где:

N - мощность двигателя

q - удельный расход топлива

Q - максимальный теоретический  расход топлива в граммах за 1 час работы двигателя на максимальной  мощности.

2. Перечислить конструкционные  материалы, применяющиеся для изготовления  деталей кривошипно-шатунного механизма.

3. Составить таблицы чередования  тактов для рассматриваемых двигателей.

 

2. Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные. К первым относится поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым — блок цилиндров, головка блока, крышка блока распределительных зубчатых колес и поддон (картер). В обе группы входят также и крепежные детали.

            

 

Рис. 3.1 - Таблица чередования тактов четырехцилиндрового четырехтактного двигателя при порядке работы цилиндров 1-2-4-3

 

 

 

Полуобороты коленчатого вала	Угол поворота колен. вала, град.	Ц и л и н д р ы
		1	2	3	4	5	6	7	8
Первый	00  900	Раб.    ход	Впуск	Вы-    пуск	Сжатие	Сжатие	Впуск	Вы-    пуск	Раб. ход
			Сжатие	Впуск		Раб. ход			Вы-    пуск
	1800
Второй	2700	Выпуск			Раб. ход		Сжа-    тие	Впуск
			Раб. ход	Сжатие		Вы-    пуск			Впуск
	3609
Третий	4500	Впуск			Вы-    пуск		Раб. ход	Сжатие
			Вы-    пуск	Раб. ход		Впуск			Сжатие
	5400
Четвертый	6300	Сжа-  тие			Впуск		Вы-    пуск	Раб.    ход
			Впуск	Вы-    пуск		Сжа-тие			Раб.  ход
	7200

 

 

 

 

Рис3.2 Чередование тактов в восьмицилиндровом V-образном 
двигателе с порядком работы 1-5-4-2-6-3-7-8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         4.3.4. Механизм газораспределения ДВС

 

1. Выполнить принципиальные схемы: механизма газораспределения бензинового двигателя и привода механизма газораспределения дизельного двигателя с описанием общего устройства и указанием регулировочных параметров.
2. Изложить причины и возможные последствия несовпадения установочных меток привода механизма газораспределения выбранных двигателей.
3. Описать конструкцию и принцип работы одного из устройств, автоматически обеспечивающего рациональные фазы газораспределения.

 

 

 

 

Рнс. 4.1. Механизм газораспределительный: 1 — вал распределительный; 2 — толкатель; 3 — направляющая толкателя: 4 — штанга толкателя; 5 — клапан выпускной: б — винт регулировочный: 7 — коромысло; 8 — втулка; 9 — тарелка пружины; 10, 11 — пружины (внутренняя и наружная); 12 — шайба; 13 — сухарь: 14 -— манжета уплотннтельная впускного клапана; 15 — втулка клапана направляющая; 16 — клапан впускной; 17 — шестерня распределительного вала: 18 — корпус подшипника; 19 — втулка подшипника; 20 — втулка коромысла

 

впускных и выпускных клапанов происходят в строго определенных положениях по отношению к верхней и нижней мертвым точкам.

Механизм газораспределения — верхнеклапанный, с нижним расположением распределительного вала 1 (см. рис. 4.1), толкателями 2 тарелочного типа и съемными направляющими 3 толкателей.

Распределительный вал — стальной, поверхностный слой кулачков и опорных шеек цементирован.

Вал устанавливается в развале блока цилиндров на пяти подшипниках скольжения. Подшипник задней опоры представляет собой трубу, плакированную бронзой и запрессованную в съемный чугунный корпус. Втулки из биметаллической ленты, запрессованные в поперечные перегородки блока, служат подшипниками для остальных опор. На задний конец распределительного вала напрессована прямозубая шестерня.

Привод распределительного вала от шестерни коленчатого вала через промежуточные шестерни 2и 3.

Для обеспечения заданных фаз газораспределения и правильной установки привода топливного насоса высокого давления шестерни при сборке устанавливать по меткам, нанесенным на их торцах. От осевого перемещения* распределительный вал фиксируется корпусом 18 (см. рис. 4.1) подшипника задней опоры, который крепится к блоку цилиндров.

Толкатель клапана — грибкового типа, стальной, пустотелый, устанавливается в направляющих 3 (см. рис. 4.1), которые крепятся к блоку цилиндров. Штанги 4 толкателей имеют вставные наконечники.

Коромысла клапанов 7 имеют короткое плечо, в которое ввернут регулировочный винт 6 с контргайкой для регулирования зазора в клапанном механизме. Осевое перемещение коромысел ограничивается пластинчатым фиксатором,установленным пол стойку.

Клапаны перемещаются в метал-локерамических направляющих втулках 15, запрессованных в головку цилиндра. Во время работы двигателя стержни клапанов смазываются маслом, вытекающим из сопряжений коромысел с осями и разбрызгиваемым пружинами клапанов. На направляющей втулке впускного клапана устанавливается уплотнительная манжета 14 для ограничения поступления масла в зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой.

Посадка клапана на седло осуществляется двумя цилиндрическими пружинами 10 и 11 с разным направлением навивки. Сухари 13 клапанов зажимаются тарелкой 9 через промежуточную втулку 8. Во время работы двигателя под действием вибрации клапаны имеют возможность проворачиваться относительно седла.

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.2. Привод агрегатов: 1 — шестерня ведущая; 2. 3— шестерни промежуточные; 4 — шестерня распределительного вала; 5 — шестерня привода топливного насоса; 6— шестерня привода насоса усилительного механизма; 7 — шестерня привода компрессора

 

 

 

Рис.4.3. Привод клапанов ГРМ УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 
 
1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 —штанга; 4 — седло клапана; 5—клапан; 6 — направляющая втулка клапана; 7 — стопорное кольцо; 8 — шайба; 9 — пружина клапана; 10— резиновый колпачок; 11 — тарелка пружины; 12 — втулка тарелки; 13 — сухарики; 14 — коромысло; 15 — регулировочный болт; 16 — гайка

 

Привод клапанов газораспределительного механизма ГРМ УАЗ-469 осуществляется от распределительного вала, через толкатели, штанги толкателей и коромысла (рис.4.1).

Распредвал УАЗ-31514 —стальной, кованый, имеет пять опорных шеек, кулачки привода клапанов, шестерню привода масляного насоса и эксцентрик привода топливного насоса. Профили впускных и выпускных кулачков одинаковые. 
Кулачки распределительного вала УАЗ 31514 имеют конусность в пределах 10—15. Это сделано для обеспечения вращения толкателей. Так как наружная поверхность донышка толкателя выполнена сферической, а кулачок по ширине конусный, то точка касания толкателя с кулачком несколько смещена относительно оси толкателя.

 

                                      

 

 

Рис.4.4. Установочные метки на распределительных шестернях УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

 

                                          4.3.5. Система смазки ДВС

 

1. Используя справочные материалы, заполнить таблицу 7.