Назначение и виды автомобилей

Назначение и виды автомобилей

 

Автомобиль — это самоходное механическое транспорт­ное средство, выполняющее перевозку грузов, людей и спе­циальные задачи.

По своему назначению автомобили различают:

- грузовые;

- пассажирские;

- специальные.

Все автомобили делятся по приспособленности к работе в различных дорожных условиях на две группы: нормаль­ной и повышенной проходимости. Для различия автомобилей по указанному признаку существует «колесная формула», которая обозначает соотношение общего количества ко­лес к числу ведущих колес. Например, 4 х 2; 4 х4; 6 х4; 6 х 6 и т.д.

К грузовым автомобилям относятся:

- автомобили для перевозки грузов;

- автомобили-тягачи;

- прицепы и полуприцепы.

Грузовые автомобили могут использоваться как универ­сальный транспорт, перевозящий различные грузы на плат­форме. Оборудованные специализированными приспособле­ниями автомобили могут использоваться для перевозки оп­ределенных грузов, например:

- самосвалы - для перевозки сыпучих и вязких грузов;

- цистерны для жидких и газообразных грузов;

- рефрижераторы — для скоропортящихся грузов;

- прицепы и полуприцепы — для перевозки крупногабаритных или больших партий грузов.

Грузовые автомобили классифицируются по грузоподъемности.

К пассажирским автомобилям относятся:

- легковые, для перевозки до 6 пассажиров;

- автобусы, для массовых перевозок пассажиров.

Специальные автомобили оснащены специализирован­ным оборудованием для выполнения какой-либо одной кон­кретной задачи. К ним относятся:

пожарные автомобили;

- санитарные автомобили;

- машины технической помощи;

- поливочные автомобили;

- мусоросборочные автомобили и др.

 

Классы автомобилей

Таблица 1 Классы автомобилей Вид автомобиля Параметры Класс               Легковые Рабочий объем двигателя особо малый до 1,2 л Малый до 1,8 л средний св.1,8 до 3,5л Большой св. 3,5л высший не регламентируется Автобусы Габаритная длина   особо малые до 5 м малые 6- 7,5 м средние 8 — 9,5 м боль­шие 10,5 м сочлененные более 16,5 м Грузовые Полная масса до 1,2 т св. 1,2 до 2,0 т св. 2 до 8 т св. 8 до 14 т св. 14 до 20 т св. 20 до 40 т св. 40 т

3.

Общее устройство автомобиля

 

Автомобиль состоит из агрегатов, механизмов и систем, образующих части:

- шасси;

- кузов;

- двигатель.

 

Шасси включает в себя трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления.

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя к колесам ведущих мостов, изменяя крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, одного или нескольких ведущих мостов.

Сцепление — механизм, позволяющий кратковременно и плавно разъединить или соединить двигатель с механизма­ми трансмиссии.

Коробка передач — механизм, преобразующий крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление, по величине и направлению. Дает возможность автомобилю двигаться вперед или назад, а также позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.

Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам под изменя­ющимися углами в зависимости от неровностей дорожного покрытия.

Ведущий мост включает в себя главную передачу и диф­ференциал с полуосями.

Главная передача преобразует крутящий момент по ве­личине и передает его от карданной передачи через диффе­ренциал на полуоси ведущих колес под постоянным углом.

Дифференциал — механизм, позволяющий вращаться ведущим колесам с различной скоростью по отношению к друг другу в зависимости от степени сцепления их с дорож­ным покрытием.

Ходовая часть включает в себя раму, переднюю и зад­нюю оси, рессоры, амортизаторы, колеса и шины.

Механизмы управления позволяют изменять направление и скорость движения, а также останавливать автомобиль и удерживать его на месте. Механизмы управления включают в себя рулевое управление и тормозные системы.

Кузов грузового автомобиля состоит из кабины водите­ля и платформы для размещения груза. К кузову также от­носятся крылья, облицовка, капот и брызговики. Современ­ные легковые автомобили имеют несущий кузов, к которо­му крепятся все агрегаты и механизмы. Кузов автобуса — салон — служит для размещения пассажиров.

Двигатель — агрегат, преобразующий тепловую энергию, получающуюся при сгорании топлива в цилиндрах, в меха­ническую работу, а создаваемый с помощью кривошипно-шатунного механизма крутящий момент используется для передвижения автомобиля

 

Устройство двигателя

 

Для обеспечения нормальной работы двигатель внутрен­него сгорания имеет следующие механизмы и системы:

- кривошипно-шатунный механизм;

- газораспределительный механизм;

- систему охлаждения;

- систему смазки;

- систему питания;

- систему зажигания.

Дизельные двигатели системы зажигания не имеют, так как воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит за счет высокой степени сжатия.

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давле­ние газов при их расширении и преобразует прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращатель­ное движение коленчатого вала двигателя.

Газораспределительный механизм предназначен для свое­временного впуска в камеру сгорания цилиндра двигателя необходимого заряда горючей смеси и выпуска из него отра­ботавших газов.

Система охлаждения служит для отвода излишнего тепла от деталей двигателя и для поддержания оптимального тем­пературного режима работающего двигателя. Существуют жидкостная и воздушная системы охлаждения двигателя.

Система смазки предназначена для подачи смазки к тру­щимся поверхностям деталей двигателя, отвода тепла от деталей; уноса механических частиц, образующихся в резуль­тате трения, и очистки моторного масла.

Система питания служит для приготовления горючей смеси в карбюраторных и газосмесительных двигателях, подачи ее в камеры сгорания цилиндров двигателя и удале­ния продуктов сгорания. В дизельных двигателях система питания обеспечивает впрыск топлива в мелкораспыленном виде в цилиндры.

Система зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения с це­лью образования электрического разряда в камере сгорания цилиндра двигателя для воспламенения рабочей смеси.

Устройство КШМ

 

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давле­ние расширяющихся газов при такте сгорание — расшире­ние и преобразовывает прямолинейное, возвратно-поступа­тельное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из:

- блока цилиндров с картером;

- головки цилиндров;

- поршней с кольцами;

- поршневых пальцев;

- шатунов;

- коленчатого вала;

- маховика;

- поддона картера.

Блок цилиндров отливают заодно с картером. И он является базисной деталью двигателя, к которой крепятся кривошипно-шатунный, газораспределительный механизмы и все навесные приборы и агрегаты двигателя. Снизу картер двигателя закрыт поддоном.

Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху. На ней размещены детали газораспределительного механизма, камеры сгорания, выполнены отверстия под свечи или фор­сунки, запрессованы направляющие втулки и седла клапа­нов. Для охлаждения камер сгорания в головке вокруг них выполнена специальная полость.

Для создания герметичности плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотнена стальными или сталеасбестовыми прокладками, а крепление осуществляет­ся шпильками с гайками.

Поршень воспринимает давление расширяющихся газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал двигателя. Представляет собой перевернутый днищем вверх цилиндрический стакан, отли­тый из высококремнистого алюминиевого сплава.

Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части. Днище и уплотняющая часть состав­ляют головку поршня, в которой проточены канавки для пор­шневых колец. Днище поршня с головкой цилиндров фор­мируют камеру сгорания и работают в крайне тяжелых тем­пературных условиях из-за недостаточного охлаждения.

Поршневые кольца устанавливаются двух типов: комп­рессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца слу­жат для уплотнения поршня в гильзе цилиндра и предот­вращения прорыва газов из камеры сгорания в картер дви­гателя. Маслосъемные кольца служат для снятия излиш­ков масла с зеркала цилиндра и не допускают его попада­ния в камеру сгорания.

Поршневой палец плавающего типа обеспечивает шар­нирное соединение поршня с шатуном и удерживается от осевого смещения в бобышках поршня стопорными коль­цами.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом двигателя и для передачи при рабочем ходе давле­ния расширяющихся газов от поршня к коленчатому валу.

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые шатунами от поршней, и преобразует их в крутящий мо­мент, который через маховик передается агрегатам транс­миссии автомобиля.

Маховик служит для уменьшения неравномерности ра­боты двигателя, вывода поршней из мертвых точек, облег­чения пуска двигателя и способствует плавному троганию автомобиля с места.

 

Устройство ГРМ

 

Газораспределительный механизм служит для своевре­менного впуска в камеры сгорания горючей смеси (карбюра­торные и газосмесительные двигатели) или воздуха (дизель­ные двигатели) и выпуска из них отработавших газов. Газораспределительные механизмы различают по рас­положению клапанов в двигателе. Они могут быть с верх­ним (в головке цилиндров) и нижним (в блоке цилиндров) расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположени­ем клапанов, что облегчает доступ к клапанам для их об­служивания, позволяет получить компактную камеру сгора­ния и обеспечить лучшее наполнение ее горючей смесью или воздухом.

Газораспределительный механизм состоит из:

- распределительного вала;

- механизма привода распределительного вала;

- клапанного механизма.

Распределительный вал служит для открытия и закры­тия клапанов газораспределительного механизма в опреде­ленной последовательности согласно с порядком работы цилиндров двигателя.

Между опорными шейками распределительного вала рас­полагаются кулачки, по два на каждый цилиндр, — впускной п выпускной. Помимо этого на валу крепится шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя и имеется эксцентрик для привода топливного насоса.

Толкатели передают усилие от кулачков распредели­тельного вала к штангам. Перемещаются тол­катели в направляющих, выполненных в блоке цилинд­ров, либо в прикрепленных к нему специальных корпу­сах. Для предотвращения неравномерности износа их ра­бочих поверхностей толкатели все время провертываются вокруг своих осей за счет выпуклой поверхности их ниж­ней головки и скошенной поверхности кулачка распреде­лительного вала.

Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам. Штанга упирается с од­ной стороны в углубление толкателя, а с другой — в сфери­ческую поверхность регулировочного винта коромысла.

Коромысло передает усилие от штанги к клапану.

Клапаны служат для периодического открытия и закры­тия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимос­ти от положения поршня в цилиндре и от порядка работы двигателя.

Клапан к седлу прижимается одной или двумя клапан­ными пружинами (в последнем случае пружины должны иметь различное направление витков с целью гашения коле­баний).

Стержень клапана цилиндрический и в верхней части имеет выточку для фиксации деталей крепления клапанной пружины. Стержни клапанов перемещаются по чугунным или металлокерамическим направляющим втулкам, запрес­сованным в головку цилиндров двигателя.

Для предотвращения попадания масла в камеру сгора­ния цилиндра по зазору между стержнем клапана и его на­правляющей втулкой ставят уплотнение из маслобензостойкой резины в виде колпачка или сальника.

 

Устройство системы смазки

В зависимости от условий и режима работы того или иного механизма применяются различные сорта и виды сма­зок.

Масла, применяемые для смазки двигателей, должны отвечать ряду требований: обладать определенной вязкос­тью, не содержать механических примесей, воды, кислот и щелочей. Присадки, вводимые в масла, должны обеспечи­вать снижение износа трущихся деталей (противоизносные), устранять коррозию металла (противокоррозионные), пре­дотвращать ценообразование (антипенные) и задиры повер­хностей трения.

В марках масел буква «М» обозначает моторное масло. Затем следуют цифры — класс кинематической вязкости в сантистоксах (сСт) при 100°С. Далее буквы, обозначающие группу по эксплуатационным свойствам. Нижние цифровые индексы 1 и 2 обозначают соответственно масла для карбю­раторных двигателей и дизелей, буквенные индексы — на­личие Для автомобильных двигателей применяют комбиниро­ванную систему смазки. В зависимости от размещения и условий работы деталей масло подается либо под давлени­ем, либо разбрызгиванием, либо самотеком. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, к ос­тальным — разбрызгиванием и самотеком.

Система смазки представляет собой ряд приборов и агре­гатов для хранения, подвода, очистки и охлаждения масла:

- поддон картера двигателя;

- маслозаборник;

- масляный фильтр грубой очистки;

- масляный фильтр тонкой очистки;

- масляный насос;

- маслопроводы;

- масляный радиатор;

- контрольно-измерительные приборы и датчики.

Принцип работы карбюратора

Действие карбюратора основано на принципе пульвери­зации. Воздух, проходящий с большой скоростью над тор­цом трубки, погруженной в жидкость, создает разряжение, в результате которого жидкость поднимается по трубке и под действием струи воздуха распыляется.

Из бака топливным насосом бензин подается в поплав­ковую камеру, уровень в котором поддерживается с помо­щью поплавка игольчатого клапана. При заполнении по­плавковой камеры топливом поплавок всплывает, давит на клапан, прекращая доступ топлива. При неработающем двигателе уровень топлива остается на одном уровне. При такте пуска во впускном трубопроводе создается разряжение и поток воздуха поступает в смесительную каме­ру карбюратора. Сужение сечения трубопровода диффузо­ром обеспечивает увеличение потока воздуха и разряже­ние у верхнего торца распылителя. Из-за разницы давле­ний в поплавковой и смесительной камерах топливо вы­текает из распылителя, распыляется и перемешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Количество подавае­мой горючей смеси в камеру сгорания регулируется поло­жением дроссельной заслонки или увеличением числа оборотов коленчатого вала. Уровень топлива в поплавко­вой камере снижается, а вместе с ним опускается попла­вок, открывая доступ к топливу.

 

Общая схема трансмиссии

Общая схема трансмиссии определяется компоновкой автомобиля, числом и расположением ведущих мостов, ви­дом трансмиссии.

К узлам и агрегатам трансмиссии в общем случае отно­сятся:

- сцепление;

- коробка передач;

- главная передача;

- дифференциал;

- приводные валы — полуоси.

Для легковых автомобилей по расположению силового агрегата и ведущего моста характерны три компоновочные схемы:

1. Классическая схема. Силовой агрегат расположен впе­реди, ведущий мост — задний, его привод осуществляется через карданные валы и главную передачу с дифференциа­лом.

2. Переднеприводная схема. Двигатель, сцепление, ко­робка передач, главная передача и дифференциал расположены впереди, поперечно или продольно осевой линии автомобиля, ведущий мост — передний.

3. Схема с задним расположением двигателя. Двигатель, сцепление, коробка передач, главная передача и дифференциал расположены сзади, продольно или поперечно относи­тельно осевой линии автомобиля, ведущий мост — задний.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей характе­ризуются расположением двигателя и кабины:

1. Капотная компоновка. Двигатель расположен над пе­редним мостом, кабина — за двигателем.

2. Короткокапотная компоновка. Двигатель — над пе­редним мостом, кабина частично надвинута на двигатель.

3. Кабина над двигателем. Двигатель — над передним мостом, кабина — над двигателем.

4. Передняя кабина. Двигатель — сзади переднего мос­та, кабина максимально сдвинута вперед.

Автомобили с механической трансмиссией имеют клас­сическую классическую схему компоновки. Двигатель, сцепление, коробка передач расположены спереди. Крутящий мо­мент передается карданной передачей на задний ведущий мост.

Трансмиссия переднеприводного автомобиля. Особенностью этой схемы компоновки является выполне­ние ведущим переднего моста с управляемыми колесами, что потребовало создания единого силового агрегата, вклю­чающего в себя:

- двигатель;

- сцепление;

- коробку передач;

- главную передачу и дифференциал;

- карданные шарниры равных угловых скоростей, соеди­ненные с передними управляемыми колесами.

Трансмиссия автомобиля с передним и задним ведущи­ми мостами. Отличительной особенностью этой схемы трансмиссии является применение раздаточной короб­ки, где крутящий момент передается к обоим ведущим мос­там через промежуточные карданные валы. Раздаточная ко­робка имеет устройство для включения и выключения пере­днего моста и дополнительную понижающую передачу, по­зволяющую значительно увеличить крутящий момент на колесах для обеспечения повышенной проходимости авто­мобиля.

Схема механической трансмиссии грузовых трехосных автомобилей. На этих автомобилях средний и зад­ний мосты являются ведущими. Крутящий момент от ко­робки передач к ним передается одним карданным валом. В главной передаче среднего моста предусмотрены межосевой дифференциал и проходной вал, передающий крутя­щий момент на карданный вал привода заднего моста. Передача крутящего момента к ведущим мостам на трехосных автомобилях может осуществляться и от раздаточной коробки.

Схема гидромеханической трансмиссии. Здесь в едином блоке с двигателем выполнена гидромеханическая коробка передач, крутящий момент от которой передается через кар­данный вал ведущим колесам по обычной схеме.

Схема гидромеханической трансмиссии. Дизельный дви­гатель приводит в действие генератор постоянного тока. Напряжение постоянного тока по проводам передается к элек­тродвигателям, которые смонтированы в ободах колес.

 

Принцип работы сцепления

Принцип работы механизма сцепления основан на ис­пользовании сил трения соединяющихся поверхностей. Диски сжимаются пружинами ведущего (нажимного) диска, и в результате возникновения между ними силы трения крутя­щий момент передается от коленчатого вала двигателя к ве­дущему валу коробки передач. Ведущий и ведомый диски сцепления постоянно прижаты пружинами друг к другу и разжимаются только на короткое время под воздействием привода выключения сцепления при переключении передач или торможении автомобиля. Плавность включения сцеп­ления обеспечивается за счет проскальзывания дисков до момента полного прижатия их друг к другу.

Механический привод выключения сцепления

Нажатием на педаль все детали привода приходят во вза­имодействие, в результате чего упорный подшипник муфты нажимает на внутренние концы рычагов выключения, на­жимной диск отводится, а ведомый освобождается от уси­лия зажимающих пружин и сцепление выключается.

При включении сцепления педаль отпускают, муфта с упорным подшипником занимает исходное положение, ос­вобождая рычаги выключения, ведущий диск под действи­ем пружин прижимает ведомый диск к маховику и сцепле­ние включается.

Гидравлический привод выключения сцепления

Перемещение поршня главного цилиндра при нажатии на педаль вызывает перетекание жидкости по трубопроводу и повышение давления в рабочем цилиндре. В результате поршень рабочего цилиндра перемещается и через толкатель (шток) воздействует на вилку выключения сцепления, кото­рая в свою очередь перемещает выжимной (упорный) под­шипник и выключает сцепление. Возврат педали в исходное положение происходит под действием оттяжной пружины, толкатель рабочего цилиндра освобождается, сцепление включается.

 

Устройство и виды КПП

Коробкой передач называется механизм трансмиссии, изме­няющий при движении автомобиля соотношение между угловы­ми скоростями вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес. Коробка передач служит для изменения крутящего момента на ведущих колесах автомобиля, длительного разъединения дви­гателя и трансмиссии и получения заднего хода.

Крутящий момент на ведущих колесах необходимо изменять в соответствии с дорожными условиями для обеспечения оптималь­ной скорости и проходимости автомобиля, а также для наиболее экономичной работы двигателя.

Двигатель и трансмиссию разъединяют на продолжительное время при работе двигателя на холостом ходу.

Крутящий момент на ведущих колесах и скорость автомобиля изменяют путем увеличения или уменьшения передаточного чис­ла коробки передач, представляющего собой отношение угловой скорости вращения ведущего вала к угловой скорости вращения ведомого вала.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них при­меняются различные типы коробок передач.

На большинстве легковых и грузовых автомобилей сейчас при­меняют ступенчатые коробки передач, но все большее распростра­нение в настоящее время на легковых автомобилях и автобусах по­лучают гидромеханические коробки передач, состоящие из гидро­трансформатора и ступенчатой механической коробки передач.

 

 

В общем случае коробка передач состоит из:

- картера;

- ведущего вала с шестерней;

- ведомого вала;

- промежуточного вала;

- оси шестерни заднего хода;

- блока передвижных шестерен;

- механизма переключения передач.

 

Принцип работы КПП

В постоян­ном зацеплении находятся шестерни ведущего и промежу­точного валов, шестерни второй и третьей передач проме­жуточного и ведомого валов. Передачи включают переме­щением шестерни первой передачи и синхронизатора, а зад­ний ход включается перемещением блока, состоящего из двух шестерен, расположенных на отдельной оси.

Первая передача включается перемещением назад шес­терни первой передачи ведомого вала. Ее наружные зубья входят в зацепление с шестерней первой передачи промежу­точного нала.

Рис. 1. Включение первой передачи

 

Вторая передача включается перемещением шестерни первой передачи вперед. Ее внутренние зубья входят в за­цепление с торцевым венцом шестерни постоянного зацеп­ления второй передачи, при этом жестко соединяясь с ведо­мым валом (рис. 62).

Рис. 2. Включение второй передачи

 

Третья передача включается перемещением назад муф­ты синхронизатора. Внутренние зубья муфты входят в за­цепление с торцовым венцом шестерни постоянного зацеп­ления третьей передачи, жестко соединяя ее с ведомым ва­лом (рис. 3).

Рис. 3. Включение третьей передачи

 

Четвертая передача включается перемещением вперед муфты синхронизатора, ее зубья входят в зацепление с вен­цом ведущего вала, соединяя ведущий и ведомый валы. Промежуточный вал в передаче крутящего момента не уча­ствует (рис 4).

Рис. 4. Включение четвертой передачи

 

Задний ход включается перемещением блока шестерен заднего хода на оси до ввода в зацепление их с шестерня­ми первой передачи промежуточного и ведомого валов, (рис. 5).

Рис. 5. Включение заднего хода

 

Включение третьей и четвертой передач осуществляется при перемещении синхронизатора, который устро­ен следующим образом. На наружной поверхности ступи­цы, имеющей зубья и пазы, установлена скользящая муфта, связанная с вилкой переключения передач. В пазах ступицы расположены ползуны, которые прижимаются пружинны­ми кольцами к зубьям скользящей муфты. Два кольца с коническими поверхностями при включении передач сопри­касаются с соответствующими коническими поверхностями шестерен ведущего вала и включаемой передачи. Вследствие возникающего трения скорости вращения шестерни и муф­ты уравниваются. Затем происходит включение соответству­ющей передачи зубчатой муфтой синхронизатора.

 

Устройство главной передачи

Главная передача служит для увеличения крутящего момента и изменяет его направление под прямым углом к продольной оси автомобиля, для передачи вращательного движения от карданной передачи к ведущим колесам.

Различают: одинарные конические главные передачи, состоящие из одной пары шестерен, и двойные, состоящие из пары конических и пары цилиндрических шестерен.

Одинарные конические простые главные передачи при­меняют на легковых и грузовых автомобилях малой и сред­ней грузоподъемности. В большинстве автомобилей приме­няют одинарные конические передачи с гипоидным зацепле­нием (рис. 73), когда ось ведущей шестерни расположена ниже ведомой, что позволяет опустить ниже карданную пе­редачу, убрав из салона легкового автомобиля канал распо­ложения карданной передачи. Кроме того, утолщенная фор­ма основания зубьев шестерен гипоидной передачи суще­ственно повышает их нагрузочную способность и износо­стойкость.

Ведущая малая коническая шестерня выполнена заодно с валом и установлена на двух конических и одном цилинд­рическом подшипниках. Ведомая большая коническая шес­терня закреплена на коробке дифференциала и вместе с ней установлена на двух конических подшипниках в картере зад­него моста. Для обеспечения бесшумной и плавной работы применяют шестерни со спиральными зубьями. Гипоидное зацепление шестерен обеспечивает снижение центра тяжес­ти автомобиля.

 

25. Устройство системы питания инжекторного двигателя

 

В инжекторном типе двигателя топливо впрыскивается под давлением в поток воздуха при помощи специальных форсунок. Дозировка горючего происходит при помощи электронного блока управления, который открывает форсунку электрическими импульсами. В двигателях устаревшей конструкции, этот процесс происходит с использованием специфической механической системы. Последний тип почти полностью вытеснил устаревшие карбюраторные силовые агрегаты. Это произошло из-за современных экологических стандартов, которые устанавливают высокие нормы чистоты выхлопных газов. Что повлекло за собой внедрение новых эффективных нейтрализаторов выхлопа (каталитических конвертеров или катализаторов). Такие системы нейтрализации требуют постоянного состава отработанных газов, который могут обеспечить только инжекторные системы впрыска топлива, контролируемые электронным блоком управления.

Нормальная работа катализатора обеспечивается исключительно при соблюдении стабильного состава выхлопных газов. Необходимостью этого является то, что он требует содержания определенных пропорций кислорода в отработанных газах. Для соблюдения подобных условий в таких системах катализации обязательно устанавливается кислородный датчик (лямбда-зонд), который анализирует процент содержания кислорода в выхлопных газах и контролирует точность пропорций оксида азота, несгоревших остатков топлива и углеводородов.

Системы питания инжекторного двигателя включает в себя:

1 - газовый компьютер;

2 - диагностический разъем;

3 - переключатель для выбора типа используемого топлива;

4 - реле;

5 - датчик давления воздуха;

6 - регулятор давления в испарителе;

7 - клапан перекрытия подачи газа;

8 - распределитель с шаговым электродвигателем;

9 - устройство для выработки сигнала, соответствующего частоте вращения коленчатого вала;

10 - лямбда-зонд;

11 - форсунки для впрыскивания газа

 

Рама и несущий кузов

В зависимости от силовой схемы автомобиля основным несущим элементом является рама либо кузов. Соответствен­но и автомобили классифицирует на рамные или безрам­ные (несущие).

Безрамные автомобили имеют силовые схемы

- с несущим основанием;

- с несущим корпусом.

В автобусных конструкциях применяются также две схемы:

- разъемно-разделительная силовая схема, где имеются два различных элемента — рамное шасси и кузов с основанием;

- рамно-объединенная конструкция, где поперечины име­ют наружные консоли на полную ширину кузова, к кон­цам которых жестко крепятся шпангоуты кузова.

Для грузовых автомобилей и автобусов разделенного типа наибольшее распространение получили лестничные рамы. Для автобусов объединенного типа — рамы с поперечинами, вынесенными на всю габаритную ширину автобуса.

Рис. 1. Рамы грузовых автомобилей и автобусов: а — лестничная; б — объединенная лестничная; в — хребтовая

 

Хребтовые рамы имеют большую прочность на скручивание.

Лонжероны рам грузовых автомобилей и автобусов вы­полняют из толстолистовой стали (до 12 мм), поперечины из прокатного стального листа (до 8 мм) или труб. Для сни­жения массы лонжеронам придают переменное сечение. Наи­большее распространение получили лонжероны корытного профиля. Форму поперечин приспосабливают для установ­ки различных агрегатов автомобиля. В наиболее напряжен­ных зонах рамы применяют усилители. Соединения элемен­тов рамы и крепление кронштейнов осуществляется на бол­тах, заклепках, шовной и точечной электросваркой и др. Болтовые соединения удобны при ремонте, но требуют пе­риодической подтяжки во время эксплуатации автомобиля.

В грузовых автомобилях наиболее распространены за­клепочные соединения, что обеспечивает простоту производ­ства и ремонта. В конструкциях рам легковых автомобилей применяются сварные соединения.

Литые кронштейны крепятся к лонжеронам на заклеп­ках и болтах, штампованные — шовной электросваркой. Кронштейны крепятся к стенке лонжерона или к стенке и полке, или к обеим полкам. Поперечины устанавливают в местах крепления кронштейнов подвески, установки сило­вого агрегата и др. Этими соображениями и определяется число поперечин рамы, которое обычно составляет 5...7.

Кузова грузовых автомобилей, как правило, состоят из двух раздельных элементов: кабины водителя и кузова для груза. В зависимости от компоновки автомобиля существу­ют капотные и бескапотные кабины. Кабина закрепляется на раме так, чтобы перекосы рамы не вызвали ее разруше­ния. На современных грузовых автомобилях крепление ка­бины водителя выполняется с рессорами и амортизаторами.

Кабины массового производства изготовляют штампованными из листовой стали толщиной до 1 мм. Панели армируются ребрами жесткости и свариваются точечной сваркой.

Грузовые кузова имеют основание, соединенное с полом и образующее собственно платформу и откидные борта, а также жестко закрепленный передний борт. Боковые борта могут быть расчленены на 2...3 секции в зависимости от га­баритных размеров грузовой платформы. Кузова изготовля­ют из древесины хвойных пород, из стали, дюралюминия и комбинированные.

Фургоны изготовляют обычно по рамно-разделенной схе­ме, и они имеют основание, каркас и облицовку. Для обли­цовки фургонов используются сталь, дюралюминий, слоис­тый пластик и фанера.

Кузова легковых автомобилей. В США большое распро­странение получили рамные конструкции, которые позволя­ют широко варьировать модели кузовов и обеспечивают луч­шую изоляцию кузова от вибрационных нагрузок. В Европе наиболее распространены безрамные силовые схемы, обеспечивающие наименьшую массу автомобиля.

Кузова легковых автомобилей классифицируют на;

- каркасные, выполняемые из массивных открытых или закрытых профилей, облицовка формирует объем ку­зова и повышает его жесткость;

- скелетные, имеющие каркас, образованный из прокат­ных профилей облегченного типа, приваренных к об­лицовке;

- оболочковые, выполняемые из крупных штампован­ных деталей, наружных и внутренних панелей, соеди­ненных точечной сваркой в замкнутую силовую систе­му из стального листа толщиной до 0,8 мм. Кузова такого типа наиболее распространены, так как облада­ют технологическими преимуществами в изготовле­нии

Тип кузова легковых автомобилей определяется числом объемов функциональных отсеков и конструктивным выпол­нением. По числу объемов кузова выполняются:

- трехобъемные: моторный отсек, салон, багажник;

- двухобъемные: моторный отсек, салон;

- однообъемные: объединены все три функциональных объема.

Легковые автомобили имеют следующие типы кузовов (см. приложение):

- закрытый кузов;

- полностью открывающийся кузов;

- грузопассажирский кузов.

 

Назначение и виды подвесок

Подвеска автомобиля обеспечивает упругое соединение несущей системы (рамы, кузова) с колесами автомобиля. К подвескам автомобиля предъявляют следующие требования:

- обеспечение плавности хода;

- обеспечение движения по дорожному полотну без уда­ров в ограничитель;

- ограничение поперечного крена автомобиля;

- согласование перемещения управляемых колес;

- обеспечение затухания колебаний кузова и колес;

- постоянство колеи, углов установки колес;

- надежная передача от колес к кузову продольных и поперечных сил.

По характеру взаимодействия колес и кузова при движе­нии автомобиля все подвески делятся на зависимые и неза­висимые.

Зависимая подвеска имеет жесткую связь между колес­ной парой, в результате чего перемещение одного из колес в поперечной плоскости автомобиля передается другому и вызывает крен автомобиля.

Независимая подвеска характеризуется отсутствием же­сткой связи между колесами одного моста (оси), каждое ко­лесо подвешено к раме (кузову) независимо от другого. В результате наезда одного колеса на неровности дорожного полотна поперечные перемещения его не передаются друго­му колесу, тем самым уменьшается возможность наклона кузова и повышается в целом устойчивость автомобиля при движении.

Зависимые (автономные) подвески применяют для двух­осных автомобилей и автобусов, редко для легковых авто­мобилей. Зависимые (балансированные) подвески применя­ют для подрессоривания двух близко расположенных мос­тов, например, на трехосных автомобилях.