Движителя в различных дорожных условиях 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Движителя в различных дорожных условиях



Как видно из табл. 4.2, величина коэффициента f (а значит сила сопротивления качению Pf) существенно зависит от дорожных условий. Также давление воздуха в шинах серьезно влияет на величину f и в итоге на проходимость автомобиля. Неслучайно в мировой практике автостроения производятся автомобили с автоматическим изменением давления воздуха в шинах (ГАЗ-66, автомобили семейства УРАЛ и т.д.).

В настоящее время отсутствуют теоретические методы расчета коэффициента сопротивления качению для различных дорог без экспериментальных исследований, хотя предпринимаются попытки его определения на основе характеристик вертикальной деформируемости грунта под действием нагрузок.

В инженерной практике величину коэффициента f определяют следующими методами:

1. Метод буксировки. При этом экспериментальный автомобиль буксируется через буксировочное устройство, оборудованное динамометрическим устройством. При равномерном прямолинейном движении сила тяги по показаниям динамометра равна силе сопротивления качению Pf. Для повышения точности эксперимента с автомобиля снимают карданный вал. От потерь в колесных узлах избавиться все же невозможно. Несмотря на это, данный метод определения величины коэффициента f является самым практичным и точным (рис.4.1).

Рис.4.1. Определение коэффициента методом буксировки:

1 – буксирующий автомобиль; 2 – тяговое устройство с динамометром; 3 – буксируемый автомобиль; 4 – дорожное покрытие

2. Метод свободного выбега. При эксперименте автомобиль разгоняется до определенной скорости и включается нейтральная передача коробки перемены передач (КПП). По начальной скорости и времени до полной остановки автомобиля на основании второго закона Ньютона определяется усредненная сила сопротивления качению Pf и далее величина коэффициента f с известным весом автомобиля. Ошибка эксперимента при этом больше, чем в предыдущем методе, так как искусственно избавиться от потерь в трансмиссии невозможно.

2. Метод моделирования качения на беговых барабанах. Используется чисто в научных целях. Моделирование конкретного дорожного покрытия при этом весьма проблематично.

В реальных дорожных условиях помимо горизонтальных участков дороги присутствуют различные спуски и подъемы. Сопротивление движению в этом случае определяется с учетом составляющей веса автомобиля. Если коэффициент сопротивления движению обозначить y,то выражение для его определения и определения силы сопротивления движению имеют вид:

(4.2)

(4.3)

где - сила сопротивления движению автомобиля, Н; - угол уклона дороги, %.

 
  Транспортные условия эксплуатации Транспортные условия эксплуатации автомобилей характеризуются условиями маршрутов, которые определяются рядом коэффициентов и показателей: Совокупное влияние дорожных и транспортных условий эксплуатации автомобилей на нормативы ТЭА учитывается посредством категорий условий эксплуатации, которые систематизируется согласно табл. 4.3. Таблица 4.3 Категория условий эксплуатации – очень важный фактор, который учитывается при корректировании нормативов технической эксплуатации автомобиля, а именно периодичности технического обслуживания, трудоемкости технического обслуживания и ремонтов, ресурса автомобиля и его агрегатов, потребного количества запасных частей и эксплуатационных материалов и т.д.  
 
Природно-климатические условия эксплуатации автомобилей характеризуется температурой окружающего воздуха (tо.в), влажностью воздуха, запыленностью воздуха, интенсивностью атмосферных осадков, ветровой нагрузкой, солнечной радиацией, сезонными колебаниями условий эксплуатации, агрессивностью окружающей среды и высотой над уровнем моря.  
 
  ее чувствительным агрегатом к изменению условий движения автомобиля является двигатель, что приводит к изменению его режимов работы. Вместе с тем, режимы работы двигателя во многом определяют режимы работы прочих агрегатов и конструктивных элементов автомобиля. 5.1. Нестационарные режимы работы автомобильных двигателей При движении автомобиля (особенно по городу) режимы работы двигателя постоянно изменяются. Имеют место так называемые нестационарные (неустановившиеся) режимы работы, характеризующиеся постоянным изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя (n, мин-1) и нагрузки подачи топливовоздушной смеси в цилиндры. Нагрузку на двигатель наиболее правильно оценивать средним эффективным давлением (Ре, кПа) - это среднее давление газов в цилиндре, которое действует на поршень в течение одного рабочего хода, совершает работу, равную эффективной работе на коленчатом валу двигателя. Нестационарные режимы являются преобладающими при эксплуатации автомобилей и составляют от всего времени движения: - примерно 95% - при интенсивном городском движении; - около 85-90% - при движении по грунтовым дорогам; - 30-35% - на загородных усовершенствованных автомобильных дорогах. По статистике, в зависимости от условий эксплуатации на каждые 1000 км пробега приходится 50 пусков и остановок двигателя. При движении автомобилей по дорогам различного качества их двигатели наибольшее время работают при открытом на 5-70% топливоподающем органе (например, дроссельной заслонке карбюратора) и развиваемой мощности - от 13 до 78% от номинальной. При нестационарных режимах работы двигателя, в сравнении с установившимися, интенсивность изнашивания поршневых колец увеличивается до 3,5 раз, поршней-до 2,5. В среднем износ двигателя возрастает в 3-4 раза. Расход топлива увеличивается не менее, чем на 15%. Отсюда, например, ясно, почему при движении по загородной дороге экономичность автомобиля на 1-1,5 литра выше, чем при городской эксплуатации. Данная информация имеет большое значение для разработки рациональных режимов вождения автомобилей. В этой связи проведем анализ режима вождения способом “разгон-накат”. Этот режим в 50-60-е годы рекомендовался даже в руководствах по эксплуатации автомобилей в качестве экономичного и малоизносного. Да и в настоящее время некоторые водители, особенно пожилого возраста, культивируют данный стиль вождения автомобиля. Вместе с тем при движении автомобиля способом “разгон-накат”, как доказали последние научные исследования, износы деталей двигателей и других агрегатов выше, чем при движении автомобиля в стационарном режиме. Указанный режим вождения является одним из наиболее неприемлемых с точки зрения изнашивания деталей цилиндропоршневой группы и всего кривошипно-шатунного механизма автомобильного двигателя. Суть режима вождения автомобиля “разгон-накат” заключается в максимально возможном для данного участка дороги разгоне автомобиля и выключении передачи. Бывает даже при этом водители выключают двигатель. Это совершенно недопустимо на автомобилях, оборудованных пневматической системой тормозов. Тормозная система может отказать из-за недостатка давления воздуха. Когда скорость автомобиля падает до 20-30 километров в час, двигатель и передачи вновь включаются, опять производится максимально возможный разгон автомобиля, и так далее... Не говоря пока об условиях работы двигателя, заметим, сколько при этом производится лишних вмешательств в коробку перемены передач, сколько циклических изменений нагрузок происходит в агрегатах трансмиссии (карданный вал, ведущий мост), сколько дополнительной энергии затрачивает шофер на вождение автомобиля? Казалось бы, по сравнению со стационарными режимами работы двигателя (постоянная частота вращения коленчатого вала и подача топливовоздушной смеси) суммарное количество оборотов коленчатого вала на одном и том же участке пути при режиме “разгон-накат” меньше, значит меньше трения поверхностей деталей и количество циклов сгорания. Все же специальные исследования показали, что изнашиваемость деталей цилиндропоршневой группы и всего кривошипно-шатунного механизма двигателя, а также деталей трансмиссии, в режиме «разгон-накат» выше, чем при постоянных режимах работы двигателя! Объясняется это следующим: в первые моменты разгона, когда мы нажимаем на педаль акселератора, во впускную систему подается большая дополнительная порция топлива. Испаряться же оно будет неполностью, потому что для полного испарения температура поверхностей деталей впускного тракта и камеры сгорания еще недостаточна. Происходит нарушение оптимального баланса для испарения топлива, установившегося до этого, когда температура стенок была именно такой, какая необходима для полного испарения. Нормальная испаряемость топлива теперь будет происходить лишь тогда, когда во впускном тракте и в цилиндре установится необходимый для этого тепловой баланс. Дополнительному (неиспарившемуся) топливу ничего не остается делать, как буквально вылетать в трубу (в выпускную). Но хуже другое: оставшееся топливо по стенкам зеркала цилиндра стекает в поддон картера, разжижая моторное масло и ухудшая его смазочные свойства, а также смывает масляную пленку с зеркала цилиндра, что существенно интенсифицирует его молекулярно-механическое изнашивание. Отсюда больше износы деталей цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя в целом. Детали последнего (шейки и вкладыши коленчатого вала) больше изнашиваются еще и из-за того, что при увеличении порции сгораемого топлива в цилиндрах в первые моменты между вкладышами и шейками коленчатого вала разрушается масляная пленка, ведь там тоже был определенный гидродинамический баланс. Да и поступающее к узлам трения масло теперь худшего качества. Эти негативные процессы проявляются в большей степени, когда при «накате» двигатель совсем выключается («глушится»). Температура поверхностей впускного тракта и камеры сгорания существенно понижается, и при последующем включении двигателя и резком разгоне в первые моменты очень большая часть топлива выбрасывается наружу или попадает в поддон картера. Кроме того, при охлаждении поверхностей камеры сгорания на них конденсируются вода и кислоты, которые образуются при сгорании топливовоздушных смесей. Это вызывает коррозию поверхностей камеры сгорания и увеличивает коррозионно-механическое изнашивание деталей цилиндропоршневой группы двигателя, так как износостойкость любого оксида на порядок-два ниже износостойкости основного металла. Этим и объясняется преждевременный износ деталей двигателя и повышенный расход топлива. Следует добавить к сказанному, что при вождении автомобиля стилем “разгон-накат” происходят излишние включения-выключения агрегатов трансмиссии и удары в зубчатых зацеплениях. Если учесть еще дополнительные энергетические затраты на всякие манипуляции водителя при этом, то режим вождения автомобиля стилем “разгон-накат” можно считать далеко неоптимальным в сравнении с режимом движения на постоянной скорости. Разновидностью неустановившихся режимов работы ДВС является режим торможения двигателем или, если шире, режим принудительного холостого хода. По статистике при городском движении этот режим составляет от 5% до 20% от всего времени движения автомобиля. Данный режим имеет место при движении автомобиля под уклон с включенной передачей и кратковременно при переключении передач. При этом, при полностью убранном “газе”, подача топлива в цилиндры соответствует режиму обычного холостого хода при минимальных оборотах, а частота вращения коленчатого вала принудительно увеличена и опосредованна скоростью вращения колес автомобиля. В результате топливовоздушная смесь в цилиндрах обедняется, и нормального воспламенения не происходит. Наблюдаются пропуски вспышек, а несгоревшее топливо опять или вылетает в выпускную трубу, или стекает по стенкам зеркала цилиндра в поддон картера. К чему это приводит, подробно описано выше. Как бороться с этими процессами? Инженерная мысль закономерно развивалась в двух направлениях – полная отсечка топлива на этом режиме или, наоборот, добавление такого его количества, которое необходимо для стабильного воспламенения при получаемых оборотах коленчатого вала. По второму принципу действует большинство западных устройств, монтируемых во впускной системе автомобиля. Их называют “экономайзерами принудительного холостого хода” (ЭПХХ). Отечественные устройства тоже называются ЭПХХ, но они производят полную отсечку подачи топлива в цилиндры, перекрывая отверстия системы холостого хода карбюратора. О наличии ЭПХХ на отечественных автомобильных двигателях можно судить по маркировке карбюраторов, в которых после всей информации в конце должна стоять цифра “10”. Экономайзеры принудительного холостого хода в должном исполнении начали устанавливаться на карбюраторах ДААЗ для автомобилей семейства ВАЗ-2107. Для отсечки топлива у них на режиме принудительного холостого хода служит электропневмоклапан, перекрывающий отверстие системы холостого хода. На более поздних моделях ВАЗ-2108, других устанавливается электромагнитный клапан, который более надежен и неприхотлив в работе (рис.5.1). Рис.5.1. Карбюратор ВАЗ – 2108 (А – клемма электромагнитного клапана ЭПХХ) Неисправность клапана ЭПХХ весьма неприятна. Мало того, что прекращают устраняться неблагоприятные последствия режимом принудительного холостого хода, начинает отказывать и штатная система холостого хода, так как клапан ЭПХХ перекрывает ее отверстие и на холостых оборотах двигатель работает неустойчиво или совсем “глохнет”. Это часто происходит при остановках перед светофорами. На карбюраторах некоторых автомобилей устанавливается клапан, перекрывающий отверстие системы холостого хода только при включенном зажигании, например у автомобиля ВАЗ-2105. Его назначение – предотвращение калильного зажигания топливовоздушной смеси, то есть воспламенение ее от разогретых поверхностей камеры сгорания. В маркировке таких карбюраторов в конце цифрового ряда стоит число “20”. На эти автомобили последних лет выпуска может быть установлен ЭПХХ по схеме карбюратора для двигателя ВАЗ-2107. Несколько слов о диагностировании исправной работы ЭПХХ. Включите зажигание, снимите с клеммы клапана «А» (рис.5.1) наконечник провода. Должен явно прослушиваться щелчок. Если щелчка не последовало, следует проверить наличие напряжения на проводе контрольной лампой или тестером. При отсутствии напряжения на проводе замените клапан. Вероятнее всего произошел обрыв электрической обмотки клапана. Если же отсутствует напряжение, проверьте надежность соединения проводов. При наличии блока управления клапаном, неисправность может быть в нем. В этом случае без замены блока не обойтись. Применение ЭПХХ обеспечивает экономию топлива в городских условиях эксплуатации автомобиля не менее 3%, так что это вполне эффективное устройство. Таким образом:
  1. Любые нестационарные режимы работы автомобильных двигателей весьма не желательны с точки зрения изнашивания его деталей и расхода топлива.
  2. Стиль вождения автомобиля “разгон-накат” вместо ожидаемого увеличения долговечности деталей и двигателя в целом приводит к прямо противоположным результатам. При этом еще увеличиваются нагрузки на детали агрегатов трансмиссии (значит, их изнашивание). От водителя требуются немалые лишние энергетические затраты на вождение автомобиля.
  3. Режим торможения двигателем (или принудительного холостого хода) крайне нежелателен с точки зрения износов деталей и расходов топлива для двигателей, не оборудованных экономайзерами принудительного холостого хода. Однако движение на спуске с отключенной от двигателя трансмиссией (на нейтральной передаче) не рекомендуется с точки зрения безопасности дорожного движения, особенно в зимнее время.
  4. Долговечность, безотказная работа агрегатов автомобиля и, в первую очередь двигателя, существенно увеличиваются при постоянных установившихся режимах работы двигателя, что необходимо учитывать при выработке стиля вождения автомобиля.
 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

Примерные темы контрольных работ

1. Топливо для карбюраторных двигателей.

2. Топливо для дизельных двигателей.

3. Моторные масла.

4. Трансмиссионные масла.

5. Пластичные смазки.

6. Технические жидкости.

7. Использование синтетических материалов в авторемонтной практике.

8. Ремонтные неметаллические материалы.

Примерные темы рефератов

1. Влияние качества эксплуатационных материалов на техническое со­стояние автомобилей.

4.3. Контрольные вопросы к зачету.

1. Что собой представляет нефть? Каков ее элементарный состав?

2. Какие углеводороды нужны для получения высококачественного бен­зина, дизельного топлива, смазочных материалов?

3. В чем сущность получения топлива из нефти?

4. Каковы цель и основные виды очистки нефтепродуктов?

5. Почему нельзя использовать летние сорта бензина зимой, а зимние —летом?

6. От чего зависит нагарообразование в двигателях внутреннего сгора­ния?

7. От чего зависит интенсивность коррозии деталей двигателя?

8. Что такое коэффициент избытка воздуха и как он определяется?

9. Что такое нормальная, бедная и богатая горючие смеси?

10.Что называют теплотой сгорания топлива?

11.Какие требования предъявляют к бензинам?

12.Каковы внешние признаки и сущность детонационного сгорания бензина?

13.Что называется октановым числом, как оно определяется и что харак­теризует?

14.Какой бензин называют этилированным? В чем заключаются его от­рицательные свойства?

15.Какие меры безопасности следует соблюдать при работе с этилиро­ванными бензинами?

16.Что такое природный газ? Его состав, свойства, использование.

17.Что такое сжатые газы? Их состав, свойства, использование.

18.Каковы преимущества и недостатки использования горючих газов в двигателях внутреннего сгорания?

19.Какие требования предъявляют к топливу для дизельных двигателей?

20.Что называют вязкостью, и какое влияние она оказывает на работу двигателя?

21.Что такое цетановое число, и какие свойства топлива оно характеризует?

22.Какие соединения топлива вызывают коррозию деталей двигателя и тошшвоподающей аппаратуры?

23.Какой вред оказывает вода, находящаяся в и дизельном топливе?

24.Как маркируют топлива для дизельных двигателей?

25.Какие эксплуатационные требования предъявляют к смазочным материалам?

26.Каковы назначение и требования, предъявляемые к присадкам?

27.В чем разница между граничным и жидкостным трением?

28.Какие свойства масел влияют на износ при жидкостном и граничном трении?

29.Как влияет вязкость масел на работу трущихся поверхностей?

30.Как меняется вязкость в зависимости от температуры, и как действу­ют присадки, улучшающие температурно-вязкостные свойства масел?

31.В чем сущность процесса окисления масел?

32.В чем сущность процесса лако- и нагарообразования в двигателях?

33.Каково назначение и механизм действия моющих присадок?

34.как влияет качество масел на механический и коррозионный износ?

35.Классификация и обозначение моторных масел?

36.Как расшифровать марки масел: М-6, М-8Гб М-бз10П?

37.Какие марки масел применяют зимой, летом?

38.Что происходит с маслом в процессе его работы в дизеле, карбюраторном двигателе?

39.Как по анализу работавшего масла оценить техническое состояние двигателя?

40.Какие требования предъявляют к трансмиссионным маслам? Классификация трансмиссионных масел.

41.Какие масла необходимы для работы цилиндрических, конических и гипоидных передач?

42.Какие марки масел рекомендованы для современных автомобилей?

43.Что такое пластичные смазки? Их состав, свойства, применение.

44.Какова область применения твердых смазочных покрытий?

45.Какие требования предъявляют к гидравлическим маслам?

46.Каковы основные свойства и марки амортизационных жидкостей?

47.Каковы основные свойства и марки тормозных жидкостей?

48.Какие требования предъявляют к охлаждающим жидкостям?

49.Каковы пути снижения потерь горюче-смазочных материалов?

50.Какие моющие средства применяют для очистки деталей?

51.Каковы преимущества и область применения синтетических материа­лов?

52.В чем преимущества клеевых соединений?

53.Как подразделяют лакокрасочные материалы по назначению?

54. Каковы преимущества и область применения герметиков?

 

5. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения курса студенты должны: Знать:

• Способы производства автомобильных топлив, смазочных ма­териалов, эксплуатационных жидкостей;

• Физико-механические свойства и показатели качества топлив,
смазочных материалов, эксплуатационных жидкостей;

• Ассортимент эксплуатационных и ремонтных материалов.

• Пути экономии топлива, смазочных материалов и эксплуата-
ционныхжидкостей;

• Методику преподавания дисциплины.
Уметь:

• Определять качество топлива, смазочных материалов и экс­плуатационных жидкостей;

• Разрабатывать учебно-методические материалы;

• Осуществлять процесс обучения учащихся средней школы

 

 

6. Учебно-методическое и ИНФОРМАЦИОННОЕ
обеспечение ДИСЦИПЛИНЫ

6.1. Рекомендуемая литература

Основная

1. Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы. Учебник для вузов — М: Транспорт, 1986г.—-279стр.

2. Манусаджанц О.И., Смаль Ф.В. Автомобильные эксплуатацион­ные материалы. — М.: Транспорт, 1989г.

3. Мартынюк Н.П.Корпочан А.П. Автомобильные эксплуатацион­
ные материалы. — М: НПО «Поиск», 1997г.

Дополнительная

1. Трофименко И.Л. Методические указания к лабораторным рабо­
там по курсу «Эксплуатационные материалы». — Могилев:
ММИ, 1984г.—60стр.

2. Трофименко И.Л. Автомобильные эксплуатационные материалы.
Лабораторный практикум. — Мн.: Дизайн ПРО, 2000.—96стр.

3. Павлов В.П, Автомобильные эксплуатационные материалы.
— М.: Транспорт, 1976г. — 192стр.

6.2. Информационное обеспечение дисциплины

интернет сайты и порталы

www.zr.ru

www.avtoremont.ru

www.avtoreview.ru

www.autoserver.ru

http://www.os1.ru/

http://www.doroga-expo.ru/

http://car-exotic.com/

 

7. Материально-техническое и дидактическое
обеспечение дисциплины

1. Методические указания и темы контрольных работ для студентов заочного отделения специальности «030600 - Технология и пред­принимательство» по специализации «Автодело».

2. Курсовая работа по технологии. Методические указания и реко­
мендации для студентов специальности «Технология и предпри­нимательство»

3. Программы, технологический практикум.

4. Класс для проведения занятий по дисциплинам специализации «Автодело» (ауд. 13).

5. Лаборатория «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей» (площадкаУКК 1).

6. Учебно-наглядные пособия (планшет «Топливосмазочные материалы»).

 

 



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2020-12-09; просмотров: 93; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.138.110.119 (0.09 с.)