техн трансп обсл и рем уч метод компл

односторонним расположением опор колодок. Опорный диск закреплѐн на балке моста. В нижней части опорного диска установлены два пальца, на которых закреплены эксцентриковые шайбы. На эксцентриковые шайбы надеты нижние концы колодок. Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями рабочего цилиндра. Длина фрикционных накладок, прикреплѐнных к передним и задним колодкам неодинакова. Накладка передней колодки длиннее задней. Сделано это для обеспечения равномерного износа накладок, т.к. передняя колодка работает большее время как первичная и создаѐт больший тормозной момент чем задняя. При торможении давление жидкости в колѐсном цилиндре раздвигает поршни в противоположном направлении, они воздействуют на верхние концы колодок, которые преодолевают усилие пружины и прижимаются к барабану. При растормаживании давление в цилиндре уменьшается и благодаря возвратной пружине, колодки сводятся в первоначальное положение.

Тормоз с равным перемещением колодок. В расторможенном состоянии между колодками и барабаном имеется зазор. При торможении давление воздуха воспринимается мембраной тормозной камеры, установленной на кронштейне, и еѐ шток поворачивает за рычаг вал с разжимным кулаком. Колодки прижимаются к барабану, вызывая торможение колеса.

На ряде автомобилей применены тормозные механизмы с клиновым разжимным устройством и автоматической регулировкой зазора.

Дисковый тормозной механизм состоит из вращающегося диска, двух неподвижных колодок, установленных с обеих сторон диска внутри суппорта, закреплѐнного на кронштейне цапфы. По сравнению с колодочными тормозами барабанного типа дисковые тормозные механизмы обладают лучшими эксплуатационными свойствами, а поскольку передние колѐса требуют при торможении приложения более значительных тормозных усилий, то установка передних колѐс этими дисковыми тормозами улучшает Эксплуатационные качества автомобиля. При торможении неподвижные колодки прижимаются к вращающемуся диску, появляются сила трения и тормозной момент. Дисковый тормозной механизм обладает высокой стабильностью своих характеристик.

На гоночных автомобилях применяют керамические диски, стойкие к перегреву, обеспечивающие хорошую эффективность торможения и высокую долговечность. В последнее время керамические тормозные диски начали применять и на некоторых автомобилях серийного производства.

Тормозной привод

Тормозной привод необходим для управления тормозными механизмами, т.е. для их включения, выключения и изменения режима работы. В настоящее время в тормозных системах применяются механический, гидравлический,

пневматический, электрический, электропневматический, электрогидравлический, пневмомеханический и гидр пневмогидравлический

101

приводы. Все эти приводы имеют свои преимущества и недостатки и поэтому применяются в различных тормозных системах на разных типах автотранспортных средств.

Механический тормозной привод представляет собой систему тяг, рычагов, тросов, шарниров и т.п., соединяющих тормозную педаль с тормозными механизмами. Главное преимущество механического привода – простота и надѐжность конструкции. В простейшем виде он состоит из тормозной педали, соединѐнной тягами и тросами с разжимным устройством механического типа колѐсных или трансмиссионных тормозов.

Гидравлический привод автомобилей является гидростатическим, т.е. таким, в котором передача энергии осуществляется давлением жидкости. Принцип действия гидростатического основан на свойстве несжимаемой жидкости, находящейся в покое, передавать создаваемое в любой точке давление во все другие точки при замкнутом объѐме.

Преимуществом гидравлического привода является быстрота срабатывания, высокий КПД, простота конструкции, небольшие масса и размера, удобство компоновки аппаратов привода и трубопровода; возможность получения желаемого распределения тормозных усилий между осями автомобиля за счѐт различных диаметров поршней колѐсных цилиндров.

Недостатками гидропривода являются: потребность в специальной тормозной жидкости с высокой температурой кипения и низкой температурой загустевания; возможность выхода из строя при разгерметизации вследствие утечки жидкости при повреждении, или выхода из строя при попадании в привод воздуха; значительное снижение КПД при низких температурах; трудность использования в автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа.

Пневматический тормозной привод для затормаживания автомобиля или прицепа использует сжатый воздух.

Преимущества и недостатки пневматического привода во многом противоположны гидравлическому приводу. К преимуществам относят неограниченные запасы и дешевизну воздуха, сохранение работоспособности при небольшой разгерметизации, т.к возможная утечка компенсируется подачей воздуха от компрессора, возможность использования в автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа, использование в других устройствах, таких как привод переключения многоступенчатых коробок передач, усилитель сцепления, привод дверей и т.д.

Недостатками пневмопривода являются: большое время срабатывания вследствие медленного поступления сжатого возжуха к удалѐнным воздухонаполняемым объѐмам через трубопроводы малого диаметра, сложность конструкции, большие массы и размеры агрегатов из-за относительно небольшого рабочего давления, возможность выхода из строя при замерзании конденсата в трубопроводах и аппаратах при отрицательных температурах.

102

Смешанные тормозные приводы позволяют получать высокое быстродействие, присущее гидравлическому приводу, и большие усилия, характерные для пневматического привода. Помимо этого гидравлическая часть смешанного привода обеспечивает одновременное начало торможения всех колѐс автомобиля и обладает другими достоинствами, свойственными гидравлическим тормозным приводам , а пневматическая часть – лѐгкость управления и позволяет создавать и управлять тормозными усилиями на буксируемом прицепе.

Смешанный электропневматический тормозной привод представляет собой комбинацию электрического и пневматического приводов.

Преимуществом ЭПП являются: уменьшение времени срабатывания особенно удалѐнных осей прицепа или полуприцепа; уменьшение тормозного пути; оптимальное распределение тормозных сил между передними и задними колѐсами автомобиля; увеличение устойчивости автопоезда; упрощение привода, по сравнению с пневматическим, за счѐт объединения функций нескольких аппаратов в одном.

Антиблокировочные системы

При экстренном торможении (особенно на мокром покрытии) значительное усилие на педаль тормоза может привести к блокировке колѐс. Сцепление шин с дорожным покрытием в этом случае резко ослабевает и управляемость падает с возникновением заноса. Это связано с тем, что при блокировке колѐс весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении и оно перестаѐт воспринимать боковые силы, которые удерживают автомобиль на заданной траектории.

Торможение колеса без блокировки позволяет реализовывать как продольные силы в контакте колеса с дорогой (торможение), так и поперечные (управляемость, устойчивость). Кроме того, катящееся колесо имеет больший запас по сцеплению, чем заблокированное. Легковые автомобили оборудуются антиблокировочными (АБС) системами по желанию покупателя или по инициативе фирм-изготовителей автомобилей. Для большинства современных легковых автомобилей АБС стала уже штатным оборудованием.

Пробуксовочные системы (ПБС)

Наряду с АБС сравнительно недавно на автомобилях стали применять пробуксовочные системы (ПБС), которые при тяговом режиме движения препятствуют пробуксовке ведущих колес автомобиля. ПБС не относятся к тормозному направлению, но, ввиду индентичного принципа работы и использования одних и тех же аппаратов, часто рассматриваются совместно с АБС. ПБС часто устанавливают в сочетании с АБС, что позволяет ускорить процесс разгона, а также повысить проходимость на мягких грунтах и

103

скользких дорогах. Принцип действия основан на автоматическом подтормаживании буксующего колеса.

При этом другое ведущее колесо, находящееся на дорожном покрытии с хорошими сцепными характеристиками, может воспринимать больший крутящий момент. В результате, как и при блокировке дифференциала, увеличивается суммарная сила тяги. К преимуществам ПБС относят:

-увеличение силы тяги и повышение устойчивости автомобиля при трогании с места, разгоне и движении на скользкой дороге;

-увеличение проходимости по мягким грунтам;

-уменьшение нагрузок в трансмиссии при резком изменении коэффициента сцепления;

-снижение расхода топлива;

-уменьшения износа шин;

-снижение утомляемости водителя.

Перспективные направления развития тормозных систем

Среди современных антиблокировочных систем существуют электронные управления тормозами ЕВМ. Другим направлением совершенствования является применение системы ЕВА – электронная система помощи торможению Эта система обеспечивает максимально возможную эффективность при экстренном торможении. Имеются ряд систем:

-ABS антиблокировочная система;

-ETS противобуксовочная система;

-HDС система автоматического притормаживания на спуске;

-EBD электронное распределение тормозных сил по осям автомобиля;

-EBA система экстренного торможения.

Тормозные системы автомобилей могут стать ещѐ более совершенными при широком применении так называемых систем торможения по проводам (BBW). В такой системе механическая связь между тормозной педалью и исполнительными устройствами отсутствует, а командный сигнал от водителя передаѐтся по кабелю.

Компания BMW создала экспериментальный автомобиль с полностью электрическим тормозным приводом, использующим принцип BBW. Тормозные колодки прижимаются к тормозному диску шарико-винтовой передачей, которая приводится с помощью высокоскоростного электродвигателя. Автомобили с полностью электрической системой BBW имеют целый ряд преимуществ:

-уменьшение тормозного пути;

-регулируемая тормозная педаль;

-бесшумность работы;

-отсутствие гидравлики;

-снижение повреждений при аварии;

-простота сборки.

104

Стояночные системы с электронным управлением бывают двух типов – простые и автоматические. В первом случае исполнительный агрегат, состоящий из электродвигателя, редуктора и блока управления, встраивается в привод управления стояночной тормозной системой, и водитель управляет с помощью кнопки. Во втором случае стояночная система включается при каждой остановке автомобиля и выключается, когда водитель нажимает на педаль газа.

Вопросы для самопроверки по разделу 1

1.Какие системы впрыска бензина используются в двигателях с искровым зажиганием?

2.Назовите виды топливных систем дизелей.

3.Укажите назначения и условия работы корпусных деталей двигателя.

4.Для чего служит и из каких компонентов состоит коленчатый вал?

5.Для чего необходим косой разъѐм шатуна?

6.Опишите возможные технические решения механизма газораспределения.

7.Укажите назначение и основные функции системы смазывания.

8.Укажите назначение основных элементов системы охлаждения двигателя.

9.Какие двигатели (бензиновые или дизельные) более мощные, экономичные и экологичные?

10. Что представляет сцепление и для чего оно предназначено? 11. Какие требования предъявляются к коробке передач?

12. На каких типах автомобилей применяются раздаточные коробки?

13.Где в трансмиссии автомобиля используют шарниры равных и Неравных угловых скоростей?

14. Достоинство гипоидной главной передачи.

15. Что представляет собой дифференциал и для чего он предназначен? 16. Какие типы мостов применяются на автомобилях.

17. Блокировка дифференциала.

18. Типы главных передач и на каких автомобилях они применяются. 19. Что представляет коробка передач и каково еѐ назначение?

2.Эксплуатационные свойства автотранспортных средств

2.1. Содержание и задачи теории эксплуатационных свойств. Условия эксплуатации

Эксплуатационными свойствами автомобиля называются свойства, характеризующие выполнение им транспортных и специальных работ: перевозки пассажиров, грузов и специального оборудования. эти свойства определяют приспособленность автомобиля к условиям эксплуатации, а также эффективность и удобство его использования.

105

Автомобиль обладает целым рядом эксплуатационных свойств, которые составляют две группы, связанные и не связанные с дорожным движением.

Тягово-скоростные и тормозные свойства, топливная экономичность, управляемость, поворачиваемость, маневренность, устойчивость, проходимость, плавность хода, экологичность и безопасность обеспечивают движение автомобиля и определяют его закономерности.

Вместимость, прочность, долговечность, приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту, погрузо-разгрузочным работам, посадке и высадке пассажиров во многом определяют эффективность и удобство использования автомобиля.

Тягово-скоростные – свойства автомобиля, определяющие диапазоны изменения скоростей движения и максимальные ускорения разгона в различных дорожных условиях при работе в тяговом режиме.

Тормозные – свойства автомобиля, определяющие максимальные замедления при торможении в различных дорожных условиях и обеспечивающие неподвижное удержание его относительно поверхности дороги.

Топливная экономичность – свойство автомобиля, определяющее расходы топлива при выполнении транспортной работы.

Управляемость – свойство автомобиля изменять или сохранять параметры движения при воздействии водителя на рулевое управление.

Поворачиваемость – свойство автомобиля отклоняться вследствие увода колѐс от направления движения, заданного рулевым управлением.

Маневренность – свойство автомобиля поворачиваться на минимальной площадке и вписываться в дорожные габариты.

Устойчивость – свойство автомобиля сохранять направление движения силам, стремящимся вызвать занос и опрокидывание автомобиля.

Проходимость – свойство автомобиля двигаться по плохим дорогам и вне дорог.

Плавность хода – свойство автомобиля обеспечивать защиту перевозимых пассажиров и грузов, а также систем и механизмов автомобиля от воздействия неровностей дороги.

Экологичность – свойство автомобиля минимально загрязнять окружающую среду отработавшими газами и шумом.

Вместимость – свойство автомобиля, определяющее количество грузов и пассажиров, которые могут быть перевезены одновременно.

Долговечность – свойство автомобиля работать без интенсивного изнашивания отдельных деталей, механизмов и систем, вызывающего прекращение эксплуатации автомобиля.

Приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту –

свойство автомобиля, определяющее простоту и трудоѐмкость этих работ, а также время простоя при их выполнении.

106

Приспособленность к погрузочно-разгрузочным работам – свойство автомобиля обеспечивать выполнение этих работ с наименьшими затратами времени и труда.

Условиями эксплуатации автомобиля называются условия, в которых осуществляются перевозку пассажиров и грузов, специального оборудования и которые характеризуются различными внешними факторами. К условиям эксплуатации относятся дорожные, транспортные и природно-климатические условия.

Дорожные условия характеризуются рельефом местности, продольным профилем дороги и извилистостью в плане, шириной проезжей части, числом полос движения, ровностью и прочностью дорожного покрытия.

Транспортные условия эксплуатации характеризуются видом и количеством перевозимого груза, дальностью перевозок, способами погрузки и выгрузки грузов и пассажиров, видом маршрутов, техническим

температурой окружающего воздуха, атмосферным давлением и осадками. Разнообразие условий эксплуатации обусловило широкую специализацию автотранспортных средств, которые отличаются специфическими свойствами, обеспечивающими их использование в конкретных целях, условиях и с наибольшей эффективностью.

Эксплуатационные свойства автомобиля включают следующие более мелкие групповые свойства, обеспечивающие движение: тягово-скоростные, тормозные свойства, топливную экономичность, управляемость, устойчивость, маневренность, плавность хода и проходимость.

Автомобиль является частью системы «автомобиль – дорога - среда», и его свойства проявляются во взаимодействии с элементами этой системы. Поэтому значимость определѐнного эксплуатационного свойства в оценке качества или эффективности применения автомобиля зависит от условий эксплуатации. Условия эксплуатации в целом определяются дорожными, транспортными и природно-климатическими условиями, каждое из которых характеризуется определѐнными факторами:

-дорожные условия – элементом профиля и плана дорог, рельефом местности, видом и ровностью дорожного покрытия, интенсивностью движения, помехами движению, стабильностью дорожного состояния, режимами движения;

-транспортные условия – видом груза, объѐмом перевозок, партионностью отправок, расстоянием перевозок, способами погрузки и выгрузки, режимом работы, видами маршрутов и организации перевозок, условиями хранения, технического обслуживания и ремонта;

-природно – климатические условия – особенностями зон умеренного,

холодного, жаркого и высокогорного климата.

Тягово-скоростными свойствами называют совокупность свойств,

определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления

107

ведущих колѐс с дорогой, диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных условиях.

Тяговым принято считать режим, при котором от двигателя к ведущим колѐсам подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению.

Методы оценки тягово-скоростных свойств могут быть использованы для решения двух задач: анализа – определения скоростей, ускорений и предельных дорожных условий, в которых возможно движение автомобиля с заданными коструктивными параметрами, и синтеза – определения конструктивных параметров, которые могут обеспечить заданные значения скоростей и ускорений в заданных дорожных условиях движения, а также нахождения предельных дорожных условий.

Используют различные единичные показатели тягово-скоростных свойств, каждый из которых позволяет оценивать их в какой-либо ситуации движения, принимаемой за типичную.

Наиболее употребительными и достаточными для сравнительной оценки являются следующие показатели:

-максимальная скорость;

-условная максимальная скорость;

-время разгона на пути 400 и 1000 метров;

-время разгона до заданной скорости;

-скоростная характеристика разгон-выбег;

-скоростная характеристика разгона на высшей передаче;

-скоростная характеристика на дороге с переменным продольным профилем;

-минимальная устойчивая скорость;

-максимальный преодолеваемый подъѐм;

-установившаяся скорость на затяжных подъѐмах;

-ускорение при разгоне;

-сила тяги на крюке;

-длина динамически преодолеваемого подъѐма.

Максимальная скорость – движение на высшей передаче по специальному измерительному участку с наибольшей скоростью при полной подаче топлива.

Условная максимальная скорость (Vmax усл ) – средняя скорость автомобиля

на последних 400 м при его разгоне с места на участке 2000 м с полной подачей топлива и начале переключения передач при nном .

Время разгона на заданном пути определяют в тех же условиях, в

которых измеряют vmax усл .

108

Скоростная характеристика разгон-выбег – определяется графиками

графические зависимости V f (t) и V f (t) на высшей передаче определяют эту характеристику. Разгон происходит от Vmin до скорости, соответствующей

профилем – используется характеристика, которая является частью комплексной топливо – скоростной характеристики. Она представляет зависимость средней скорости Vср от заданной максимально допускаемой Vдоп

при движении на специальном полигоне.

- Максимальный подъѐм ( imax ) – подъѐм преодолевается на низшей

и полной подаче топлива. Для грузовых одиночных автомобилей с полной нагрузкой imax >25 %, для автопоездов – 18 %.

- Установившаяся скорость на затяжных подъѐмах (Vуст ) определяется на затяжных подъѐмах.

Где:

С – центр тяжести масс; L – база автомобиля;

Сх – продольная ось; Су – поперечная ось; Сz – нормальная ось.

Принимаем, что все внешние силы, действующие на автомобиль, лежат в плоскости движения.

Pв - составляющая результирующей силы, действующей в плоскости движения;

109

характеристики двигателя.

Изучая тягово-скоростные свойства автомобиля, пренебрегают взаимными перемещениями всех отдельных масс, кроме относительного вращения деталей двигателя, трансмиссии и колѐс.

Считается, что центр масс автомобиля совершает плоское движение, копируя продольный профиль дороги без колебаний, вызываемых еѐ неровностями.

Скоростью и ускорением автомобиля называют скорости и ускорения их центров масс. Для их определения достаточно знать, внешние силы, действующие на автомобиль. К внешним силам относятся: сила тяжести, реакция дороги и аэродинамические реакции.

При изучении тягово-скоростных свойств, главным образом определяются показатели, соответствующие работе двигателя с полной подачей топлива, т.е. по внешней скоростной характеристике, которую получают стендовыми испытаниями по стандартным методикам.

Необходимо учесть, что мощность в стендовых условиях отличается от мощности, полученной в стандартных условиях. Мощность, передаваемая через трансмиссии и ведущие колѐса меньше определяемой внешней характеристикой. Поэтому при использовании стандартной внешней характеристики для расчѐтов тягово-скоростных свойств, значения полученных на ней мощностей нужно умножить на коэффициент коррекции К р , который меньше единицы.

2.2. Характеристики эксплуатационных свойств

Для составления уравнения поступательного движения автопоезда с любым числом звеньев при принятых допущениях, его можно условно заменить двухосным автомобилем с массой ma , равной сумме масс всех

звеньев.

ma j Rx1 Rx2 Pп Рв .

После преобразования получим уравнение силового баланса

Рт Рп Рк Рв Ри Рл Рв Ри ,

где:

Рп Ga sin Gai - сила сопротивления подъѐму; Pk fa (Rz1 Rz 2 ) - сила сопротивления качению; Ри ma в j - сила сопротивления разгону;

Рд - сила сопротивления дороги; Рв - сила сопротивления воздуху.

Уравнение силового баланса тяги записывается в следующем виде:

110