Электрические автомобили

В 1828 году венгр Йедлик Аньош, который изобрёл ранний тип электрического мотора, создал миниатюрную модель автомобиля, приводимого в движение при помощи его нового двигателя. В 1834 году изобретатель первого электрического мотора постоянного тока, кузнец штата Вермонт Томас Дэвенпорт, установил свой мотор в маленькую модель машины, которой он оперировал на кольцевом электрофицированном треке. В 1835 году голландский профессор города Гронинген Сибрандус Стрэтин и его помощник Кристофер Беккер создали небольшую электрическую машину, приводимую в движение неперезаряжаемыми первичными гальваническими элементами (англ.). В 1838 году шотландец Роберт Дэвидсон (англ.) разработал электрический локомотив, который достигал скорости 6 км/ч (4 мили/ч). В Англии в 1840 году был предоставлен патент за использование рельсовых путей в качестве проводника электрического тока и подобные американские патенты были выданы в 1847 году Лиллей и Colten. Приблизительно в период между 1832 и 1839 годом (точный год неизвестен) гражданин Шотландии англ. Роберт Андерсон изобрёл первую грубую электрическую карету, приводимую в движение неперезаряжаемыми первичными гальваническими элементами (англ.).

Автомобиль Бенца, 1885 год. Первый серийный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.

Система охлаждения четырехцилиндрового двигателя ваз-2109

1.1.Назначение системы охлаждения ваз 2109

Система охлаждения предназначена для принудительного отвода от деталей лишней теплоты и передачи её окружающему воздуху. В результате этого создается определённый температурный режим, при котором двигатель не перегревается и не переохлаждается, т.е. рабочий цикл протекает нормально. Наивыгоднейший тепловой режим работы двигателя создается при температуре охлаждающей жидкости 80 –95 градусов Цельсия и обеспечивается системой охлаждения двигателя (рис.1.).

Рис.2 Схема системы охлаждения двигателя

1радиатор.2компрессор,3водяной насос,4термостат,5кран отопителя,6 подводящая трубка, 7 отводящая трубка, 8 радиатор отопителя, 9 датчик указателя температуры воды, 10 сливной кран блока цилиндров, 11сливной кран патрубка радиатора

Чрезмерное повышение температуры двигателя, кроме того, приводит к выгоранию смазки.

Значительное снижение температуры работающего двигателя также нежелательно.

В переохлажденном двигателе мощность снижается за счет потери тепла, увеличиваются потери на трение из-за более густой смазки, часть рабочей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, и увеличивается износ деталей.

В переохлажденном двигателе увеличивается коррозийный износ стенок цилиндров в результате образования серных и сернистых соединений.

Из выше перечисленного следует, что система охлаждения служит для поддержания нормального теплового режима двигателя и для отвода излишек тепла вне зависимости от условий эксплуатации.

На двигатели ВАЗ-2109 приняты жидкостная система охлаждения закрытого типа, т. е. она не связана непосредственно с атмосферой, в результате чего давление в системе увеличивается и повышается температура кипения охлаждающей жидкости (до 108 – 119°), а также снижается расход жидкости на испарение.

В систему охлаждения входят: рубашки охлаждения блока, головок цилиндров и впускного трубопровода, радиатор, патрубки, шланги, водяной насос, вентилятор, термостат, жалюзи, сливные краники.

Радиатор служит для охлаждения нагретой жидкости за счет отдачи тепла через стенки трубок в окружающую атмосферу. Он состоит из верхнего и нижнего бачков, сердцевины, деталей крепления и патрубков. Материалом для радиатора чаще всего служит латунь. Сердцевина радиатора выполнена из отдельных вертикальных трубок, между которыми находятся поперечные горизонтальные пластины, придающие радиатору жесткость и увеличивающие поверхность охлаждения. Трубки, а вернее концы их впаяны в верхний и нижний бачки.

Рис.3 Радиатор

В нижнем и верхнем бачках имеются патрубки для соединения с рубашкой охлаждения двигателя.

Закрытая система жидкостного охлаждения называется так потому, что у такой системы радиатор не имеет непосредственного сообщения с атмосферой, то есть это сообщение осуществляется через клапаны пробки: воздушный и паровой (см. рисунок).

Паровой клапан не допускает повышения давления в системе охлаждения выше атмосферного более, чем на 0,25-0,5 кГ/кв.см. (0,02-0,05 Мпа). За счет этого повышается температура кипения жидкости в системе и значительно снижаются потери ее от испарения. При большом давлении в системе клапан автоматически открывается.

При охлаждении жидкости открывается воздушный клапан, препятствуя образованию разрежения в системе и предохраняя тем самым бачки и трубки радиатора от деформации под действием атмосферного давления.

В результате применения герметичной системы охлаждения повышается температура кипения охлаждающей жидкости, обычно для герметичных систем она находится в пределах 110-115°С. Герметичность системы обеспечивается применением специальной пробки заливной горловины радиатора (см. рисунок) с двумя клапанами. Пароотводная трубка горловины сообщается шлангом с расширительным (конденсационным) бачком. В случае нагрева жидкости она расширяется и давление в верхнем бачке повышается. В связи с тем, что бачок герметизирован, давление в нем возрастает, но кипение жидкости до определенного времени не происходит.

Когда избыточное давление в верхнем бачке радиатора достигнет величины в 0,5 кгс/кв.см., открывается выпускной (паровой) клапан и кипящая жидкость по пароотводному патрубку и шлангу устремляется в расширительный бачок. При выходе кипящей жидкости (пара) через отверстия трубки в расширительный бачок происходит конденсация пара, и жидкость, удаленная от источника тепла, постепенно остывает. При понижении температуры жидкости в верхнем бачке радиатора уменьшается ее объем. В бачке образуется разрежение. При этом открывается впускной (вентиляционный) клапан пробки и жидкость из расширительного бачка поступает в верхний бачок радиатора. Таким образом уравновешивается давление и исключается потеря жидкости на испарение. При значительном перегреве двигателя, когда расширительный бачок находится под чрезмерно большим избыточным давлением, открывается смонтированный в корпусе пробки расширительного бачка резиновый клапан и выпускает избыток пара в атмосферу. Обязательно после остывания двигателя в расширительный бачок необходимо долить охлаждающую жидкость. Доливать ее нужно на 3-4 см выше риски «MIN».

Жалюзи служат для регулирования интенсивности обдува радиатора встречным потоком воздуха. Они состоят из отдельных пластин, укрепленных шарнирно впереди радиатора. Управляют жалюзи рукояткой, выведенной в кабину. При затягивании рукоятки пластины, поворачиваясь на шарнирах, уменьшают объем встречного потока воздуха, поступающего к радиатору. Это требуется при прогреве холодного двигателя и во время движения при низких температурах окружающего воздуха. По достижении нормальной температуры, створки жалюзи открывают.

Рубашка охлаждения состоит из полостей и каналов, выполненных при отливке в блоке цилиндров, головке блока, вокруг впускного трубопровода и около смесительной камеры карбюратора. Жидкость, поступающая из головки цилиндров в рубашку впускных трубопроводов и смесительной камеры карбюратора, служит не для охлаждения, а для подогрева их, так как при прохождении воздуха с большой скоростью происходит значительное охлаждение впускных патрубков, в результате чего ухудшается образование рабочей смеси.Термостат служит для ускорения подогрева двигателя после его пуска и для поддержания необходимой температуры охлаждающей жидкости. Он состоит из корпуса, термоэлемента, имеющего высокий коэффициент объемного расширения, двух (основного и перепускного) клапанов и горловин. Рис.4 Термостат

При горячем двигателе охлаждающая жидкость в системе охлаждения двигателя циркулирует по большому контуру – от нижнего бачка радиатора по шлангу она подается в корпус термостата и через канал, открытый основным клапаном, в корпус водяного насоса.

При холодном двигателе основной клапан термостата закрыт и байпасный (перепускной) клапан открыт. При этом охлаждающая жидкость циркулирует по малому контуру – от водяного насоса подается в рубашку охлаждения блока и головки цилиндров. Далее по перепускному шлангу через канал, открытый байпасным клапаном, жидкость поступает в термостат и к водяному насосу, что обеспечивает быстрый подогрев двигателя.

Термочувствительный элемент термостата состоит из стакана, внутри которого завальцована резиновая вставка и находится твердый наполнитель [смесь церезина (нефтяной воск) с медным порошком]. В резиновой вставке размещен полированный стальной поршень, посаженный на резьбе в держателе и стопорящийся регулировочной гайкой. На стакане установлен основной клапан термостата, на который воздействует пружина, прижимая его к седлу держателя. При закрытом клапане перекрывается доступжидкости от нижнего бачка радиатора и входного патрубка.

Сверху стакана в обойме установлен байпасный клапан, на который воздействует пружина.

Основной клапан находится в закрытом положении, пока температура охлаждающей жидкости ниже 80°С.

При дальнейшем повышении температуры жидкости твердый наполнитель расширяется, сжимает резиновую вставку и вытесняет поршень. Однако в действительности в связи с жестким креплением поршня происходит обратный процесс – резиновая вставка начинает скользить по поршню и вместе со стаканом и основным клапаном поднимается вверх. При этом открывается перепускной канал термостата и сжимается пружина основного клапана, одновременно начинает закрываться байпасный клапан.

Таким образом, некоторое время при температуре в пределах 80-94°С циркуляция идет одновременно по двум контурам, а при нагреве жидкости до 94-96°С байпасный клапан полностью закроется и будет продолжаться циркуляция охлаждающей жидкости только по большому контуру. Под температурой, соответствующей началу открытия клапана, понимается такая температура, при которой ход основного клапана составит 0,1 мм. Эта температура должна находиться в пределах 80-83°С. Полный ход клапана при нагреве жидкости до 94-96°С должен быть не менее 8 мм.

Жидкостный насос лопастного типа, предназначен для принудительного перекачивания охлаждающей жидкости из радиатора в рубашку охлаждения. Насос установлен в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала, крыльчатки, подшипников и уплотнителя.

Рис.5 Жидкостной насос

Корпус насоса имеет подводящее и отводящее отверстия, кроме этого, еще и приемное отверстие для шланга отопителя. В передней части насоса выполнен прилив, в котором на двухрядном подшипнике установлен вал насоса с напрессованной на внутреннем его конце крыльчаткой. Во избежание вытекания

охлаждающей жидкости в корпусе насоса около ступицы крыльчатки установлен уплотнитель. В связи с тем, что при попадании воды в подшипники они быстро выходят из строя, для удаления попавшей сюда влаги в корпусе сделаны дренажные отверстия.

На переднем конце вала водяного насоса напрессована ступица, к которой болтами прикреплена крыльчатка вентилятора и шкив привода. Насос и вентилятор приводятся в действие клиновидным ремнем, который

соединен со шкивом коленчатого вала. Этим же шкивом приводится в действие и генератор.

1.2. Принцип действия системы охлаждения ВАЗ 2109

Система охлаждения должна быть полностью заполнена охлаждающей жидкостью. Если жидкости не достаёт 5-7 % от ёмкости системы, может прекратиться её циркуляция, что при низких температурах приводит к образованию накипи, а при высоких температурах к перегреву двигателя. Для контроля температурного состояния системы в рубашке охлаждения впускного трубопровода установлен датчик указателя температуры охлаждающей жидкости. Если температура охлаждающей жидкости свыше 115° (у Зил-130) на щетке загорается сигнальная лампа, включаемая датчиком, установленным в верхнем бочке радиатора.

Охлаждающая жидкость из радиатора поступает по нижнему патрубку с распорной пружиной в водяной насос, из которого по двум раструбам и поступает в правую и левую рубашки охлаждения блока цилиндров. Охлаждающая жидкость в рубашке охлаждения двигателя нагревается за счет отбора теплоты от цилиндров. По рубашке охлаждения жидкость поднимается вверх и по каналам, проходящим у выпускных клапанов, поступает в рубашки охлаждения головок цилиндров, из которых горячая жидкость проходит в рубашку впускного трубопровода и нагревает его, обеспечивая лучшие условия смесеобразования. Далее жидкость проходит через клапан термостата и по выпускному патрубку и его шлангу возвращается в радиатор, где она растекается по тонким латунным трубкам и отдаёт им свою теплоту. Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя встречным воздухом, усиленным вентилятором который приводится во вращение вместе с валом водяного насоса от шкива коленчатого вала.

рис 6 ВАЗ-2109

Ваз2109 — это, прежде всего, переднеприводный автомобиль. Разберем его, так сказать, «по полочкам». Первое, что хотелось бы выделить — это то, что двигатель у ВАЗ 2109 четырехцилиндровый бензиновый, рядный. После двигателя приступим к трансмиссии –сцепление у модели однодисковое, сухое. Коробка передач классически 4-х или 5-ти ступенчатая. Теперь добрались до ходовой части. Существуют два вида подвесок — передняя и задняя, у данного авто передняя оснащена амортизированными стойками. А вот задняя частично независима, с цилиндрическими пружинами.

Продолжим характеристику устройства автомобиля ваз 2109 — неотъемлемой и, конечно очень полезной его частью является электрооборудование . Во-первых,основной его частью является генератор переменного тока . Отдача тока 55А -за пять тысяч минут .

Конечно, электрооборудование -это не только генератор, но и стартер дистанционного управления . Ну и как же без аккумуляторной батареи модели 6СТ-55Апри емкости в 55А/ч.

Плавно от электрооборудования мы перейдём к детальному изучению одного из главных узлов устройства автомобиля ваз 2109– его силовому агрегату.

В этот автомобиль вмонтирован двигатель нового поколения. Попробуем рассмотреть его основные характеристики, ведь, как я уже писал ранее, он является четырех цилиндровым бензиновым агрегатом. Модель двигателя данного автомобиля идентична его предшественнику, 2108. Режим работы цилиндров таков — сначала 1 клапан, потом третий потом 4 и в завершение второй, а в целом 1-3-4-2 . Система питания этого мотора карбюраторная ДААЗ. Основные части устройства автомобиля ваз 2109 рассмотрели, теперь можно перейти и к общим сведениям.

Во-первых, автомобиль вмещает 5 пассажиров, включая водителя, но все мы знаем, что ВАЗ 2109 может вместить в себе и больше народу.  Одним из приспособлений Лады2109 является ее прицеп, вместимостью до 500килограмм при условии отсутствия тормоза.

В случае, если он  имеется, можете смело грузить до 750 килограмм. А в целом снаряженная масса данного авто достигает 920 килограмм. Далее немного поговорим о его скорости. Максимум, что вы сможете выжать из этого автомобиля — 148км/ч. Скорость этой машины развивается постепенно, например 100 км/ч она сможет достичь в течение 16 секунд. Тормозной путь при скорости в 80км/ч при использовании основной тормозной системы составит 38 метров. Если же использовать вспомогательную тормозную систему, он будет составлять целых 85 метров.

Ну и перейдём к последнему, но при этом не менее важному этапу — расходу топлива нашего четырехколесного друга российского производства.

Расход данной модели при скорости в 90 км/ч в загородном режиме, составит 5,8 литров на 100 км., в то время как при увеличении скорости еще на 30 км, аппетит авто повысится до 7,9 литров драгоценного горючего в час.Таким образом, мы можем отметить, что отечественный производитель в состоянии сделать достаточно толковое авто, и, может, оно и не сравнится с такими гигантами как Peugeot, или Mercedes-Benz, но все же модель – не промах!

Рис.7 Система охлаждения двигателя ВАЗ-2109

1 р 2 – пробка расширительного бачка; 3 – пароотводящий шланг; 4 – шланг от расширительного бачка к термостату; 5 – подводящий шланг радиатора; 6 – отводящий шланг радиатора; 7 – левый бачок радиатора; 8 – алюминиевые трубки радиатора; 9 – датчик включения электровентилятора; 10 – правый бачок радиатора; 11 – сливная пробка; 12 – сердцевина радиатора; 13 – кожух электровентилятора; 14 – крыльчатка электровентилятора; 15 – электродвигатель;16 – зубчатый шкив насоса; 17 – крыльчатка насоса; 18 – зубчатый ремень привода распределительного вала; 19 – отводящий патрубок радиатора отопителя; 20 – подводящая труба насоса; 21 – кран; 22 – радиатор отопителя; 23 – шланг отвода жидкости от подогрева впускной трубы к блоку подогрева карбюратора; 24 – блок подогрева карбюратора; 25 – выпускной патрубок; 26 – подводящий патрубок отопителя; 27 – шланг отвода жидкости от подогрева впускной трубы и блока подогрева

Раздел.2 Техническое обслуживания. Система охлаждения четырехцилиндрового двигателя ВАЗ-2109

Техническое обслуживание автомобиля – это важный процесс, влияющий на срок эксплуатации автомобиля. Своевременное техническое обслуживание автомобиля позволяет сэкономить средства на непредвиденных ремонтах и свести к минимуму неожиданные поломки Вашего авто.  

Объем технического обслуживания автомобилей зависит, прежде всего, от пробега. Также, вне зависимости от пробега, в процессе регламентного обслуживания автомобилей учитываются временные параметры, даже если автомобиль не эксплуатировался и находился в режиме хранения. В этих случаях существуют специальные параметры, определяющие объем работ по техническому обслуживанию авто, в частности, связанные с заменой технических жидкостей.