Предисловие

Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предполагает не только количественный рост автопарка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей, повышение культуры эксплуатации, увеличение межремонтных сроков службы.

Современные условия требуют от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобилей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета основных узлов, агрегатов и систем автомобилей.

В области развития и совершенствования автомобильных двигателей основными задачами являются: расширение использования дизелей, снижение топливной экономичности и удельной массы двигателей, стоимости их производства и эксплуатации. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателей в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе их эксплуатации.

В учебнике основное внимание уделено вопросам назначения, схемам и принципам действия механизмов и систем современных поршневых двигателей внутреннего сгорания, формирующим основы понимания конструкции автомобиля.

Анализируется рабочий процесс новых двигателей с искровым зажиганием; даются расчеты по обоснованию параметров основных элементов кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения, систем питания карбюраторных и дизельных двигателей, системы жидкостного охлаждения.

В учебнике не только рассматриваются вопросы конструкции автомобиля, но и приводятся методики расчета его основных составляющих: двигателя внутреннего сгорания, механизмов трансмиссии и ходовой части (сцепления, коробки передач, карданной передачи, подвески, тормозного механизма).

Учебник предназначен для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)» направления подготовки дипломированного специалиста 653300 – «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования» и призван помочь студентам в усвоении лекционного материала по данному курсу, выполнении лабораторных и практических работ, курсового и дипломного проектирования. Учебник может быть полезен для специалистов станций технического обслуживания автомобилей и автотранспортных предприятий, а также для инженеров и технических работников, занимающихся проектированием систем и агрегатов автомобилей.

1. Классификация подвижного состава

АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЕЙ

Под автомобилем понимают самоходное механическое транспорт­ное средство, которое используется для перевозки грузов, людей и решения спе­циальных задач.

По своему назначению автомобили различают:

• пассажирские;

• грузовые;

• специальные.

Автомобили принято делить по приспособленности к работе в различных дорожных условиях на две группы: нормаль­ной и повышенной проходимости. Существует «колесная форму­ла», которая обозначает соотношение общего количества ко­лес к числу ведущих колес. Например, 4x2; 4Х4; 6Х4; 6x6 и т.д.

К грузовым автомобилям относятся:

• автомобили для перевозки грузов;

• автомобили-тягачи;

• прицепы и полуприцепы.

Грузовые автомобили являются универ­сальным транспортом, перевозящим различные грузы на плат­форме. Оборудованные специализированными приспособле­ниями, автомобили предназначены для перевозки оп­ределенных грузов, например:

• самосвалы - для перевозки сыпучих и вязких грузов;

• рефрижераторы - для скоропортящихся грузов;

• цистерны - для жидких и газообразных грузов;

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

Классификация грузовых автомобилей по грузоподъ­емности приведена в табл. 1.

К пассажирским автомобилям относятся:

• легковые - для перевозки до шести пассажиров;

• автобусы - для массовых перевозок пассажиров.

Для выполнения какой-либо одной кон­кретной задачи предназначены специальные автомобили, оснащенные специализирован­ным оборудованием. К ним относятся:

• пожарные автомобили;

• санитарные автомобили;

• машины технической помощи;

• поливочные автомобили;

• мусоросборочные автомобили и др.

Таблица 1.1

Классы автомобилей

Для обозначения моделей отечественных автомобилей используют индек­с, состоящий из сокращенного наименования завода-из­готовителя и шести цифровых знаков (рис.1.1).

Рис. 1.1. Структура классификационного индекса модели автомобиля

Например: КамАЗ-5320 — Камский автомобильный завод;

5 — автомобиль пятого класса с полной массой от 14 до 20 т;

3 — автомобиль грузовой;

20 — номер модели автомобиля.

ВАЗ-2105 — Волжский автомобильный завод;

2 — автомобиль второго класса с рабочим объе­мом двигателя от 1,2 до 1,8 л;

1 — автомобиль легковой;

05 — номер модели автомобиля.

Конструкция автомобиля содержит агрегаты, механизмы и системы, составляющие основные части (рис. 1.2,1.3):

• кузов;

• шасси;

• двигатель.

Рис.1.2. Общая компоновка заднеприводного автомобиля ВАЗ-2105 с передним расположением двигателя: 1 — кузов; 2 — двигатель; 3 — сцепление; 4 — коробка передач; 5 — карданная передача; 6 — задняя подвеска; 7 —топливный бак; 8 — глушитель; 9 — задний мост; 10 — рулевое управление

Шасси содержит трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления.

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колесам ведущих мостов через изменение крутящего момента по величине и направлению. Трансмиссия включает сцепление, коробку передач, карданную передачу, один или несколько ведущих мостов.

Рис. 1.3. Общая компоновка переднеприводного автомобиля ВАЗ-2108 с передним поперечным расположением двигателя: 1 — двигатель; 2 — передняя подвеска;

3 — топливный бак; 4 — задняя подвеска; 5 — глушитель; 6 — рулевое управление; 7 — коробка передач с главной передачей и дифференциалом; 8 — сцепление;

9 — кузов

Сцеплением является механизм, кратковременно и плавно разъединяющий или соединяющий двигатель с механизма­ми трансмиссии.

Коробка передач — это механизм, который преобразует крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление, по величине и направлению, позволяет автомобилю двигаться вперед или назад, а также отключает двигатель от ведущих мостов на длительное время.

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

Ведущий мост состоит из главной передачи и диф­ференциала с полуосями.

Главная передача предназначена для преобразования крутящего момента по ве­личине и передачи его от карданной передачи через диффе­ренциал на полуоси ведущих колес под постоянным углом.

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

Ходовая часть состоит из рамы, передней и зад­ней оси, рессор, амортизаторов, колес и шин.

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

Кузов грузового автомобиля имеет кабину водите­ля и платформу для размещения груза. К кузову также от­носятся крылья, облицовка, капот и брызговики. У современ­ного легкового автомобиля кузов является несущим и к нему крепятся все агрегаты и механизмы. Кузов автобуса — это салон, служащий для размещения пассажиров.

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

В заднеприводных автомобилях с передним расположением двигателя крутящий момент от коленчатого вала двигателя передается последователь­но на следующие механизмы: на сцепление, коробку передач, карданную передачу, главную передачу, дифференциал и через полуоси на ступицы задних ве­дущих колес (см. рис. 1.2).

Двига­тель переднеприводного автомобиля имеет поперечное переднее расположение и в сборе со сцеплением, коробкой передач, главной передачей и дифференциалом образует силовой агрегат, крутящий момент от которого передает­ся через приводные валы с шарни­рами равных угловых скоростей на ступицы передних ведущих колес (см. рис.1.3).