ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Транспортных средств и техносферной безопасности
(На правах рукописи)
Быков П.М. к.т.н., доцент.
СИЛОВЫЕ АГРЕГАТЫ
(конспект лекций)
Череповец
2014.
Оглавление Стр.
1. Виды и классификация подвижного состава автотранспортных
средств, направления его развития.
1.1.Общее устройство, история развития автомобилей...........................7
1.2.Особенности конструкции и принципа действия механизмов,
систем и агрегатов шасси и кузова современных отечественных и
зарубежных автомобилей.........................................................................9
2. Преимущества и недостатки различных компоновок автомобилей и их
шасси........................................................................................................................12
3. Общее устройство классификация автомобильного шасси ...........................15
4. Принцип работы, классификация, общее устройство поршневых
двигателей. Назначение и типы двигателей......................................................16
5. Рабочий цикл и основные определения и параметры двигателя.....................18
6. Рабочий цикл четырехтактных бензиновых и дизельных двигателей.
6.1. Рабочий цикл четырехтактных бензиновых двигателей.....................20
6.2.Рабочий цикл четырёхтактного дизельного двигателя........................22
6.3. Порядок работы двигателя.....................................................................24
6.4. Пример расчёт чередования тактов в двигателе ГАЗ-52.....................25
7. Понятие об теоретическом, действительном и идеальном циклах.................28
7.1 Теоретические термодинамические циклы ДВС..................................28
7.2. Теоретический цикл двигателей с подводом теплоты при
постоянном объеме.................................................................................29
7.3. Теоретический цикл двигателей с подводом тепла при постоянном
объеме и постоянном давлении (смешанный цикл)...................................30
7.4. Цикл Карно..............................................................................................31
7.5. Действительные циклы..........................................................................33
8. Оценка эффективных характеристик поршневого двигателя.........................33
8.1. Эффективные показатели работы двигателя. Определение его
основных размеров.................................................................................35
8.2. Определение основных размеров двигателя........................................36
8.3. Теплоиспользование в двигателях........................................................37
8.4.Тепловой баланс двигателя....................................................................38
9. Назначение характеристика и классификация кривошипно-шатунных
механизмов.
9.1 Основные части двигателя.....................................................................39
9.2. Кривошипно-шатунный механизм.......................................................41
10. Конструкция кривошипно-шатунного механизма. Детали кривошипно-
шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130.......................................................42
11.Назначение, характеристика и классификация газораспределительных
механизмов с верхним и нижним расположением кулачкового вала..........44
11.1. Конструкция газораспределительного механизма с верхним
и нижним расположением распред. вала..........................................44
11.2. Привод с нижним расположением распределительного вала.........45
12. Фазы газораспределения и круговая диаграмма газораспределения...........46
13. Назначение, классификация систем питания поршневых двигателей
их конструктивные особенности.
13.1. Характеристика системы питания двигателей.....................................47
14. Конструкция системы питания бензинового (карбюраторного) двигателя...49
15.Работа систем карбюратора на примере элементарного карбюратора............60
15.1. Главная дозирующая система................................................................62
15.2. Система холостого хода.........................................................................63
15.3 Экономайзер.............................................................................................64
15.4. Ускорительный насос.............................................................................65
15.5. Система пуска.........................................................................................65
16. Конструкция и особенности работы систем питания с впрыском топлива
во впускной патрубок цилиндрам......................................................................67
16.1.Конструкция и особенности работы систем питания с центральным
впрыском..................................................................................................68
16.2. Работа приборов систем питания бензинового двигателя с
распределённым впрыском топлива во впускной патрубок..............72
17. Конструктивные особенности системы питания дизельного двигателя.......77
18. Конструкция и работа системы питания дизеля свежим воздухов
и топливом...........................................................................................................83
19. Назначение и конструкция система питания и её конструктивных
элементов газовых двигателей...........................................................................86
20. Назначение, характеристика и классификация смазочной системы.
Способы смазывания подвижных деталей ДВС...............................................90
21. Назначение и конструктивные особенности: масляного поддона;
масляного насоса; фильтров; радиатора; масляных каналов в
головке, блоке цилиндров и в коленчатом вале...............................................93
22. Назначение и характеристика систем охлаждения двигателя. Понятие
оптимального температурного режима работы двигателя...............................99
23. Назначение конструкция и работа: жидкостного насоса; термостата;
расширительного бачка; радиатора. Способы привода вентилятора
системы воздушного охлаждения......................................................................104
24. Характеристика систем пуска поршневого двигателя. Электростартёрный
пуск двигателя......................................................................................................108
25. Общее устройство и принцип действия стартёра. Средства облегчения
пуска поршневого двигателя.............................................................................112
26. Характеристика скоростных, нагрузочных и регулировочных
характеристик поршневого двигателя.
26.1. Скоростные характеристики двигателей.............................................122
26.2. Нагрузочные характеристики двигателей...........................................125
26.3. Регулировочные характеристики двигателей....................................125
27. Назначение, типы и конструктивные особенности трансмиссий.
27.1. Назначение и классификация...............................................................126
27.2. Механические ступенчатые и гидрообъемная трансмиссии.............128
27.3. Гидромеханическая, электромеханическая трансмиссии..................134
28. Назначение типы и конструктивные особенности сцепления. Фрикцион-
ные однодисковые и двухдисковые сцепления.
28.1. Назначение и классификация..............................................................136
28.2. Фрикционные однодисковые сцепления............................................137
28.3. Фрикционные двухдисковые сцепления............................................142
29. Назначение типы, классификация и принцип работы коробок
передач и раздаточных коробок.......................................................................146
30. Конструкция двухвальных, трехвальных, многовальных коробок передач.
Конструктивные особенности делителей, повышающих и понижающих
обороты.
30.1. Конструкция двухвальных коробок передач.....................................148
30.2. Трехвальные коробки передач............................................................151
30.3. Многовальные коробки передач.........................................................157
30.4. Раздаточная коробка передач..............................................................160
31. Гидромеханические коробки передач. Устройство и принцип работы
гидротрансформатора........................................................................................165
32. Назначение типы и конструктивные особенности карданной передачи
легковых и грузовых автомобилей...................................................................168
33. Ходовая часть автомобиля. Общие сведения о несущей системе,
движителе и подвеске легковых и грузовых автомобилей
33.1. Общие сведения о несущие системы грузовых и легковых
автомобилей...........................................................................................175
33.2. Мосты грузовых и легковых автомобилей.........................................177
33.3. Движитель автомобилей. Назначение и типы автомобильных
колёс.......................................................................................................181
33.4. Подвеска её назначение, основные устройства и типы.....................182
34. Рулевое управление, назначение и устройство привода его
механизмов.
34.1. Назначение и типы рулевых устройств...............................................183
34.2. Травмобезопасное рулевое управление...............................................185
34.3. Привод рулевого механизма. Классификация рулевых
механизмов.............................................................................................187
35. Конструкция рулевой трапеции и рулевого усилителя..................................190
35.1. Рулевые усилители................................................................................190
35.2. Гидроусилитель автомобилей..............................................................191
35.3. Конструкция рулевых управлений......................................................194
36. Характеристика несущей системы автомобиля. Конструкция рамной,
кузовной и рамно-кузовной несущих систем.
36.1. Назначение и типы несущих систем....................................................203
36.2. Характеристика рамных несущих систем...........................................205
36.3. Конструкция рам автомобилей.............................................................208
36.4. Конструкции кузовов автомобилей......................................................210
36.4.1. Кузова легковых автомобилей.................................................211
36.4.2. Кузова автобусов.......................................................................215
37. Характеристики подвесок легковых и грузовых автомобилей.
Конструктивные особенности зависимой и независимой подвесок.
37.1. Характеристики подвесок легковых и грузовых автомобилей.........217
38. Конструкция рессорных, листовых, пружинных, торсионных
и пневматических подвесок. Резиновые упругие элементы подвесок..........220
39. Конструктивные особенности подвески грузовых и легковых
автомобилей.
39.1. Конструкция подвесок легковых автомобилей...................................222
40. Независимые пружинные подвески с гидравлическими амортизаторами
и стабилизатором поперечной устойчивости...................................................229
41. Назначение типы и конструктивные особенности амортизаторов
подвесок...............................................................................................................232
42. Назначение и конструктивные особенности ведущих, управляемых,
комбинированных, поддерживающих мостов.................................................236
42.1. Конструкция ведущих мостов легковых и грузовых автомобилей..237
42.2.Передний управляемый мост с ведомыми управляемыми
колесами..................................................................................................246
43. Назначение, типы и конструкция главной передачи, дифференциала,
полуоси ведущего моста.
43.1. Главная передача...................................................................................249
43.2. Полуоси ведущих мостов автомобилей..............................................256
44. Характеристика колесного движителя. Ведущие, управляемые,
поддерживающие, комбинированные, дисковые и бездисковые колёса......258
45. Конструкция и виды шин. Камерная, бескамерная шины. Рисунок
протектора шин.
45.1. Шины автомобиля..................................................................................260
45.2. Размеры и маркировка шин...................................................................267
45.3. Установка и стабилизация управляемых колес...................................268
45.4. Ободья, ступица и соединительный элемент колеса..........................270
46. Характеристика рабочей тормозной системы легковых автомобилей.
46.1. Назначение и типы тормозных систем................................................274
46.2. Рабочая тормозная система легковых автомобилей..........................275
47. Устройство и принцип действия механизмов тормозной системы
легковых автомобилей: главного тормозного цилиндра; колесных
тормозных цилиндров; вакуумного усилителя; регулятор тормозных сил.
47.1. Классификация тормозных механизмов.............................................279
47.2. Устройство и принцип действия главного тормозного цилиндра
легковых автомобилей..........................................................................282
47.3. Устройство и принцип действия колесных тормозных цилиндров
легковых автомобилей...........................................................................284
47.4. Устройство и принцип действия вакуумного усилителя
легковых автомобилей...........................................................................285
47.5. Устройство и принцип действия регулятор тормозных сил
легковых автомобилей..........................................................................287
48. Характеристика стояночной тормозной системы и её тормозных
механизмов.
48. 1.Характеристика стояночной тормозной системы..............................289
48. 2.Характеристикатормозных механизмов стояночной тормозной
системы...................................................................................................290
49. Тормозные механизмы и приборы тормозного пневмопривода
грузовых автомобилей.....................................................................................293
50. Устройство колесного тормозного механизма грузовых автомобилей
КамАЗ. Трансмиссионный тормозной механизм стояночного тормоза.
50. 1.Устройство колесного тормозного механизма грузовых
автомобилей КамАЗ............................................................................295
50.2.Трансмиссионный тормозной механизм стояночного тормоза........298
51. Характеристика приборов привода тормозных механизмов грузовых
автомобилей.........................................................................................................299
51.1.Пневматический тормозной привод грузового автомобиля..............302
51.2.Пневмопривод автопоезда.....................................................................304
51.3.Комбинированные тормозные приводы..............................................306
52.Конструктивные особенности привода тормозных механизмов
грузовых автомобилей: компрессора; регулятора давления; двойного
защитного клапана; тормозных кранов; тормозных камер
с энергоаккумулятором; регулятора тормозных сил.......................................308
53. Назначение и устройство моторного тормоза-замедлителя..........................318
54. Антиблокировочные системы (АБС)...............................................................319
1.Виды и классификация подвижного состава автотранспортных средств, направления его развития.
1.1.Общее устройство, история развития автомобилей.
Классификация подвижного состава.
Автомобиль — наземное безрельсовое механическое транспортное средство, приводимое в действие собственным двигателем и имеющее не менее четырех колес. Подвижной состав автомобильного транспорта составляют:
•автомобили,
•автомобильные поезда,
•прицепы и полуприцепы.
Подвижной состав служит для — перевозки грузов, пассажиров и специального оборудования для производства различных операций. Подвижной состав автомобильного транспорта очень разнообразен.
–подвижной состав общего назначения служит для выполнения различных транспортных перевозок,
–специализированный — только определенных транспортных перевозок,
–специальный — для производства разнообразных нетранспортных работ.
Легковые автомобили служат для индивидуальной перевозки пассажиров (от 2 до 8 чел.). К специализированным автомобилям относятся автомобили «скорой помощи», такси, бензовозы, автокраны и др.
Классификация подвижного состава по назначению и проходимости представлена на рис. I. I.
Рис. 1.1. Классификация подвижного состава
Грузовой подвижной состав служит для перевозки грузов различных видов. К нему относятся грузовые автомобили, автомобили-тягачи, автопоезда, прицепы и полуприцепы.
|
|
|||||||||
Рис. 1.2. Пассажирский подвижной состав: а — легковой автомобиль; б, в — автобусы |
||||||||||
|
|
|||||||||
Рис. 1.3. Грузовые автомобили: а — общего назначения; б — специализированный; в — специальный
|
||||||||||
Рис. 1.5. Прицепной подвижной состав: а — грузовой прицеп; б — легковой прицеп; в — полуприцеп
1.2.Особенности конструкции и принципа действия механизмов, систем и агрегатов шасси и кузова современных отечественных и зарубежных автомобилей.
Автомобиль представляет собой сложную машину, состоящую из деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем. Все механизмы, агрегаты и системы образуют три основные части, из которых состоит автомобиль: двигатель, кузов и шасси (рис. 1.7, 1.8).
Двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля. Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров, багажа и защиты их от внешних воздействий (ветер, дождь, грязь и др.).
Рис. 1.7. Устройство грузового автомобиля:
а — двигатель: б— кузов; в — шасси; 1 — трансмиссия; 2 — тормозные системы; 3 — рулевое управление; 4 — рама; 5 — мосты; 6 — колеса; 7 — подвески
|
|
Несущий кузов легкового автомобиля |
|
|
|
Рис. 1.8. Устройство легкового автомобиля:
1 — двигатель; 2 — рулевое управление; 3 — кузов; 4, 9 — подвески; 5 — мост; 6,
7 — трансмиссия; 8 — колесо
Шасси (рис. 1.9) представляет собой совокупность механизмов, агрегатов и систем, обеспечивающих движение и управление автомобилем.
В состав шасси входят:
• трансмиссия,
• несущая система,
• передняя и задняя подвески,
• колеса,
• мосты,
• рулевое управление,
• тормозные системы.
Рис. 1,9. Шасси грузового автомобиля: 1 – двигатель; 2, 3, 4 – шасси; 5, 6, 7, 8, 9, 10 – несущая система; 11, 12 – рулевое управление
Трансмиссия при движении автомобиля передает мощность и крутящий момент от двигателя к ведущим колесам. У автомобиля с задними ведущими колесами трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и полуосей.
Рис. 1.10. Трансмиссия: 1 – карданный вал; 2 – сцепление; 3 – коробка передач; 4 – главная передача с дифференциалом; 5 – ведущий мост
Главная передача, дифференциал и полуоси устанавливаются в балке ведущего моста. У автомобиля с передними ведущими колесами карданная передача в трансмиссии между коробкой передач и главной передачей отсутствует.
У автомобиля со всеми ведущими колесами в трансмиссию дополнительно входят раздаточная коробка, соединенная карданными передачами с ведущими мостами.