2405

3.3. Основные размеры АТС

Номенклатуру и методы определения размеров АТС устанавливает ГОСТ 22748 [4]. Размеры АТС делят на линейные и угловые. К основным линейным размерам АТС относятся:

–габаритные длина, ширина и высота;

–база;

–колея колес;

–свесы передний и задний;

–размеры загрузочного пространства;

–погрузочная высота;

–смещение ССУ тягача;

–дорожный просвет (клиренс).

Основными угловыми размерами АТС являются углы переднего и заднего свеса.

1. Габаритные размеры:

а) габаритная длина L4 – расстояние между крайними передней и задней точками АТС (рис. 13–16);

б) габаритная ширина В2 – расстояние между крайними боковыми точками АТС с учетом всех жестко закрепленных деталей, не относящихся к дополнительному оборудованию, которым являются зеркала заднего вида, габаритные указатели и др. (рис. 13 и 17);

в) габаритная высота Н2 – расстояние между опорной поверхностью и высшей точкой АТС с учетом всех жестко закрепленных деталей, не относящихся к дополнительному оборудованию, которым являются антенны, открытые вентиляционные люки, фары-искатели, тент, дуги и др. (см.

рис. 13–17).

Правила дорожного движения Российской Федерации [22] (п. 23.5) допускают движение без ограничения АТС, габаритные размеры которых не превышают следующих величин, м:

–ширина – 2,55;

–высота – 4;

–длина автопоезда – 20.

Если габаритные размеры АТС превышают указанные величины, его относят к крупногабаритным АТС и его движение должно осуществляться

всоответствии со специальными правилами.

2.База:

а) автомобиля, прицепа:

–двухосного автомобиля или прицепа – расстояние L1 между центровыми линиями передних и задних колес (см. рис. 14 и 15);

–многоосного автомобиля (см. рис. 13 и 16) или прицепа – последовательные расстояния между центровыми линиями колес всех смежных

осей, записываемые их суммой LI1+LII1+…;

30

Поверхность пола кузова

Рис. 15. Основные размеры седельного автопоезда в составе двухосного автомобиля-тягача и одноосного полуприцепа

31

б) колея сдвоенных колес – среднее арифметическое расстояние между серединами отпечатков на опорной поверхности протекторов шин пары внешних B1I и пары внутренних B1II колес одной оси (см. рис. 13 и 17):

4. Свес:

а) передний свес автомобиля L6 – расстояние между центровой линией передних колес и крайней передней точкой автомобиля (см. рис. 13

и 16);

б) свес дышла прицепа L7 – расстояние между центровой линией передних колес и осями:

–сечения сцепной петли дышла – для ТСУ системы "крюк–петля" (см. рис. 14);

–сферы замкового устройства дышла – для ТСУ шарового типа;

–сцепной петли дышла – для шкворневого ТСУ;

в) задний свес АТС L9 – расстояние между центровой линией задних колес и крайней задней точкой АТС (см. рис. 13 и 15).

5. Размеры загрузочного пространства (внутренние размеры кузо-

ва):

а) длина L12 – расстояние между крайними передней и задней точками загрузочного пространства (см. рис. 13);

б) ширина B4 – расстояние между крайними боковыми точками загрузочного пространства (см. рис. 13);

в) высота Н6 – высота боковых бортов (расстояние от поверхности пола платформы до верхней кромки борта) (см. рис. 13-17).

6.Погрузочная высота H5 (высота, на которую необходимо предварительно поднять груз, чтобы поместить его в кузов:

а) для АТС с бортовой платформой – расстояние между опорной поверхностью и высшей точкой пола платформы в местах загрузки (см. рис. 13-17);

б) для АТС-самосвалов – расстояние между опорной поверхностью и верхней кромкой бокового борта платформы.

7.Смещение ССУ тягача Ll7:

а) у двухосного тягача – расстояние между осью отверстия под шкворень ССУ, установленного в горизонтальное положение, и центровой линией задних колес (см. рис. 15);

б) у трехосного тягача – расстояние между осью отверстия под шкворень ССУ и серединой расстояния между центровыми линиями колес задней тележки (см. рис. 16).

8. Дорожный просвет Н1 – расстояние между опорной поверхностью и наиболее низко расположенной точкой АТС, мягкие грязеотражательные щитки не учитываются (см. рис. 17).

33

9. Углы свеса:

а) угол переднего свеса автомобиля γ2 – угол между плоскостью, касательной к передним колесам и к контуру передней нижней части автомобиля, и опорной поверхностью (см. рис. 13 и 15);

б) угол заднего свеса АТС γ3 – угол между плоскостью, касательной к задним колесам и к контуру задней нижней части АТС, и опорной поверхностью (см. рис. 13 и 15).

3.4. Показатели эксплуатационных качеств АТС

Основными показателями эксплуатационных качеств АТС являются:

1)максимальная скорость автомобиля;

2)наибольший угол преодолеваемого подъема;

3)внешний минимальный габаритный радиус поворота автомобиля;

4)расход топлива в литрах на 100 км.

Качество легковых автомобилей во многом характеризуют:

1)количество пассажирских мест (пассажировместимость) (см. п.

3.2.2);

2)объем багажного отделения.

Важное значение при выборе грузового подвижного состава имеют:

1)внутренние размеры или объем кузова (см. п. 3.3, 5), характеризующая грузовместимость АТС;

2)погрузочная высота (см. п. 3.3, 6), характеризующая трудоемкость

иудобство выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

Контрольные вопросы

1.Колесная формула автомобиля.

2.Показатели массы АТС и их применяемость для различных типов АТС.

3.Снаряжённая масса АТС.

4.Масса номинальной полезной нагрузки различных типов АТС.

5.Полная масса различных типов АТС.

6.Распределение массы АТС.

7.Основные размеры различных типов АТС.

8.Основные показатели эксплуатационных качеств АТС.

34

4. ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

4.1. Основные типы автомобильных двигателей

Двигатель автомобиля представляет собой совокупность механизмов и систем, преобразующих тепловую энергию сгорающего топлива в механическую.

На современных автомобилях подавляющее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания следующих двух типов: бензиновые и дизели. Сравнение основных параметров этих типов двигателей представлено в табл. 13.

Бензиновые двигатели и дизели имеют несколько цилиндров, число которых может быть 2-6, 8 и более. При числе цилиндров от двух до пяти они обычно размещаются в один ряд, и такие двигатели называют рядными. Если число цилиндров шесть, восемь и более, их размещают обычно в два ряда, расположенные под углом друг к другу от 60 до 90°, и такие двигатели называют V-образными.

Примечание. * Горючая смесь – смесь воздуха с парами топлива.

35

4.2.Рабочий процесс (цикл) четырехтактного двигателя

Вконструкции автомобиля наибольшее распространение получили четырехтактные бензиновые двигатели и дизели.

4.2.1. Общее устройство четырехтактного двигателя

Четырехтактный бензиновый двигатель или дизель включает в себя два механизма и четыре системы:

1)кривошипно-шатунный механизм – преобразует возвратнопоступательное движение поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала;

2)газораспределительный механизм – обеспечивает своевременный впуск горючей смеси или воздуха в цилиндры и выпуск из цилиндров отработавших газов;

3)смазочная система – подводит смазку к трущимся поверхностям деталей, удаляет продукты износа;

4)система охлаждения – поддерживает заданный тепловой режим двигателя путем принудительного отвода теплоты от его деталей к окружающему воздуху;

5)система питания – подает топливо и воздух в цилиндры двигателя, отводит отработавшие газы из цилиндров;

6)система зажигания – осуществляет принудительное воспламенение горючей смеси в точно заданный момент времени.

Общее устройство одного цилиндра четырехтактного двигателя показано на рис. 18. В цилиндре 1 размещен поршень 2, шарнирно соединенный шатуном 8 с коленчатым валом 9. При вращении коленчатого вала 9 поршень 2 совершает возвратно-поступательные движение между нижней и верхней мертвыми точками:

– верхняя мертвая точка (ВМТ) – крайнее верхнее положение поршня 2, наиболее удаленное от оси коленчатого вала 9;

– нижняя мертвая точка (НМТ) – крайнее нижнее положение поршня 2, наиболее приближенное к оси коленчатого вала 9.

В мертвых точках поршень меняет направление движения на противоположное.

Коленчатый вал 9 (см. рис. 18) приводит в действие газораспредели-

тельный механизм, который обеспечивает своевременное открытие и закрытие:

–впускного клапана 4, через который при ходе поршня 2 от ВМТ к НМТ из впускного трубопровода 3 в цилиндр 1 поступает горючая смесь или воздух (см. табл. 13);

–выпускного клапана 6, через который при ходе поршня 2 от НМТ к ВМТ из цилиндра 1 отработавшие газы отводятся в выпускной трубопровод 7.

36

Воспламенение горючей смеси осуществляется:

–в бензиновом двигателе – от электрической искры, создаваемой свечой зажигания 5, работу которой обеспечивает система зажигания;

–в дизеле – самовоспламенением после впрыска мелкораспыленного топлива через форсунку 5.

4.2.2. Рабочий процесс двигателя

Четырехтактный рабочий цикл

Тактом называют часть рабочего цикла двигателя, происходящего при движении поршня от одной мертвой точки к другой. Рабочий процесс (цикл) четырехтактных двигателей совершается за четыре хода поршня (четыре такта) или за два оборота коленчатого вала и состоит из последовательно чередующихся тактов:

1)впуска;

2)сжатия;

3)рабочего хода;

4)выпуска.

Такт впуска (см. рис. 18). Поршень 2 движется от ВМТ к НМТ. Выпускной клапан 6 закрыт, впускной клапан 4 открыт. Движение поршня 2 создает разрежение в цилиндре 1. Под действием разрежения в цилиндр двигателя через открытый впускной клапан всасывается воздух или горючая смесь (см. табл. 13). Горючая смесь перемешивается с остаточными отработавшими газами, образуя рабочую смесь.

37

Такт сжатия. Поршень 2 движется от НМТ к ВМТ. Выпускной 6 и впускной 4 клапаны закрыты. Объем надпоршневого пространства уменьшается, а давление в цилиндре повышается и вместе с ним повышается температура в цилиндре. В конце такта сжатия происходит воспламенение рабочей смеси:

–в бензиновом двигателе – вследствие электрической искры, создаваемой свечой зажигания 5;

–в дизеле – в результате впрыска через форсунку 5 мелкораспыленного топлива, которое перемешивается с воздухом и остаточными отработавшими газами, создавая рабочую смесь, и воспламеняется вследствие высокой температуры в цилиндре.

Такт рабочего хода. Выпускной 6 и впускной 4 клапаны закрыты. Рабочая смесь быстро сгорает в цилиндре (в течение 0,001-0,002 с). Температура и давление образовавшихся в результате горения газов в цилиндре возрастают. Под действием давления газов поршень 2 движется от ВМТ к НМТ и совершает полезную работу, вращая через шатун 8 коленчатый вал 9. По мере перемещения поршня к НМТ и увеличения надпоршневого пространства давление и температура в цилиндре снижаются.

Такт выпуска. Поршень 2 движется от НМТ к ВМТ. Впускной клапан 4 закрыт, выпускной клапан 6 открыт. Отработавшие газы вытесняются поршнем из цилиндра через открытый выпускной клапан. Давление и температура в цилиндре уменьшаются.

После окончания такта выпуска рабочий цикл повторяется, т.е. вновь начинается такт впуска и т.д.

В рабочем цикле четырехтактного двигателя полезная работа совершается только в течение одного такта – рабочего хода. Остальные три такта (впуск, сжатие, выпуск) являются вспомогательными, и на их осуществление затрачивается часть энергии, вырабатываемой в такте рабочего хода.

Индикаторная диаграмма двигателя

Для анализа рабочего процесса двигателя применяют индикаторную диаграмму двигателя – зависимость давления Р в цилиндре от объема V надпоршневого пространства (рис. 19):

–в такте впуска (линия АВ) поршень движется от ВМТ к НМТ, давление Р в цилиндре ниже атмосферного Р0 и практически не меняется с увеличением объема V надпоршневого пространства;

–в такте сжатия (линия ВС) поршень движется от НМТ к ВМТ, по мере уменьшения объема V возрастает давление Р в цилиндре. На подходе

кВМТ (точка 1) происходит воспламенение горючей смеси, давление в цилиндре резко возрастает;

–такт рабочего хода (линия СD) сопровождается резким повышением давления Р, которое достигает максимума (точка 2), а затем снижается по мере увеличения объема надпоршневого пространства V (движения поршня от ВМТ к НМТ);

38

2

Р

Рис. 19. Индикаторная диаграмма четырехтактного двигателя

– такт выпуска (линия DA), когда поршень движется от НМТ к ВМТ, осуществляется при небольшом избыточном давлении, которое практически остается постоянным при уменьшении объема V надпоршневого пространства.

Индикаторные диаграммы бензинового двигателя и дизеля отличаются друг от друга тем, что при одинаковых геометрических параметрах цилиндров и поршней в тактах сжатия и рабочего хода дизеля создается гораздо более высокое давление, чем в бензиновом двигателе.

Примерные значения давления и температуры в цилиндре бензинового двигателя и дизеля, измеренные в характерных точках индикаторной диаграммы, представлены в табл. 14.

39