книги из ГПНТБ / Дорожные машины и мостостроительные механизмы учебное пособие

мнется и сгорает с большой скоростью. При сгорании топлива в цилиндре образуются газы, создающие давление 50 — 80 атм.

Необходимость впрыска топлива в цилиндр до прихода поршня в В. М. Т. обусловлена тем, что топливо не может воспламенить­ ся мгновенно. Между моментом начала впрыска и начала горения топлива проходит некоторое время. Поэтому топливо впрыски­ вается в конце такта сжатия с таким расчетом, чтобы максималь­ ное давление газов в цилиндре создалось после того, как поршень пройдет В. М. Т.

Под давлением расширяющихся газов поршень перемещается от В. М. Т. к Н. М. Т., совершая рабочий ход (рис. 25, в). При этом оба клапана остаются закрытыми. В конце рабочего хода от­ крывается выпускной клапан и отработавшие газы под избыточ­ ным давлением интенсивно выходят в атмосферу. Такт выпуска, как и у карбюраторных двигателей, совершается при движении поршня от Н. М. Т. к В. М. Т. В течение этого такта поршень вы­ тесняет из цилиндра остатки отработавших газов (рис. 25,а).

Многоцилиндровый двигатель

Детали одноцилиндрового двигателя работают под большими нагрузками, вызываемыми давлением газов в цилиндре, инерцион­ ными и центробежными силами, возникающими при движении де­ талей.

В связи с тем что величина давления газов значительно меняет­ ся даже в течение одного хода поршня, на детали двигателя дей­ ствуют переменные нагрузки, что является основной причиной не­ равномерности работы одноцилиндровых двигателей.

41

Для достижения более равномерной работы таких двигателей на них приходится устанавливать тяжелые маховики, для крепле­ ния двигателя необходимы прочные фундаменты, что ограничивает возможность применения одноцилиндровых двигателей на транс­ портных машинах. Кроме того, одноцилиндровые двигатели отли­ чаются плохой способностью быстро наращивать скорость враще­ ния коленчатого вала.

Указанные недостатки одноцилиндровых двигателей устраняют, объединяя в одном блоке несколько цилиндров, т. е. создавая многоцилиндровые двигатели. У многоцилиндровых двигателей бо­ лее частое повторение рабочих ходов поршней обеспечивает более равномерное вращение коленчатого вала, чем в одноцилиндровом,

42

Вследствие этого в многоцилиндровых двигателях нагрузка на детали распределяется более равномерно, что повышает срок слу­ жбы деталей. Многоцилиндровые двигатели выпускают с различ­ ным (обычно четным) числом цилиндров — от двух до шестнад­ цати.

Цилиндры могут быть расположены одно-и двухрядно. При однорядном расположении цилиндры, как правило, размещаются вертикально, а при двухрядном расположении — под некоторым углом. Если при двухрядном расположении цилиндров угол между ними меньше 180°, то такие двигатели называются V-образными (рис. 26), а если угол равен 180°, то такие двигатели называются оппозитными.

Двигатели с однорядным расположением цилиндров имеют большие габариты и вес по сравнению с двигателями с двухряд­ ным V-об,разным расположением цилиндров.

Для обеспечения наибольшей равномерности работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы такты расширения (ра­ бочего хода) в различных цилиндрах чередовались через равно­ мерные промежутки времени и в определенной последовательности. Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называется порядком работы цилиндров двигателя.

При создании многоцилиндровых двигателей добиваются того, чтобы очередные такты рабочего хода совершались в цилиндрах, наиболее удаленных один от другого. В этом случае равномерно распределяется нагрузка на коренные подшипники коленчатого вала. Кроме того, отработавшие газы из цилиндра, в котором на­ чинается выпуск, не попадут через выпускной коллектор в ци­ линдр, в котором выпуск еще не закончился.

Для автомобильного четырехцилиндрового двигателя наиболее распространен порядок работы 1 — 2 —4 — 3 или 1— 3 — 4 — 2, для шестицилиндрового — 1 — 5 — 3 — 6 — 2 — 4, восьмицилиндро­ вого — 1 — 5 — 4 — 2 — 6 — 3 — 7 — 8.

§ 4. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ И СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ, ИХ НАЗНАЧЕНИЕ

Двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма, ме­ ханизма газораспределения и систем охлаждения, смазки, питания, зажигания и пуска (рис. 26).

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для восприятия

сил давления газов и преобразования прямолинейного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блока 4 цилиндров, головки 6 блока цилиндров, поршня 3 с кольцами, поршневого пальца, шатуна 15, коленчатого вала 1, ма­ ховика и картера.

Механизм газораспределения служит для очистки цилиндра от продуктов сгорания и заполнения его горючей смесью или возду­

хом. Он состоит из клапанов, направляющих втулок, пружин, рас­ пределительного вала, шестерен, деталей и привода клапанов.

43

Система охлаждения предназначена для принудительного от­ вода тепла от нагретых деталей. Системы охлаждения по роду ве­

душные, когда охлаждение деталей осуществляется потоком воз­ духа. Если система охлаждения жидкостная, то она состоит из водяного насоса, радиатора, вентилятора, рубашки охлаждения цилиндров, головки цилиндров и термостата.

Система смазки служит для непрерывного подвода смазки к узлам трения движущихся деталей; она состоит из масляного на­ соса, масляных фильтров, маслопровода и масляного радиатора.

Система питания предназначена для приготовления и подачи в цилиндр горючей смеси нужного качества (карбюраторные и га­ зовые двигатели) или порций распыленного топлива в определен­ ный момент (дизели).

Система питания карбюраторных и дизельных двигателей со­ стоит из топливных баков, топливопроводов, топливных фильтров, воздухоочистителей, топливных насосов, карбюраторов или фор­ сунок.

Система зажигания служит для принудительного воспламене­ ния рабочей смеси от электрической искры, возникающей между электродами свечи зажигания под действием импульса электриче­

44

Г Л А В А 3

СИЛОВАЯ ПЕРЕДАЧА ДОРОЖНЫХ МАШИН

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ДОРОЖНЫХ МАШИН

дачи, главной передачи, дифференциала, бортовых фрикционов, конечных передач, полуосей и механизма отбора мощности.

Крутящий момент от двигателя к ведущим колесам последова­ тельно передается через сцепление, коробку передач, карданную передачу и главную передачу с дифференциалом.

Крутящий момент от двигателя к ведущим звездочкам дорож­ ных машин на базе трактора передается последовательно через сцепление, коробку передач, главную передачу, бортовые фрикци­ оны и конечные передачи.

§ 2. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА АГРЕГАТОВ СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ И ИХ ПРИВОДОВ УПРАВЛЕНИЯ

Сцепление предназначено для передачи крутящего момента от двигателя коробке передач, кратковременного разобщения рабо­ тающего двигателя от силовой передачи (при переключении шесте­ рен в коробке передач) и плавного безударного соединения их при трогании машины с места.

Сцепления в зависимости от способа передачи крутящего мо­ мента подразделяются на фрикционные (механические) и гидрав­ лические.

В фрикционных сцеплениях крутящий момент передается за счет трения, возникающего между трущимися поверхностями дис­ ков, а в гидравлических — за счет воздействия жидкости на ведо­ мые части сцепления. Фрикционные сцепления получили наиболь­ шее применение на дорожных машинах благодаря сравнительно простому устройству.

46

Фрикционные сцепления классифицируются по следующим ос новным признакам:

1. По числу ведомых дисков — на одно-, двух- и многодисковые. 2. По роду трения — на сухие iI мокрые (работающие в масле), Сухие сцепления по сравнению с мокрыми обладают большим коэффициентом трения, поэтому от I получили широкое распростра-

пение.

3. По конструкции нажимного механизма — на постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые.

10

Постоянно замкнутыми называют сцепления, которые постоян­ но находятся во включенном положении. В этих сцеплениях сжа­ тие трущихся поверхностей дисков осуществляется пружинами. На рис. 27, а приведена схема постоянно замкнутого сцепления. Оно состоит из ведущих и ведомых частей, нажимного механизма и ме­ ханизма выключения. Ведущими частями сцепления являются ма­ ховик 1, кожух 5 и ведущий диск 4. Кожух 5 закреплен на махо­ вике болтами. Ведущий диск 4 соединен с кожухом 5 и вращается вместе с маховиком 1. Ведомыми частями сцепления являются ведомый диск 2 с фрикционными накладками 3 и вал 7 сцепления (первичный вал коробки передач). Нажимной механизм состоит из пружин 6, установленных между кожухом 5 и ведущим диском 4. Механизм выключения состоит из педали 10, двуплечего рычага 9 и муфты 8.

47

При опущенной педали 10 пружины 6 прижимают ведущий диск 4 к ведомому диску 2, обеспечивая включение сцепления. .При включенном сцеплении крутящий момент от маховика и ведущего диска за счет сил трения передается на ведомый диск и первич­ ный вал коробки передач. Выключение сцепления осуществляется приложением усилия к педали 10, которое сжимает пружины 6 и разъединяет трущиеся поверхности дисков 4 и 2.

Непостоянно замкнутыми называют сцепления, которые в тече­ ние некоторого времени находятся во включенном или выключен­ ном положении. В них сжатие трущихся поверхностей дисков осу­ ществляется системой рычагов.

На рис. 27, б приведена схема непостоянно замкнутого сцепле­ ния. Ведущей частью сцепления является ведущий диск 2, имею­ щий наружный зубчатый венец, который входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом маховика 13 двигателя. Ведомыми частями сцепления являются передний 1 и задний 3 диски. Диск 1 жестко закреплен на валу 9 сцепления, а диск 3 установлен на зуб­ чатый венец ступицы переднего диска 1. Нажимной механизм со­ стоит из крестовины 5 и двуплечих нажимных рычажков 4. Кресто­ вина 5 навернута на резьбовую часть ступицы переднего диска 1. Нажимные рычажки 4 с помощью оси 12 шарнирно соединены с кре­ стовиной 5. Рычажки 4 одним плечом соединены с помощью серег 11 с муфтой 10 выключения, а другим упираются в задний диск 3.

Механизм выключения состоит из рычагов 6, 7, 8 и муфты 10. Включение и выключение сцепления осуществляется поворотом рычага 8. Поворачивая рычаг 8 назад, муфта 10 перемещается в сторону маховика 13. При перемещении муфты 10 серьги 11 под­ нимают задние плечи рычажков 4, которые, поворачиваясь на осях 12, воздействуют передними плечами на задний диск 3. Послед­ ний прижимает ведущий диск 2 к переднему 1 и сцепление вклю­ чается. Поворачивая рычаг 8 вперед, муфта 10 переместится назад, рычажки 4 отойдут от диска 3 и сцепление выключится.

На дорожных машинах устанавливают, как правило, посто­ янно замкнутые дисковые сцепления. На тракторах Т-100 устанав­ ливают непостоянно замкнутое сцепление с рычажным нажимным механизмом.

Более подробно устройство сцепления можно рассмотреть на примере устройства двухдискового, сухого, постоянно замкнутого сцепления с пружинным нажимным механизмом дорожной машины на базе гусеничного трактора Т-74 или ДТ-75 (рис. 28).

Сцепление состоит из следующих основных частей: крышки 3 муфты сцепления, отжимной тяги 21, вилки J9 выключения с вали­ ком, вала 15 муфты сцепления, муфты 17 выключения с подшип­ ником 18, отжимных рычагов 10, нажимных пружин 23, промежу­ точного диска 26, двух ведомых дисков 2 с фрикционными наклад­ ками, упорного диска 4.

Для балансировки муфты сцепления и двигателя в сборе на упорном диске установлены балансировочные болты, которые при разборе сцепления снимать не рекомендуется,

48

Для сокращения времени на переключение передач, а также для обеспечения безударного введения в зацепление шестерен коробки передач за муфтой сцепления установлен тормозов, оста­ навливающий ее вал после выключения муфты.

Рис. 28. Муфта сцепления трактора Т-74:

В работу сцепление включается при снятии усилия с педали сцепления, которая пружиной возвращается в исходное положе­ ние, а муфта выключения своей пружиной перемещается назад.

49

При этом пружины 23 заставляют нажимной диск 25 прижать ве­ домые диски 2 к торцевой поверхности маховика и промежуточ­ ного диска, обеспечивая включение сцепления.

Коробка передач дорожной машины предназначена для измене­ ния крутящего момента по величине и направлению на ведущих колесах или ведущих звездочках и для длительного разъединения двигателя от силовой передачи во время остановки машины.

Коробки передач по принципу действия разделяются «а ступен­ чатые и бесступенчатые.

Ступенчатые коробки передач состоят из набора шестерен с различным количеством зубьев, расположенных на валах и уста­ новленных в картере коробки. В этих коробках изменение крутя­ щего момента, передаваемого ведущим колесам, осуществляется переключением сцепляющихся шестерен.

Бесступенчатые коробки передач в отличие от ступенчатых по­ зволяют в определенном интервале непрерывно автоматически из­ менять крутящий момент в зависимости от сопротивления движе­ нию машины. Бесступенчатые коробки передач из-за сложности конструкции и низкого к. п. д. не получили широкого применения на дорожных машинах.

Ступенчатые коробки передач в зависимости от числа валов подразделяются на двухвальные (не считая валика заднего хода), трех- и четырехвальные.

На дорожных машинах применяются трехвальные и четырех­ вальные коробки передач.

Трехвальные коробки передач разделяются по числу передач, или ступеней, на трех-, четырех- и пятиступенчатые, а но числу подвижных кареток (шестерен или зубчатых муфт), осуществляю­ щих включение или переключение отдельных передач, — на двух-, трех- и четырехходовые.

Устройство коробки передач и механизма переключения можно рассмотреть на примере трехвальной, трехходовой, четьгрехскоростной коробки передач автогрейдера Д-395 (рис. 29).

Коробка передач автогрейдера Д-395 (рис. 29, а) обеспечивает четыре скорости вперед и одну назад. Плоскость А коробки передач соединена с мультипликатором и сцентрирована на подшипнике и

кольце.

Муфта 2 соединяет ведущий вал 1 коробки передач с ведущим валом муфты сцепления. Ведомый вал 18 имеет на конце шлицы, на которых насажена шестерня мультипликатора и имеется выточ­ ка для игольчатого подшипника, служащего опорой вала мульти­ пликатора. Через полый первичный вал проходит вал отбора мощ­ ности. В коробке передач закреплены неподвижно на валах четыре шестерни. Три блочные шестерни 15, 11 и 6 имеют осевое переме­ щение для включения передач. Для включения соответствующих передач вводят в зацепление следующие шестерни: первая пере­ дача— 8 и 16, вторая передача — 15 и 9, третья передача — 11 и 14, четвертая передача— 12 и 13, передача назад — 11, 7 и 14,

50