книги из ГПНТБ / Корниенко А.Г. Конструктивные схемы автомобилей, тракторов и принцип действия их агрегатов и механизмов лекция

- но -

бортовое кольцо, одновременно выполняющее функцию замочного коль­ ца. Уширенный обод с коническими полками обеспечивает надежность крепления шины на ободе и увеличивает срок ее службы. На авто­ мобиле ЗИЛ-130 применяются колеса с разрезными замочными и нераз­ резными бортовыми кольцами. На автомобиле ГАЗ-66 - колеса с разъ­

емным ободом. Наличие разъемного обода и распорного кольца допуска-

О

ет движение автомобиля со сниженным давлением (от 2,8 кГ/см нор­ мального до 0,5 кГ/см2). Бортовое кольцо к ободу крепится болта­ ми. В качестве упругого элемента на автомобильном колесе применя­ ется пневматическая шина, которая поглощает толчки от дороги, обе­ спечивая мягкость движения автомобиля,и создает необходимые условия сцепления колеса с дорожным покрытием. От конструкции и состояния шин зависят тяговая и тормозная характеристики автомобиля, его устойчивость, безопасность движения, плавность хода, проходимость и экономичность.

Шины выпускаются высокого 0,49-0,74 мн/м2 (5,0-7,5 кГ/см2), низкого 0,15-0,49 мн/м2 (1,5-5,0 кГ/см2) и сверхнизкого давления менее 0,15, но не менее 0,05 мн/м2 (1,5-0,5 кГ/см2); камерные и бескамерные; с регулируемым и нерегулируемым давлением 0,05- 0,34 мн/м2 (0,5-3,5 кГ/см2).

Кбескамерным шинам относятся арочные и широкопрофильные шины,

атакже пневмокатки.

Внутреннее давление в шине устанавливается в зависимости от марки автомобиля и нагрузки, приходящейся на колесо. На автомоби­ лях высокой проходимости, как правило, устанавливается система регулирования давления воздуха в шинах, которая дает возможность увеличивать проходимость автомобиля, сохранять подвижность в слу­ чае повреждения шины и контролировать состояние их.

Шина состоит из покрышки, камеры, ободной ленты и вентиля. Ос­ новой покрышки является каркас, склеенный из нескольких слоев спе­ циальной прорезиненной ткани, называемой кордом. Толстая беговая часть покрышки, изготовленная из резины высокой износостойкости, называется протектором.

В шинах обычной конструкции нити смежных слоев корда перекре­ щиваются между собой под углом 95-115°, образуя сетку каркаса. Между каркасом и протектором устанавливается подушечный слой или брекер, состоящий из нескольких слоев обрезиненного корда.

- Ill

В отличие от шин обычной конструкции имеются шины типа Р и PC. В шинах Р применено радиальное расположение нитей корда в каркасе (от борта к борту) и установлен жесткий брекер (подушечный слой)

из вискозного или стального обрезиненного корда. Шины Р имеют в 1,5-2,0 раза больше срок службы и меньше сопротивление качению.

В шинах PC применено радиальное расположение нитей корда в кар­ касе и установлены съемные протекторные кольца, которые дают воз­ можность использования шины в разных условиях эксплуатации и уп­ ростить замену изношенного протектора.

Шины Р и PC камерные. Давление воздуха в шинах PC выше, чем в шинах Р, из-за необходимости надежного удержания протекторных ко­ лец. Бескамерные шины имеют самозаклеивающийся герметизирующий ре­ зиновый слой, привулканизированный к внутренней поверхности шины. Герметизация в месте стыка шины с ободом колеса обеспечивается формой бортов и наличием уплотнительного бортового слоя.

Бескамерные шины обеспечивают в эксплуатации большую безопас­ ность движения вследствие замедленного выхода воздуха при проко­ лах. Применение вискозного и нейлонового корда повышает прочность и срок службы бескамерной шины.

На специальных автомобилях высокой проходимости применяются арочные шины и пневмокатки, представляющие собой тип бескамерных шин низкого давления с большой шириной и особой формой профиля. Эти шины допускают большую деформацию, благодаря чему увеличива­ ется площадь контакта шины с дорогой, а следовательно, уменьша­ ется удельное давление на грунт, благодаря чему повышается про­ ходимость автомобиля.

Арочные и широкопрофильные шины устанавливаются вместо обыч­ ных сдвоенных колес автомобилей. Широкий профиль шин, низкое дав­ ление воздуха в них и редко расположенные грунтозацепы дают воз­ можность обеспечить движение автомобиля в условиях бездорожья, на размокших грунтовых, сухих песчаных и заснеженных дорогах.

Шины имеют маркировку и условное обозначение. Условное обозна­ чение шин состоит из цифр, характеризующих размеры ширины профиля и внутреннего диаметра или посадочного диаметра обода в дюймах или миллиметрах. Например, для ЗИЛ-130 шина 26G-5G8P (9,00-20) имеет покрышку с высотой профиля 260 мы (9 дюймов) и внутренний диаметр

- 112 -

508 мы (20 дюймов). На автомобиле ГАЗ-53А устанавливаются шины низкого давления 8,25-20, на автомобиле ГАЗ-66 - шины сверхниз­ кого давления 12,00-18.

На автомобиле ГАЗ-66 установлена система регулирования давле­ ния воздуха в шинах с места водителя как на стоянке, так и на хо­ ду в зависимости от характера дорожного покрытия и скорости дви­ жения автомобиля, а также контроль давления воздуха в шинах. Сни­ жение давления воздуха в шинах при движении по мягкому грунту уменьшает удельное давление на грунт и повышает проходимость авто­ мобиля. При незначительных повреждениях камеры шины система регули­ рования давления в шинах позволяет продолжать движение автомобиля, не прибегая при этом к немедленной смене колеса, поскольку ком­ прессор восполняет утечку воздуха из камеры.

В систему регулирования давления в шинах входят: компрессор, разгрузочный цилиндр, регулятор давления, воздушный баллон, пре­ дохранительный клапан, кран управления, манометр, трубопроводы подвода воздуха к колесам и уплотнительные устройства в цапфах по­ воротных кулаков.

Принцип работы системы регулирования давления в шинах автомоби­ ля ГАЗ-66 состоит в том, что воздух из компрессора поступает в воздушный баллон, который сообщается с краном управления системой накачки шин.

Кран имеет три положения: "Накачка", "Выпуск" и "Нейтральное положение". При положениях "Накачка" воздух при открытых колесных краниках поступает в камеры шин колес, "Выпуск" - из камер выходит в атмосферу.

При открытых колесных кранах камеры колес соединены между со­ бой и давление в них воздуха контролируется манометром. При дли­ тельных стоянках колесные краны необходимо закрывать, чтобы не было утечки воздуха через неплотности соединений и сальников.

При снижении давления в шинах скорость движения автомобиля не должна превышать 20 км/ч при давлении до 1,0 кГ/оы2 и 30 км/ч

при давлении от 1,0 до 2,8 кГ/см2 . При движении со скоростью выше 60 км/ч колесные краны должны быть закрыты. Ручку крана управле­ ния нужно поставить в положение "Выпуск" для выхода оставшегося воздуха и затем поставить в нейтральное положение. Это делается с

- и з -

целью недопущения выхода из строя блока уплотнителей систе­ мы регулирования давления в шинах.

Рулевое управление предназначено для изменения направления дви­ жения автомобиля и состоит из рулевого механизма и рулевого при­ вода. Рулевой механизм состоит из рулевого колеса, вала и червяч­ ной передачи, обеспечивающей значительное увеличение усилий от рулевого колеса к валу рулевой сошки.

Рулевой привод состоит из рулевой сошки, продольных и попе­ речных тяг и рычагов поворотных цапф и предназначен для передачи усилия от вала сошки к управляемым колесам. По конструктивному исполнению рулевой механизм выполняется в виде двухзаходного чер­ вяка и бокового зубчатого сектора (МАЗ-200, КрАЗ-219), глобои­ дального червяка и двухгребневого ролика (М-21), глобоидального червяка и трехгребневого ролика (PA3-53A, ГАЗ-66, ЗИЛ-164А); винта и шариковой гайки-рейки (новый тип на МАЗ-500), винта с гайкой на циркулирующих шариках и поршень-рейки,зацепляющейся с зубчатым сектором (ЗИЛ-130). Картер рулевого механизма автомо­ биля ЗИЛ-130 является одновременно цилиндром гидравлического уси­ лителя рулевого управления.

Одной из наиболее ответственных операций управления автомоби­ лем является поворот его управляемых колес. При большом осевом весе, приходящемся на колеса, такое управление становится затруд­ нительным и требует значительного физического усилия. Эта задача решается путем введения усилителя в рулевой привод автомобиля, который позволяет снизить усилие на рулевом колесе до любой за­ данной величины, кроме того, усилитель амортизирует удары, дей­ ствующие на рулевое управление со стороны колес, позволяет сохра­ нить направление движения автомобиля в случае внезапного разрыва шины переднего колеса при движении с большой скоростью.

Наибольшее распространение получили пневматические и особенно гидравлические усилители. Преимущественное распространение гидрав­ лических усилителей объясняется тем, что они имеют меныие габа­ ритные размеры, так как давление в них применяется 60-100 кГ/см^, а в пневматических только 6-10 кГ/см^, они бесшумны в работе и имеют меньшее время срабатывания.

В настоящее время усилители устанавливаются на легковых авто­ мобилях высшего класса, автобусах больной и особо больной вмести-

- m -

кости и ва автомобилях средней и большой грузоподъемности. На автомобилях З И Л - Ш , ГАЗ-13, "Чайка", ЗИЛ-130, "Урал"-375,МАЗ-525, МАЗ-530, ГАЗ-66 устанавливаются гидравлические усилители.

На автомобиле ЗИЛ-130 установлен гидроусилитель рулевого управ­ ления в общем картере с рулевым механизмом.

При наличии гидроусилителя рулевого механизма запрещается оста­ навливать двигатель до полной остановки автомобиля и двигаться на спусках или накатом по горизонтальному участку пути с неработающим двигателем, так как прекращается действие насоса гидроусилителя, что вызывает увеличение усилий на рулевом колесе.

Гидроусилитель руля автомобиля ГАЗ-66 состоит из клапана уп­ равления, силового цилиндра насоса и маслопроводов. Насос уста­ новлен на двигателе и приводится ременной передачей (насос унифи­ цирован с насосом гидроусилителя руля, устанавливаемого на двигате­ ле ЗИЛ-375). Насос подает масло к клапану управления, расположенно­ му на продольной рулевой тяге. Силовой цилиндр соединен с попереч­ ной рулевой тягой и осуществляет поворот колес.

На автомобилях КрАЗ-214 и КрАЗ-219 - пневматические усилители. Механизм рулевого управления автомобиля с усилителем представляет собой гидромеханическую или пневмомеханическую систему, состоящую из насоса (компрессора), аккумулятора давления (баллона со сжатым воздухом), распределителя жидкости (воздуха), цилиндра-усилителя и привода распределителя.

Тормоза предназначены для быстрой остановки автомобиля, посте­ пенного замедления его движения и удержания автомобиля на стоянке. На автомобилях устанавливаются ножной и ручной тормозы. Каждый тормоз состоит из фрикционных механизмов (колодочного и ленточно­ го типов) и механизма привода (гидравлического, пневматического или механического).

Ножной тормоз с гидравлическим приводом и фрикционными механиз­ мами колодочного типа применяется на легковых автомобилях и авто­ мобилях малой и средней грузоподъемности (М-21, ГАЗ-53А и др.).

Гидравлический привод обеспечивает плавность передачи тормоз­ ной силы и равномерность распределения ее по колесам.

На остальных автомобилях ножной тормоз применяется с пневмати­ ческим приводом и фрикционным механизмом колодочного типа (ЗИЛ-130,

- 115 -

МАЗ—500, пУрал"-375 и др.)• Пневматический привод обеспечивает эффективное торможение автомобиля при приложении небольшого уси­ лия на тормознув педаль.

Пневматический привод дает возможность автоматически, одно­ временно с автомобилем приводить в действие колесные тормоза при­ цепа или полуприцепа, оборудованных однопроводной системой пневма­ тического привода тормозов. Интенсивность торможения автомобиля находится в прямой зависимости от величины усилия, приложенного к тормозной педали, и регулируется комбинированным тормозным краном. Комбинированный кран состоит из двух секций, объединенных общим приводом. Одна секция управляет тормозами автомобиля-тягача, а вторая - тормозами прицепа (полуприцепа).

Ручной тормоз почти на всех современных автомобилях имеет меха­ нический привод и фрикционный механизм колодочного (М-21; ЗИЛ-130 и др.) или ленточного типа (МАЗ-500).

Тормозной барабан ручного тормоза обычно устанавливается на вы­ водном конце ведомого вала коробки передач, поэтому такой тормоз называется ручным центральным тормозом.

В ножных тормозах с гидравлическим приводом в целях облегчения труда водителя и увеличения интенсивности торможения автомобиля устанавливаются гидровакуумные усилители. Работа усилителя основа­ на на передаче давления непосредственно на тормозную жидкость в системе с помощью специальной вакуумной камеры, дополнительного гидравлического цилиндра и клапана управления.

Принцип действия усилителя заключается в использовании разре­ жения во всасывающей трубе двигателя для создания дополнительного давления в системе гидравлических-тормозов.

При выходе из строя гидровакуумного усилителя тормозная система автомобиля будет работать, но при этом возрастает величина усилия, прилагаемого водителем к педали тормоза для торможения автомобиля,

.поэтому увеличивается тормозной путь.

На автомобилях ГАЗ-53А, ГАЗ-66 установлен гидровакуумный усили­ тель, поэтому до полной остановки автомобиля выключать двигатель нельзя, так как при неработающем двигателе прекращается действие гидровакуумного усилителя тормозов, что значительно снижает эффек­ тивность торможения.

-116 -

Всистеме гидровакуумного усилителя установлен запорный клапан, который автоматически отсоединяет усилитель от всасывающей трубы двигателя при его остановке. Это дает возможность за счет оставше­ гося разрежения в системе усилителя произвести до двух эффективных торможений автомобиля.

Схема тормозной системы с гидравлическим приводом состоит из главного тормозного цилиндра, колесных тормозных цилиндров, тор­ мозной педали, трубопроводов и шлангов.

При нажатии на тормозную педаль поршень в главном тормозном цилиндре вытесняет жидкость, которая поступает к поршням колес­ ных цилиндров, последние разводят колодки и прижимают их к тормоз­ ным барабанам.

Схема тормозной системы с пневматическим приводом состоит из воздушного компрессора, баллонов (ресиверов), регулятора давления, комбинированного тормозного крана, предохранительного клапана, тор­ мозных камер (цилиндров), тормозной педали и трубопроводов. При на­ жатии на тормозную педаль кран открывает доступ воздуха к тормоз­ ным камерам, штоки которых прижимают колодки к барабанам. Тормоз­ ной кран предназначен для регулирования подачи воздуха к тормоз­ ным камерам в соответствии с силой нажатия на тормозную педаль, а также для подачи воздуха в тормозную магистраль прицепа, так как пневматический привод тормозов прицепа работает на растормаживание

при повышении давления в системе и на затормаживание при падении давления.

Воздух для обеспечения работы пневматического привода тормозов подает воздушный компрессор поршневого типа, непрямоточный, двух­ цилиндровый, одноступенчатого сжатия, с самодействующими пластин­ чатыми впускными и нагнетательными клапанами. Блок и головка блока охлаждаются жидкостью, подводимой из системы охлаждения двигателя.

Автомобиль "Урал"-375 имеет пневмогидравлический привод тормо­ зов, который состоит из пневматического привода к переднему и зад­ нему пневматическим усилителям. Каждый пневматический усилитель действует на отдельный главный тормозной цилиндр гидравлического привода. От переднего главного тормозного цилиндра приводятся ко­ лесные тормозные механизмы переднего и среднего мостов, от заднего - колесные тормозные механизмы заднего моста.

-117 -

Впневматическую систему приводов тормозов включен стеклоочис­ титель ветрового стекла кабины, который состоит из пневматического двигателя с золотниковым распределением и механизмом укладки щеток по нижней кромке стекла, двух щеток, тяг и рычагов щеток, а также крана управления стеклоочистителем.

Действие тормозов проверяется по длине тормозного пути автомо­

биля, определяемого при скорости 30 км/ч на сухой и ровной дороге. В этом случае тормозной путь должен быть для автомобилей легко­ вых не более 7 м, грузовых с полным весом до 9 т - не более 11,5 м,

грузовых с полным весом более 9 т - не свыше 13,5 м.

15. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ

Электрическая энергия используется на автомобиле для системы зажигания, электростартерного запуска двигателя и питания приборов освещения, сигнализации и контрольно-измерительных приборов.

На автомобилях применяется однопроводная схема монтажа электро­ оборудования, при которой в качестве второго провода используются металлические части автомобиля. В соответствии с требованием ГОСТ 3940-57 предусмотрена для всех автомобилей отрицательная поляр­ ность, т.е. присоединение на массу отрицательных полюсов источни­ ков питания и потребителей электроэнергии.

На автомобилях с карбюраторными двигателями применяется электро­ оборудование с номинальным напряжением 12 в, с дизельными - электро­ оборудование с номинальным напряжением 12 в, а в системе пуска двигателя электростартером - 24 в, поэтому производится автомати­ ческое переключение аккумуляторных батарей с параллельного соеди­ нения на последовательное при включении стартера.

На современных автомобилях с дизельными двигателями вводится единая система электрооборудования, рассчитанная на номинальное на­ пряжение 24 в (автомобили типа МАЗ-500).

В качестве источников электрической энергии на автомобиле приме­ няются аккумуляторная батарея и генератор. Аккумуляторная батарея служит для питания электроэнергией потребителей, когда двигатель не работает или работает на малых оборотах, а генератор обеспечивает

- 118 -

зарядку аккумуляторных батарей и других потребителей элек­ троэнергией при работе двигателя на средних и больших оборо­ тах.

На автомобилях применяются кислотные аккумуляторные батареи, которые состоят из трех или шести аккумуляторов, соединенных по­ следовательно, поэтому и напряжение на их выводных клеммах равно б и 12 в соответственно.

Аккумуляторные батареи имеют цифровую и буквенную маркировку, например, 6-СТ-54-ЭМ, где цифра б обозначает число аккумуляторов в батарее, СТ - стартерная, 54- - емкость в ампер-часах, Э - эбо­ нит (материал бака), М - мипласт (материал сепаратора).

Аккумуляторные батареи в электрическую систему включаются по­ ложительным полюсом, а на массу отрицательным.

В электрических системах автомобилей применяются генераторы постоянного и переменного тока. Генераторы переменного тока в основном применяются на автобусах средней и большой вместимости. На остальных автомобилях применяются генераторы постоянного то­ ка, которые работают совместно с реле-регулятором, состоящим из трех приборов: реле обратного тока, ограничителя тока и регуля­ тора напряжения.

Реле обратного тока автоматически включает или отключаетгене­ ратор от сети в случаях повышения или понижения напряжения гене­ ратора над напряжением аккумуляторной батареи.

Ограничитель тока автоматически ограничивает максимальную вели­ чину тока в системе и этим предохраняет генератор от перегрузки и перегрева.

Регулятор напряжения автоматически поддерживает на средних и больших оборотах двигателя напряжение генератора практически посто­ янным.

На карбюраторных двигателях применяется классическая система ба­ тарейного зажигания, которая состоит из катушки, прерывателя-рас­ пределителя, конденсатора, свечей, замка и проводов. Все это обо­ рудование образует систему зажигания двигателя, состоящую из цепей низкого и высокого напряжения, устройство которых и принцип их ра­ боты рассмотрены ранее по курсу.

Ьольшая часть автомобильных двигателей пускается с помощью стар­ теров, которые представляют собой электрический двигатель постоян­

- 119 -

ного тока с последовательным включением обмотки возбуждения. Такие двигатели имеют большую величину крутящего момента в начале враще­ ния якоря.

К приборам сигнализации автомобиля относятся звуковой сигнал, световые указатели поворотов и стоп-сигнал.

Вкачестве приборов освещения применяются фары, габаритные фо­ нари, фонарь освещения номерного знака, лампы освещения приборов, кузовов, кабин, переносные лампы и др.

Контрольно-измерительные приборы включают в себя амперметр, указатели температуры воды, давления масла в системе смазки, уров­ ня топлива в баке и др.

Вкачестве вспомогательных электрических приборов на автомоби­ лях применяются стеклоочистители, отопители, устройства для обдува ветрового стекла и другие, на которых применяются электродвигатели

16.ПОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМОБИЛЯ

Кдополнительному оборудованию автомобиля относятся системы отопления и вентиляции, устройства для обдува стекол, стеклоочис­ тители, стеклоподъемники, буксирные устройства, лебедки, устрой­ ства для подъема и закрепления запасных колес.

Системы отопления и вентиляции предназначены для создания ком­ фортных условий внутри кабины или закрытого кузова автомобиля. В

системе отопления используется или тепло от системы охлаждения двигателя или тепло отопителей, работающих независимо от двигате­ ля автомобиля. ~

Для предупреждения обмерзания ветрового стекла осуществляется его обдув теплым воздухом от системы отопления кабины автомобиля.

Очистка наружной поверхности ветрового стекла от воды, грязи и снега производится с помощью стеклоочистителей и приспособления

для обмыва стекла. На автомобилях устанавливаются стеклоочистите­ ли с вакуумным, пневматическим и электрическим приводами.

Для буксирования прицепов на задней поперечине рамы автомобиля устанавливается буксирное устройство, а для буксирования самого ав томобилн на передних концах лонжеронов рамы закрепляются буксирные крюки.

Лебедки устанавливаются в основном на автомобилях повышенной проходимости для вытаскивания застрявших автомобилей и самовытаскивания.