Автомобили и тракторы

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1. Общее устройство автомобилей и тракторов

Автомобилем называется самодвижущийся экипаж, приводимый в движение установленным на нем двигателем и предназначенный для перевозки по безрельсовым дорогам пассажиров, грузов или специального оборудования и буксирования прицепов.

Автомобили классифицируют по следующим основным признакам. По назначению различают грузовые, пассажирские и специаль-

ные автомобили.

Грузовые автомобили различают по массе груза, который можно перевезти в кузове (по грузоподъемности). Она указана в технической характеристике автомобиля. В зависимости от характера использования автомобили могут быть общего назначения с неопрокидывающимся бортовым кузовом, специализированные (самосвалы, цистерны, контейнеровозы и т. д.) и тягачи (для постоянной работы с прицепами и полуприцепами). Автомобили-тягачи и общего назначения в сцепке с прицепом (полуприцепом) называют автопоездами.

Кпассажирским автомобилям относятся легковые автомобили

иавтобусы. Легковые автомобили, вмещающие не более восьми человек с учетом водителя, выпускают с закрытыми и открывающимися кузовами. Автобусы подразделяют по месту их применения: городские, междугородные и туристические.

Специальные автомобили (погрузчики, пожарные машины, автокраны и т. д.) предназначены в основном для нетранспортных работ.

По приспособленности к дорожным условиям различают авто-

мобили нормальной проходимости и повышенной проходимости. Автомобили нормальной проходимости предназначены для ра-

боты на дорогах с твердым и сухим грунтовым покрытием и имеют привод на одну ось (два колеса). Автомобили повышенной проходимости предназначены для движения по плохим дорогам и в условиях бездорожья, имеют привод на две оси (четыре колеса) или при наличии нескольких осей – на три-четыре оси (шесть-восемь колес).

Все колесные тракторы и автомобили условно обозначают колесной формулой, где первая цифра – общее число колес, а вторая – число ведущих колес, причем сдвоенные ведущие колеса считаются

11

за одно колесо. Например, автомобиль типа 4К2 имеет четыре колеса, из которых два ведущих, а трактор типа 4К4 – четыре колеса, причем все ведущие.

Автомобилям присваивают сокращенное классификационное обозначение. В начале обозначения указывают прописными буквами аббревиатуру завода-изготовителя. Первая цифра означает класс, который для легковых автомобилей определяется литражом двигателя, для автобусов – габаритной длиной, для грузовых автомобилей – полной массой. Вторая цифра указывает на вид автомобиля: 1 – легковой; 2 – автобус; 3 – грузовой бортовой; 4 – седельный тягач; 5 – самосвал; 6 – цистерна; 7 – фургон; 9 – специальный. Третья и четвертая цифры означают модель, пятая – модификацию модели.

Например, индекс «МАЗ-555142» означает: автомобиль изготовлен на Минском автомобильном заводе; первая цифра «5» – пятый класс; вторая цифра «5» – вид автомобиля (самосвал); цифры «51» – заводское обозначение модели и цифры «42» – обозначение соответствия уровню экологических требований (Евро-2, Евро-3, Евро- 4) и фирмы-изготовителя дизеля.

Основные составные части автомобиля: двигатель, шасси и кузов. Шасси автомобиля состоит из трансмиссии, ходовой части и механизмов управления.

Двигатель 1 (рис. 1.1) преобразует химическую энергию топлива и атмосферного воздуха во вращательное движение и переносит его к потребителям.

Трансмиссия состоит из муфты сцепления 2 (рис. 1.1), коробки передач 3, карданного вала 4, главной передачи 5, дифференциала 6.

Ходовая часть включает в себя раму 9, передние 11 и задние 8 рессоры, передние 12 и задние 7 колеса. В качестве упругих элементов, наряду с рессорами, находят широкое применение пневматические и гидропневматические устройства. Управление автомобилем осуществляется с помощью рулевого управления, включающего в себя рулевое колесо с рулевым приводом, управляемых колес 12 и тормозов. На шасси устанавливают кузов для размещения пассажиров или груза. Для водителя и обслуживающего персонала в грузовом автомобиле имеется кабина 1 (рис. 1.2). Автомобиль обычно имеет оперение: капот, крылья, подножки. К вспомогательному оборудованию автомобиля относят тягово-сцепное устройство, лебедку, системы отопления и вентиляции, компрессор и т. п.

12

него ведущего моста 8, имеющего главную передачу, дифференциал и полуоси. Привод и поворот передних колес осуществляется через шарниры равных угловых скоростей.

На рис. 1.3 показана компоновка автомобиля-самосвала МАЗ555142 (4К2) с кузовом увеличенного объема, подъемник которого позволяет производить разгрузку сыпучих грузов на три стороны (влево, вправо и назад).

Рис. 1.3. Автомобиль-самосвал МАЗ-555142 (4К2) с трехсторонней разгрузкой сыпучих грузов:

1 – кабина; 2 – кузов; 3 – шасси

Трактор – колесная или гусеничная машина, приводимая в движение установленным на ней двигателем, предназначенная для перемещения и приведения в действие различных машин и орудий, тележек или саней, а также для привода стационарных машин от вала отбора мощности или приводного шкива.

Современные тракторы классифицируют по двум основным признакам.

По назначению различают следующие сельскохозяйственные тракторы: общего назначения – для выполнения работ в растениеводстве и животноводстве, но без возделывания пропашных культур; универсально-пропашные – то же, что и общего назначения, а также для возделывания и уборки пропашных культур; пропашные – для возделывания и уборки пропашных культур; специализированные по назначению – для возделывания отдельных сельскохозяйственных культур (виноградниковые, свекло-, хлопко-, рисо-, та-

14

бако- и хмелеводческие); специализированные по области примене-

ния – горные, болотоходные, тепличные, мелиоративные; самоходные шасси – трактор со свободной в межосевом пространстве рамой, на которую можно устанавливать сельскохозяйственные машины или платформу для перевозки грузов; вспомогательные – подъемнотранспортирующие и другие машины для внутрихозяйственных подсобных работ; малогабаритные – для работ на делянках, террасах, мелкоконтурных участках; пешеходные – мотоблоки для работ на машинонепригодных участках и в подсобных хозяйствах.

По типу движителей тракторы делят на: колесные (передвигаются с помощью колесного движителя); гусеничные (передвигаются на гусеничном движителе) и полугусеничные (в них одновременно используются колесные и гусеничные движители). Обычно полугусеничный трактор представляет собой модификацию колесного.

По типу остова тракторы различают: рамные – остов состоит из клепаной или сварной рамы; полурамные – остов образуется корпусом трансмиссии и двумя продольными балками (лонжеронами), привернутыми или приваренными к корпусу; безрамные – остов образуется в результате соединения корпусов отдельных механизмов.

Колесные тракторы могут иметь два ведущих колеса, т. е. один ведущий мост и четыре ведущих колеса (два ведущих моста) для улучшения тяговых свойств и повышения проходимости.

Типаж тракторов – это технически и экономически обоснованный ряд выпускаемых промышленностью тракторов, необходимых народному хозяйству. Классификационный показатель типажа тракторов – тяговый класс. По номинальному тяговому усилию сельскохозяйственные и лесохозяйственные тракторы делят на десять тяговых классов, а промышленные и лесопромышленные – на восемь классов. Под номинальным тяговым усилием принимается усилие, которое они развивают на стерне средней плотности при нормальной влажности почвы (от 8 до 18 %) в зоне максимального значения тягового КПД при эксплуатационной массе, предусмотренной технической характеристикой (для колесных тракторов с балластным грузом) при предельных значениях буксования: 18 % для тракторов 4К2 и 3К2, 16 % – для 4К4; и 5 % – для «гусеничных тракторов».

Каждый класс содержит одну основную (базовую) модель трактора и несколько ее разновидностей (модификаций), которые представляют собой видоизмененные модели базового трактора, сохра-

15

няющие ее основные сборочные единицы. В зарубежной практике в соответствии со стандартом Международной организации по стандартизации применяют классификацию по категориям мощности, измеренной на валу отбора мощности трактора при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Базовую модель трактора определенного тягового класса и ее модификации принято называть семейством тракторов этого класса.

В типаже сельскохозяйственных тракторов определены тяговые классы по следующим значениям тягового усилия: 2, 6, 9, 14, 20, 30, 40, 50, 60, 80 кН.

ОАО «Минский тракторный завод» присваивает тракторам трехзначные и четырехзначные цифровые обозначения.

Например, «Беларус-800» означает: «БЕЛАРУС» – торговая марка тракторов, выпускаемых ОАО «Минский тракторный завод»; первая цифра «8» – мощность дизеля 80 л. с.; вторая цифра «0» – неведущая передняя ось. Тракторы с передним ведущим мостом имеют вторую цифру «2». Третья цифра «0» означает номер модификации. Трехзначная цифровая индексация принята для тракторов мощностью до 100 л. с. Энергонасыщенные тракторы мощностью от 100 л. с. и выше имеют четырехзначную цифровую индексацию.

Например, «Беларус-1523» означает: «БЕЛАРУС» – торговая марка; первые две цифры «15» – мощность дизеля 150 л. с.; третья цифра «2» – с передним и задним ведущими мостами (4К4) и четвертая цифра «3» – номер модификации.

Тракторы состоят из многочисленных и конструктивно разнообразных механизмов, гидравлических, пневматических, электрических и комбинированных систем, находящихся в определенном взаимодействии.

Расположение основных частей и сборочных единиц гусеничного трактора ДТ-75МВ показано на (рис. 1.4).

Трансмиссия трансформирует вращательное движение, распределяет его и переносит к ведущим колесам (звездочкам). Она включает в себя муфту сцепления 2, коробку передач 3, главную передачу 4, дифференциал 5, конечную передачу 6 (рис. 1.5).

Трансмиссия трактора ДТ-175С гидромеханическая с гидротрансформатором, обеспечивающим автоматическое и бесступенчатое изменение скорости движения трактора в зависимости от тягового усилия на крюке.

16

Механизмы управления, воздействуя на ходовую часть, изменяют траекторию движения трактора, останавливают и удерживают его неподвижно. К ним относятся планетарные механизмы 6 и тормоза.

Рабочее оборудование трактора состоит из механизма навески с гидроприводом, прицепного устройства 7, механизма отбора мощности и приводного шкива. Заднее навесное устройство 8 (ЗНУ) служит для присоединения навесных машин и управления их работой. С помощью прицепного устройства буксируют различные прицепные машины и транспортные средства.

Механизм отбора мощности (МОМ) и гидросистема отбора мощности (ГСОМ) служат для приведения в действие рабочих ор-

и очистки воздуха, капота, системы световой и звуковой сигнализации, компрессора и т. д.

Составные части колесного трактора (рис. 1.5) имеют то же назначение, что и гусеничного.

От двигателя 1 крутящий момент через муфту сцепления 2, редуктор 13, коробку передач 3, главную передачу 4 и конечные передачи 6 передается задним ведущим колесам 8.

Ходовая часть и механизмы управления колесного трактора состоят из остова, передней оси 11, ведущих 8 и управляемых 10 колес, тормозов 9 и рулевого управления. Между главной 4 и конечными 6 передачами установлен дифференциал 5, который может блокироваться с помощью муфты блокировки.

Современное направление развития автомобилей и тракторов.

Минский автомобильный завод является одним из крупнейших производителей автомобильной техники в мире. Производит широкую гамму автотехники более 500 моделей и модификаций: магистральные автопоезда для международных и междугородних перевозок; самосвалы грузоподъемностью 4 т, 7 т, 10 т, 20 т, 25 т, с колесной формулой 8К4 – 30 т и самосвальные поезда; лесовозы с технически допустимой нагрузкой на коник 6,6 т и сортиментовозы с допустимой грузоподъемностью 17 т, среднетонажные автомобили для городских, пригородных и региональных перевозок грузоподъемностью от 4,8 т до 9,7 т; бортовые с колесной формулой 6К4 11,03 т, 14,6 т, седельные тягачи для перевозки грузов в составе автопоезда полной массой 36 т

18

и44 т и 52 т, шасси под установку любого оборудования: грузоподъемностью 3 т, 9 т, 10 т, 12 т, 15 т, 23 т, краны, бетоносмесители, топливозаправщики и другие; автобусы для эксплуатации в городских условиях и на международных и междугородних маршрутах; трехосные прицепы с массой перевозимого груза 6,5 т и полуприцепы с массой перевозимого груза 8,0 т для перевозки любых грузов, в том числе строительную, дорожную и специальную технику.

Из зарубежных аналогов рассмотрим магистральный автомобиль MAN. Ходовая часть автомобиля с колесной формулой 6К4 компании MAN Truck & Bus AG содержит электронную пневматическую подвеску, передний и задний поддерживающие мосты с пневматической подвеской, активной стабилизаций от качаний, электрическое опрокидывание и опускание кабины, централизованную встроенную систему смазки, электронную тормозную систему, ретардер, систему регулирования скорости, систему курсового контроля, автоматизированную коробку передач, в том числе с гидротрансфор- матор-разделительным сцеплением, различные коробки отбора мощности при автоматизированной и автоматической коробке передач, систему контроля давления в шинах, включение блокировки дифференциала, сцепные устройства с контрольным штифтом.

Современные автомобили комплектуются комфортабельными сиденьями с пневматической подвеской, с обогревом, дополнительными отопителями, вентиляцией и кондиционером в кабине.

Автоматизированная коробка передач MAN представляет собой комбинацию электропневматической коробки передач. Управление коробкой передач осуществляется с помощью переключателя диапазона в центральной консоли и переключателя на рулевой колонке справа от рулевого колеса.

Вавтомобилях-тягачах для большегрузных прицепов коробка передач TirMatic объединена с гидротрансформатором разделительным сцеплением, где интегрированы ретардер (тормоз-замедлитель), гидротрансформатор и сцепление блокирования (WSK). Между (WSK)

икоробкой установлена переключающая муфта, для переключения передач.

Тормоза-замедлители используются для торможения автомобиля без износа тормозов. Поэтому они применяются на длинных спусках для поддержания постоянной скорости или для торможения при повышенной скорости, что позволяет разгрузить рабочий тормоз.

19

В Российской Федерации за последнее десятилетие освоены новые модели тракторов тягового класса 5.

1.Трактор классической компановки массой 9870 кг Deuz Fahr AGROTRON 265 выпускается в Московской области из тракторо-

комплектов немецкой компании DEUTZ-Fahr Agrarsysteme GmbH.

Применено жидкостное охлаждение надувочного воздуха, число передач вперед/назад – 40/40, муфта сцепления 8 – дисковая с электрогидравлическим приводом, работающая в масленой ванне. Распределение массы по осям трактора: передняя/задняя ось –

47,2/52,8 %.

2.Трактор с равновеликими колесами с шарнирно-сочлененной рамой массой 16 490 кг. Модель К-9430 выпускается в СанктПетербурге. Гидравлическая система имеет один бак для управления поворотом и навесным устройством с внешними потребителями. У обеих систем есть отдельные аксиально-поршневые насосы переменной производительности фирмы «Sauer Danfoss». Для реализации тяговых свойств предусмотрено сдваивание колес.

3.Трактор с классической компоновкой NEW HOLLAND T8.390, выпускаемый г. Набережные Челны, массой 12 464 кг имеет шестицилиндровый дизель с максимальной мощностью 264 кВт, с радиатором охлаждения топлива, с распределением массы по осям: передняя/задняя – 42/58 %. Заднее навесное устройство содержит захваты «Вальтершайд».

4.Трактор с равновеликими колесами с шарнирной рамой NEW HOLLAND T9.505 массой 24 200 кг имеет шестицилиндровый дизель с вентилятором охлаждения с вискомуфтой производства компании FIAT POWER TRAIN, с коэффициентом запаса крутящего момента 40 % максимальной мощностью – 385 кВт. Распределение массы по осям: передняя/задняя – 51/49 %, трансмиссия – Ultra Command с полным силовым переключением Power Shift без разрыва потока мощности. Число передач вперед/назад – 16/2. Электронная система управления «GSM» согласовывает обороты двигателя

итрансмиссии для поддержания фиксированной скорости, оптимизации производительности и экономии потребления топлива.

5.Трактор с шарнирно-сочлененной рамой Buhler VERSATILE HHT 535 массой 25 465 кг, с распределением ее по осям: передняя/ задняя – 53/43 %. Выпускаются ООО «Комбайновый завод «Ростсельмаш» из тракторокомплектов; укомплектован тягово-сцепным устрой-

20