Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Техника транспорта, обслуживание и ремонт. Учебное пособие
.pdf
4.1. Классификация конструктивной безопасности подвижного состава
уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду
следует считать снижение токсичности отработавших газов и уровня шума.
Рис. 5. Конструктивная безопасность транспортных средств
В действительности все виды безопасности связаны между собой,
влияют один на другой, и не всегда можно провести четкую границу между
ними. Так, например, хорошая тормозная система, позволяющая остановить
автомобиль на коротком расстоянии, повышает вероятность предотвращения ДТП, улучшая активную безопасность автомобиля. Кроме того, чем
эффективнее тормозная система, тем большее замедление
автомобиля она
обеспечивает на том же расстоянии. Следовательно, если даже не удастся
предотвратить наезд или столкновение, то вероятная тяжесть последствий
ДТП все же будет меньше, т. е. повысится пассивная безопасность. Замки
автомобильных дверей должны выдерживать большие перегрузки, не от-
71
4. Конструктивная эффективность подвижного состава
крываясь, чтобы предотвратить выпадение пассажиров при ДТП (пассивная
безопасность). Вместе с тем они не должны заклиниваться и препятствовать
эвакуации пострадавших из автомобиля (послеаварийная безопасность).
Взаимосвязь различных видов безопасности и противоречивость требований,
предъявляемых к конструкции автомобиля, вынуждают конструкторов
и технологов принимать компромиссные решения. При этом неизбежно
ухудшаются одни свойства, менее существенные для
автомобиля данного
типа, и улучшаются другие, имеющие большее значение.
4.2. Скоростные характеристики
двигателей внутреннего сгорания
Основным источником энергии для движения автотранспортных средств в настоящее время является двигатель внутреннего сгорания поршневого типа.
При проектировании нового двигателя внешнюю скоростную характеристику получают расчетным способом, используя для этого специальные формулы. Однако действительную внешнюю скоростную характеристику получают только после изготовления и испытания двигателя.
Скоростные внешние характеристики
открытом дросселе при включенном зажигании и подаче топлива у двигателя с искровым зажиганием, при полной подаче топлива у дизеля и при
углах опережения зажигания или начале подачи топлива, указанных в технических условиях на двигатель.
По ГОСТ 14846–81 [4] в зависимости от укомплектованности двигателя
вспомогательными устройствами и оборудованием
нетто или брутто.
При определении мощности нетто двигатель должен быть укомплектован серийным оборудованием и устройствами в соответствии с табл. 18.
При определении мощности брутто двигатель должен быть укомплектован серийным оборудованием и устройствами в соответствии с табл. 19.
Эксплуатационные показатели двигателей внутреннего сгорания, как
правило, определяются их скоростными характеристиками. К
показателям относятся:
● эффективная мощность
● эффективный крутящий момент
● частота вращения коленчатого вала двигателя
● часовой расход топлива
● удельный расход топлива
● и др.
;
;
;
определяют при полностью
определяют мощность
основным
;
;
72
4.1. Классификация конструктивной безопасности подвижного состава
Таблица 18
Комплектация двигателя при определении мощности нетто
№
Серийное оборудо-
п/п
вание и устройства
1 Система впуска:
● воздухоочиститель,
● глушитель шума
впуска,
● впускной трубо-
провод,
● подогрев горючей
смеси,
● подогрев всасы-
ваемого воздуха
Система впуска испытуемого двигателя должна быть
смонтирована вместе с ним на стенде. Допускается проведение испытаний без воздухоочистителя, с измерительными устройствами на входе и т.п. В этом случае необходимо, чтобы давление во впускном трубопроводе не отличалось более чем на 100 Па (1 мбар) от предельного
значения, установленного в технических условиях на двигатель, и чтобы не произошло изменения характера протекания характеристик двигателя более чем на ±1 % во
всем диапазоне частот вращения.
Примечания
При ручной регулировке подогрев должен быть установлен для летнего времени и для прогретого двигателя
2 Карбюратор Должен быть отрегулирован в соответствии с техниче-
скими условиями на двигатель. Изменения регулировки в
процессе испытания не допускаются
3 Вентиляция картера Если это оборудование серийного двигателя
4 Ограничитель часто-
Если это оборудование серийного двигателя
ты вращения
5 Топливный насос
Если это оборудование серийного двигателя
низкого давления
6 Топливный насос
высокого давления
Должен быть отрегулирован в соответствии с техническими условиями на двигатель. Изменения регулировки в
процессе испытания не допускаются
7 Топливные фильтры Если это оборудование серийного двигателя
8 Система выпуска:
● выпускной коллек-
тор,
● трубопроводы от
выпускного коллектора до глушителя,
● глушитель шума
выпуска
Система выпуска испытуемого двигателя должна быть
смонтирована вместе с ним на стенде. Допускается применение системы выпуска, отличающейся от серийной, но
равнозначной ей по аэродинамическому сопротивлению и
по резонансной настройке. Выпускная система стенда не
должна создавать в месте присоединения к системе выпуска двигателя давление, отличающееся от атмосферного (а при проведении испытаний в помещении с кондиционированным воздухом от давления, установленного в
нем) более чем на 1 кПа (10 мбар) за исключением случаев, когда предприятие-изготовитель дает согласие на более высокое давление
9 Заслонка системы
выпуска для тормо-
Должна быть снята или зафиксирована в полностью от-
крытом положении
жения двигателем
(для дизелей)
73
4. Конструктивная эффективность подвижного состава
Окончание табл. 18
№
Серийное оборудо-
п/п
вание и устройства
10 Система жидкост-
ного охлаждения:
● вентилятор,
● кожух вентилято-
ра,
● радиатор,
● водяной насос,
● термостат
Радиатор, вентилятор, кожух вентилятора, водяной насос и
термостат должны размещаться на стенде так же, как на
автомобиле. Циркуляция охлаждающей жидкости должна
происходить при помощи водяного насоса двигателя. Охлаждение осуществляется либо радиатором двигателя, либо
в наружном контуре, при условии, что потери в контуре и
давление на входе в насос будут
и давлению системе охлаждения двигателя. Жалюзи радиа-
Примечания
примерно равны потерям
тора должны быть открыты. Допускается определение
мощности двигателя без вентилятора. В этом случае мощность, потребляемая вентилятором, должна быть определена отдельно от двигателя. При этом вентилятор должен
быть смонтирован с радиатором двигателя и кожухом вентилятора так же, как и на автомобиле. Потребляемая при
этом мощность определяется при той же частоте вращения,
при которой определяют мощность двигателя, и вычтена из
мощности, определяемой без вентилятора. Отключаемый
вентилятор должен быть включен. Термостат может быть
открыт.
При проведении испытаний двигателя допускается его обдув автономным вентилятором
11 Генератор Нагрузка генератора должна быть ограничена приборами
электрооборудования, установленными на испытываемом
двигателе, включая электрический вентилятор охлаждения
(или эквивалентные им нагрузки). Нагрузка генератора зарядкой аккумулятора не допускается
12 Система наддува:
● компрессор,
● промежуточный
Если это оборудование серийного двигателя
теплообменник,
● насос или венти-
лятор теплообменника
13 Система зажигания Угол опережения зажигания должен быть отрегулирован в
соответствии с техническими условиями на двигатель. Изменения регулировки в процессе испытания запрещены
14 Устройства для
Если это оборудование серийного двигателя
снижения токсичности отработавших газов
74
4.1. Классификация конструктивной безопасности подвижного состава
Таблица 19
Комплектация двигателя при определении мощности брутто
№
Серийное оборудова-
п/п
ние и устройства
1 Система впуска:
● впускной трубопро-
Необходимость определяется предприятием-изготовителем
Примечания
вод,
● воздухоочиститель,
● глушитель шума
впуска
2 Подогрев горючей
смеси (всасываемого
При ручной регулировке подогрев устанавливают для
летнего времени и для прогретого двигателя
воздуха)
3 Система выпуска:
● выпускной коллек-
тор
По усмотрению предприятия-изготовителя применяют
систему выпуска двигателя в полной комплектации (или
систему, равнозначную ей по аэродинамическому сопротивлению и резонансной настройке)
4 Топливоподка-
Если это оборудование серийного двигателя
чивающий насос
5 Карбюратор Может быть отрегулирован в соответствии с рекомен-
дуемой предприятием-изготовителем мощностной регулировкой. Изменения регулировки в процессе испытания
не допускаются
6 Топливный насос вы-
сокого давления
Может быть отрегулирован в соответствии с рекомендуемой предприятием-изготовителем мощностной регулировкой. Изменение регулировки в процессе испытания
не допускается
7 Система охлаждения:
● водяной насос,
● термостат,
● вентилятор
Может быть демонтирован.
Вентилятор только для двигателей воздушного охлаждения. Мощность, расходуемую на привод вентилятора,
определенную при тех же частотах вращения и тех же
сопротивлениях сети, прибавляют к измеренной мощности двигателя. Допускается обдув двигателя с жидкостным охлаждением автономным вентилятором
8 Электрооборудование
● генератор
Нагрузка генератора должна быть ограничена минимально необходимыми приборами электрооборудования. Зарядка аккумуляторных батарей во время испытаний не
допускается
9 Система зажигания Может быть отрегулирована в соответствии с рекомен-
дуемой предприятием-изготовителем мощностной характеристикой угла опережения зажигания
75
4. Конструктивная эффективность подвижного состава
№
Серийное оборудова-
п/п
10 Система наддува:
11 Устройства для сни-
ние и устройства
● компрессор,
● промежуточный те-
плообменник,
● насос или вентиля-
тор теплообменника
жения токсичности
отработавших газов
Если это оборудование серийного двигателя
Необходимость определяется предприятием-изготовителем
Примечания
Взаимосвязь основных эксплуатационных показателей между собой
можно выразить следующими соотношениями:
, (4.1)
, (4.2)
Окончание табл. 19
где
если
– коэффициент, учитывающий размерность величины ( = 6,28,
измеряется в с-1 и = 0,105, если измеряется в об/мин).
В связи с отсутствием или ограниченным доступом к источникам
информации о скоростных характеристиках и эксплуатационных показателях двигателей внутреннего сгорания зачастую возникают сложности при
проведении необходимых вычислений, связанных с расчетом тяговой
и динамических характеристик, ускорений ТС, анализом динамики автомобилей (путь, время и т.п.), определением
возможностей предотвращения
столкновения, а также решением других технических задач.
С целью устранения указанного недостатка проведена работа, связанная с анализом характеристик и параметров ДВС.
При подготовке материалов данного подраздела настоящего пособия
использованы:
● национальная часть единого реестра (баз данных) выданных Одоб-
рений типа транспортного средства [5];
● программный пакет для комплексных исследований автотранс-
портных средств «МВК», автор В. В. Московкин [6];
● программный пакет ПС: Идент 14.0 (ООО «Прайс-Софт», 2017 г.)
идентификации транспортных средств с базой данных технических параметров и характеристик автомобилей и двигателей;
● другие информационные источники общего доступа [7].
Скоростные характеристики и эксплуатационные показатели двигателей ТС отечественного и иностранного производства представлены
в приложении.
76
Контрольные вопросы и задания
1. На какие виды подразделяется конструктивная безопасность
транспортных средств?
2. Что такое активная безопасность транспортного средства?
3. Кратко охарактеризуйте пассивную безопасность транспортного
средства.
4. Укажите отличительные особенности послеаварийной безопасно-
сти автомобиля.
5. При каких параметрах определяют внешние скоростные характе-
ристики?
6. Опишите отличительные особенности при определении мощности
двигателя брутто и
нетто.
4.1. Классификация конструктивной безопасности подвижного состава
77
Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Возрастающая интенсивность эксплуатации автотранспортных средств и существенный рост их числа сопровождаются большим
масштабом негативных воздействий.
Состояние безопасности дорожного движения на автомобильном
транспорте всегда остается серьезной социально-экономической задачей.
В этих условиях, несомненно, будет возрастать роль службы обеспечения
безопасности дорожного движения, а следовательно, и требования к подготовке специалистов.
Безопасность
водителя, дорожных и других условий, но и определяется безопасностью
самого транспортного средства, прежде всего его техническим состоянием.
Необходимо выделить следующие основные направления развития
и совершенствования конструктивной безопасности транспортных средств:
● повышение общей безопасности, в том числе активной и пассивной;
● повышение послеаварийной безопасности;
● повышение экологической безопасности;
● повышение топливной экономичности;
● повышение комфортности.
Одним из основных элементов, влияющим на все эти направления,
является двигатель внутреннего сгорания.
В настоящем пособии предоставлены теоретические аспекты, касающиеся вопросов безопасности автомобилей, а также характеристики
двигателей внутреннего сгорания, необходимые для проведения расчетов,
подтверждающих конструктивную и эксплуатационную безопасность
транспортных средств.
Отдельная благодарность выражается Московкину Виктору Владимировичу за
возможность использования программного пакета для ком-
плексных исследований автомобиля «МВК» в учебном процессе.
дорожного движения зависит не только от надежности
78
4.1. Классификация конструктивной безопасности подвижного состава
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Подтверждение соответствия транспортных средств, ма-
шин и оборудования требованиям технических регламентов Таможенного
союза : учеб. пособие / И. М. Блянкинштейн, Е. С. Воеводин, А. С. Кашура, А. М. Асхабов, Д. А. Худяков. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2015. –
344 с.
2. Вахламов В. К. Техника автомобильного транспорта: Подвижной
состав и эксплуатационные свойства:
заведений. – М.: Академия, 2004. – 528 с.
3. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 018/2011
«О безопасности колесных транспортных средств», утвержденный реше-
нием Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 877, введен в
действие с 1 января 2015 г.
4. ГОСТ 14846–81 Двигатели автомобильные. Методы стендовых
испытаний. – Введ. 01.01.82. – Москва : ИПК Издательство стандартов,
1981. – 42 с
.
5. Электронный каталог Федерального агентства по техническому
регулированию и метрологии Росстандарта [Электронный ресурс] : база
данных содержит сведения об одобрениях типа транспортного средства,
поступающих в фонд Росстандарта. – Москва, [199–]. – Режим доступа:
http://old.gost.ru/wps/portal/pages/directions?WCM_GLOBAL_CONTEXT=/g
ost/GOSTRU/directions/AcknowledgementCorrespondence/ObligatoryAcknowl
edgementCorrespondence.
6. Свид. 2011617772 Российская Федерация. Свидетельство об офи-
циальной регистрации программы для ЭВМ. Программный пакет для комплексных исследований автомобиля «
правообладатель В.В. Московкин (RU). – №2011616063; заявл. 11.08.2011;
опубл. 06.10.2011, Реестр программ для ЭВМ. – 1 с.
7. Краткий автомобильный справочник. Изд. 9, перераб. и доп. / под
ред. А. И. Смирнова. М.: Транспорт, 1982. – 464 с.
учеб. пособие для студ. высш. учеб.
МВК» / В. В. Московкин; заявитель и
79
Приложение
ПРИЛОЖЕНИЕ
№
п/п
1 Тип двигателя – дизель
2 Число цилиндров двигателя – 4
3 Расположение цилиндров двигателя – рядное
4 Рабочий объем двигателя см
5 Диаметр и ход поршня мм 85×94
6 Макс. мощность кВт (л.с.) 70 (95)
7 Обороты двигателя при макс. мощности об/мин 3 800
8 Макс. крутящий момент Н·м 200
9 Обороты двигателя при макс. крутящем моменте об/мин 2 300
10 Степень сжатия – 20,5
11 Макс. обороты двигателя об/мин 4 504
12 Мин. обороты двигателя об/мин 1 000
13 Макс. индикаторное давление Па 1 448 167
14 Обороты двигателя при макс. индикаторном давлении об/мин 3 092
15 Мощность моторного тормоза кВт 36,4
Наименование эксплуатационного показателя
Рис. 1.1. Скоростная характеристика и эксплуатационные показатели
двигателя ГАЗ-560 (лицензионный STEYR М1)
Единица
измерений
3
Значение
2 134
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]