1.Введение

1.1. Двигатель. Определение, классификация

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

На современных автомобилях наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых расширяющиеся при сгорании топлива газы воздействуют на дви­жущиеся в их цилиндрах поршни.

Применяемые на автомобилях двигатели подразделяются на типы по различным признакам (рис.1.1) .

Бензиновые двигатели работают на легком жидком топливе — бензине, который получают из нефти.

Дизельные двигатели работают на тяжелом жидком топливе — дизельном, получаемом также из нефти.

Из указанных двигателей наиболее мощными являются бензи­новые, наиболее экономичными и экологичными — дизели, име­ющие более высокий коэффициент полезного действия. Так, при равных условиях расход топлива у дизелей на 25...30% меньше, чем у бензиновых двигателей.

У двигателей с внешним смесеобразованием горючая смесь готовится вне цилиндров, в специальном приборе — карбюрато­ре (карбюраторные двигатели) или во впускном трубопроводе (дви­гатели с впрыском бензина) и поступает в цилиндры в готовом виде.

У двигателей с внутренним смесеобразованием (дизели, дви­гатели с непосредственным впрыском бензина) приготовление горючей смеси производится непосредственно в цилиндрах путем впрыска в них топлива.

В двигателях без наддува наполнение цилиндров осуществляет­ся за счет разряжения, создаваемого в цилиндрах при движении порш­ней из верхнего крайнего положения в нижнее.

Принудительное воспламенение горючей смеси от электриче­ской искры, возникающей в свечах зажигания, производится в бензиновых двигателях, а воспламенение от сжатия (самовоспла­менение) — в дизелях.

У четырехтактных двигателей полный рабочий процесс (цикл) совершается за четыре такта (впуск, сжатие, рабочий ход, вы­пуск), которые последовательно повторяются при работе двига­телей.

Рядные двигатели имеют цилиндры, расположенные в один ряд вертикально или под углом 20...40° к вертикали.

V-образные двигатели имеют два ряда цилиндров, расположен­ных под углами 60, 75° и чаще 90°. V-образный двигатель с углом 180° между рядами цилиндров называется оппозитным.

Двух-, трех-, четырех- и пятицилиндровые двигатели выпол­няются обычно рядными, а шести-, восьми- и многоцилиндро­вые — V-образными.

В двигателях с жидкостным охлаждением в качестве охлажда­ющего вещества используют антифризы (низкозамерзающие жид­кости), температура замерзания которых -40 °С и ниже.

В двигателях с воздушным охлаждением охлаждающим веще­ством является воздух.

Большинство двигателей имеет жидкостное охлаждение, так как оно наиболее эффективное.

Рис.1.1 Классификация автомобильных двигателей

1.2.Трасмиссия. Определение, классификация

Трансмиссией называется силовая передача, осуществляющая связь двигателя с ведущими колесами автомобиля.

Трансмиссия служит для передачи от двигателя к ведущим колесам мощности и крутящего момента, необходимых для движе­ния автомобиля.

Крутящий момент М_к (рис. 1.2), подведенный от двигателя к ведущим колесам, стремится сдвинуть их относительно поверхно­сти дороги в сторону, противоположную движению автомобиля. Вследствие этого из-за противодействия дороги на ведущих коле­сах возникает тяговая сила Р_т, которая направлена в сторону дви­жения и является движущей силой автомобиля. Тяговая сила Р_т вызывает возникновение на ведущем мосту толкающей силы Р_х, которая от моста через подвеску передается на кузов и приводит в движение автомобиль.

Рис.1.2. Движущие силы автомобиля

В зависимости от того, какие колеса автомобиля являются ведущими (передние, задние или те и другие), мощность и крутящий момент могут подводиться только к передним, задним или передним и задним колесам одновременно. В этом случае автомо­биль является соответственно переднеприводным, заднеприводным и полноприводным.

Переднеприводные и заднеприводные автомобили имеют огра­ниченную проходимость и предназначены для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием, на сухих грунтовых дорогах. Такие автомобили имеют колесную формулу, т.е. соотношение между общим числом колес и числом ведущих колес, с обозначением 4 х 2. В этой формуле первая цифра представляет собой общее число колес автомобиля, а вторая — число ведущих колес. Если веду­щие колеса двухскатные (грузовые автомобили, автобусы) и, сле­довательно, общее их число равно шести, то колесная формула этих автомобилей имеет также обозначение 4x2.

Полноприводные двухосные автомобили и трехосные автомо­били с двумя задними ведущими мостами обладают повышенной проходимостью. Они способны двигаться по плохим дорогам и вне дорог. Их колесные формулы имеют соответственно обозначе­ния 4x4 и 6x4.

Полноприводные трехосные и четырехосные автомобили име­ют высокую проходимость. Они могут преодолевать рвы, ямы и подобные препятствия. Их колесные формулы обозначаются соот­ветственно 6 х 6 и 8 х 8.

Колесная формула характеризует не только проходимость ав­томобиля, но и тип его трансмиссии.

На автомобилях применяются трансмиссии различных типов (рис. 1.3).

Рис.1.3. Типы трансмиссий автомобилей

Наибольшее распространение на автомобилях получили меха­нические ступенчатые трансмиссии и гидромеханические транс­миссии. Другие типы трансмиссий на автомобилях имеют ограни­ченное применение.

Конструкция трансмиссии зависит от типа автомобиля, его назначения и взаимного расположения двигателя и ведущих ко­лес. Характер изменения передаваемого крутящего момента в раз­ных типах трансмиссий различен (рис. 1.4).

Рис.1.4. Графики изменения крутящего момента в трансмиссиях: а – ступенчатой; б – бесступенчатой; в – гидромеханической; I-IV – ступени скоростей

Трансмиссия и ее техническое состояние оказывают значитель­ное влияние на эксплуатационные свойства автомобиля. Так, при ухудшении технического состояния механизмов трансмиссии и нарушении регулировок в сцеплении, главной передаче и диффе­ренциале повышается сопротивление движению автомобиля и ухудшаются тягово-скоростные свойства, проходимость, топлив­ная экономичность и экологичность автомобиля.