Питання для самоконтролю

1. Які масові параметри використовують при розрахунку автомобіля?

- повну масу автомобіля:

– власна маса автомобіля, кг;

– маса вантажу, який перевозиться, кг;

– маса пасажира та водія; =75кг

–число місць для пасажирів; z =4

– маса багажу. =50кг

2. Охарактеризуйте власну і повну массу автомобіля.

Власна маса — сукупна масатранспортного засобу(насамперед автомобіля, літака) зі стандартним обладнанням, усіма необхідними для експлуатації витратними матеріалами (мастила,охолоджуюча рідинатощо), повним бакомпалива, але безпасажирівтавантажу.

Повна маса автомобіля – це маса з водієм, пасажирами, робочими рідинами, моторним і трансмісійним маслами, на 90% заповненим паливним баком, запасним колесом.

3. Запишіть формули для визначення власної і повної масс автомобіля.

- повна масу автомобіля:

,

– власна маса автомобіля

4. Що характеризує коефіцієнт тари?

При визначенні власної маси вантажного автомобіля переважно виходять із маси вантажу Мв , що перевозиться автомобілем за

Мо = q∙ Мв

де q – коефіцієнт тари.

Для вантажних автомобілів з колісними формулами 4х2 та 6х4 коефіцієнт q можна визначити, використовуючи поліноми, які отримано шляхом статистичної обробки параметрів мас існуючих автомобілів.

q = 1,613 – 5,565 ∙ 10^-4 · М_в + 1,398∙ 10^-7 ·М²_в – 1,800∙ 10^-11· М³_в +

+1,145 ∙ 10^-15· М⁴_в – 2,852∙ 10^-20·М⁵_в ;

q = 1,529 – 4,317 ∙ 10^-4· М_в + 8,261∙ 10^-8 ·М²_в – 7,034∙ 10^-12·М³_в +

+ 2,187 ∙ 10^-16· М⁴_в,

5. За якими формулами визначають положення центра масс автомобіля?

                                    b∙Gcosa – h₁∙G sina = L₁∙P₂∙cosa, звідки                                            h₁ = ctgα (b – P₂∙L₁ / G), де α – кут підйому автомобіля над горизонтальною площиною;

сtgα = L₂ / h_под;

P₂ – показання динамометра;

L₂ – відстань по горизонталі між проекціями на опорну поверхню точки опори і точки підвісу; L₂ =2460мм

h₁ – проекція відстані від центру ваги до точки підвісу на площину, що перпендикулярна площині руху.

6. Як уточнюється колісна формула автомобіля?

–для двовісних автомобілів з одинарними колесами задньої осі;

де, φ - коефіцієнт зчеплення коліс із дорогою; приймається φ = 0,7;

ψ_max – максимальний коефіцієнт опору асфальтобетонної дороги; приймають для розрахунку = 0,25.

7. Які характеристики можна встановити з позначень на шинах?

 Приклад: 185/65 R15 87Т - розмір шини та її технична характеристика:

185 –ширина профіля шини в мм;

65 - відношення висоти профіля до її ширини, в процентах; R –радіальна конструкція шини;

15 - посадочный диаметр обода в дюймах; 87 - індекс грузопідъємності.

Ряд зарубіжних фірм вказують максимальную нагрузку (MAX LOAD) в кг. і англійских фунтах; Т - індекс максимальної швидкості, на яку розрахована шина 

- надпис "Radial" - вказує на радиільну конструкцію шини;

- "Tubeless" - маркировка безкамерної шини. Камерная шина позначается "TUBE TYPE";

- "M+S" (Mud+Snow -грязь+снег) - тип рисунка протектора. Маркировка позначає, що шина призначена для експлуатації в зимовий період і по грязі.

- цифри 376 - дата випуску шини: виготовлена на 37-й недели 1996 года

8. Що таке статичний, динамічний радіуси колеса, радіус кочення? Як їх визначають аналітично?

Для визначення параметрів динаміки автомобіля – це динамічний радіус r_d, а параметрів кінематики – це радіус кочення колеса r_к..

Дінамічний радіус:

Відстань від осі обертання , що котиться, до опорної поверхні

Радіус кочення характеризує шлях, пройдений колесом за оборот. Він відповідає радіусу такого фіктивного жорсткого колеса, яке за відсутності пробуксовування і проскальзивания має однакову з дійсним колесом кутову і поступальну швидкості кочения.

Радіус кочення колеса залежить від нормальної навантаження, внутрішнього тиску повітря на шині, окружної сили, коефіцієнта зчеплення колеса з дорогою і поступальної швидкість руху колеса.

: Статичний радіус шини (R_c) — віддаль від центру нерухомого навантаженого нормальним навантаженням колеса з шиною до пласкої опорної поверхні, на яку спирається шина.

Практичне заняття 2. Тема:Розрахунок параметрів деталей і спряжень циліндро-поршневої групи двигуна

До циліндро-поршневої групи відносять наступні деталі: циліндр, поршень, компресійні і мастилознімальні кільця, поршневий палець.

Поршнева група, сприймаючи тиск робочих газів, передає їх шатуну і стінкам циліндра; ущільнює спряження циліндр-поршень-кільця і попереджує прорив газів у картер двигуна; регулює доступ мастила до деталей групи; відводить тепло від деталей поршневої групи до системи охолодження двигуна, забезпечуючи тим самим, необхідний для нормальної роботи деталей двигуна, тепловий режим.

При виборі конструктивних розмірів деталей ціліндро-поршневої групи використовують статистичні дані, отримані з практики конструювання, виготовлення і експлуатації двигунів внутрішнього згоряння.

За базовий розрахунковий розмір беруть діаметр поршня у верхній його частині D, відносно якого визначають як інші розміри поршня, так і розміри решти деталей поршневої групи.

Крім того, розраховують зазори у з’єднаннях деталей циліндро-поршневої групи, на які також існують певні технологічні і експлуатаційні норми і обмеження.

На рисунку 2.1 наведено схему поршня з характерними розмірами, які визначаються або контролюються при розрахунку поршня.

Коструктивні розміри або співвідношення розмірів елементів циліндро-поршневої групи автотракторних двигунів наведено в таблиці 2.1.

Наведені в таблиці 2.1 параметри і показники використовуються також для розрахунку деталей кривошипно-шатунної групи двигуна.

Рисунок 2.1 – Конструктивна схема поршня

Таблиця 2.1 – Розміри і співвідношення розмірів елементів циліндро-поршневої групи

Назва і співвідношення розмірів елементів поршневої групи	Бензинові двигуни	Дизелі
1	2	3
Товщина дна поршня,	0,005…0,09	0,12…0,20
Висота поршня,	0,08…1,20	1,00…1,50
Висота вогняного (жарового) поясу,	0,06…0,09	0,11…0,20
Товщина першої кільцевої перемички,	0,03…0,05	0,04…0,06
Висота верхньої частини поршня,	0,45…0,75	0,60...1,00
Висота юбки поршня,	0,60…0,75	0,60…0,70
Внутрішній діаметр поршня,
Товщина стінки головки поршня,	0,05…0,10	0,05…0,10
Товщина стінки юбки поршня, , мм	1,50…4,50	2,00…5,00

Продовження таблиці 2.1

1	2		3
Відношення (t – радіальна товщина) для компресійного кільця, для мастилознімального кільця	0,035..0,045 0,030..0,043		0,04..0,045 0,038..0,043
Радіальний зазор кільця в канавці поршня, , мм: компресійного, мастилознімального	0,70…0,95 0,90…1,10
Висота кільця, а, мм	1,50…4,00		3,0…5,00
Відношення величин зазорів у замку до товщини кільця у вільному і робочому станах,	2,5…4,00		3,2…4,00
Число мастильних отворів у поршні,	6…12
Діаметр мастильного каналу,	0,3…0,5
Діаметр бобишки поршня,	0,3…0,5
Відстань між торцями бобишок,	0,3…0,5
Зовнішній діаметр поршневого пальця,	0,22…0,28	0,30…0,38
Внутрішній діаметр поршневого пальця,	0,65…0,75	0,50…0,70
Довжина пальця, : закріпленого плаваючого	0,85…0,90 0,78…0,88	0,85…0,90 0,80…0,85
Довжина головки шатуна, : закріпленого плаваючого	0,28…0,32 0,33…0,45

При виконанні практичного завдання приймаємо для першого варіанту к =1 (номер варіанту співпадає з останнім номером або останніми двома номерами залікової книжки) D = 75 мм. Для наступних варіантів – (D = 75+ 2∙к ) мм.

Згідно з відношеннями, що наведено в таблиці 2.1, приймають товщину дна поршня δ (мм), висоту поршня Н (мм); товщину стінки головки поршня S(мм), висоту юбки поршня (мм), радіальну товщину кільцяt(мм), радіальний зазор кільця в канавці поршня Δt (мм), товщину верхньої кільцевої перемички (мм), кількість і діаметр мастильних каналів у поршні відповідноі(мм).

Вибирають матеріал: для гільзи циліндрів – переважно сірий чавун з коефіцієнтом розширення α_ц = 11·10^-6 1/К; для поршня – евтектичний алюмінієвий сплав з включенням 12% кремнію і коефіцієнтом розширення α_п = 22·10^-6 1/К.

На рисунку 2.2 наведено у якості зразку для виконання практичного завдання і РГР характерні розміри деталей поршня двигуна ВАЗ 2114.

Рисунок 2.2 – Основні розміри поршня двигуна ВАЗ 2114

Поршень – алюмінієвий литий. По зовнішньому діаметру поршні розбиті на п'ять класів (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм. 

Зовнішня поверхня поршня має складну форму. Тому вимірювати 

діаметр поршня необхідно тільки в площині, перпендикулярній  поршневому пальцю, на відстані 55 мм від дна поршня.

На рисунку 2.3 наведено характерні розміри поршневого пальця компресійних і мастилознімальних кілець двигуна ВАЗ 2114.

Рисунок 2.3 – Основні розміри поршневих пальця і кілець двигуна ВАЗ 2114

Поршневий палець – сталевий, порожнистий, плаваючого типу, вільно обертається в бобишках поршня і втулці шатуна. В отворі поршня палець  фіксується двома стопорними кільцями. По зовнішньому діаметру пальці 

діляться на три класи через 0,004 мм.  

Поршневі кільця виготовлені з чавуну. Верхнє компресійне кільце – з хромованою бочкоподібною  зовнішньою поверхнею. Нижнє компресійне  кільце скребкового типу. Мастилознімальне кільце – з хромованими  робочими краями розтискується закрученою пружиною.

На кільцях ремонтних розмірів ставиться цифрове маркування "40" або "80", що відповідає збільшенню зовнішнього діаметра на 0,4 або 0,8 мм.

На рисунку 2.4 наведено характерні розміри шатуна двигуна ВАЗ 2114.

Рисунок 2.4 – Основні розміри шатуна двигуна ВАЗ 2114

Шатун - сталевий, кований. Він обробляється разом з кришкою і тому вони окремо невзаємозамінні. Щоб при збірці не переплутати кришки і шатуни, на них таврується номер циліндра, в який шатуни встановлюються.

У верхню головку шатуна запресовано стале-бронзову втулку. По діаметру отвору цієї втулки шатуни  ділять на три класи через 0,004 мм  (так само, як і поршні, див. рисунок 2.3).

На двигун повинні встановлюватися шатуни одного класу по масі. Підганяти масу шатунів можна видаленням металу з бобишек на верхній  голівці і на кришці шатуна.

Розрахунковий зазор між поршнем і циліндром для нових деталей (вимірюється на відстані 55 мм від дна поршня) дорівнює 0,025-0,045 мм. 

Максимально допустимий зазор (при зносі деталей в експлуатації ) становить 0,15 мм. Якщо зазор перевищує 0,15 мм, то необхідно заново підібрати поршні до циліндрів, щоб зазор за розміром був можливо ближче до розрахункового. 

У нових деталей клас отворів під палець в шатуні і поршні повинен бути ідентичний класу пальця. При збірці необхідно, щоб поршневий палець, змазаний моторним мастилом, входив в отвір поршня від простого натискання великого пальця руки і не випадав з нього.

При встановленні поршневих кілець змащуються моторним мастилом канавки на поршні і поршневі кільця. Надівають поршневі кільця так, щоб замок верхнього компресійного кільця розташовувався під кутом приблизно 45 ° до осі поршневого пальця, замок нижнього компресійного кільця – під кутом приблизно 180 ° до осі замка верхнього компресійного кільця, а замок мастилознімального кільця – під кутом приблизно 90 ° до осі замка верхнього компресійного кільця. Нижня компресійне кільце встановлюється виточкою вниз. При установці мастилознімального кільця стик пружинного розширювача розташовується з боку, протилежного замку кільця. Розрахунковий зазор між поршневими кільцями і канавками поршня (округлений до 0,01 мм) для нових деталей має становити: для верхнього компресійного кільця – 0,04…0,07 мм, для нижнього – 0,03…0,06 мм, для мастилознімального кільця – 0,02…0,05 мм.  Гранично допустимі зазори при зносі – 0,15 мм. 

Зазор у замку поршневих кілець перевіряють набором щупів, вставляючи кільця в калібр (новий циліндр), що має діаметр отвору, рівний номінальному діаметру кільця з допуском ± 0,003 мм. 

Для кілець двигуна ВАЗ 2114 нормального розміру (діаметр в калібрі – 82 мм) зазор повинен бути в межах 0,25…0,45 мм для всіх нових кілець. Гранично допустимий зазор в замку кілець при зносі – 1 мм.   При виконанні практичного завдання необхідно враховувати наведені вище рекомендації, а також відповідні рекомендації для двигунів-прототипів, розміри деталей яких відрізняються від розмірів, наведених в прикладі.

Крім того необхідно навести коментарі стосовно технологічних і експлуатаційних зазорів у спряженнях, матеріали, що рекомендуються для виготовлення деталей циліндро-поршневої групи.