Контрольные вопросы

1. Какое оборудование трактора называют рабочим?

2. Из каких агрегатов состоит навесная гидравлическая система?

3. Чем отличается двухточечная схема механизма навески от трехточечной?

4. Для чего служит тормозной механизм?

5. Расскажите устройство и работу стояночного тормоза автомобиля.

6. Объясните по схеме (см. рис. 1.6.4) работу пневматического привода тормозов автомобиля.

7. Перечислите вспомогательное оборудование трактора и автомобиля.

2. Теория трактора и автомобиля

2.1. Возникновение эффективной мощности двигателя.

На тракторах в качестве силовой установки используют преимуще­ственно дизели, в которых происходит преобразование тепловой энер­гии от сгорания топлива внутри цилиндров в механическую энергию на коленчатом валу. В результате сгорания топлива образуются продукты сгорания - газы, которые совершают работу в цилиндрах двигателя. Индикаторной диаграммой называют зависимость давления газов в ци­линдрах двигателя Р (МПа) от объема V (см³). На рисунке 88 показана индикаторная диаграмма рабочего цикла дизеля без наддува.

Рис. 88. Индикаторная диаграмма дизеля без наддува: V_c - объем камеры сгорания; V_h - рабочий объем цилиндра; V_a = V_b - полный объем цилиндра; Р_О- атмосферное давление 0,1 МПа., ВМТ - верхняя мертвая точка поршня; НМТ - нижняя мертвая точка

Впуск начинается в т. г при давлении газов Р_г немного выше атмо­сферного. Поршень движется от ВМТ к НМТ, в цилиндре объем увели­чивается, давление падает до величины Р_а ниже атмосферного, в резуль­тате чего в цилиндр всасывается воздух через открытый впускной клапан на линии га (за счет разницы давлений атмосферного Р„ и ниже атмо­сферного Р_а). Цилиндр наполняется свежим зарядом (воздухом). От т. а поршень движется из НМТ в ВМТ, в цилиндре происходит сжатие све­жего заряда, при закрытых впускном и выпускном клапанах давление и температура газов растут, объем уменьшается. В конце сжатия (пример­но в т. 1 за 5...10° по углу поворота коленчатого вала до прихода поршня в ВМТ) через форсунку впрыскивается топливо в цилиндр двигателя в мелкораспыленном состоянии. В результате трения частиц топлива с воздухом температура возрастает и происходит самовоспламенение топ­лива и дальнейшее его сгорание при резком возрастании давления от Р_с до Р_:. Газы при этом давят на поршень и он начинает двигаться второй раз от ВМТ к НМТ, происходит расширение, вначале предварительное на линии ZZ', а затем последующее на линии 2Ь. Газы совершают работу, происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу. Поршень через шатун заставляет вращаться коленчатый вал. Расши­рение (рабочий ход) происходит при увеличении объема газов в цилинд­ре, снижении давления и температуры газов. В конце процесса рабочий ход (примерно в т. 2) открывается выпускной клапан, поршень от т. Ъ движется второй раз из НМТ в ВМТ, происходит четвертый такт - такт на линии br. До прихода поршня в ВМТ (примерно в т. 3) открывается впускной клапан. Выпускной клапан закрывается после прохождения поршня ВМТ (примерно в т. 4). Это означает, что на промежутке от т. 3 до т. 4 оба клапана оказываются открытыми (перекрытие клапанов), что обеспечивает более полную очистку цилиндра от продуктов сгорания и более полное его последующее наполнение свежим зарядом на линии га. Далее цикл повторяется. Заштрихованная положительная площадь инди­каторной диаграммы - это есть индикаторная работа газов, совершаемая в цилиндре двигателя за один цикл. Индикаторной мощностью называют индикаторную работу газов, совершаемую в единицу времени. Величина индикаторной мощности N, зависит от геометрических параметров двигателя и параметров рабочего процесса:

где: Nj— индикаторная мощность, кВт;

Pi - среднее индикаторное давление газов, МПа; V_h - рабочий объем одного цилиндра, см³; п - частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин; i - число цилиндров двигателя; г- тактность двигателя (для 4-тактного т=4); Н_и - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг; Pit - плотность свежего заряда, кг/см³; ŋ_v - коэффициент наполнения цилиндра свежим зарядом; ŋi - индикаторный КПД двигателя; а - коэффициент избытка воздуха; I_o - теоретически необходимое количество воздуха для сгора­ния 1 кг топлива, кг воздуха/кг топлива.

Площадь индикаторной диаграммы, находящейся ниже атмосфер­ного давления Р_о является отрицательной, т.е. в создании мощности она участия не принимает. Это работа газов, затрачиваемая на впуск возду­ха в цилиндр. Так возникает индикаторная мощность, т.е. мощность внутри цилиндра. Однако практическое использование находит не ин­дикаторная, а эффективная мощность, т.е. мощность, снимаемая с ко­ленчатого вала и поступающая через трансмиссию к ведущим колесам трактора, в результате которой трактор совершает работу. Чем больше эффективная мощность, тем больше работа, совершаемая трактором, и его производительность. Между эффективной мощностью N_e и индика­торной N-, существует следующая зависимость:

где ŋ_м - механический КПД двигателя, учитывающий потери энергии на преодоление трения в подвижных трущихся по­верхностях деталей двигателя. Механический КПД сущест­вующих двигателей находится в пределах ŋ_м = 0,75...0,9.