15. Подвеска Мак-Ферсон. Рабочий процесс.

Благодаря компактности конструкции подвеска McPherson широко используется на переднеприводных легковых автомобилях, так как позволяет поперечно разместить двигатель и коробку передач в подкапотном пространстве. К другим преимуществам данного типа подвески относятся простота конструкции, а также большой ход подвески, препятствующий пробоям.

Вместе с тем, конструктивные особенности подвески (шарнирное крепление амортизаторной стойки, большой ход) приводят к значительному изменению развала колес (угла наклона колеса к вертикальной плоскости). По этой причине данный тип подвески не применяется на спортивных автомобилях и автомобилях премиум-класса.

Подвеска МакФерсон имеет следующее устройство:

- подрамник;

- поперечный рычаг;

- поворотный кулак;

- амортизаторная стойка;

- стабилизатор поперечной устойчивости.

Подрамник является несущим элементом подвески. Он крепится к кузову автомобиля с помощью резинометаллических опор – сайлентблоков. Поворотный кулак обеспечивает поворот колеса за счет шарнирного соединения с рулевой тягой. Стабилизатор поперечной устойчивости обеспечивает снижение боковых кренов автомобиля.

16. Конструктивные особенности амортизаторов. Рабочий процесс.

Назначение, классификация, уст­ройство. Гидравлический амортизатор автомобиля (амортизатор) — элемент подвески, в котором энергия колеба­ний кузова и колес автомобиля преоб­разуется в тепловую энергию за счет вязкостного трения масла при продав-ливании его через калиброванные от­верстия. Если рассеивание энергии происходит только на ходах сжатия или отбоя, амортизатор называется амортизатором одностороннего дейст­вия, в противном случае — двусторон­него. Амортизаторы двустороннего действия более эффективны. Исполь­зуются они в системах вторичного подрессоривания (кабин, сидений), в рулевых управлениях и т. д.

Основным требованием при конст­руировании амортизатора является обеспечение стабильности во время эксплуатации характеристики, опреде­ленной при расчете плавности хода автомобиля.

По конструктивному исполнению амортизаторы подразделяются на ры­чажные и телескопические. Рычажные амортизаторы работают при большом давлении (10...20 МПа), требуют ма­лого объема масла и площадь поверх­ности охлаждения в них меньше, чем в телескопических амортизаторах. По­этому их характеристики резко изме­няются даже при незначительном из­носе поршней и с увеличением темпе­ратуры нагрева. Телескопические амортизаторы работают при давлении 2,5...5 МПа и вследствие отсутствия недостатков, присущих рычажным амортизаторам, широко применяются на современных автомобилях. Теле­скопические амортизаторы в свою очередь подразделяются на двух- и однотрубные. Основные размеры двух-трубных амортизаторов стандартизо­ванны. Стабильность работы амортизато­ра в большой мере зависит от уплот­нения штока. Конструкции уплотнений весьма разнообразны, но наибольшее распространение получили сальники,абочая поверхность которых имеет ряд кольцевых гребешков.

Для оценки работы амортизато­ра используется рабочая диаграмма (рис. 3.40, а), выражающая зависи­мость силы на штоке F_aor перемеще­ния поршня Д_а. Площадь диаграммы определяет энергию, поглощаемую за полный цикл. Диаграмма снимается при определенном перемещении и ско­рости поршня на специальном стенде и служит для оценки работы аморти­затора после сборки (обычно приво­дится на чертеже амортизатора).

Характеристика амортизатора (рис.3.40, б) представляет зависимость силы на штоке F_a от скорости поршня А_а. Она имеет петлеобразный вид вследст­вие эмульсирования масла воздухом (масло приобретает упругие свойства) и трения во фрикционных парах. При расчетах петлеобразная характеристи­ка заменяется кусочно-линейной, со­стоящей из четырех участков, харак­теризуемых различными коэффициен­тами сопротивления: коэффициентом сопротивления на ходе сжатия

коэффициентом сопротив­ления на ходе отбоя

— скорость поршня, при которой открывается соответственно клапан сжатия и отбоя) и коэффици­ентами сопротивления по­сле открытия клапанов.

17. Внешняя скоростная характеристика.

Внешняя скоростная характеристика двигателя - это зависимость крутящего момента и мощности на ведущих колёсах, а также удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения вала ( оборотов двигателя) при полной подаче топлива в цилиндры двигателя.

Если подача топлива неполная, то характеристики называются частичными.

Коэффициент Кр существенно зависит от того, по стандарту какой страны получена характеристика N_e(n_д), а так же от типа транспортного средства, на который установлен этот двигатель (автобус, грузовой автомобиль и т.д.). Коэффициент Кр изменяется в зависимости от условий эксплуатации и режима работы ДВС (например от частоты вращения коленчатого вала). При приближенных расчетах этот коэффициент можно принимать в пределах от 0,8 до 0,9.

Отношение Мк_max/М_кном=М – называют коэффициент приспосабливаемости двигателя.

Отношение n_N/n_mmax= называют коэффициентом приспосабливаемости по частоте вращения.

Запас крутящего момента (или коэффициент приспосабливаемости двигателя) и коэффициент приспосабливаемости по частоте вращения характеризуют устойчивость работы двигателя и его способность автоматически приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки. Работа двигателя является устойчивой, если с уменьшением частоты вращения при неизменном положении органов управления подачи топлива (неизменном положении дроссельной заслонки или рейки) его крутящий момент увеличивается.

В этом случае возрастание в некоторых приделах нагрузки на двигатель автоматически уравновешивается увеличением крутящего момента, возникающим в результате снижения частоты вращения коленчатого вала, вызванного повышенной нагрузкой.

Чем больше коэффициент приспосабливаемости по скорости, тем шире диапазон устойчивой работы двигателя, а чем больше запас крутящего момента, тем больше предельное увеличение внешней нагрузки на двигатель, при котором возможна его автоматическая приспосабливаемость к повышению нагрузки.

При наличии ограничителя оборотов у карбюраторного двигателя отношение n_omax/n_N составляет 0,8:0,9.

У современных двигателей значения коэффициента приспосабливаемости по моменту и оборотам имеют следующие пределы:

Для карбюраторных ДВС М=1,1:1,35; =1,5:2,5

Для дизелей М=1,05:1,15; =1,45:2,0

ВСХ бензинового двигателя легкового автомобиля.

n_{д max} ≈4500÷6000 min^-1

n_{д min}- минимальные обороты, которые развивает двигатель под нагрузкой

N_д=М_д*n_д/9550

М_{е max}- максимальный эффективный момент

17,2

N_v- момент при максимальной скорости

N_{д max}=1,2n_N

M_N-момент при максимальной мощности,

М_{е max}/М_N=k_пр.М=1,25÷1,35- коэффициент приспосаблеваемости двигателя по моменту,

n_N/n_M=k_{пр. об}=1,5÷2,5- коэффициент приспосаблеваемости двигателя по оборотам,

g_{e min}-минимальный удельный расход топлива

g_{e min}=280÷340(г/кВт*ч)

При испытании двигателя на стенде с него снимают вентилятор, глушитель, приборы, обслуживающие шасси.

N_Д=N_e*K_p

M_Д=M_e*K_p

K_p=0,85÷0,9

K_p-коэффициент учёта потерь на обслуживание автомобиляВСХ бензинового двигателя грузового автомобиля или автобуса.

Рис.3. ВСХ бензинового двигателя грузового Рис.4. ВСХ дизельного двигателя

автомобиля или автобуса.

ВСХ бензинового двигателя грузового автомобиля или автобуса представлена на рис.3

Отличие от ВСХ двигателя легкового автомобиля заключается в том, что на двигатели грузовых автомобилей и автобусов устанавливают ограничители оборотов.

n_o-обороты, при которых срабатывает ограничитель.