Общее устройство автомобиля.
Автомобиль состоит из трех основных частей – двигателя, шасси, кузова.
Шасси включает:
- трансмиссию,
- ходовую часть,
- механизмы управления.
Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам автомобиля и состоит из:
- сцепления,
- коробки передач,
- карданной передачи,
- главной передачи,
- дифференциала,
- полуосей (приводных валов колес).
Сцепление служит для кратковременного отъединения коробки передач от двигателя, плавного их соединения при трогании автомобиля с места и переключении передач.
Рис. 1 Классификация сцепления
Рис. 2 Сцепление с механическим приводом
Рис. 3 Сцепление с гидравлическим приводом
Коробка передач позволяет изменять величину крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к карданному валу, разобщать на длительное время двигатель и ведущие колеса и обеспечивать движение автомобиля задним ходом.
Рис. 4 Схема механической коробки переключения передач
Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к главной передаче под изменяющимися углами.
Главная передача служит для передачи крутящего момента под прямым углом от карданного вала через дифференциал к полуосям ведущих колес и для его увеличения.
Дифференциал обеспечивает возможность вращения ведущих колес с разной частотой при движении автомобиля на поворотах и по неровной дороге.
Полуоси передают вращение к ведущим колесам.
Ходовая часть состоит из рамы, двух и более мостов, соединяемых с рамой подвеской, колес, шин.
Механизмы управления включают рулевое управление и тормозную систему.
Общее устройство и работа двигателя
ДВИГАТЕЛЬ – источник механической энергии, приводящий автомобиль в движение.
Состоит из:
– двух механизмов:
1. кривошипно-шатунного (КШМ) воспринимает давления расширяющихся газов и преобразует поступательное движения поршня во вращательное движения коленчатого вала;
2. газораспределительного (ГРМ) обеспечивает своевременную подачу в цилиндры двигателя горючей смеси (воздуха) и выпуск отработавших газов;
– пяти систем:
1. система питания служит для подачи в цилиндры двигателя топлива (дизели) или приготовления и подачи топливовоздушной смеси (бензиновые ДВС);
2. система смазки служит для подвода масла к трущимися поверхностями для уменьшения трения, частичного охлаждения и удаления продуктов износа;
3. система охлаждения служит для поддержания оптимального температурного режима двигателя;
4. система зажигания (только у бензиновых и газовых ДВС) обеспечивает воспламенение рабочей смеси;
5. система пуска обеспечивает вращение коленчатого вала двигателя при его пуске.
Основные понятия и определения
Основные параметры двигателя:
Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня. В этой точке поршень наиболее удален от оси коленчатого вала.
Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня. Поршень наиболее приближен к оси коленчатого вала.
В мертвых точках поршень меняет направление движения, и его скорость равна нулю.
Ход поршня (S) — расстояние между мертвыми точками, проходимое поршнем в течение одного такта рабочего цикла двигателя. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота).
Процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, называется тактом.
Рабочий объем цилиндра (Vh) — объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ.
Объем камеры сгорания (Vc) — объем пространства над поршнем, находящимся в ВМТ.
Полный объем цилиндра (Va) — объем пространства над поршнем, находящимся в НМТ:
Va = Vh + Vc.
Рабочий объем (литраж) двигателя — сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах (см 3).
Степень сжатия (ε) — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания, т.e. ε = Va / Vc = (Vh + Vc)/ Vc.
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя.
Рабочий цикл состоит из следующих тактов: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание-расширение), выпуск.
Впуск. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, в цилиндре возникает разряжение, вследствие чего в него поступает горючая смесь, которая перемешивается с отработавшими газами, оставшимися в небольшом количестве в цилиндре от предыдущего цикла, и образует рабочую смесь.
Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Оба клапана закрыты, рабочая смесь сжимается, вследствие чего ее температура повышается и улучшается испарение бензина. Давление повышается до 0,8-1,2 МПа, температура 208-4800 С.
Рабочий ход. Рабочая смесь в цилиндре воспламеняется электрической искрой и сгорает за 0,001-0,002 с.Оба клапана закрыты.Температура сгорания 20000С, давление 3,5-4 МПа. Под действием силы давления газов поршень перемещается к НМТ, вращая через шатун коленчатый вал. Совершается механическая работа.
Выпуск. Открывается выпускной клапан. Поршень перемещается к ВМТ и очищает цилиндр от отработавших газов, выталкивая их в атмосферу.