Пристрій двигуна

Загальна будова автомобіля та двигуна. Реферат. Читать текст оnline

14.08.2015

Тема: Загальне пристрій автомобіля і двигуна

РЕФЕРАТ

На тему: Загальна будова автомобіля. Загальна будова двигуна

Загальне пристрій автомобіля

Класифікація автомобілів

Автомобіль як самохідний екіпаж для безрельсовых доріг має ог-ромнів значення в житті країни. Автомобільний транспорт в зростаючій мірі перемикає на себе різноманітні перевезення з залізничного транспорту.

Сучасному автомобілю передує тривалий шлях зародження і розвитку. Ідея саморушного екіпажу з’явилася не одне століття тому і розвиток цього пристрою йшло в напрямку вдосконалення його. Початковим етапом зародження сучасного автомобіля є розробка різних самохідних пристроїв, що рухалися за допомогою мкс-кульной сили. Потім стали з’являтися теплові двигуни (парові, внут-рішнього згоряння), що замінили мускульну силу. Більш підходящим надав-ся двигун внутрішнього згоряння, що дав поштовх для створення інших частин автомобіля.

Разом з вдосконаленням автомобіля розвивалося і його виробниц-тво. Будувалися автомобільні і агрегатні заводи.

Розвиток вітчизняної автомобільної техніки підпорядкована рішенню задачі повного задоволення потреб у різних автомобільних перевезеннях.

Особливістю вітчизняного автомобілебудування є побудова різних модифікацій на базі основних моделей, що полегшує експлуата-цію та ремонт автомобілів.

В табл. 1 наведені основні характеристики сучасних віт-чизняних автомобілів.

Всі автомобілі поділяються на транспортні й спеціальні. Група транспортних автомобілів складається з вантажних і пасажирських, до спе-соціальним належать автокрани, автонавантажувачі, пожежні, збиральні, підйомники, бурові та ін

Вантажні автомобілі поділяються на бортові і спеціалізовані; перші мають платформу з бортами, а другі замість платформи обладнані спеціальним кузовом для перевезення промислових товарів, будівельних матеріалів, продуктів харчування, рідини та ін

Вантажні автомобілі розрізняються за вантажопідйомністю (тоннажу) на: легкі — Ючен (1000 кГ), малі — 10-24 кн (1000-2400 кГ), середні — 25-50 кн (2500-5000 кГ), важкі — 60-120 кн (6000— 12000 М) і надважкі понад 150 кн (15000 кГ).

Пасажирські автомобілі поділяються на дві основні разновидно-сті: автобуси та легкові.

Ознаками відмінності автобусів є призначення і ємність. За призначенням автобуси поділяються на міські, міжміські та туристські; по ємності міські бувають малі—для перевезення до 25 пасажирів, середні — до 60 пасажирів (близько половини місць для сидіння) і великі — до 100 пасажирів і більше (близько Ч3 місць для сидіння); для туристів використовують середні і малі міські автобуси; міжміські автобуси мають середовищ-нюю місткість. Міжміські і туристичні автобуси відрізняються підвищеною шенной комфортабельністю.

Легкові автомобілі розрізняються по робочому об’єму двигуна (літражу): мікролітражні —до 0,8; малолітражні — среднелит-ражные (середнього класу) — і великого літражу (вищого класу) —

Різновидами легкових автомобілів є санітарні, швидкої медичної допомоги, з вантажними відділеннями та ін. відрізняються кузо-вами певного призначення.

Сучасний автомобіль відноситься до складних машин. Кількість деталей автомобіля вимірюється тисячами. Тим не менш у більшості ав автомобілів принципи пристрою і дії їх елементів, а також загальна схема однакові. Тому для полегшення вивчення будови автомобіля можна скористатися деяким умовним спрощенням як ві-відповідних схемах всього автомобіля, так і його елементів.

При дуже великому типажі рухомого складу автомобільного транс-порту основні масові перевезення є вантажними і пасажирськими; перші виконуються переважно бортовими моделями, а другі — ав-тобусами міського типу.

Так як з перерахованого вище рухомого складу основними яв-ляють вантажні автомобілі Р’АЗ-53, ЗІЛ-130, МАЗ-500 і легковий ГАЗ-24, автобус Ліаз-677, то на їх базі доцільно будувати вивчення будови автомобіля.

За основу вивчення будови автомобіля приймається найбільш рас-пространенный тип транспортного автомобіля — двовісний, з задніми ве-дущими колесами і переднім розташуванням двигуна.

При всій різноманітності автомобілів і складових їх елементів кожен автомобіль можна умовно розділити на три основні частини: двигун-тель, шасі, кузов з кабіною.

Двигун перетворює теплову енергію, що виділяється в процесі згоряння палива, у механічну, що витрачається на пересування автомо-біля.

Шасі забезпечує передачу потужності двигуна провідним колесам, перетворює обертальний рух, що отримується від двигуна, посту-пательное рух всього автомобіля, здійснює взаємодію з доро-гою і забезпечує керування автомобілем.

В кузові розташовуються пасажирів або вантажі.

У свою чергу основні частини автомобіля також складаються з окремих елементів.

На рис. 1 зображена спрощена схема автомобіля в плані. Двигун 1 являє собою компактний агрегат у порівнянні з шасі і кузов, що складається з циліндрів з кривошипно-шатунного механізму, розподільних механізмів, систем живлення, запалювання, охолодження, змащення.

Шасі, будучи основою побудови автомобіля, складається з агрегатів, розташованих в різних місцях автомобіля та розділяються на три групи: силову передачу, ходову частину та органи управління.

За допомогою силової передачі потужність двигуна підводиться до ведучих коліс; вона складається із зчеплення, коробки передач, карданної передачі, головної передачі, диференціала і півосей.

Зчеплення 6 призначене для тимчасового від’єднання коробки передач 7 від двигуна на момент перемикання передач ( з подальшим плавним з’єднанням з двигуном). Коробка передач в основному слугує для збільшення крутного моменту, одержуваного від двигуна шляхом включення однієї з комбінацій наявних у ній шестерень; при цьому відповідно змінюється швидкість руху•. Разом з тим коробка передач служить і для здійснення заднього ходу. Двигун, зчеплення і коробка передач виконуються в одному блоці, який називають силовим блоком.

Розташоване за коробкою передач карданное пристрій (шарніри 8 і вал 10) служить для передачі зусилля від коробки передач, закріпленої з двигуном на рамі, до головної передачі 13, що знаходиться в задньому мосту, який може переміщатися щодо рами при деформації пружного ланки між мостом і рамою. Карданна передача передає крутний момент від коробки передач заднього мосту під змінним кутом і при зміні відстані між ними.

У головній передачі відбувається подальше після коробки передач збільшення крутного моменту та передача руху під прямим кутом від карданного вала до приводних валів (піввісь) 12 коліс. Разом з головною передачею розташований диференціал, що дозволяє отримувати у разі необхідності (зазвичай на поворотах) різну швидкість коліс. Півосі знаходяться в картері 14 ведучого (заднього) мосту, і зовнішні кінці їх з’єднані в провідними колесами 11.

Ходова частина автомобіля складається з елементів, що безпосередньо спираються на дорогу, задніх і передніх коліс 5 з шинами, а також картера заднього моста, передньої осі 2, підвіски (на схемі — ресори 3), що забезпечує пружне з’єднання заднього моста і передньої осі з рамою 9; рама є основою для з’єднання частин автомобіля в одне ціле і відноситься до ходової частини. Пружна підвіска і шини дозволяють пом’якшувати поштовхи і удари, що сприймаються колесами від нерівностей дороги.

До органів управління відносяться гальмівна і рульова системи. Гальма-ва система складається з гальм 4, розташованих на колесах, і приводу до них; вона служить для зниження швидкості, зупинки π утримання автомобіля на місці.

Загальне пристрій двигуна

Карбюраторний чотиритактний двигун

Автомобільний двигун відноситься до теплових машин, в яких теплова енергія спалюваного палива перетворюється в механічну роботу; паливо (зазвичай рідке) вводиться безпосередньо в робочі циліндри і там спалюється. Виділяється тепло перетворюється в механічну роботу; такі двигуни називаються двигунами внутрішнього згоряння. Механиче-ська робота, що віддається двигуном, витрачається на подолання опору диктатурі-ний руху автомобіля.

Автомобільні двигуни поділяються на дві групи в залежності від способу займання палива; у більш поширених карбюраторны двигунах займання стислій суміші здійснюється електричною іскрою, а в дизельних двигунах паливо запалюється в середовищі стисненого повітря, що має високу температуру.

Кожна група двигунів в свою чергу ділиться на два види але

типом робочого процесу: двотактні і чотиритактні; широко при

останні змінюються.

На рис. 3 показана найпростіша схема чотиритактного карбюраторного двигуна і основні його положення. У вертикально розташованому циліндрі 1 рухається вниз і вгору поршень 5, шарнірно з’єднаний за допомогою пальця 6 з верхньою головкою шатуна 7. Нижня головка останнього охоплює шийку 8 колінчастого вала 10, опорами якого є підшипники 11, закріплені в картері 12. Шийки вала, що лежать в опорах, називають корінними шийками колінчастого вала; щоку 9 коліна вала з шатунної і корінний шийками називають кривошипів. Для управління впуском суміші палива з повітрям і випуском відпрацьовують газів служать впускний клапани 2 і випускний 4.

Для запалення суміші палива з повітрям в циліндрі карбюраторного двигуна використовується електрична свічка 3, ввернутая в головку циліндра; між електродами свічки в необхідний момент проскакує іскра.

Поєднання деталей «циліндр, поршень, шатун і колінчастий вал» забезпечує перетворення прямолінійного, зворотно-поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала (поршень діє на шатун, а шатун на колінчастий вал). Поршень рухається в межах від крайнього верхнього положення (верхня мертва точка — в. м. т.) до крайнього нижнього положення (нижня мертва точка — н. м. т.); в цих положеннях шатун і кривошип розташовуються на одній вертикалі, і поршень на момент зупиняється, змінюючи напрям свого руху. Відстань між крайніми положеннями поршня називається ходом поршня; за величиною він дорівнює двом радіусам кривошипа. Кожному ходу поршня відповідає половина оберту кривошипа.

У процесі руху поршня об’єм циліндра над поршнем безперервно змінюється в межах від мінімального (при верхньому положенні поршня — об’єм камери стиснення Vc ) до максимального (при нижньому положенні поршня — повний обсяг. Різниця між цими обсягами, рівна объемуописываемому поршнем за один хід,

називається робочим об’ємом, а відношення обсягу над поршнем при його нижньому положенні до обсягу над поршнем у його верхньому положенні називається ступенем стиснення:

На рис. 4 і 5 зображені схеми одноциліндрового чотиритактного карбюраторного двигуна в розрізі з нижніми і верхніми клапанами.

Робочий цикл чотиритактного карбюраторного двигуна

Основним завданням робочого процесу двигуна є найбільш ефективне спалювання вводиться в циліндр палива, яким зазвичай служить бензин. Суміш парів бензину з необхідним для згоряння кількістю повітря називається горючою сумішшю, вона готується В спеціальному пристрої, званому карбюратором.

На початку першого ходу поршня відкривається впускний клапан (точка на графіку, зображеному на рис. 6, а) та за рахунок розрідження на опускающимся поршнем в циліндр засмоктується з карбюратора свіжа горюча суміш. Циліндр наповнюється сумішшю до моменту приходу поршня у нижнє положення, після чого впускний клапан закривається (точка а). Таким чином, поршень здійснює свій перший хід, званий тактом всмоктування (впуску); при цьому кривошип робить першу половину обороту, повернувшись на кут 3,14 радий (180°). У процесі всмоктування випускний клапан закритий. Такт впуску протікає при тиску в циліндрі (пряма fa на графіку роботи) близько 0,08 Мн/м 2 (0,8 кГ/см 2 ). До кінця впуску суміш нагрівається на З гарячих стінок циліндра і залишилися газів. За-

нання сумішшю становить 0,75 — 0,85 від обсягу циліндра над поршнем, коли він знаходиться в нижньому положенні.

При другому ході поршня і закритих клапанах відбувається другий такт — стиснення горючої суміші; кривошип при цьому повертається від 3,14 до 6,28 радий (від 180 до 360°) — друга половина обороту. До кінця стиснення об’єм суміші скорочується в 6-8 разів з підвищенням тиску до 0,8 — 1,2 Мн/м 2 (8 — 12 кГ/см 2 ) (крива ас); температура суміші при цьому піднімається до 450 500°.

В кінці другого ходу між електродами свічки проскакує іскра, при цьому стиснена суміш запалюється, що призводить до підвищення тиску газів на поршень (точка на графіку роботи) до 3 год — 4 Мн/м 2 (30 — 40 кГ/см) при температурі 1800 — 2000° С, і поршень здійснює свій третій хід. Третій хід являє собою рух поршня вниз з розширенням продуктів згоряння при закритих клапанах і поворотом кривошипа від 6,28 до 9,42 радий (від 360 до 540°) — перша половина другого обороту; цей хід називається робочим ходом, або тактом розширення. Його закінчення характеризується тиском 0,35 0,45 Мн/м 2 (3,5 — 4,5 кГ/см 2 ) (точка е) і температурою 800 — 1100 ° С. В кінці такту розширення відкривається випускний клапан і відпрацьований газ, що має тиск більше атмосферного, випускається через відповідний трубопровід. Четвертим ходом поршня (такт випуску) циліндр очищається від згорілих газів при відкритому випускному і закритому .впускному клапанах і тиску 0,1 — 0,12 Мн/м 2 (1,05 — 1,15 кГ/см 2 ) — пряма hr, при цьому кривошип обертається від 9,42 до 12, 56 радий (від 540 до 720°) — друга половина другого обороту. Температура в кінці випуску знижується до 700 — 800° С. Випускний клапан закривається до початку наступного такту всмоктування (впуску), настання якого служить початком повторення тактів.

Перелічені такти складають безперервно повторюваний чотиритактний цикл двигуна; робота відбувається тільки протягом третього ходу, тому він і називається робочим; три інші ходу є допоміжними і на їх вчинення витрачається частина роботи, отриманої при третьому ході поршня (табл. 2). Графік роботи, зображений на рис. 6, , є теоретичним. Наявність ряду додаткових умов в роботі двигуна, а також прагнення забезпечити краще наповнення циліндрів робочою сумішшю, досягти більш повного згоряння горючої суміші та очищення циліндра від газів змушують трохи зрушувати межі цих процесів.

В результаті всі переходи між окремими ділянками графіка закруглюються і дійсний графік роботи приймає вигляд, зображений на рис. 6, b.

Дизельні двигуни

На вантажних автомобілях середнього і великого тоннажу встановлюють дизелі, використовують важкі сорти палива. Ці дизелі значно відрізняються від розглянутого вище двигуна, що використовує легкі сорти палив. Робота дизелів, також як і робота карбюраторних двигунів, заснована на згорянні палива усередині циліндра. Багато спільного і в основних частинах двигунів, за винятком приладів приготування горючої суміші (паливної апаратури) і деяких інших частин.

На рис. 7 показано схема і графік роботи чотиритактного дизеля (типу ЯМЗ). При переміщенні поршня від верхньої мертвої точки до нижньої через відкритий впускний клапан засмоктується повітря (ліва стрілка), при перемішуванні якого з залишковими газами відбувається такт впуску (лінія га на графіку роботи); в наступний хід поршня відбувається стиснення суміші з залишковими газами при закритих клапанах (лінія ас); ступінь стиснення досягає 14 — 20, а тиск кінця стиснення дорівнює 3 — 4 Мн1м 2 (30 — 40 кГ/см 2 > при температурі 600 — 700° С. В кінці стиснення через форсунку 1 насосом 2 під тиском впорскується паливо, дрібні частинки якого, стикаючись з розпеченим повітрям, згоряють (лінія cz); тиск піднімається до 5 — б Мн1м р (50 — 60 кГ/см 2 , а температура — до 1800 — 2000° С. Під впливом великого тиску газів відбувається робочий хід (лінія ze ) останнім ходом (лінія е r ) поршень виштовхує відпрацьовані гази через відкритий випускний клапан (права стрілка) — такт випуску.

Для карбюраторного двигуна суміш готується поза його циліндра і подається на протязі цілого ходу поршня заздалегідь підготовленою. В дизелі ж утворюється суміш в циліндрі, де і згорає, а для гарного перемішування уприскуваного за короткий

проміжок часу палива зі стисненим повітрям необхідно певний час, якого не вистачає особливо на великих оборотах. Тому у сучасних дизелів максимальне число оборотів в хвилину менше, ніж у карбюраторних.

Весь процес роботи при чотиритактному циклі відбувається за чотири ходи поршня і два оберти колінчастого вала; робочий хід має місце тільки через два оберти валу. Тому при наявності тільки одного циліндра для отримання необхідної потужності потрібне збільшення розмірів поршня, циліндрів та інших деталей, що призводить до необхідності зменшення оборотів внаслідок труднощі подолання великих сил інерції зворотно-поступально рухомих деталей. Одноциліндровий двигун виходить важким і тихохідним.

Двигун автомобільного тіна достатньої потужності, малої ваги і невеликих розмірів вийде, якщо збільшити кількість циліндрів та підвищити число обертів колінчастого вала в хвилину. При збільшеній кількості циліндрів за два оберти відбувається кілька робочих ходів; правильним чергуванням цих ходів можна поліпшити рівномірність обертання вала, а скороченням часу здійснення робочого ходу можна додатково підвищити потужність за рахунок підвищення числа обертів вала в одиницю часу.

Сучасні автомобільні двигуни найчастіше складаються з чотирьох, шести або восьми циліндрів.

В якості загального критерію для оцінки двигуна служить до коефіцієнт корисної дії, під яким розуміється відношення тепла, еквівалентного роботі, що знімається з маховика, до тепла, екві валентному введеного палива; для карбюраторних двигунів він дорівнює 0,2 — 0,25; для дизельних 0,3 — 0,35.

Двигун складається з кривошипного і розподільного механізмів і систем охолодження, змащування, живлення і запалювання (тільки в карбюраторних двигунах).

Використана література

1. Яковлєв Н. А. Автомобілі (пристрій). Навч. посібник для вузів. М. «Вища школа», 1991. 336 с. з іл.

Короткий опис статті: пристрій двигуна Читать реферат online по темі ‘Загальна будова автомобіля і двигуна’. Розділ: Транспорт, вантажоперевезення, 96, Загружено: 31.07.2010 скачати реферат

Джерело: Загальна будова автомобіля та двигуна. Реферат. Читать текст оnline —

Також ви можете прочитати