Общее устройство автомобиля и двигателя

Реферат

РЕФЕРАТ

На тему: Общее устройство автомобиля. Общее устройство двигателя

Общее устройство автомобиля, Классификация автомобилей

Автомобиль как самоходный экипаж для безрельсовых дорог имеет ог-ромное значение в жизни страны. Автомобильный транспорт в возрастающей степени переключает на себя многообразные перевозки с железнодорожного транспорта.

Современному автомобилю предшествует длительный путь зарождения и развития. Идея самодвижущегося экипажа появилась не одно столетие тому назад и развитие этого устройства шло в направлении совершенствования его. Первоначальным этапом в зарождении современного автомобиля является разработка различных самоходных устройств, двигавшихся при помощи мус-кульной силы. Затем стали появляться тепловые двигатели (паровые, внут-реннего сгорания), заменившие мускульную силу. Более подходящим оказал-ся двигатель внутреннего сгорания, давший толчок для создания остальных частей автомобиля.

Вместе с совершенствованием автомобиля развивалось и его производ-ство. Строились автомобильные и агрегатные заводы.

Развитие отечественной автомобильной техники подчинено решению задачи полного удовлетворения потребностей в различных автомобильных перевозках.

Особенностью отечественного автомобилестроения является построение различных модификаций на базе основных моделей, что облегчает эксплуата-цию и ремонт автомобилей.

В табл. 1 приведены основные характеристики современных отечест-венных автомобилей.

Все автомобили разделяются на транспортные и специальные. Группа транспортных автомобилей составляется из грузовых и пассажирских, к спе-циальным относятся автокраны, автопогрузчики, пожарные, уборочные, подъемники, буровые и др.

Грузовые автомобили разделяются на бортовые и специализированные; первые имеют платформу с бортами, а вторые вместо платформы оборудованы специальным кузовом для перевозки промышленных товаров, строительных материалов, продуктов питания, жидкости и др.

Общее устройство автомобиля 1

Грузовые автомобили различаются по грузоподъемности (тоннажу) на: легкие — Ючен (1000 кГ), малые — 10—24 кн (1000—2400 кГ), средние — 25—50 кн (2500—5000 кГ), тяжелые — 60—120 кн (6000— 12000 к Г) и сверхтяжелые более 150 кн (15000 кГ).

Пассажирские автомобили разделяются на две основные разновидно-сти: автобусы и легковые.

Признаками различия автобусов являются назначение и емкость. По назначению автобусы делятся на городские, междугородные и туристские; по емкости городские бывают малые—для перевозки до 25 пассажиров, средние — до 60 пассажиров (около половины мест для сидения) и большие — до 100 пассажиров и более (около Ч3 мест для сидения); для туристов используют средние и малые городские автобусы; междугородные автобусы имеют сред-нюю вместимость. Междугородные и туристские автобусы отличаются повы-шенной комфортабельностью.

14 стр., 6944 слов

Конструктивный способ повышения комфортабельности грузового автомобиля

... грузового автомобиля. Прочностные расчеты конструкции подвески. Предмет исследования: кузов автомобиля ЗИЛ-4403 Гипотеза: если повысить комфортабельности грузового автомобиля, то обеспечивается меньшая утомляемость пассажиров ... различных кузов автомобилей, разработка новой подвески кузова автомобиля ЗИЛ-4403, прочностной расчет конструкций подвески. Структура дипломной работы отражает логику ...

Легковые автомобили различаются по рабочему объему двигателя (литражу): микролитражные —до 0,8; малолитражные — среднелит-ражные (среднего класса) — и большого литража (высшего класса) —

Разновидностями легковых автомобилей являются санитарные, скорой медицинской помощи, с грузовыми отделениями и др., отличающиеся кузо-вами определенного назначения.

Современный автомобиль относится к сложным машинам. Количество деталей автомобиля измеряется тысячами. Тем не менее у большинства ав-томобилей принципы устройства и действия их элементов, а также общая схема одинаковы. Поэтому для облегчения изучения устройства автомобиля можно воспользоваться некоторым условным упрощением как в соответст-вующих схемах всего автомобиля, так и его элементов.

При очень большом типаже подвижного состава автомобильного транс-порта основные массовые перевозки являются грузовыми и пассажирскими; первые выполняются преимущественно бортовыми моделями, а вторые — ав-тобусами городского типа.

Так как из перечисленного выше подвижного состава основными яв-ляются грузовые автомобили Г’АЗ-53, ЗИЛ-130, МАЗ-500 и легковой ГАЗ-24, автобус ЛиАЗ-677, то на их базе целесообразно строить изучение устройства автомобиля.

За основу изучения устройства автомобиля принимается наиболее рас-пространенный тип транспортного автомобиля — двухосный, с задними ве-дущими колесами и передним расположением двигателя.

При всем разнообразии автомобилей и составляющих их элементов каждый автомобиль можно условно разделить на три основные части: двига-тель, шасси, кузов с кабиной.

Двигатель преобразует тепловую энергию, выделяющуюся в процессе сгорания топлива, в механическую, затрачиваемую на передвижение автомо-биля.

Шасси обеспечивает передачу мощности двигателя ведущим колесам, преобразовывает вращательное движение, получаемое от двигателя, в посту-пательное движение всего автомобиля, осуществляет взаимодействие с доро-гой и обеспечивает управление автомобилем.

В кузове располагаются пассажиры или грузы.

В свою очередь основные части автомобиля также состоят из отдельных элементов.

На рис. 1 изображена упрощенная схема автомобиля в плане. Двигатель 1 представляет собой компактный агрегат по сравнению с шасси и кузовом, состоящий из цилиндров с кривошипно-шатунными механизмами, распределительных механизмов, систем питания, зажигания, охлаждения, смазки.

Шасси, являясь основой построения автомобиля, состоит из агрегатов, расположенных в различных местах автомобиля и разделяющихся на три группы: силовую передачу, ходовую часть и органы управления.

При помощи силовой передачи мощность двигателя подводится к ведущим колесам; она состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и полуосей.

10 стр., 4812 слов

Устройство автомобиля

... с валом двигателя, переключение передач невозможно. Для периодического разъединения и обратного соединения двигателя и КПП, существует сцепление. На автомобилях с механической коробкой передач сцепление ... какого вида это устройство стоит в автомобиле, он (автомобиль) будет относится к карбюраторному, инжекторному или оборудованному моновпрыском. Карбюратор – это устройство, которое дозирует ...

Сцепление 6 предназначено для временного отсоединения коробки передач 7 от двигателя на момент переключения передач ( с последующим плавным соединением с двигателем).

Коробка передач в основном служит для увеличения крутящего момента, получаемого от двигателя путем включения одной из комбинаций имеющихся в ней шестерен; при этом соответственно изменяется скорость движения•. Вместе с тем коробка передач служит и для осуществления заднего хода. Двигатель, сцепление и коробка передач выполняются в одном блоке, называемом силовым блоком.

Общее устройство автомобиля 2

Расположенное за коробкой передач карданное устройство (шарниры 8 и вал 10) служит для передачи усилия от коробки передач, закрепленной с двигателем на раме, к главной передаче 13, находящейся в заднем мосту, который может перемещаться относительно рамы при деформации упругого звена между мостом и рамой. Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач заднему мосту под переменным углом и при изменяющемся расстоянии между ними.

В главной передаче происходит дальнейшее после коробки передач увеличение крутящего момента и передача движения под прямым углом от карданного вала к приводным валам (полуосям) 12 колес. Вместе с главной передачей расположен дифференциал, позволяющий получать в случае необходимости (обычно на поворотах) разную скорость колес. Полуоси находятся в картере 14 ведущего (заднего) моста, и наружные концы их соединены в ведущими колесами 11.

Ходовая часть автомобиля состоит из элементов, непосредственно опирающихся на дорогу, задних и передних колес 5 с шинами, а также картера заднего моста, передней оси 2, подвески (на схеме — рессоры 3), обеспечивающей упругое соединение заднего моста и передней оси с рамой 9; рама является основой для соединения частей автомобиля в одно целое и относится к ходовой части. Упругая подвеска и шины позволяют смягчать толчки и удары, воспринимаемые колесами от неровностей дороги.

К органам управления относятся тормозная и рулевая системы. Тормоз-ная система состоит из тормозов 4, расположенных на колесах, и привода к ним; она служит для снижения скорости, остановки π удержания автомобиля на месте.

Общее устройство двигателя, Карбюраторный четырехтактный двигатель

Автомобильный двигатель относится к тепловым машинам, в которых тепловая энергия сжигаемого топлива превращается в механическую работу; топливо (обычно жидкое) вводится непосредственно в рабочие цилиндры и там сжигается. Выделяющееся тепло преобразуется в механическую работу; такие двигатели называются двигателями внутреннего сгорания. Механиче-ская работа, отдаваемая двигателем, расходуется на преодоление сопротивле-ний движению автомобиля.

Автомобильные двигатели разделяются на две группы в зависимости от способа воспламенения топлива; в более распространенных карбюраторны двигателях воспламенение сжатой смеси осуществляется электрической искрой, а в дизельных двигателях топливо воспламеняется в среде сжатого воздуха, имеющего высокую температуру.

Каждая группа двигателей в свою очередь делится на два вида но

типу рабочего процесса: двухтактные и четырехтактные; широко при

меняются последние.

На рис. 3 показана простейшая схема карбюраторного четырехтактного двигателя и основные его положения. В вертикально расположенном цилиндре 1 двигается вниз и вверх поршень 5, шарнирно соединенный при помощи пальца 6 с верхней головкой шатуна 7. Нижняя головка последнего охватывает шейку 8 коленчатого вала 10, опорами которого являются подшипники 11, закрепленные в картере 12. Шейки вала, лежащие в опорах, называют коренными шейками коленчатого вала; щеку 9 колена вала с шатунной и коренной шейками называют кривошипом. Для управления впуском смеси топлива с воздухом и выпуском отрабатывающих газов служат клапаны впускной 2 и выпускной 4.

5 стр., 2098 слов

Назначение и типы автомобильных двигателей

... 2.3. Схема рабочего процесса четырехтактного бензинового двигателя: а — впуск; 6 — сжатие; в — рабочий ход; г — выпуск; / — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — цилиндр; 4 — поршень; 5 — выпускной клапан; 6 — ... ограничено качеством применяемого топлива и увеличивает нагрузки на детали двигателя. Степень сжатия для бензиновых двигателей современных легковых автомобилей составляет 8 — 10, а для дизелей 15 — ...

Общее устройство двигателя 1

Для воспламенения смеси топлива с воздухом в цилиндре карбюраторного двигателя используется электрическая свеча 3, ввернутая в головку цилиндра; между электродами свечи в необходимый момент проскакивает искра.

ходом поршня;

В процессе движения поршня объем цилиндра над поршнем непрерывно изменяется в пределах от минимального (при верхнем положении поршня — объем камеры сжатия V c ) до максимального (при нижнем положении поршня — полный объем. Разница между этими объемами, равная объемуОбщее устройство двигателя 2описываемому поршнем за один ход,

рабочим объемом,

Общее устройство двигателя 3

На рис. 4 и 5 изображены схемы одноцилиндрового карбюраторного четырехтактного двигателя в разрезе с нижними и верхними клапанами.

Общее устройство двигателя 4

Общее устройство двигателя 5

Рабочий процесс карбюраторного четырехтактного двигателя

количеством

В начале первого хода поршня открывается впускной клапан (точка на графике, изображенном на рис. 6, а) и за счет разрежения над опускающимся поршнем в цилиндр засасывается из карбюратора свежая горючая смесь. Цилиндр наполняется смесью до момента прихода поршня в нижнее положение, после чего впускной клапан закрывается (точка а). Таким образом, поршень совершает свой первый ход, называемый тактом всасывания (впуска); при этом кривошип делает первую половину оборота, повернувшись на угол 3,14 рад (180°).

В процессе всасывания выпускной клапан закрыт. Такт впуска протекает при давлении в цилиндре (прямая fa на графике работы) около 0,08 Мн/м2 (0,8 кГ/см2 ). К концу впуска смесь нагревается на Рабочий процесс карбюраторного четырехтактного двигателя 1С от горячих стенок цилиндра и оставшихся газов. За-

Рабочий процесс карбюраторного четырехтактного двигателя 2

17 стр., 8118 слов

Система смазки двигателя автомобиля

... радиаторе, который включается в работу при длительном движении автомобилей летом. В смазочной системе с открытой вентиляцией картера двигателя картерные газы, состоящие из горючей смеси и продуктов сгорания, удаляются ... внутри поддона картера и прикреплен двумя болтами к блоку цилиндров. Редукционный клапан Представляет собой поршень или шарик, установленный в канале корпуса и нагруженный пружиной. ...

Рабочий процесс карбюраторного четырехтактного двигателя 3

полнение смесью составляет 0,75 0,85 от объема цилиндра над поршнем, когда он находится в нижнем положении.

сжатие горючей смеси;

Мн/м 2

Перечисленные такты составляют непрерывно повторяющийся четырехтактный цикл двигателя; работа совершается только на протяжении третьего хода, поэтому он и называется рабочим; три остальные хода являются вспомогательными и на их совершение тратится часть работы, полученной при третьем ходе поршня (табл. 2).

График работы, изображенный на рис. 6, а, является теоретическим. Наличие ряда дополнительных условий в работе двигателя, а также стремление обеспечить лучшее наполнение цилиндра рабочей смесью, достичь более полного сгорания горючей смеси и очищения цилиндра от газов заставляют несколько сдвигать границы этих процессов.

В результате все переходы между отдельными участками графика закругляются и действительный график работы принимает вид, изображенный на рис. 6, б.

Дизельные двигатели

На грузовых автомобилях среднего и большого тоннажа устанавливают дизели, использующие тяжелые сорта топлива. Эти дизели значительно отличаются от рассмотренного выше двигателя, использующего легкие сорта топлив. Работа дизелей, также как и работа карбюраторных двигателей, основана на сгорании топлива внутри цилиндра. Много общего есть и в основных частях двигателей, за исключением приборов приготовления горючей смеси (топливной аппаратуры) и некоторых других частей.

На рис. 7 показаны схема и график работы четырехтактного дизеля (типа ЯМЗ).

При перемещении поршня от верхней мертвой точки к нижней через открытый впускной клапан засасывается воздух (левая стрелка), при перемешивании которого с остаточными газами совершается такт впуска (линия га на графике работы); в следующий ход поршня происходит сжатие смеси с остаточными газами при закрытых клапанах (линия ас); степень сжатия достигает 14 -20, а давление конца сжатия равно 3 — 4 Мн1м2 (30 — 40 кГ/см2 } при температуре 600 -700° С. В конце сжатия через форсунку 1 насосом 2 под давлением впрыскивается топливо, мелкие частицы которого, соприкасаясь с раскаленным воздухом, сгорают (линия cz); давление поднимается до 5 — б Мн1мг (50 — 60 кГ/см2 , а температура — до 1800 2000° С. Под влиянием большого давления газов происходит рабочий ход (линия ze ) последним ходом (линия е r ) поршень выталкивает отработавшие газы через открытый выпускной клапан (правая стрелка) — такт выпуска.

Для карбюраторного двигателя смесь приготовляется вне его цилиндра и подается на протяжении целого хода поршня заранее подготовленной. В дизеле же смесь образуется в цилиндре, где и сгорает, а для хорошего перемешивания впрыскиваемого за короткий

Дизельные двигатели 1

промежуток времени топлива со сжатым воздухом необходимо определенное время, которого не хватает особенно на больших оборотах. Поэтому у современных дизелей максимальное число оборотов в минуту меньше, чем у карбюраторных.

19 стр., 9189 слов

Устройство, работа, неисправности, ремонт сцепления атомобиля КамАЗ

... валах трансмиссии возника­ют вынужденные колебания. При неравномерной работе двигателя крутильные колебания от двигателя могут передаваться в трансмиссию. ... цилиндр Рис. 1.5. Главный цилиндр: 1-толкатель (шток) поршня; 2-корпус; 3-поршень; 4-корпус бачка; 5-зазор свободного хода главного цилиндра; А- зазор свободного хода главного цилиндра Состоит из корпуса цилиндра, защитного чехла, штока, поршня, ...

Весь процесс работы при четырехтактном цикле совершается за четыре хода поршня и два оборота коленчатого вала; рабочий ход имеет место только через два оборота вала. Поэтому при наличии только одного цилиндра для получения необходимой мощности требуется увеличение размеров поршня, цилиндра и других деталей, что приводит к необходимости уменьшения оборотов вследствие трудности преодоления больших сил инерции возвратно-поступательно движущихся деталей. Одноцилиндровый двигатель получается тяжелым и тихоходным.

Двигатель автомобильного тина достаточной мощности, малого веса и небольших размеров получится, если увеличить количество цилиндров и повысить число оборотов коленчатого вала в минуту. При увеличенном количестве цилиндров за два оборота совершается несколько рабочих ходов; правильным чередованием этих ходов можно улучшить равномерность вращения вала, а сокращением времени совершения рабочего хода можно дополнительно повысить мощность за счет повышения числа оборотов вала в единицу времени.

Современные автомобильные двигатели чаще всего состоят из четырех, шести или восьми цилиндров.

В качестве общего критерия для оценки двигателя служит ко эффициент полезного действия, под которым понимается отношение тепла, эквивалентного работе, снимаемой с маховика, к теплу, экви валентному введенному топливу; для карбюраторных двигателей он равен 0,2 — 0,25; для дизельных 0,3 -0,35.

Двигатель состоит из кривошипного и распределительного механизмов и систем охлаждения, смазки, питания и зажигания (только в карбюраторных двигателях).

Использованная литература

[Электронный ресурс]//URL: https://obzone.ru/referat/obschee-ustroystvo-gruzovogo-avtomobilya/

1. Яковлев Н. А. Автомобили (устройство).

Учеб. пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1991. 336 с. с илл.