Трансмиссии автотранспортных средств и их влияние на эксплуатационные свойства.
Цикл
1 Компоновочные схемы автотранспортных средств, их влияние на эксплуатационные свойства.
В зависимости от расположения двигателя и ведущих колес, приняты три компоновочные схемы легковых автомобилей: классическая, переднеприводная; заднемоторная.
«+» переднеприводной компоновки (сравнительно с классической): примерно на 10% меньше сухая масса, что приводит к снижению расхода топлива; удобство в производстве; хорошие условия компоновки салона; больший объем багажника; недостаточная поворачиваемость и высокая курсовая устойчивость. «-» : ограничение проходимости на подъемах; "теснота" в моторном отсеке и затрудненный доступ к двигателю и агрегатам трансмиссии.
Для грузовых автомобилей, в зависимости от расположения кабины и двигателя, распространены два варианта компоновочных схем: капотная и бескапотная. «+» капотной компоновки: хорошая доступность к двигателю, удобство входа и выхода, наименьшая возможная нагрузка на передний мост; «-»: большая база и габаритная длина, ограниченная передняя обзорность.
Автобусы, в зависимости от расположения двигателя, имеют следующие компоновочные схемы: двигатель впереди; двигатель под полом, в пределах колесной базы; двигатель сзади.
«+» схемы с расположением двигателя под полом внутри базы являются: ровность пола, возможность применения стандартного заднего моста, удовлетворительное распределение нагрузки по мостам; «-»: высокий уровень пола (сумма дорожного просвета, высоты двигателя, просвета между двигателем и полом и толщины двигателя), для междугородних автобусов – уменьшение объема багажного отделения под полом. Наиболее перспективной является схема с задним расположением двигателя. «+»: наилучшее распределение нагрузки по мостам, наименьший уровень пола в передней части салона, наименьшие загазованность и шум в салоне. «-»: нестандартный задний мост, необходимость подъема пола по заднему свесу над двигателем, затруднения в размещении двери на заднем свесе, длинные коммуникации, тяги и тросы управления, затрудненное охлаждение двигателя.
Уравнение движения автотранспортных средств.
Динамическое равновесие продольных сил, действующих на одиночный автомобиль можно записать как:
Rx2 = Rx1 + Pw + Pα + Pjx .
После преобразований получим: Pт - Pw - Pα - Pf = Pj ,
где Pj = Ma dj dV / dt – приведенная сила инерции (сила сопротивления разгону), Н.
Коэффициент учета вращающихся масс dj показывает, во сколько раз сила, необходимая для разгона АТС с заданным ускорением как поступательно движущейся массы Ма, так и вращающихся масс с моментами инерции å Ik,, Ie, больше силы, необходимой для разгона только поступательно движущейся массы.
Таким образом, уравнение движения АТС или уравнение тягового баланса записывается
Pт = Pw + Pα + Pf + Pj, (53)
Если учесть формулу (28), то уравнение тягового баланса имеет вид (H):
Pт = Pw + Pψ + Pj ,
то есть сила тяги на ведущих колесах АТС в любой момент времени равна сумме сил сопротивления движению.
Запас силы тяги Pj, может использоваться для разгона АТС с заданным или максимальным значением ускорения в данных дорожных условиях; либо для преодоления увеличенной силы сопротивления движению с той же скоростью (например, в результате увеличения угла подъема дороги или увеличения массы перевозимого груза). В частности, запас может использоваться для буксировки прицепов, а знание величины запаса в условиях движения, наиболее характерных для того, или иного АТС позволяет судить о возможностях использования его в качестве тягача и определить допустимую общую массу буксируемых прицепов.
Графическая зависимость силы тяги на ведущих колесах АТС от скорости движения называется тяговой характеристикой. Если на этом же графике нанести кривые сил сопротивления движению, то это – тяговая диаграмма.
Внешняя пассивная безопасность а/м как способ повышения безопасности тс.
Внешняя – по снижению тяжести последствий ДТП для др. участников дв-ия.(форма кузова, травмо - безопасные элементы)
Автомобильные бензины
Материалы, обеспечивающие работу автомобиля, называются эксплуатационными. К ним относятся топливо, смазочные материалы и технические жидкости.
Бензин — основной вид топлива для карбюраторных двигателей. Сырьем для получения бензина служит нефть, нефтяные газы, бурый и каменный уголь, горючие сланцы.
Бензин как топливо должен обладать хорошей испаряемостью, стойкостью против детонации, высокой стабильностью (т. е. способностью сохранять первоначальные свойства при длительном хранении), не содержать соединений, вызывающих коррозию металла, и не содержать смолистых отложений, а также воды и механических примесей.
Хорошая испаряемость бензинов обеспечивает приготовление горючей смеси необходимого качества, облегчает пуск двигателя, уменьшает конденсацию паров бензина в цилиндрах двигателя и разжижение масла в его картере.
Об испаряемости бензина судят по его фракционному составу.
Фракционный состав характеризуется температурой выкипания 10; 50; 90 % топлива и температурой конца выкипания.
Стойкость бензина против детонации оценивается октановым числом, которое присутствует в каждой марке бензина.
На слух детонация проявляется в звонких металлических стуках при работе двигателя. Кроме того, при детонации в отработавших газах периодически появляется черный дым, двигатель перегревается и его мощность падает. Повышенный тепловой режим двигателя приводит к подгоранию выпускных клапанов, прогоранию днища поршней и металлоасбестовых прокладок между головкой и блоком цилиндров.
Чтобы оценить степень склонности бензина к детонации, его сравнивают с эталонными топливами, т. е. с такими топливами, октановые числа которых заранее известны. Чем выше октановое число, тем меньше склонность бензина к детонации, поэтому для повышения октанового числа к бензинам добавляют антидетонатор — этиловую жидкость.
Бензин, в который добавлена этиловая жидкость, называют этилированным. Этиловая жидкость ядовита, поэтому этилированные бензины тоже ядовиты и применение их требует строгого соблюдения правил техники безопасности. Чтобы отличить этилированные бензины от неэтилированных, их окрашивают в соответствующие цвета: А-72 — в розовый, А-76, — в желтый, АИ-92 — в оранжево-красный и АИ-98 — в синий цвет.
Стабильность бензинов характеризуется сохранением их физико-химических свойств в допустимых пределах во время перевозки, хранения и использования в конкретных условиях эксплуатации.
Присутствие в бензине кислот и сернистых соединений вызывает коррозию металлов, поэтому содержание их строго ограничивается.
Вода и механические примеси в бензине не допускаются. Вода способствует коррозии топливных баков и тары, а также ускоряет осмоление бензина. Зимой вода, замерзая, может закупорить топливопроводы, фильтры, жиклеры, что приведет к вынужденной остановке двигателя.
Механические примеси в бензине вызывают засорение жиклеров, фильтров и износ цилиндропоршневой группы двигателя.
Смазочные материалы
Главное назначение смазочных материалов — уменьшать износы трущихся деталей и сокращать затраты энергии на трение. Кроме того, смазочные материалы отводят тепло, выделяющееся при трении, уплотняют зазоры в смазываемых узлах, удаляют с трущихся поверхностей продукты износа и предохраняют эти поверхности от коррозии.
К смазочным материалам относятся масла и пластичные смазки.
Масла для двигателей. Эти масла должны иметь определенную вязкость, температуру застывания и температуру вспышки, обладать хорошими противоизносными и моющими свойствами, стабильностью и коррозионностью.
Вязкость — основное свойство масел. Внешне вязкость масла проявляется в его подвижности: чем меньше вязкость, тем масло более подвижно. От вязкости масла зависит возможность создания хороших условий для смазывания, а следовательно, и предохранение деталей от износа, а также хорошего охлаждения трущихся деталей. Для двигателей с большой частотой вращения коленчатого вала применяют масла с небольшой вязкостью. Очень важно, чтобы вязкость масла незначительно изменялась с изменением температуры. А так как температура в картере двигателя зимой и летом неодинакова, то применяют сезонные сорта масел с разной вязкостью: менее вязкое — зимой и более вязкое — летом. Широко используют всесезонные масла; применяемые и летом и зимой, что исключает трудоемкие работы по замене масла при подготовке автомобилей к зимней или летней эксплуатации.
Температурой застывания называется температура, при которой масло теряет свою подвижность. Для зимних масел она значительно ниже, чем для летних.
Температурой вспышки называется температура, при которой пары масла образуют горючую смесь с воздухом, воспламеняющуюся при поднесении к ней открытого пламени. Чем большую температуру вспышки имеет масло, тем меньше его сгорает при работе двигателя и, следовательно, тем меньше отложений оседает на стенки камеры сгорания и днище поршней.
Под противоизносными, или, как их иногда называют, смазывающими, свойствами масел понимают их способность к образованию на поверхностях трения сопряженных деталей прочной пленки, препятствующей их износу.
Под моющими свойствами понимают способность масла противостоять лакообразованию на горячих поверхностях.
Под стабильностью понимается способность масел сохранять свои первоначальные свойства и противостоять внешнему воздействию. На стабильность масел для двигателей внутреннего сгорания, оказывают влияние химический состав масел, температурные условия и воздействие металлов и продуктов окисления.
Коррозионные свойства масел зависят от наличия в них органических кислот, перекисей и других продуктов окисления, сернистых соединений, щелочей и воды.
Трансмиссионные масла.Эти масла предназначены для смазки агрегатов трансмиссии автомобиля (коробки передач, раздаточной коробки, ведущих мостов) и рулевого механизма.
В агрегатах трансмиссии масло испытывает большие давления, но не сгорает и не образует нагара. Трансмиссионные масла должны обладать высокой маслянистостью, хорошо прилипать к трущимся поверхностям механизмов трансмиссии, иметь повышенную вязкость и низкую температуру застывания.
Для агрегатов трансмиссии и рулевого управления автомобилей выпускают специальные трансмиссионные масла, которые предназначены для гидроусилителей рулевого управления, гидромеханических коробок передач, амортизаторов, гидроподъемников автомобилей-самосвалов и др.
Пластичные (консистентные) смазки.В отличие от смазочных масел пластичные смазки представляют собой мазеподобные вещества, применяемые для смазывания тех узлов трения, в которых масла плохо удерживаются (вытекают) или подвергаются сильному воздействию грязи, пыли и воды. К таким узлам трения относятся трущиеся соединения ходовой части, органов управления, подвески, а также отдельные детали двигателя и трансмиссии. Смазки применяются также для защиты деталей от коррозии.
По составу смазки представляют собой смеси минеральных масел с различного рода загустителями, которые в основном и определяют эксплуатационные свойства масел. В качестве загустителя чаще всего применяют мыло.
Смазки могут иметь следующие присадки: против окисления, повышающие ее стабильность, улучшающие вязкостно-температурные и другие свойства. Кроме присадок, в смазку добавляют твердые наполнители, чешуйчатый графит или дисульфит молибдена, улучшающие ее антифрикционные свойства.
Кальциевые смазки называют солидолами.
К пластическим смазкам относится графитная смазка — грубая плотная мазь с серебристым оттенком.
Литиевые смазки получают все большее распространение благодаря своим ценным эксплуатационным качествам. И прежде всего это Литол-24— мягкая мазь вишневого, реже коричневого цвета. Ее можно применять как единую смазку для всех основных узлов трения автомобиля вместо практически всех смазок, причем в результате такой замены узел трения будет меньше изнашиваться, а сроки между сменой смазки можно увеличить. Кроме того, Литол-24 обладает хорошими консервационными свойствами.
ЦИАТИМ-201 — низкотемпературная мягкая желтая или светло-коричневая мазь. Применяют ее в узлах трения всех типов, где имеются небольшие удельные нагрузки, а также там, где требуется незначительное усилие сдвига, например в гибком валу спидометра.
Технические жидкости
К техническим жидкостям относятся низкозамерзающие охлаждающие, тормозные и амортизаторные.
К низкозамерзающим охлаждающим жидкостям относятся жидкости марок 40 и 65. Цифры означают температуру замерзания.
Гидравлическую систему привода тормозов заполняют тормозными жидкостями. Тормозные жидкости должны иметь низкую температуру застывания, не вызывать разбухания резиновых деталей гидравлического привода и коррозии металлических деталей, а также не расслаиваться. Лучшими эксплуатационными свойствами обладают тормозные жидкости «Нева», «Роса» и «Томь», допускающие смешивание.
Амортизаторы автомобилей заполняют амортизаторными жидкостями, представляющими собой смесь турбинного и трансформаторного масел в равных пропорциях. В качестве амортизаторной жидкости применяется веретенное масло АУ.
Цикл
1 Компоновочные схемы автотранспортных средств, их влияние на эксплуатационные свойства.
В зависимости от расположения двигателя и ведущих колес, приняты три компоновочные схемы легковых автомобилей: классическая, переднеприводная; заднемоторная.
«+» переднеприводной компоновки (сравнительно с классической): примерно на 10% меньше сухая масса, что приводит к снижению расхода топлива; удобство в производстве; хорошие условия компоновки салона; больший объем багажника; недостаточная поворачиваемость и высокая курсовая устойчивость. «-» : ограничение проходимости на подъемах; "теснота" в моторном отсеке и затрудненный доступ к двигателю и агрегатам трансмиссии.
Для грузовых автомобилей, в зависимости от расположения кабины и двигателя, распространены два варианта компоновочных схем: капотная и бескапотная. «+» капотной компоновки: хорошая доступность к двигателю, удобство входа и выхода, наименьшая возможная нагрузка на передний мост; «-»: большая база и габаритная длина, ограниченная передняя обзорность.
Автобусы, в зависимости от расположения двигателя, имеют следующие компоновочные схемы: двигатель впереди; двигатель под полом, в пределах колесной базы; двигатель сзади.
«+» схемы с расположением двигателя под полом внутри базы являются: ровность пола, возможность применения стандартного заднего моста, удовлетворительное распределение нагрузки по мостам; «-»: высокий уровень пола (сумма дорожного просвета, высоты двигателя, просвета между двигателем и полом и толщины двигателя), для междугородних автобусов – уменьшение объема багажного отделения под полом. Наиболее перспективной является схема с задним расположением двигателя. «+»: наилучшее распределение нагрузки по мостам, наименьший уровень пола в передней части салона, наименьшие загазованность и шум в салоне. «-»: нестандартный задний мост, необходимость подъема пола по заднему свесу над двигателем, затруднения в размещении двери на заднем свесе, длинные коммуникации, тяги и тросы управления, затрудненное охлаждение двигателя.
Трансмиссии автотранспортных средств и их влияние на эксплуатационные свойства.
Трансмиссия представляет собой комплекс агрегатов, предназначенных для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, преобразования этого момента по величине и направлению и его распределения между ведущими колесами. В настоящее время на автомобилях применяются трансмиссии следующих видов (по характеру связи между двигателем и ведущими колесами): механическая, гидромеханическая, электромеханическая и гидрообъемная (гидростатическая).
Наибольшее распространение на современных автомобилях получила механическая трансмиссия, которая включает в себя сцепление, коробку передач, карданную передачу, раздаточную коробку (у многоприводных автомобилей), главную передачу, дифференциал и полуоси. Три последних элемента на автомобилях классической компоновки объединяют в один агрегат, называемый ведущим мостом. «+» механической трансмиссии: простота конструкции и низкая стоимость, высокие КПД и надежность; «-»: ступенчатое регулирование крутящего момента и сложность компоновки на многоприводных автомобилях.
Применение на автомобилях гидромеханических трансмиссий, в которые вместо сцепления и коробки передач входит гидромеханическая передача (гидротрансформатор, объединенный с механической ступенчатой коробкой передач), позволяет осуществить бесступенчатое изменение крутящего момента, увеличить срок службы двигателя и трансмиссии, уменьшить число ступеней механической коробки передач, уменьшить частоту переключения передач, повысить проходимость автомобиля и улучшить его комфортабельность. Однако по сравнению с механическими трансмиссиями, гидромеханические обладают более сложной конструкцией, повышенной массой и стоимостью; ухудшается также динамика разгона автомобиля и увеличивается расход топлива.
Схема электромеханической трансмиссии, применяемая на карьерных автосамосвалах семейства БелАЗ грузоподъемностью более 70 тонн, содержит: первичный ДВС; соединенный с ним через упругую муфту тяговый генератор; тяговые электродвигатели, расположенные в электромотор–колесах; вспомогательные электрические машины и аппаратуру управления, регулирования и контроля.
«-» бесступенчатых трансмиссий по сравнению с механической, являются сложность конструкции, большие габаритные размеры и масса, низкий КПД.