Теория автомобилей

 

20. 02. 2013

 

Типы коробок  передач:

1. Механические (ступенчатые, бесступенчатые)

    А) Ступенчатые:

1. по подвижности осей  и валов:

1. Планетарные
2. Неподвижные

         2.По числу валов различают:

1. 2
2. 3
3. Многовальные

        3.По  способу управления:

1. Неавтоматические
2. Полуавтоматические
3. Автоматические

Переключение передач  планетарной коробки производится без разрыва потока мощности. Их используют в качестве механической части бесступенчатой КПП, а также  как ступенчатую КПП. Многоступенчатую КПП с числом ступеней от 1до 15, устанавливают на автомобили с большой грузоподъемностью и высокой проходимостью. Не автоматические коробки управляют с помощью усилителя (гидравлические, пневматические, вакуумные, электрические, электромагнитные или комбинированные). Требования – обеспечение наилучших тяговых и топливно – экономических свойств автомобиля. Высокий КПД. Безударность. Бесшумность работы. Невозможность включения двух передач или передачи заднего хода. Надежное удержание передач в включенном и нейтральном положении. Простота конструкции и небольшая стоимость. Малые габаритные размеры и масса. Удобство обслуживания и ремонта. Для обеспечения наилучших тяговых и топливно – экономических свойств необходимо правильно выбрать число ступеней в КПП. При увеличении числа ступеней можно обеспечит режим работы двигателя близкие к наивыгоднейшим. Легкость управления зависит от конструктивной схемы КПП, способов переключения передач и типа привода переключения передач. Передачи переключают с помощью подвижных шестерен, фрикционных и электромагнитных устройств. Шум при работе КПП уменьшают при замене прямозубых шестерен на косозубые и шевронные. Гидромеханические коробки передач классифицируются в зависимости от типа гидротрансформатора:

1. Коробки с одноступенчатым (один гидропривод)
2. Многоступенчатый гидротрансформатор.

Требования: широкий диапазон передаточных чисел. Наименьший перерасход топлива,  небольшая удельная масса, долговечность, возможность пуска  ДВС в холодное время года, удобство обслуживания, небольшая стоимость. Гидромеханическая КПП состоит из одноступенчатого комплексного гидротрансформатора и дополнительной двухступенчатой планетарной коробки. Гидротрансформатор установлен на коленчатом валу ДВС. К корпусу гидротрансформатора латунью припаяны лопатки. Внутри корпуса расположена турбина. Внутренняя обойма муфты связана шлицами с пустотелым валом реактора, который жестко соединен с картером. Приваренная к корпусу крышка болтами соединена с диском, который укреплен на КВ.

 

21.02.2013.

 

Определяют передаточные числа на различных передачах.

Устанавливают число зубьев шестерен. Вычерчивают в масштабе компоновочную схему КПП, определяют силы, действующие на валы КПП и  реакции их опор. Рассчитывают валы на прочность. При выбранной схеме  КПП, ее основные размеры зависят  от параметров шестерен, которые определяются на прочность и износ и уточняются при стендовых и  дорожных испытаниях. Для КПП с неподвижными валами, межцентровые расстояния определяются по величине максимального крутящего  момента двигателя из следующих  отношений. Для трехступенчатых  КПП легковых автомобилей, межцентровое расстояние определяется по формуле:

 

Расчет шестерен начинают с определения межцентрового  расстояния и момента каждой шестерни, а также расчета передаточных чисел для различных передач. Затем находят число зубьев и  модуль шестерен. Величина передаточного  числа шестерен первой передач ограничиваются минимальным числом зубьев (14 – 17). При  этом габаритные размеры передач  определяются диаметром первой передачи.

Для прямозубых шестерен коэффициент  формы зуба. При определении коэффициента У для косозубых шестерен, исходят из приведенной прямозубой шестерни число зубьев, которые определяют по формуле:

Zпр=Zcosв

Для учета влияния сил  трения, необходимо табличное значение коэффициентов формы профиля  зуба У умножить на поправочный коэффициент. Ширина венца шестерни выбирается в зависимости от модуля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01.12.2012

 

Испытание двигателей

Вопросы:

Виды испытаний, испытательные  стенды, приборы измерения испытаний.

 

Испытания:

Испытания двигателей делятся  на опытно — конструкторский и серийные

Опытно-конструкторские делятся на исследовательские и контрольные.

Исследовательские испытания проводятся для изучения определённых свойств конкретного двигателя и в зависимости от цели могут быть доводочными испытаниями, на надёжность и граничность. Доводочные испытания предназначены для оценки конструктивных решений, принятых для достижения мощностных и экономических показателей, которые установлены в техническом задании. Испытания на надежность проводятся для оценки соответствия ресурса двигателя и показателей безотказностей, установленных в техническом задании.

Граничные испытания проводятся для оценки зависимости мощностных и экономических показателей и работоспособности двигателя от граничных условий: пониженных показателей температур окружающей среды, кренов и дифферентов, высоты над уровнем воздуха, переменных нагрузок, изменение скоростных режимов, вибраций и одиночных ударов

Контрольные испытания предназначены для оценки соответствия всех показателей опытного двигателя требованиям технического задания. Они делятся на: предварительные и межведомственные. Предварительные контрольные испытания осуществляются комиссией предприятия-разработчика, с участием представителя-заказчика – для определения возможностей предъявления двигателя на приёмочные испытания.

Межведомственные испытания  являются приёмочными испытаниями, продукцией опытных образцов. Их проводит комиссия из нескольких заинтересованных министерств или ведомств. По результатам  этих испытаний решается вопрос о  возможности и целесообразности передачи двигателя для испытаний  в условиях эксплуатации.

Серийные испытания являются завершающим этапом технологического производства двигателей и предназначены  для контроля качества их производства. Эти испытания делятся на приёмо–сдаточные, периодические и типовые.

Приемо-сдаточные испытания  проводятся с целью проверки качества сборки двигателя и отдельных  его узлов, приработки трущихся поверхностей, определения соответствия показателей  двигателя техническим условиям.

Периодические испытания  проводят для периодического контроля стабильности технологического процесса в период между этими испытаниями, подтверждения возможностей продолжения  изготовления ДВС, по действующей нормативно-технической и технологической документацией. Типовые испытания проводятся по программе периодических испытаний с целью оценки эффективности и целесообразности, которые вносятся в технологию изготовления двигателей. Испытания автомобильных ДВС регламентируются ГОСТом, в котором установлены условия испытании, требования к испытательным стендам и аппаратуре, методы и правила проведения испытаний. Перед испытанием двигатели должны быть обкатаны в соответствии с техническими условиями. В соответствии с ГОСТом измеряются следующие параметры:

1. Крутящий момент, обороты коленчатого вала, расход топлива, температуру всасывающего воздуха, температуру охлаждающей жидкости, температуру масла, температуру топлива, температуру отработавших газов, барометрическое давление, давление масла, давление отработавших газов, угол опережения зажигания или подачи топлива. Во время измерения показателей изменения должны быть не более 2%.
2. Испытательные стенды

03.12.12.

Испытание двигателей в стационарных условиях проводятся на специальных  стендах испытательной станции. Каждый стенд оснащён тормозным  устройством, топливной, воздухопитающей, газовыводящей системами, смазочной системой и системой охлаждения и пуска, противопожарным оборудованием. Двигатель и тормозное устройство устанавливают на опорах, которые крепятся к плите и связаны с фундаментом анкерными болтами. Фундамент, поглощающий вибрации двигателя, выполнен из бетона, армированного металлом. Он должен быть отделён от строительных конструкций, чтобы не передавать вибрацию. В зависимости от программы испытаний, стенд оборудуют спец. устройствами и приборами, которые позволяют имитировать различные условия работы, а также оснащают приборами для измерения параметров и показателей двигателя, которые влияют на рабочий цикл двигателя. (угла опережения зажигания и состав смеси в карбюраторных ДВС, а также параметров, влияющих на окружающую среду - дымность, токсичность, шумность, надёжность). На стендах должны быть установлены индикаторы и контрольно – измерительные приборы.

Оснащают также ротационным  счетчиком. По измеренному объёму воздуха  проходящего через расходомер за время в секундах . Это стробоскопический прибор, который входит в комплект передвижного диагностического стенда Э-205. В приборе размещены – стробоскопическая лампа, линзы для фокусировки светового луча и шасси с элементами электросхемы. В корпусе, выполненном в форме пистолета, укреплены: шнур, для подключения аккумуляторных батарей, и провода для подсоединения к свече цилиндров двигателя. Во время работы двигателя импульс высокого напряжения со свечи первого цилиндра подается на электрод стробоскопической лампы. Которая загорается и потребляя ток, запасённый конденсатором в накопительное устройство прибора, испускает ряд последовательных световых вспышек, синхронных с моментом зажигания в первом цилиндре. Световой луч направляется на метки для установки системы зажигания. Если метки не совпадают, то регулируется начальный угол момента зажигания, до совпадения установочных меток. Приборы для измерения частоты вращения колен. вала. Тахоскопы – это счетчики, которые показывают число оборотов за интервал времени. По показанием динамометра вычисляют нормальную мощность двигателя в КВт. Вычисляем среднее эффективное давление в Мпа.

F=716.2 постоянная тормоза, которая принимается по данным паспорта.

. К=716/I.

Приборы для измерения  давления могут быть жидкостные, механические и электрические. Жидкостные – это  ртутный барометр, предназначенный  для измерения атмосферного давления. Жидкостный манометр (пьезометр). Он представляет собой v образную трубку, заполненную водой или другой жидкостью. Механические пружинные манометры. Магнитно – электрические манометры. Приборы для измерения температур – жидкостно температурные.

 

 

 

 

 

 

 

 

Испытание автомобиля на динамичность

Виды и методы испытаний. Аппаратура для дорожных испытаний. Динамометрическая тележка. Стендовые  испытания.

Во время испытаний  автомобиля на динамичность определяют минимальную устойчивую и максимальную скорость движения, максимальное ускорение, время и путь разгона, а также силу тяги на колёсах Динамические испытания делятся на дорожные и стендовые.

Дорожные испытания наиболее полно отражают реальные эксплуатационные условия, но точность их не высока. На стендах  создаются стабильные условия испытаний, применяется аппаратура, которая  автоматически обрабатывает результаты измерений во время эксперимента. Стендовые испытания можно проводить  в любое время года, однако на стендах трудно, а порой невозможно воспроизвести эксплуатационные условия  движения, поэтому дорожные и стендовые  испытания дополняют друг друга. Перед проведением любых испытаний  определяют весовые показатели автомобиля и коэффициенты сопротивления качению  и сцепления шин с дорогой. Непосредственно перед началом  испытаний все агрегаты следует  прогреть. Это достигается пробегом автомобиля в течение 0,5 – 1 часа. В  период испытаний температура охлаждающей  среды и масла поддерживают в  установленных пределах. Температура  воздуха должна быть в пределах 5 -25 градусов, скорость ветра не более 3 м/с. Испытания проводят на ровной горизонтальной поверхности с асфальтобетонным покрытием. Минимальную устойчивую скорость автомобиля определяют на двух последовательных участках, длиной по 100 метров каждый и расстоянием между  ними 200-300 метров. До въезда на первый участок  скорость движения автомобиля уже должна быть постоянной. На промежуточном  участке скорость увеличивают до пяти м/с, путем резкого открытия дроссельной заслонки. Перед входом на второй участок скорость опять  снижают. Максимальную скорость автомобиля определяют на двух последовательных участков при прохождении участка (1 км) на высшей передаче, с полностью  открытой дроссельной заслонкой. Для  улучшения обтекаемости и люки должны быть закрыты. Заезд ведут в двух противоположных направлениях скорость, которую развивает автомобиль после  разгона с места и переключения передач и при полном открытии дроссельной заслонки определяет на горизонтальном участке дороги длиной 400 метров, где автомобиль должен двигаться  с постоянной скоростью после  разгона на пути 1600 метров. Приёмистость автомобиля определяют при разгоне  с места исхода. Разгон с места  с переключением передач ведут  при полном открытии дроссельной  заслонки до достижения требуемой скорости. Разгон на различных передачах производят с заданной начальной скоростью  до максимальной.

Аппаратура для измерения  скорости. 
Скорость измеряется тахогенератором, которые устанавливаются на колесе автомобиля, Или пятом, измерительном прицепном колесе. Колесо установлено на оси, которая закреплена вертикально. Динамометрическая тележка используется для определения коэффициента сцепления шин с дорогой. На грузовую платформу укладывают балласт, колесо затормаживают и тележку буксируют автомобилем. Сила тяги приложенная к дышлу измеряется датчиками. В большинстве случае части вертикальной нагрузки приходится на узел сцепки дышла с тягачом. Таким образом результирующая сила направлена под углом к дороге, которая зависит от радиуса колеса и длины дышла. Чем больше радиус колеса и меньше расстояние дышла, тем большая ошибка может быть допущена при расчете. С помощью динамометрической тележки измеряют силу тяги. Величину коэффициента определяют по формуле f=Pт/Z

Для определения силы тяги используют барабанные или роликовые  стенды На барабанных стендах колеса опираются на барабан большого диаметра и условия качения почти ничем не отличаются от качения на дороге. На роликовых стендах сопротивление качению больше из-за большой деформации шин. При испытаниях автомобиля на установившихся режимах движения нагрузка на двигатель и трансмиссию, и может создаваться механическим, гидравлическим или индукторным способом.

 

 

 

 

 

Зрительные возможности  водителя при выборе скорости движения.

 

Производительность автомобиля.

1. Зависимость размера в поле зрения
2. Выбор скорости движения
3. Максимальная скорость движения
4. Производительность автомобиля
5. Техническая скорость

Размеры поля зрения зависят  от цвета рассматриваемого предмета. Наилучшая видимость предметов  – белого цвета. Для голубого цвета  границы поля зрения на 10-15 градусов меньше, чем для белого цвета, а  для красного меньше, чем для голубого. Поле зрения для зеленого цвета в  два раза меньше, чем для белого. Площадь наиболее полного зрения заключается в конусе с углом  при вершине 3 градуса. Хорошая острота  зрения 5-6 градусов, удовлетворительная с углом 10-12 градусов. В вертикальной плоскости угол острого зрения меньше и составляет 2/3 того же угла в горизонтальной плоскости. Каждый глаз видит свою часть пространства, т.е. имеет свой угол зрения со скоростью не превышающей установленные ограничения. Максимальная скорость движения определяется по формуле.

 

Движение автомобиля по льду. Перед движением по льду следует  проверить толщину льда и прочность, толщину снежного покрова на нём, крутизну берегов и состояние  льда у берега. Двигаться по льду необходимо с открытой дверцей на пониженной передачей, с возможной большей скоростью, избегая поворотов, останавливаться не рекомендуется.