Основные части и агрегаты легкового автомобиля

Из чего состоит автомобиль: основные части, узлы и агрегаты

Первый в мире автомобиль с бензиновым мотором был запатентован еще в далеком 1885 году гениальным немецким инженером Карлом Бенцом. Поразительно, но и в наши дни машина состоит из тех же основных частей, что и сто лет назад – это кузов, шасси и двигатель. Давайте подробнее рассмотрим из чего состоит автомобиль и его основные части.

В одной небольшой статье сложно, конечно, описать подробное устройство автомобиля, поэтому мы рассмотрим лишь основы, которые должен знать каждый автолюбитель.

В конце этого учебного материала вы найдете небольшой видео-урок об устройстве автомобиля с описанием основных частей, из которых он состоит, и их функций.

Также стоит отметить, что незнание общего устройства автомобиля и принципа работы его основных узлов и агрегатов, ведет к повышенным расходам на ремонт машины и её техническое обслуживание.

Общее устройство автомобиля

Основными составными частями в конструкции автомобиля, как мы уже писали выше, являются:

Все они состоят из множества отдельных элементов, деталей, узлов и агрегатов.

Двигатель – это сердце автомобиля. Он является источником механической энергии и приводит наше авто в движение. Наибольшее распространение в автомобилестроении получили двигатели внутреннего сгорания и дизельные моторы. Однако в последние годы все большую популярность завоевывают автомобили, оснащенные электрическими и гибридными двигателями.

Кузов автомобиля может иметь рамную и безрамную конструкцию. Как правило, в современных легковых автомобилях рама отсутствует, а все узлы и агрегаты крепятся непосредственно к кузову. Именно поэтому такой кузов называют несущим – данное конструкторское решение устройства автомобиля позволяет максимально снизить его массу. Советуем также ознакомиться с классификацией автомобилей по типу кузова.

Шасси автомобиля заслуживает отдельного внимания. Оно представляет собой множество механизмов, в задачи которых входит передача крутящего момента от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам, передвижение автомобиля и управление им. Эти группы механизмов называются трансмиссия, ходовая часть и механизм управления автомобилем.

Кроме вышеперечисленных узлов, агрегатов и механизмов абсолютно все автомобили оснащены электрооборудованием, состоящим из источников и потребителей электрического тока.

Электрооборудование автомобиля запускает и дает возможность работать двигателю, освещает и обогревает салон машины, позволяет без проблем передвигаться в темное время суток и в непогоду, поддерживает противоугонную систему, заботиться о нашей с вами безопасности на дороге, превращает автомобиль в концертный зал или даже в кинотеатр, и выполняет множество других полезных и очень важных функций.

Видео-урок: из чего состоит автомобиль

Источник

Основные части и агрегаты легкового автомобиля

К транспортным средствам категории «В» относятся автомо­били, разрешенная максимальная масса которых не превы­шает 3500 кг и число сидячих мест которых, помимо сиденья водителя, не превышает восьми. Самым массовым предста­вителем данной категории является легковой автомобиль, с устройством которого вы познакомитесь в настоящей части издания.

Легковой автомобиль состоит из узлов и механизмов, которые образуют три его основные части: двигатель, шасси и кузов.

— трансмиссии (элементов, передающих вращение вала двига­теля к колесам);

— ходовой части (колес, а также устройств их крепления и свя­зи с кузовом);

— механизмов управления (рулевого и тормозного).

При движении водитель использует механизмы управ­ления (поворачивает руль, разгоняется, тормозит), элек­трооборудование (включает «мигалки», фары, габарит­ные огни, фонари, пользуется звуковым сигналом и т.д.), дополнительное оборудование (отопитель салона,

омыватели, стеклоочистители и др.), а также кузов.

Чтобы транспортное средство поехало, что-то должно заста­вить вращаться его колеса. Причем у автомобиля должно быть хотя бы два ведущих колеса.

В зависимости от того, какие колеса приводят машину в движение, автомобили подразделяют на:

ЗАДНИЙ ПРИВОД Рис. 1.1

ПЕРЕДНИЙ ПРИВ0Д дифференциал Рис. 1.2

У переднеприводных автомобилей (рис. 1.2) крутящий момент от двигателя передается на передние колеса. Ши­рокому распространению таких машин одно время пре­пятствовало следующее обстоятельство: передние коле­са, став ведущими, в отличие от задних должны еще и по­ворачиваться для изменения направления движения. Ку­да проще было передать вращение на неуправляемые задние колеса. Эти трудности удалось преодолеть с изоб­ретением свечеобразной подвески («макферсон») и по­вышением надежности шарниров равных угловых скоро­стей (ШРУСов), через которые вращение передается на колеса независимо от того, повернуты они или нет. Задние (ведомые) колеса таких автомобилей выполняют опорные и тормозные функции, а передние колеса при­водят машину в движение. В отличие от заднеприводного автомобиля, у которого ведущие колеса толкают авто­мобиль перед собой, у переднеприводного авто ведущие колеса тянут его за собой. При этом передние колеса еще и управляемые, сила тяги прикладывается в направлении поворота колеса, из-за чего транспорт с передним приво­дом более устойчив на дороге, чем заднеприводный.

Источник

Устройство автомобиля

Основные узлы устройства автомобиля

Несмотря на огромное число моделей и брендов, при детальном рассмотрении оказывается, все легковые транспортные средства устроены одинаково.

Основные части любого автомобиля:

Все перечисленные элементы крепятся к несущей конструкции – кузову автомобиля. Последний состоит из днища, передних и задних лонжеронов (силовые детали каркаса, делающие его прочным и устойчивым), моторного отсека, крыши и навесных элементов (двери, капот, крышка багажника, бампер, крылья).

Данный перечень — лишь «верхушка айсберга», но ее вполне достаточно, чтобы начать понимать базовый принцип устройства автомобиля.

Если вы ищете учебник или пособие, в котором легко и доступно, «для чайников», расписано устройство автомобиля, рекомендуем обратить внимание на книгу Бескаравайного М.И. «Устройство автомобиля просто и понятно для всех». Пособие легко скачать в Интернете из любой онлайн-библиотеки.

Краткий обзор важных систем и агрегатов устройства авто

Итак, согласно схеме общего устройства машины, она работает следующим образом.

Благодаря кузову все узлы устройства собраны вместе. Системы работают синхронно и слаженно. За запуск двигателя отвечает аккумулятор. Последний выдает искру, из-за которой воспламеняется бензин в камере сгорания. Детонация запускает движение поршней в моторе. Двигатель, с помощью трансмиссии (если максимально просто, это сила, которая крутит колеса) передает энергию на колеса. За плавность и исправность хода отвечает ходовка. Машина едет или останавливается. Эти процессы контролируются педалями «газ» и «тормоз». В автомобилях с механической коробкой передач есть еще педаль «сцепление» (об этом чуть ниже). Чтобы работали все лампочки и датчики, а также исправно функционировал бортовой компьютер, генератор вырабатывает ток.

Водитель, сидя за рулем в комфортабельном салоне, не видит и не ощущает всю сложность технического устройства автомобиля. Он лишь поворачивает ключ в замке, переключает рычаг коробки, давит педали, крутит руль, да жмет кнопочки на панели. Ну, и контролирует уровень топлива в баке. Сказка, да и только!

Однако, все же, если он хочет понимать устройство автомобиля, хотя бы на уровне «для начинающих», должен разбираться еще в некоторых механизмах.

Что такое сцепление? Как работает данный элемент устройства? Вы когда-нибудь задумывались, почему, когда мы заводим тачку, она сразу не едет. Почему при заведенном двигателе она стоит на месте, пока мы не переключим скорость и не нажмем на педаль газа (тормоза и сцепления, потом газа при МКПП)? Сейчас попробуем объяснить:

Ну что же, мы разобрали базовые элементы конструкции и устройства современного автомобиля, постарались объяснить все максимально доступно и просто. Теперь вы понимаете, каким образом тачка едет, почему работает двигатель, за что отвечает тот или иной агрегат.

Мало кто поспорит, управлять современной машиной, да еще с АКПП – одно удовольствие. Но это – только если соблюдать рекомендации по уходу, относиться к авто бережно, вовремя проходить ТО и реагировать на малейшие неисправности.

Электрооборудование и системы помощи водителю

Многое в машине контролируется электрикой. Она довольно сложная, но значительно облегчает процесс вождения и делает пребывание в салоне максимально комфортным. Именно она запускает двигатель, поддерживая его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, искрообразующие свечи, — всё это отдельные части автомобиля, без которых невозможно представить его нормальное функционирование.

Второстепенными элементами автоэлектрики являются источники освещения: фонари, габаритные огни, поворотники, подсветка салона и т. д. Сюда же относится звуковой сигнал, всевозможные датчики и регуляторы.

К электрооборудованию можно причислять и системы, призванные улучшать курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.

Тормозная система

Позволяет замедлять движение машины, вплоть до её полной остановки. Незаменима система во время экстренных ситуаций, а также когда автомобиль надо удерживать от самопроизвольного движения вниз. Автомобильные тормоза включают несколько подсистем: ручную, запасную, вспомогательную, антиблокировочную. Их совокупность называется тормозным управлением.

Задача основной тормозной системы — регулировать скорость движения машины, останавливать транспортное средство в случае необходимости. Состоит она из привода и исполнительных механизмов (барабан, диск). На современных легковых авто чаще используется гидропривод, реже — электрический, пневмо или комбинированный варианты. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и эффективности торможения применяются вакуумный усилитель и регулятор.

При отказе или неисправности главного тормоза (разгерметизация одного из контуров и понижение уровня жидкости до критического) задействуется резервная тормозная система. Работает она как самостоятельный узел или вкупе с ручником.

Ручной или стояночный тормоз, оснащённый механическим приводом, предназначен для:

Коэффициенты эффективности замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч при усилии на педаль до 50 кг основной системы и подсистем:

Принцип функционирования тормозов прост. После нажатия на педаль тормозное усилие передаётся на колёсные механизмы. Последние прижимают к дискам колодки, тем самым останавливая вращение.

Устройство шасси автомобиля

Шасси автомобиля состоит из множества механизмов, передающих крутящийся момент от двигателя к колесам, передвигающих автомобиль и управляющих им: трансмиссии, механизма управления автомобилем и ходовой части.

Сцепление автомобиля

Сцепление служит для того, чтобы передавать крутящий момент двигателя к коробке передач и плавно соединять или разъединять двигатель с механизмами трансмиссии. От педали сцепления идет трос, приводящий в действие механизм сцепления. Сцепление служит для предохранения деталей двигателя и трансмиссии от перегрузки и повреждения при резком включении передачи или торможении.

Источник

Основные агрегаты и системы легкового автомобиля.

Билет №1

Основные агрегаты и системы легкового автомобиля.

Легковой автомобиль состоит из узлов и механизмов, которые образуют три его основные части: двигатель, шасси и кузов.

Шасси состоит из следующих элементов:

— трансмиссии (элементов, передающих вращение вала двигателя

— ходовой части (колес, а также устройств их крепления и связи

— механизмов управления (рулевого и тормозного).

При движении водитель использует механизмы управления(поворачивает руль, разгоняется, тормозит), электрооборудование (включает «мигалки», фары, габаритные огни, фонари, пользуется звуковым сигналом и т.д.), дополнительное оборудование (отопитель салона, омыватели, стеклоочистители и др.), а также кузов.

Чтобы транспортное средство поехало, что-то должно заставить вращаться его колеса. Причем у автомобиля должно быть хотя бы два ведущих колеса.

В зависимости от того, какие колеса приводят машину в движение, автомобили подразделяют на:

— система выпуска отработавших газов

2. Классификация и основные характеристики автосервисных предприятий.

Классификация предприятий автосервиса по виду услуг охватывает государственные и частные предприятия и разделяется на следующие группы:

1) СТОА (отдельно для отечественных автомобилей и иномарок);

4) технические пункты обслуживания с АЗС;

5) торговые предприятия.

Автомастерские получили в последнее время наибольшее распространение в качестве СТОА на 2-3 поста, например на базе гаражных кооперативов, или спецавтомастерские, такие как:

— шиноремонтный (вулканизация, монтаж, демонтаж шин);

— ремонт системы электрооборудования (генераторов, стартеров, электропроводки, замена свечей);

— кузовные работы (окраска, сушка);

— ремонт двигателей и т.д.

Открытые стоянки в районах авторынков, вещевых и продуктовых рынков в последнее время устраиваются, в основном, без проектов, с последующей корректировкой расположения и оформлением проектной документации.

В комплексе с АЗС (автозаправочная станция), вписываясь в нормы противопожарной безопасности (НПБ) и требования инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34.21), проектируются любые предприятия автосервиса, включая автомойку и торговую сеть, которые по розе ветров располагаются с подветренной стороны по отношению к АЗС.

Особое место в классификации занимают торговые предприятия: авторынки, автосалоны, автомагазины и просто торговые точки на территории авторынков, при въезде на АЗС и т.д. Торговые точки или просто ларьки разделяются по виду продаваемых товаров: автозапчасти и сопутствующие товары (лаки, краски, масла и т.п.).

3. Экологические требования к размещению и проектированию предприятий автомобильного транспорта.

Статья 43. Экологические требования к строительству, реконструкции предприятий, сооружений и иных объектов

Билет №2

Билет №3.

Классификация и принцип действия двигателей легковых автомобилей.

В зависимости от того, на каком топливе работает автомобиль, двигатели можно разделить на бензиновые и дизельные. Так же двигатели можно разделить на двухтактные и четырехтактные.

Граница перемещения поршня имеет два крайних положения – верхнюю и нижнюю мертвые точки. В первом случае поршень находится на максимальном удалении от коленчатого вала, а второй вариант представляет собой наименьшее расстояние между поршнем и коленчатым валом. Для того чтобы обеспечить прохождение поршня через мертвые точки без остановок используется маховик, изготовленный в форме диска. Чтобы правильно понять принцип работы двигателя автомобиля, необходимо знать, что в его основе лежит использование работы газов, расширенных в процессе нагревания, в результате чего и обеспечивается перемещение поршня между верхней и нижней мертвыми точками. При верхнем положении поршня происходит сгорание топлива, поступившего в цилиндр и смешанного с воздухом. В результате температура газов и их давление значительно возрастает.

Газы совершают полезную работу, благодаря которой поршень перемещается вниз. Далее через кривошипно-шатунный механизм действие передается на трансмиссию, а затем на автомобильные колеса. Отработанные продукты удаляются из цилиндра через систему выхлопа, а на их место поступает новая порция топлива. Весь процесс, от подачи топлива до вывода отработанных газов, называется рабочим циклом двигателя.

Принцип работы четырехтактного двигателя:

Планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта.

Принципиальные основы планово-предупредительной системы ТО и ремонта автомобилей установлены действующим положением о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

ТО включает следующие виды работ: уборочно-моечные, контрольно-диагностические, крепежные, смазочные, регулировочные, электротехнические и другие работы, выполняемые, как правило, без разборки агрегатов и снятия с автомобиля отдельных узлов и механизмов.

Если при ТО нельзя убедится в полной исправности отдельных узлов, то их следует снимать с автомобиля для контроля на специальных стендах и приборах.

По периодически, перечню и трудоемкости выполняемых работ ТО согласно действующему положению подразделяется на следующие виды:

Ежедневное обслуживание (ЕО)

Первое (ТО-1), второе (ТО-2) и сезонное (СО) техническое обслуживание. Положением предусматривается два вида ремонта автомобилей и его агрегатов:

— текущий ремонт (ТР) выполняемый в автотранспортных предприятиях;

— капитальный ремонт (КР) выполняемый на специализированных предприятиях.

ТО-1 заключается в наружном техническом осмотре всего автомобиля и выполнений в установленном объеме контрольно-диагностических, крепежные, смазочные, регулировочные, электротехнические и смазочных работ с проверкой работы двигателя, рулевого управления, тормозов и других механизмов.

Проводится ТО-1 периодически, через установленные интервалы по пробегу и должно обеспечить безопасную работу агрегатов, механизмов и систем автомобиля в пределах установленной периодичности.

ТО-2 включает выполнение в установленном объеме крепежных, смазочные, регулировочные и других работ, а также проверку действия агрегатов, механизмов и приборов в процессе их работы.

Проводится ТО-2 со снятием автомобиля на 1-2 дня с эксплуатации.

ТР осуществляется в автотранспортных предприятиях или на станциях ТО и заключается в установлении мелких неисправностей и отказов автомобиля, способствуя выполнению установленных норм до капитального ремонта.

ТР заключается в проведении разборо-сборочных, слесарных, сварочных и других работ, а так же замены деталей в агрегатах (кроме базов) и отдельных узлов в автомобиле (прицепе, полуприцепе), требующих соответственно текущего и капитального ремонта.

При ТР ремонте агрегаты на автомобиле меняют в том случае, если время работы агрегата превышает время, необходимое для его замены.

Билет №4

1.Система питания двигателей легковых автомобилей и используемые виды топлива.

Основным топливом для автомобильных двигателей внутреннего сгорания служит бензин, газ и дизельное топливо. Автомобильный двигатель может работать и на других видах топлив, на первый взгляд достаточно экзотичных, например, на растительном масле, спирте, водороде, сырой нефти, мазуте и даже воде. Двигатель также сможет работать на дровах или угле. Правда такой двигатель уже не будет двигателем внутреннего сгорания. Конструкция двигателя и его систем во многом зависит от того, на какой вид топлива он рассчитан.

Бензин и газ относятся к лёгким топливам, воспламенение которых осуществляется принудительно от постороннего источника тепла (чаще от электрического разряда).

Двигатели, которые работают на лёгком топливе, относятся к двигателям с внешним смесеобразованием. Топливно-воздушная смесь в таких двигателях образуется вне цилиндров, например в карбюраторе, во впускном трубопроводе или в специальной смесительной камере, а в цилиндры поступает уже в приготовленном виде при такте впуска.

Дизельное топливо принадлежит к тяжёлым видам топлив, которые воспламеняются от высокой температуры (более 700°С). Такая температура достигается в камере сгорания цилиндра дизельного двигателя в конце такта сжатия при повышении давления до 30 атмосфер и более. Поэтому часто говорят, что воспламенение топливной смеси дизельных двигателей происходит «от сжатия».

Двигатели, которые работают на «тяжёлых» топливах, относятся к двигателям с внутренним смесеобразованием. Топливно-воздушная смесь готовится непосредственно в цилиндрах таких двигателей. Воздух и топливо в цилиндры подаются раздельно.

Билет 5

ТО 1

·​ Контроль и долив технических жидкостей

·​ Визуальный контроль работоспособности различных систем автомобилей

Дополнительно в ТО 1 входит: оценка состояния работы стеклоочистителей, амортизаторов, состояние колодок, световой сигнализации и давления в шинах. Как правило, это процедура проводится при пробеге автомобиля в 7-15 тысяч километров и зависит от условий эксплуатации и рекомендаций завода производителя.

ТО 2

·​ Замена свечей зажигания

·​ Замена воздушного фильтра

·​ Замена салонного фильтра а/м

·​ Замена топливного фильтра а/м

·​ Контроль и долив технических жидкостей

·​ Визуальный контроль работоспособности различных систем автомобилей

Наряду с вышеуказанными работами в ТО 2 может войти замена колодок, регулировка тормозной системы, определение состояния охлаждающей жидкости и перечень работ по ТО 1. Как правило, ТО 2 проводится при пробеге 20-30 тысяч километров и также зависит от рекомендаций завода производителя.

ТО 3

·​ Замена свечей зажигания

·​ Замена всех фильтров а/м

·​ Замена всех жидкостей а/м

·​ Замена приводных ремней

·​ Замена ремня газораспределительного механизма

Билет 6

Билет 7

Билет 8

Билет №9

Гидромуфты.

Гидродинамические муфты (гидромуфты) нашли широкое применение в качестве составной части привода различных машин. Трудно назвать какую-либо отрасль промышленности и техники, в которых не использовались бы гидромуфты. В первую очередь это относится к горнорудной, химической, металлургической, нефтедобывающей и лесотехнической промышленности. Гидромуфты используются также в приводах широкого класса машин строительной, строительно-дорожной и транспортной техники.

Гидромуфты составляют неотъемлемую часть таких машин как ленточные, цепные скребковые и пластинчатые конвейеры, элеваторы, осевые вентиляторы и дымососы, питательные насосы и газовые турбины, дробилки и мельницы различных типов, роторные экскаваторы, дорожные катки, бетоносмесители, барабанные сушилки и центрифуги. Нельзя не упомянуть автомобили, трактора и железнодорожные локомотивы, в которых гидромуфты входят в состав гидромеханических коробок.

В 1910г. профессор Феттингер (Германия) предложил изъять направляющий аппарат из им же созданного гидротрансформатора. Таким образом, был сделан шаг от более сложной гидродинамической передачи к более простой, что и явилось началом создания гидромуфт. Несмотря на многообразие появившихся позднее конструкций гидромуфт, принципиально их рабочая часть сохранилась в том виде, в каком предложил ее Феттингер.

В приводном блоке насос соединяется валом 8 с двигателем, а турбина валом 9 с механической передачей. При включении двигателя насос своей лопастной системой увлекает во вращение РЖ и, отбрасывая к периферии рабочей полости, направляет ее на лопатки турбины. В турбине кинетическая энергия РЖ, запасенная в насосе, преобразуется в механическую энергию вращения, необходимую для преодоления сил сопротивления движению и инерции маховых масс машины. РЖ, протекая в направлении оси вращения вдоль лопаток, воздействует на них и, отдав энергию, всасывается насосом на его наименьшем радиусе. И вновь РЖ «заряжается» в насосе новой порцией энергии. Процесс передачи и преобразования энергии от насоса к турбине происходит при работе гидромуфты непрерывно, и замкнутая циркуляция РЖ постоянно обеспечивает при этом силовую связь между колесами.

В гидромуфте (гидропередача без внешней опоры) момент на турбине всегда равен моменту на насосе, но передача энергии в ней происходит с определенными потерями, характеризуемыми в рабочем режиме значением К.П.Д. Поскольку моменты колес раны, то К.П.Д. численно равен отношению частоты вращения турбины n₂ к частоте вращения насоса n_1, т.е. передаточному отношению i ( i= n₂/n₁). Крутящий момент гидромуфты передается всегда при некотором отставании скорости турбины от скорости насоса. Это значит, что гидромуфта работает со скольжением Sг = (n₁—n₂)/ n₁₌ 1-i. Скольжение отображает долю потерь мощности, идущих на нагрев РЖ и деталей гидромуфты.

Основные функциональные особенности гидромуфт.

При использовании гидромуфт привод машин приобретает целый ряд положительных свойств, из которых наиболее важными являются:
— страгивание с места с нулевыми значениями начального момента и ускорения, а также плавный разгон машин до рабочей скорости,
— предохранение приводного двигателя и механической трансмиссии от недопустимых перегрузок при резком торможении и пуске,
— возможность замены сложных электродвигателей с фазным ротором на простые и более надежные короткозамкнутые двигатели с обеспечением благоприятных условий их пуска под нагрузкой, в том числе и при большом моменте инерции машины,
— суммирование мощности нескольких двигателей, работающих на общий исполнительный орган при равномерном распределении нагрузки на эти двигатели, и возможность их поочередного запуска,
— стабильность и автоматичность срабатывания при заданном значении предельного момента и самовосстанавливаемость рабочего режима при устранении перегрузки,
— возможность гидродинамического и генераторного торможения машины, а также ее торможения противовращением при реверсировании двигателя,
— демпфирование и гашение крутильных колебаний крутящего момента и скорости вращения широкого спектра частот, имеющих место при работе многих машин.

К этому целесообразно добавить также такие особенности как высокий К.П.Д. гидромуфты (0,96-0,98), простота конструкции и настройки, отсутствие силовых пар трения, передающих крутящий момент. Изменение наполнения РЖ и введение в полость гидромуфты простого дросселирующего диска позволяют расширить диапазон передаваемой мощности.

Гидромуфты подразделяются на регулируемые и замкнутые.

Гидротрансформатор

Гидродинамический трансформатор (гидротрансформатор, ГДТ) является частью гидромеханической трансмиссии, которая на современных автомобилях имеет электронное управление гидравликой и в обиходе называется автоматической.

Первый гидротрансформатор был запатентован в 1902 году Г. Феттингером и установлен через пять лет на быстроходном судне. В автомобилестроении это устройство первой применила в 1928 году шведская фирма «Лисхольм-Смит» для городских автобусов. В 1940 году гидротрансформатором стали оснащаться Oldsmobile, а затем и Cadillac.

Устройство ГДТ

Принцип работы ГДТ

Коленчатый вал двигателя вращает корпус гидротрансформатора, который жестко связан с маховиком. Насосное колесо, конструктивно объединено с его корпусом и всегда имеет число оборотов, равное оборотам двигателя.
При вращении коленчатого вала насосное колесо начинает вращаться вместе с жидкостью, полностью заполняющей корпус ГДТ. Лопасти насосного колеса устремляют рабочую жидкость на лопасти турбины. Вслед за движением насосного колеса, под действием жидкости начинает двигаться турбинное. При малом числе оборотов происходит отставание вращения турбинного колеса от насосного. По мере увеличения числа оборотов проскальзывание уменьшается, к.п.д. ГДТ возрастает.
Между насосным и турбинным колесами расположен реактор. На современных моделях ГДТ он устанавливается на обгонной муфте, которая позволяет расклинивать его (см. устройство) и тем самым еще больше увеличивать к.п.д ГДТ.
Жидкость, от насосного колеса попадая через лопасти турбины на реактор, может передать больший момент, чем развивает двигатель. Этот эффект и определил название гидротрансформатора, т.е. он трансформирует (передает, усиливает) крутящий момент. Неподвижный реактор нужен только до тех пор, пока скорость вращения турбины отстает от скорости вращения насосного колеса на 15-25%. При выравнивании скоростей колес реактор становится помехой и снижает к.п.д. ГДТ, поэтому муфта свободного хода разблокирует его и он будет вращаться.

Работа ГДТ на автомобиле

Сложные гидродинамические процессы, протекающие внутри ГДТ, на автомобиле (упрощенно) проявляют себя следующим образом.
Водитель переводит рычаг управления АКПП в положение движения. Включается соответствующая передача (планетарный ряд), имеющая фиксированное передаточное отношение.
До начала движения и в момент троганья происходит интенсивное взаимное проскальзывание насосного и турбинного колес гидротрансформатора. Эта его конструктивная особенность обеспечивает бесступенчатое увеличение передаточного отношения между двигателем и первичным валом АКПП (и, соответственно, включенной в данной момент передачей) в зависимости от интенсивности разгона и дорожных условий. Режим установившего движения автомобиля сопровождается выравниванием скоростей вращения насоса и турбины и снижения общего передаточного отношения ГДТ и АКПП. Точно так же ГДТ «отслеживает» изменение условий движения на других передачах. Поэтому его иногда условно называют «дополнительной бесступенчатой коробкой передач». При работе АКПП гидротрансформатор исключает ударные нагрузки в момент переключения передач и «сглаживает» разницу их передаточных отношений.
Он обеспечивает, в определенных пределах, приспособляемость двигателя к изменению дорожных условий. На современных моделях гидротрансформаторов при установившемся движении автомобиля на повышенных передачах в АКПП (на некоторых даже на I и II) происходит полная механическая блокировка ГДТ, и он работает как обычное «сухое» сцепление, исключающее в нем потерю мощности.
При движении автомобиля детали ГДТ испытывают высокие гидравлическую и тепловую нагрузки. Последняя возникает, когда реактор не вращается. Это происходит из-за характера движения жидкости и ее внутреннего трения. Поэтому рабочая жидкость дополнительно охлаждается специальным радиатором, расположенным в передней части автомобиля вместе с радиатором охлаждения двигателя или внутри него. Неисправности радиаторов могут привести к попаданию охлаждающей жидкости в трансмиссионную, что выводит из строя ГДТ и автоматическую коробку передач. Автоматическая трансмиссия оказывает на двигатель дополнительную тепловую нагрузку, перегрев ее может привести к перегреву двигателя и наоборот.
Движение автомобиля с исправными гидротрансформатором и АКПП отличается плавностью хода и оптимальной динамикой разгона.

Практические конструкции вариаторов включают в себя устройства для обеспечения плавного трогания с места, движения задним ходом, систему управления, гидронасос.В роли сцепления могут выступать либо пакет фрикционов, либо гидротрансформатор. Пакет фрикционов проще, компактнее, но по плавности включения и долговечности уступает гидротрансформатору. Поэтому такая конструкция применяется на недорогих автомобилях. Гидротрансформатор имеет большие габариты и массу, зато обеспечивает более плавное трогание, сглаживание рывков, что увеличивает ресурс работы вариатора. Кроме того, вариатор с гидротрансформатором быстрее переходит с низших передач на высшие при резком разгоне.Для обеспечения движения задним ходом применяется простая планетарная передача.Система управления состоит из блока управления, датчиков, гидросистемы управления шкивами. Получая данные об оборотах двигателя, скорости автомобиля и положении педали акселератора, блок управления определяет оптимальное для данного режима движения передаточное число. По показаниям датчиков скорости вращения первичного и вторичного валов определяется реальное передаточное отношение. При их несовпадении блок управления выдает команду гидросистеме на изменение диаметра шкивов.

Рабочее давление в гидросистеме и смазку деталей вариатора обеспечивает насос, приводимый от первичного вала. Причем давление в системе зависит не от оборотов двигателя, а поддерживается пропорциональным развиваемому крутящему моменту. Чем больше момент, тем сильнее сжимаются диски, предотвращая проскальзывание ремня. От давления, создаваемого насосом, зависит быстродействие вариатора – чем оно выше, тем быстрее изменяется передаточное отношение. Масло в системе применяется специальное, с маркировкой CVT. В качестве напоминания такая же надпись ставится на маляном щупе вариатора.Электронная система управления позволяет наделить вариатор большим перечнем дополнительных функций: адаптация к стилю вождения, экономичный или спортивный режим, «ручное» переключение передач.Последняя опция введена больше в связи с субъективным восприятием некоторыми водителями особенностей работы вариатора, чем с технической необходимостью. При резком нажатии на педаль акселератора двигатель вначале выводится на обороты, соответствующие максимальной мощности, и далее разгон происходит за счет изменения передаточного отношения вариатора. При этом мотор все время работает «на одной ноте». Водителей «с музыкальным слухом» это раздражает. Поэтому и вводится «ручной» режим с 6-8 фиксированными передачами, и тогда звук двигателя с вариатором приобретает ласкающую слух переменную тональность.Еще один нюанс конструкции вариаторных трансмиссий связан с диапазоном передаточных чисел. Прямой передаче соответствует положение, когда диаметры дисков одинаковы. Поэтому низшее и высшее передаточные числа симметричны относительно единицы. А значит, высших передач получается слишком много, а низших, наоборот, недостаточно. Чтобы компенсировать этот недостаток, увеличивают передаточное число главной передачи.

Билет №10

Назначение

Необходимость применения дифференциала в конструкции привода автомобилей обусловлена тем, что внешнее колесо при повороте проходит более длинную дугу, чем внутреннее. То есть при вращении ведущих колёс с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, а это негативно сказывается на управляемости и сильно повышает износ шин.

Назначение дифференциала в автомобилях:

позволяет ведущим колёсам вращаться с разными угловыми скоростями;

неразрывно передаёт крутящий момент от двигателя на ведущие колёса;

в сочетании с главной передачей служит дополнительной понижающей передачей.

В случае единственного приводного колеса или отдельного двигателя для каждого из ведущих колёс дифференциал не требуется. В конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жёстко связывая колёса ведущей оси — это допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также дифференциал отсутствует в конструкции картов, при этом гибкость их рам обычно позволяют вывешивать ведущее заднее колесо с внутренней стороны поворота без отрыва передних колёс от трассы. В веломобилях с ведущей осью вместо дифференциала часто применяются более простые и доступные трещотки (обгонные муфты) в колёсах — такой привод допускает вращение колёс на ведущей оси с разной скоростью, но при этом весь момент передаётся только на то колесо, которое медленнее вращается.

Устройство

Классические автомобильные дифференциалы основаны на планетарной передаче:

Источник