Автослесарь 2003

•крышки с патрубкам;

•фильтрующего элемента (набивка из металлической сетки или капронового волокна);

•стяжного винта с барашковой гайкой.

Винерционно-масляном фильтре воздух проходит двойную очистку. Под действием разрежения, создаваемого рабочим двигателем, воздух направляется вниз, ударяется о поверхность масляной ванны и, резко изменив направление, поступает через фильтрующий элемент во всасывающий патрубок карбюратора. Крупные частицы пыли остаются в масле. Воздух, проходя через фильтрующий элемент, полностью очищается от пыли и по центральному каналу поступает к карбюратору. На легковых автомобилях чаще .устанавливается воздушный фильтр с сухим фильтрующим элементом, также имеющим две ступени очистки. Наружный слой из нетканных синтетических волокон осуществляет первичную очистку, а вторичную — внутренняя вставка из гофрированного картона.

На дизельных двигателях устанавливают воздушные фильтры сухого типа также с двухступенчатой очисткой (рис. 46). Воздух засасывается через заборник, выведенный из подкапотного пространства, и попадает на первую ступень очистки, резко изменяя направление движения в инерционной решетке. Крупные частицы пыли попадают в сменную крышку фильтра.

Под воздействием разрежения, создаваемого эжектором, расположенным у глушителя шумов отработавших газов, они отсасываются в атмосферу. Далее воздух поступает на вторую ступень очистки, оснащенную сменным картонным фильтрующим элементом. В порах картона задерживаются самые мелкие частицы пыли.

Впускные трубопроводы (коллекторы) служат для подачи горючей смеси в камеры сгорания цилиндров двигателя. Они имеют сложную систему каналов, обеспечивающих рас-

а — схема фильтрации воздуха:

1 - корпус воздушного фильтра; 2 - картонный фильтрующий элемент; 3 - инерционная решетка; 4 - труба воздухозаборника; 5 _ колпак; 6 — эжектор; 7 — цилиндр _7

$ — воздушный фильтр: 1 — крышка; 2 — серьга крепления крышки; 3 — корпус; 4 — кронштейн крепления фильтрующего элемента; 5 — входной патрубок; 6 — верхняя крышка; 7 — выходной патрубок; 8

— патрубок; 9 — фильтрующий элемент

Рис. 46. Схема фильтрации воздуха дизельного двигателя КамАЗ-740

пределение горючей смеси от смесительных камер карбюратора к цилиндрам. Для двухрядных двигателей впускной коллектор выполняется общим для обоих рядов и располагается в развале блока цилиндров двигателя.

Изготовляют впускные коллекторы из чугуна или алюминиевых сплавов. Между каналами коллектора имеется пространство, сообщающееся с полостью охлаждения головок цилиндров. Это необходимо для подогрева впускного трубопровода с целью более полного испарения топлива. Для уплотнения мест соединения используются фибровые или картонные прокладки.

Выпускные трубопроводы (коллекторы) служат для от-

вода отработавших газов из цилиндров двигателя. Выполняются отдельно на каждый ряд цилиндров и крепятся с наружной стороны головок цилиндров. Изготовляются выпускные коллекторы исключительно из чугуна, благодаря его высокой жаростойкости. Уплотнение мест соединений осуществляется металлоасбестовыми прокладками.

Глушитель (рис. 47) служит для уменьшения шума выпуска отработавших газов, который возникает вследствие их большой скорости и частой периодичности выпуска. Глушитель соединен с выпускным коллектором жаростойкими стальными трубами. Представляет собой цилиндр (кожух), внутри которого размещена труба, имеющая большое количество отверстий и несколько поперечных перегородок. Ко-

жух может быть выполнен двойным с теплошумоизолирующей прослойкой.

Отработавшие газы, попадая в полость глушителя, расширяются и, проходя через отверстия в трубе и перегородках, резко снижают скорость, что приводит к снижению шума их выпуска. Для уменьшения шума при всасывании воздуха в смесительную камеру карбюратора воздушные фильтры имеют специальные полости большого объема, где воздух в результате расширения резко теряет скорость, что приводит к уменьшению шума работы карбюратора.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

/.Какие приборы подачи топлива, очистки воздуха и топливавызнаете?

2.Как устроен и на каком принципе работает инерционномасляный воздушный фильтр ?

3.Как устроен и работает диафрагменный топливный на сос?

4.Как устроен и работает поршневой топливный насос?

5.Какие материалы используются при изготовлении выпус кных трубопроводов и глушителя шума выпуска отрабо тавших газов?

Система зажигания, система пуска двигателя

Система зажигания служит для обеспечения надежного воспламенения рабочей смеси в камерах сгорания цилиндров двигателя в нужный момент и изменения момента зажигания (угла опережения) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя.

Рис. 47. Глушитель

Наавтомобильныхкарбюраторныхдвигателяхприменя-

ют:

•контактную (батарейную) систему зажигания;

•контактно-транзисторную систему зажигания;

•бесконтактную систему зажигания.

Контактная система зажигания (рис.48) состоит из:

•аккумуляторной батареи;

•генератора;

•катушки зажигания;

•прерывателя-распределителя;

•искровых свечей зажигания;

•выключателя зажигания;

•проводов высокого и низкого напряжения.

При включенном выключателе зажигания и сомкнутых контактах прерывателя ток от аккумуляторной батареи или генератора поступает на первичную обмотку катушки зажигания, в результате чего образуется магнитное поле. При размыкании контактов прерывателя ток в первичной обмотке исчезает, исчезает и магнитное поле вокруг нее. Исчезающий магнитный поток пересекает витки вторичной и первичной обмоток, вызывая возникновение в каждом из витков электродвижущей силы (ЭДС). Ввиду большого количества витков вторичной обмотки, соединенных последовательно между собой, общее напряжение на ее концах достигает 20 — 24 кВ. ЭДС вторичной обмотки будет тем выше, чем больше скорость исчезновения магнитного потока. От катушки зажигания по проводам высокого напряжения через распределитель ток высокого напряжения поступает к искровым свечам зажигания. В результате между электродами свечей возникает искровой разряд, воспламеняющий рабочуюсмесь.

Рассмотренная система зажигания отличается простотой. Однако она имеет ряд существенных недостатков:

•сила тока низкого напряжения зависитот частотывра щения коленчатого вала двигателя;

•через контакты прерывателя проходит ток значитель ной силы, вызывающий большой электрокоррозион ный износ контактов;

•ненадежное воспламенение рабочей смеси в двигате лях с более высокой степенью сжатия, частотой вра щения коленчатого вала и большим количеством ци линдров.

Поэтому на современных автомобилях более широкое применение находит контактно-транзисторная система зажигания (рис. 49), имеющая ряд преимуществ:

•увеличениенапряженияна вторичнойобмоткекатуш ки зажигания;

Рис. 48. Схема батарейного зажигания

Рис.49. Схема контактно-транзисторной системы зажигания

•увеличение силы и длительности искрового разряда;

•устранение электрокоррозионного износа контактов прерывателя;

•повышение срока службы свечей зажигания.

При включенном выключателе зажигания после замыкания контактов прерывателя транзистор открывается, так

как потенциал его базы становится ниже потенциала эмиттера, и по первичной обмотке катушки зажигания будет протекать ток.

В момент размыкания контактов прерывателя транзистор запирается. Ток в цепи первичной обмотки резко уменьшается, вызывая создание высокого апряжения во вторичной обмотке катушки зажигания, импульсы которого направляются к свечам зажигания распределителем.

Отечественная промышленность освоила выпуск бескон тактной системы зажигания(рис. 50), включающей в себя:

•катушку зажигания;

•свечи зажигания;

Рис. 50. Схема бесконтактной системы зажигания двигателя ВАЗ-2108:

1 — датчик-распределитель; 2 — свеча зажигания; 3 — электронный коммутатор; 4 — аккумуляторная батарея; 5 — генера тор; 6 — катушка зажигания; 7 и 11 — провода соответственно низкого и высокого напряжения; 8 — монтажный блок; 9 — выключатель зажигания; 10 — штекерный разъем датчика-распре- делителя; +Б — плюсовая клемма катушки зажигания

•провода высокого и низкого напряжения;

•электронный коммутатор;

•датчик-распределитель;

•выключатель зажигания;

•источник тока.

Электронно-механическоеустройстводатчика-распреде- лителя при включенном зажигании и работающем двигателе выдает импульсы напряжения на электронный коммутатор, который преобразует их в прерывистые импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. В момент прерывания импульса тока в первичной обмотке во вторичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения. Ток высокого напряжения от катушки зажигания по проводу подается на центральную клемму крышки распределителя и далее через угольный контакт, токоразносную пластину ротора, боковые клеммы подается на свечи зажигания и искровым разрядом воспламеняет рабочую смесь в цилиндрах двигателя.

Преимущества бесконтактной системы зажигания: е повышениенадежности ввиду отсутствия подвижных контактов и необходимости систематической их зачистки и регулировки зазоров;

•отсутствие влияния вибрации ибиенияротора-распре делителянаравномерностьмоментаискрообразования;

•повышениенадежностипускаиработы двигателяпри разгонах автомобиля благодаря более высокой энер гииэлектрического разряда, обеспечивающегонадеж ное воспламенениерабочей смесив цилиндрах двига теля независимо от частоты вращения коленчатого вала;

•упрощениетехническогообслуживаниясистемызажи гания.

Момент зажигания рабочей смеси. Сгорание рабочей смеси в камере сгорания цилиндра двигателя происходит в

течение определенного времени. Угол поворота коленчатого вала двигателя от момента появления искрового разряда в свечедоположения, прикоторомпоршеньнаходитсявВМТ называется углом опережения зажигания.

При раннем зажигании (большой угол опережения зажигания) происходит резкое возрастание давления, препятствующее движению поршня, что приводит к снижению мощности и экономичности двигателя, перегреву и появлению детонационных стуков. Увеличивается токсичность отработавших газов. В режиме холостого хода двигатель работает неустойчиво.

При позднем зажигании (малый угол опережения зажигания) воспламенение рабочей смеси происходит при движении поршня уже после ВМТ. Давление газов не может достигнуть необходимой величины, что вызывает снижение мощности и экономичности двигателя. Температура отработавших газов повышенная, наблюдается перегрев двигателя.

Временной отрезок, приходящийся в рабочем такте двигателя на сгорание рабочей смеси, уменьшается с увеличением частоты вращения коленчатого вала. А скорость сгорания смеси меняется несущественно. Поэтому с увеличением частоты вращения коленчатого вала необходимо увеличивать и угол опережения зажигания. При постоянной величине частоты вращения коленчатого вала и с увеличением нагрузки двигателя уменьшается количество остаточных газов в камере сгорания и скорость сгорания рабочей смеси увеличивается, что вызывает необходимость уменьшения угла опережения зажигания.

Из этого следует, что угол опережения зажигания должен регулироваться автоматически с учетом скоростного и нагрузочного режимов двигателя.

Устройства облегчения пуска двигателя. К ним отно-

сятся:

•пусковые жидкости«Арктика», «Холод-40»;

•свечи накаливания для дизельных двигателей;

•электрофакелъные подогреватели воздуха;

•электроподогрев аккумуляторных батарей;

•предпусковые подогреватели.

Электрофакельный подогреватель воздуха служит для пуска холодных дизельных двигателей при температуре воздуха до -25"С при использовании зимних масел и до -18°С при использовании обычных масел. Принцип действия электрофакельного подогревателя воздуха основан на испарении топлива в штифтовых свечах накаливания и воспламенения паров топлива в смеси с воздухом. Возникающий при этом факел подогревает поступающий в цилиндры двигателя воздух, что облегчает пуск двигателя при низких температурах воздуха.

Подогрев аккумуляторных батарей может быть внутрен-

ним, когда в электролит помещается нагреватель мощностью 600 Вт. Разогрев электролита позволяет за короткое время при низких температурах воздуха улучшить характеристики аккумуляторных батарей. Для наружного разогрева применяют контейнеры, подогреваемые теплым воздухом или электрической спиралью, помещенной в оболочку, которой укрыта аккумуляторная батарея.

Предпусковой подогреватель позволяет осуществить предпусковой разогрев двигателя при температурах воздуха до -60°С за счет разогрева охлаждающей жидкости системы охлаждения. Время разогрева охлаждающей жидкости, пуск и прогрев двигателя в режиме холостого хода с применением пускового подогрева и подогревателя аккумуляторной батареи при температуре воздуха -60°С не должно превышать 45 минут. Ток, потребляемый пусковым подогревателем от аккумуляторной батареи в режиме подогрева, 30—40 А.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Для чего служит система зажигания?

2.Какиесистемызажиганияприменяютсянакарбюратор ныхдвигателях?

3.Назватьприборыконтактной(батарейной) системыза жигания.

4.Чтоназываетсяугломопережениязалсигания?

5.Какиеустройстваприменяютсядляоблегченияпускади зелъныхдвигателей?

Крепление двигателя к раме, кузову автомобиля

Основным несущим элементом автомобиля является рама (кузов). На нее устанавливают и закрепляют двигатель, а также все основные агрегаты и узлы автомобиля.

На раме грузового автомобиля имеется поперечина, соединяющая лонжероны. Поперечина выштампована по форме, приспособленной для установки силового агрегата. К лонжеронам и поперечине приваривают или приклепывают кронштейны, на которых через амортизирующие подушки закрепляется двигатель.

На легковых автомобилях роль рамы выполняет кузов. В передней части корпуса кузова приварена короткая рама, служащая для крепления единого силового агрегата (двигатель со сцеплением и коробкой передач, а на переднепри водных автомобилях и дифференциал) на упругих резинометаллических опорах. Применение таких опор предохраня- ет-двигатель от ударных нагрузок, возникающих от неров ностей дорожного покрытия, и снижает уровень вибраций, передаваемых от двигателя на кузов. Опоры и амортизиру

ющие подушки крепятся к силовому агрегату через кронштейны с помощью специальных фигурных поперечин.

Крепление двигателя к раме (кузову) осуществляется в 2-3 точках. Крепление силового агрегата различных моделей автомобилей отличается только конструктивным исполнением самих опор и расположением точек крепления.

ГЛАВА 2

ТРАНСМИССИЯ

Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля, изменяя его по величине и направлению и распределяя в определенном соотношении между ведущими колесами.

Трансмиссии по способу передачи крутящего момента разделяются на:

•механические;

•гидравлические;

•электрические;

•комбинированные.

На отечественных автомобилях получили широкое распространение механические трансмиссии. На автобусах и большегрузных автомобилях применяют гидромеханические трансмиссии с автоматизированным переключением передач. Часть большегрузных автомобилей оснащена электромеханической трансмиссией с электромотор-колесами.

Общая схема трансмиссии

Общая схема трансмиссии определяется компоновкой] автомобиля, числом и расположением ведущих мостов, ви- • дом трансмиссии.

К узлам и агрегатам трансмиссии в общем случае относятся:

«сцепление;

•коробка передач;

•главная передача;

•дифференциал;

•приводные валы — полуоси.

Для легковых автомобилей по расположению силового агрегата и ведущего моста характерны три компоновочные схемы:

1.Классическаясхема. Силовой агрегатрасположенвпе реди, ведущий мост — задний, его привод осуществляется через карданные валы и главную передачу с дифференциа лом.

2.Переднеприводная схема. Двигатель, сцепление, ко робка передач, главная передача и дифференциал располо жены впереди, поперечно или продольно осевой линии ав томобиля, ведущий мост — передний.

3.Схемасзаднимрасположениемдвигателя. Двигатель,

сцепление, коробка передач, главная передача и дифферен циал расположены сзади, продольно или поперечно относи тельно осевой линии автомобиля, ведущий мост — задний.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей характеризуются расположением двигателя и кабины:

1.Копотная компоновка. Двигатель расположен над пе редним мостом, кабина — за двигателем.

2.Короткокапотная компоновка. Двигатель — над пе редним мостом, кабина частично надвинута на двигатель.

3.Кабина над двигателем. Двигатель — над передним мостом, кабина — над двигателем.

4.Передняя кабина. Двигатель — сзади переднего мос та, кабина максимально сдвинута вперед.

Автомобили с механической трансмиссией имеют клас-

сическую схему компоновки (рис. 51). Двигатель, сцепление, коробка передач расположены спереди. Крутящий момент передается карданной передачей на задний ведущий

мост.

Рис. 51. Трансмиссия автомобиля с одним (задним) ведущим мостом

Трансмиссия переднеприводного автомобиля (рис. 52).

Особенностью этой схемы компоновки является выполнение ведущим переднего моста с управляемыми колесами, что потребовало создания единого силового4 агрегата, включающего в себя:

•двигатель;

•сцепление;

•коробкупередач;

Рис. 52. Схемы трансмиссии переднеприводных автомобилей:

1 — двигатель 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 5 — ведущий мост; 6 — карданные шарниры

•главную передачу и дифференциал;

•карданныешарнирыравныхугловыхскоростей, соеди ненные с передними управляемыми колесами.

Трансмиссия автомобиля с передним и задним ведущи-

ми мостами (рис. 53). Отличительной особенностью этой

Рис. 53. Трансмиссия автомобиля с передним и задним ведущими мостами

схемы трансмиссии является применение раздаточной коробки, где крутящий момент передается к обоим ведущим мостам через промежуточные карданные валы. Раздаточная коробка имеет устройство для включения и выключения переднего моста и дополнительную понижающую передачу, позволяющую значительно увеличить крутящий момент на колесах для обеспечения повышенной проходимости автомобиля.

Схема механической трансмиссии грузовых трехосных автомобилей (рис. 54). На этих автомобилях средний и задний мосты являются ведущими. Крутящий момент от коробки передач к ним передается одним карданным валом. В главной передаче среднего моста предусмотрены межосевой дифференциал и проходной вал, передающий крутящий момент на карданный вал привода заднего моста. Передача крутящего момента к ведущим мостам на трехосных автомобилях может осуществляться и от раздаточной коробки.

Рис. 54. Схема трансмиссии трехосного автомобиля:

1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 и 11 — карданная передача; 5 — задний ведущий мост; 10 — средний мост

Схема гидромеханической трансмиссии. Здесь в едином блоке с двигателем выполнена гидромеханическая коробка передач, крутящий момент от которой передается через карданный вал ведущим колесам по обычной схеме.

Схема гидромеханической трансмиссии. Дизельный дви-

гатель приводит в действие генератор постоянного тока. Напряжение постоянного тока по проводам передается к электродвигателям, которые смонтированы в ободах колес.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

/. Какиесхемытрансмиссийавтомобилясуществуют?

2.Чемопределяетсяобщаясхематрансмиссииавтомобиля?

3.Вчемособенностьтрансмиссиипереднеприводногоавто мобиля?

Сцепление

Сцепление служит для передачи крутящего момента от двигателя, кратковременного отсоединения двигателя от коробки передач и плавного их соединения при переключении передач и трогании автомобиля с места.

Сцепление состоит из механизма и привода его выключения. Наибольшее распространение получило однодисковое сцепление фрикционного типа (рис. 55). Основными деталя-

ми механизма сцепления являются ведомый диск, закрепленный на ведущем колесе коробки передач, нажимной (ведущий) диск с пружинами, который жестко прикреплен к маховику коленчатого вала двигателя.

Принцип работы механизма сцепления основан на использовании сил трения соединяющихся поверхностей. Диски сжимаются пружинами ведущего (нажимного) диска, и в результате возникновения между ними силы трения крутящий момент передается от коленчатого вала двигателя к ве-

Рис. 55. Устройство однодискового сцепления