техника транспорта обслуживание и ремонт

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Л.Л. Зотов, С.Е. Иванов

Техника транспорта, обслуживание и ремонт

Учебно – методический комплекс

Информационные ресурсы дисциплины

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Санкт – Петербург Издательство СЗТУ

2008

1

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

УДК 629.113 (07)

Зотов, Л.Л. Техника транспорта, обслуживание и ремонт: учебнометодический комплекс (информационные ресурсы дисциплины: учеб. пособ.) / Л.Л. Зотов, С.Е. Иванов. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008. - 263 с.

Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования.

Данное учебное пособие является составной частью учебно-методического комплекса и соответствует тематическому плану дисциплины, приведѐнному в УМК.

Учебное пособие содержит материал по изучению функционального состава, конструкции и принципа действия механизмов, систем и агрегатов современных отечественных и зарубежных автомобилей, тенденции развития автотранспортных средств, а также анализ современных представлений об изнашивании и разрушении деталей в процессе эксплуатации автомобиля.

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей: 190702.65 «Организация безопасности движения» (автомобильный транспорт) (специализация 190702.65-01 «Расследование и экспертиза дорожнотранспортных происшествий»), 190701.65 «Организация перевозок и управление на транспорте» (специализация 190701.65-01 «Организация перевозок») , 080502.65 «Экономика и управление на предприятии автомобильного транспорта»

Рецензенты: кафедра организации безопасности движения СЗТУ (зав. кафедрой С.Е. Иванов, канд. техн. наук, проф.); А.И. Чернов, канд. техн. наук, доц. кафедры СЭУ, С и О СПб ГМТУ.

©Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2008

©Зотов Л.Л., Иванов С.Е., 2008

2

Введение

Многомиллионный автомобильный рынок характеризуется значительным количеством производителей автомобилей, многообразием конструкций созданных для использования в различных сферах деятельности человека. Требования к конструкции существенно зависят от условий эксплуатации, т.е. на каких дорогах, в каких климатических зонах будет эксплуатироваться автомобиль, каких пассажиров или какие грузы предполагается перевозить. Качество автомобиля определяется совокупностью его свойств, определяющих способность удовлетворять заданным требованиям в определѐнных условиях эксплуатации.

Все свойства автомобиля можно разбить на три группы: функциональные, потребительские и свойства общественной безопасности.

Функциональные свойства определяют способность автомобиля эффективно выполнять свою основную функцию – перевозку людей, грузов, оборудования, т.е. характеризуют автомобиль как транспортное средство. К этой группе относятся:

-тягово-скоростные свойства;

-управляемость и устойчивость;

-топливная экономичность;

-маневренность;

-проходимость;

-плавность хода;

-надѐжность.

Комплекс потребительских свойств характеризуется способностью удовлетворять требования владельца автомобиля, не связанные непосредственно с эффективностью выполнения транспортного процесса. К потребительским свойствам можно отнести:

-уровень комфорта при использовании;

-приспособленность к перевозке громоздких вещей;

-наличие устройств связи с внешним миром;

-привлекательность внешнего вида;

-престижность и соответствие моде.

Свойства активной безопасности характеризуют способность снижать вероятность вовлечения автомобиля в дорожно-транспортные происшествия и включают в себя:

-тормозные свойства;

-управляемость и устойчивость в аварийных режимах;

-обзорность с места водителя;

-внешнюю информативность автомобиля;

-уровень шума на рабочем месте водителя.

Свойства пассивной безопасности определяют способность снижать тяжесть последствий уже совершившихся дорожно-транспортных происшествий и включают в себя:

3

-свойства, снижающие уровень травматизма водителя и пассажира в случае аварии;

-свойства, снижающие уровень травматизма пешеходов;

-пожаробезопасность.

Свойства экологической безопасности характеризуют степень воздействия автомобиля на окружающую среду и включают в себя:

-уровень вредных соединений в выхлопных газах;

-уровень внешнего шума;

-степень использования экологически безвредных материалов в конструкции автомобиля;

-приспособленность к утилизации.

1. Конструкция автомобиля

К основным конструктивным блокам относятся: -двигатель; -движитель; -трансмиссия;

-системы управления автомобилем; -несущая система; -подвеска несущей системы; -кузов.

Двигатель

В зависимости от вида использованной энергии и процессам ее преобразования

вмеханическую на автомобиле могут применяться:

-двигатели, использующие энергию сгорающего топлива (ДВС, газовая турбина, роторно-поршневой двигатель, двигатель внешнего сгорания, паровой и др.);

-двигатели, использующие электроэнергию – электродвигатели;

-двигатели, использующие энергию предварительно сжатого воздуха;

-двигатели, использующие энергию предварительно раскрученного маховика – маховичные двигатели.

Наибольшее распространение получили на современных автомобилях поршневые двигатели внутреннего сгорания, использующие в качестве источника энергии жидкое топливо или газ.

Движитель

Движитель автомобиля обеспечивает связь автомобиля с внешней средой, позволяет ему отталкиваться от опорной поверхности дороги и преобразует энергию двигателя в энергию поступательного движения автомобиля. Основной тип движителя – колесо. Иногда в автомобилях применяют комбинированные движители: для автомобилей высокой проходимости колесно-гусеничные движители, для автомобилей-амфибий колесный (при движении по дороге) и водометный (при движении на плаву).

4

Трансмиссия (силовая передача) автомобиля передает энергию от двигателя к движителю и преобразует ее в удобную для использования в движителе форму. Трансмиссии могут быть:

-механические (передается механическая энергия);

-электрические (механическая энергия двигателя преобразуется в электрическую, передается к движителю по проводам и там снова преобразуется в механическую);

-гидрообъемная (вращение коленчатого вала двигателя преобразуется насосом в энергию потока жидкости, передающейся по трубопроводам к колесу и там, посредством гидромотора, снова преобразуется во вращение);

-комбинированные (электромеханические, гидромеханические).

Наибольшее распространение на современных автомобилях получили механическая и гидромеханическая трансмиссии. Механическая трансмиссия состоит из фрикционной муфты (сцепления), преобразователя крутящего момента, главной передачи, дифференциала, карданных передач и полуосей.

Сцепление – муфта, дающая возможность кратковременно разъединять и плавно соединять двигатель и связанные сним механизмы трансмиссии.

Преобразователем крутящего момента является механизм, позволяющий ступенчато или бесступенчато изменять крутящий момент двигателя и направление валов трансмиссии (для движения задним ходом).При ступенчатом изменении момента данный механизм называется коробкой передач, при бесступенчатом – вариатором.

Главная передача – зубчатый редуктор с коническими или цилиндрическими шестернями, повышающий крутящий момент, передаваемый от двигателя к колесам.

Дифференциал – механизм, распределяющий крутящий момент между ведущими колесами и позволяющий вращаться им с разными угловыми скоростями при движении на поворотах.

Карданные передачи представляют собой валы с шарнирами, связывающие между собой агрегаты трансмиссии и колес. Они позволяют передавать крутящий момент между указанными механизмами, валы которых расположены не соосно и изменяют при движении взаимное расположение друг относительно друга. Количество карданных передач зависит от конструкции трансмиссии.

Гидромеханическая трансмиссия отличается от механической тем, что вместо сцепления устанавливается гидродинамическое устройство (гидромуфта или гидротрансформатор), выполняющее как функции сцепления, так и функции бесступенчатого вариатора.

Электрические трансмиссии применяются сравнительно редко (например, на тяжелых карьерных самосвалах, на внедорожниках) и включают в себя: генератор на двигателе, провода и систему электроуправления, электромоторы на колесах.

При жестком соединении двигателя, сцепления и коробки передач (вариатора) данная конструкция называется силовым агрегатом.

5

В ряде случаев на автомобиле могут быть установлены несколько двигателей различных типов (например, двс и электродвигатель), связанных друг с другом трансмиссией. Такая конструкция называется гибридной силовой установкой.

Системы управления автомобилем включают в себя:

-рулевое управление;

-тормозную систему;

-управление прочими системами автомобиля.

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля за счет поворота управляемых колес.

Тормозная система служит для уменьшения скорости движения автомобиля вплоть до полной его остановки.

Несущая система автомобиля служит для крепления на ней всех прочих узлов, агрегатов и систем автомобиля. Она может выполняться в виде плоской рамы или объемного несущего кузова.

Подвеска несущей системы обеспечивает упругую связь колес с несущей системой и обеспечивает плавность ходя автомобиля при движении по неровной дороге.

Кузов (кабина) служит для размещения водителя, пассажиров, груза или специального оборудования, транспортируемого автомобилем.

1.1. Типы автомобилей

Весь парк транспортных средств подразделяется на механические (с двигателем) и буксируемые (прицепы и полуприцепы). Механические, буксирующие прицеп или полуприцеп, называются автопоездами. По назначению транспортные средства (ТС) подразделяются на:

-легковые автомобили – механические ТС, предназначенные для перевозки людей и их багажа, в которых размещается не более девяти посадочных мест;

-грузовые автомобили – механические ТС, предназначенные главным образом для перевозки грузов или специального оборудования;

-автобусы и троллейбусы – механические ТС, предназначенные для перевозки людей и их багажа, в которых размещаются более девяти посадочных мест;

-мототранспортные средства – механические ТС, имеющие два, три, иногда четыре колеса (квадрициклы), снаряженная масса которых не превышает 400 кг и предназначенные для перевозки людей;

-прицепыбуксируемые тягачом ТС, предназначенные для перевозки грузов или пассажиров, в которых лишь незначительная часть их веса нагружает буксирующий автомобиль;

-полуприцепы – буксируемые тягачом ТС, предназначенные для перевозки грузов или пассажиров, в которых значительная часть их веса нагружает буксирующий автомобиль. В качестве буксирующего автомобиля в данном случае применяется специальный автомобиль, предназначенный исключительно для буксировки полуприцепа – седельный тягач.

6

Для каждого из приведенных крупных ТС имеется более подробная классификация по различным признакам.

Так, легковые автомобили могут подразделяться по назначению (индивидуального пользования, такси, оперативных служб, спортивные и т.д.); по рабочему объему двигателя; по габаритным размерам и т.д. В табл.1 представлена классификация легковых автомобилей.

Таблица 1

Российская классификация легковых автомобилей по рабочему

	объѐму двигателя
Рабочий объѐм		Обозначение
двигателя, л		моделей
до 1,2		11хх
от 1,2 до 1,8		21хх
от 1,8 до 3,5		31хх
свыше 3,5		41хх

Автобусы подразделяются по полной массе (до или свыше 5т), по количеству мест для сидения (до 17 мест, включая водителя – маломестные автобусы); по назначению (городские, пригородные, междугородние).

Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы по назначению могут быть универсальными (обычно в качестве грузового кузова используется открытая бортовая платформа, иногда - со съемным тентом), специализированными (кузов приспособлен для перевозки определенных видов грузов или имеются устройства самопогрузки-саморазгрузки), специальными (перевозится специальное технологическое оборудование. Имеется класс грузовых автомобилей, предназначенных исключительно для буксировки прицепного состава; седельные тягачи для полуприцепов, балластные тягачи для тяжелых прицепов.

Таблица 2

Индексы грузовых автомобилей

Полная	С бортовой	Седельн	Самосвалы	Цистерны	Фургоны	Специальные
Масса	платформой	тягачи
До 1,2 т	13 хх	14 хх	15 хх	16 хх	17 хх	18 хх
1,2-2,0 т	23 хх	24 хх	25 хх	26 хх	27 хх	28 хх
2,0-8.0 т	33 хх	34 хх	35 хх	36 хх	37 хх	38 хх
8,0-14,0т	43 хх	44 хх	45 хх	46 хх	47 хх	48 хх
14-20 т	53 хх	54 хх	55 хх	56 хх	57 хх	58 хх
20-40 т	63 хх	64 хх	65 хх	66 хх	67 хх	68 хх
>40 т	73 хх	74 хх	75 хх	76 хх	77 хх	78 хх
			7

1.2.Преимущества и недостатки различных компоновок

Спозиций влияния конструкции транспортного средства на его свойства важное значение имеет компоновка автомобиля – взаимное расположение основных систем автомобиля.

Для легковых автомобилей в большинстве случаев применяется кузов, выполняющий функции несущей системы (несущий кузов), что уменьшает массу

иобеспечивает достаточную свободу для расположения прочих систем автомобиля. Встречаются следующие компоновки легковых автомобилей:

- классическая – двигатель продольно расположен спереди, ведущие колеса задние, трансмиссия занимает пространство под полом кузова между двигателем

изадней осью (компоновка позволяет использовать в качестве несущей системы раму); - переднеприводная – двигатель размещен спереди продольно или поперечно,

ведущие колеса передние, трансмиссия объединена с двигателем; - заднемоторная – двигатель расположен сзади, ведущие колеса задние, трансмиссия объединена с двигателем;

- среднемоторная – двигатель расположен между передней и задней осями, ведущие колеса задние, трансмиссия объединена с двигателем.

Каждая из представленных компоновок может иметь полноприводной вариант, при котором ведущими являются все колеса. Это делается с целью повышения проходимости и управляемлсти автомобиля, но связано с усложнением конструкции трансмиссии.

Компоновка автобуса во многом зависит от его назначения. Так, для городских автобусов важен низкий уровень пола в салоне, широкие двери. Городской автобус рассчитан на перевозку как сидящих, так и стоящих пассажиров. Для повышения пассажировместимости при условии сохранения достаточной маневренности городские автобусы делаются сочлененными. Междугородние автобусы предназначены для длительной перевозки сидящих пассажиров.

Кузов автобуса в большинстве случаев выполняет функции несущей системы. Встречаются схемы, когда кузов автобуса установлен на раме грузового автомобиля. Ведущими колесами автобуса могут быть колеса передней оси, задней оси или всех осей.

Двигатель может устанавливаться в передней, задней или средней частях автобуса, внутри базы между передней и задней осями. При переднеприводной компоновке двигатель может устанавливаться вдоль продольной оси и поперек. При заднеприводной схеме двигатель располагается в продольной плоскости симметрии автобуса или смещен относительно оси симметрии.

При заднем расположении двигателя возможны два варианта его установки – вдоль и поперек продольной плоскости автобуса. Двигатель в сочлененных автобусах установлен внутри базы, а также в задней секции, вдоль или поперек, при этом задняя секция толкающая.

В табл. 3 представлена Российская классификация автобусов.

8

Таблица 3

Российская классификация автобусов по габаритной длине

Габаритная длина, м	Обозначение
	моделей
до 5 м	22хх
от 6 до 7,5	32хх
от 8 до 9,5	42хх
от 10,5 до 12	52хх
16,5 и более	62хх

На рис. 1 и 2 приведены компоновки двигателей автобуса.

Рис. 1. Переднемоторная заднеприводная компоновка с двигателем, расположенным в продольной плоскости симметрии автобуса: а - с коробкой передач, расположенной перед передней осью; б – внутри базы автобуса;

1 – двигатель; 2 – сцепление; 3 – коробка передач; 4 – карданная передача; 5 – главная передача

9

Рис. 2. Заднеприводная заднемоторная компоновка с продольным центральным (а) и смещѐнным (б) расположением двигателя:

1 – главная передача; 2- карданная передача; 3- коробка передач; 4 – сцепление; 5 - двигатель

1.3.Техническая характеристика автомобиля

Втехнической характеристике, например, легкового автомобиля указывают:

-пассажировместимость – максимальное количество пассажиров (кроме водителя), которое можно перевозить на данном автомобиле;

-снаряженную массу – массу заправленного эксплуатационными жидкостями укомплектованного автомобиля без водителя, пассажиров и багажа;

-максимально разрешенную заводом-изготовителем массу (полную массу) – максимальное значение массы автомобиля с водителем, пассажирами, багажом, грузом, предусмотренное заводом-изготовителем;

-колесную формулу – АхВ, где А – общее число колес, В – сисло ведущих колес;

-габаритные размеры – длину, ширину и высоту;

-базу – расстояние между передней и задней осями;

-основные параметры двигателя – тип (бензиновый, дизельный), число цилиндров, рабочий объем, максимальную мощность, максимальный крутящий момент, частоту вращения коленчатого вала при максимальной мощности и крутящем моменте;

-основные параметры коробки передач – тип, число ступеней;

-максимальную скорость – максимальное значение скорости, достигаемое автомобилем полной массы на горизонтальной дороге;

-расход топлива в ездовом цикле;

-наименьший радиус поворота по колее наружного переднего колеса.

Кроме перечисленных параметров в техническую характеристику автомобиля включают основные данные и характеристики трансмиссии, колес, подвески, систем управления и электрооборудования, кабины, кузова или платформы,

10