ГОСы / Трактора и Автомобили / 15
.doc15. Ходовая часть состоит из движителя, несущей системы и подвески.
Движитель обеспечивает сцепление машины с дорогой, ее передвижение и изменение направления движения.
Несущая система представляет собой остов, соединяющий части автомобиля или трактора в единое целое.
Подвеска соединяет движитель с несущей системой и обеспечивает плавность движения машины, смягчая удары и сотрясения, передаваемые от неровностей дороги остову
Кроме обеспечения плавности движения, подвеска передает на остов автомобиля толкающую силу от ведущих мостов, приводя автомобиль в движение. Подвеска воспринимает реактивный момент, возникающий при торможении автомобиля. Различают зависимую и независимую подвески.
При зависимой подвеске перемещение одного колеса зависит от перемещения другого, сидящего на общей оси. При независимой подвеске такая связь отсутствует.
В качестве упругих элементов в различных подвесках используют рессоры, пружины, торсионы (стержни, работающие на скручивание), резиновые элементы, пневмобаллоны и т. д.
Все отечественные грузовые автомобили выполняют с зависимой рессорной подвеской.
Зависимая подвеска с полуэллиптическими рессорами автомобиля ГАЗ-53А. Рессора (рис. 6.7, а) передней подвески — симметричная, состоит из 12 листов, стянутых центровым болтом и четырьмя хомутами. Лист наибольшей длины называют коренным. Концы рессор заделаны в кронштейны 1 и 6 с помощью резиновых подушек 8. Передний кронштейн 1 рессоры, кроме того, имеет переднюю подушку 14, воспринимающую толкающее усилие, направленное вперед вдоль оси автомобиля. Продольное перемещение рессоры (изменение ее длины) при прогибах — это смещение ее конца между верхней и нижней подушками.
Передние рессоры прикреплены к балке переднего моста двумя стремянками 10, проходящими через отверстия в площадках балки моста. Стремянки одновременно крепят в верхней части рессоры резиновый буфер-ограничитель 9, смягчающий удары при максимальных прогибах рессоры. В состав передней подвески входят также телескопические амортизаторы 5, предназначенные для гашения колебаний передней подрессорной части автомобиля при движении по неровностям дороги. Амортизатор с помощью резинометаллических шарниров 4 расположен между передним мостом и кронштейном 3, закрепленным на лонжероне 2 рамы.
Задняя подвеска автомобиля ГАЗ-53А, кроме двух основных рессор 32 (рис. 6.7, б), состоит еще из двух дополнительных (подрессорников) 24. Основные рессоры выполняют из 14 листов; по конструкции и креплению они аналогичны передним и располагаются вдоль лонжеронов рамы в задней части автомобиля. Дополнительная рессора 24 расположена над основной. Между ними устанавливают подкладку 26, а вместе их соединяют стремянками 23. При работе дополнительная рессора, состоящая из девяти листов, концами верхних листов опирается на резиновые подушки 20, закрепленные на лонжеронах рамы.
Если автомобиль порожний или загружен частично, прогиб рессор небольшой и нагрузка воспринимается только основными рессорами, а между концами дополнительной рессоры и подушками остается зазор. При полной загрузке автомобиля в работу вступает дополнительная рессора. Благодаря такой конструкции жесткость основной рессоры можно уменьшить, чем достигается большая плавность движения малонагруженного автомобиля.
Подвеска автомобиля КамАЗ-5320. Передняя подвеска, как и у ГАЗ-53А, состоит из двух листовых рессор и двух телескопических амортизаторов.
Рессора передней подвески КамАЗ-5320 набрана из 15 листов. Коренной лист рессоры — прямоугольного сечения, а остальные — Т-образного. Это позволяет уменьшить массу рессоры на 7...10 % при сохранении ее свойств.
Внешняя скоростная характеристика.
Внешняя скоростная характеристика. Частота вращения коленчатого вала наиболее сильно влияет на параметры цикла и показатели работы двигателя. Поэтому данную характеристику снимают для установления закономерности протекания мощностных и экономических показателей двигателя в зависимости от частоты вращения, т. е. ,, и .
Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя. Ее снимают при полностью открытой дроссельной заслонке и отключенном всережимном регуляторе. Во время испытаний частоту вращения коленчатого вала изменяют от минимальной под полной нагрузкой до частоты вращения, на 10 % превышающей скоростной режим, который соответствует наибольшей мощности.
По окончании последнего опыта постепенно повышают нагрузку и испытания ведут в обратной последовательности до минимально устойчивой частоты вращения под нагрузкой. Всего снимают не менее семи-восьми точек.
На внешних скоростных характеристиках карбюраторных двигателей можно выделить следующие характерные точки (рис. 3,25, a): — минимальная частота вращения, устанавливаемая экспериментально, на которой двигатель работает устойчиво при полном открытии дроссельной заслонки и полной нагрузке; — частота вращения, соответствующая максимальному крутящему моменту; — частота вращения, соответствующая минимальному удельному расходу топлива; — номинальная частота вращения, соответствующая номинальной мощности; — частота вращения, соответствующая максимальной мощности; — максимальная частота вращения карбюраторного двигателя на холостом ходу.
Для двигателей легковых автомобилей режим максимальной мощности соответствует режиму номинальной частоты вращения . В грузовых автомобилях имеются ограничители частоты вращения, которые дают возможность увеличения скоростного режима не более чем на 15...20 % по сравнению с номинальным .
По результатам испытаний определяют соответствие наибольшей мощности, крутящего момента и минимального удельного расхода топлива техническим условиям, установленным заводом-изготовителем. Одновременно определяют среднее эффективное давление, литровую мощность и удельную массу. С помощью этих данных можно оценить двигатель по металлоемкости, расходу топлива, степени использования рабочего объема и т. д.
Ряс. 3.25. Характерные значения частот вращения двигателей по скоростной характеристике;
а — карбюраторного двигателя; б— дизеля.
По внешней скоростной характеристике карбюраторного двигателя (рис. 3.26,б) исследуют характер протекания кривых. Наибольший интерес представляют кривые эффективной мощности и крутящего момента.
Характер протекания обеих кривых зависит от совместного воздействия параметров цикла ()и частоты вращения (рис. 3.26, а).
В диапазоне резко увеличиваются индикаторный КПД (), коэффициент наполнения и механический КПД (), вследствие чего кривая мощности до точки 1 изменяется круче, чем прямая . Когда произведение указанных коэффициентов () достигнет максимума, на кривой мощности наблюдается первый перегиб (точка 1). Крутящий момент в это время достигает максимума (). На участке увеличение мощности достигается главным образом за счет увеличения частоты вращения. Крутящий момент на этом участке медленно убывает, так как увеличение скоростного режима приводит к падению коэффициента наполнения и механического КПД . При дальнейшем увеличении частоты вращения в точке момент равны нулю, поскольку на разной частоте вращения вся мощность расходуется на трение .
Рис. 3.26. Скоростная характеристика карбюраторного двигателя:
а — изменение параметров цикла: б — изменение показателей работы двигателя.
В карбюраторных двигателях при увеличении нагрузки частота вращения заметно падает, что приводит к возрастанию и . Индикаторный КПД в зависимости от частоты вращения изменяется незначительно. Для преодоления временных перегрузок при увеличении нагрузки в карбюраторе вступает в действие экономайзер. Его работа на режимах больших нагрузок уменьшает коэффициент избытка воздуха. Вследствие взаимного изменения параметров , и повышается среднее эффективное давление , а это—причина крутого протекания кривой крутящего момента , что говорит о хорошей приспосабливаемости карбюраторного двигателя к преодолению внешних нагрузок. Коэффициент запаса крутящего момента карбюраторного двигателя
Для карбюраторных двигателей 20...40 %. Значение минимального удельного расхода топлива приходится на область , когда достигается максимальное произведение коэффициентов . Точка минимального удельного расхода не совпадает с точкой максимальной мощности и лежит левее последней.
Внешняя скоростная характеристика дизеля приведена на рисунке 3.27, б. Ее снимают при максимальной подаче топлива и отключенном всережимном регуляторе.
Особенность работы дизеля — меньшее сопротивление на впуске, а для дизелей с многоплунжерными насосами — увеличение цикловой подачи топлива с ростом скоростного режима из-за уменьшения потерь через неплотности в плунжерной паре, увеличение активного хода плунжера и др.
С ростом частоты вращения в дизеле коэффициент наполнения изменяется незначительно. Увеличение при этом создает условия для быстрого роста скоростного режима, т. е. разноса, что может привести к аварии. Поэтому в дизелях обязательно наличие регулятора частоты вращения, ограничивающего максимальную частоту вращения холостого хода
Во время испытаний частоту вращения коленчатого вала изменяют от минимальной под нагрузкой до частоты вращения на 1,7.. .3,4 больше номинальной.
Кривые мощности и крутящего момента на внешней скоростной характеристике отличаются от таких же показателей карбюраторных двигателей. Это обусловливается одновременным изменением параметров цикла: (рис. 3.27, а).
Рис. 3.27. Скоростная характеристика дизеля:
а — изменение параметров цикла; 6—изменение показателей работы двигателя.
С увеличением нагрузки вследствие ухудшения процесса сгорания падают частота вращения и индикаторный КПД . Механический КПД несколько возрастает, так как со снижением скоростного режима уменьшается мощность механических потерь. Наблюдается и некоторое увеличение коэффициента наполнения . Цикловая подача снижается, а коэффициент избытка воздуха увеличивается. Такое изменение параметров цикла, прежде всего цикловой подачи топлива, обусловливает плавный характер кривой момента, что ухудшает самоприспособляемость дизелей к преодолению перегрузок (существенный недостаток дизелей).
Установка корректора цикловой подачи в регуляторах частично устраняет этот недостаток. Запас крутящего момента у современных тракторных дизелей при работе с корректором достигает 30...15 %.
Параметры цикла и на скоростной характеристике дизелей изменяются более плавно, а значения , более высокие, чем у карбюраторных двигателей. Всем этим обусловливается пологий характер кривой и меньшие его значения. Минимальное значение удельного расхода достигает при максимальном произведении и лежит левее максимальной мощности.
На внешних скоростных характеристиках дизелей можно выделить те же характерные точки, что и для карбюраторных двигателей, и еще — частота вращения на холостом ходу при работе дизеля с регулятором (см. рис. 3.25, б}.