Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Воздушная система охлаждения



Система воздушного охлаждения двигателей состоит из ряда элементов, регулирующих ее работу и поддерживающих заданный тепловой режим двигателя.

Принципиальная система воздушного охлаждения включает в себя:

• подкапотное пространство, закрытое кузовными панелями;

• аксиальный или центробежный вентилятор с направляющим аппаратом, приводимый в действие коленчатым валом двигателя;

• направляющие панели «рубашки» охлаждения;

• органы, управляющие расходом воздуха в виде заслонок, управляемых термостатами, дросселирующих вход и выход воздуха, или автоматической муфты регулирования частоты вращения лопастей вентилятора;

• датчик температуры и показывающий прибор в кабине водителя;

• оребрение цилиндров и их головки.

По сравнению с жидкостной системой охлаждения воздушная имеет ряд преимуществ:

• простота и удобство в эксплуатации;

• отсутствие дорогостоящих узлов и агрегатов;

• меньшая масса двигателя;

• более быстрый прогрев двигателя;

• пониженная чувствительность к колебаниям температуры, что особенно важно при эксплуатации автомобиля в районах с жарким или холодным климатом.

К недостаткам воздушной системы охлаждения следует отнести:

• повышенный уровень шума, создаваемый вентилятором;

• большую напряженность отдельных деталей двигателя вследствие их неравномерного охлаждения;

• большой расход мощности на привод вентилятора (10 —15 % мощности двигателя).

Устройство трансмиссии

Трансмиссия (силовая передача) автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам и изменения величины и направления действия этого момента.

Требования, предъявляемые к трансмиссии:

• обеспечение прямого и обратного направлений движения;

• обеспечение соответствия эксплуатационных режимов минимальному расходу топлива и эмиссии вредных веществ в отработавших газах.

Автомобили в зависимости от способа преобразования крутящего момента могут иметь механическую, гидромеханическую или электромеханическую трансмиссию. По способу изменения передаточного числа автомобили могут иметь ступенчатую, бесступенчатую или комбинированную трансмиссию. В настоящее время наибольшее распространение получили автомобили с двумя или тремя мостами с механическими трансмиссиями. При наличии двух мостов ведущими могут быть оба или один из них, при наличии трех мостов — ведущими могут быть все три или два задних. Число ведущих мостов характеризуется колесной формулой по общему числу колес и числу ведущих, например 4 х 2, 4 х 4, 6 х 4, 6 х 6 и т. д. Первая цифра обозначает общее число колес, вторая — число ведущих колес. Механическая трансмиссия автомобиля с одним ведущим задним мостом состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи и заднего ведущего моста, в который входят главная передача, дифференциал и полуоси. У автомобилей с колесной формулой 4x4 в трансмиссию также входит раздаточная и дополнительная коробки, карданная передача к переднему ведущему мосту, передний ведущий мост и межосевой дифференциал. У автомобилей с гидромеханической трансмиссией крутящий момент, передаваемый от двигателя к ведущим колесам, преобразовывается гидравлическим и механическим способами, а с электромеханической трансмиссией — механическим и электрическим способами. Гидравлическая и электрическая части этих трансмиссий позволяют осуществлять бесступенчатое изменение передаточного числа.



Сцепление

Сцепление служит для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии и последующего их плавного соединения, что необходимо для включения передачи при трогании с места и переключении передач при движении автомобиля.



Требования, предъявляемые к сцеплению:

• постоянство нажимного усилия независимо от износа деталей

сцепления;

• двойной запас усилия сцепления.

По характеру связи между ведущей и ведомой частями различают: фрикционные, гидравлические и электромагнитные сцепления. У фрикционного сцепления крутящий момент передается с ведущих частей на ведомые силами трения, у гидравлических сцеплений — силами потока жидкости, движущимися между ведущими и ведомыми частями, у электромагнитных сцеплений — магнитным полем. На отечественных автомобилях, как правило, установлены постоянно замкнутые сухие фрикционные дисковые сцепления.

1.1. Сцепление с периферийным расположением пружин

Сцепление (рис. 72) состоит из следующих элементов:

• кожуха сцепления, ведущего (нажимного) диска;

• тонкого ведомого диска с фрикционными накладками и гасителем крутильных колебаний;

• нажимного механизма — нажимного (ведущего) диска, периферийно расположенных цилиндрических пружин или одной центральной диафрагменной пружины;

• механизма включения сцепления — оттяжных пальцев, рычагов выключения (четыре или три), муфты выключения с упорным шариковым подшипником (графитовым подшипником);

• привода выключения сцепления — системы тяг и рычагов, вилки выключения (гидравлического привода выключения сцепления);

• усилителя выключения сцепления — пневматического или пневмо-гидравлического (для грузовых автомобилей).

 

По числу ведомых дисков фрикционные сцепления делятся на одно- и двухдисковые. Двухдисковые сцепления устанавливаются на грузовых автомобилях для передачи большого крутящего момента. При включенном сцеплении крутящий момент передается от коленчатого вала на маховик, затем на кожух сцепления и через пластинчатые пружины (рис. 73) на ведущий (нажимной) диск. На автомобиле ГАЗ-53 (рис. 74) имеются квадратные окна в кожухе сцепления, куда входят приливы крепления рычагов выключения сцепления, на автомобилях марки «КамАЗ» (рис. 75) и «МАЗ» (рис. 76) на маховике выполнены пазы, в которые входят приливы на ведущих дисках. От маховика и ведущего нажимного диска, благодаря силам трения, крутящий момент передается зажатому между ними ведомому диску, ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим валом коробки передач. Для выключения сцепления нажимают на педаль, которая через систему тяг и рычагов передает усилие на вилку, муфту, рычаги и пальцы отводят назад ведущий нажимной диск. При этом пружины сжимаются и освобождают ведомый диск, по обеим сторонам которого образуются зазоры, В двухдисковом сцеплении для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии имеются отжимные пружины и регулировочный болт

промежуточного диска. При плавном отпускании педали нажимные пружины возвращают все детали механизма выключения в исходное положение, ведомый диск прижимается к ведущему (нажимному) диску и маховику.

1.2. Сцепления с диафрагменной пружиной

Сцепления с периферийным расположением пружин имеют существенный недостаток — чувствительность к центробежным силам, которые пропорциональны квадрату частоты вращения сцепления, в быстроходных двигателях они значительны и вызывают деформацию («выпучивание») пружин, от чего пружины удлиняются, уменьшая осевое усилие и, следовательно, коэффициент запаса сцепления. Значительно лучше противостоят центробежной силе диафрагменные пружины (рис. 77), представляющие собой в свободном состоянии усеченный конус с радиальными прорезями, идущими от внутреннего края. Лепестки пружины выполняют функции рычагов выключения сцепления. При нажатии подшипника муфты выключения сцепленияна их концы они деформируют пружину, перемещая назад ее наружный край. Для того чтобы нажимной диск двигался вслед за пружиной, на нем закреплены крюкообразные захваты.

Применение диафрагменной пружины (нелинейная характеристика) дает возможность затрачивать меньше усилия для выключения, чем спиральные цилиндрические (линейная характеристика) пружины. При износе деталей сцепления нажимное усилие цилиндрических пружин заметно падает, в то время как у конструкции с диафрагменной пружиной оно может даже несколько возрасти, обеспечивая надежную передачу крутящего момента. Кроме этого, сцепление с диафрагменной пружиной проще, имеет в семь раз меньше деталей и меньшие габаритные размеры. Для обеспечения плавности включения сцепления ведомые диски делают разрезными или пластинчатыми. К пластинам, изогнутым в разные стороны, с обеих сторон прикрепляют фрикционные накладки. Это обеспечивает в свободном состоянии зазор между накладками (1—2 мм). Уменьшение зазора между накладками в процессе включения сцепления обуславливает плавность соприкосновения трущихся поверхностей и возрастание силы трения. Для предотвращения передачи угловых колебаний от двигателя на валы трансмиссии в конструкции сцепления предусмотрен гаситель крутильных колебаний (демпфер) (рис. 78). Пружины демпфера обеспечивают упругую связь ведомого диска сцепления с его ступицей.

При отсутствии передачи крутящего момента вырезы фланца ступицы и ведомого диска, в которых расположены демпферные цилиндрические пружины, совпадают. Передача крутящего момента от ведомого диска к его ступице осуществляется черездемпферные пружины. При этом ведомый диск поворачивается на некоторый угол относительно фланца ступицы и между ними возникает трение. Таким образом, энергия крутильных колебаний превращается в тепловую. Предельное угловое смещение дисков ограничено размером вырезов во фланце ступицы.

Гидравлический привод. Для обеспечения управления сцеплением и повышения плавности его включения применяют гидравлический привод. Гидравлический привод сцепления автомобилей марки «КамАЗ» (рис. 79) состоит из педали сцепления, главного цилиндра, пневмогидроусилителя (ПГУ), системы трубопроводов и шлангов. При включенном сцеплении между штоком поршня и поршнем главного цилиндра имеется зазор, и жидкость через отверстие в поршне свободно перетекает из верхней полости в рабочую полость главного цилиндра. При нажатии на педаль сцепления усилие через шток передается на поршень главного цилиндра, который, сжимая пружину, вытесняет жидкость через отверстие в пробке и соединительный трубопровод в корпус пневмогидроусилителя. При отпускании педали под действием давления жидкости в системе и возвратной пружины поршень возвращается в исходное положение, толкатель отрывается от поршня, открывая отверстие, и полости соединяются между собой.

 

 

Коробка передач

Коробка передач предназначена для изменения силы тяги на ведущих

колесах, скорости движения, изменения направления движения

автомобиля. Кроме того, коробка передач позволяет на длительное время

отсоединять двигатель от трансмиссии при работе двигателя на остановившемся

автомобиле или при движении накатом.

Требования, предъявляемые к коробке передач:

• обеспечение высоких тягово-скоростных и топливно-экономических

качеств автомобиля;

• легкость и удобство управления;

• высокий КПД;

• низкий уровень шума при работе;

• надежность;

• малые габаритные размеры.

В зависимости от характера изменения передаточного числа различают

коробки передач ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные. По характеру связи между ведущим и ведомым валами коробки передач делятся на механические, гидравлические, электрические и комбинированные. По способу управления — на автоматические и неавтоматические. Ступенчатые коробки передач различают по числу передач переднего хода, по числу валов — на двух- и трехвальные. В основном на автомобилях применяют ступенчатые коробки передач — двух- или трехвальные. Переключение передач осуществляется передвижением зубчатых колес или передвижением муфт синхронизаторов. На автомобилях с классической компоновкой обычно применяют трехвальные коробки передач. Особенностью таких автомобилей является то, что почти всегда можно выделить передачу, на которой они проходят большую часть пути. Поэтому основным преимуществом трехвальных коробок передач является наличие в них так называемой «прямой» передачи, которая получается при непосредственном соединении ведущего и ведомого валов. Другим преимуществом трехвальных коробок передач является относительная легкость получения большого передаточного числа на низшей (первой) передаче при малом межосевом расстоянии. Это объясняется тем, что передаточное число всех передач, кроме «прямой», у таких коробок передач образуется двумя последовательно работающими парами зубчатых колес, в отличие от одной пары в двухвальных коробках передач. Двухвальные коробки передач (рис. 81) проще по конструкции, дешевле и имеют более высокий КПД (только на «прямой» передаче трехвальная коробка передач имеет более высокий КПД, чем двухвальная). Преимуществом двухвальных коробок передач является простота вывода крутящего

момента на любую сторону (переднюю или заднюю или обе сразу), что в некоторых случаях, например при заднемоторных, переднеприводных и полноприводных конструкциях автомобилей, предоставляет большие компоновочные возможности.

Многоступенчатые коробки передач

На автомобили с двигателями небольшой мощности для обеспечения высоких тягово-скоростных и топливно-экономических характеристик устанавливаются многоступенчатые коробки передач (более шести передач), которые выполняются по обычной схеме и имеют увеличенные осевые размеры, а следовательно, длинные нежесткие валы. Увеличение числа передач достигается усложнением конструкции коробки передач или применением дополнительных коробок передач, которые обычно выполняются двухступенчатыми, вследствие чего удваивается число передач основной коробки. При этом происходит разбиение всех передаточных чисел на два ряда в зависимости от того, какая передача включена в дополнительной коробке передач. Разбиение передач на ряды можно делать двумя способами.

В первом случае включение в дополнительной коробке передач не равного единице передаточного числа дает передачу, делящую интервал между передаточными числами соседних передач основной коробки передач таким образом, что все десять передаточных чисел примерно подчиняются закону геометрической прогрессии. Такие дополнительные коробки передач называются делителями.

Во втором случае передаточное число первой передачи дополнительной коробки передач превышает передаточное число первой передачи основной коробки передач. Такие дополнительные коробки передач называются демультипликаторами.

Синхронизаторы

Для уменьшения изнашивания зубчатых колес и снижения уровня шума при работе, возникающего вследствие удара зубьев при переключении передач, используются синхронизаторы.

Синхронизатор включает в себя три элемента:

• выравнивающий угловые скорости (конусные кольца);

• блокирующий включение (блокирующие пальцы);

• включающий передачи (зубчатая муфта).

В нейтральном положении корпус синхронизатора расположен посередине между зубчатыми колесами, при этом между коническими кольцами и коническими поверхностями зубчатых колес имеются зазоры, блокирующие пальцы располагаются с кольцевыми зазорами в центре отверстия муфты.

При включении передачи муфта синхронизатора, перемещая фиксирующие пальцы, прижимает коническое кольцо к конической поверхности зубчатого колеса. Муфта, соединенная с ведомым валом, и зубчатое колесо, связанное с промежуточным валом, имеют разные частоты вращения.

Раздаточные коробки

Раздаточная коробка предназначена для распределения крутящего момента между несколькими ведущими мостами полноприводных (многоприводных) автомобилей, которые имеют высокие опорно-сцепные качества, что достигается путем оптимального распределения массы на ведущие колеса. Высокие опорно-сцепные качества таких автомобилей позволяют получать на ведущих колесах значительные крутящие моменты, для получения которых необходимо иметь большое передаточное число в трансмиссии. Для эффективной работы автомобиля повышенной проходимости диапазон передаточных чисел его трансмиссии должен быть примерно вдвое шире, чем позволяет обеспечить коробка передач базового автомобиля. Расширение диапазона передаточных чисел в трансмиссии автомобиля повышенной проходимости, в которой используется серийная коробка передач, и увеличение ее максимального передаточного числа достигаются введением в раздаточную коробку дополнительной пары зубчатых колес, которая называется понижающей передачей или демультипликатором. Он включается, когда автомобиль преодолевает труднопроходимые участки. Его наличие позволяет удвоить количество передаточных чисел в трансмиссии, увеличивая их значения на каждой, в том числе и на первой, ступени коробки передач.

Требования, предъявляемые к раздаточным коробкам. Они должны:

• распределять крутящий момент по ведущим мостам таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля;

• иметь возможность создания больших передаточных чисел для преодоления повышенных сопротивлений движению автомобиля;

• иметь устройства, предотвращающие перегрузку деталей трансмиссии при включении демультипликатора;

• не создавать повышенный уровень шума;

• иметь высокий КПД.

Классификация раздаточных коробок по типу привода. Если все выходные валы раздаточной коробки имеют жесткую механическую связь, привод называется блокированным. Если связь выходных валов раздаточной коробки обеспечивается через дифференциал, привод называется дифференциальным. Существуют также раздаточные коробки, обеспечивающие временное подключение одной из ветвей трансмиссии посредством автоматических устройств отбора мощности. В соответствии с конструктивной схемой трансмиссии раздаточные коробки передач могут отличаться числом выходных валов: обычно их два, но при параллельном приводе ведущих мостов грузового автомобиля может быть и три.

Раздаточная коробка автомобиля ВАЗ-2121 имеет дифференциальный привод и представляет собой один агрегат с дополнительной коробкой передач и постоянным приводом переднего моста.

Раздаточная коробка передач включает в себя:

• картер;

• ведущий вал со свободно сидящими зубчатыми колесами включения прямой и понижающей передач, между которыми имеется синхронизатор их включения;

• промежуточный вал с жестко сидящими на нем зубчатыми колесами включения прямой и понижающей передач;

• межосевой шестеренчатый дифференциал, на шлицах которого расположена муфта включения блокировки;

• вал привода переднего моста с жестко сидящим зубчатым колесом блокировки дифференциала;

• вал привода заднего моста;

• механизм управления.

Привод включения передач раздаточной коробки механический. Рычаг включения передач шарнирно установлен в проушинах кронштейна на оси. Нижний конец рычага входит в паз штока и уплотнен в нем фигурной пружиной. Вилка включения крепится к штоку (ползуну) и входит в паз зубчатой муфты синхронизатора. В нейтральном и включенном положениях шток удерживается шариковым фиксатором с пружиной.

Муфта блокировки дифференциала расположена на шлицевой части корпуса дифференциала. При блокировке дифференциала она соединяет вал привода переднего моста с корпусом дифференциала. В паз зубчатый муфты заходит вилка, закрепленная на штоке болтом. Шток вилки блокировки дифференциала фиксируется аналогично со штоком включения передач. При включении прямой передачи крутящий момент поступает от муфты синхронизатора на зубчатое колесо прямой передачи, далее на зубчатое колесо промежуточного вала и на ведомое зубчатое колесо, венец которой крепится к корпусу дифференциала, далее на валы привода мостов. При включении понижающей передачи крутящий момент поступает от муфты синхронизатора на зубчатое колесо понижающей передачи, далее — на зубчатое колесо промежуточного вала, ведомое зубчатое колесо и вал привода мостов.

 

Карданная передача

Механизм, состоящий из одного или нескольких карданных валов и карданных шарниров и предназначенный для передачи крутящего момента между агрегатами, оси которых не совпадают и могут изменять свое положение, называется карданной передачей. Для компенсации изменения расстояния между агрегатами трансмиссии в карданной передаче используют подвижные в осевом направлении шлицевые муфты.Требования, предъявляемые к карданным передачам:

• возможность передачи крутящего момента под большим углом (до 45°);

• передача крутящего момента не должна сопровождаться большими дополнительными динамическими нагрузками в трансмиссии;

• при любых условиях эксплуатации должен обеспечиваться высокий КПД передачи.

 

Карданные шарниры можно разделить:

• по кинематике на синхронные (равные угловые скорости) и

асинхронные (неравные угловые скорости);

• по конструкции на полные, полукарданные — жесткие (угол до 2°) и

упругие (угол до 12°).

• скользящую шлицевую вилку;

• карданный вал, на концах которого приварены вилки карданных шарниров;

• три карданных шарнира неравных угловых скоростей, состоящих из двух вилок и крестовины с четырьмя шипами под игольчатые подшипники крепления с вилками;

Карданные шарниры неравных угловых скоростей

Карданные шарниры неравных угловых скоростей применяются в карданных передачах для передачи крутящего момента от коробки передач (раздаточной коробки) на главную передачу ведущего моста под постоянно изменяющимся углом. Карданный шарнир неравных угловых скоростей отличается тем, что при равномерном вращении ведущего вала скорость ведомого вала постоянно изменяется. За один оборот карданного вала ведомая вилка при вращении дважды обгоняет ведущую и дважды отстает от нее. Вследствие неравномерности возникают дополнительные нагрузки на детали механизмов ведущего моста, увеличивая интенсивность изнашивания. Чтобы устранить неравномерность вращения ведомой части, устанавливают несколько карданных шарниров. Для компенсации осевых удлинений используют шлицевое соединение одной из вилок карданного шарнира с валом. Промежуточная опора снижает вибрацию и предотвращает возникновение нагрузок в промежуточном валу, которые возникают из-за неточности монтажа опоры и деформации рамы.

 

Шарниры равных угловых скоростей

Шарниры равных угловых скоростей применяются для передачи крутящего момента от дифференциала на ведущие управляемые колеса. При соединении валов шарнирами равных угловых скоростей ведомый вал вращается равномерно с постоянной угловой скоростью, соответствующей угловой скорости ведущего вала. Чаще применяют шариковые, кулачковые и трехшиповые шарниры.

Шариковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Вейса) состоит

из следующих элементов:

• ведущего вала со шлицами, входящими в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала и вилкой с делительными канавками;

• ведомого вала со шлицами, входящими в зацепление с ведущим фланцем ступицы колеса и вилкой с делительными канавками;

• четырех ведущих шариков, расположенных в делительных канавках вилок;

• центрирующего шарика вилок, помещенного в сферические углубления на торцах вилок.

 

Мосты

Мостом автомобиля (прицепа, полуприцепа) называют агрегат, связывающий между собой правое колесо и левое колесо оси, воспринимающие силы, действующие на них со стороны дороги, и через подвеску передающие их на несущую конструкцию. Отличительной особенностью моста является наличие балки, связывающей между собой колеса одной оси и являющейся опорой для их подшипниковых узлов.

Автомобиль может иметь один или несколько мостов или не иметь ни одного, если колеса правого и левого бортов не связаны между собой или связаны с подвеской не через общую для них несущую конструкцию, а посредством элементов, не образующих самостоятельного агрегата. В таком случае следует говорить только о наличии подвески, даже если колеса каким-либо другим способом связаны между собой, например, через элементы трансмиссии или рулевого управления. Конструкция моста может влиять на такие эксплутационные качества автомобиля, как надежность, безопасность, комфортабельность, управляемость, проходимость.

Требования, предъявляемые к мостам:

• малая масса (при уменьшении массы повышается плавность хода);

• жесткость конструкции;

• небольшие размеры в вертикальном направлении;

• учет компоновочных особенностей транспортного средства;

• прочность (оказывает значительное влияние на безопасность автомобиля).

По расположению на автомобиле мосты могут быть:

• передними;

• промежуточными (на трехосном автомобиле такой мост называют средним);

• задними;

Различают мосты:

• управляемые;

• ведущие;

• комбинированные (колеса моста и ведущие, и управляемые);

• поддерживающие (колеса моста не являются ни ведущими, ни управляемыми).

 

Ведущий мост

В наиболее распространенной конструкции ведущего моста балка выполняет одновременно функции картера (внутри балки располагаются главная передача, дифференциал и полуоси привода ведущих колес). Балки мостов бывают трех видов:

• разъемные;

• цельные;

• типа «банджо».

Разъемная балка состоит из двух половин, соединенных болтами. Кожухи приводных валов, так называемые полуосевые чулки, запрессованы в литые средние части балки и дополнительно соединены с ним, как правило, с помощью заклепок или электрозаклепок. Средняя часть балки образует картер главной передачи с соответствующими гнездами под подшипники. Обычно эту часть конструкции изготовляют из чугуна или стали. Конструкция разъемной балки считается устаревшей. Из-за наличия поперечного стыка она имеет не очень высокую жесткость, кроме того, велика вероятность появления течи масла через стык, нагруженный изгибающими моментами, так же затруднительны и трудоемки операции регулировки. При необходимости ремонта механизмов мост с автомобиля демонтируют.

Цельная балка имеет среднюю часть, которая выполнена в виде одной детали. Полуосевые чулки представляют собой стальные трубы, которые запрессованы в среднюю литую часть балки. Детали механизмов при сборке устанавливаются через съемную заднюю крышку, при снятии которой можно производить осмотр деталей без демонтажа. Однако проводить монтажно-демонтажные и регулировочные работы, где требуется специальный инструмент, без снятия моста с автомобиля затруднительно.

Главные передачи

Главные передачи увеличивают крутящий момент и передают его на полуось, расположенную под углом 90° к продольной оси автомобиля (при расположении двигателя параллельно продольной оси автомобиля). Требования, предъявляемые к главной передаче:

• оптимальное значение передаточного числа;

• высокий КПД;

• низкий уровень шума;

• небольшие вертикальные размеры (как правило, именно нижняя точка картера главной передачи определяет величину дорожного просвета).

По числу ступеней преобразования передаточного числа главные передачи делятся на одинарные и двойные.

Главные одинарные передачи могут быть:

• коническими (оси зубчатых колес пересекаются);

• гипоидными (оси зубчатых колес перекрещиваются);

• цилиндрическими;

• червячными (с верхним или нижним расположением червяка).

В отличие от одинарной, двойная передача состоит из двух пар зубчатых колес. По компоновочной схеме главные двойные передачи делятся на центральные и разнесенные. В центральной главной передаче обе пары зубчатых колес составляют центральный редуктор. В разнесенной главной передаче одна пара зубчатых колес образует центральный редуктор, а вторая идет к ведущим колесам, образуя два колесных редуктора с одинаковыми передаточными числами. По типу главные двойные передачи делятся на следующие зубчатые зацепления:

• коническо-цилиндрические;

• цилиндрическо-конические;

• коническо-планетарные.

Главная передача называется проходной, если имеет проходной вал, посредством которого она связана с другой главной передачей или непроходной, если возможность вывода крутящего момента не предусмотрена.

Существуют переключаемые главные передачи, обеспечивающие возможность выбора одного из двух передаточных чисел. Такие передачи называются двухступенчатыми.

Дифференциалы

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами и позволяет вращаться колесам с разными угловыми скоростями. Дифференциалы по конструкции делятся на шестеренчатые, кулачковые и червячные. Шестеренчатые дифференциалы по типу используемых зубчатых колес могут быть коническими и цилиндрическими.

По крутящим моментам на выходных валах дифференциалы делятся на симметричные (крутящий момент поровну распределяется между выходными валами) и несимметричные.

По распределению крутящего момента дифференциалы могут быть:

• с постоянным распределением — конические и цилиндрические;

• с непостоянным распределением — с принудительной блокировкой и самоблокирующиеся, а также пульсирующие, свободного хода (обгонные) и повышенного трения. При движении автомобиля на повороте его внешнее и внутреннее колеса проходят разные пути. Колесо, катящееся по внутренней кривой, проходит меньший путь, чем колесо, катящееся по внешней кривой.

Следовательно, внешнее колесо автомобиля должно вращаться несколько быстрее внутреннего. Это происходит и при прямолинейном движении, если задние колеса автомобиля имеют неодинаковые диаметры, что наблюдается при неравномерном распределении нагрузки в кузове, неодинаковом износе шин, различном внутреннем давлении воздуха в шинах или при движении по неровной дороге. Чтобы ведущие колеса автомобиля могли вращаться с различной частотой, их крепят не на одном общем валу, а на двух, так называемых полуосях, которые соединяются между собой специальным механизмом — дифференциалом, подводящим к полуосям крутящий момент от главной передачи. При наличии нескольких ведущих мостов возникает необходимость применения межосевого дифференциала. В основном применяют шестеренчатые и кулачковые дифференциалы.

Полуоси

Полуоси (рис. 103 и 104) передают крутящий момент от полуосевого зубчатого колеса дифференциала на ступицу ведущего колеса. К полуоси могут быть приложены изгибающие моменты от вертикальной реакции на действие силы тяжести, приходящейся на колесо, от касательной реакции, обусловленной тяговой и тормозной силами, и от боковой силы, возникающей при заносе, а также под действием бокового ветра.

Полуоси, в зависимости от конструкции внешней опоры, определяющей степень их нагруженности изгибающими моментами, бывают двух типов — полуразгруженные и разгруженные. По конструкции полуоси могут иметь на одном конце фланец для крепления болтами к ступице колеса, а на другом шлицевую часть, входящую в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала. Другая конструкция предусматривает шлицевую часть на обоих концах полуоси.

На грузовых автомобилях малой грузоподъемности и на легковых автомобилях применяют обычно полуразгруженные полуоси, у которых подшипник установлен между полуосью и кожухом на определенном расстоянии от средней плоскости колеса.

Благодаря этому создаются изгибающие моменты на плече (плоскость наружной части диска и подшипника), действующие на полуось в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в вертикальной плоскости и (боковая реакция) на плече, равном радиусу колеса.

На автобусах и грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности применяют полностью разгруженные полуоси. В этом случае все изгибающие моменты воспринимаются подшипниками, установленными между ступицей колеса и кожухом полуоси, а полуось передает только крутящий момент. Полуоси в процессе эксплуатации автомобилей испытывают значительные нагрузки, особенно при движении по грунту и по шоссе с твердым покрытием в плохом состоянии. Поэтому к полуосям предъявляют особые требования. Снижение напряжений достигается увеличением радиусов перехода между полуосью и фланцем. Долговечность подшипников колес обеспечивается надежной защитой от попадания в них грязи.

 

Несущая конструкция грузового автомобиля

 

Рама

В качестве несущей конструкции системы грузового автомобиля чаще всего применяется рама. Различают лонжеронные и хребтовые рамы.

Лонжеронная рама состоит из двух продольных штампованных балок швеллерного сечения — лонжеронов, связанных между собой несколькими поперечинами. Такая рама получила название лонжеронной. Поперечины обычно штампованные, служат не только для соединения между собой лонжеронов и придания всей конструкции необходимой жесткости, но и для крепления различных агрегатов автомобиля. Для изготовления элементов рамы обычно применяется низкоуглеродистая сталь. Соединение лонжеронов и поперечин чаще всего выполняется с помощью заклепок. В необходимых местах к лонжеронам и поперечинам, также заклепками или болтами, крепятся различные кронштейны и другие детали для установки агрегатов автомобиля. Сварка при изготовлении рам применяется довольно редко, поскольку лонжеронные рамы грузовых автомобилей относительно податливы на изгиб, ив особенности на кручение, и сварные швы в этих условиях являются источником образования трещин. Способность рамы деформироваться при скручивающихся нагрузках позволяет избежать излишне высокие напряжения в местах соединений. Кабина грузового автомобиля закрепляется на раме в трех, четырех точках с помощью упругих устройств, и деформации рамы при движении автомобиля по неровной дороге не вызывают соответствующих деформаций кабины.

В редких случаях на грузовых автомобилях применяется так называемая хребтовая рама, представляющая собой стальную трубу большого диаметра, проходящую вдоль автомобиля по его продольной оси. В передней части рама раздваивается, образуя два продольных лонжерона, служащих для установки двигателя с коробкой передач. Внутри трубы размещается карданная передача. Ведущие мосты автомобиля в этом случае имеют подрессоренные редукторы, от которых крутящий момент подводится к колесам качающимися полуосями.

Передний управляемый мост

Управляемый мост может быть неразрезным и разрезным. Неразрезной мост состоит из балки и поворотных кулаков, шарнирно соединенных посредством шкворней, обеспечивающих возможность поворота управляемых колес для изменения направления движения автомобиля (на цапфах поворотных кулаков на подшипниках устанавливаются управляемые колеса).

Балка моста должна быть прочной, жесткой и как можно более легкой. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяют стальные кованые балки двутаврового сечения. По краям балки двутавровое сечение плавно переходит в прямоугольное с отверстиями для установки шкворней поворотного кулака. Средняя часть балки выгнута вниз, с тем чтобы дать мосту свободу вертикального перемещения. Для крепления элементов подвески на балке предусмотрено наличие соответствующих опорных площадок. Шкворень поворотного кулака представляет собой стальной цилиндрический палец, неподвижно установленный в балке. Для его фиксации от поворота и осевого смещения обычно используются клиновые болты. Вертикальные нагрузки воспринимаются опорными подшипниками скольжения (подшипник качения). Для регулировки зазора между верхним торцом бобышки балки и поворотным кулаком устанавливают регулировочные прокладки. Поворот кулака относительно шкворня обеспечивается подшипниками скольжения, образованными поверхностью шкворня и запрессованными в отверстии поворотного кулака бронзовыми втулками.

Разрезной передний мост устанавливают на легковых автомобилях. Он состоит из стойки, которая шарнирно соединена посредством шкворня с поворотным кулаком в средней части и шарнирно соединяется посредством верхнего и нижнего рычагов с балкой переднего моста. Для обеспечения стабилизации управляемых колес оси шкворней наклонены в продольной и поперечной плоскостях.

 

Подвеска

Подвеска осуществляет упругую связь рамы или кузова автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде колес на неровности дороги.

Подвеска автомобиля (рис. 110—114) включает в себя:

• упругие элементы;

• направляющие устройства;

• гасители колебаний;

• стабилизаторы поперечной устойчивости.

 

Требования, предъявляемые к подвескам:

• оптимальная характеристика жесткости — зависимость между нормальной (перпендикулярно опорной поверхности) нагрузкой на колесо и деформацией (прогибом) подвески, измеряемая как нормальное перемещение центра колеса относительно кузова;

• оптимальная кинематика; работа направляющего устройства подвески при вертикальных перемещениях, крене либо галопировании (продольные угловые колебания) кузова автомобиля вызывает не только вертикальные перемещения колес, но также боковые и

угловые перемешения как относительно дороги, так и относительно кузова;

• оптимальные характеристики демпфирования — гашение колебаний колес и кузова автомобиля, возникших в результате воздействия главным образом дорожных неровностей; может происходить вследствие трения в некоторых типах упругих элементов и в шарнирах направляющего устройства подвески;

• минимальное число неподрессоренных частей; к ним относятся колеса и шины, тормозные механизмы колес, поворотные кулаки, стойки подвески, мосты и т. п.;

• хороший контакт колеса с дорогой; при переезде автомобилем на большой скорости выпуклых неровностей (трамплинов) на дорожной поверхности из-за недостаточного хода отбоя подвески, либо большой ее инерционности, возможен отрыв колеса от дороги;

• низкие уровень шума и вибрации; при эксплуатации автомобиля возникают скрипы из-за трения подвески в металлических шарнирах, резиновых опорах и упругих элементах и стуки в шарнирах из-за их изнашивания и образования зазоров;

• рациональная компоновочная схема.

 

 

Упругие элементы подвесок

Упругие элементы подвесок смягчают толчки, снижают вертикальные ускорения и динамические нагрузки, передаваемые на несущую конструкцию при движении автомобиля. В результате работы упругого элемента ис- ключается «копирование» кузовом профиля дорожных неровностей и улучшается плавность хода автомобиля. Хорошей плавностью хода считается такая, при которой кузов совершает колебания частотой 1—1,3 Гц.

Применяют следующие типы упругих элементов подвески:

• металлические: листовые рессоры, спиральные пружины, торсионы (стержни, работающие на скручивание);

• неметаллические: пневматические, гидропневматические и резиновые (обеспечивают упругость подвески за счет упругих свойств резины, воздуха и жидкости).

Колеса и шины

Колесо — устройство, осуществляющее непосредственную связь автомобиля с дорогой и обеспечивающее движение автомобиля, его подрессоривание, изменение направления движения и передачу вертикальных нагрузок на дорогу. В зависимости от выполняемых функций колеса делятся на ведущие, управляемые, комбинированные (ведущие и управляемые) и поддерживающие.

В ведущих колесах крутящий момент, подводимый от двигателя через трансмиссию, преобразуется в силу тяги. Вращение колеса преобразуется в поступательное движение автомобиля. В ведомых колесах, воспринимающих толкающее усилие от рамы, поступательное движение автомобиля преобразуется в качение.

Автомобильное колесо состоит из пневматической шины, обода, диска и ступицы.

 

Шина

Назначение шины — поглощать и смягчать толчки и удары, воспринимаемые колесом от дороги, обеспечивать с ней достаточное сцепление, снижать уровень шума, возникающий при движении автомобиля и уменьшать разрушающее действие автомобиля на дорогу.

Требования, предъявляемые к шинам.

1. Обеспечение высокой комфортабельности — шина и подвеска, работая последовательно в вертикальном направлении, обеспечивают требуемую частоту собственных колебаний подрессоренной части конструкции. Помимо этого, влияние шины на комфортабельность автомобиля определяется следующим:

• уровнем шума при прямолинейном и криволинейном движении;

• сопротивлением повороту управляемых колес;

• радиальным и боковым биениями, которые передаются на рулевое управление.

2. Обеспечение безопасности движения — реализация этого требования в основном определяется прочностью каркаса шины, способного противостоять действию внутреннего давления и ударным нагрузкам. Безопасность шины определяется следующими ее свойствами:

• устойчивостью прямолинейного движения;

• способностью двигаться с высокими скоростями без опасности возникновения сильных вибраций и разрушения;

• хорошими сцепными свойствами как в продольном, так и в боковом

направлениях, а также на дорогах с мокрым, загрязненным, заснеженным и обледенелым покрытиями.

3. Высокие экономические показатели — экономичность шины определяется ее стоимостью и эксплуатационными затратами.

4. Удобство компоновки (с позиции размещения колес и шин на автомобиле они должны иметь минимально допустимые размеры) заключается в следующем:

• уменьшается высота и ширина колесной ниши, что позволяет увеличить объем салона, моторного отсека и багажного отделения легкового автомобиля или улучшить планировку салона автобуса;

• уменьшается высота легкового автомобиля;

• уменьшается высота пола автобуса или положение грузовой платформы грузового автомобиля, что важно для ускорения погрузки и выгрузки;

• уменьшается пространство, занимаемое запасным колесом.

В настоящее время на легковых автомобилях применяются колеса диаметром обода не менее 13" (дюймов), а на грузовых — 18й

Покрышка шины воспринимает давление сжатого воздуха, находящегося в камере, предохраняет камеру от повреждений и обеспечивает сцепление колеса с дорогой.

Покрышка состоит из протектора, подушечного слоя (брекера), каркаса, боковин и бортов с сердечниками.

Каркас является основой покрышки, соединяя все ее части в одно целое. Каркас изготовляется из одного или нескольких слоев специальной прорезиненной кордной ткани (корда) толщиной 1—1,5 мм.

Боковина шины представляет собой слой резины, привулканизированный к каркасу и защищающий его от вредных воздействий окружающей среды и механических повреждений.

Протектор обеспечивает сцепление шины с дорогой и предохраняет каркас от повреждения. Его изготовляют из прочной, твердой, износостойкой резины.

Борта надежно укрепляют покрышку на ободе. Снаружи борта имеют один-два слоя прорезиновой ленты, предохраняющей их от истирания об обод и от повреждений при монтаже и демонтаже шины.

Обозначение шин

• 6,15/155—13 75 Р — для диагональной;

• 155/70—13 78 S — для радиальной.

Индекс грузоподъемности — условное целое число, соответствующее максимальной грузоподъемности в килограммах или тоннах.

Базовая скорость — максимальная скорость шины, соответствующая оптимальной нагрузке на нее.

В случае необходимости на шину наносят дополнительные обозначения в виде надписей, например, со следующей информацией:

• тип каркаса шины: RADIAL — радиальный;

• бескамерная шина: TUBELESS;

• материал корда и число его слоев в каркасе: 2 PLIES RAYON

2 слоя вискозного корда;

• для радиальных шин может быть описан состав брекера: TREAD 4

PLIES (2 PLIES RAYON + 2 PLIES STEEL) - пояс из четырех слоев

(2 вискозных слоя + 2 стальных слоя);

• фирма-изготовитель;

• обозначение рисунка протектора;

• обозначение «М & S» — для зимних шин.

 

Колеса

Колесо состоит из обода и соединительного элемента, с помощью которого оно соединяется со ступицей. Соединительный элемент обычно представляет собой профилированный диск, приваренный к ободу, либо является непосредственной частью обода — бездисковые.

Требования, предъявляемые к колесам:

• прочность и долговечность;

• размеры и жесткость колеса должны обеспечивать надежную посадку шины на ободе и не снижать срок ее службы;

• конструкция крепления колеса должна обеспечивать его быструю и точную установку на ступице;

• минимальное биение и дисбаланс колеса при вращении на ступице;

• минимальный момент инерции.

В случае применения бескамерных шин к колесу предъявляются дополнительные требования:

• герметичность обода;

• одинаковые посадочные размеры для бескамерной и камерной шин одного и того же размера;

• возможность применения камеры.

 

 

Кузова

Кузов грузовых автомобилей служит для размещения в нем перевозимого груза, а кузов автобусов и легковых автомобилей, а также кабина грузовых автомобилей — для размещения водителя и пассажиров. По назначению кузова могут быть грузовые, пассажирские, грузопассажирские и специальные. По конструкции кузова делят на каркасные, полукаркасные и бескаркасные. Кроме того, кузова автомобилей могут быть несущие и с несущими основаниями. У несущего кузова все нагрузки

воспринимаются непосредственно кузовом, а у кузова с несушим основанием нагрузка распределяется между кузовом и рамой.

1. Кузова легковых автомобилей

К кузовам легковых автомобилей предъявляются не только эстетические требования, но и аэродинамические, так как при движении легкового автомобиля с большой скоростью значительная часть мощности его двигателя расходуется на преодоление сопротивления воздуха. Чтобы уменьшить сопротивление, кузову необходимо придать обтекаемую форму. По конструкции кузова легковых автомобилей могут быть трехобъемными, двухобъемными и однообъемными. У трехобъемного кузова имеется три отсека: для двигателя, пассажиров и багажа. У двухобъемного кузова два отсека: в одном может находиться двигатель, а в другом — пассажиры и багаж. Если отсеки для двигателя, пассажиров и багажа

объединяются в одно целое с кузовом, такой автомобиль называется однообъемным.

В настоящее время наибольшее распространение имеют кузова легковых автомобилей следующих типов:

• трехобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями седан;

• трехобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями и с перегородкой сзади переднего сиденья, отделяющей водителя от пассажиров — лимузин;

• кузов с мягким складывающимся тентом и съемными боковыми окнами — фаэтон;

• двухобъемный кузов с задней дверью с грузовым помещением, не

отделенным перегородкой от пассажирского салона — универсал;

• двухобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями, имеющий заднюю дверь — комби (хетчбек);

• кузов грузопассажирского автомобиля с открытой платформой, убирающимися боковыми сиденьями и с двухместной закрытой кабиной — пикап. Каркасные несущие кузова легковых автомобилей имеют специальный каркас, к которому прикреплены детали основания из тонкостенных профилей, образующих жесткую сварную пространственную форму, на которой крепятся облицовочные панели.

 

Рулевое управление

Рулевое управление — совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, обеспечивает движение автомобиля в заданном направлении.

Каждое управляемое колесо установлено на поворотном кулаке, соединенном с передней осью посредством шкворня, который неподвижно крепится в передней оси. При вращении водителем рулевого колеса усилие передается посредством тяг и рычагов на поворотные кулаки, которые поворачиваются на определенный угол (задает водитель), изменяя направление движения автомобиля.

Рулевое управление состоит из следующих механизмов:

1. Рулевой механизм.

2. Рулевой привод.

3. Усилитель рулевого привода (не на всех автомобилях).

Требования, предъявляемые к рулевым управлениям. Предъявляемые к

автомобилю требования в части управляемости, устойчивости,

маневренности и легкости управления могут быть реализованы, если рулевым

управлением обеспечивается:

• требуемое передаточное число;

• высокая жесткость деталей;

• согласованность кинематики рулевого привода и направляющего устройства подвески;

• минимальные зазоры в сочленениях деталей;

• правильное соотношение углов поворота внутреннего и наружного колес;

• оптимальная величина стабилизирующего момента;

• небольшая величина крутящего момента, который необходимо прикладывать к рулевому колесу.

Червячные механизмы рулевого управления

До недавнего времени в грузовых автомобилях марки «ГАЗ» (рис. 139) применялся червячный рулевой механизм. Он собран в картере, который крепится к левому лонжерону рамы. Рулевое колесо закреплено на верхнем конце вала. На противоположном конце вала на шлицы напрессован глобоидальный червяк, опирающийся на конические роликоподшипники. В зацеплении с червяком находится трехгребневый ролик, посаженный на двух шарикоподшипниках, между которыми помещена распорная втулка. Ось ролика закреплена в вильчатом кривошипе вала сошки. Вал сошки имеет сдвоенные шлицы, обеспечивающие правильность установки сошки под необходимым углом.

В настоящее время на грузовых автомобилях распространенным является механизм рулевого управления с винтовой передачей с циркулирующими шариками и зубчатым зацеплением.

Механизм рулевого управления автомобиля представляет собой винт вала рулевого колеса, который проходит внутри гайки-рейки, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором вала сошки. В винтовые канавки между гайкой-рейкой и винтом при сборке заложено два ряда шариков. Движение шариков в винтовых канавках ограничено направляющими. Высокая точность деталей механизма обеспечивает легкое и плавное вращение винта в гайке-рейке.

Реечные механизмы рулевого управления

В последнее время широкое распространение на легковых автомобилях получил реечный механизм рулевого управления. Основным преимуществом реечных механизмов является высокий КПД и возможность иметь в рулевом приводе меньшее число шарниров. Передаточные отношения механизма определяются отношением числа оборотов зубчатого колеса, равное числу оборотов рулевого колеса, к расстоянию перемещения рейки. За счет соответствующей нарезки зубьев на рейке имеется возможность получения переменного передаточного числа при перемещении этой рейки. Это дает возможность уменьшить действующие в приводе силы или перемещение рейки для коррекции в работе рулевого привода.

Усилители рулевого привода

Если на управляемые колеса приходится большая нагрузка (грузовые автомобили большой и средней грузоподъемности и автобусы), то управление автомобилем затрудняется необходимостью приложения к рулевому колесу значительного усилия. В тех случаях, когда работа водителя не может быть облегчена увеличением передаточного числа механизма рулевого управления, конструкция предусматривает применение усилителей. Усилители увеличивают маневренность автомобиля, повышают безопасность движения, так как позволяют сохранить управляемость автомобилем даже в случае разрыва шины на одном из передних колес, уменьшают усилие, затрачиваемое водителем при повороте управляемых колес, и смягчают толчки, передающиеся на рулевое колесо при движении автомобиля по неровной дороге. При применении усилителя несколько ухудшается стабилизация управляемых колес и больше изнашивается шина (из-за высокой его чувствител ьности).

Усилители бывают электрические, пневматические и гидравлические. Электрические усилители показывают хорошие результаты, но в настоящее время только выходят из стадии лабораторных исследований и разработок, а пневматические оказались неприемлемыми ввиду большой упругой податливости рабочего тела — воздуха, приводившей к запаздыванию срабатывания усилителя и возникновению в рулевом управлении недопустимых колебательных процессов. Поэтому в настоящее время широко применяют гидравлические усилители. Гидравлический усилитель может быть встроенным в механизм рулевого управления и отдельным. В общем случае гидравлический усилитель состоит из источника энергии (гидронасоса), распределителя, исполнительного устройства (силового

цилиндра).

Требования, предъявляемые к усилителю рулевого привода:

• должны обеспечивать следящее действие как по силе, так и по перемещению рулевого колеса (сила перемещения рулевого колеса должна быть пропорциональна силе сопротивления повороту и углу поворота управляемых колес);

• в случае выхода из строя усилителя — управление автомобилем не должно нарушаться;

• минимальное время срабатывания;

• минимальное препятствие стабилизации управляемых колес;

• усилитель не должен включаться от толчков дороги.

 

Тормозная система

Назначение и требования к тормозным системам

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и полной остановки (экстренной) автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля.

Процесс торможения движущегося автомобиля заключается в создании искусственного сопротивления этому движению. Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его остановки осуществляется путем создания тормозных спя в контакте колес с дорогой, направленных в сторону, противоположную движению. Тормозные силы необходимы и для удерживания автомобиля на месте. Тормозная сила создается путем торможения колеса специальным, обычно фрикционным, устройством — тормозным механизмом. Наиболее высокая эффективность торможения требуется в экстренных случаях. Именно на это должна быть рассчитана тормозная система, хотя они составляют не более 1—3 % от общего числа использования тормозной системы.

Требования, предъявляемые к тормозной системе:

1. Высокая эффективность — оценивается расстоянием, пройденным автомобилем за время торможения (тормозным путем), и обеспечивается небольшим временем срабатывания тормозной системы, достаточной величиной тормозных моментов и правильным распределением тормозных сил между передними и задними колесами.

2. Обеспечение устойчивости автомобиля при торможении — достигается, в частности, путем синхронности срабатывания тормозных механизмов и равенства тормозных сил по бортам автомобиля.

3. Высокая стабильность тормозных моментов, обеспечивающая выполнение предыдущих требований.

4. Обеспечение пропорциональности между управляющим усилием водителя и тормозным эффектом на всех режимах торможения и растормаживания.

5. Удобство управления — по действующим нормам расчетное

замедление автомобиля должно обеспечиваться при усилии водителя на педаль

тормозной системы, не превышающем 500 Н для легковых и 700 Н для

грузовых автомобилей.

6. Повышенная надежность; так как тормозная система играет определяющую роль в обеспечении активной безопасности автомобиля, должно быть гарантировано сохранение работоспособности ряда его элементов в течение всего срока службы автомобиля, независимо от условий его эксплуатации.

Структура тормозных систем

Рабочая тормозная система позволяет водителю снижать скорость движения автомобиля и останавливать его при обычном режиме эксплуатации. Запасная тормозная система позволяет водителю уменьшать скорость движения автомобиля и останавливать его при неисправности рабочей тормозной системы. С целью упрощения конструкции отдельная (автономная) запасная система практически не применяется. Обычно ее роль выполняют оставшиеся исправные части (контуры привода) рабочей тормозной системы или специальным образом спроектированная стояночная тормозная система. Часто на больших автомобилях для повышения надежности используют одновременно оба указанных технических решения. Стояночная тормозная система позволяет удерживать автомобиль в неподвижном состоянии на наклонной поверхности и при отсутствии водителя. Вспомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания постоянной скорости, в основном на затяжных спусках. Используемые в остальных тормозных системах фрикционные тормозные механизмы при длительной работе перегреваются и резко снижают эффективность торможения. Поэтому на некоторых типах автомобилей (автобусы, грузовые автомобили большой грузоподъемности) для поддержания безопасной скорости на длительных спусках применяют вспомогательные механизмы, так называемые тормоза-замедлители. Автоматическая тормозная система — оборудование, автоматически

затормаживающее прицеп при его случайном отделении от тягача. Антиблокировочная система (АБС) — часть рабочей тормозной системы, которая предотвращает блокировку одного или нескольких колес при торможении автомобиля. Управление силами торможения на колесах осуществляется на основе данных датчиков, контролирующих скорость вращения каждого колеса.

Каждая тормозная система включает в себя следующие механизмы:

• тормозной привод;

• тормозные механизмы;

• усилитель тормозного привода (для гидравлического привода).

Тормозные механизмы

Исполнительными элементами привода называются устройства, преобразующие давление используемого в приводе рабочего тела в приводную силу, предназначенную для приведения в действие тормозных механизмов. Тормозным механизмом называют устройство, служащее для непосредственного создания искусственного сопротивления движению автомобиля. Для всех тормозных систем, исключая вспомогательную, роль тормозного механизма выполняют фрикционные устройства с регулируемым моментом трения, создаваемым между вращающимися и неподвижными частями тормозных механизмов. Фрикционные тормозные механизмы по виду вращающейся детали делятся на барабанныеи дисковые; по типу неподвижной детали — на колодочные и ленточные. Наиболее распространены колодочные тормозные механизмы.

Барабанные тормозные механизмы. Тормозной механизм рабочей тормозной системы автомобиля представляет собой неподвижный тормозной щит, на котором смонтированы две тормозные колодки, опирающиеся на один общий или два отдельных пальца (оси) и стянуты пружиной. С наружной стороны находится барабан, который крепится к ступице колеса и вращается вместе с ней. К поверхности колодок, обращенной к тормозному барабану, прикреплены фрикционные накладки. При торможении колодки раздвигаются кулаками или поршнями гидроцилиндра до соприкосновения с тормозным барабаном. Трение колодок о барабан вызывает торможение колес. После прекращения воздействия на тормозную педаль колодки возвращаются в исходное положение стяжной пружиной. Различия в устройстве и работе во многом зависят от расположения опор колодок и характера приводных сил.

Дисковые тормозные механизмы. В настоящее время на передних колесах легковых автомобилей устанавливают дисковые тормозные механизмы. По сравнению с барабанными они обладают более высокой эффективностью. Поскольку на передние колеса автомобиля при торможении приходится более значительная часть тормозных сил, оснащение передних колес дисковыми тормозными механизмами улучшает эксплуатационные свойства автомобиля. Тормозные механизмы с вращающимся диском отличаются способом установки невращающейся детали. Различают механизм с неподвижной скобой и механизм с плавающей скобой.

Конструкция дискового механизма с неподвижной скобой состоит из тормозного диска, закрепленного на ступице колеса, который с двух сторон охвачен скобой, имеющего внутри гидроцилиндры, поршни которых прижимают к диску с двух сторон тормозные колодки, в результате чего происходит торможение. Подвижная (плавающая) скоба может перемещаться перпендикулярно плоскости тормозного

диска. При неподвижной скобе под действием поршней колодки одновременно с двух сторон прижимаются к диску, в этом случае получается более жесткая, но чувствительная к перегреву конструкция. При подвижной плавающей скобе поршень, расположенный с одной стороны скобы, прижимаясь к вращающему диску, заставляет перемешать скобу, тем самым прижимая к диску вторую неподвижную колодку, расположенную с другой стороны. В этом случае торможение происходит болееравномерно.


Просмотров 523

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!