Вопросы для подготовки к экзамену по курсу "Техника транспорта и транспортные средства. Автомобили"
(ФАТ, 3 курс, 5 семестр)
1. Общее устройство шасси автомобиля. Состав и назначение каждой из подсистем.
Шасси автомобиля включает в себя элементы силовой передачи или трансмиссии, ходовую часть и механизмы управления.
Силовая передача передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам автомобиля.
Составными частями силовой передачи являются:
- сцепление коробка передач карданная передача главная передача дифференциал приводные валы
Узел сцепления служит для кратковременного разъединения двигателя от коробки передач и в дальнейшем, их плавного соединения при переключении передач, а также, в тот момент, когда транспортное средство трогается с места.
Коробка передач
Коробка передач позволяет изменять величину крутящего момента, который передается от коленчатого вала двигателя к карданному валу.
Блок коробки передач позволяет на длительное время отключать соединение двигателя с карданной передачей и обеспечивает возможность движение автомобиля задним ходом.
Карданная передача
Основное назначение карданной передачи состоит в том, чтобы обеспечить возможность передачи крутящего момента от коробки передач к главной передаче под изменяющимся углом.
Главная передача
Основное назначение главной передачи - обеспечить с минимальными потерями передачу крутящего момента под прямым углом от карданного вала через дифференциал к приводным валам ведущих колес и увеличения крутящего момента.
Дифференциал автомобиля
Дифференциал обеспечивает возможность вращения ведущих колес с разной частотой вращения при движении автомобиля на поворотах и по неровной дороге.
Устройство ходовой части автомобиля
Ходовая часть автомобиля состоит из рамы, передней и задней осей, которые соединяются с рамой системой подвески. В подвеску входят упругие элементы, такие как рессоры, цилиндрические пружины, пневматические баллоны и амортизаторы.
У большей части легковых автомобилей роль рамы выполняет несущий кузов.
Механизмы управления автомобилем
Устройства управления автомобиля включают в себя рулевое управление, связанное с передними колесами рулевым приводом и тормозную систему. В современных транспортных средствах активно используются бортовые компьютеры, которые контролируют в некоторых случаях процесс управления и вносят необходимые корректировки.
Элементы рулевого управления позволяют совершать поворот передних колес, тем самым, изменяя направления движения автомобиля.
Конструктивные особенности, заложенные в реализацию тормозной системы автомобиля, должны обеспечивать быстрое снижение скорости движения автомобиля и полную остановку без потери управления, а также удержание транспортного средства в неподвижном состоянии.
2. Назначение, устройство и работа сцепления (на примере сухого фрикционного однодискового сцепления)
Узел сцепления служит для кратковременного разъединения двигателя от коробки передач и в дальнейшем, их плавного соединения при переключении передач, а также, в тот момент, когда транспортное средство трогается с места.
В фрикционном сцеплении соединения ведомого и ведущего валов идет за счет сил трения.
Конструкция сцепления однодискового фрикционного – маховик коленвала, кожух и нажимной диск - ведущая часть;
Ведомая – ведомый диск. Нажимной диск соединен с кожухом упругими пластинами или какой-то другой подвижной частью. Это обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направлении при включении и выключении сцепления.
3. Привод сцепления. Назначение и регулировка зазора между рычагами выключения и нажимным подшипником.
Привод фрикционного сцепления может быть механическим, гидравлическим, электромагнитным. На большинстве отечественных – механический. Электомаг-е используют для автоматизации управления сцеплением. Дяля облегчения управления устанавливают механические (сервопружинные), пневматические или вакуумные усилители.
Регулировка зазора необходима из-за изнашивания поверхностей трения. Зазор оценивается свободным ходом педали сцепления.
Зазор между подшипником муфты выключения сцепления и головками винтов рычагов сцепления регулируется изменением длины толкарабочего цилиндра и должен составлять 2,5 мм. При регулировке необходимо обеспечить свободный ход конца вилки, равный 3—4 мм, чему соответствует свободный ход педали, равный 20—27 мм. После регулировки контргайку 19 затянуть до отказа.
4. Конструкция ведомого диска сцепления. Гашение динамических нагрузок и крутильных колебаний. Повышение плавности включения сцепления.
В ведомом диске сцепления установлен пружинно-фрикционный гаситель крутильных колебаний (демпфер). Он предохраняет трансмиссию от крутильных колебаний, возникающих в результате пульсации крутящего момента двигателя, повышает долговечность трансмиссии. Он также повышает плавность включения сцепления.
5. Типы нажимных пружин сцепления, их преимущества и недостатки.
Периферийные, пластинчатые.
6. Назначение коробки передач (КП). Типы коробок передач по принципу действия и конструктивным особенностям.
Коробка передач позволяет изменять величину крутящего момента, который передается от коленчатого вала двигателя к карданному валу.
Блок коробки передач позволяет на длительное время отключать соединение двигателя с карданной передачей и обеспечивает возможность движение автомобиля задним ходом.
Коробки передач бывают:
- ступенчатые(четырех и пяти), бесступенчатые и комбинированные.
Ступенчатые: переключение передач путем передвижения зубчатых колес или передвижением муфт.
Бесступенчатые: плавное изменение передаточного числа.
Комбинированные: используется оба способа.
В некоторых КП вместо зубчатых колес-кареток и зубчатых муфт применяют для переключения передач фрикционы ( многодисковые фрикционные сцепления), которые могут обеспечить переключение передач без разрыва силового потока. Применение фрикционного переключения позволяет исключить из трансмиссии сцепление.
Также существуют планетарные КП – плюсы - возможность получения больших передаточных чисел, меньшая масса и габариты, но большая стоимость.
Существует дополнительная КП (делитель и демультипликатор) – обычно 2-х ступенчатые, часто применяют на автомобилях тягачах, присоединяя их к основной КП.
7. Устройство и работа механической КП (на примере КП с неподвижными валами). Способы включения передач.
Состоит из: ведущий вал (связанный с коленвалом), ведомый вал (связанный с через карданную передачу и другие механизмы с ведущими колесами), промежуточный вал, зубчатые колеса.
8. Назначение, устройство и работа синхронизатора. Типы синхронизаторов по конструкции блокирующего элемента.
Для безударного включения зубчатых муфт и сокращения времени переключения применяют синхронизаторы. Синхронизатор уравнивает ( с помощью поверхностей трения) скорости соединяемых деталей, не позволяя (с помощью блокирующего устройства) зубьям двух частей зубчатой муфты войти в соприкосновение до тех пор пока частоты вращения соединяемых деталей не будут равными, после чего включается зубчатая муфта.
Есть с блокирующими кольцами, блокирующими пальцами.
9. Механизм переключения передач КП. Назначение и устройство замков и фиксаторов.
Механизм - переключение происходит путем передвижения муфт, зацепление разных шестерен ведущего и ведомого валов через промежуточный вал.
В механизмах переключения ступенчатых коробок передач применяют вспомогательные устройства: 1) фиксаторы – для фиксации включенного или выключенного положения, что устраняет возможность самопроизвольного включения и выключения передач при движении автомобиля; 2) устройство затрудняющее включения передачи заднего хода – для предупреждения ошибочного включения заднего хода при движении передним ходом; 3) блокирующее устройство (замок) – для предотвращения одновременного включения двух передач.
10. Устройство и работа гидротрансформатора автоматической коробки передач. Назначение блокировки гидротрансформатора.
Гидротрансформатор автоматической КП состоит из лопастных колес. В отличии от гидромуфты у гидротрансформатора кроме ведущего ( насосного) и ведомого (турбинного) колес есть неподвижное лопастное колесо – реактор, воспринимающее реактивный момент.(стр 124 корич уч-к).
При работающим двигателе воздействие лопастей насосного колеса на жидкость заставляет ее не только вращаться вместе с ним но и перемещаться вдоль лопастей по направлению от входа к выходу. Выйдя из насосного колеса поток жидкости проходит через турбинное колесо затем через реактор и возвращается к входу в насосное колесо – образуется замкнутый круг циркуляции. При этом насосное колесо передает энергию потоку жидкости а он турбинному колесу. Величина передаваемой потоком энергии и силового воздейсвия на лопасти зависит от величины и направления абсолютной скорости жидкости.
Для повышения КПД при К=1 гидротрансформаторы иногда бокируют, соединяя насосное и турбинное колеса с помощью фрикционного сцепления. ( К - коэффициент трансформации, К=Мт/Мн, Мт, Мн – крутящие моменты.
11. Устройство и работа механической части АКП, назначение тормозов и сцеплений.
АКП состоит – гидротрансформатор, мех-я ступенчатая КП и система управления.
Мех. КП – планетарная или с неподвижными осями зубчатых колес.
Устройство примерно такео же как и у обычной мех КП только момент на ведущий вал передается через гидротрансформатор.
12. Принцип действия системы управления АКП: измерительная, анализирующая и исполнительная части.
Увеличение скорости – увеличивается частота вращения грузиков центробежного регулятора- грузики перемещаются и вызывают через рычаг перемещение золотника главного клапана – при достижении опр-й скорости это смещение оказ-ся достаточным для прохода масла под давлением к клапану микропереключателя – епь одного соленоида размыкается а другого замыкается – периферийные клапаны перемещаются проводком в кране правое положение – масло под давлением поступает в цилиндр фрикциона, который включает вторую передачу.
13. Назначение и устройство карданной передачи. Типы карданных шарниров, их преимущества и недостатки.
Основное назначение карданной передачи состоит в том, чтобы обеспечить возможность передачи крутящего момента от коробки передач к главной передаче под изменяющимся углом.
Соединяет ведомый вал КП или раздаточной коробки с ведущим валом главной передачи моста.
Карданные шарниры обеспечивают передачу крутящего момента между валами, оси которых пересекаются под углом.
Различают шарниры равных и неравных угловых скоростей. Карданные шарниры неравных угловых скоростей бывают упругие(между валами с осями под углом 2-3 градусов) и жесткие. Карданные шарниры равных угловых скоростей по конструкции бывают шариковыми с делительными канавками, шариковые с делительным рычажком, кулачковые и сдвоенные.
В шарнире неравных угл-х скоростей при равномерном вращении ведущей вилки 8 ведомая вилка вращается неравномерно: в течении оборота она дважды обгоняет ведущую вилку и дважды отстает от нее. В результате этого возникают дополнительные нагрузки, вызывающие износ деталей шарнирного соединения и узлов трансмиссии. Для устранения неравномерного вращения применяют два одинаковых карданных шарнира, причем их вилки, расположенные на противоположных концах карданного вала, должны лежать в одной плоскости. Тогда неравномерность, вызываемая одним карданным шарниром, компенсируется неравномерностью другого. Однако и при двух карданных шарнирах угол между осями валов не должен превышать 230.
Благодаря большой плоскости контакта поверхностей деталей, через которые передаются нагрузки, кулачковые шарниры имеют сравнительно небольшие размеры. Основной их недостаток - более низкий КПД, чем у шариковых шарниров. Они больше нагреваются, создают шум при работе, быстро изнашиваются и требуют обильного смазывания.
14. Устройство карданного шарнира неравных угловых скоростей. Компенсация неравномерности вращения, создаваемой шарниром.
Жесткий карданный шарнир неравных угловых скоростей состоит из двух вилок 8 и 10, установленных на валах 3 и 5, и крестовины 9 с шипами, входящих в отверстия вилок и соединяющими шарнирно валы. Вилка 10, поворачиваясь относительно оси А-А, может одновременно с крестовиной поворачиваться относительно оси Б-Б, обеспечивая передачу крутящего момента от одного вала к другому при изменении угла между осями валов.
В этом шарнире при равномерном вращении ведущей вилки 8 ведомая вилка вращается неравномерно: в течении оборота она дважды обгоняет ведущую вилку и дважды отстает от нее. В результате этого возникают дополнительные нагрузки, вызывающие износ деталей шарнирного соединения и узлов трансмиссии. Для устранения неравномерного вращения применяют два одинаковых карданных шарнира, причем их вилки, расположенные на противоположных концах карданного вала, должны лежать в одной плоскости. Тогда неравномерность, вызываемая одним карданным шарниром, компенсируется неравномерностью другого. Однако и при двух карданных шарнирах угол между осями валов не должен превышать 230.
15. Шарниры равных угловых скоростей: устройство, преимущества и недостатки.
Карданные шарниры равных угловых скоростей устанавливают в приводе к управляемым ведущим колесам.
Шариковый карданный шарнир с делительными канавками имеет два кулака, изготовленных как одно целое с валами. В каждом кулаке выполнено по четыре канавки, в которые закладывается по четыре шарика. Пятый шарик расположен между торцами кулаков и обеспечивает их центрирование.
Простота конструкции и достаточная надежность в работе карданных шарниров с дел-ми канавками позволяет применять их на многих отечественных автомобилях. Могут работать при углах 30-32 градусов. Недостаток – необходимость точной фиксации валов в осевом направлении, и высокие давления на контактных поверхностях, что снижает долговечность таких шарниров и огранивает их применение на автомобилях большой грузоподъемности.
Также есть шариковый карданный шарнир с делительным рычажком - могут предавать большее усилие.
Кулачковые карданные шарниры – до 50 градусов - небольшой размер – недостаток более низкий чем у шариковых КПД и больший нагрев при работе.
16. Компенсирующее устройство и промежуточная опора карданной передачи. Конструкция и назначение.
17. Назначение, устройство и работа главной передачи.
Основное назначение главной передачи - увеличение крутящего момента и уменьшение частоты вращения до необходимых ведущим колесам значений.
Главная передача состоит из:
- ведущей шестерни, ведомой шестерни.
Крутящий момент от коленчатого вала двигателя через сцепление, коробку передач и карданную передачу передается на пару косозубых шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении.
18. Виды главных передач по типу зацепления, количеству ступеней и их расположению. Преимущества и недостатки каждого вида.
По типу зацепления – с цилиндрическими, коническими(особенность – значительные усилия действующие на опору в трех взаимно перпендикулярных направлениях – под действием этих сил валы зубчатых колес стремятся сместиться. Долговечность зависит от правильного зацепления зубьев – при неправильном резко ухудшаются условия работы соот-но уменьшается срок службы и повышенный шум), гипоидными(повышенная прочность и долговечность, плавность зацепления ее зубчатых колес и меньший шум, но для смазки необходимо специальное гипоидное масло), с зубчатыми колесами или червячными (небольшие размеры при больших передаточных числах и отсутствие шума, но небольшое КПД и как следствие необходимость применения дорогостоящих материалов).
По количеству ступеней – одинарные (имеющие одну зубчатую пару) и двойные (состоящие из двух пар – обычно из пары конических и пары цилиндрических зубчатых колес).
По расположению – центральные и разнесенные.
19. Назначение, устройство и работа шестеренчатого дифференциала.
Дифференциал обеспечивает возможность вращения ведущих колес с разной частотой вращения при движении автомобиля на поворотах и по неровной дороге.
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.
Шестеренчатый дифференциал — планетарный механизм с двумя степенями свободы. Симметричный конический дифференциал состоит из следующих элементов:
• корпуса (две чашки левая и правая);
• сателлитных зубчатых колес (два или четыре);
• ось сателлитных зубчатых колес (крестовина с шипами осей);
• двух полуосевых зубчатых колес.
Крутящий момент с корпуса, являющегося водилом планетарного механизма, через свободно вращающиеся на своих осях сателлитные зубчатые колеса передаются на полуосевые зубчатые колеса, далее через полуоси на ступицы ведущих колес. Скорость вращения полуосей непропорционально зависит от угловой скорости корпуса дифференциала.
20. Полуоси. Особенности конструкции, преимущества и недостатки полуразгруженной, полностью разгруженной и разгруженной на три четверти полуосей.
Крутящий момент от дифференциала к ведущим колесам передается валами, называемыми полуосями. Помимо крутящего момента полуоси могут быть нагружены изгибающим моментом
На ведущее колесо действуют:
- реакция дороги от веса, приходящегося на колесо
- сила тяги (при торможении тормозная сила )
- боковая сила при повороте или заносе.
Все эти силы могут создавать изгибающие моменты, которые передаются на полуось.
В зависимости от характера установки полуосей в картере моста они могу быть полностью или частично разгружены от изгибающих моментов, возникающих под действием перечисленных сил.
Полуразгруженными называются полуоси, непосредственно опирающиеся на подшипник, установленный в балке заднего моста. Они воспринимают изгибающие моменты от всех перечисленных сил и кроме того передают крутящий момент на ведущее колесо. Полуразгруженные полуоси применяют в задних мостах легковых автомобилейи грузовых автомобилей малой грузоподъемности.
Разгруженные полуоси имеют ступицу колеса установленную на балке моста на двух подшипниках. В результате все изгибающие моменты от сил передаются от колеса непосредственно на балку моста. Полуось передает только крутящий момент. Применяют в ведущих мостах автобусов и грузовых автомобилей.
Разгруженные на три четверти полуоси воспринимают лишь частично моменты от сил. Основная часть передается балке моста через подшипник. Применяются ограниченно в ведущих мостах легковых автомобилей и грузовых малой грузоподъемности.
21. Несущая система автомобиля. Рамная и безрамная конструкции. Типы рам.
Несущей системой называется рама или кузов автомобиля. Несущая система служит для установки и крепления всех частей автомобиля.
На автомобилях применяются различные типы несущих систем. Несущая система во многом определяет тип и компоновку автомобиля. В зависимости от типа несущей системы автомобили делят на рамные и безрамные. В рамных автомобилях роль несущей системы выполняет рама (рамная несущая система) или рама совместно с кузовом (рамно-кузовная несущая система). В безрамных автомобилях функции несущей системы выполняет кузов (кузовная несущая система), который называется несущим.
Рамы могут быть лонжеронные, состоящие из двух продольных балок, соединенных поперечинами и хребтовые, состоящие из одной продольной балки с поперечинами.
22. Подвеска автомобиля. Три составляющих элемента подвески и их назначение.
Подвеска осуществляет упругую связь рамы (кузова) автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчает толчки и удары, возникающие при наезде на неровности дороги.
Подвеска состоит из упругого, направляющего и гасящего устройств. Некоторые включают еще стабилизатор боковой устойчивости.
Упругое устройство для уменьшения динамических нагрузок, обусловленных главным образом действием части веса автомобиля приходящегося на колеса, гашение колебаний при наезде на неровности.
Для передачи усилий на раму служит рычаг, который называется направляющим устройством подвески. Оно также воспринимает реактивный момент стремящийся развернуть мост автомобиля в направлении противоположном вращению колес. При торможении через направляющее устройство на раму передается тормозная сила. Так же через него передаются боковые силы возникающие при повороте.
Направляющее устройство также определяет характер перемещения колес относительно рамы автомобиля. По типу направляющего устройства подвески делят на зависимые и не зависимые.
23. Типы упругих элементов подвески. Их преимущества и недостатки.
Основные типы:
- листовая рессора – состоит из собранных вместе отдельных листов выгнутой формы. Взаимное расположение листов в рессоре обеспечивается центровым болтом. Кроме того листы скреплены хомутами. Основным преимуществом является их способность выполнять одновременно функции упругого и направляющего устройств подвески. Получили наибольшее распространение в зависимых подвесках. Обычно располагают вдоль автомобиля.
- спиральные пружины – воспринимают только вертикальные нагрузки и не могут передавать продольные и поперечные усилия и их моменты от колес на раму автомобиля. Поэтому при их установке требуется применять направляющее устройство, также необходимо гасящее устройство, так как в пружинах отсутствует трение.
- торсион – представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание. Как и пружины требуют применения направляющих и гасящих устройств.
- резиновые упругие элементы – применяют в виде дополнительных упругих элементов, которые называют ограничителями или буфером
- пневматические упругие элементы – обеспечивают упругие свойства подвески за счет сжатия воздуха. Наиболее распространены выполненные в виде двойных круглых баллонов.
- комбинированные упругие элементы – объединяют два или более металлических и неметаллических упругих элементов.
24. Устройство и работа гидравлического амортизатора. Различие характеристик при резком и плавном ходах сжатия и отдачи.
Гидравлический амортизатор состоит из трех основных узлов: цилиндра, поршня со штоком, направляющей втулки с уплотнениями. Установлен между кузовом автомобиля и колесом.
В поршне имеется два ряда сквозных отверстий расположенных по окружности. Цилиндр заполнен специальной амортизаторной жидкостью.
При плавном ходе сжатия рессоры шток и поршень опускаясь вниз вытесняет основную часть жидкости из пространства под поршнем через перепускной клапан отдачи, имеющий слабую пружину и незначительное сопротивление. При этом часть жидкости равная объему штока вводимого в рабочий цилиндр, перетекает в полость резервуара. Сопротивление хода сжатия в основном пропорционально квадрату скорости перетекания жидкости.
При резком ходе сжатия и большой скорости движения поршня под действием возросшего давления жидкости клапан сжатия открывается на большую величину всчедствие чего уменьшается сопротивление протеканию жидкости.
Во время хода отдачи поршень движется вверх и сжимает жидкость наход-ся над поршнем. Перепускной клапан закрывается и жидкость через внутренний ряд отверстий и клапан отдачи перетекает в пространство под поршнем. Необходимое сопротивление амортизатора создается жесткостью дискового клапана отдачи и его пружиной. При резком ходе отдачи жидкость открывает клапан на большую величину, преодолевая сопротивление пружины.
25. Конструкция рессорной подвески: крепление листов рессоры к раме и к балке моста; центрирование листов относительно друг друга. Особенности конструкции балансирной подвески.
Взаимное расположение листов в рессоре обеспечивается центровым болтом. Кроме того листы скреплены хомутами. Основным преимуществом является их способность выполнять одновременно функции упругого и направляющего устройств подвески. Получили наибольшее распространение в зависимых подвесках. Обычно располагают вдоль автомобиля. Обычно устанавливается на задний мост
Листовая рессора прикреплена к балке моста двумя стремянками, а к раме – через резиновые опоры. Резиновые опоры закреплены в кронштейнах прикрепленных к раме. Прогиб рессоры вверх ограничивает резиновый буфер.
В трехосных автомобилях применяется балансирная подвеска для промежуточного и заднего ведущих мостов. При таких подвесках мосты качаются на шарнирно соединенных с ними и с рессорами балансирных рычагах. В этом случае рессоры воспринимают только силу тяжести автомобиля ; сила тяги и тормозная сила, а так же реактивный и тормозной моменты передаются толкающими и реактивными штангами.
26. Устройство и работа независимой пружинной шкворневой подвески.
Независимая подвеска получила наибольшее распространение как передняя подвеска легковых автомобилей. Перемещение колес при колебании в этих подвесках может совершаться в различных плоскостях. Повышает управляемость устойчивость и плавность хода.
Шкворневая независимая подвеска устроена следующим образом. На подрамнике автомобиля закреплена балка передней оси. На ней шарнирно установлены верхний и нижний рычаги, соединенные стойкой. В проушине стойки установлен шкворень для соединения с поворотной цапфой. На опорной площадке нижних рычагов установлена пружинная рессора.
У бесшкворневой подвески верхние и нижние рычаги шарнирно установлены на балке передней оси. Рычаги
соединяются стойкой, имеющей шаровые окончания. Стойка выполнена заодно с поворотным кулаком. Поворот колес осуществляется за счет их поворота вокруг шаровых поверхностей. При бесшкворневой подвеске меньше масса неподрессоренных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки.
27. Устройство и работа независимой пружинной бесшкворневой подвески.
У бесшкворневой подвески верхние и нижние рычаги шарнирно установлены на балке передней оси. Рычаги
соединяются стойкой, имеющей шаровые окончания. Стойка выполнена заодно с поворотным кулаком. Поворот колес осуществляется за счет их поворота вокруг шаровых поверхностей. При бесшкворневой подвеске меньше масса неподрессоренных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки.
28. Устройство и работа подвески типа Макферсон.
Подвеска МакФерсон - Подвеска колеса, состоящая из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.
Преимущества подвески "МакФерсон":
Малые затраты на изготовление, небольшое по объёму занимаемое пространство (соответственно большое подкапотное пространство и, как следствие, возможность разместить большой двигатель), значительное расстояние по высоте между опорными узлами, определяющее возникновение меньших по величине сил в местах присоединения к кузову, возможность осуществления больших ходов, являются, пожалуй, основными преимуществами
Недостатки подвески "МакФерсон"
Главный недостаток стоек МакФерсона - неверная кинематика. Колесо, двигаясь вверх, не остается перпендикулярным дороге, как, например, у двухрычажной. Однако этот недостаток не слишком сильно сказывается на хороших дорогах. Компактность и легкость конструкции для большинства нынешних моделей важнее.
29. Зависимая и независимая подвески: преимущества и недостатки, назначение и устройство стабилизатора поперечной устойчивости.
Зависимая подвеска - вариант при котором колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой. При наезде на препятствие одного из колес, второе наклоняется на тот же угол.
Что касается плюсов зависимых подвесок легковых автомобилей, то они отличаются неприхотливостью в обслуживании и простотой конструкции. В сочетании с упругими рессорными элементами зависимые подвески обеспечивают достаточный уровень комфорта движения. Из минусов зависимых подвесок отметим то, что в классическом варианте конструкции они не всегда отвечают требованиям управляемости автомобиля – к примеру, на скоростных участках дорожных покрытий с неровностями автомобиль с зависимой подвеской склонен к уводу в сторону.
Независимая подвеска - вариант при котором колеса одной оси автомобиля не связаны жестко друг с другом. При наезде на препятствие, одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса.
Плюсы больший комфорт, лучшее гашение неровностей дороги.
30. Устройство автомобильного колеса. Особенности конструкция сдвоенных колес.
Строение колеса и автомобильной шины
Колеса принимают крутящий момент от двигателя, и за счет сил сцепления с дорогой обеспечивают движение автомобиля, а также они воспринимают и сглаживают удары и толчки от неровностей поверхности дороги. От них зависят возможность разгона и торможения, управляемость и устойчивость, плавность хода и безопасность автомобиля.
Колесо автомобиля состоят из:
- - диска с ободом, - шины.
|
Колесо легкового автомобиля |
Диск, с приваренным к нему ободом, крепится к ступице колеса или к полуоси заднего моста с помощью конических болтов или гаек. В дальнейшем, диск вместе с ободом будем называть просто – диском, так как на легковых автомобилях, в отличие от грузовиков, обод не является съемным, а составляет с диском одно целое.
Шина может быть камерной или бескамерной.
В камерной шине находится резиновая камера, которая и заполняется воздухом. А сама шина без камеры называется покрышкой.
Покрышка состоит из каркаса (корда) и протектора, а также боковин и бортов.
Каркас шины является главной частью покрышки, ее силовой основой. Он выполняется из нескольких слоев специальной ткани – корда. Корд воспринимает давление сжатого воздуха изнутри и нагрузки от дороги снаружи. Материалом нитей корда могут служить: хлопок, вискоза, капрон, нейлон, металлическая проволока, стекловолокно и прочие материалы.
Протектор это толстый слой резины с определенным рисунком, он расположен на наружной поверхности покрышки и непосредственно соприкасается с поверхностью дороги.
Рисунок протектора может быть дорожным, универсальным и специальным, в зависимости от условий эксплуатации автомобиля.
|
|
диагональное расположением нитей корда | радиальное расположением нитей корда |
Разглядывая зимнюю покрышку, обратите внимание на то, что она имеет направленный рисунок протектора, то есть она должна вращаться только по стрелке, нанесенной на ее боковине. При этом покрышка может устанавливаться только на правую сторону автомобиля или только на левую. Перестановка колес с зимними шинами с одной стороны на другую не допускается.
В бескамерной шине отсутствует, и не предусмотрена, резиновая камера для воздуха. Полость, заключенная между покрышкой и ободом должна быть герметичной, так как непосредственно она и заполняется воздухом. Поэтому диск для бескамерной шины отличается от обычного диска наличием уплотняющих буртиков на ободе.
Шины бывают с диагональным и радиальным расположением нитей корда, в зависимости от конструкции каркаса.
В диагональных шинах нити корда располагаются перекрестно, угол их наклона составляет. То есть они соединяют боковины покрышки по диагонали.
В радиальных шинах нити корда расположены почти под прямым углом по отношению к бортам.
Основными достоинствами радиальных шин являются: хорошее сцепление с дорогой, малое сопротивление качению и большой срок службы. Так как они более эластичны, чем диагональные, то поездка на автомобиле становится более комфортной и безопасной. Однако при грубом обращении с радиальными шинами, срок их службы может снизиться до первого наезда на бордюрный камень, ввиду слабых по прочности боковин таких шин.
Маркировка шин
При покупке шин внимательно изучайте их маркировку. Например, на боковине шины можно увидеть надпись 175/70 R13. Это означает:
- 175 –ширина профиля шины в миллиметрах, 70 – соотношение высоты профиля шины к ее ширине в процентах, R – радиальная шина (с радиальным расположением нитей корда), 13 – посадочный диаметр шины в дюймах (один дюйм равен 2,54 сантиметра).
31. Назначение и устройство автомобильной шины. Особенности конструкции, преимущества и недостатки радиальных и диагональных, камерных и бескамерных шин.
Назначение – осуществляют связь автомобиля с дорогой, обеспечивают движение автомобиля, его подрессоривание, изменение направления движения и передачу вертикальных нагрузок от автомобиля на дорогу.
Устройство см. п. 30.
Плюсы диагональных шин.
Следует отметить, что у таких шин имеются свои достоинства:
Во-первых, диагональные шины отличаются более простой конструкцией, а следовательно, меньшими ценой и сложностью ремонта.
Во-вторых, более высокой прочностью боковых стенок.(боковины)
В-третьих, лучшем смягчением ударных нагрузок, передаваемых на автомобиль, при движении по дорогам с мелкими выбоинами, при переезде швов дорожного покрытия.
Минусы диагональных шин:
У диагональной шины при изменение нагрузки при колебаниях во время движения протектор подвергается повышенной деформации («смятию»), в результате чего канавки рисунка сжимаются, а выступы проскальзывают по опорной поверхности.
Диагональные шины по своим эксплуатационным характеристикам уступают радиальным шинам.
Плюсы радиальных шин:
Нити каркаса воспринимают только радиальные нагрузки. А это, в сравнении с диагональными шинами, значительно уменьшает напряжённость нитей и позволяет при одной и той же нагрузке изготавливать каркас радиальных шин с меньшей слойностью (в два раза) , что обеспечивает лучший отвод теплоты.
Число слоев в каркасе радиальных шин может быть нечётным, так как каждый слой корда из-за радиального направления нитей работает самостоятельно ( Количество слоев и из чего они можно прочитать на боковине шины и уже отсюда делать выводы о прочности шины).
Следует отметить, что радиальные шины по сравнению с диагональными имеют лучшее сцепление с дорожной поверхностью. Это достигается за счёт большей площади контакта с опорной поверхностью и применения брекера из сверхмодульных типов корда (металлокорда и др.)
У радиальных шин жесткий брекер снижает деформацию протектора и пятно контакта практически не изменяется по форме. Поэтому объём канавки не уменьшается, а выступы протектора не проскальзывают.
Радиальные шины по сравнению с диагональными характеризуются большей несущей способностью (на 15...20%); повышенной максимальной скоростью; меньшей массой (на 3...4%); большей радиальной эластичностью (на 20...30%), меньшим нагревом (на 20...30%).
Радиальные шины повышают безопасность эксплуатации автомобилей за счёт:
- улучшения устойчивости и управляемости при движении;
- повышенного сцепления на дорогах с сухим и мокрым покрытиями;
уменьшения риска механических повреждений и проколов в зоне протектора
Минусы радиальных шин:
Однако, радиальные шины имеют большую стоимость и повышенную боковую эластичность. Радиальное расположение нитей корда снижает прочность боковины стенки покрышки. В тяжелых дорожных условиях при движении по глубокой колее, особенно при пониженном давлении воздуха в шинах, при ударах о бордюрные камни боковины радиальных шин, по сравнению с диагональными, чаще подвергаются повреждениям.
Диагональные шины по своим эксплуатационным характеристикам уступают радиальным шинам.
На данный момент, если Вы обратитесь в любой из магазинов, для покупки на свой легковой автомобиль шин, Вам будет предложена шина радиальная бескамерная т. к. это наиболее распространенный тип шин представленный сегодня на рынке автопрома. Если же вы, покупаете на грузовой, к примеру, автомобиль, то возможны варианты.
Минусы бескамерной шины - Нужны колеса с ободом специального профиля и повышенной точности. Плюсы - Меньшая масса колеса
32. Назначение и устройство рулевого управления. Рулевой привод при зависимой и независимой подвесках.
Рулевое управление – совокупность механизмов автомобиля, обеспечивающих его движение в заданном направлении.
Рулевое управление состоит из рулевого колеса, соединенного валом с рулевым механизмом, и рулевого привода. Иногда в рулевое управление включен усилитель.
Рулевым механизмом называют замедляющую передачу, преобразующую вращение вала рулевого колеса во вращение вала сошки. Этот механизм увеличивает прикладываемое усилие водителя. Представляет собой или червячную, или винтовую, или кривошипную, или зубчатую передачи, или комбинацию таких передач.
Рулевым приводом называют систему тяг и рычагов, осуществляющую в совокупности с рулевым механизмом поворот автомобиля. В результате работы рулевого механизма продольная тяга перемещается сошкой вперед и назад, вызывая этим поворот одного колеса влево или вправо, а рулевая трапеция передает поворачивающий момент на другое колесо.
При зависимой подвеске рулевой привод имеет более простую конструкцию, так как состоит из минимума деталей. Поперечная рулевая тяга в этом случае сделана цельной, а сошка качается в плоскости, параллельной продольной оси автомобиля. Можно сделать привод и с сошкой, качающейся в плоскости, параллельной переднему мосту. Тогда продольная тяга будет отсутствовать, а усилие от сошки передается прямо на две поперечные тяги, связанные с цапфами колес.
При независимой подвеске передних колес схема рулевого привода конструктивно сложнее. В этом случае появляются дополнительные детали привода, которых нет в схеме с зависимой подвеской колес. Изменяется конструкция поперечной рулевой тяги. Она сделана расчлененной, состоящей из трех частей: основной поперечной тяги 4 и двух боковых тяг - левой 3 и правой 6. Для опоры основной тяги 4 служит маятниковый рычаг 5, который по форме и размерам соответствует сошке 1. Соединение боковых поперечных тяг с поворотными рычагами 2 цапф и с основной поперечной тягой выполнено с помощью шарниров, которые допускают независимые перемещения колес в вертикальной плоскости. Рассмотренная схема рулевого привода применяется главным образом на легковых автомобилях.
33. Типы рулевых механизмов. Устройство и работа рулевых механизмов типа "червяк-ролик", "винт - гайка - рейка - зубчатый сектор" и реечного.
"червяк-сектор" или "червяк-ролик - его действие основано на использовании червячной шестеренчатой пары. Насаженный на конец рулевого вала глобоидальный червяк через зубчатый сектор или ролик поворачивает рулевую сошку, а та тянет вправо-влево тяги рулевой трапеции.
"винт-шариковая гайка-рейка-сектор"- Винт, которым оканчивается рулевой вал, через циркулирующие по резьбе шарики толкает вдоль своей оси поршень-рейку. А тот в свою очередь поворачивает зубчатый сектор рулевой сошки.
Реечный - В корпусе - распределительный клапан с чувствительным элементом - торсионом, связанным с рулевым валом. Водитель поворачивает баранку, торсион, закручиваясь, перемещает золотник. Тот приоткрывает отверстия масляных каналов, идущих к силовому цилиндру гидроусилителя. Последний подталкивает рейку, снижая усилие на руле. Едва водитель перестает крутить штурвал, торсион возвращается в исходное положение, а жидкость перепускается обратно в бачок.
34. Назначение и принцип действия гидроусилителя руля. Типы гидро
усилителей.
Исполнительный механизм гидроусилителя легкового автомобиля, как правило, выполнен заодно с рулевым механизмом - такие усилители называются интегральными. В качестве рабочей жидкости в гидроусилителях иномарок используется масло ATF - то же, что и в автоматических коробках передач. А отечественные агрегаты работают на масле марки Р, по своим свойствам близком к обычной "веретенке".
Реечный рулевой механизм с гидроусилителем. Если рулевые тяги, как здесь, располагаются по бокам рейки, то поршень размещается посередине корпуса. А если тяги крепятся к центральной части рейки, как это сделано на Самарах и Москвиче-2141, то поршень выносят вбок.
1 — рулевая рейка; 2 — поршень; 3 — сальники; 4 — шарниры рулевых тяг; 5 — распределитель с золотником; 6 — шестерня; 7 — торсион; 8 — роторный гидронасос
Роторный или аксиально-поршневой насос, приводимый ремнем от коленчатого вала, засасывает из бачка масло и нагнетает под высоким давлением в 50-100 атм в золотниковый распределитель. Задача распределителя - отслеживать усилие на руле и строго дозировано помогать поворачивать управляемые колеса. Для этого используют следящее устройство - чаще всего это торсион, встроенный в разрез рулевого вала. Когда машина стоит или едет по прямой, то усилия на рулевом валу нет, и торсион не закручен — соответственно, перекрыты дозирующие каналы распределителя, а масло сливается обратно в бачок. Водитель поворачивает руль, колеса сопротивляются - торсион закручивается тем сильнее, чем больше усилие на руле. Золотник открывает каналы и направляет масло в исполнительное устройство. В механизме типа "винт-шариковая гайка" большее давление подается или за поршень, или до него, помогая тому перемещаться вдоль рулевого вала. А в реечном механизме масло подается в корпус рейки — в ту или иную сторону от поршня, связанного с рейкой, и подталкивает ее вправо или влево. Когда баранка уже повернута до упора, срабатывают предохранительные клапаны, сбрасывая давление масла и сохраняя детали механизма от повреждения.
По методу управления различают гидроусилители без обратной связи и с обратной связью между управляющим элементом и ведомым звеном исполнительного механизма.
По конструкции управляющего элемента гидроусилители подразделяют на усилители с дросселирующими гидрораспределителями золотникового типа, с соплом и заслонкой, со струйной трубкой, крановые, с игольчатым дросселем.
По числу каскадов усиления гидроусилители подразделяют на одно-, двух - и многокаскадные. Многокаскадные применяют в тех случаях, когда требуется получить на выходе большую мощность и сохранить при этом высокую чувствительность гидроусилителя.
По виду сигнала управления гидроусилители подразделяют на усилители с механическим и электрическим сигналами управления.
Гидроусилители встроенного типа ивенесенного типа.
35. Устройство и работа гидроусилителя встроенного типа.
На промежуточной крышке картера рулевого механизма укреплен корпус клапана управления гидроусилителя. Золотник клапана управления помещен между упорными шарикоподшипниками винта. Золотник и винт могут перемещаться в осевом направлении на 1 мм в каждую сторону от среднего положения. Шесть реактивных пружин реактивными плунжерами с каждой стороны пружины стремятся удержать золотник в среднем положении.
При повороте колес автомобиля вправо золотник перемещается тоже вправо, поскольку сила действующая на поршень рейку со стороны сектора и пропорциональна усилию. При повороте влево – тоже влево. и т. д.
Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает повышенное давление в работей полости картера и под реактивными плушжерами. Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положения. Одновременно с этим возростает и усилие на руле, благодаря чему водитель «чувствует» дорогу.
36. Устройство и работа гидроусилителя вынесенного типа.
Состоит из распределителя, корпуса шаровых шрниров и гидроцилиндра
Масло, подаваемое насосом по нагнетательной линии в распределитель, заполняет две крайние кольцевые полости и при прямолинейном движении автомобиля проходя между кромками золотника в центральную кольцевую полость, через линию возвращается в бак.
При повороте рулевого колеса шаровый палец сошки перемещает золотник в сторону от нейтрального положения. Вследствие этого крайние и центральные кольцевые полости разъединяют буртиком золотника и масло насосом подается в одну из полостей цилиндра, а из другой сливается в бак. ППод действием масла гидроцилиндр перемещает шаровой палец продольной рулевой тяги и весь золотниковый механизм. Через каналы в золотнике давоение масла всегда передается в реактивные камеры поэтому золотник стремится вернуться в нейтральное положение. При прекращении поворота руля золотник возвращается в исходное положение.
Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает повышенное давление в работей полости картера и под реактивными плушжерами. Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положения. Одновременно с этим возростает и усилие на руле, благодаря чему водитель «чувствует» дорогу.
Увеличение сопротивления повороту колес, оказываемое дорогой, вызывает повышенное давление в работей полости картера и под реактивными плушжерами.
Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положения. Одновременно с этим возростает и усилие на руле, благодаря чему водитель «чувствует» дорогу.
37. Следящее действие гидроусилителя по перемещению: назначение и конструктивное обеспечение.
Гидроусилитель следящего типа представляет собой силовой гидропривод, в котором исполнительный механизм (выход) воспроизводит (отслеживает) закон движения управляющего органа (входа), для чего в системе предусмотрена непрерывная связь между выходным и входным элементами, которая называется обратной связью.
При повороте руля (рис. 2, б) золотник перемещается и перекрывает сливную магистраль. Масло под давлением поступает в одну из рабочих полостей цилиндра. Под действием жидкости поршень со штоком поворачивает колеса. Они, в свою очередь, перемещают корпус распределителя в сторону движения золотника. Как только рулевое колесо перестает вращаться, золотник останавливается и корпус его «догоняет». Восстанавливается нейтральное положение распределителя, при котором опять открывается сливная магистраль и прекращается поворот колес. Так реализуется кинематическое следящее действие усилителя — обеспечение поворота колес на угол, задаваемый водителем при вращении руля.
38. Следящее действие гидроусилителя по усилию ("чувство дороги"): назначение и конструктивное обеспечение.
Чем больше сопротивление повороту колес, тем с большей силой золотник стремится вернуться в среднее положения. Одновременно с этим возростает и усилие на руле, благодаря чему водитель «чувствует» дорогу.
«Чувство дороги» — это обратная связь от управляемых колес через усилитель к рулю. Дает информацию об условиях, в которых происходит поворот колес. Для этого, как и на автомобиле без усилителя, на скользкой дороге руль должен поворачиваться легче, чем на сухом асфальте. «Чувство дороги» (силовое следящее действие) помогает водителю правильно работать рулем в любых условиях. Для его осуществления в различных конструкциях распределителей предусмотрены плунжеры, камеры или реактивные шайбы (рис. 2, б). Чем больше сопротивление повороту колес, тем выше давление в цилиндре и распределителе. При этом одна из реактивных шайб с большим усилием стремится вернуть золотник обратно в нейтральное положение. В результате руль становится "тяжелее".
39. Углы установки управляемых колес: назначение и регулировка.
Установка управляемых колес |
|
40. Виды тормозных систем по назначению. Устройство и работа вспомогательной тормозной системы.
Виды:
- рабочая тормозная система
- запасная тормозная система
- стояночная
- вспомогательная - тормоз-замедлитель, ограничивающий скорость движения автомобиля на длительных спусках
41. Устройство и работа барабанных тормозных механизмов. Полная и частичная регулировка зазора в тормозах с гидроприводом и с разжимным кулаком.
Барабанные тормоза состоят из трущихся вращающихся деталей и неподвижных деталей, а так же разжимного и регулировочного устройств(эксцентрик). При торможении колодки под действием поршней цилиндра раздвигаются и соприкасаются с барабаном.
42. Устройство и работа дисковых тормозных механизмов. Автоматическая регулировка зазора между накладками и диском.
Чугунный диск установлен на ступице. С задней по ходу автомобиля стороны диск охватывается чугунным суппортом, укрепленным на кронштейне поворотной цапфы. В пазах суппорта установлены алюминиевые цилиндры. В обработанных с высокой точностью отверстиях обоих цилиндров размещены поршни. Тыльные части цилиндров соединены между собой трубкой ….
43. Самоусиление в тормозах. Различие активной (первичной) и пассивной (вторичной) колодками.
Эффектом механического самоусиления обладают барабанные тормоза. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.
44. Сравнение характеристик дисковых и барабанных тормозных механизмов.
Дисковые тормозные механизмы - В этих тормозных механизмах обеспечивается незначительное падение эффективности торможения при нагреве тормоза или попадании воды на поверхности трения. Кроме того, у них меньше время срабатывания, меньше масса и лучше охлаждение (открытая конструкция, вентилируемые диски) по сравнению с барабанными тормозными механизмами. Однако из-за меньшей площади фрикционных накладок дискового тормоза давление на них больше в 3–4 раза, механизм открыт для попадания пыли и грязи. Поэтому интенсивность износа накладок дискового тормозного механизма больше, чем у барабанного. При этом частицы износа выбрасываются беспрепятственно при движении в атмосферу.
Барабанные - меньшее время срабатывания, но из-за большей площади оприкосновения могут передавать большее усилие, медленней изнашиваются. Также худшее охлаждение.
45. Устройство и работа гидравлического тормозного привода, назначение агрегатов. Преимущества и недостатки по сравнению с механическим и пневматическим приводом.
Состоит из:
- главный тормозной цилиндр, поршень которого связан с тормозной педалью
- колесные цилиндры
- тормоза передних и задних колес
- трубопровод соединяющий все цилиндры
46. Работа главного тормозного цилиндра гидропривода тормозов. Назначение клапанов и отверстий.
Корпус главного тормозного цилиндра имеет две полости, соединенных двумя отверстиями. Перепускное отверстие значительно больше компенсационного отверстия. Верхняя полость представляет собой резервуар для жидкости. В нижней части корпуса имеется цилиндр в котором помещен поршень. В днище поршня упирается шаровая головка толкателя, связанная с педалью тормоза. В головке поршня сделано шесть отверстий, перекрываемых кольцеобразным клапаном, к которому прижата резиновая манжета.
При торможении толкатель перемещает поршень сжимая пружину. В начальный момент движения поршня край его манжеты закрывает компенсационное отверстие изолируя полость цилиндра от резервуара. Жидкость преодолевая сопротивление пружины перепускного клапана вытесняется из цилиндра в трубопроводы и колесные цилиндры.
47. Устройство и работа гидровакуумного (вакуумного) усилителя тормозов. Обеспечение следящего действия.
Состоит из вакуумной камеры, гидроцилиндра и мембраны следящего механизма прямого действия, смонтированных как одно целое.
В корпусе вакуумной камеры имеется мембрана на тарель которой опирается возвратная коническая пружина. В центральное отверстие тарели вставлен конец толкателя поршня. Полость вакуумной камеры шлангом соединена с полостью корпуса следящего механизма. Полость вакуумной камеры через обратный клапан соединена с впускным трубопроводом двигателя.
48. Общее устройство и работа пневматического тормозного привода, назначение агрегатов. Преимущества и недостатки по сравнению с гидравлическим приводом.
Состоит из:
- ресивера, в который подается сжатый воздух из компрессора
- кран, приводимы в действие от педали
- тормозной цилиндр, шток которого связан с разжимным кулаком тормоза.
При торможении пробка крана соединяет внутреннюю полость тормозного цилиндра с ресивером и сжатый воздух воздействующий на поршень приводит в работу торозной механизм.
Давление воздух в тормозном цилиндре устанавливается такое же как в ресивере что предполагает постоянную интенсивность торможения. Для того чтобы давления воздуха в цилиндре зависело от усилия на педаль в тормозном приводе вместо крана устанавливают автоматически действующий следящий механизм.
49. Устройство и работа компрессора. Принцип действия регулятора давления.
Двухцилиндровый компрессор автомобиля ЗИЛ-130 устанавливается с правой стороны на головке блока двигателя. Основные детали: блок цилиндров, головка блока, картер, передняя и задняя крышки.
Регулятор давлении предназначен для автоматического поддержания необходимого давления в системе. В корпусе регулятора давления, закрытого кожухом, установлен штуцер, в котором помещен шток клапанов. Сверху на шток через шарик давит пружина. На штуцер навернут колпак пружины клапанов, закрепленный контргайкой. Этим колпаком регулируют натяжение пружины. При завинчивании колпака максимальное давление в тормозной системе возрастает.
50. Устройство и работа тормозного крана. Следящее действие тормозных кранов прямого и обратного действия.
Для того чтобы давление воздуха в цилиндре 4 зависело от усилия на педали 2 (следящее управление) вместо крана 3 устанавливают автоматический следящий механизм рис 11.16. Следящие механизмы бывают прямого и обратного действия.
Следящий механизм прямого действия состоит из мембраны 2 (рис. 11.16а), выпускного 8 и впускного 5 клапанов, соединенных стержнем 7 и корпуса 1, разделенного мембраной 2 и перегородкой 3 на три полости: А, Б и В. В центре мембраны размещено седло 10 выпускного клапана, выполненное в виде трубки. Внутренняя часть трубки сообщается через полость А с атмосферой. Полость Б соединена трубопроводом с тормозным цилиндром, приводящим в работу тормозной механизм.
В исходном состоянии впускной клапан 5 под действием пружины 4 и давления воздуха в полости В прижимается к седлу 6. Возвратная пружина 9, действующая на мембрану, прижимает седло 10 выпускного клапана к стакану пружины 11. Между седлом 10 и клапаном 8 имеется зазор. В этой ситуации тормозной цилиндр через открытый клапан 8 сообщается с атмосферой и тормозной механизм расторможен. При нажатии на педаль 13 усилие от нее через рычаг 12 и пружину 11 передается на седло 10, которое вместе с мембраной 2 переместится вправо. В начальный период перемещения устранится зазор между седлом 10 и клапаном 8, в результате седло прижмется к клапану, а после откроется впускной клапан 5. Сжатый воздух из ресивера начнет поступать в полость Б, а из нее в тормозной цилиндр и начнется торможение. После прижатия колодок тормоза к барабану давление воздуха в полости цилиндра и полости Б начнет возрастать. Его воздействие на мембрану будет увеличиваться и она вместе с клапанами 8 , 5 и седлом 10 переместиться влево до тех пор, пока не закроется впускной клапан 5. При этом давление воздуха передается через привод и от педали воспринимается ногой водителя. Рост давления в полости Б прекратится. Силы, действующие на мембрану слева и справа, уравняются, и движение мембраны прекратится. Слева на мембрану действует сила, зависящая от усилия на педали, а справа – давление воздуха, установившееся в полости Б и тормозном цилиндре, то есть следящий механизм устанавливает давление в тормозной системе в зависимости от усилия нажатия на педаль тормоза. При прекращении нажатия на педаль (растормаживание) мембрана под действием давления воздуха в полости Б прогнется влево, выпускной клапан 8 откроется и воздух из тормозного цилиндра через полости А следящего механизма выйдет в атмосферу. Поршень и шток тормозного цилиндра возвратятся в исходное положение и колодки растормозятся. Желаемый ход педали до состояния равновесия сил, действующих на мембрану, определяется жесткостью пружины 11.
Следящий механизм обратного действия изменяет давление воздуха обратно пропорционально приводной силе (усилию воздействия на педаль). Он состоит из корпуса 1 (рис.11.16б), мембраны 2, уравновешивающей пружины 14, впускного 5 и выпускного 8 клапанов и их седел. Мембрана 2 и перегородка 17 образуют в корпусе три полости А, Б и В. Полость А сообщается с атмосферой, полость Б трубопроводом соединена с воздухораспределительным аппаратом 15 и воздушным ресивером 16. К полости В сжатый воздух подводится от компрессора. Клапаны 5 и 8 установлены на одном стержне 7.
Седло выпускного клапана 8 закреплено в центре мембраны. Внутри него установлена на тяге пружина 11 хода педали. Как видно данный следящий механизм отличается от следящего механизма прямого действия наличием уравновешивающей пружины 14.
При отпущенной педали пружина 14 прогибает мембрану вправо и выпускной клапан 8 оказывается закрытым. В результате полость Б и аппарат 15 оказываются изолированными от атмосферы. Впускной клапан 5 открыт и воздух из компрессора поступает в полость Б и через аппарат 15 заряжает ресивер 16. По мере повышения давления в полости Б мембрана прогибается влево, сжимая уравновешивающую пружину 14. Когда мембрана прогнется влево на столько, что клапан 5 сядет на седло и отсоединит полость Б от компрессора сила сжатия пружины 14 и сила давления воздуха на мембрану станут равными. Чем больше предварительное сжатие пружины, тем при большем давлении наступит равновесие сил, действующих на мембрану. То есть, регулируя сжатие пружины можно изменять максимальное значение давления воздуха в ресивере.
При нажатии на педаль равновесие мембраны нарушается. Мембрана прогибается влево, пружина 14 еще больше сжимается и открывается выпускной клапан 8. Давление воздуха в полости Б уменьшается, пружина 14 начинает разжиматься, перемещая мембрану вправо до тех пор пока не закроется клапан 8 и тогда наступит новое равновесное положение мембраны. Слева на мембрану действует усилие пружины 14, а справа уменьшенное давление воздуха и усилие от педали. Таким образом обеспечивается четкая зависимость между уменьшенным давлением в полости Б и усилием на педали. Чем больше сила нажатия на педаль, тем меньше давление в полости Б.
Иногда чувствительный элемент в следящих механизмах делают в виде поршня, а не мембраны
51. Устройство и работа тормозных камер с энергоаккумулятором и без энергоаккумулятора.
С энергоаккум: Камера состоит из двух частей: мембранной бесфланцевой тормозной камеры и пружинно-пневматического цилиндра. Мембранная камера выполняет функции исполнительного органа рабочей тормозной системы, пружинный энергоаккумулятор в зависимости от управления может быть исполнительным органом: запасного, стояночного тормоза. Применение - для преобразования энергии сжатой пружины в действие задних тормозных механизмов автобусов ЛиАЗ-5256, -6212, -677 и модификаций. на задних колесах
Без: на передних колесах. сжатый воздух поступает в полость над резиновой мембраной и, перемещая её, через шток и вилку, передает усилие на регулировочный рычаг тормозного механизма колес. воздух выходит в атмосферу через отверстие в корпусе. при растормаживании воздух выпускается через двухсекционный тормозной кран, мембрана под действием возвратной пружины возвращается на место и колодки под действием оттяжнх пружин возвращаются на место.
52. Управление тормозами прицепа. Одно - и двухпроводная схема.
Клапан управления тормозами прицепа, показанный на рис. 73, предназначен для управления однопроводной системой привода тормозов прицепа, а также для ограничения давления сжатого воздуха, поступающего в пневматическую систему тормозов прицепа до заданного уровня. Рис. 73. Клапан управления тормозами прицепа: 1 - винт регулировочный; 2 - клапан впускной; 3-кольцо уплотнительное; 4,15-пружины; 5-поршень ступенчатый; 6,11-камеры следящие; 7-камера рабочая; 8-колпак; 9-пружина силовая; 10 - диафрагма; 12-шток; 13-клапан выпускной; 14-поршень нижний; А-вывод в магистраль прицепа; В-вывод в атмосферу; V-вывод к воздушному баллону; Z-вывод к тормозному крану
Сжатый воздух из воздушного баллона подается к выводу V. В расторможенном состоянии пружина 9 удерживает диафрагму 10 вместе со штоком 12 в нижнем положении. При этом выпускной клапан 13 закрыт, а впускной клапан 2 открыт, и воздух проходит к выводу Л, соединенному с магистралью управления тормозами прицепа. Когда давление в магистрали прицепа достигнет величины 500-520 кПа (5,0-5,2 кгс/см2), нижний поршень 14 опускается и закрывает впускной клапан 2.
Давление в магистрали регулируется винтом 1, изменяющим усилие пружины 15.
При торможении сжатый воздух поступает к выводу Z крана, заполняя камеру 7, поднимает диафрагму со штоком 12 и открывает выпускной клапан 13. Воздух из магистрали управления тормозами прицепа через полый шток и вывод В в крышке выходит в атмосферу. Следящее действие осуществляется ступенчатым поршнем 5, который при падении давления в выводе Айв камере 11 опускается и перемещает вниз шток 12, закрывая выпускной клапан 13.
При дальнейшем повышении давления в выводе Z сжатый воздух выпускается полностью из соединительной магистрали и прицеп затормаживается.
Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом показан на рис. 74. К клапану управления к выводам II и V постоянно подведен воздух, который воздействуя сверху на диафрагму 11 и снизу на средний поршень 10, удерживает поршень 12 в нижнем положении. При этом вывод IV соединяет магистраль управления тормозами прицепа с атмосферным выводом VI через центральное отверстие клапана 3 и нижнего поршня 12. Рис. 74. Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом: 1,8-пружины; 2 - клапан разгрузочный; 3-клапан впускной; 4-поршень большой; 5 - винт регулировочный; б-пружина уравновешивающая; 7-поршень малый; 9-тарелка пружины; 10-поршень средний; 11-диафрагма; 1 2 - поршень нижний; 1,111-выводы к секции тормозного крана; II-выв од к крану управления тормозами прицепа; ГУ-вывод в тормозную магистраль прицепа; V-вывод к воздушному баллону; VI-вывод в атмосферу
Торможение прицепа осуществляется при подаче воздуха к выводу IV в магистраль прицепа, при подводе воздуха к выводам I и III, а также при падении давления воздуха в выводе II (торможение стояночным тормозом).
При подводе воздуха к выводу III поршни 4 и 7 перемещаются вниз, впускной клапан 3 открывается и воздух из баллона через вывод V, открытый впускной клапан 3 поступает к выводу IV, который соединен с управляющей магистралью прицепа соединительной головкой 16 (см. рис. 66), а также воздух одновременно поступает к клапану управления тормозами прицепа с однопроводным приводом.
Следящее действие наступает при уравновешивании усилий на поршень 7 (см. рис. 74) снизу и сверху. В таком состоянии давление поступающего воздуха к выводу IV пропорционально давлению воздуха, поступающего к выводу III.
При прекращении торможения воздух из вывода III выпускается в атмосферу через тормозной кран. Поршни 4 и 7 возвращаются в исходное положение (пружиной 8 и давлением воздуха в выводе IV), впускной клапан 3 закрывается. В этот момент вывод IV сообщается с атмосферой через отверстие в клапане 3, поршень 12 и вывод VI.
При подаче воздуха к выводу I диафрагма 11 с поршнями 12 и 10 и клапаном 3 перемещаются вверх. Клапан 3 доходит до седла в малом верхнем поршне 7, перекрывает атмосферный выход, а при дальнейшем движении среднего поршня 10, отрывается от его впускного седла - Воздух поступает из вывода V, соединенного с воздушным баллоном, к выводу IV и далее в магистраль управления тормозами прицепа.
Следящее действие наступает при уравновешивании усилий, действующих на диафрагму 11 снизу и на поршень 10 сверху.
При прекращении торможения воздух из вывода I выпускается в атмосферу через тормозной кран. Диафрагма 11 с поршнями 12 и 10 занимают первоначальное положение, при этом впускной клапан 3 закрывается. Воздух из управляющей магистрали прицепа через вывод IV, отверстие в клапане 3, поршень 12 и вывод VI выпускается в атмосферу.
При одновременной подаче воздуха к выводам I и III порядок работы происходит аналогично описанному выше.
При торможении стояночным тормозом включается кран управления 10 (см. рис. 66), при этом воздух из вывода II (см. рис. 74) через кран управления выпускается в атмосферу. Одновременно с выходом воздуха из вывода II и наддиафрагменной полости, поршни 10 и 12 под действием давления воздуха, поступающего через вывод V от баллона, перемещаются вверх, открывая клапан 3, чем обеспечивается подача воздуха через вывод IV в управляющую магистраль прицепа.
Следящее действие наступает при уравновешивании усилий, действующих от давления воздуха на диафрагму 11 сверху и на поршень 10 снизу. Для обеспечения опережения торможения прицепа относительно торможения автомобиля в поршень 7 ввернут винт 5, которым изменяется предварительно усилие пружины б. При увеличении усилия пружины б повышается давление воздуха в выводе IV по сравнению с давлением воздуха, подводимым к выводам I и III в пределах 20-100 кПа (0,2-1,0 кгс/см2), этим достигается опережение торможения прицепа.
