Устройство автомобиля

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі Д. Серікбаев атындағы ШҚМТУ

Министерство образования и науки Республики Казахстан ВКГТУ им. Д. Серикбаева

УТВЕРЖДАЮ

декан факультета «МиТ»

__________

__________________2015г.

УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ

Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 5В071300 «Транспорт, транспортная техника и технологии»

Өскемен

Усть-Каменогорск

2015

Методические указания разработаны на кафедре «Технологические машины и транспорт» на основании Рабочего учебного плана, Каталога элективных дисциплин, Типовой учебной программы (если имеется), и Модульной образовательной программы специальности.

Одобрено учебно-методическим советом факультета инженерии

Председатель .

Протокол №____ от ______________________г.

Обсуждено на заседании кафедры «Технологические машины и транспорт»

Зав. кафедрой

Протокол №____ от ____________________г.

Разработал

старший преподаватель

Нормоконтролер

СОДЕРЖАНИЕ

1 КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ. . . . . . 5

3 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1 КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Устройство автомобиля» изучает устройство и работу основных моделей автомобилей и их узлов, агрегатов и систем.

Целью изучения данной дисциплины является ознакомить обучающихся с устройством и работой основных моделей автомобилей и их узлов, агрегатов и систем.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

-  создание у студентов теоретической основ в области автомобилестроения с целью управления техническим состоянием транспортной техники и обеспечения безопасности окружающей среды;

-  знакомство с Государственными и международными стандартами на транспортную технику и требованиями к ней;

получить знания, необходимые для изучения последующих дисциплин «Теория движения автомобиля» и «Проектирование автомобиля».

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Лабораторная работа №1

Общее устройство автомобиля и двигателя. Основные параметры двигателя.

Цель лабораторной работы: Изучить общее устройство автомобиля и двигателя. Ознакомиться с основными параметрами двигателя.

Содержание работы: Подвижной состав транспортной техники. Определение видов подвижного состава и его классификация. Система обозначения (индексация) автомобильного, тракторного подвижного состава. Общее устройство автомобилей, основные механизмы и системы автомобилей и их назначение. Параметры технической характеристики. Классификация автомобилей по типу двигателя (внутреннего сгорания, паровой, газотурбинный, электрический); по назначению (транспортные и специальные, общего назначения и специализированные); по грузоподъемности или вместимости; по степени приспособления к работе в различных дорожных условиях (дорожной и повышенной проходимости).

Основные части автомобиля (трактора), (двигатель, шасси, кузов, остов). Назначение двигателя и шасси. Группы механизмов и систем, составляющих шасси (трансмиссия, ходовая часть, системы управления). Расположение основных агрегатов на автомобиле (трактора) и их взаимодействие. Компоновка, техническая характеристика автомобиля (трактора).

Типы транспортных двигателей. Механизмы и системы поршневых двигателей. Рабочий цикл двухтактных, четырехтактных карбюраторных двигателей и дизеля. Схемы и принцип действия газотурбинного и роторно-поршневого двигателей. Классификация двигателей внутреннего сгорания по способу преобразования тепловой энергии в механическую. Классификация поршневых двигателей по способам смесеобразования и воспламенения смеси (карбюраторные, дизельные).

Рабочие циклы четырехтактного карбюраторного двигателя и дизеля.

Основные механизмы и системы поршневых двигателей и их назначение.

Параметры, характеризующие размеры и работу двигателя (диаметр цилиндра, ход поршня, рабочий объем цилиндра, объем камеры сгорания, полный объем цилиндра, литраж двигателя, степень сжатия, эффективная и литровая мощность).

Контрольные вопросы

1.Из каких основных частей состоит автомобиль?

2. Что называется эффективной мощностью двигателя?

3. Как классифицируются двигатели по способу преобразования тепловой энергии в механическую энергию?

4. Для чего служит трансмиссия на автомобиле?

5. Каковы основные типы автомобильных двигателей?

6.Что называется тактом?

7. Из каких тактов составляется полный цикл работы карбюра­торного двигателя и дизеля?

8. Что называется степенью сжатия?

9. Как работает четырехтактный дизель?

10. Назовите преимущества V-образного расположения цилиндров двигателя?

11. Для чего предназначен маховик на коленчатом валу?

12. Перечислить преимущества дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями?

Лабораторная работа №2

Кривошипно-шатунный механизм

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип действия кривошипно-шатунного механизма

Содержание работы: Назначение и схемы компоновок кривошипно-шатунного механизма. Конструкция деталей кривошипно-шатунного механизма. Материалы деталей. Назначение и схемы клапанного механизма газораспределения. Фазы газораспределения. Назначение кривошипно-шатунного механизма и его кинематика. Детали кривошипно-шатунного механизма, их назначение и устройство (блоки цилиндров, гильзы, головки цилиндров, поршни, поршневые кольца, шатуны, коленчатые валы, подшипники, маховики, гасители крутильных колебаний, картеры, поддоны).

Контрольные вопросы

1. Каково назначение поршневых колец?

2. Для чего поверхность поршня покрывают слоем олова?

3. Почему юбка поршня имеет или овальную форму или разрез?

4. Каковы особенности крепления поршневого пальца?

5. Назначение противовесов коленчатого вала?

6. Понятие о порядке работы двигателя?

7. Назначение каналов внутри коленчатого вала?

8. Что входит в состав антифрикционного слоя вкладыша ДВС?

9. Какие особенности конструкции поршня направлены против его заклинивания при тепловом расширении во время работы?

10. С какой целью ось поршневого пальца смещают в сторону относительно оси поршня?

11. Что входит в состав антифрикционного слоя вкладыша ДВС?

12. Чем обеспечивается плотное прилегание компрессионных колец к стенкам цилиндра?

13. За счет чего происходит выход отработавших газов из цилиндров ДВС?

Лабораторная работа №3

Механизм газораспределения

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип действия механизма газораспределения

Содержание работы: Назначение газораспределительного механизма и его кинематика. Газораспределительные механизмы с нижним и верхним расположением клапанов, с нижним и верхним расположением распределительных валов.

Классификация механизмов газораспределения. Фазы газораспределения. Детали газораспределительного механизма, их назначение и устройство (распределительные валы, приводы к распределительным валам, толкатели, штанги, коромысла, пружины, регулировочные устройства, декомпрессионный механизм и др.).

Контрольные вопросы

1. Назначение газораспределительного механизма.

2. Преимущества и недостатки верхнеклапанных ГРМ.

3. Что называется фазами газораспределения?

4. Как практически определить фазы газораспределения?

5. Что называется перекрытием клапанов?

6. Что показывает диаграмма фаз газораспределения двигателя?

7. Чем регулируют тепловой зазор в газораспределительном механизме двигателя?

8. Для чего на один клапан ГРМ устанавливают две клапанные пружины?

9. Чему равен тепловой зазор в приводе клапанов?

10. Для чего служит натриевый наполнитель в клапанах некоторых ГРМ?

11. К чему может привести неправильный тепловой зазор в приводе клапанов ГРМ?

12. Какими бывает привод распределительного вала?

13. С какой целью в ГРМ некоторых двигателей применяют клапанные пружины с переменным шагом витка?

14. Чем обеспечивается герметичность между тарелкой клапана и седлом в ГРМ?

15. Какое явление в ГРМ двигателя называют "перекрытием клапанов"?

Лабораторная работа №4

Система охлаждения двигателя

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип действия систем охлаждения двигателей

Содержание работы: Назначение системы охлаждения. Типы систем охлаждения. Конструкция приборов и устройств жидкостной системы охлаждения.

Схемы, основные элементы и устройство системы воздушного охлаж­дения. Назначение системы охлаждения. Жидкостное и воздушное охлаждение, сравнительные их преимущества и недостатки, области применения.

Схема жидкостного охлаждения. Преимущества и особенности закрытой системы охлаждения. Элементы системы жидкостного охлаждения, их назначение и устройство. Радиаторы, расширительные бачки, насосы, вентиляторы, термостаты, паровоздушные клапаны, жалюзи.

Назначение и принцип действия пускового устройства (подогревателя).

Контрольные вопросы

1. Почему необходимо охлаждать двигатель?

2. Перечислить основные системы охлаждения, их преимущества и недостатки?

3. Как работает термостат и зачем он вводится в систему охлаждения?

4. В чем состоит преимущество закрытой системы охлаждения?

5. Назовите основные детали жидкостной системы охлаждения.

6. Какие клапаны устроены в крышке радиатора?

7. Перечислите недостатки воздушной системы охлаждения.

8. Назовите типы термостатов, применяемых на автомобилях.

9. Каковы последствия переохлаждения двигателя?

Лабораторная работа №5

Смазочная система двигателя

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип действия смазочной системы двигателя

Содержание работы: Назначение и классификация смазочных систем. Свойство масел, применяемых в двигателях. Узлы системы смазки двигателя, их назначение, и устройство. Насосы, фильтры, маслоприемники, радиаторы, перепускные и редукционные клапаны, маслопроводы.

Назначение и принцип действия вентиляции картера (открытой и принудительной). Назначение системы смазки. Схемы, основные элементы системы смазки. Способы подачи масла к трущимся поверхностям. Конструкция и работа приборов системы смазки.

Контрольные вопросы

1.  Как работает масляный насос?

2.  Преимущества и недостатки различных систем смазки.

3.  Для чего служит редукционный клапан и можно ли без него обойтись?

5. Какие фильтры применяются для очистки масла?

6. Назначение перепускного клапана в смазочной системе.

7. Назначение предохранительного клапана в смазочной системе.

8. Каким образом приводится во вращение ротор центрифуги?

9. Какие существуют клапаны в смазочной системе?

10. Перечислите способы смазки деталей двигателя.

11. Назовите основные детали центрифуги?

12. Типы фильтров тонкой очистки масла.

Лабораторная работа №6

Система питания бензинового двигателя.

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип действия системы питания бензинового двигателя

Содержание работы: Назначение, схема и приборы системы питания бензинового двигателя. Простейший карбюратор и принцип его действия. Схемы и принцип действия дозирующих устройств карбюратора. Конструкция и работа приборов системы питания карбюраторного двигателя: насоса, карбюратора, топливных и воздушного фильтра.

Дозирующие системы карбюратора, их назначение и устройство (главная дозирующая система, система холостого хода, экономайзер, ускорительный насос, пусковое устройство). Двухкамерные карбюраторы с параллельным и последовательным открытием дроссельных заслонок. Схема и принцип дейст­вия ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Приборы и элементы системы питания, их назначение и устройство (топливные баки, насосы, топливные и воздушные фильтры, впускные и выпускные трубопроводы, глушители).

- смесителя.

Контрольные вопросы

1.  Горючие смеси, какого состава должны соответствовать ос­новным режимам работы двигателя.

2.  Что называется октановым числом топлива?

3.  Что представляет собой пусковое устройство карбюратора?

4.  Зачем вводится в карбюратор экономайзер?

5.  Для чего нужен ускорительный насос?

6.  Типы воздушных фильтров.

7.  Назначение экономайзера в карбюраторе.

8.  Что делает ускорительный насос в карбюраторе?

9.  Чем поддерживают постоянный уровень топлива в карбюраторе?

10.  Какие способы применяют в глушителях для снижения шума от выпуска отработанных газов?

11.  Назначение системы питания карбюраторного двигателя.

12.  Типы фильтрующих элементов фильтров тонкой очистки топлива.

Лабораторная работа №7

Система питания дизельного двигателя.

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип действия системы питания дизельного двигателя

Содержание работы: Система питания дизельного двигателя. Общая схема питания дизельного двигателя. Основные свойства дизельного топлива. Образование рабочей смеси в двигателе. Узлы и приборы системы питания четырехтактного дизеля, их назначение и принцип действия (насос высокого давления, форсунка, топливоподкачивающий насос; муфта опережения впрыска топлива, регулятор частоты вращения коленчатого вала). Регулирование впрыска топлива в дизеле (назначение и классификация регуляторов, однорежимные регуляторы, всережимные регуляторы, механизмы управления работой дизеля, основные показатели работы регулятора).

Контрольные вопросы

1Каков принцип действия дизельного регулятора числа оборо­тов коленчатого вала?

2.  Назовите детали секции насоса высокого давления.

3.  Назначение муфты опережения впрыска топлива.

4.  Какие существуют типы форсунок?

5.  Чем обеспечивается смазка гильзы и плунжера в ТНВД системы?

6.Как изменяется в ТНВД дизеля количество впрыскиваемого топлива?

7. Назовите основные детали системы питания дизеля.

8. На каком принципе работает всережимный регулятор ТНВД?

9. Что входит в состав топливного насоса высокого давления (ТНВД)?

Лабораторная работа №8

Электрооборудование автомобилей

Цель лабораторной работы: Изучить приборы электрооборудования

Содержание работы: Использование электрической энергии на автомобиле. Источники тока и потребители электрической энергии. Характеристика системы электрооборудования. Электрическая схема и устройство генераторов. Характеристика и маркировка аккумуляторных батарей. Приборы освещения: их назначение. Принцип действия электрических контрольно-измерительных приборов. Приборы звуковой и световой сигнализации. Источники и потребители электрической энергии. Принципиальная схема электрооборудования автомобиля.

Устройство стартерной аккумуляторной батареи. Устройство и работа генераторов тока. Особенности и преимущества генератора переменного тока. Назначение и принцип действия реле-регуляторов

Контрольные вопросы

1.  Какие вы знаете источники электрического тока на автомо­биле?

2.  Как устроен и работает аккумулятор?

3.  В чем заключается сульфатация аккумуляторных пластин?

4.  Из каких частей состоит генератор?

5.  Имеет ли значение, какой контакт источников электричес­кого тока присоединен к массе?

Лабораторная работа №9

Система зажигания автомобиля.

Цель лабораторной работы: Изучить систему зажигания автомобиля

Содержание работы: Схема батарейного зажигания. Элементы батарейного зажигания, их назначение и устройство (катушка зажигания и резистором, прерыватель, распределитель, конденсатор, свечи, включатель зажигания).

Опережение зажигания и устройство для его регулирования (центробежный и вакуумный регуляторы, октан-корректор).

Контактно-транзисторная система зажигания; ее особенности, пути тока, преимущества. Бесконтактные системы зажигания, системы зажигания со статическим распределением высокого напряжения.

Система зажигания от магнето. Схема и принцип действия магнето. Устройство магнето. Установка зажигания.

Контрольные вопросы

1. Из каких частей состоит свеча?

2. Как устроена и работает катушка зажигания?

3.Для чего необходим прерыватель и как он работает?

4.Как устроены регуляторы опережения зажигания центробеж­ный и вакуумный?

Лабораторная работа №10

Система пуска автомобильного двигателя

Цель лабораторной работы: Изучить систему автомобильного двигателя

Содержание работы: Устройство стартера и его привода с дистанционным управлением.

Контрольные вопросы

1. Чем отличается стартер от генератора?

Лабораторная работа №11

Трансмиссии автомобилей. Фрикционные сцепления.

Цель лабораторной работы: Изучить общие схемы трансмиссий автомобилей. Ознакомиться с устройством и работой фрикционного сцепления

Содержание работы: Назначение и классификация трансмиссий. Схемы механической трансмиссии транспортных машин. Назначение, схемы и принцип работы фрикционного сцепления и привода его управления. Устройство одно - и двухдискового сцепления. Материалы фрикционных накладок ведомых дисков. Гаситель крутильных колебаний. Механический и гидравлический приводы сцепления. Усилители в приводе сцеплений.

Гидромуфта. Принцип работы гидромуфты.

Контрольные вопросы

1. Назовите типы нажимных пружин в сцеплениях автомобилей.

2.В чем отличие гидромуфты от гидротрансформатора?

3.Преимущества гидравлического привода сцепления перед механическим сцеплением.

4.Каким образом предохраняет сцепление трансмиссию от динамических перегрузок?

5.Классификация сцеплений по характеру связи между, ведущими и ведомыми элементами.

6.Укажите способы передачи крутящего момента с кожуха сцепления на нажимной диск.

7.Для чего необходим минимальный момент инерции ве­домых частей сцепления?

8.Для чего необходим гаситель крутильных колебаний сцепления?

9.Для чего необходимы на ведомом диске сцепления волнообразные лепестковые пружины?

10.Достоинство диафрагменной (тарельчатой) нажимной пружины в сцеплении.

11. Преимущество двухдисковых фрикционных сцеплений.

Лабораторная работа №12

Коробки передач. Карданные передачи. главные передачи и дифференциалы.

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип работы коробок передач, карданных передач, главных передач и дифференциалов

Содержание работы: Назначение и классификация (ступенчатые и бесступенчатые) коробок передач. Комбинированные передачи Устройство ступенчатых коробок передач. Устройство и принцип действия синхронизатора. Управление коробкой передач: назначение, расположение, устройство. . Схема карданной передачи. Назначение и классификация соединительных муфт и карданных передач. Устройство и работа карданных валов и вильчатых шарниров. Назначение и классификация главных передач. Устройство одинарной, двойной, двухступенчатой передач. Преимущества гипоидной передачи. Центральная и разнесенная главная передача.

Назначение, устройство и работа межколесного шестеренчатого дифференциала и механизма блокировки. Конечные передачи. Назначение и классификация полуосей.

Контрольные вопросы

1.  Недостатки ступенчатых коробок.

2.  Назначение, устройство и принцип работы трехколесного гидротрансформатора.

3.  Для чего используется и как устроена блокировка раздаточной коробки?

4.  Назначение и устройство межосевого дифференциала, встроенного в раздаточную коробку.

5.  Что такое демультипликатор?

6.  Каково назначение синхронизаторов?

7.  Для чего в коробке передач применяют повышающие передачи?

8.  Что предотвращает одновременное включение двух передач в коробке?

9.  Классификация коробок по типу зубчатого зацепле­ния?

10.  Для чего применяют в раздаточных коробках диффе­ренциал?

11. Каким образом предотвращается в коробке передач одновременное включение двух передач?

12. Каково назначение шлицевого соединения в карданной передаче?

13. Укажите способы фиксации стаканов с игольчатыми подшипниками в карданных шарнирах?

14. Назначение карданной передачи на автомобиле.

15. Укажите способы смазки карданных шарниров.

16. В каких автомобилях применяется двойная главная передача и почему?

17. Преимущества и недостатки гипоидной передачи.

18. Какие существуют типы полуосей и как передаются толкаю­щие и скручивающие усилия?

19. В чем преимущества разнесенных главных передач?

Лабораторная работа №13

Несущие системы автомобилей. Подвеска автомобиля.

Цель лабораторной работы: Ознакомиться с несущими системами автомобилей. Изучить устройство и принцип работы подвесок.

Содержание работы: Общее устройство рамы автомобилей. Несущие кузова легковых автомобилей. Расположение кабины за двигателем и над двигателем. Типы несущих кузовов. Конструкция и основные части кузова легкового автомобиля. Кузова автобусов. Кузов грузового автомобиля.

Назначение ведущих мостов транспортных машин. Устройство и принцип работы ведущих мостов, управляемых (ведомых) мостов. Колеса и шины. Стабилизация управляемых колес. Назначение подвески и ее устройство (упругий элемент, направляющее и гасящее устройства).

Основные части подвески и их назначение. Конструкция упругих устройств: листовой рессоры, спиральной пружины, торсиона, упругого пневматического элемента. Конструкция и работа телескопического амортизатора.

Классификация упругих элементов и их сравнительные достоинства и недостатки. Подвеска двухосных грузовых автомобилей повышенной проходимости. Пневматическая подвеска, ее преимущества и сферы рационального применения. Преимущества и устройства независимой подвески передних колес. Устройство и действие телескопического амортизатора.

Контрольные вопросы

1.  Каковы наиболее употребительные виды подвесок?

2.  В чем заключается принцип работы зависимой подвески?

3.  Какие существуют типы подвесок?

4.  Назначение амортизатора в подвеске.

5.  В чем преимущества рессорных подвесок?

6.  Какие упругие элементы применяются в подвесках автомобилей?

7.  В чем различие между зависимой и независимой подвеской?

Лабораторная работа №14

Рулевое управление.

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип работы рулевого управления автомобилей

Содержание работы: Назначение рулевого управления, схемы поворота автомобиля. Составные части рулевого управления. Классификация рулевых механизмов.

Детали для регулирования рулевых механизмов. Устройство рулевых трапеций. Рулевой привод при независимой подвеске колес. Усилители рулевого управления. Назначение и части рулевого управления. Схождение и развал управляемых колес. Рулевые механизмы, их назначение и основные типы. Рулевой привод при зависимой и независимой подвесках управляемых колес. Назначение, схема и принцип действия гидравлического усилителя. Конструкция и работа усилителя.

Контрольные вопросы

1. Назначение рулевой трапеции?

2. Назовите типы рулевых механизмов?

3. Для чего необходимо схождение передних колес?

4. Перечислите типы рулевых механизмов.

5. Для чего необходимы продольный и поперечный углы наклона шкворня и какова их величина?

6. Как устроен червячный рулевой механизм?

7. Перечислите способы снижения ударов от дороги на рулевое колесо автомобиля.

Лабораторная работа №15

Тормозное управление.

Цель лабораторной работы: Изучить устройство и принцип работы тормозного управления

Содержание работы: Составные части тормозных систем: тормозные механизмы и тормозной привод, их назначение и основные типы. Классификация тормозных систем по назначению: рабочая, стояночная, вспомогательная, запасная. Составные части тормозной системы: тормозной механизм и привод.

Классификация тормозных механизмов. Схемы и конструкция барабанных и дисковых тормозных механизмов и их свойства. Принцип действия гидравлического и пневматического тормозных приводов

Механический, гидравлический и пневматический тормозные приводы и их агрегаты. Преимущества раздольного (двухконтурного) тормозного привода.

Контрольные вопросы

1.  Из каких элементов состоит пневматическая тормозная система?

2.  Как обеспечивается «следящее действие» в тормозном кране пневматической тормозной системы?

3.  Каково устройство тормозной системы с гидравлическим приводом?

4.  Назовите основные узлы пневматической тормозной системы.

5.  Для чего применяют многоконтурные тормозные системы?

6.  Назовите типы стояночных тормозных систем.

7.  Преимущества и недостатки трансмиссионного стояночного тормоза.

8.  Каково устройство гидровакуумного усилителя тормозов?

9.  Преимущества дискового тормозного механизма.

10.  Для чего в тормозных приводах применяют регуляторы тормозных сил?

3 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1  Вахламов . Основы конструкции. Учебник для ВУЗов. М.: Издательский центр «Академия», 2004.- 528 с.

2  Стуканов автомобилей: Учебное пособие.- М.: «Форум», 2006.- 496 с.

3  Тракторы. Конструкция: Учебник для вузов. Под общ. ред. . – М.: МГТУ «МАМИ», 2001. – 821 с.

Дополнительная литература

4  Автомобильный справочник. Перевод с англ. Первое издание. – М.: Издательство «За рулем», 2000 – 896 с.