Меню Закрыть

Перечислите системы двс и напишите их определения: Кривошипно- шатунный механизм

Содержание

Кривошипно- шатунный механизм

Задания для выполнения в рамках производственной(технологической) практики

Раздел №1

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ

1. Закончите предложение:

Автомобиль- это самоходное транспортное средство, предназначенное для___________________________________________________________.

2. Как классифицируется автомобильный транспорт по назначению

___________________________

___________________________

___________________________

3. Для чего служат специальные автомобили? Приведите примеры спец.автомобилей.

_______________________________________________________

4. Как подразделяются автомобили по типу шасси?

______________________

___________

5. Как подразделяют автомобили по типу двигателя?

_________________________________

6. Расшифруйте марки отечественных автомобилей:

ЗИЛ-4333_________________________________________________________________

__________

ГАЗ-3307__________________________________________________________________

__________

КАМАЗ-5320_______________________________________________________________

___________

7. С помощью учебника Родичев В.А. «Грузовые автомобили» заполни таблицу «Классификация автомобилей»

Параметр Вид Класс  
    Литраж ,л   Индекс     Длина, м   Индекс   Полная масса, т   Индекс автомобиля: — С бортовой платформой — седельный тягач — самосвал — цистерна — фургон Специальный   Легковые автомобили
               
Автобусы
               
Грузовые автомобили
               
                                           

8. Напишите общее устройство грузового автомобиля (три основные части) и для чего каждая часть необходима

А)_________

_________________________________

Б)_______________________________

В)__________________________________________

Раздел №2 Двигатель

ОСНОВЫ РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ

1. Где сгорает топливо в поршневых двигателях?

_______

2. Классификация автомобильных двигателей:

А) по способу смесеобразования: ______________

Б) по виду применяемого топлива:_______________________________________________________________________

В) по способу охлаждения____________________________________________________________________

Г) по расположению цилиндров_____________________________________________________________________

3. Определите объем камеры сгорания, рабочий объем цилиндра, полный объем цилиндра, верхнюю и нижнюю мертвые точки:

Vk-_____________________________________

VP-_____________________________________

VO__________________________________________________________________

ВМТ_________________________________________________________________

НМТ_________________________________________________________________

4. Напишите определения

Ход поршня-____________________

Камера сгорания-____________________

Рабочий объем цилиндра-______________________________

Литраж-______________________________

Полный объем цилиндра-____________________

Степень сжатия-______________________________

Такт-______________________________

5.Как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя?

1такт__________________________________________________________

2такт__________________________________________________________

3такт__________________________________________________________

4такт__________________________________________________________

6. Напишите отличие рабочего цикла дизельного четырехцилиндрового двигателя от карбюраторного ____________________

7. Напишите порядок работы четырехцилиндрового двигателя___________

8. Напишите порядок работы восьмицилиндрового двигателя___________

9. Какие два механизма есть в ДВС и напишите их определение

1. _______________________________________________________________

2. _______________________________________________________________

10. Перечислите системы ДВС и напишите их определения

1. _______________________________________________________________

2. _______________________________________________________________

3. _____________________________________________________________

4. _______________________________________________________________

11. Какого автомобиля двигатель указан на рисунке? Подпишите его устройство .


Это двигатель автомобиля… ___________

Устройство ДВС: ________________________________________

МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЯ

Кривошипно- шатунный механизм

1.Вставьте пропушенные слова:

Кривошипно- шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение ________________ во вращение _____________________________________________.

2.Перечислите подвижные детали КШМ: ____________________________

Неподвижные детали КШМ : ____________________________

3. К каким деталям КШМ относятся эти детали и подпишите название каждой

Эти детали КШМ относятся к __________________________ ________________группе.

4. Сколько головок цилиндров устанавливается на автомобиле ЗИЛ-508?___________

5. Какую вентиляцию картера имеют большинство автомобильных двигателей?

_______

6. Какие гильзы называют «мокрыми»? ____________________________

7. Как называется эта деталь КШМ, напишите его назначение и устройство.

______________

8. Для чего в днище поршня дизельного двигателя делают выемку? ____________________________

9. Что изображено на рисунке, где они устанавливаются и как называются

____________________________

10. Как называется эта деталь КШМ, напишите ее устройство и назначение

__________________________________________

11. Сколько шатунов устанавливается на шатунной шейке V- образного двигателя? ______________

12. Напишите назначение и устройство коленчатого вала

_______________________________________________

13. Для чего к шейкам коленчатого вала прикрепляются противовесы? ____________________________

14. В виде чего изготавливаются коренные и шатунные подшипники и из какого материала они изготовлены? ________________________________________________________

15. Вставьте пропущенные слова:

Маховик служит для равномерного вращения _________________________________

и преодоления двигателем___________________ нагрузок при трогании с места и во время работы. Маховик представляет собой _________________________________ .

16. Зачем на ободе маховика напрессован стальной зубчатый венец? __________________________________________

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

 

МДК 01.01. «Устройство автомобилей»

Специальность: «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного траспорта»

Учебный год: 20__\20__

Курс: ______ Группа: _______

 

 

Фамилия, Имя, Отчество

 

 

Разработал

Преподаватель спецдисциплин

Рачков А.С

Г.Cерпухов 2016

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

Рабочая тетрадь к МДК 01.01. «Устройство автомобиля» предназначена для самостоятельной работы с учебником «Грузовые автомобили» Родичев В.А., а также для контроля знаний, обучающихся по данному предмету. Является пособием для проверки теоретических знаний по дисциплине определенных стандартом по устройству автомобиля. Включает разнообразные задания, тесты, позволяющие закрепить теоретические знания в области устройства автомобиля.

Рабочая тетрадь предназначена для самостоятельной работы учащихся. Служит рубежным контролем знаний по разделам: «Классификация и устройство автомобиля», «Двигатель», «Трансмиссия», «Ходовая часть и подвеска», «Система управления», «Кузов. Оборудование. Прицепы» и «Электрооборудование».

Предполагает вписывание ответов непосредственно в бланк рабочей тетради.

Оценка работы студентов – комплексная.

Раздел №1

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ

1. Закончите предложение:

Автомобиль- это самоходное транспортное средство, предназначенное для___________________________________________________________.

2. Как классифицируется автомобильный транспорт по назначению

___________________________

___________________________

___________________________

 

3. Для чего служат специальные автомобили? Приведите примеры спец.автомобилей.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Как подразделяются автомобили по типу шасси?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

5. Как подразделяют автомобили по типу двигателя?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Расшифруйте марки отечественных автомобилей:

ЗИЛ-4333_________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

ГАЗ-3307__________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

КАМАЗ-5320_______________________________________________________________

___________________________________________________________________________

7. С помощью учебника Родичев В.А. «Грузовые автомобили» заполни таблицу «Классификация автомобилей»

Параметр Вид Класс  
    Литраж, л   Индекс     Длина, м   Индекс   Полная масса, т   Индекс автомобиля: — С бортовой платформой — седельный тягач — самосвал — цистерна — фургон Специальный   Легковые автомобили
               
Автобусы
               
Грузовые автомобили
               
                                           

 

 

8. Напишите общее устройство грузового автомобиля (три основные части) и для чего каждая часть необходима

 

 

 

А) _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Б)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В)__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Раздел №2 Двигатель

ОСНОВЫ РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ

1. Где сгорает топливо в поршневых двигателях?

_______________________________________________________________________

2. Классификация автомобильных двигателей:

А) по способу смесеобразования: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Б) по виду применяемого топлива:_______________________________________________________________________________________________________________________________________

В) по способу охлаждения____________________________________________________________________________________________________________________________________

Г) по расположению цилиндров_____________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Определите объем камеры сгорания, рабочий объем цилиндра, полный объем цилиндра, верхнюю и нижнюю мертвые точки:

 

Vk-_____________________________________________________________________________________________________

VP-_____________________________________________________________________________________________________

VO__________________________________________________________________

ВМТ_________________________________________________________________

НМТ_________________________________________________________________

 

4. Напишите определения

Ход поршня-____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Камера сгорания-____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рабочий объем цилиндра-______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Литраж-______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Полный объем цилиндра-____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Степень сжатия-______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Такт-______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.Как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя?

1такт__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2такт__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3такт__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4такт__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Напишите отличие рабочего цикла дизельного четырехцилиндрового двигателя от карбюраторного ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Напишите порядок работы четырехцилиндрового двигателя___________________________________________________________________________

8. Напишите порядок работы восьмицилиндрового двигателя___________________________________________________________________________

9. Какие два механизма есть в ДВС и напишите их определение

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Перечислите системы ДВС и напишите их определения

1. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

11. Какого автомобиля двигатель указан на рисунке? Подпишите его устройство .


Это двигатель автомобиля… ___________________________________________________________________________

Устройство ДВС: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЯ

Газораспределительный механизм

1.Напишите назначение газораспределительного механизма ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Что такое фаза газораспределения? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.Перечислите устройство ГРМ

4. Напишите передаточные детали ГРМ двигателя ЗМЗ-53 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Закончите предложение:

Распределительный вал предназначен для своевременного__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

6. Какие детали изготовлены заодно с распредвалом? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Где устанавливается приводная шестерня распредвала и из какого материала она изготавливается?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Почему диаметр распределительной шестерни коленчатого вала меньше шестерни распредвала? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Система охлаждения

1. Для чего служит система охлаждения? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Система охлаждения бывает двух видов:

1.______________________________________________________________________

2.______________________________________________________________________

3. Какая должна быть температура охлаждающей жидкости для нормальной работы

двигателя?_____________________________________________________________

4.Какие узлы и агрегаты включает в себя жидкостная система охлаждения? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. По какому кругу циркулирует жидкость на этом рисунке?

__________________________________________________________________

6.Какой узел системы охлаждения служит для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического регулирования его теплового режима в заданных пределах? __________________________________________________________

7. Что изображено на рисунке? Напишите назначение и устройство этого узла.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.Напишите назначение и устройство радиатора системы охлаждения ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Из какого материала изготовлены баки и сердцевина радиатора? ___________________________________________________________________________

10. Как называется этот узел системы охлаждения? Напишите его устройство и работу.

.

11. Для чего в крышке радиатора устанавливают паровоздушный клапан? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Где устанавливаются датчики указателя температуры охлаждающей жидкости? _____________________________________________________________________________________

13. Для чего на некоторых автомобилях устанавливают предпусковые подогреватели? _____________________________________________________________________________________

14. Какие три положения имеет переключатель предпускового подогревателя? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________\

15. Опишите схему работы предпускового подогревателя

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Смазочная система

1. Для чего необходима смазочная система двигателя? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Какая система смазки будет называться «комбинированная»? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Перечислите детали двигателя, которые будут смазываться:

под давлением ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

разбрызгиванием

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Перечислите основные узлы системы смазки двигателя

 

1.________________________________________________________________________

2.________________________________________________________________________

3.________________________________________________________________________

4.________________________________________________________________________

5.________________________________________________________________________

5.Куда удаляются картерные газы при закрытой вентиляции картера? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.Напишите схему работы системы смазки ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7.Как называется узел системы смазки, указанный на рисунке? Напишите его назначение и устройство.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.Какой клапан смонтирован в расточке корпуса насоса и для чего он нужен? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9.Для чего нужен перепускной клапан в насосе и на какое давление он отрегулирован? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10.Как называется узел системы смазки, указанный на рисунке? Напишите его назначение и устройство.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Из каких основных частей состоит фильтр со сменным фильтрующим элементом?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Перечислите функции моторного масла: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Раздел № 3 Трансмиссия

Сцепление

1.Напишите назначение сцепления: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Какая сила используется в работе фрикционного сцепления?

_______________________________________________________

3.Напишите устройство сцепления

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.Напишите отличие однодискового сцепления от двухдискового_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Перечислите виды механизмов выключения сцепления____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Какие механизмы включает в себя механический привод сцепления?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Какие основные элементы гидропривода вы знаете? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Опишите работу гидравлического привода сцепления_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Для чего служит пневматический усилитель привода сцепления? Где его устанавливают? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Ведущие мосты

1. Закончите предложение «Ведущим называют мост, м еханизмы которого передают вращающий момент…________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Подпишите устройство ведущего моста

3. Напишите назначение и виды главных передач__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. В чем преимущество гипоидной главной передачи от обычной?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Как называется этот механизм? Напишите его устройство.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Из каких основных частей состоит двухступенчатый ведущий мост?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Рассмотрите рисунок. Опишите схему работы ведущего моста

Фланец карданной передачи-___________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________- ведущее колесо.

8. Закончите предложение: «Межосевой дифференциал служит для ….______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Напишите назначение механизма блокировки дифференциала ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Где установлены полуоси и с чем они соединяются наружными концами? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Какие полуоси называют полуразгруженными и полностью разгруженными?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

РАЗДЕЛ №4 ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

1. Какой остов у грузовых автомобилей?________________________________________

2. Закончите предложение: «Рама это несущая часть автомобиля, она воспринимает..________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Какие рамы устанавливают на грузовых автомобилях?____________________________________________________________

4. Для чего служат балки мостов?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Какие колеса устанавливают на автомобилях?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Как делятся колеса по назначению?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Напишите устройство колеса автомобиля

 

8. Какое расположение корда у этих шин?

а б

 

9. Расшифруйте маркировку шины 175/70 R13.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Из каких основных частей состоит пневматическая шина?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Что называют подвеской автомобиля?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Напишите, какая подвеска указана на рисунках?

А Б

 

13. Напишите назначение амортизатора____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. Подпишите основные элементы амортизатора


15. Опишите принцип действия амортизатора___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Тестовые задания по разделам «Трансмиссия», «Ходовая часть»

1. Для чего предназначена трансмиссия автомобиля?

 

а) для передачи крутящего момента на ведущие колеса;

б) для изменения крутящего момента;

в) для распределения крутящего момента между колесами в зависимости от нагрузки на них;

г) для передачи крутящего момента с двигателя на ведущие колеса и изменения его по величине и направлению.

 

Эталон: г.

 

2. Дополните предложение:

 

Поперечное расположение валов коробки передач позволяет ……….. .

 

а) уменьшить длину коробки передач;

б) уменьшить габаритные размеры автомобиля;

в) осуществить реверс на все передачи;

г) достичь всех перечисленных целей

эталон: г

 

3. Для чего предназначено сцепление автомобиля? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Эталон-ответ: Сцепление автомобиля предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от ведущих колес и плавного трогания с места.

 

4. Из каких частей состоит механизм сцепления автомобиля? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Эталон-ответ: Механизм сцепления автомобиля состоит из кожуха, ведущего и ведомого дисков, выжимных рычагов и нажимных пружин.

 

 

5. Какие бывают трансмиссии по принципу действия?

 

а) механические, ступенчатые, комбинированные;

б) механические, гидромеханические, комбинированные;

в) механические, ступенчатые, гидромеханические, комбинироваанные.

 

Эталон: б.

 

6. Из каких сборочных единиц состоит карданная передача?

 

а) из двух вилок, крестовины, шести подшипников;

б) из двух вилок, крестовины, двух подшипников;

в) из двух вилок, крестовины, четырех подшипников.

 

Эталон: в.

 

7. Какие полуоси применяются на автомобилях средней и повышенной грузоподъемности?

 

а) полунагруженные;

б) полностью нагруженные;

в) разгруженные.

 

Эталон: в.

 

8. Каким должен быть угол развала управляемых колес автомобиля?

 

 

а) 0-5°; б) 0-4°; в) 0-3°; г) 0-2°.

 

Эталон: в.

 

9. В каких пределах должна быть сходимость управляемых колес автомобиля?

 

а) 15-20 мм;

б) 4-12 мм;

в) 2-12 мм;

г) 6-12 мм.

 

Эталон: г.

 

 

10. Какие бывают шины по форме профиля?

 

а) обычного профиля, низкопрофильные, бескамерные, широкопрофильные;

б) обычного профиля, низкопрофильные, камерные, бескамерные, широкопрофильные;

в) обычного профиля, низкопрофильные, широкопрофильные, арочные.

 

Эталон: б.

 

11. Что понимается под дорожным просветом?

 

а) расстояние от поверхности почвы до дна коробки передач;

б) расстояние от поверхности почвы до дна коробки маховика;

в) расстояние от поверхности почвы до нижних точек переднего и заднего мостов.

 

Эталон: в.

 

 

Рулевое управление

1. Закончите предложение: «Рулевое управление предназначено для …. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Для чего служит рулевой механизм?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Перечислите типы рулевых механизмов:

а)_______________________________________________________________________________

б)________________________________________________________________________________в)_______________________________________________________________________________

4. Как называется этот механизм ? Напишите его устройство___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Как называется этот механизм? Напишите его устройство____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Перечислите устройство рулевого управления с гидроусилителем______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Как и где прикреплена колонка рулевого управления?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Тормозная система

1. Напишите назначение тормозной системы_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Перечислите виды тормозных систем и для чего нужна каждая:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Что такое тормозной механизм? Перечислите их виды.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Какие тормозные механизмы используют в стояночной системе?__________________________________________________________________________

5. Как называется этот механизм? Напишите его устройство

 

 

 

 

6. Какой колесный тормоз изображен на рисунке? Напишите его устройство

 

 

7. Напишите назначение привода тормозов___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Перечислите виды приводов. Где используется каждая?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. С каким приводом тормозная система указана на рисунке? Напишите схему работы.____________________________________________________________________________

 

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. С каким приводом тормозная система указана на рисунке? ___________________________________________________________________________________

 

 

11. Что указано на рисунке? Напишите назначение, устройство и принцип работы.___________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Как называется этот механизм? В какой тормозной системе он устанавливается?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13. Напишите назначение регулятора давления в пневмосистеме. При каком давлении он срабатывает?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. Что такое тормозной кран? Где он устанавливается?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15. Для чего служит вспомогательная тормозная система?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

16. Какие преимущества имеет многоконтурный тормозной привод по сравнению с одноконтурным?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Кузов автомоб

ОСНОВЫ РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ — Мегаобучалка

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

 

МДК 01.02. «Устройство, техническое обслуживание и

ремонт автомобилей»

Раздел № 1 «Устройство автомобиля»

Специальность: «Автомеханик»

Учебный год: 20__\20__

Курс: ______ Группа: _______

 

 

Фамилия, Имя, Отчество

 

 

Разработала

Преподаватель спецдисциплин

Давыдова Ирина Владимировна

 

п. Хор .2012

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

Рабочая тетрадь к Р. 1 «Устройство автомобиля» МДК 01.02. «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей» предназначена для самостоятельной работы с учебником «Грузовые автомобили» Родичев В.А., а так же для контроля знаний обучающихся по данному предмету. Является пособием для проверки теоретических знаний по дисциплине определенных стандартом по устройству автомобиля. Включает разнообразные задания, тесты позволяющие закрепить теоретические знания в области устройства автомобиля.

Рабочая тетрадь предназначена для самостоятельной работы учащихся. Служит рубежным контролем знаний по разделам: «Классификация и устройство автомобиля», «Двигатель», «Трансмиссия», «Ходовая часть и подвеска», «Система управления», «Кузов. Оборудование. Прицепы» и «Электрооборудование».

Предполагает вписывание ответов непосредственно в бланк рабочей тетради.

Оценка работы студентов – комплексная.

Раздел №1

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ

1. Закончите предложение:

Автомобиль- это самоходное транспортное средство, предназначенное для___________________________.

2. Как классифицируется автомобильный транспорт по назначению

___________________________

___________________________

___________________________

 

3. Для чего служат специальные автомобили? Приведите примеры спец.автомобилей.

_______________________

4. Как подразделяются автомобили по типу шасси?

______________________

___________

5. Как подразделяют автомобили по типу двигателя?

_

6. Расшифруйте марки отечественных автомобилей:

ЗИЛ-4333_

__________

ГАЗ-3307__

__________

КАМАЗ-5320_______________________________

___________

7. С помощью учебника Родичев В.А. «Грузовые автомобили» заполни таблицу «Классификация автомобилей»



Параметр Вид Класс  
    Литраж ,л   Индекс     Длина, м   Индекс   Полная масса, т   Индекс автомобиля: — С бортовой платформой — седельный тягач — самосвал — цистерна — фургон Специальный   Легковые автомобили
               
Автобусы
               
Грузовые автомобили
               
                                           

 

 

8. Напишите общее устройство грузового автомобиля (три основные части) и для чего каждая часть необходима

 

 

 

А)_________

_

Б)_______________________________

В)__________

 

 

Раздел №2 Двигатель

ОСНОВЫ РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ

1. Где сгорает топливо в поршневых двигателях?

_______

2. Классификация автомобильных двигателей:

А) по способу смесеобразования: ______________

Б) по виду применяемого топлива:_______

В) по способу охлаждения____

Г) по расположению цилиндров_____

3. Определите объем камеры сгорания, рабочий объем цилиндра, полный объем цилиндра, верхнюю и нижнюю мертвые точки:

 

Vk-_____

VP-_____

VO__

ВМТ_

НМТ_

 

4. Напишите определения

Ход поршня-____________________

Камера сгорания-____________________

Рабочий объем цилиндра-______________________________

Литраж-______________________________

Полный объем цилиндра-____________________

Степень сжатия-______________________________

Такт-______________________________

5.Как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя?

1такт__________________________

2такт__________________________

3такт__________________________

4такт__________________________

6. Напишите отличие рабочего цикла дизельного четырехцилиндрового двигателя от карбюраторного ____________________

7. Напишите порядок работы четырехцилиндрового двигателя___________

8. Напишите порядок работы восьмицилиндрового двигателя___________

9. Какие два механизма есть в ДВС и напишите их определение

1. _______________________________

2. _______________________________

10. Перечислите системы ДВС и напишите их определения

1. _______________________________

2. _______________________________

3. _____________________________

4. _______________________________

 

 

11. Какого автомобиля двигатель указан на рисунке? Подпишите его устройство .


Это двигатель автомобиля… ___________

Устройство ДВС: ________

МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЯ

6.2. Содержание рабочей (модульной) программы

6.2.1. Механизмы двигателей (модуль 1)

Цели:

— дать студентам комплекс базовых современных знаний, умений и навыков по трансмиссии автотранспортных средств;

– развитие мышления, расширения научного кругозора, повышения технической и общей культуры.

Планы лекционных занятий

Тема 1. Общие сведения

Лекция № 1.1.1 Общее устройство и принцип действия поршневого ДВС

Цель: сформировать представление о принципе действия, физических основах функционирования поршневого ДВС, его общем устройстве, процессах рабочего цикла.

План:

1. Общее устройство автомобиля.

2. Классификация двигателей.

3. Общее устройство и принцип действия 4–х тактного поршневого ДВС.

4. Основные процессы рабочего цикл.

5. Особенности рабочего цикла 2–х тактного ДВС.

6. Чередование рабочих циклов многоцилиндрового двигателя.

Литература: [1- 6]. (Из общего списка основной литературы)

Тема 1. Общие сведения

Лекция № 1.1.2 Основные показатели работы поршневого ДВС

Цель: сформировать представление об основных терминах, определениях, параметрах рабочего цикла двигателя.

План:

1. Основные термины и определения.

2. Параметры рабочего цикла.

3. Основные показатели ДВС.

4. Техническая характеристика двигателя.

Литература: [1- 6]. (Из общего списка основной литературы)

Тема 2. Кривошипно-шатунный механизм (2 часа)

Лекция № 1.1.3

Цель: знать назначение, характеристики, устройство и работу КШМ двигателя

План:

1. Назначение, классификация KШM.

2. Устройство и работа деталей KШM.

3. Правила сборки деталей КШМ.

Литература: [1- 6]. (Из общего списка основной литературы)

Тема 3. Механизм газораспределения (2 часа)

Лекция № 1.1.4

Цель: знать назначение, характеристики, устройство и работу газораспределительного механизма в целом и его деталей, фазы газораспределения дизеля

План:

1. Назначение и классификация газораспределительного механизма (ГРМ).

2. Предъявляемые требования к ГРМ.

3. Устройство и работа ГРМ.

4. Фазы газораспределения, их влияние на работу двигателя.

Литература: [1- 6]. (Из общего списка основной литературы )

Планы практических занятий

Тема.1. Общие сведения

Практическое занятие № 1.2.1 (2 часа)

Цель: знать основные термины, определения, параметры и характеристики поршневого двигателя внутреннего сгорания.

План:

1. Изучить основные термины, определения и характеристики ДВС, функциональные и общетехнические требования;

2. Рассмотреть и уметь объяснить:

2.1. принцип действия 4–х тактного поршневого ДВС;

2.2. основные процессы рабочего цикла ;

2.3. параметры рабочих процессов

3. Дать ответы на контрольные вопросы,

4. Тестовый контроль по теме.

Контрольные вопросы:

1. Как подразделяются двигатели по назначению, конструкции, роду топлива, способу смесеобразования, воспламенения рабочей смеси, охлаждению?

2. Объясните взаимодействие деталей кривошипно-шатунного механизма?

3. Что такое рабочий цикл двигателя? Из каких тактов он состоит?

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного и дизельного двигателя. Укажите положение клапанов и поршня при каждом такте, а также давление и температуру в начале и конце каждого такта. За счет чего создается давление газа на поршень во время рабочего хода?

4. Какие объемы различают в цилиндре?

5. Что называется степенью сжатия? Влияние степени сжатия на мощность и экономичность. Назовите средние величины степеней сжатия дизельных и карбюраторных двигателей.

6. Что называется литражом двигателя, как его определить?

7. Что называется порядком работы двигателя? Для чего нужно знать порядок работы двигателей?

8. Каковы преимущества и недостатки карбюраторных двигателей по сравнению с дизельными?

9. Каковы преимущества и недостатки рядных двигателей по сравнению

с V — образными?

10. Перечислите преимущества и недостатки многоцилиндровых двигателей.

11. Перечислите массогабаритные показатели двигателей.

12. Что называется индикаторной мощностью?

13. Что называется эффективной мощностью мощностью?

14. Что называется мощностью механических потерь?

Тема.3. Газораспределительный механизм

Практическое занятие № 1.2.2 (2 часа)

Цель: знать назначение, характеристики, устройство и работу ГРМ, уметь выполнять регулировку механизмов, уметь использовать литературу, плакаты, материальную часть при изучении устройства и работы ГРМ

План:

1.Изучить назначение, устройство и работу привода распределительного вала и передаточных деталей механизма газораспределения

2. Рассмотреть и уметь объяснить:

2.1. Передачу усилия от коленчатого вала к распределительному валу;

2.2. Конструкции механизмов газораспределения с верхним и нижним расположением клапанов;

2.3. Конструкции механизмов газораспределения с верхним и нижним расположением распределительного вала;

2.4. Способы фиксации распределительного вала от осевых смещений;

3. Определить основные параметры, характеризующие привод распределительного вала и передаточные детали механизма газораспределения изучаемых двигателей

3.1. Тип привода распределительного вала

3.2. Типы толкателей

3.3. Типы штанг

3.4. Конструктивные особенности механизмов газораспределения с верхним и нижним расположением клапанов

3.5. Конструктивные особенности механизмов газораспределения с верхним и нижним расположением распределительного вала

4.Выполнить практическую работу: регулировка теплового зазора.

5. Дать ответ на контрольные вопросы

Информационное сопровождение:

1.1. Двигатель ВАЗ — 2101, двигатель ЗИЛ-508.10, двигатель КамАЗ-740.10

1.2.Детали и узлы механизма газораспределения: распределительный вал и его привод, передаточные детали (толкатели, штанги, коромысла)

2.Плакаты: «Механизм газораспределения»

Литература: [1- 6]. (Из общего списка основной литературы).

Методические указания для организации самостоятельной работы Рабочая тетрадь МДК 01. 02. «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«ПЕРЕВОЗСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

А. В. Молотков

Методические указания

для организации самостоятельной работы

Рабочая тетрадь

МДК 01.02. «Устройство, техническое обслуживание и

ремонт автомобилей»

Профессия 23.01.03 Автомеханик

Перевоз, 2014

Составитель: А. В. Молотков

УДК 62.-1

ББК 30.1

МДК 01.02. «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей» Методические указания для организации самостоятельной работы/ Перевозский строительный колледж; Сост.: А. В. Молотков. — Перевоз, 2014. — с.

Методические указания для организации самостоятельной работы (рабочая тетрадь) предназначена для обучающихся по профессии 23.01.03 «Автомеханик» , изучающих ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта» МДК 01.02. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Задания рассчитаны на более прочное усвоение, повторение и закрепление знаний. Некоторые задания содержат дополнительную информацию, расширяющую кругозор учащихся.

Включенные в рабочую тетрадь задания предусматривают разнообразные формы работы и могут быть использованы как на уроке, так и во внеурочное время.

В пособии представлены различные тесты, задачи, проблемные вопросы, и иные формы контроля ваших знаний.

Все задания соответствуют требованиям федерального государственного стандарта общего образования, и соответствует программе.

Рассмотрены вопросы по организации самостоятельной работы по профессиональному модулю ПМ 01 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта Главное внимание уделено развитию форм самостоятельной работы, подводя учащихся к завершению изучения профессионального модуля на её высший уровень.

Рецензент:

© Перевозский строительный колледж, 2014

Оглавление

Пояснительная записка …………………………………………………………2

Раздел №1 Общие сведения

  1. Классификация и общее устройство автомобиля……………………………..3

Раздел №2 Двигатель

  1. Основы работы и конструкции …………………………………………………5

  2. Кривошипно- шатунный механизм…………………………………………….8

  3. Газораспределительный механизм……………………………………………11

  4. Система охлаждения……………………………………………………………12

  5. Система смазки…………………………………………………………………14

  6. Система питания бензинового двигателя…………………………………….16

  7. Система питания дизельного двигателя………………………………………19

  8. Тестовые задания по теме «Двигатель»………………………………………23

Раздел №3 Трансмиссия

  1. Общее устройство трансмиссии………………………………………………26

  2. Сцепление ………………………………………………………………………27

  3. Коробки передач и карданная передача………………………………………28

  4. Ведущие мосты…………………………………………………………………30

Раздел №4 Ходовая часть

  1. Ходовая часть…………………………………………………………………..33

  2. Тестовые задания по разделам «Трансмиссия», Ходовая часть»……………35

Раздел №5 Системы управления

  1. Рулевое управление…………………………………………………………….37

  2. Тормозная система……………………………………………………………..38

Раздел №6 Кузов. Прицепы

  1. Кузов. Прицепы…………………………………………………………………………41

  2. Тестовые задания по разделам «Системы управления», «Кузов. Прицепы.44

Раздел №7 Электрооборудование

  1. Электрооборудование автомобилей…………………………………………..45

  2. Тестовые задания по теме «Электрооборудование»…………………………51

  3. Вопросы для дифференцированного зачета по курсу «Устройство автомобиля»…………………………………………………………………….54

Раздел №1

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ

  1. Закончите предложение:

Автомобиль — это самоходное транспортное средство, предназначенное для перевозки грузов, людей или выполнять спец. операции.

  1. Как классифицируется автомобильный транспорт по назначению

подразделяются на пассажирские, грузовые и специальные.

  1. Для чего служат специальные автомобили? Приведите примеры спец.автомобилей. Специальные автомобили перевозят только специальное оборудование, установленное на них. К спец. автомобилям относятся такие автомобили как пожарные, уборочные автомобили, автокраны, автовышки и т.п.

  2. Как подразделяются автомобили по типу шасси?

С несущим кузовом и с использованием рамы

  1. Как подразделяют автомобили по типу двигателя?

2х тактные и 4х тактные.

  1. Расшифруйте марки отечественных автомобилей:

ЗИЛ- 4333 грузовой автомобиль с бортовой платформой с полной массой 8 — 14т. Модель 33

ГАЗ-3307 грузовой автомобиль с бортовой платформой с полной массой 2 — 8т. Модель 07

КАМАЗ-5320 грузовой автомобиль с бортовой платформой с полной массой 14 — 20т. Модель 20

  1. С помощью учебника Родичев В.А. «Грузовые автомобили» заполни таблицу «Классификация автомобилей»

Параметр

Вид

Класс

1

2

3

4

5

6

7

Литраж ,л

Индекс

Длина, м

Индекс

Полная масса, т

Индекс автомобиля:

— с бортовой платформой

— седельный тягач

— самосвал

— цистерна

— фургон

Специальный

1

Легковые автомобили

До 1,2л

1,2 — 1,8л

1,8 — 3,5л

Больше

3,5л

2

Автобусы

До 5м

6 — 7,5м

8 — 9,5м

10,5 — 12м

16,5 и более

3

Грузовые автомобили

До 1,2т

13

14

15

16

17

18

19

1,2 — 2т

23

24

25

26

27

28

29

2 — 8т

33

34

35

36

37

38

39

8 — 14т

43

44

45

46

47

48

49

14 — 20т

53

54

55

56

57

58

59

20 — 40т

63

64

65

66

67

68

69

Больше 40т

73

74

75

76

77

78

79

  1. Напишите общее устройство грузового автомобиля (три основные части) и для чего каждая часть необходима

А) Двигатель — источник механической энергии, необходимый для движения автомобиля.

Б)Кузов — часть автомобиля предназначенная для размещения груза или для размещения водителя и пассажиров.

В)Ходовая часть — предназначена для передвижения автомобиля.

Раздел №2 Двигатель

ОСНОВЫ РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ

  1. Где сгорает топливо в поршневых двигателях?

В камере сгорания

  1. Классификация автомобильных двигателей:

А) по способу смесеобразования:

С внешним (карбюраторные, инжекторные и газовые) и внутренним (дизельные) смесеобразованием

Б) по виду применяемого топлива:

Бензиновые, газовые и дизельные.

В) по способу охлаждения

С жидкостным и воздушным охлаждением.

Г) по расположению цилиндров

Рядные,V — образные и оппозитные.

3. Определите объем камеры сгорания, рабочий объем цилиндра, полный объем цилиндра, верхнюю и нижнюю мертвые точки:

Vk=Vo-Vp

VP=Vo-Vk

VO=Vp+Vk

ВМТ — это наивысшая точка в цилиндре, которой достигает поршень

НМТ — это крайнее нижнее положение поршня в цилиндре

  1. Напишите определения

Ход поршня-

это то расстояние, которое поршень проходит от своего нижнего положения до верхнего.

Камера сгорания-

Это пространство над поршнем, когда он находится в верхней мертвой точке. В этом надпоршневом пространстве и происходит воспламенение, и сгорание топливно-воздушной смеси.

Рабочий объем цилиндра-

Это весь объем цилиндра без объема камеры сгорания

Литраж-это рабочий объем всех цилиндров двигателя.

Полный объем цилиндра-

сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра.

Степень сжатия-

отношение объёма надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в НМТ(полный объем цилиндра) к объёму надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в ВМТ, то есть к объёму камеры сгорания.

Такт- Часть рабочего цикла многократно повторяющееся

5.Как протекает рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя?

1такт

Такт впуска. Поршень движется от В. М. Т. к Н. М. Т. При этом впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. Вследствие разрежения, создаваемого при движении поршня, в цилиндр засасывается горючая смесь. По достижении поршнем Н. М. Т. впускной клапан закрывается.

2такт

Такт сжатия. Поршень от Н. М. Т. движется к В. М. Т. Оба клапана закрыты, рабочая смесь сжимается поршнем. По достижении поршнем В. М. Т. в конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой.

3такт

Рабочий ход. Поршень под давлением газов, образующихся при сгорании рабочей смеси, движется от В.М.Т. к Н.М.Т. Оба клапана закрыты.

4такт

Такт выпуска. Поршень перемещается от Н.М.Т. к В.М.Т. и выталкивает отработавшие газы.

6. Напишите отличие рабочего цикла дизельного четырехцилиндрового двигателя от карбюраторного

При такте в цилиндр двигателя засасывается из впускного трубопровода очищенный от пыли воздух, а не горючая смесь, как это было в карбюраторном двигателе.

7. Напишите порядок работы четырехцилиндрового двигателя

1-3-4-2 или 1-2-4-3

8. Напишите порядок работы восьмицилиндрового двигателя 1-5-4-2-6-3-7-8

9. Какие два механизма есть в ДВС и напишите их определение

1. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

2. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск в цилиндр свежей горючей смеси и выпуск из цилиндра отработавших газов.

10. Перечислите системы ДВС и напишите их определения

1. Система питания в карбюраторном двигателе служит для приготовления горючей смеси необходимого состава.

2. Система зажигания служит для зажигания рабочей смеси в цилиндре двигателя.

3. Система смазки обеспечивает надежную смазку трущихся поверхностей деталей.

4. Система охлаждения предназначена для охлаждения нагревающихся деталей двигателя.

11. Какого автомобиля двигатель указан на рисунке? Подпишите его устройство .


Это двигатель автомобиля ЗИЛ-130

Устройство ДВС:

1 — масляный насос

2 — выпускной коллектор

3 — свеча зажигания

4 — центробежный маслоочиститель

5 — воздушный фильтр

6 — компрессор

7 — генератор

8 — карбюратор

9 — распределитель зажигания

10 — масляный щуп

11 — стартер

12 — насос ГУР

13 — бачок насоса ГУР

14 — вентилятор

15 — топливный насос

16 — сапун

МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЯ

Кривошипно-шатунный механизм

  1. Вставьте пропущенные слова:

Кривошипно- шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала.

  1. Перечислите подвижные детали КШМ:

Поршни с поршневыми кольцами и пальцем, шатуны, коленчатый вал с маховиком, шатунные вкладыши.

Неподвижные детали КШМ:

Блок цилиндров, головка блока цилиндров, крышки коренных подшипников, гильзы цилиндров.

Блок цилиндров

Головка блока цилиндров

Масляный картер

Гильза блока цилиндров

К каким деталям КШМ относятся эти детали и подпишите название каждой

Эти детали КШМ относятся к неподвижным.

  1. Сколько головок цилиндров устанавливается на автомобиле ЗИЛ-508?

Две головки блока цилиндров

  1. Какую вентиляцию картера имеют большинство автомобильных двигателей?

Принудительную вентиляцию картера

  1. Какие гильзы называют «мокрыми»? мокрая гильза уплотняется резиновыми кольцами, либо медными кольцами

  2. Как называется эта деталь КШМ, напишите его назначение и устройство.

Днище поршня

Головка поршня

Юбка поршня

Поршень воспринимает и передает усилие на шатун, возникающие от давления газов, а так же обеспечивает протекание всех тактов рабочего цикла.

  1. Для чего в днище поршня дизельного двигателя делают выемку? Эта выемка образует камеру сгорания в дизельном двигатели.

  2. Что изображено на рисунке, где они устанавливаются и как называются

Плоское стальное кольцо

Осевой расширитель

Радиальный расширитель

Составное маслосъёмное кольцо,устанавливается в специальную канавку на головке поршня

  1. Как называется эта деталь КШМ, напишите ее устройство и назначение

Это шатун. Соединяет поршень с коленчатым валом и служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращение коленчатого вала, передавая ему то созданное давлением газов усилие.

1 — верхняя головка шатуна

2 — втулка верхней головки шатуна

3 — стержень шатуна

4 — нижняя головка шатуна

5 — вкладыш

6 — крышка нижней головки шатуна

7 — усик вкладыша для его фиксации

8 — болт шатуна

  1. Сколько шатунов устанавливается на шатунной шейке V- образного двигателя? Два шатуна

  2. Напишите назначение и устройство коленчатого вала

1 — «носок» коленчатого вала

2 — зубчатый венец

3 — шатунная шейка

4 — коренная шейка

5 — противовес

Коленчатый вал воспринимает усилия, передающиеся от поршней через шатуны и преобразует их во вращающий момент, который, в свою очередь, передается агрегатам трансмиссии, а так же используется для привода в действие различных механизмов и деталей двигателя.

  1. Для чего к шейкам коленчатого вала прикрепляются противовесы?

Они нужны для балансировки

  1. В виде чего изготавливаются коренные и шатунные подшипники и из какого материала они изготовлены?

Они выполнены в виде вкладышей, изготовленных из сталеалюминевой ленты внутренняя часть, которой покрыта антифрикционным материалом выдерживающий большие нагрузки

  1. Вставьте пропущенные слова:

Маховик служит для равномерного вращения коленчатого вала

и преодоления двигателем повышенных нагрузок при трогании с места и во время работы. Маховик представляет собой тяжелый чугунный диск.

  1. Зачем на ободе маховика напрессован стальной зубчатый венец?

Он необходим для проворачивания коленчатого вала от стартера

Газораспределительный механизм

  1. Напишите назначение газораспределительного механизма

Служит для своевременного выпуска в цилиндры двигателя горючей смеси или воздуха. Выпуска отработавших газов. И надежной герметизации камеры сгорания.

  1. Что такое фаза газораспределения?

Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в углах поворота коленчатого вала.

  1. Перечислите устройство ГРМ

1.шестерня распредвала

2.кулачки впускного и выпускного клапана

3.распределительный вал

4.опорная шейка

5.впускной и выпускной клапан

6.гидротолкатель

7.зубчатый ремень грм

8.маховик

9.шестерня коленчатого вала

  1. Напишите передаточные детали ГРМ двигателя ЗМЗ-53

Шестерня коленчатого вала, шестерня распредвала, распредвал, толкатели, штанги, коромысла.

  1. Закончите предложение:

Распределительный вал предназначен для своевременного открывания и закрывания клапанов в определенной последовательности.

  1. Какие детали изготовлены заодно с распредвалом?

Кулачки и опорные шейки.

  1. Где устанавливается приводная шестерня распредвала и из какого материала она изготавливается?

Устанавливается на переднем конце распредвала и изготавливается из стали, чугуна и текстолита.

  1. Почему диаметр распределительной шестерни коленчатого вала меньше шестерни распредвала?

За один рабочий цикл впускной и выпускной клапаны каждого цилиндра открываются только один раз. Поэтому за два оборота коленчатого вала распредвал делает один оборот.

Система охлаждения

  1. Для чего служит система охлаждения?

Служит для поддержания нормального температурного режима двигателя.

  1. Система охлаждения бывает двух видов:

1.Воздушная

2.Жидкостная

3. Какая должна быть температура охлаждающей жидкости для нормальной работы двигателя?

80-95°С.

4.Какие узлы и агрегаты включает в себя жидкостная система охлаждения?

Рубашка охлаждения, водяной насос, радиатор, термостат, вентилятор, расширительный бочок, заливная горловина, сливные краники или пробки, датчики и указатели температуры охлаждающей жидкости, трубопроводы и шланги, могут быть жалюзи.

5. По какому кругу циркулирует жидкость на этом рисунке?

По большому кругу

6.Какой узел системы охлаждения служит для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического регулирования его теплового режима в заданных пределах? термостат

7. Что изображено на рисунке? Напишите назначение и устройство этого узла.

Это водяной насос автомобиля ЗИЛ130

Для обеспечения циркуляции жидкости в систему охлаждения двигателя ЗИЛ-130 включен укрепленный на переднем торце блока двигателя ЗИЛ-508 центробежный водяной насос с односторонним подводом жидкости. Вал привода водяного насоса установлен в чугунном корпусе на двух шариковых подшипниках между которыми находится распорная втулка . На наружном конце вала на шпонке и разрезной конусной стальной втулке установлена ступица вентилятора, которая удерживается от осевых смещений корончатой гайкой со шплинтом. Это крепление обеспечивает возможности надежного подтягивания ступицы вентилятора на разрезной конусной втулке. На внутреннем конце вала на лыске посажена крыльчатка водяного смещения. Крыльчатка размещается в алюминиевом корпусе водяного насоса. Раструбы корпуса двумя болтами каждый крепятся к блоку двигателя. Охлаждающая жидкость поступает в центр крыльчатки насоса от радиатора по патрубку, и далее от крыльчатки подаётся под паром 1,4 — 2,6 кГ/см. кв. через раструбы в правую и левую группы цилиндров двигателя. Для предохранения от вымывания смазки охлаждающей жидкости между корпусом и крыльчаткой установлен самоподвижный сальник с графитизированной упорной шайбой перед малым подшипником (со стороны крыльчатки) имеется водосбрасыватель, а в нижней части корпуса находится контрольный канал, через который выливается просачиваемая через сальник жидкость. В случаи течи жидкости через канал нужно исправить или заменить сальник

8.Напишите назначение и устройство радиатора системы охлаждения.

Радиатор служит для охлаждения жидкости, поступающей из водяной рубашки двигателя. Радиатор состоит из верхнего и нижнего баков, сердцевины и деталей крепления.

  1. Из какого материала изготовлены баки и сердцевина радиатора?

Баки и сердцевина для лучшей проводимости теплоты изготовлены из латуни.

10. Как называется этот узел системы охлаждения? Напишите его устройство и работу.

1-шток

2- корпус

3 — клапан

4- термоэлемент

5 — резиновая полость

6 — пружины клапанов

7 — основание пружины клапана

Это термостат.

.

11. Для чего в крышке радиатора устанавливают паровоздушный клапан? В пробке горловины радиатора смонтирован паровоздушный клапан. Когда пробка установлена на горловине радиатора, корпус клапанов через резиновую прокладку прижимается пружиной к специальному выступу горловины. Пространство между корпусом крышки и корпусом клапанов сообщается с атмосферой через пароотводную трубку. При повышении давления в системе охлаждения на 0,28-0,38 кг/см2 сверх атмосферного корпус клапанов перемещается по штоку вверх, преодолевая сопротивление пружины. Через образовавшуюся щель пар выходит в полость горловины, а оттуда по пароотводной трубке наружу.При создании в системе разрежения (что может быть при конденсации пара в остывающем двигателе) воздух в радиатор из полости горловины поступает через воздушный клапан, прижимаемый пружиной к корпусу клапанов

12. Где устанавливаются датчики указателя температуры охлаждающей жидкости?

Датчики могут быть в головке цилиндров, в водоотводящей трубе, впускном трубопроводе или в верхнем баке радиатора.

13. Для чего на некоторых автомобилях устанавливают предпусковые подогреватели?

Д л я прогрева двигателя зимой при температуре ниже — 20 °С

14. Какие три положения имеет переключатель предпускового подогревателя?

0 — все выключено

1 — включен электродвигатель вентилятора

II — включены электродвигатель вентилятора и электромагнитный клапан

15. Опишите схему работы предпускового подогревателя

Пульт управления подогревателем представляет собой металлическую коробку, в которой находятся контрольная спираль , включатель и переключатель . Последним включают электровентилятор и электромагнитный клапан. В камеру сгорания котла топливо (бензин низких сортов) попадает самотеком из бака . Поступление топлива дозируется регулировочной иглой электромагнитного клапана. Воздух подается электровентилятором. Смесь воспламеняется свечой. О работе свечи судят по накалу спирали. Воду или антифриз заливают в котел подогревателя через горловину. Пускают в работу подогреватель в определенной последовательности, описанной в инструкциях по эксплуатации трактора или автомобиля. Факел, образовавшийся в котле, подогревает полость котла, связанную с водяной рубашкой двигателя. Одновременно горячие газы направляются в кожух и подогревают масло в поддоне двигателя. Предпусковой подогреватель обеспечивает надежный пуск двигателя в течение 20 мин. Вода в системе охлаждения двигателя прогревается до температуры 60-70°С, а масло в поддоне двигателя — до 40-50°С.Если температура окружающего воздуха ниже -15 °С, вместо холодной воды в систему рекомендуется заливать горячую воду или антифриз.

Смазочная система

  1. Для чего необходима смазочная система двигателя?

Смазочная система двигателя необходима для непрерывной подачи масла к трущимся поверхностям деталей и отвода от них теплоты.

  1. Какая система смазки будет называться «комбинированная»? комбинированная система смазки, в которой часть деталей смазывается под давлением, а другая часть — разбрызгиванием или самотеком

  2. Перечислите детали двигателя, которые будут смазываться:

Под давлением

Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, поршневые пальцы, подшипники распределительного вала, втулки толкателей, наконечники штанг толкателей, втулки коромысел, а также подшипник промежуточной шестерни привода масляного насоса.

Разбрызгиванием

Стенки цилиндров, поршней, поршневые пальцы, распределительные шестерни

  1. Перечислите основные узлы системы смазки двигателя

1.Датчик давления масла

2.Масляный фильтр

3.Масляный насос

4.Маслоприемник

5.Масляные каналы

  1. Куда удаляются картерные газы при закрытой вентиляции картера?

При закрытой вентиляции картера, газы выходят через сапун в воздушный фильтр и смешиваются с топливовоздушной смесью, попадая обратно в цилиндры

  1. Напишите схему работы системы смазки

К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, а к остальным — разбрызгиванием и самотеком. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, клапанный механизм, втулки распределительного вала и распределительных шестерен.

  1. Как называется узел системы смазки, указанный на рисунке? Напишите его назначение и устройство.

На рисунке показан двухсекционный масляный насос. Для нагнетания масла в магистральны каналы и подачи его под давлением к трущимся деталям узлов и механизмов двигателя служит масляный насос. Двухсекционный, шестеренчатый масляный насос состоит из корпуса верхней и корпуса нижней секции насоса, разделенных между собой промежуточной крышкой. Ведущие шестерни соответственно верхней и нижней секции с помощью шпонок крепятся на валу насоса, который приводится в действие от распределительного вала. В корпусе каждой секции на осях свободно установлены ведомые зубчатые колеса.

  1. Какой клапан смонтирован в расточке корпуса насоса и для чего он нужен? Редукционный клапан, предотвращает чрезмерное поднятие давления в системе.

  2. Для чего нужен перепускной клапан в насосе и на какое давление он отрегулирован?

Давление масла, нагнетаемого в радиатор, поддерживается шариковым перепускным клапаном, отрегулированным на давление 0,12- 0,15 МПа

  1. Как называется узел системы смазки, указанный на рисунке? Напишите его назначение и устройство.

Это центробежный маслоочиститель, служит для очистки масла. Состоит из корпуса, который закрывается колпаком через уплотнительную прокладку и зажимается гайкой. В корпусе на пустотелой оси свободно установлен ротор, опирающийся на упорный шарикоподшипник. Ротор закрывается кожухом через уплотнительное кольцо. Снизу в ротор ввернуты жиклеры с противоположно направленными отверстиями. Сверху кожух закрепляется стопорным кольцом, упирается в опорную шайбу через прокладку и зажимается гайкой. Осевое перемещение ротора предотвращается гайкой с шайбой. На ось одета трубка и направляющий щиток с сеткой и пружиной, прижимающей щиток к ротору. Масло от масляного насоса подводится в фильтр по каналу и, очистившись, отводится по каналу. Масло, подаваемое масляным насосом по каналу, подводится в полость щитка. Здесь небольшая часть его проходит через сетку, очищается и направляется в жиклеры, представляющие собой калиброванные отверстия, направленные под углом к оси ротора. Благодаря этому масло, вытекающее из жиклеров, создает реактивный момент, который приводит во вращение ротор вместе с кожухом и маслом, поступающим под кожух от направляющего щитка. Так как частота вращения ротора 5-6 тыс. об/мин, то под действием центробежной силы из вращающегося масла удаляются механические примеси. Очищенное масло проходит в центральный стержень и по каналу направляется в распределительную камеру и далее в главную масляную магистраль на смазку двигателя.

  1. Из каких основных частей состоит фильтр со сменным фильтрующим элементом?

Состоит из составного корпуса — части проставки и бумажного фильтрующего элемента, фильтрующий элемент включает в себя наружный и внутренний перфорированные цилиндры, две крышки и помещенную между ними ленту из пористой фильтровальной бумаги, которая для увеличения фильтрующей поверхности уложена гармошкой.

  1. Перечислите функции моторного масла:

Обеспечивать чистоту деталей двигателя, способствовать легкому холодному пуску двигателя, отводить тепло от нагретых деталей двигателя, обеспечивать надежную смазку деталей двигателя при любых режимах его работы, нейтрализация коррозионно-агрессивных компонентов

Система питания бензинового двигателя

  1. Закончите предложение: Система питания автомобильных двигателей обеспечивает подачу очищенного бензина и воздуха в определенных пропорциях и ее подачи в цилиндры.

  2. Какое смесеобразование применяется в бензиновых двигателях?

Внешнее смесеобразование

  1. Напишите соотношения количества бензина и воздуха, когда смесь….

Нормальная 1г бензина на 15г воздуха

Обедненная 15-17г воздуха на 1г бензина

Бедная свыше 17г воздуха

Обогащенная 13-15г воздуха на 1г бензина

  1. При каком соотношении воздуха и бензина смесь не воспламеняется?

1г бензина на 21г воздуха

  1. Напишите назначение системы питания двигателя, работающего на бензине

К системе относятся : воздушный фильтр, топливный бак, фильтр — отстойник для грубой очистки топлива, бензонасос, топливный фильтр тонкой очистки, карбюратор, выпускной трубопровод, глушитель.

  1. Перечислите устройство системы питания, указанные на рисунке

  1. заливная горловина бензобака

  2. бензобак

  3. поплавок датчика указателя уровня топлива

  4. топливозаборник с фильтром

  5. топливопроводы

  6. фильтр тонкой очистки топлива

  7. бензонасос

  8. поплавковая камера

  9. воздушный фильтр

  10. смесительная камера

  11. впускной клапан

  12. впускной трубопровод

  13. камера сгорания

  1. Какой процесс называют карбюрацией? Как называется прибор, в котором этот процесс происходит?

Процесс приготовления горючей смеси из бензина и воздуха вне цилиндра двигателя называют карбюрацией. Прибор в котором происходит этот процесс называется карбюратор.

  1. Напишите устройство и работу простейшего карбюратора

Простейший карбюратор состоит из поплавковой камеры 7, распылителя 6, смесительной камеры 8, воздушной 1 и дроссельной 10 заслонок.

В простейшем карбюраторе различают две основные части: поплавковую и смесительную камеры. В поплавковой камере расположен запорный механизм, состоящий из поплавка и игольчатого клапана с седлом. В смесительной камере, выполненной в виде трубы, располагается узкая горловина — диффузор, в которую выведена трубка — распылитель из поплавковой камеры. В начале распылителя расположено отверстие строго определенного сечения и формы — жиклер. Ниже диффузора расположен дроссель. При заполнении поплавковой камеры уровень топлива повышается, поплавок, всплывая, давит на клапан и закрывает отверстие в седле .Если топливо не расходуется, то подача его в поплавковую камеру прекращается и уровень топлива остается постоянным. Выходное отверстие распылителя расположено несколько выше уровня топлива в поплавковой камере (1-2 мм).

Смесительная камера соединена с цилиндром двигателя впускным трубопроводом, и при такте впуска (впускной клапан открыт) разрежение из цилиндра двигателя передается через впускное отверстие, открытое клапаном, в смесительную камеру. Скорость воздуха, проходящего в диффузоре карбюратора, увеличивается, создавая в нем разрежение. За счет разности давлений в поплавковой (атмосферное) и смесительной (ниже атмосферного) камерах топливо начнет вытекать через распылитель. Проходящим воздухом струя этого топлива разбивается на капли и, испаряясь, интенсивно перемешивается с воздухом. Количество подаваемой в цилиндр горючей смеси изменяется открытием дросселя или увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Уровень топлива в поплавковой камере понижается, поплавок опускается, открывая отверстие в седле запорного клапана, и топливо снова поступает в поплавковую камеру. Поплавковая камера служит для поддержания необходимого уровня топлива при работе двигателя, а смесительная камера — для приготовления смеси из паров топлива и воздуха.

Простейший карбюратор может обеспечить приготовление смеси необходимого состава только при одном определенном установившемся режиме, т. е. при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя и постоянно открытом дросселе. Практически работа двигателя все время происходит при переменных нагрузках и переменной частоте вращения коленчатого вала.

Для обеспечения работы двигателя карбюратор при каждом изменении нагрузки или частоты вращения коленчатого вала должен готовить строго определенный, наивыгоднейший для данного режима состав горючей смеси.

  1. Из каких основных систем состоит главная дозирующая система?

Состоит из воздушного жиклера, а так же из малого и большого диффузора.

  1. Для чего служит система холостого хода карбюратора и из каких основных частей она состоит?

Система холостого хода обеспечивает работу двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала. В нее входят топливный жиклер холостого хода, воздушный жиклер, каналы и регулировочный винт.

  1. Напишите устройство и работу системы питания бензинового двигателя с электровпрыском

1 — топливный бак

2 — электробензонасос

3 — топливный фильтр

4 — регулятор давления топлива

5 — форсунка

6 — электронный блок управления (ЭБУ)

7 — датчик массового расхода воздуха

8 — датчик положения дроссельной заслонки

9 — датчик температуры ОЖ

10 — регулятор ХХ

11 — датчик положения коленвала

12 — датчик кислорода

13 — нейтрализатор

14 — датчик детонации

15 — клапан продувки адсорбера

16 — адсорбер

Количество топлива, подаваемого форсунками, регулируется электрическим импульсным сигналом от ЭБУ. Он отслеживает данные о состоянии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую длительность подачи топлива форсунками (длительность импульса — скважность). Для увеличения количества подаваемого топлива ЭБУ увеличивает длительность импульса, а для уменьшения подачи топлива — сокращает.

  1. Какие фильтры устанавливают на бензиновых двигателях и для чего?

Воздушный фильтр, при его использовании уменьшается износ деталей цилиндропоршневой группы в несколько раз.

Фильтр тонкой очистки топлива, очищает топливо от мелких механических частиц и воды.

Система питания дизельного двигателя

  1. Какое смесеобразование применяется в дизельных двигателях?

Приготовление горючей смеси и воздуха происходит внутри цилиндров

  1. Какой узел дизельного двигателя впрыскивает топливо в камеру сгорания и под каким давлением ?

Форсунка впрыскивает топливо в камеру сгорания по большим давлением(около 17мПа)

  1. Подпишите виды камер сгорания дизеля

  1. Вихрекамера

  2. Форкамера

  3. Непосредственный впрыск

  1. Какой угол называют «углом опережения впрыскивания топлива»?

Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до ВМТ в момент начала впрыскивания топлива, называют углом опережения впрыскивания топлива

  1. Какой угол называют «углом опережения подачи топлива»?

Угол по кривошипу коленчатого вала, на который поршень не

доходит до ВМТ в момент начала подачи топлива из топливного

насоса, называют углом опережения подачи топлива.

  1. Напишите общее устройство системы питания дизеля

1 — топливный бак

2 — подкачивающий насос

3 — топливный фильтр

4 — ТНВД

5 — форсунка

6 — свеча накаливания

  1. Напишите схему работы дизельного двигателя

Принцип работы дизельного двигателя основан на самопроизвольном (компрессионном) воспламенении дизельного топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания и смешиваемого со сжатым и нагретым до высокой температуры воздухом. Воздух вводится в цилиндр. Форсунка впрыскивает в цилиндр горючее, а поршень при движении вверх сжимает смесь. В этих условиях происходит спонтанное воспламенение горючего; продукты сгорания расширяются и толкают поршень вниз. Вращение коленвала толкает поршень вверх, и происходит выброс выхлопных газов. В дизельном двигателе, турбовентилятор использует энергию выхлопных газов для нагнетания воздуха в цилиндр при помощи подсоединенных к нему крыльчаток, что позволяет достичь более сильного сжатия в цилиндре. Топливные фильтры очищают топливо от грязи и мелких частиц, тнвд создает давление для подачи топлива к форсункам, глушитель служит для отвода отработавших газов.

  1. Что изображено на рисунке?

Четырехсекционный топливный насос высокого давления

  1. Какого типа топливные насосы устанавливаются на дизелях типа ЗИЛ и из каких основных частей они состоят?

На ЗИЛ-645устанавливают рядный восьмисекционный ТНВД, Он установлен в развале блока цилиндров. Привод насоса осуществляется от коленчатого вала через две пары зубчатых колес, упругую муфту привода и автоматическую муфту опережения впрыскивания.

Насосные секции топливного насоса плунжерного (золотникового) типа с постоянным ходом плунжера.

  1. Какие элементы включает в себя насосная секция топливного насоса? Основной частью каждой насосной секции является плунжерная пара.

  2. Из каких основных частей состоит плунжерная пара?

Плунжерная пара — состоит из плунжера и гильзы.

  1. Из какого материала изготавливается плунжерная пара?

Плунжерную пару изготавливают из хромомолибденовой стали и подвергают закалке до высокой твердости.

  1. Что представляет собой корпус топливного насоса?

Корпус насоса представляет собой фасонную отливку, в вертикальную расточку которой запрессована гильза с плунжером.

  1. Какой элемент топливного насоса размещается в нижней половине корпуса? Кулачковый вал с шестерней.

  2. От чего приводится в действие кулачковый вал топливного насоса?

От шестерни установленной на кулачковом валу.

  1. Как изменяют общий момент подачи топлива насосными секциями?

При перемещении рейки вдоль ее оси втулка поворачивается на гильзе и, действуя на выступы плунжера, поворачивает его, в результате чего изменяется количество топлива, подаваемого к форсункам.

  1. Для чего к корпусу топливного насоса высокого давления прикреплен регулятор?

С помощью него осуществляется управление подачей топлива

  1. Где и для чего устанавливают топливоподкачивающий насос дизеля?

В дизелях семейства КамАЗ-740 устанавливают топливоподкачивающий

насос низкого давления, для очистки топлива фильтрами грубой и тонкой очистки.

  1. Напишите назначение, устройство и работу форсунки

Для впрыскивания и распыления топлива, а также

для распределения его частиц по объему камеры сгорания служит

форсунка. Форсунка состоит из корпуса с щелевидным фильтром,

проставки с наклонными отверстиями, корпуса распылителя

с запорной иглой, гайки, штанги с тарелкой и пружиной, регулировочного винта. Работа форсунки заключается в следующем: из насоса высокого давления топливо подается к штуцеру, пройдя сетчатый фильтр, топливо по наклонному каналу в корпусе поступает в кольцевую выточку, выполненную на торце распылителя. Из кольцевой выточки топливо по трем боковым каналам поступает в кольцевую полость распылителя, расположенную под пояском утолщенной части иглы. Давление топлива передается на запорный конус и поясок утолщенной части иглы. Сопловые отверстия распылителя открываются в тот момент, когда давление топлива под пояском утолщенной части запорного конуса иглы превышает давление пружины. При этом игла перемещается вверх и происходит впрыскивание топлива. В момент, когда в секции насоса происходит отсечка подачи топлива, давление в топливопроводе падает и игла под действием пружины резко закрывает сопловые отверстия, что предотвращает подтекание топлива после завершения процесса впрыскивания. Под действием высокого давления часть топлива через плунжерную пару распылителя просачивается в верхнюю часть форсунки, откуда оно отводится в бак через полый болт и сливной топливопровод.

  1. Из какого материала изготовлены корпус и игла форсунки?

Корпус и игла распылителя изготовлены из легированной стали, тщательно обработаны и имеют большую твердость рабочих поверхностей, необходимую для работы в условиях высокой температуры и повышенного давления.

  1. Какие топливные фильтры устанавливаются на дизелях?

Топливные фильтры тонкой и грубой очистки.

  1. Напишите назначение и устройство этого элемента системы питания дизеля . Как он называется?

Фильтр грубой очистки топлива предназначен для предварительной очистки топлива. Фильтр грубой очистки топлива имеет сетчатый фильтрующий элемент, состоящий из отражателя и латунной сетки с ячейками размером 0,09 мм. Фильтрующий элемент смонтирован на резьбовой втулке, которая ввертывается в корпус и прижимает к нему распределитель, имеющий восемь отверстий, равномерно расположенных по окружности. Фильтрующий элемент находится внутри стакана. Стакан закрепляют на корпусе с помощью нажимного кольца и болтов. Стык между стаканом и корпусом уплотнен паронитовой прокладкой. В нижней части стакана установлен успокоитель. В резьбовую втулку стакана ввернута сливная пробка.

  1. Как называется этот механизм дизельного двигателя? Опишите схему работы.

Это турбокомпрессор. Турбокомпрессор состоит из газовой турбины и

центробежного компрессора. На роторном валу с одной стороны закреплено рабочее колесо газовой турбины, а с другой —

рабочее колесо компрессора.

Отработавшие газы, движущиеся по выпускному газопроводу, вращают рабочее колесо турбины с

большой частотой (30000…40000 об/мин), а затем они отводятся

по газопроводу в трубу глушителя. Одновременно с рабочим колесом турбины вращается рабочее колесо компрессора, которое через воздухоочиститель засасывает воздух, сжимает его и под давлением нагнетает через впускной газопровод в цилиндры дизеля.

  1. Напишите назначение глушителя автомобиля.

Автомобильный глушитель выполняет следующие основные функции:

снижение уровня шума отработавших газов;

преобразование энергии отработавших газов, снижение их скорости, температуры, пульсации.

Тестовые задания по разделу «Двигатель»

  1. Заполните пропуски:

По способу воспламенения горючей смеси двигатели автомобилей могут быть с принудительным воспламенением от искры карбюраторные и газовые и с воспламенением от сжатия дизельные.

  1. Дополните предложение:

Система смазки двигателя предназначена для………………………. .

а)смазывания трущихся деталей;

б)подачи масла к трущимся деталям и отвода от них тепла и продуктов износа;

в)снижения трения между деталями;

г)предотвращения заклинивания двигателя.

  1. Дополните предложение:

Система питания дизельного двигателя предназначена для …………..

а) подачи в цилиндры горючей смеси в соответствии с порядком работы двигателя;

б) приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя;

в) своевременной подачи в цилиндры воздуха и распыленного топлива;

г) очистки воздуха и топлива

  1. Какие двигатели имеют внутреннее смесеобразование?

а) газовые;

б) дизельные;

в) карбюраторные.

  1. Для чего предназначена система охлаждения двигателя автомобиля?

а) для охлаждения двигателя;

б) для быстрого прогрева двигателя;

в) для поддержания оптимального температурного режима.

  1. Какие детали двигателя смазываются под давлением?

а) стенки цилиндров и поршней, поршневые пальцы, распределительные шестерни;

б) коленчатый вал, распределительный вал;

в) клапаны, пружины клапанов, толкатели.

  1. Для чего предназначен топливный насос высокого давления дизельного двигателя?

а) для подачи топлива в цилиндры двигателя;

б) для сжатия топлива до высокого давления;

в) для подачи к форсункам точно отмеренных порций топлива;

г) для подачи топлива под давлением к фильтрам очистки топлива.

  1. Для чего предназначены маслосъемные кольца в двигателе внутреннего сгорания?

а) для предотвращения прорыва газов в картер двигателя;

б) для снятия излишков масла со стенок цилиндра и отвода его в поддон картера;

в) для предотвращения попадания масла в камеру сгорания.

  1. В чем различие между впускным и выпускным клапанами двигателя?

а) в разной длине клапанов;

б) диаметр тарелки выпускного клапана меньше диаметра тарелки впускного клапана;

в) диаметр тарелки выпускного клапана больше диаметра тарелки впускного клапана.

  1. Почему шестерня распределительного вала в два раза больше шестерни коленчатого вала?

а) для уменьшения частоты вращения распределительного вала;

б) для обеспечения правильной работы кривошипно-шатунного механизма;

в) для того, чтобы каждый клапан открывался один раз за два оборота коленчатого вала.

  1. Каково назначение глушителя?

а) выпуск отработанных газов;

б) уменьшение скорости отработанных газов;

в) уменьшение скорости и давления отработанных газов.

  1. Для чего предназначены компрессионные кольца поршня?

а) для снятия масла со стенок гильзы цилиндра;

б) для улучшения смазки зеркала цилиндра;

в) для предотвращения пропуска газов в картер двигателя.

  1. В каком положении находятся впускной и выпускной клапаны при такте расширения («рабочий ход»)?

а) оба клапана открыты;

б) оба клапана закрыты;

в) выпускной клапан открыт, впускной клапан закрыт;

г) впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт.

  1. Что называется объемом камеры сгорания цилиндра двигателя?

а) объем между днищем поршня в НМТ и плоскостью головки цилиндра;

б) объем между днищем поршня в ВМТ и плоскостью головки цилиндра;

  1. Чем отличается бесштифтовая форсунка от штифтовой?

а) наличием одного отверстия и иглы;

б) наличием нескольких отверстий;

в) наличием нескольких отверстий и штифта.

  1. Назовите основные сборочные единицы системы питания дизельного двигателя.

а) топливный бак, воздухоочиститель, фильтры грубой и тонкой очистки;

б) топливный бак, воздухоочиститель, форсунки, ручной насос;

в) топливный бак, воздухоочиститель, топливный насос, форсунки, фильтры грубой и тонкой очистки, подкачивающий насос, впускные и выпускные трубопроводы, глушитель.

  1. В какой момент происходит впрыск топлива в камеру сгорания?

а) до прихода поршня в ВМТ;

б) когда поршень находится в положении ВМТ;

в) когда поршень прошел положение ВМТ.

  1. Назовите допустимую неравномерность подачи топлива секциями топливного насоса.

а) до 8%; б) до 5%; в) до 3%; до 4%; до 9%.

Раздел № 3 Трансмиссия

Общее устройство трансмиссии

  1. Закончите предложение: «Трансмиссия автомобиля это…

ряд взаимодействующих между собой агрегатов и механизмов, передающих крутящий момент от двигателя к ведущим колесам.

  1. Расшифруйте колесные формулы автомобилей и подпишите (если знаете) марки автомобилей.

4х2 — четыре колеса из них два ведущих (ваз 2107)

4х4 — четыре колеса все четыре ведущих(ваз 2121)

6х4 — шесть колес из них четыре ведущих(КАМАЗ 6460)

6х6 — шесть колес все ведущие (КАМАЗ 5350)

  1. Подпишите устройство трансмиссии автомобиля

  1. Двигатель

  2. Сцепление

  3. Трансмиссия

  4. Карданная передача

1.Муфта

2.Шлицевое соединение

3.Передний вал

4.Подвестной подшипник

5.Крестовина кардана

6.Задний вал

7.Крестовина кардана

8.Полуоси

9.Ведущие колеса

  1. Задний мост с главной передачей и дифференциалом

  1. Какой агрегат трансмиссии устанавливается дополнительно для выключения привода переднего моста?

Раздаточная коробка передач

Сцепление

  1. Напишите назначение сцепления:

Сцепление служит для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения в моменты начала движения (трогания с места) автомобиля и переключения передач в коробке передач в процессе движения. Кроме того, сцепление предохраняет детали двигателя и агрегатов трансмиссии от перегрузки, возникающей при резком торможении автомобиля с неотключенным двигателем.

  1. Какая сила используется в работе фрикционного сцепления?

Сила трения

  1. Напишите устройство сцепления

1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3 — ведомый диск; 4 — нажимной диск; 5 — кожух сцепления; 6 — нажимные пружины; 7 — отжимные рычаги; 8 — нажимной подшипник; 9 — вилка выключения сцепления; 10 — рабочий цилиндр; 11 — трубопровод; 12 — главный цилиндр; 13 — педаль сцепления; 14 — картер сцепления; 15 — шестерня первичного вала; 16 — картер коробки передач; 17 — первичный вал коробки передач

  1. Напишите отличие однодискового сцепления от двухдискового

Двухдисковое сцепление в отличие от однодискового имеет два ведомых и два ведущих диска: промежуточный и нажимной, установленных поочередно.

  1. Перечислите виды механизмов выключения сцепления

Механизм выключения может иметь механический , гидравлический или пневматический привод.

  1. Какие механизмы включает в себя механический привод сцепления?

Составляющие механизма сцепления:

  • картер и кожух,

  • ведущий диск (которым является маховик коленчатого вала двигателя),нажимной диск с пружинами,

  • ведомый диск со специальными износостойкими накладками

  1. Какие основные элементы гидропривода вы знаете? _

Основные элементы гидропривода — бачок с тормозной жидкостью, рабочий и главный цилиндры , тяги, шланги и педаль. Педаль сцепления ,главный цилиндр с рычагами и тягами составляют отдельный блок, прикрепленный болтами к кабине автомобиля. Педаль удерживается в исходном положении пружиной. Главный цилиндр соединен питающим шлангом с бачком , а

гибким соединительным шлангом с рабочим цилиндром.

  1. Опишите работу гидравлического привода сцепления.

При нажатии на педаль сцепления усилие от нее передается

толкателю главного цилиндра. Под действием толкателя поршень перемещается вперед и вытесняет жидкость в рабочий цилиндр.

  1. Для чего служит пневматический усилитель привода сцепления? Где его устанавливают?

Пневматический усилитель привода сцепления служит для уменьшения усилия на педаль сцепления при выключении.

Коробки передач и карданная передача

  1. Напишите назначение коробки передач

Коробка передач служит для изменения по величине и направлению передаваемого крутящего момента, длительного разъединения двигателя и трансмиссии во время стоянки или при движении автомобиля по инерции, а также для движения автомобиля

задним ходом.

  1. На чем основано действие коробки передач?

По принципу действия коробки передач разделяют на бесступенчатые (гидромеханические, фрикционные и т.д.) и ступенчатые (механические).

  1. Какое число называют передаточным?

Значение, получаемое от деления числа зубьев ведомой шестерни на число зубьев ведущей шестерни, называется передаточным числом.

  1. Найдите передаточное число, если:

Z1=90, 120, 84,110.

Z2=30, 40, 20, 50.

Р1=_3

Р2=_3_____________________________

Р3=_4.2____________________________

Р4=_2.2_____________________________

  1. Напишите устройство и опишите схему работы простейшей коробки передач

1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения передач; 3 — механизм переключения передач; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер коробки передач

В картере расположены три вала. Первичный и вторичный валы расположены на одной оси, причем вторичный

вал перед ним концом опирается на подшипник , помещенный внутри заднего конца первичного вала. Передача вращения от первичного вала на вторичный происходит через промежуточный вал. С этой

целью первичный вал находится в постоянном зацеплении с промежуточным валом через шестерни

  1. Перечислите устройство механизма переключения КП

Основу кп составляют картер и крышка, внутри корпуса вращаются три вала на подшипниках.

  1. Какое устройство предотвращает одновременное включение двух передач?

Замковое устройство механизма переключения передач

  1. Напишите назначение синхронизатора

Обеспечивает плавное переключения передач, снижает износ механического соединения, шумы при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.

  1. Для чего в коробке передач устанавливают делитель?

Делитель передач позволяет увеличить вдвое число передач, получать передаточные числа, близкие к среднему значению двух соседних передаточных чисел пятиступенчатой коробки передач, и изменять скорость и силу тяги автомобиля приблизительно в 1,25 раза.

  1. Напишите назначение раздаточной коробки

Раздаточная коробка распределяет крутящий момент по осям автомобиля, а также увеличивает крутящий момент при движении по плохим дорогам и бездорожью.

  1. Опишите работу раздаточной коробки

Перед включением понижающей передачи необходимо полностью остановить автомобиль и включить передний мост. Крутящий момент от КПП передается на раздаточную коробку через ведущий вал. Далее крутящий момент передается на межосевой дифференциал.

  1. Что изображено на рисунке? Напишите назначение и устройство.

Это карданная передача, устройство для передачи вращения от коробки передач к главной передаче. Устройство карданной передачи: на одном конце трубчатого карданного вала приварена вилка, на другом — шлицевая втулка. Карданные валы тщательно динамически балансируются. Дисбаланс устраняют балансировочными пластинами, которые приваривают к концам трубы вала и шлицевой втулки. Правильное взаимное положение вилки с шлицевым валом относительно карданного вала в сбалансированном комплексе отмечается выбитыми на них стрелками, которые надо совмещать при сборке карданной передачи.

Ведущие мосты

  1. Закончите предложение «Ведущим называют мост, механизмы которого передают вращающий момент…

От коробки передач к колесам автомобиля

  1. Подпишите устройство ведущего моста

1 — фланец; 2 — вал ведущей шестерни; 3 — ведущая шестерня; 4 — ведомая шестерня; 5 — ведущие (задние) колеса; 6 — полуоси; 7 — картер главной передачи

  1. Напишите назначение и виды главных передач

Главная передача увеличивает вращающий момент после коробки передач. Главная передача может быть одинарной(обычная и гипоидная

) и двойной.

  1. В чем преимущество гипоидной главной передачи от обычной?

Преимущество в том, что ось ее ведущей шестерни расположена ниже оси ведомой(оси заднего моста), поэтому центр масс автомобиля ниже и устойчивость его лучше.

  1. Как называется этот механизм? Напишите его устройство.

Главная передача с дифференциалом 1 — полуоси; 2 — ведомая шестерня; 3 — ведущая шестерня; 4 — шестерни полуосей; 5 — шестерни-сателлиты

  1. Из каких основных частей состоит двухступенчатый ведущий мост?

Он состоит из главной передачи, включающей в себя две пары шестерни и дифференциала

  1. Рассмотрите рисунок. Опишите схему работы ведущего моста

При работе главной передачи усилие от ведомого зубчатого колеса передается коробке дифференциала, а через них — на крестовину и сателлиты. Последние, находясь в зацеплении с полуосевыми зубчатыми колесами , обеспечивают вращение полуосей.

  1. Закончите предложение: «Межосевой дифференциал служит для….

распределения подводимого к нему вращающего момента между полуосями и позволяющий им вращаться с разными скоростями

  1. Напишите назначение механизма блокировки дифференциала Блокировка дифференциала — один из наиболее эффективных способов повышения проходимости колесных автомобилей.

  2. Где установлены полуоси и с чем они соединяются наружными концами?

В полости ведущего моста, с внутреннего конца шлицы на которых сидит полуосевая шестерня, а с наружной — имеется специальный фланец для крепления ступицы с помощью шпилек.

  1. Какие полуоси называют полуразгруженными и полностью разгруженными?

Полуразгруженной полуосью называется полуось, которая опирается на шарикоподшипник , расположенный внутри ее кожуха. Такая полуось не только передает крутящий момент, скручивающий ее, но и воспринимает изгибающие моменты.

Полностью разгруженной называется полуось, разгруженная от изгибающих моментов и передающая только крутящий момент.

РАЗДЕЛ №4 ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

  1. Какой остов у грузовых автомобилей?

Рамный

  1. Закончите предложение: «Рама это несущая часть автомобиля, она воспринимает..

воспринимает все нагрузки, возникающие при

движении автомобиля, и служит основанием , на котором монтируют двигатель, агрегаты трансмиссии , механизмы органов управления , дополнительное оборудование , а также кабину и кузов

  1. Какие рамы устанавливают на грузовых автомобилях?

Лонжеронные

  1. Для чего служат балки мостов?

Для установки на них рессор автомобиля

  1. Какие колеса устанавливают на автомобилях?

Дисковые колеса с пневматическими шинами

  1. Как делятся колеса по назначению?

Ведущие, управляемые, ведомые, комбенированные.

  1. Напишите устройство колеса автомобиля

1 — диск колеса; 2 — обод; 3 — борт; 4 — камера; 5 — боковина; 6 — корд; 7 — протектор

  1. Какое расположение корда у этих шин?

аб

а) диагональное, б) радиальное

  1. Расшифруйте маркировку шины 175/70 R13.

Радиальная низкопрофильная шина с шириной профиля 175мм,посадочный диаметр 13 дюймов

  1. Из каких основных частей состоит пневматическая шина

1 — протектор, 2 — полушечный слой , 3 — каркас покрышки; 4 — боковина; 5 — борг, 6 — кольцо-сердечник из стальной проволоки; 7 — ободная лента; 8 — вентили камерной и бескамерной шин, 9 — покрышка; 10 — камера, 11-герметизирующий слой бескамерной шины

  1. Что называют подвеской автомобиля?

совокупность деталей, узлов и механизмов, играющих роль соединительного звена между кузовом автомобиля и дорогой

  1. Напишите, какая подвеска указана на рисунках?

А Б

А — зависимая, Б — независимая

  1. Напишите назначение амортизатора

Амортизаторы гасят колебания рессор, вызванные наездом колеса на препятствие.

  1. Подпишите основные элементы амортизатора

1 — верхняя проушина; 2 — защитный кожух; 3 — шток; 4 — цилиндр; 5 — поршень с клапанами сжатия и «отбоя»; 6 — нижняя проушина; 7 — ось колеса; 8 — кузов автомобиля

  1. Опишите принцип действия амортизатора

Принцип действия амортизатора основан на том, что в результате относительных перемещений подрессорных

и неподрессорных масс автомобиля сопротивление жидкости при

перетекании ее под действием поршня через малые отверстия из одной полости цилиндров другую тормозит перемещение движущихся частей амортизатора и вместе с ними подрессорных масс

Тестовые задания по разделам «Трансмиссия», «Ходовая часть»

  1. Для чего предназначена трансмиссия автомобиля?

а) для передачи крутящего момента на ведущие колеса;

б) для изменения крутящего момента;

в) для распределения крутящего момента между колесами в зависимости от нагрузки на них;

г) для передачи крутящего момента с двигателя на ведущие колеса и изменения его по величине и направлению.

  1. Дополните предложение:

Поперечное расположение валов коробки передач позволяет ……….. .

а) уменьшить длину коробки передач;

б) уменьшить габаритные размеры автомобиля;

в) осуществить реверс на все передачи;

г) достичь всех перечисленных целей

  1. Для чего предназначено сцепление автомобиля? ____________

_ Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний.

  1. Из каких частей состоит механизм сцепления автомобиля?

Механизм сцепления автомобиля состоит из ведущих деталей, ведомых деталей, нажимного устройства, механического выключения и привода.

  1. Какие бывают трансмиссии по принципу действия?

а) механические, ступенчатые, комбинированные;

б) механические, гидромеханические, комбинированные;

в) механические, ступенчатые, гидромеханические, комбинироваанные.

  1. Из каких сборочных единиц состоит карданная передача?

а) из двух вилок, крестовины, шести подшипников;

б) из двух вилок, крестовины, двух подшипников;

в) из двух вилок, крестовины, четырех подшипников.

  1. Какие полуоси применяются на автомобилях средней и повышенной грузоподъемности?

а) полунагруженные;

б) полностью нагруженные;

в) разгруженные.

  1. Каким должен быть угол развала управляемых колес автомобиля?

а) 0-5°; б) 0-4°; в) 0-3°; г) 0-2°.

  1. В каких пределах должна быть сходимость управляемых колес автомобиля?

а) 15-20 мм;

б) 4-12 мм;

в) 2-12 мм;

г) 6-12 мм.

  1. Какие бывают шины по форме профиля?

а) обычного профиля, низкопрофильные, бескамерные, широкопрофильные;

б) обычного профиля, низкопрофильные, камерные, бескамерные, широкопрофильные;

в) обычного профиля, низкопрофильные, широкопрофильные, арочные.

  1. Что понимается под дорожным просветом?

а) расстояние от поверхности почвы до дна коробки передач;

б) расстояние от поверхности почвы до дна коробки маховика;

в) расстояние от поверхности почвы до нижних точек переднего и заднего мостов.

Рулевое управление

  1. Закончите предложение: «Рулевое управление предназначено для …. обеспечения движения автомобиля по заданному направлению.

  2. Для чего служит рулевой механизм?

Рулевой механизм служит для передачи усилия от рулевого колеса на рулевой привод и уменьшения усилия, необходимого для поворота автомобиля.

  1. Перечислите типы рулевых механизмов:

а)червячно -роликовые

б) винтореечные

в) червяк-сектор с большой поверхностью зацепления или механизм

с двумя рабочими парами

  1. Как называется этот механизм ? Напишите его устройство

Рулевой механизм типа червяк-трехгребневый ролик

состоит из: картер, головка рулевой сошки, трехгребневый ролик, регулировочные прокладки, червяк, вал, ось, роликоподшипник, стопорная шайба, колпачковая гайка, регулировочный винт, вал сошки, сальник, сошка, гайка крепления сошки, бронзовая втулка.

  1. Как называется этот механизм? Напишите его устройство

Это рулевой механизм с встроенным гидроусилителем, рулевой механизм имеет две рабочие пары : винт с гайкой на циркулирующих шариках и поршень рейку, входящую в зацепление с зубчатым сектором вала сошки.

  1. Перечислите устройство рулевого управления с гидроусилителем

бачок насоса, кронштейн крепления насоса, сливной шланг низкого давления, корпус клапана управления, карданный вал, рулевая тяга, вал сошки, корпус рулевого механизма и гидроусилителя, трубка высокого давления, ремень привода насоса, насос гидроусилителя, рулевой механизм с гидроусилителем

  1. Как и где прикреплена колонка рулевого управления?

Колонка рулевого управления прикреплена в нижней части к полу кабины, а в верхней части к переднему щиту и к панели кабины.

Тормозная система

  1. Напишите назначение тормозной системы

Для снижения скорости движения, остановки и удержания в неподвижном состоянии автомобиля

  1. Перечислите виды тормозных систем и для чего нужна каждая:

По месту установки различаю т тормоза колесные и центральные (трансмиссионные) . Первые действуют на ступицу колеса, а вторые на один из валов трансмиссии. Колесные тормоза используют в рабочей тормозной системе, центральные в стояночной.

  1. Что такое тормозной механизм? Перечислите их виды.

Тормозные механизмы служат для создания искусственного сопротивления движению автомобиля. Виды : фрикционные (барабанные и дисковые)

  1. Какие тормозные механизмы используют в стояночной системе?

В стояночных тормозах используют барабанные тормозные механизмы.

  1. Как называется этот механизм? Напишите его устройство

Это барабанный тормозной механизм

1 — тормозной барабан; 2 — тормозной щит; 3 — рабочий тормозной цилиндр; 4 — поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 — стяжная пружина; 6 — фрикционные накладки; 7 — тормозные колодки

  1. Какой колесный тормоз изображен на рисунке? Напишите его устройство

состоит из опорного тормозного диска, жестко прикрепленного к поворотной цапфе передних колес или раструбам картера заднего моста. На диске на опорных пальцах эксцентричной формы установлены тормозные колодки с фрикционными накладками. Вокруг колодок вращается тормозной барабан, жестко соединенный со ступицей колеса. Обе колодки стягиваются стяжной пружиной и прижимаются роликами к разжимному кулаку. Ролики свободно устанавливаются на оси и при работе могут поворачиваться. Разжимной кулак изготовлен вместе с валом. На конец вала со шлицами одевается поворотный рычаг с червячной шестерней и червяком. Пневматический колесный тормоз

  1. Напишите назначение привода тормозов

Привод тормозов предназначен для управления тормозными механизмами в процессе торможения .

  1. Перечислите виды приводов. Где используется каждая?

Тормозная система с гидроприводом, применяется на легковых и грузовых автомобилях.

Тормозная система с пневмоприводом, применяется на авто с большой грузоподъемностью, а так же на прицепах и полуприцепах, автобусах.

  1. С каким приводом тормозная система указана на рисунке? Напишите схему работы.

на рисунке схема гидропривода тормозов

Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом тормозной жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его

  1. С каким приводом тормозная система указана на рисунке?

На рисунке показана тормозная система с пневматическим приводом

  1. Что указано на рисунке? Напишите назначение, устройство и принцип работы.

Это схема вакуумного усилителя тормозов

1 — главный тормозной цилиндр; 2 — корпус вакуумного усилителя; 3 — диафрагма; 4 — пружина; 5 — педаль тормоза

Основным элементом усилителя является камера, разделенная резиновой перегородкой (диафрагмой) на два объема. Один объем связан с впускным трубопроводом двигателя, где создается разряжение, а другой с атмосферой. Из-за перепада давлений, благодаря большой площади диафрагмы, «помогающее» усилие при работе с педалью тормоза может достигать 30 — 40 кг и больше. Это значительно облегчает работу водителя при торможениях и позволяет сохранить его работоспособность длительное время.

  1. Как называется этот механизм? В какой тормозной системе он устанавливается?

Компрессор, устанавливается в пневматической тормозной системе

  1. Напишите назначение регулятора давления в пневмосистеме. При каком давлении он срабатывает?

Регулятор давления автоматически поддерживает заданное давление воздуха в пневмосистеме. При снижении давления воздуха в системе до 0,6 МПа

  1. Что такое тормозной кран? Где он устанавливается?

Тормозной кран комбинированного типа служит для управления колесным и тормозами автомобиля и прицепа. Он установлен на лонжероне рамы.

  1. Для чего служит вспомогательная тормозная система? Вспомогательная тормозная система служит для длительного поддержания постоянной скорости (на затяжных спусках) за счет торможения двигателем.

  2. Какие преимущества имеет многоконтурный тормозной привод по сравнению с одноконтурным?

Имеет более сложное устройство. Помимо рабочей и стояночной автомобиль оборудован вспомогательной и запасной тормозными системами.

Кузов автомобиля

  1. Что представляет собой кабина грузового автомобиля? Из каких основных частей она состоит?

жесткую сварную цельнометаллическую конструкцию, состоящую из каркаса, крыши, верхней, задней, боковых панелей.

  1. Что включает в себя оперение автомобиля?

Капот, крылья, подножки, облицовка радиатора

  1. Напишите устройство для очистки и обмыва ветрового стекла

состоит из диафрагменного насоса с педальным приводом, резинового бачка и двух форсунок, расположенных снаружи стекол.

  1. Какие платформы устанавливают на грузовых автомобилях?

Бортовые, специализированные, платформа универсального кузова

  1. Какая платформа указана на рисунке? Напишите ее устройство.

Она состоит из основания, пола и бортов. Основание включает брусья 10 и 1. К нему крепятся пол 2, неподвижный передний борт 4 и откидные боковые 3 и задние 11 борта. Доски пола и бортов скрепляются металлическими планками 9. Откидные борта крепятся к основанию с помощью петель 8, а передний — специальными стойками. Откидные борта в поднятом положении удерживаются запорами 5. Бортовая платформа в сборе крепится к раме с помощью стремянок 9 и гаек 6. Часто ботовые платформы снабжаются дополнительными устройствами для наращивания бортов и установки тентов.

  1. Перечислите устройство подъемного механизма автомобиля-самосвала:

состоит из гидроцилиндра, шестеренного масляного насоса, масляного бака и трубопроводов. В подъемный механизм входят, кроме того, коробка отбора мощности и кран управления

  1. Как происходит подъем платформы автомобиля- самосвала?

Платформа поднимается под давлением масла, которое нагнетается масляным насосом в полость под поршень гидроцилиндра. Под давлением масла плунжер перемещается в гидроцилиндре и поднимает платформу.

  1. Что представляет собой тягово- сцепное устройство? Напишите назначение.

Представляет собой стальной крюк стержень которого опирается на две распорные втулки, установленные в задней и дополнительной поперечинах рамы. Служит для буксировки прицепов или другого автомобиля

  1. Что указано на рисунке? Для чего служит это устройство?

Лебедка с коробкой отбора мощности

Она служит для подъема груза, вытаскивания или самовытаскивания застрявшего автомобиля.

10.Что называют прицепом автомобиля? Напишите его устройство.

Прицепное звено, представляющее собой транспортную тележку, вертикальная нагрузка которой от собственной массы и груза передается на опорную поверхность через ее колеса, называют прицепом.

Он состоит из рамы, платформы, осей с колесами и сцепного устройства .

11.Имеет ли полуприцеп поворотное приспособление? С помощью чего осуществляется поворот?

Полуприцеп не имеет поворотного приспособления, поскольку поворот обеспечивается седельным устройством тягача.

12. Для чего применяют прицеп- роспуск?

Для перевозки леса(бревен), а так же для перевозки большегабаритного груза.

Тестовые задания по разделам «Управление автомобиля», «Кузов. Прицепы»

  1. При каких неисправностях рулевого управления запрещена эксплуатация автомобиля?

а) «заедание» рулевого управления;

б) люфт рулевого колеса больше допустимого;

в) большой износ деталей рулевого управления;

г) ослабление креплений и нарушение шплинтовки;

д) при всех перечисленных неисправностях.

  1. По какой причине происходит неполное торможение автомобиля?

а) из-за не герметичности пневматического привода;

б) из-за нарушения регулировок тормозных механизмов;

в) из-за замасливания и износа фрикционных накладок;

г) при наличии любой из перечисленных неисправностей.

  1. В результате чего увеличивается люфт рулевого колеса?

а) увеличения зазоров в подшипниках ступиц направляющих колес;

б) увеличения зазора в рулевых тягах;

в) ослабления корпуса рулевого механизма;

г) недостатка масла в рулевом механизме с гидроусилителем;

д) в результате всех перечисленных неисправностей.

  1. Какой тип тормозов имеет автомобиль КамАЗ-5320?

а) дисковый;

б) колодочный;

в) дисковый и колодочный.

  1. Для чего предназначена тормозная система автомобиля?

Тормозная система автомобиля предназначена для снижения скорости его движения, а также для остановки и удержания на месте при стоянке.

  1. Какие бывают приводы тормозных систем современных автомобилей?

а) гидравлические;

б) пневматические;

в) механические;

г) другие.

  1. Каким должен быть люфт рулевого колеса автомобиля ЗИЛ-130?

а) 15°; б) 10°; в) 20°; г) 12°.

  1. В каком случае работает гидроусилитель рулевого управления?

а) при прямолинейном движении автомобиля;

б) при небольших сопротивлениях повороту;

в) при больших сопротивлениях повороту.

  1. Какой привод тормозов применяется в автомобиле КАМаз?

а) механический;

б) гидравлический;

в) пневматический.

10. Дополните предложение:

Прицепы могут быть ……..,………….,……………

а) одноосными;

б) одно-, двух- и многоосными;

в) двух- и многоосными;

г) одно- и многоосными.

Электрооборудование автомобилей

  1. Для чего применяют электрическую энергию на автомобилях?

для пуска двигателя, зажигания горючей смеси, звуковой и световой сигнализации, освещения, питания контрольно- измерительных приборов и дополнительного оборудования.

  1. Что такое «источники» электрической энергии? Перечислите их.

Это приборы преобразующие различные виды энергии в электрическую.

Аккумуляторная батарея, генератор

  1. Что такое «потребители» электрической энергии? Перечислите их.

эти приборы преобразуют электрическую энергию в любую другую.

Внешние световые приборы, Система зажигания, Контрольно-измерительные приборы и освещение салона, багажника и капота, Стеклоочистители и стеклоомыватели, Дополнительные электрические устройства.

  1. Что указано на рисунке? Напишите устройство.

Аккумуляторная батарея

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — «плюсовая» клемма; 4 — один из шести аккумуляторов; 5 — «минусовая» клемма; 6 — пробка; 7 — заливное отверстие; 8 — пластины аккумулятора

  1. Что такое емкость аккумулятора? В чем измеряется?

Электрическая емкость характеризует количество электричества, которое способна отдать АКБ при длительном режиме разряда или способность аккумулятора давать определенный ток в течение определенного времени. Измеряется в Ач (Ампер- час)

  1. Напишите назначение сепараторов и материалы их изготовления.

Сепараторы ставятся между отрицательно заряженными и положительно заряженными пластинами чтобы изолировать их друг от друга. Сепараторы в основном изготавливают из мипора или мипласта.

  1. Для чего в пробках делают вентиляционное отверстие?

Для выхода паров

  1. Расшифруйте марку АБ:6СТ-90ЭМ:

Батарея состоит из 6 аккумуляторов, соединенных последовательно, номинальное напряжение 12в, стартерная батарея, емкостью 90Ач, эбонитовый корпус, сепаратор типа мипласт из поливинилхлорида

  1. Назовите техническую жидкость, заливающуюся в АБ? Как ее приготовить?

Электролит необходимо приготовлять в керамической, эбонитовой или другой кислотостойкой таре. Сначала в тару заливают

дистиллированную воду, а затем серную кислоту. Смесь должна

быть тщательно перемешана.

  1. Какая должна быть средняя плотность электролита и чем ее проверяют?

Плотность электролита, приведенная к температуре 25 ‘С, для

полностью заряженной батареи должна составлять 1,23… 1,30 г/см3. Измерить плотность можно с помощью ареометра.

  1. Что указано на рисунке? Это источник или потребитель?

На рисунке указан генератор, он является источником электроэнергии.

  1. Напишите три основные части генератора:

Ротор, статор, выпрямительный блок.

  1. Чем создается магнитное поле в генераторе?

Магнитное поле создается обмоткой возбуждения и двенадцатиполюсным магнитом, которые находятся в роторе.

  1. Для чего предназначен регулятор напряжения?

Он поддерживает напряжение генератора в заданных пределах.

  1. Для чего нужна система зажигания? На каких двигателях она применяется?

Она обеспечивает воспламенение рабочей смеси в соответствии с порядком двигателя. Кроме того, система зажигания должна обеспечивать изменение угла опережения зажигания в оптимальных пределах на любом режиме работы двигателя. Устанавливается система зажигания на всех бензиновых двигателях внутреннего сгорания.

  1. Перечислите виды систем батарейного зажигания:

1 Контактная система зажигания

2 Контактно- транзисторная система зажигания

3 Бесконтактная система зажигания

  1. Какая система зажигания указана на рисунке? Напишите устройство.

Схема контактной системы зажигания

1 — генератор;

2 — выключатель зажигания;

3 — распределитель зажигания;

4 — кулачок прерывателя;

5 — свечи зажигания;

6 — катушка зажигания;

7 — аккумуляторная батарея

  1. Куда поступает электрический ток от АБ при включенном замке зажигания?

В первичную обмотку катушки зажигания

  1. Как называется этот узел системы зажигания? Для чего он предназначен?

на рисунке изображена катушка зажигания. Элемент системы зажигания, который служит для преобразования низковольтного напряжения, поступающего от аккумуляторной батареи или генератора, в высоковольтное.

  1. Чем заполнено пространство между обмотками и корпусом катушки зажигания?

Изоляционной трубкой.

  1. Напишите назначение прерывателя — распределителя

Прерыватель-распределитель необходим для прерывания тока низкого напряжения и распределения тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя.

  1. Как называется эта деталь прерывателя распределителя? Напишите устройство.

Деталь не показана.

  1. На что влияет выбор оптимального угла опережения зажигания?

Влияет на тепловой режим , мощность двигателя и экономичность его работы.

  1. Напишите назначение и устройство этого узла системы зажигания.

Свеча зажигания 1 — контактная гайка; 2 — изолятор; 3 — корпус; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — центральный электрод; 6 — боковой электрод

С помощью свечи зажигания образуется искра и зажигается рабочая смесь в камере сгорания двигателя. При попадании тока высокого напряжения на свечу, между ее электродами образуется искра. Она и воспламеняет рабочую смесь.

  1. Чем отличается контактно — транзисторная система зажигания от батарейной?

В обычной системе зажигания через контакты прерывателя протекает ток относительно большой силы, вызывающий быстрое окисление и износ контактов, что снижает надежность работы системы зажигания. Окисление контактов повышает сопротивление первичной цепи, а перенос металла с одного контакта на другой вызывает увеличение зазора между ними. Вследствие этих дефектов снижается сила тока низкого напряжения и уменьшается напряжение во вторичной цепи; кроме того, увеличивается угол опережения зажигания. По этим причинам затрудняется пуск и снижается мощность и экономичность двигателя. Кроме того, с увеличением скорости вращения коленчатого вала двигателя резко снижается сила тока низкого напряжения, в результате чего уменьшается напряжение во вторичной цепи, вызывающее перебои в зажигании рабочей смеси. В транзисторной системе зажигания ток низкого напряжения не проходит через контакты прерывателя, что исключает окисление и износ их, поэтому повышается надежность работы системы зажигания на всех эксплуатационных режимах двигателя .

  1. Напишите схему работы контактно- транзисторной системы зажигания (используя рисунок на стр. 110 Уч-к Грузовые автомобили)

При включении зажигания, когда контакты прерывателя разомкнуты, транзистор закрыт, а так как переходное сопротивление между эмиттером и коллектором транзистора очень велико, то тока в системе зажигания не будет.В момент замыкания контактов прерывателя в цепи управления транзистора будет проходить ток не более 0,8А.С увеличением скорости вращения кулачка прерывателя вследствие уменьшения времени замкнутого состояния контактов прерывателя сила тока в цепи управления транзистора уменьшается до 0,3А.

  1. Как называется этот прибор? Напишите его назначение.

Стартер, служит для запуска двигателя автомобиля.

  1. Напишите основные детали стартера:

Корпус стартера; вал якоря стартера; шестерня привода с муфтой свободного хода; рычаг привода шестерни; обмотки тягового реле; якорь тягового реле; контактная пластина; контактные болты; обмотки стартера; якорь стартера; коленчатый вал двигателя; зубчатый венец маховика

  1. По рисунку опишите схему работы стартера

1 — корпус стартера; 2 — вал якоря стартера; 3 — шестерня привода с муфтой свободного хода; 4 — рычаг привода шестерни; 5 — обмотки тягового реле; 6 — якорь тягового реле; 7 — контактная пластина; 8 — контактные болты; 9 — обмотки стартера; 10 — якорь стартера; 11 — коленчатый вал двигателя; 12 — зубчатый венец маховика

С помощью механизма привода стартера шестерня на валу якоря вступает в зацепление с зубчатым венцом маховика. Вал и шестерня начинают вместе вращаться. Шестерня проворачивает коленчатый вал двигателя через маховик. Происходит запуск двигателя. Как только двигатель начал работать, механизм привода выводит шестерню из зацепления с зубчатым венцом маховика.

30. Для чего предназначена муфта свободного хода?

Для разъединения венца маховика с валом якоря.

31. Что относят к приборам освещения?

К приборам освещения относят фары, фонари, подфарники , лампы освещения приборов, кабины , номерного знака, а также их выключатели.

32. Напишите устройство блок-фары

1 — корпус; 2 — отражатель; 3 — рассеиватель; 4 — лампа ближнего-дальнего света; 5 — лампа габаритного света; 6 — лампа указателя поворота

33. Напишите назначение КИП (контрольно- измерительных приборов). Перечислите их.

Они предназначены для контроля за работой смазочной системы и системы охлаждения двигателя, наличия топлива в баке и заряда аккумуляторной батареи. К ним относят указатели давления масла, температуры охлаждающей жидкости , уровня топлива в баке, амперметр, аварийные сигнализаторы пониженного давления масла и перегрева двигателя.

34.Как работает датчик указателя давления масла?

При изменении измеряемой величины перемещается ползунок реостата и, следовательно, изменяется сила тока, проходящего через датчик. В датчике давления масла ползун реостата связан с диафрагмой.

35. Для чего служат аварийные сигнализаторы? Где устанавливаются их датчики?

Аварийные сигнализаторы предупреждают водителя о недопустимом повышении температуры жидкости в системе охлаждения и падении давления масла в смазочной системе двигателя. В каждый из них входят датчики сигнальная лампа на щитке приборов.

36. Напишите назначение предохранителей в электрооборудовании.

На какой ток рассчитан термобиметаллический предохранитель?

В электрооборудовании для зашиты потребителей, источников тока и проводов от тока короткого замыкания и перегрузок применяют предохранители, которые могут быть однократного и многократного действия. Термобиметаллический предохранитель рассчитан на ток не более 20 А.

37. Какие потребители электрической энергии подключаются к АБ, а какие генератору?

Внешние световые приборы (ВСП), Система зажигания, Система пуска двигателя, Контрольно-измерительные приборы и освещение салона, багажника и капота, Стеклоочистители и стеклоомыватели, Дополнительные электрические устройства.

Они все подключены и к АБ и к генератору, до пуска двигателя они работают от АБ, а при работе двигателя работают на генераторе

Тестовые задания по разделу «Электрооборудование»,

  1. Какой процесс происходит в аккумуляторе?

а) химическая энергия преобразуется в электрическую;

б) электрическая энергия преобразуется в химическую;

в) электрическая энергия преобразуется в химическую, а химическая — в электрическую.

  1. Каковы причины возникновения короткого замыкания пластин аккумуляторной батареи?

Короткими замыканиями в аккумуляторах называются электрические соединения пластин разной полярности. Они могут быть из-за непосредственного замыкания пластин разной полярности или замыкания через какой-либо проводящий мостик.

  1. Каким должен быть уровень электролита в аккумуляторной батарее?

а) выше пластин на 10-20 мм;

б) выше пластин на 10-15 мм;

в) выше на 20-25 мм;

г) выше пластин на 8-12 мм.

  1. Напишите маркировку свечиА11НТ

1. Диаметр резьбы вворачиваемой части корпуса М14 х 1,25

2. Калильное число 11

3. Длина вворачиваемой части корпуса, равная 11 мм.

4. Центральный электрод выполнен с использованием термоцемента.

  1. Чем больше аккумуляторная батарея заряжена, тем…

A) больше воды и серной кислоты содержится в ней

B) меньше воды и серной кислоты содержится в ней

C) больше воды и меньше серной кислоты содержится в ней

D) меньше воды и больше серной кислоты содержится в ней

  1. Электролит полностью заряженной аккумуляторной батареи имеет плотность около…

A) 1,0 г / см2

B) 1,1 г / см2

C) 1,2 г / см2

D) 1,3 г / см2

  1. Какой металл нашел наибольшее распространение при изготовлении аккумуляторных батарей, устанавливаемых на современных автомобилях?

A) Сталь

B) Свинец

C) Медь

D) Алюминий

  1. Единицей измерения мощности аккумуляторной батареи является…

A) кВт/ч

B) А·ч

C) кВт

D) A

  1. Какой процесс происходит в аккумуляторе?

а) химическая энергия преобразуется в электрическую;

б) электрическая энергия преобразуется в химическую;

в) электрическая энергия преобразуется в химическую, а химическая — в электрическую.

  1. Каковы причины возникновения короткого замыкания пластин аккумуляторной батареи?

Короткими замыканиями в аккумуляторах называются электрические соединения пластин разной полярности. Они могут быть из-за непосредственного замыкания пластин разной полярности или замыкания через какой-либо проводящий мостик.

  1. Каким должен быть уровень электролита в аккумуляторной батарее?

а) выше пластин на 10-20 мм;

б) выше пластин на 10-15 мм;

в) выше на 20-25 мм;

г) выше пластин на 8-12 мм.

  1. Укажите назначение электрических стартеров

а) превращает электрическую энергию в химическую

б) для пуска двигателя

в) преобразует переменный ток в постоянный

  1. Где установлен датчик температуры охлаждающей жидкости?

Датчик температуры охлаждающей жидкости устанавливается на впускном патрубке системы охлаждения в потоке охлаждающей жидкости двигателя.

  1. Перечислите все контрольно- измерительные приборы, которые устанавливаются на автомобиле?

К ним относят указатели давления масла, температуры охлаждающей жидкости , уровня топлива в баке, амперметр, аварийные сигнализаторы пониженного давления масла и перегрева двигателя.

Вопросы для дифференцированного зачета по курсу «Устройство автомобиля»

  1. Классификация и общее устройство автомобиля

  2. Основы работы и конструкция двигателя внутреннего сгорания.

  3. Кривошипно- шатунный механизм

  4. Газораспределительный механизм

  5. Системы охлаждения и смазочная система

  6. Система питания бензинового двигателя

  7. Система питания дизельного двигателя

  8. Общее устройство трансмиссии и сцепление автомобиля

  9. Коробки передач, раздаточная коробка, карданная передача

  10. Ведущие мосты автомобилей

  11. Ходовая часть и подвеска автомобиля

  12. Рулевое управление и тормозная система автомобиля

  13. Кузов. Оборудование. Прицепы.

  14. Электрооборудование. Источники электрической энергии

  15. Системы зажигания автомобилей

  16. Стартер. Звуковой сигнал

  17. КИП и приборы освещения и сигнализации.

65

Гидронасосы. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 

2. Гидронасосы. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.

Гидравлические насосы предназначены для преобразования механический энергии (крутящий момент, частоту вращения)  в гидравлическую (подача, давление). Существует большое разнообразие типов и конструкций гидравлических насосов, но всех их объединяет единый принцип действия – вытеснение жидкости. Насосы использующие принцип вытеснения называются объемными. Во время работы внутри насоса образуются изолированные камеры, в которых рабочая жидкость перемещается из полости всасывания в полость нагнетания. Поскольку между полостями всасывания и нагнетания не существует прямого соединения, объемные насосы очень хорошо приспособлены для работы в условиях высокого давления в гидросистеме.

Основными параметрами гидронасосов являются:

• Рабочий объем (удельная подача) [см3/об] – это объем жидкости вытесняемый насосом за 1 оборот вала.

• Максимальное рабочее давлени [МПа, bar]

• Максимальная частота вращения [об/мин]

Классификация объемных насосов по типу вытесняющего элемента показана на Схеме 1.


Схема 1.

При выборе типа насоса для гидросистемы необходимо учитывать ряд факторов свойственных определенным типам насосов и особенности разрабатываемой гидросистемы. Основными критериями выбора насоса являются:

  • Диапазон рабочих давлений
  • Интервал частот вращения
  • Диапазон значений вязкости рабочей жидкости
  • Габаритные размеры
  • Доступность конструкции для обслуживания
  • Стоимость

Далее будут рассмотрены различные типы насосов с описанием их конструктивных преимуществ и недостатков.

1.Поршневые Насосы

1.1 Ручные насосы

Простейшим насосом использующим принцип вытеснения жидкости является ручной насос. Данный вид насосов используется в современной технике для обеспечения гидравлической энергией  исполнительных гидродвигателей (в основном линейного перемещения) вспомогательных механизмов. Вторым, часто встречающимся, назначением ручных насосов в гидросистемах является использование его как аварийного источника гидравлической энергии.Давления развиваемые этими насосами лежат в диапазоне до 50МПа, но чаще всего данные насосы используют на давлениях не более 10-15МПа. Рабочий объем до 70 см3. Рабочий объем для ручного насоса это суммарный объем жидкости вытесняемый им за прямой и обратный ход рукоятки. Обычно насосы с малым рабочим объемом способны достигать больших величин рабочего давления, это связано с ограничением силы прикладываемой к рычагу пользователем.

Принцип действия ручного насоса одностороннего действия изображен на рис.1. При ходе поршня вверх через обратный клапан КО2 происходит всасывание жидкости из бака, клапан КО1 при этом закрыт. При ходе поршня вниз происходит вытеснение жидкости через клапан КО1 в напорный трубопровод, клапан КО2 – закрыт.

На рис. 2 показан  ручной насос двустороннего действия. При ходе поршня вверх через обратный клапан КО4 происходит всасывание жидкости из бака в нижнюю полость. Одновременно происходит вытеснение рабочей жидкости внапорный трубопровод через клапан КО1. Клапана КО2 и КО3 при этом закрыты. При ходе поршня вниз через обратный клапан КО2происходит всасывание жидкости из бака в нижнюю полость. Одновременно происходит вытеснение рабочей жидкости в напорный трубопровод через клапан КО3. Клапана КО1 и КО4 при этом закрыты.

Внешний вид ручного насоса показан на рис. 3.


Рис. 1


Рис. 2


Рис. 3

Достоинства и недостатки:

Достоинства

  • простота конструкции.
  • высокая надежность.
  • отсутствие приводного двигателя.

Недостатки

  • Низкая производительность

1.2Радиально-поршневые насосы

Радиально-поршневые насосы это разновидность роторно-поршневыхгидромашин. Эти насосы применяются для гидросистем с высоким давлением (свыше 40МПа). Эти насосы способны длительно создавать давления до 100МПа.Отличительной особенностью насосов данного типа является их тихоходность, частота вращения насосов данного типакак правило не превышает 1500-2000 об/мин. Частоты вращения до 3000 об/мин можно встретить только для насосов рабочим объемом не более 2-3 см3/об.

Радиально-поршневые насосы бывают двух типов:

  • С эксцентричным ротором
  • С эксцентричным валом

Радиально-поршневой насос с эксцентричным ротором изображен на рис. 4. Конструктивно поршневая группа насоса установлена в роторе насоса. Ось вращения ротора и ось неподвижного статора смещены на величину эксцентриситета e. При вращении ротора поршни совершают поступательное движение. Величина хода составит 2e. Насос данной конструкции имеет золотниковое распределение. При вращении цилиндры поочередно соединяются с полостями слива и нагнетания разделенными перегородкой золотника, расположенного в центре.


Рис.4

Радиально-поршневой насос с эксцентричным валом изображен на рис. 5. Конструктивно поршневая группа насоса установлена в статоре насоса. Ось вращения вала и ось неподвижного статора совпадают, но на валу имеется кулачок, который смещен на величину е относительно центра вращения вала. При вращении вала, кулачок заставляет поршни совершать поступательное движение. Величина хода составит 2e.  Насос данной конструкции имеет клапанное распределение.  При вращении вала поршни выдвигаясь из цилиндров наполняются жидкостью через клапана всасывания. Нагнетание жидкости происходит через клапана нагнетания  при вхождении поршней в цилиндры.

Данная конструкция редко используется как насосная и намного чаще используется в гидромоторах, о которых будет рассказано в одной из следующих статей.


Рис.5

Рабочий объем гидромашин данного типа можно рассчитать по формуле:


где       z – число поршней

dп – диаметр поршня

е – эксцентриситет

Радиально поршневые насосы могут иметь конструкцию с переменным рабочим объемом. Регулировка рабочего объема происходит за счет изменения величины эксцентриситета е.

Из двух описанных конструкций большее распостранение получили радиально-поршневые насосы с эксцентричным валом. Это явилось следствием более простой конструкции. Фотографии радиально-поршневых насосов с эксцентричным валом представлены на рис. 6.


Рис. 6(а)


Рис. 6(б)

Достоинства и недостатки насосов радиально-поршневого:

Достоинства

  • простота конструкции.
  • высокая надежность.
  • Работа на давлениях до 100МПа.
  • Относительно малый осевой размер.

Недостатки

  • Высокая пульсация давления
  • Малые частоты вращения вала
  • Больший вес конструкции по отношению к аксиально-поршневым машинам.

1.3Аксиально-поршневые насосы

Аксиально-поршневые насосы – это разновидность роторно-поршневых гидромашин с аксиальным расположением цилиндров (т.е. располагаются вокруг оси вращения блока цилиндров, параллельны или располагаются под небольшим углом к оси).Существует деление по типу вытеснителя на аксиально-плунжерные и аксиально-поршневые гидромашины. Отличаются они тем, что в первых в качестве вытеснителей используются плунжеры, а во вторых — поршни см. рис. 7.


Рис. 7

Насосы данного типа являются самыми распространёнными в современных гидроприводах. По количеству конструктивных исполнений они во много раз превосходят прочие типы гидронасосов. Эти насосы обладают наилучшими габаритно-весовыми характеристики (иными словами имеют высокую удельную мощность), обладают высоким КПД.Насосы этого типа способны даватьдавление до 40МПа и работать на высоких частотах вращения (насосы общего применения имеют частоты до 4000 об/мин, но существуют специализированные насосы этого типа с частотами вращения до 20000 об/мин).

Все аксиально поршневые насосы можно разделить на 2 типа:

  • Снаклонным блоком (ось вращения блока цилиндров располагается по углом к оси вращения вала)
  • С наклоннымдиском (ось вращения блока цилиндров совпадает с осью вращения вала)

На рис. 8 показана конструктивная схема аксиально поршневого насоса с наклонным блоком. При вращении вала насоса, вращается шарнирно соединенный с ним блок цилиндров. При этом поршни совершают поступательные движения. Блок цилиндров прилегает к распределителю  который имеет два паза: один паз соединен с линией всасывания, а другой с линией нагнетания. При выдвижении поршня цилиндр движется над пазом всасывания (см. вид А рис.8) и наполняется жидкостью. После прохождения нижней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально выдвинутом состоянии) цилиндр соединяется с пазом нагнетания в распределителе и начинает вытеснять жидкость из цилиндра пока не достигнет верхней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально утоленном в цилиндр состоянии). Далее Цилиндр снова соединяется с пазом всасывания и цикл повторяется. Система распределения используемая в данной конструкции насоса называется золотниковой.


Рис.8

Утечки из цилиндров во время нагнетания скапливаются в корпусе насоса. Чтобы не допустить роста давления в корпусе, на насосах данной конструкции имеется линия дренажа. Если ее заглушить, то это приведет к выходу из строя манжеты вала и нарушению герметичности насоса, а в некоторых случаях – к разрушению корпуса насоса.

На рис.9 показана конструкция насоса с наклонным диском.


Принцип работы насоса с наклонным диском аналогичен работе насоса с наклонным блоком. Насос данной конструкции так-же имеет золотниковое распределение.  Отличие конструкций состоит в соосности осей вала и блока цилиндров.

Рабочий объем аксиально-поршневых насосов можно рассчитать из следующего выражения:


где       z – число поршней

dп – диаметр поршня

Dц– диаметр расположения цилиндров

γ – угол наклона диска(блока)

Для насосов конструкций рис. 8,9возможны исполнения с изменяемым рабочим объемом. Изменение рабочего объема происходит за чет изменения угла наклона диска или блока (в зависимости от конструкции).

Для аксиально-поршневых насосов необходим механизм синхронизации вращения приводного вала и блока цилиндров. Существует четыре основных способа такой синхронизации:

  • Синхронизация одинарным (силовым) карданом
  • Синхронизация двойным (несиловым) карданом
  • Синхронизация шатунами поршней (бескарданная схема)
  • Синхронизация коническим зубчатым зацеплением.

Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком представлен на рис. 10. В данной конструкции синхронизация вращения вала и блока цилиндров осуществлена посредством конической зубчатой передачи.

Регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным диском  представлен на рис. 11.



Рис. 11

Рассмотрим еще одну довольно распространённую конструкцию  насоса с наклонным диском. Это конструкция аксиально-плунжерного насоса с неподвижным блоком, клапанным распределением и приводом плунжеровкулачкового типа (вращающейся наклонной шайбой). По ГОСТ  17398-72 этот тип насоса классифицируется как аксиально-кулачковый. Схема такого насоса показана на рис. 12.


Рис. 12

Эта конструкция имеет принципиальные отличия от конструкции изображенной на рис. 9. Насос на рис. 12 в отличие от предыдущей конструкции на рис. 9 имеет неподвижный блок цилиндров, совмещенный с корпусом, наклонный диск объединенный с валом и клапанное распределение рабочей жидкости. Ход плунжера определяется вращением наклонного диска. Система распределения работает следующим образом: выдвигаясь из цилиндра поршень создает в камере разряжение и через клапан всасывания камера наполняется жидкостью из полости корпуса, объединенной со всасыванием. При вхождении в цилиндр клапан всасывания находится в закрытом состоянии, происходит вытеснение рабочей жидкости из рабочей камеры через клапан нагнетания в линию нагнетания.

Некоторые конструкции аксиально-кулачковых насосов могут работать на давлениях до 70МПа.

Примечательным является факт отсутствия в данной конструкции линии дренажа так как всасывание осуществляется непосредственно из корпуса насоса. При этом в корпусе насоса абсолютное давления ниже атмосферного. По этой причине в данной конструкции повышенные требования предъявляются к уплотнению вала, при выходе из строя которого насос подсасывает воздух и подает гидросистему смесь воздуха и рабочей жидкости. Такой «воздушный коктейль» приводит к вибрациям в гидросистеме и выходу из строя ее элементов, включая насос.

Рабочий объем рассчитывается по той-же зависимости что и для описанных выше конструкций аксиально-поршневых насосов. Следует отметить что насос данной конструкции не имеет исполнения с регулируемым рабочим объемом.

Фотография насоса сконструктивным вырезом показана на рис. 13.


Достоинства и недостатки насосов аксиально-поршневого типа:

Достоинства

  • простота конструкции.
  • Работа на давлениях до 70МПа.
  • Высокий КПД.
  • Частоты вращения до 4000 об/мин
  • Высокая удельная мощность.

Недостатки

  • Высокая пульсация давления
  • Высокая стоимость по сравнению с другими типами гидронасосов.

2. Шестеренные насосы

Шестеренные насосы относятся к типу роторныхгидромашин.  Рабочими элементами (вытеснителями) являются две вращающиеся шестерни. Различают два основных типа таких насосов:

  • Насосы внешнего зацепления
  • Насосы внутреннего зацепления.

Частным случаем шестеренных насосов с внутренним зацеплением являются героторные насосы.

Шестеренные насосы широко распространены в гидросистемах с невысокими (до 20 МПа) давлениями.  Они широко применяются в сельскохозяйственной, дорожной технике, мобильной гидравлике, системах смазки. Используются для обеспечения гидравлической энергией гидроприводов вспомогательных механизмов в сложных гидросистемах. Столь широкое распространение шестеренные насосы получили за простоту конструкции, компактность и малый вес. Платой за простоту конструкции стало довольно низкое значение КПД (не более 0,85), низкое рабочее давление, и небольшой ресурс (особенно на давлениях ≈20МПа). Шестеренные насосы могут работать на частотах вращения до 5000об/мин.

Существуют образцы шестеренных насосов на давления до 30МПа однако ресурс таких насосов на порядок ниже.

2.1Шестеренные насосы внешнего зацепления

Основными элементами шестеренных насосов внешнего зацепления являются шестерни. При вращении шестерен жидкость, заключенная во впадинах зубьев переносится из линии всасывания в линию нагнетания (рис.14).   Поверхности зубьев А1 и А2 вытесняют при вращении шестерен больше жидкости чем может поместиться в пространстве освобождаемом  зацепляющимися зубьями B1 и B2. Разность объемов, высвобождаемых двумя парами зубьев вытесняется в линию нагнетания. В месте зацепления шестерен при работе насоса образуются области «запертого» объема, что вызывает пульсации давления в линии нагнетания.

Рабочий объем шестеренного насоса можно определить из зависимости:


Где     m – модуль зубьев

z – число зубьев

b – ширина зуба

h – высота зуба

Шестерни насосов внешнего зацепления в большинстве конструкций имеют прямой зуб, однако встречаются конструкции таких насосов с косым и шевронным зубом. Преимущество применения косого зуба состоит в меньшем уровне пульсаций за счет того что в месте зацепления «запертые» объемы не образуются. Недостатком конструкций с косым зубом является возникающая осевая сила, для восприятия которой нужно включать в конструкцию упорные подшипники. Этот недостаток отсутствует в насосах с шевронным зубом, где осевая сила компенсируется формой зуба. У насосов с шевронным зубом также малый уровень пульсаций.


Рис. 14

Конструктивный разрез шестеренного насоса с внешним зацеплением показан на рис. 15.


Рис. 15

Достоинства и недостатки шестеренных насосов внешнего зацепления:

Достоинства

  • простота конструкции.
  • Частоты вращения до 5000 об/мин
  • Низкая стоимость

Недостатки

  • Высокая пульсация давления
  • Низкий КПД
  • Сравнительно низкие давления

2.2   Шестеренные насосы внутреннего зацепления

Отличительной особенностью шестеренных насосов внутреннего зацепления является меньший уровень пульсаций и как следствие малый уровень шума. В связи с этим они находят широкое в стационарных машинах и механизмах, а так-же на мобильной технике работающей в закрытых помещениях.

Принцип работы шестеренного насоса с внутренним зацеплением  состоит, как и у насосов внешнего зацепления, в переносе жидкости во впадинах шестерен от линии всасывания в линию нагнетания. В зоне всасывания при вращении шестерен объем камеры, образованной зубьями шестерен и серпообразным разделителем, увеличивается(см. рис. 16). При этом происходит наполнение рабочей камеры жидкостью из линии всасывания. В зоне нагнетания происходит процесс вытеснения рабочей жидкости в линию нагнетания, т.к. объем камеры в этой зоне при вращении шестерен уменьшается.


Рабочий объем шестеренного насоса с внутренним можно определить из зависимости:


Где     m – модуль зубьев

z – число зубьев внутренней шестерни

b – ширина зуба

h – высота зуба

Конструктивный разрез шестеренного насоса с внутренним зацеплением показан на рис. 17.


Рис.17

Достоинства и недостатки шестеренных насосов внутреннего зацепления:

Достоинства

  • простота конструкции.
  • Частоты вращения до 4000 об/мин
  • Низкий уровень шума
  • Низкая стоимость

Недостатки

  • Низкий КПД
  • Сравнительно низкие давления

2.3 Героторные насосы.

Героторные насосы это разновидность шестеренных насосов с внутренним зацеплением. Отличие от классической конструкции шестеренного насоса с внутренним зацеплением состоит в отсутствии серпообразного разделителя. Разделение полостей всасывания и нагнетания реализовано за счет применения специального профиля. Его форма такова что в зоне где должен находиться серпообразный разделитель обеспечен постоянный контакт шестерен. (рис.18). Принцип работы насоса данной конструкции точно такой же как и шестеренного насоса с внутренним зацеплением.Героторные насосы обычно используют при невысоких давлениях (до 15МПа) и подачах до 120 л/мин. При этом частоты вращения составляют не более 1500 об/мин.

Изображение героторногопоказано насосана рис. 19.


Рис.18

Рабочий объем героторного насоса можно определить из выражения:


Где     Аmin,Аmin – минимальная и максимальная площадь межзубьевой камеры

z – число зубьев внутренней шестерни

b – ширина зуба

\

Рис.19

Достоинства и недостатки героторных насосов:

Достоинства

  • Простота конструкции
  • Низкий уровень шума

Недостатки

  • Невысокий КПД
  • Высокая по сравнению с шестеренными насосами стоимость

2.4 Роторно-винтовые насосы.

Еще одной разновидностью шестеренного насоса можно считать винтовые насосы. Их рабочие элементы можно представить как косозубые шестерни с количеством зубьев равному числу заходов винтовой нарезки. Главным преимуществом этих насосов является равномерность подачи и как следствие низкий уровень шума. Достоинством насоса также является его способность перекачивать жидкости с твердыми включениями. Давление развиваемое насосом может составлять до 20МПа. Частоты вращения до 1500 об/мин.

Ввиду сложности изготовления данного типа насосов, они не получили широкого распространения и применяются лишь в специфических гидросистемах. Существуют двух (рис. 20) и трехвинтовые (рис. 21) конструкции насосов.



Достоинства и недостаткироторно-винтовых насосов:

Достоинства

  • Низкий уровень шума
  • Низкий уровень пульсаций

Недостатки

  • Невысокий КПД
  • Высокая стоимость

3.  Пластинчатые насосы.

Пластинчатые гидронасосы это гидромашины в которых роль вытеснителя рабочей жидкости выполняют радиально расположенные пластины, которые совершают возвратно-поступательные движения при вращении ротора. В российской литературе пластины часто называют – шиберами, а насосы – шиберными.

Различают пластинчатые гидронасосы однократного действия и двойного действия. У насосов однократного действия за один оборот вала гидромашины процесс всасывания и нагнетания осуществляется один раз, в машинах двойного действия — два раза.

Пластинчатые насосы имеют низкий уровень шума и хорошую равномерность подачи. Также эти насосы имеют сравнительно большие рабочие объемы при небольших габаритах. Пластинчатые гидронасосы могут работать на давлениях до 21МПа при частотах вращения до 1500 об/мин.

3.1 Насос однократного действия

Принцип работы насоса однократного действия состоит в следующем. При сообщении вращающего момента валу насоса ротор насоса приходит во вращение (см. рис. 22). Под действием центробежной силы пластины прижимаются к корпусу статора, в результате чего образуется две полости, герметично отделённых друг от друга. При прохождении пластин через область всасывания, объем рабочих камер между ними увеличивается и происходит всасывание рабочей жидкости.При прохождении пластин через область нагнетания, объем рабочих камер между ними уменьшается и происходит вытеснение рабочей жидкости в линию нагнетания. Для обеспечения прижима пластин в зоне нагнетания в полость под ними подводится давление из линии нагнетания. В некоторых случаях дополнительный прижим пластин организуется за счет установки пружин под пластины.

Рабочий объем пластинчатого насоса однократного действия рассчитывается как:


Где     e – эксцентриситет

b – ширина пластины

Насосы однократного действия конструктивно могут иметь исполнения с регулируемым рабочим объемом. Регулировка рабочего объема происходит за счет изменения величины эксцентриситета e.


Рис. 22

Достоинства и недостаткипластинчатых насосов однократного действия:

Достоинства

  • Низкий уровень шума
  • Низкий уровень пульсаций
  • Возможность регулировки рабочего объема
  • Низкая по сравнению с роторно-поршневыми насосами стоимость.
  • Менее требователен к чистоте рабочей жидкости.

Недостатки

  • Большие нагрузки на подшипники ротора.
  • Сложность уплотнения торцов пластин
  • Низкая ремонтопригодность
  • Сравнительно невысокие давления (до 7МПа)

3.2 Насос двойного действия

Принцип действия насоса двойного действия полностью аналогичен принципу работы насоса однократного действия (рис. 23). Отличием является наличие двух зон всасывания и двух зон нагнетания. Для обеспечения прижима пластин в зоне нагнетания, также как и насосов однократного действия, подводится давление нагнетания.


Рис. 23

Рабочий объем пластинчатого насоса двойного действия рассчитывается как:


Где     b – ширина пластины

Изображение внутреннего устройства пластинчатого насоса двойного действия показано на рис. 24.


Рис. 24

Достоинства и недостаткипластинчатых насосов двойного действия:

Достоинства

  • Низкий уровень шума
  • Низкий уровень пульсаций
  • Возможность регулировки рабочего объема
  • Уравновешенность радиальных нагрузок в роторе.
  • Низкая по сравнению с роторно-поршневыми насосами стоимость.
  • Менее требователен к чистоте рабочей жидкости.
  • Большие по сравнению пластинчатыми насосами однократного действия давления (до 21МПа)

Недостатки

  • Низкая ремонтопригодность
  • Сложность уплотнения торцов пластин

4. Рекомендации по выбору насоса для гидросистемы.

Выбор типа и насоса нужно осуществлять исходя из условий работы гидросистемы, ее назначения и требований к параметрам потребного потока рабочей жидкости.

Основными параметрами при выборе типа насоса являются:

  • Уровень действующих давлений рабочей жидкости;
  • Класс чистоты рабочей жидкости;
  • Диапазон вязкостей рабочей жидкости;
  • Экономическое обоснование применения.

При выборе насоса для гидросистемы следует учитывать большое количество определяющих факторов. Основными критериями с которых необходимо начать выбор насоса являются необходимая подача Qи давлениеp. Также в начале процедуры подбора необходимо четкое представление о типе приводного двигателя. В зависимости от предназначения и базирования механизма приводимого в действие гидросистемой приводной двигатель может быть электрическим или двигателем внутреннего сгорания. При выборе мощности приводного двигателя следует определить необходимую для гидросистемы гидравлическую мощность, которую можно приблизительно определить по зависимости (1).


где     Q – подача насоса [л/мин]

p – давление в гидросистеме [МПа]

ɳ — КПД насоса (шестеренного и пластинчатого ɳ=0,85, для роторно-поршневого ɳ=0,9)

После определения мощностивыбирается тип гидронасоса исходя из характеристик свойственных для каждого из типов насосов и рабочего давления. Необходимый рабочий объем гидронасоса определяется как:


где     Q – необходимая подача насоса [л/мин]

n – частота вращения двигателя [об/мин]

Определив необходимый рабочий объем насоса,выбираем по каталогу насос выбранного типа с наиболее близким значением рабочего объема. После чего взяв из каталога реальные значения q0и ɳ, рассчитываем реальное значение подачи насосаQ:


и проверяем насос на совместимость с выбранным двигателем по мощности (см. выражение (1)).

При необходимости наличия регулируемой подачи насоса, помимо установки регулируемого насоса, можно применить насос постоянного рабочего объема при этом подачу регулировать оборотами приводного двигателя. Данный способ регулирования может быть осуществлен в ограниченных характеристиками двигателя пределах.

Для ступенчатой регулировки скорости гидродвигателя в гидросистеме можно применять два насоса илимногосекционные насосы, фактически представляющие собой несколько насосовконструктивно выполненных одним блоком. Для регулировки скорости в этом случае необходимо подключать или отключать секции насоса изменяя тем самым суммарную подачу насоса. Способы коммутации секций будут описаны в статьях 7 и 8.

5. Причины отказа насосов.

При эксплуатации насоса следует обращать внимание на условия его работы. Наиболее часто неисправность насоса бывает вызвана:

  • Попаданием посторонних частиц (грязи)
  • Масляным голоданием
  • Работой на водно-масляной эмульсии
  • Работой на воздушно-масляной смеси
  • Работой с перегрузкой по давлению
  • Превышением допустимых оборотов
  • Превышение давления в корпусе
  • Перегревом рабочей жидкости

6. Заключение.

Данная статья написана в помощь специалистам осуществляющим ремонт, обслуживание и эксплуатацию гидросистем станочного оборудования и мобильных машин. Ознакомившись с вышенаписанным материалом, читатель получает базовые сведения о самых распространённых типах гидравлических насосов, их преимуществах и недостатках. Также в материале имеется простейший алгоритм определения мощности насоса и подбора приводного двигателя.

Следует отметить что практически все описанные конструктивные типы насосов могут использоваться в качестве гидромоторов, но об этом в следующей статье…

Все типы насосов описанные в данной статье можно приобрести в компании RGC гидроагрегаты.Возможна поставка гидрооборудования и запасных частей под заказ. Также в нашей компании можно получить консультации по гидрооборудованию.

Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!

С Уважением,

Начальник конструкторского отдела

Лебедев М.К.

Тел.: 8(800) 550-42-20 


Основные неисправности цилиндро-поршневой группы двигателей ЯМЗ

Внешние проявления неисправностей деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) (поршни, гильзы и поршневые кольца) следующие:

  • увеличение расхода масла на долив;
  • ухудшение пусковых качеств двигателя;
  • снижение мощностных и экономических показателей;
  • увеличение расхода картерных газов;
  • существенное ухудшение состояния картерного масла.

N

Номер по каталогу

Количество

Наименование

1

236-1004063-Б

6

Болт крышки шатуна длинный

2

236-1004062-Б

6

Болт крышки шатуна короткий

3

236-1002023

6

Кольцо уплотнительное нижнее

4

236-1002024-А

6

Кольцо уплотнительное верхнее

5

236-1002040

6

Кольцо антикавитационное

6

236-1002021-А

6

Гильза цилиндра

7

236-1004020

6

Палец

8

236-1004015-Д

6

Поршень

9

236-1004006

6

Гильза, поршень, палец

10

236-1004022-Б

12

Кольцо стопорное

11

236-1000106-БЗ

6

Кольца поршневые (комплект на один поршень)

12

236-1004038-Б

6

Расширитель

13

236-1004035-В

6

Кольцо маслосъемное

14

236-1004034-А

6

Кольцо маслосъемное с расширителем

15

236-1004025-В

6

Кольцо компрессионное третье

16

236-1004032-АЗ

6

Кольцо компрессионное второе

17

236-1004030

6

Кольцо компрессионное верхнее

18

236-1004052-Б2

6

Втулка шатуна

19

236-1004045-Б2

6

Шатун

20

236-100405 8-В

12

Вкладыш

При диагностировании деталей ЦПГ необходимо убедиться в исправности других узлов и систем двигателя, оказывающих влияние на работоспособность рассматриваемых деталей. Так, в случаях повышенного расхода масла на долив (выше 1,5%) необходимо убедиться в отсутствии течи масла из двигателя наружу и разгерметизации впускного тракта.

Диагностирование до разборки двигателя необходимо начинать с выяснения условий работы двигателя, качества и объема проведенных обслуживаний и текущих ремонтов. В условиях работы необходимо оценить нагруженность двигателя по эксплуатационному расходу топлива в л/100 км (л/моточас), тепловой режим и наличие шума или стука при работе. Необходимо также определить возможные остановки двигателя по неустановленным причинам, расход масла на долив и характер его изменения за общее время работы двигателя в эксплуатации.

Источник фото: 24ri.ruДиагностирование до разборки необходимо начинать с выяснения условий работы ДВС

После выполнения указанных работ при возможности запустить двигатель и прослушать его работу на режимах холостого хода от минимальной до максимальной частоты вращения коленчатого вала. Необходимо осмотреть отложения на шторах бумажного элемента полнопоточного масляного фильтра, а также в фильтре центробежной очистки масла. Обратить особое внимание на количество отложений и наличие металлической стружки. Необходимо отобрать пробу масла из картера двигателя в количестве 250 -500 мл и отправить ее в химическую лабораторию на предмет определения физико-химических показателей масла (вязкость, щелочное число, количество нерастворимых осадков, наличие воды в масле, диспергирующие свойства и др.).

Источник фото: dymz.ruБумажный элемент масляного фильтра осматривают на предмет наличия металлической стружки

Могут быть использованы также методы инструментального (приборного) диагностирования. Так, замеряется давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя. Оно определяется в абсолютных единицах с помощью компрессометра или в относительных единицах с помощью специальной аппаратуры, фиксирующей изменение силы тока в цепи стартера при прокрутке коленчатого вала в процессе последовательного отключения цилиндров двигателя.

Компрессометром замеряется давление сжатия при прокрутке коленчатого вала стартером или в режиме работы двигателя при минимальной частоте холостого хода. Последний вариант испытаний является более предпочтительным, т.к. точность измерения возрастает за счет поддержания определенного скоростного режима двигателя. Величина давления сжатия при nx/x = 800 мин-1 для двигателей ЯМЗ должна составлять pc = 3,0…3,5 МПа (30…35 кг/см2). Особое внимание следует обращать на разность давлений pc по цилиндрам. Это сравнение позволит определить цилиндр с дефектными деталями ЦПГ.

Источник фото: 24ri.ruДавление сжатия лучше замерять в режиме работы ДВС при минимальной частоте холостого хода

По замерам значений pc можно определить следующие дефекты деталей ЦПГ: прогар поршня, поломку компрессионного кольца, изношенность деталей, закоксовку колец, задиры поршней и негерметичность клапанов механизма газораспределения. При указанных дефектах обычно значение pc в цилиндре бывает меньше 2,0…2,1 МПа (20…21 кг/см2).

Дополнительную информацию о состоянии деталей ЦПГ можно получить с помощью физико-химического и спектрального анализов картерного масла.

Наибольший объем информации о причинах выхода из строя деталей ЦПГ можно получить после разборки двигателя и анализа состояния деталей. Состояние деталей ЦПГ и возможные причины их дефектов приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Состояние деталей ЦПГ и причины их дефектов.

Состояние деталей ЦПГ

Возможные причины дефектов ЦПГ

Примечание

1. Задир цилиндрической части поршня с переносом его материала на поверхность гильзы. 1. Неправильно подобран зазор в системе поршень-гильза (меньше или больше рекомендуемого).  
2. Перегрев двигателя в эксплуатации. Задир начинает развиваться на участках поршня, расположенных под углом 45° к оси кольца.
3. Зависание (закоксовывание) колец в канавках из-за недопустимой переработки картерного масла или применения масла, не соответствующего заводской инструкции по эксплуатации. Задир может быть только на головке или на всей поверхности юбки поршня.
4. Увеличена цикловая подача топлива секций ТНВД. Необходима проверка и регулировка ТНВД на стенде.
5. Превышение номинальной частоты вращения коленчатого вала (более 2100 мин.) из-за неисправности регулятора ТНВД. Проверить и отрегулировать максимальную частоту вращения при испытаниях ТНВД на стенде.
2. Обрыв поршня по бобышкам поршневого пальца. Обрыв является следствием задира и заклинивания поршня в гильзе. Обрыв происходит чаще на многоцилиндровых двигателях.
3. Обгорание днища поршня. Увеличение угла опережения впрыска топлива от нормы, повышение цикловой подачи секций ТНВД. Проверка регулировок ТНВД на стенде.
4. Закоксование (зависание) компрессионных колец. Переработка масла или использование масел, не соответствующих заводской инструкции по эксплуатации.  
5. Износ маслосъемных колец вплоть до срабатывания хромированного покрытия. Низкое качество фильтрации картерного масла. Необходима проверка состояния элементов масляного фильтра и перепускного клапана.
6. Повышенный износ колец, канавок поршня и гильз. Низкое качество фильтрации воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора.
7. Поломка поршневых колец, возможно разбивание межкольцевых перемычек поршня частями разрушенного кольца. Чрезмерный износ деталей ЦПГ из-за низкого качества фильтрации воздуха или нарушения герметичности впускного тракта, приведшего к пропуску в цилиндры двигателя нефильтрованного воздуха. Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора.
     

Особое внимание при эксплуатации двигателей необходимо обращать на состояние воздухоочистки, при нарушении которой преждевременно вырабатывается ресурс деталей ЦПГ. Многолетний опыт эксплуатации двигателей ЯМЗ показывает, что износ деталей ЦПГ, как правило, носит абразивный характер и вызван нарушением фильтрации воздуха.

Источник фото: carnovato.ruПри эксплуатации ДВС необходимо обращать внимание на состояние воздухоочистки

Абразивный износ двигателя (иногда его называют пылевым) определяется по снижению мощности («плохо тянет»), повышенному дымлению, выбросу масла из сапуна и, как следствие, увеличенному расходу масла (обычно выше 2…3% от расхода топлива). В отдельных случаях работа двигателя сопровождается металлическим стуком, хорошо прослушиваемым при средней частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. Причиной стука, как правило, является поломка первого компрессионного кольца, вызванная повышенной его вибрацией вследствие чрезмерного износа канавки поршня и самого кольца по высоте.

Процесс обслуживания воздушного фильтра и проверка герметичности впускного тракта двигателя е составе изделия подробно описаны в инструкциях по эксплуатации двигателя. К сожалению, практика показывает, что в эксплуатации зачастую пренебрегают этими операциями ТО, что приводит к преждевременному аварийному износу ЦПГ.

Статья из журнала
«Техническое обслуживание», № 2-3, сентябрь 2004

40 CFR § 60.4248 — Какие определения применимы к этому подразделу? | CFR | Закон США

§ 60.4248 Какие определения применимы к этому подразделу?

В данном подразделе все термины, не определенные в нем, имеют значение, указанное им в CAA и в подразделе A этой части.

Сертифицированный срок службы выбросов означает период, в течение которого двигатель спроектирован для правильной работы с точки зрения надежности и расхода топлива, без необходимости восстановления, определяемый как количество часов работы или календарных лет, в зависимости от того, что наступит раньше.Значения сертифицированного срока службы выбросов для стационарного SI ICE с максимальной мощностью двигателя менее или равной 19 кВт (25 л.с.) приведены в 40 CFR 1054.107 и 1060.101, соответственно. Значения сертифицированного срока службы выбросов для стационарного двигателя SI ICE с максимальной мощностью двигателя более 19 кВт (25 л.с.), сертифицированного согласно 40 CFR, часть 1048, приведены в 40 CFR 1048.101 (g). Сертифицированный срок службы выбросов для стационарного SI ICE с максимальной мощностью двигателя более 75 кВт (100 л.с.), сертифицированный в рамках программы добровольной сертификации изготовителя в этой части, составляет 5000 часов или 7 лет, в зависимости от того, что наступит раньше.Вы можете запросить в своей заявке на сертификацию, чтобы мы утвердили более короткий сертифицированный срок службы выхлопных газов для семейства двигателей. Мы можем утвердить более короткий сертифицированный срок службы выбросов в часах работы двигателя, но не в годах, если мы определим, что эти двигатели редко будут работать дольше, чем более короткий сертифицированный срок службы выбросов. Если двигатели, идентичные двигателям семейства двигателей, уже были произведены и используются, ваша демонстрация должна включать документацию по таким двигателям, которые используются.В других случаях ваша демонстрация должна включать технический анализ информации, эквивалентной таким данным использования, например, данные от исследовательских систем или аналогичных моделей двигателей, которые уже находятся в производстве. Ваша демонстрация также должна включать любой рекомендуемый вами интервал капитального ремонта, любую механическую гарантию, которую вы предлагаете на двигатель или его компоненты, а также любые соответствующие проектные спецификации заказчика. Ваша демонстрация может включать любую другую важную информацию. Сертифицированный срок службы выбросов не может быть короче любого из следующих значений:

(1) 1000 часов работы.

(2) Рекомендуемый интервал между ремонтами.

(3) Гарантия на двигатель.

Сертифицированный стационарный двигатель внутреннего сгорания — двигатель, принадлежащий к семейству двигателей, имеющий сертификат соответствия, который соответствует стандартам и требованиям по выбросам в этой части или 40 CFR часть 1048 или 1054, в зависимости от ситуации.

Турбина внутреннего сгорания означает все оборудование, включая, помимо прочего, турбину, систему подачи топлива, воздуха, смазки и выхлопных газов, системы управления (за исключением оборудования для контроля выбросов), а также любые вспомогательные компоненты и подкомпоненты, включающие любую турбину внутреннего сгорания простого цикла. любая турбина внутреннего сгорания с регенеративным / рекуперативным циклом, часть турбины внутреннего сгорания любой системы сгорания с когенерационным циклом или часть турбины внутреннего сгорания любой парогенераторной системы с комбинированным циклом.

Средство воспламенения от сжатия, относящееся к типу стационарного двигателя внутреннего сгорания, который не является двигателем с искровым зажиганием.

Дата изготовления означает одно из следующего:

(1) Для недавно произведенных двигателей и модифицированных двигателей дата изготовления означает дату первоначального производства двигателя.

(2) Для реконструированных двигателей дата изготовления означает дату, когда двигатель был первоначально произведен, за исключением случаев, указанных в параграфе (3) этого определения.

(3) Реконструированным двигателям назначается новая дата изготовления, если основные капитальные затраты на новые и отремонтированные компоненты превышают 75 процентов от основных капитальных затрат сопоставимого совершенно нового объекта. Двигатель, произведенный из ранее использованного блока цилиндров, не сохраняет дату изготовления двигателя, в котором блок цилиндров ранее использовался, если двигатель произведен с использованием всех новых компонентов, за исключением блока цилиндров. В этих случаях датой изготовления является дата реконструкции или дата производства нового двигателя.

Дизельное топливо означает любую жидкость, полученную при перегонке нефти, с температурой кипения приблизительно от 150 до 360 градусов Цельсия. Одна из часто используемых форм — это дистиллятное масло номер 2.

Газ из биореактора означает любой газообразный побочный продукт очистки сточных вод, обычно образующийся в результате анаэробного разложения органических отходов и состоящий в основном из метана и диоксида углерода (CO2).

Аварийный стационарный двигатель внутреннего сгорания означает любой стационарный поршневой двигатель внутреннего сгорания, который соответствует всем критериям параграфов (1) — (3) настоящего определения.Все аварийные стационарные ДВС должны соответствовать требованиям, указанным в § 60.4243 (d), чтобы считаться аварийными стационарными ДВС. Если двигатель не соответствует требованиям, указанным в § 60.4243 (d), то он не считается аварийным стационарным ДВС согласно этому подразделу.

(1) Стационарный ДВС используется для обеспечения электроэнергией или механической работы в аварийной ситуации. Примеры включают в себя стационарный ДВС, используемый для выработки электроэнергии для критических сетей или оборудования (включая мощность, подаваемую на части объекта), когда электроэнергия от местного коммунального предприятия (или обычного источника энергии, если объект работает на собственном производстве электроэнергии) прерывается, или стационарный ДВС, используемый для откачки воды в случае пожара или наводнения и т. д.

(2) Стационарный ДВС работает в ограниченных условиях для ситуаций, не включенных в параграф (1) этого определения, как указано в параграфе 60.4243 (d).

(3) Стационарный ICE работает как часть финансового соглашения с другим лицом в ситуациях, не включенных в параграф (1) этого определения, только в случаях, разрешенных в § 60.4243 (d) (2) (ii) или (iii) и § 60.4243 (d) (3) (i).

Производитель двигателя означает производителя двигателя. См. Определение «производителя» в этом разделе.

Четырехтактный двигатель означает любой тип двигателя, который завершает энергетический цикл за два оборота коленчатого вала, с тактами впуска и сжатия на первом обороте и тактами мощности и выпуска на втором обороте.

Двигатель, произведенный недавно, означает двигатель, не введенный в эксплуатацию. Когда двигатель производится изначально, он становится только что произведенным.

Бензин означает любое топливо, продаваемое в любом штате для использования в автомобилях и двигателях транспортных средств, а также в двигателях для внедорожных или стационарных автомобилей, и обычно или коммерчески известное или продаваемое как бензин.

«Установленный» означает, что двигатель установлен и закреплен в том месте, где он должен работать.

Свалочный газ означает газообразный побочный продукт при внесении в землю муниципальных отходов, обычно образующихся в результате анаэробного разложения отходов и состоящих в основном из метана и CO2.

Двигатель с обедненным горением — это любой двухтактный или четырехтактный двигатель с искровым зажиганием, который не соответствует определению двигателя с обогащенным топливом.

Сжиженный нефтяной газ означает любой сжиженный углеводородный газ, полученный в качестве побочного продукта при переработке нефти или добыче природного газа.

Производитель имеет значение, указанное в разделе 216 (1) Закона о чистом воздухе. В общем, этот термин включает в себя любое лицо, которое производит стационарный двигатель для продажи в Соединенных Штатах или иным образом вводит новый стационарный двигатель в продажу в Соединенных Штатах. Сюда входят импортеры, которые импортируют стационарные двигатели для перепродажи.

Максимальная мощность двигателя означает максимальную мощность двигателя, как определено в 40 CFR 1048.801.

Модельный год означает календарный год, в котором двигатель изготовлен (см. «Дату изготовления»), за исключением следующего:

(1) Модельный год означает годовой период производства новой модели производителя двигателя, в котором производится двигатель (см. «Дату изготовления»), если годовой период производства новой модели отличается от календарного года и включает 1 января календарный год, для которого назван модельный год.Он не может начаться до 2 января предыдущего календарного года и должен заканчиваться до 31 декабря указанного календарного года.

(2) Для двигателя, который переоборудован в стационарный после ввода в эксплуатацию в качестве внедорожного или другого нестационарного двигателя, модельный год означает календарный год или период производства новой модели, в котором был изготовлен двигатель (см. «Дата производства »).

Природный газ — это встречающаяся в природе смесь углеводородных и неуглеводородных газов, обнаруженная в геологических формациях под поверхностью Земли, основной составляющей которой является метан.Природный газ может быть промыслового или трубопроводного качества.

Другой двигатель внутреннего сгорания означает любой двигатель внутреннего сгорания, за исключением турбин внутреннего сгорания, который не является поршневым двигателем внутреннего сгорания или роторным двигателем внутреннего сгорания.

Природный газ трубопроводного качества означает встречающуюся в природе жидкую смесь углеводородов (например, метан, этан или пропан), добываемую в геологических формациях под поверхностью Земли, которая поддерживает газообразное состояние при стандартной атмосферной температуре и давлении при обычных условиях и которая является предоставляется поставщиком по трубопроводу.Природный газ трубопроводного качества должен состоять как минимум на 70 процентов из метана по объему или иметь высшую теплотворную способность от 950 до 1100 британских тепловых единиц на стандартный кубический фут.

Двигатель с насыщенным режимом горения означает любой четырехтактный двигатель с искровым зажиганием, у которого рекомендованное изготовителем рабочее соотношение воздух / топливо, деленное на стехиометрическое соотношение воздух / топливо в условиях полной нагрузки, меньше или равно 1,1. Двигатели, первоначально изготовленные как двигатели с обогащенным топливом, но модифицированные до 12 июня 2006 г. с использованием технологии пассивного контроля выбросов NOX (например, камеры предварительного сгорания), будут считаться двигателями с обедненным сгоранием.Кроме того, существующие двигатели, для которых нет рекомендаций производителя относительно соотношения воздух / топливо, будут считаться двигателем с богатым сжиганием, если избыточное содержание кислорода в выхлопе в условиях полной нагрузки меньше или равно 2 процентам.

Роторный двигатель внутреннего сгорания означает любой двигатель внутреннего сгорания, который использует вращательное движение для преобразования тепловой энергии в механическую работу.

Средства искрового зажигания, относящиеся к: двигателям, работающим на бензине; или любой другой тип двигателя со свечой зажигания (или другим искровым устройством) и с рабочими характеристиками, значительно подобными теоретическому циклу сгорания Отто.В двигателях с искровым зажиганием обычно используется дроссельная заслонка для регулирования потока всасываемого воздуха для управления мощностью во время нормальной работы. Двухтопливные двигатели, в которых жидкое топливо (обычно дизельное топливо) используется для воспламенения от сжатия, а газообразное топливо (обычно природный газ) используется в качестве основного топлива при среднегодовом соотношении менее 2 частей дизельного топлива на 100 частей всего топлива. по энергетическому эквиваленту — двигатели с искровым зажиганием.

Стационарный двигатель внутреннего сгорания означает любой двигатель внутреннего сгорания, кроме турбин внутреннего сгорания, который преобразует тепловую энергию в механическую работу и не является мобильным.Стационарный ДВС отличается от мобильного ДВС тем, что стационарный двигатель внутреннего сгорания не является внедорожным двигателем, как определено в 40 CFR 1068.30 (за исключением пункта (2) (ii) этого определения), и не используется для приведения в движение автомобиля, самолета, или транспортное средство, используемое исключительно для соревнований. Стационарный ДВС включает поршневой ДВС, роторный ДВС и другие ДВС, кроме турбин внутреннего сгорания.

Стационарная испытательная ячейка / стенд двигателя внутреннего сгорания означает испытательную ячейку / стенд для двигателей, как определено в 40 CFR часть 63, подраздел PPPPP, которая проверяет стационарный ДВС.

Стехиометрический означает теоретическое соотношение воздуха и топлива, необходимое для полного сгорания.

Подчасть означает 40 CFR часть 60, подчасть JJJJ.

Двухтактный двигатель означает тип двигателя, который завершает энергетический цикл за один оборот коленчатого вала путем объединения операций впуска и сжатия в один такт и операций мощности и выпуска во втором такте. Эта система требует дополнительной продувки и по своей природе работает на стехиометрической смеси.

Летучие органические соединения означают летучие органические соединения, как определено в 40 CFR 51.100 (с).

Программа добровольной сертификации означает дополнительную программу сертификации двигателей, в которой производители стационарных двигателей внутреннего сгорания SI с максимальной мощностью двигателя более 19 кВт (25 л.с.), которые не используют бензин и не являются двигателями с повышенным сгоранием топлива, которые используют сжиженный нефтяной газ, могут принять участие в ней. сертифицировать свои двигатели в соответствии со стандартами выбросов в § 60.4231 (d) или (e), в зависимости от обстоятельств.

[73 FR 3591, 18 января 2008 г., с поправками, внесенными в 73 FR 59177, 8 октября 2008 г .; 76 FR 37974, 28 июня 2011 г .; 78 FR 6698, янв.30, 2013; 86 FR 34363, 29 июня 2021 г.]

Двигатели внутреннего сгорания | Анимация, Достоинства, Недостатки

Двигатель — это механическое устройство, которое используется для преобразования одной формы энергии в другую. Тип двигателя, о котором мы собираемся изучить в этой статье, преобразует тепло в работу.

По месту фактического сгорания топлива двигатели можно разделить на два типа.

Один из них — двигатель внутреннего сгорания (ДВС), другой — двигатель внешнего сгорания.

В этой статье мы ограничимся обсуждением двигателей внутреннего сгорания.

Что такое двигатель внутреннего сгорания?

Из названия вполне очевидно, что в двигателях внутреннего сгорания топливо сжигается внутри двигателя. В отличие от двигателей внешнего сгорания, в которых топливо сжигается вне двигателя.

Самый популярный тип двигателя внутреннего сгорания, который мы видим сегодня, — это двигатель, который мы используем в наших автомобилях и мотоциклах.

Мы можем легко заметить, что мы заливаем топливо в эти двигатели, и что топливо сгорает внутри цилиндра.Двигатель преобразует энергию топлива в мощность и выпускает выхлопные газы процесса сгорания.

Анимация работы двигателя внутреннего сгорания

В приведенной выше анимации мы можем легко понять работу двигателя внутреннего сгорания.

Здесь синим цветом обозначено топливо, а коричневым цветом обозначены выхлопные газы.

Наиболее распространенными видами внутреннего сгорания являются

  • Газовая турбина открытого цикла
  • Поршневой двигатель внутреннего сгорания
  • Двигатель Ванкеля и т. Д.

Преимущества двигателей внутреннего сгорания

  1. Размер двигателя намного меньше по сравнению с двигателями внешнего сгорания
  2. Отношение мощности к массе высокое
  3. Отлично подходит для приложений с малым энергопотреблением
  4. Обычно более портативны, чем их аналоги двигателей внешнего сгорания
  5. Безопаснее работать
  6. Время пуска очень меньше
  7. Более высокий КПД, чем у двигателя внешнего сгорания
  8. Нет шансов утечки рабочих жидкостей
  9. Требуется меньше обслуживания
  10. Расход масла меньше по сравнению с двигателями внешнего сгорания
  11. В случае поршневого внутреннего сгорания общая рабочая температура низкая, поскольку пиковая температура достигается только в течение небольшого периода времени (только при детонации топлива).

Недостатки двигателей внутреннего сгорания

  1. Разнообразие видов топлива, которые можно использовать, ограничивается газообразным и жидким топливом очень хорошего качества
  2. Используемое топливо очень дорогое, как бензин или дизельное топливо
  3. Выбросы двигателя в целом высокие по сравнению с двигателем внешнего сгорания
  4. Не подходит для крупномасштабной энергетики
  5. При возвратно-поступательном движении внутреннего сгорания возникает шум из-за детонации топлива

Типы и применение двигателей внутреннего сгорания

  1. Бензиновые двигатели: они используются в автомобильной, морской и авиационной промышленности.
  2. Газовые двигатели: используются для промышленных целей
  3. Дизельные двигатели: они используются в автомобильной, железнодорожной, энергетической и морской промышленности.
  4. Газовые турбины: они используются в энергетических, авиационных, промышленных, морских целях.

Источник изображения: Зефирис — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10896588

Категория: Двигатели внутреннего сгорания

Введение во второй закон термодинамики: тепловые двигатели и их эффективность

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Сформулируйте выражения второго начала термодинамики.
  • Рассчитайте КПД и выбросы углекислого газа угольной электростанции, используя характеристики второго закона.
  • Опишите и определите цикл Отто.

Рис. 1. Эти льдины тают во время арктического лета. Некоторые из них повторно замерзают зимой, но второй закон термодинамики предсказывает, что крайне маловероятно, что молекулы воды, содержащиеся в этих льдинах, изменят характерную форму аллигатора, которую они сформировали, когда фотография была сделана летом 2009 года. .(Источник: Патрик Келли, Береговая охрана США, Геологическая служба США)

Второй закон термодинамики касается направления, принимаемого спонтанными процессами. Многие процессы происходят спонтанно только в одном направлении, то есть они необратимы при заданном наборе условий. Хотя необратимость наблюдается в повседневной жизни — например, разбитое стекло не возвращается в исходное состояние — полная необратимость — это статистическое утверждение, которое нельзя увидеть в течение всей жизни Вселенной.Точнее, необратимый процесс — это процесс, который зависит от пути. Если процесс может идти только в одном направлении, то обратный путь принципиально отличается, и процесс не может быть обратимым. Например, как отмечалось в предыдущем разделе, тепло включает в себя передачу энергии от более высокой температуры к более низкой. Холодный объект, соприкасающийся с горячим, никогда не становится холоднее, передавая тепло горячему объекту и делая его более горячим. Кроме того, механическая энергия, такая как кинетическая энергия, может быть полностью преобразована в тепловую за счет трения, но обратное невозможно.Горячий неподвижный объект никогда самопроизвольно не остывает и не начинает двигаться. Еще один пример — расширение потока газа, введенного в один из углов вакуумной камеры. Газ расширяется, заполняя камеру, но никогда не собирается в углу. Случайное движение молекул газа могло бы вернуть их всех в угол, но этого никогда не происходит. (См. Рисунок 2.)

Рисунок 2. Примеры односторонних процессов в природе. (а) Теплообмен происходит самопроизвольно от горячего к холодному, а не от холодного к горячему.(б) Тормоза этого автомобиля преобразуют кинетическую энергию в теплоотдачу в окружающую среду. Обратный процесс невозможен. (c) Выброс газа, попадающего в эту вакуумную камеру, быстро расширяется, чтобы равномерно заполнить каждую часть камеры. Случайные движения молекул газа никогда не вернут их в угол.

Тот факт, что определенные процессы никогда не происходят, предполагает, что существует закон, запрещающий их возникновение. Первый закон термодинамики позволяет им происходить — ни один из этих процессов не нарушает закон сохранения энергии.Закон, запрещающий эти процессы, называется вторым законом термодинамики. Мы увидим, что второй закон может быть сформулирован разными способами, которые могут показаться разными, но на самом деле эквивалентными. Как и все законы природы, второй закон термодинамики дает представление о природе, и несколько его утверждений подразумевают, что он широко применим, фундаментально влияя на многие очевидно несопоставимые процессы.

Уже знакомое направление теплопередачи от горячего к холодному лежит в основе нашей первой версии второго закона термодинамики

Второй закон термодинамики (первое выражение)

Теплообмен происходит самопроизвольно от тел с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, но никогда самопроизвольно в обратном направлении.

Другой способ сформулировать это: невозможно, чтобы какой-либо процесс имел своим единственным результатом передачу тепла от более холодного объекта к более горячему.

Тепловые двигатели

Теперь давайте рассмотрим устройство, которое для работы использует теплопередачу. Как отмечалось в предыдущем разделе, такое устройство называется тепловой машиной и схематично показано на рисунке 3b. Бензиновые и дизельные двигатели, реактивные двигатели и паровые турбины — все это тепловые двигатели, которые работают, используя часть теплопередачи от какого-либо источника.Теплоотдача от горячего объекта (или горячего резервуара) обозначается как Q h , теплопередача в холодный объект (или холодный резервуар) составляет Q c , а работа, выполняемая двигателем, составляет . W . Температуры горячего и холодного резервуаров составляют T h и T c соответственно.

Рис. 3. (a) Передача тепла происходит самопроизвольно от горячего объекта к холодному, что соответствует второму закону термодинамики.(б) Тепловой двигатель, представленный здесь кружком, использует часть теплопередачи для выполнения работы. Горячие и холодные предметы называются горячими и холодными резервуарами. Qh — теплоотдача из горячего резервуара, W — рабочая мощность, а Qc — теплоотдача в холодный резервуар.

Поскольку горячий резервуар нагревается извне, что требует больших затрат энергии, важно, чтобы работа выполнялась как можно более эффективно. Фактически, мы бы хотели, чтобы W равнялось Q h , и чтобы не было передачи тепла в окружающую среду ( Q c = 0).К сожалению, это невозможно. Второй закон термодинамики также утверждает в отношении использования теплопередачи для выполнения работы (второе выражение второго закона):

Второй закон термодинамики (второе выражение)

Ни в какой системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать работу в циклический процесс, при котором система возвращается в исходное состояние.

Циклический процесс возвращает систему, например газ в баллоне, в исходное состояние в конце каждого цикла.В большинстве тепловых двигателей, таких как поршневые двигатели и вращающиеся турбины, используются циклические процессы. Второй закон, только что сформулированный в его второй форме, четко гласит, что такие двигатели не могут иметь идеального преобразования теплопередачи в выполненную работу. Прежде чем углубляться в основные причины ограничений на преобразование теплопередачи в работу, нам необходимо изучить взаимосвязи между W , Q h и Q c , а также определить эффективность циклического Тепловой двигатель.Как уже отмечалось, циклический процесс возвращает систему в исходное состояние в конце каждого цикла. Внутренняя энергия такой системы U одинакова в начале и в конце каждого цикла, то есть Δ U = 0. Первый закон термодинамики гласит, что Δ U = Q W , где Q — это чистая теплопередача , в течение цикла ( Q = Q h Q c ), а W — чистая работа, выполненная системой.Поскольку Δ U = 0 для полного цикла, мы имеем 0 = Q W , так что W = Q .

Таким образом, чистая работа, выполняемая системой, равна чистой теплопередаче в систему, или W = Q h Q c (циклический процесс), как схематично показано на рисунке 3b. Проблема в том, что во всех процессах происходит некоторая передача тепла в окружающую среду Q c — и при этом обычно очень значительная величина.

При преобразовании энергии в работу мы всегда сталкиваемся с проблемой получения меньшего количества энергии, чем мы вкладываем. Мы определяем эффективность преобразования Eff как отношение полезной выходной работы к вложенной энергии (или, в другими словами, отношение того, что мы получаем, к тому, что мы тратим). В этом духе мы определяем эффективность теплового двигателя как его полезную мощность Вт , деленную на передачу тепла двигателю Q ч ; то есть

[латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex]

Поскольку W = Q h Q c в циклическом процессе, мы также можем выразить это как

[латекс] Eff = \ frac {Q _ {\ text {h}} — Q _ {\ text {c}}} {Q _ {\ text {h}}} = 1- \ frac {Q _ {\ text {c} }} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex] (циклический процесс),

, поясняющий, что эффективность 1 или 100% возможна только при отсутствии передачи тепла в окружающую среду ( Q c = 0).Обратите внимание, что все Q положительны. Направление теплопередачи обозначается знаком плюс или минус. Например, Q c находится вне системы, поэтому перед ним стоит знак минус.

Пример 1. Ежедневная работа угольной электростанции, ее эффективность и выбросы углекислого газа

Угольная электростанция — это огромная тепловая машина. Он использует теплопередачу от сжигания угля для работы по включению турбин, которые используются для выработки электроэнергии.За один день большая угольная электростанция имеет 2,50 × 10 14 Дж теплопередачи от угля и 1,48 × 10 14 Дж теплопередачи в окружающую среду.

  1. Какие работы выполняет электростанция?
  2. Каков КПД электростанции?
  3. В процессе горения происходит следующая химическая реакция: C + O 2 → CO 2 . Это означает, что каждые 12 кг угля выбрасывают в атмосферу 12 кг + 16 кг + 16 кг = 44 кг углекислого газа.Если предположить, что 1 кг угля может обеспечить 2,5 × 10 6 Дж теплопередачи при сгорании, сколько CO 2 выбрасывается этой электростанцией в день?
Стратегия для части 1

Мы можем использовать Вт = Q h Q c , чтобы найти выходную мощность Вт , предполагая, что на электростанции используется циклический процесс. В этом процессе вода кипятится под давлением с образованием высокотемпературного пара, который используется для запуска паровых турбин-генераторов, а затем конденсируется обратно в воду, чтобы снова запустить цикл.{14} \ text {J} \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия для части 2

Эффективность может быть рассчитана с помощью [latex] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], поскольку дан Q h , а работа W была найдена в первая часть этого примера.

Решение для Части 2

Эффективность определяется по формуле: [latex] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex]. Работа W только что оказалась равной 1,02 × 10 14 Дж, и дано значение Q h , поэтому эффективность равна

.

[латекс] \ begin {array} {lll} Eff & = & \ frac {1.{14} \ text {J}} \\\ text {} & = & 0.408 \ text {, или} 40.8 \% \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия для части 3

Ежедневное потребление угля рассчитывается с использованием информации о том, что каждый день имеет место 2,50 × 10 14 Дж теплопередачи от угля. В процессе горения имеем C + O 2 → CO 2 . Таким образом, каждые 12 кг угля выбрасывают в атмосферу 12 кг + 16 кг + 16 кг = 44 кг CO 2 .

Решение для части 3

Суточное потребление угля

[латекс] \ frac {2.8 \ text {кг CO} _2 \\ [/ латекс]

Это 370 000 метрических тонн CO 2 , производимых ежедневно.

Обсуждение

Если вся производимая работа преобразуется в электричество в течение одного дня, средняя выходная мощность составит 1180 МВт (это остается вам как проблема в конце главы). Это значение примерно соответствует размеру крупномасштабной традиционной электростанции. Обнаруженный КПД приемлемо близок к значению 42%, указанному для угольных электростанций. Это означает, что 59,2% энергии приходится на передачу тепла в окружающую среду, что обычно приводит к потеплению озер, рек или океана вблизи электростанции и в целом способствует потеплению планеты.Хотя законы термодинамики ограничивают эффективность таких установок, в том числе установок, работающих на ядерном топливе, нефти и природном газе, передача тепла в окружающую среду может использоваться, а иногда и используется для отопления домов или промышленных процессов. В целом низкая стоимость энергии не сделала экономичным более эффективное использование отходящего тепла от большинства тепловых двигателей. Угольные электростанции производят наибольшее количество CO 2 на единицу выработанной энергии (по сравнению с природным газом или нефтью), что делает уголь наименее эффективным ископаемым топливом.

Обладая информацией, приведенной в Примере 1, мы можем найти такие характеристики, как эффективность теплового двигателя, не зная, как он работает, но более подробное изучение механизма двигателя даст нам более глубокое понимание. На рисунке 4 показана работа обычного четырехтактного бензинового двигателя. Показанные четыре этапа завершают цикл этого теплового двигателя, возвращая бензиново-воздушную смесь в исходное состояние.

Рис. 4. В четырехтактном бензиновом двигателе внутреннего сгорания передача тепла в работу происходит в циклическом процессе, показанном здесь.Поршень соединен с вращающимся коленчатым валом, который одновременно работает с газом в цилиндре. (а) Воздух смешивается с топливом во время такта впуска. (b) Во время такта сжатия топливовоздушная смесь быстро сжимается, что является почти адиабатическим процессом, когда поршень поднимается при закрытых клапанах. Работа сделана на газе. (c) Рабочий ход состоит из двух отдельных частей. Сначала воспламеняется топливно-воздушная смесь, которая почти мгновенно преобразует химическую потенциальную энергию в тепловую, что приводит к значительному увеличению давления.Затем поршень опускается, и газ действует, передавая силу на расстоянии, что является почти адиабатическим процессом. (d) Такт выпуска вытесняет горячий газ, чтобы подготовить двигатель к следующему циклу, начиная с такта впуска.

Цикл Отто , показанный на рисунке 5a, используется в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания, хотя на самом деле истинные траектории цикла Отто не соответствуют точно тактам двигателя.

Адиабатический процесс AB соответствует почти адиабатическому такту сжатия бензинового двигателя.В обоих случаях производится работа с системой (газовой смесью в баллоне), повышая ее температуру и давление. На пути BC цикла Отто теплопередача Q h в газ происходит при постоянном объеме, вызывая дальнейшее повышение давления и температуры. Этот процесс соответствует сжиганию топлива в двигателе внутреннего сгорания и происходит так быстро, что объем почти постоянный. Путь CD в цикле Отто — это адиабатическое расширение, которое действительно работает во внешнем мире, точно так же, как рабочий такт двигателя внутреннего сгорания при его почти адиабатическом расширении.Работа, выполняемая системой по пути CD, больше, чем работа, выполняемая системой по пути AB, потому что давление больше, и, следовательно, имеется чистый выход работы. По пути DA в цикле Отто теплопередача Q c от газа при постоянном объеме снижает его температуру и давление, возвращая его в исходное состояние. В двигателе внутреннего сгорания этот процесс соответствует выхлопу горячих газов и всасыванию воздушно-бензиновой смеси при значительно более низкой температуре.В обоих случаях на этом конечном пути происходит передача тепла в окружающую среду.

Рис. 5. Диаграмма упрощенного цикла Отто, аналогичного тому, который используется в двигателе внутреннего сгорания. Точка А соответствует началу такта сжатия двигателя внутреннего сгорания. Траектории AB и CD являются адиабатическими и соответствуют тактам сжатия и мощности двигателя внутреннего сгорания соответственно. Пути BC и DA изохоричны и дают аналогичные результаты для участков зажигания и выхлопа-впуска, соответственно, цикла двигателя внутреннего сгорания.Работа выполняется с газом по пути AB, но больше работы выполняется с газом по пути CD, так что имеется чистый выход работы.

Чистая работа, выполняемая циклическим процессом, — это область внутри замкнутого пути на диаграмме PV , например, внутри пути ABCDA на рисунке 5. Обратите внимание, что во всех мыслимых циклических процессах это абсолютно необходимо для передачи тепла от система должна возникать, чтобы получить чистый результат работы. В цикле Отто теплообмен происходит по пути DA. Если теплопередача не происходит, то обратный путь тот же, а полезная мощность равна нулю.Чем ниже температура на пути AB, тем меньше работы требуется для сжатия газа. Тогда площадь внутри замкнутого пути больше, поэтому двигатель выполняет больше работы и, следовательно, более эффективен. Точно так же, чем выше температура на пути CD, тем больше выходная мощность. (См. Рис. 6.) Таким образом, эффективность зависит от температуры горячего и холодного резервуаров. В следующем разделе мы увидим, каков абсолютный предел эффективности теплового двигателя и как он связан с температурой.

Рис. 6. Этот цикл Отто производит большую работу, чем цикл на рис. 5, потому что начальная температура пути CD выше, а начальная температура пути AB ниже. Площадь внутри петли больше, что соответствует большему выходу чистой работы.

Сводка раздела

  • Два выражения второго начала термодинамики: (i) Передача тепла происходит спонтанно от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой, но никогда самопроизвольно в обратном направлении; и (ii) в любой системе теплопередачи от резервуара невозможно полностью преобразовать для работы в циклическом процессе, в котором система возвращается в исходное состояние.
  • Необратимые процессы зависят от пути и не возвращаются в исходное состояние. Циклические процессы — это процессы, которые возвращаются в исходное состояние в конце каждого цикла.
  • В циклическом процессе, таком как тепловой двигатель, чистая работа, выполняемая системой, равна чистой теплопередаче в систему, или W = Q h Q c , где Q h — это передача тепла от горячего объекта (горячий резервуар), а Q c — передача тепла в холодный объект (холодный резервуар).
  • Эффективность может быть выражена как [латекс] Eff = \ frac {W} {{Q} _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], отношение выходной мощности к количеству вложенной энергии.
  • Четырехтактный бензиновый двигатель часто объясняют с помощью цикла Отто, который представляет собой повторяющуюся последовательность процессов, преобразующих тепло в работу.

Концептуальные вопросы

  1. Представьте, что вы едете на машине на Пайкс-Пик в Колорадо. Чтобы поднять автомобиль весом 1000 килограммов на расстояние 100 метров, потребуется около миллиона джоулей.Вы можете поднять автомобиль на 12,5 километров с помощью энергии в галлоне газа. Подъем на пик Пайк (всего 3000 метров) требует чуть меньше литра бензина. Но нужно учитывать и другие соображения. Объясните с точки зрения эффективности, какие факторы могут помешать вам реализовать идеальное потребление энергии в этой поездке.
  2. Необходима ли разница температур для работы теплового двигателя? Укажите, почему или почему нет.
  3. Определения эффективности различаются в зависимости от того, как преобразовывается энергия.Сравните определения эффективности человеческого тела и тепловых двигателей. Как определение эффективности в каждом из них соотносится с типом энергии, которая преобразуется для выполнения работы?
  4. Почему — помимо того факта, что второй закон термодинамики гласит, что реверсивные двигатели являются наиболее эффективными — тепловые двигатели, использующие обратимые процессы, должны быть более эффективными, чем те, которые используют необратимые процессы? Учтите, что диссипативные механизмы — одна из причин необратимости.

Задачи и упражнения

  1. Определенная тепловая машина делает 10.0 кДж работы и 8,50 кДж теплопередачи происходит в окружающую среду в циклическом процессе. а) Каков был теплообмен в этом двигателе? б) Каков был КПД двигателя?
  2. При 2,56 × 10 6 Дж теплопередачи в этот двигатель данный циклический тепловой двигатель может выполнять только 1,50 × 10 5 Дж работы. а) Каков КПД двигателя? (б) Какая степень теплопередачи в окружающую среду имеет место?
  3. (a) Какова производительность циклического теплового двигателя, имеющего 22.КПД 0% и передача тепла в двигатель 6,00 × 10 9 Дж? б) Сколько тепла передается в окружающую среду?
  4. (a) Каков КПД циклического теплового двигателя, в котором 75,0 кДж теплопередачи происходит в окружающую среду на каждые 95,0 кДж теплопередачи в двигатель? (б) Сколько работы он производит для передачи тепла в двигатель 100 кДж?
  5. Двигатель большого корабля выполняет 2,00 × 10 8 Дж работы с КПД 5,00%. а) Сколько тепла передается в окружающую среду? (b) Сколько баррелей топлива израсходовано, если каждый баррель производит 6.00 × 10 9 Дж теплопередачи при сгорании?
  6. (a) Сколько тепла передается в окружающую среду электростанцией, использующей 1,25 × 10 14 Дж теплопередачи в двигатель с КПД 42,0%? (б) Каково отношение теплопередачи к окружающей среде к производительности труда? (c) Сколько работы сделано?
  7. Предположим, что турбины на угольной электростанции были модернизированы, что привело к повышению эффективности на 3,32%. Предположим, что до модернизации электростанция имела КПД 36%, а передача тепла в двигатель за один день осталась прежней — 2.50 × 1014 Дж. (а) Насколько больше электроэнергии вырабатывается в результате модернизации? (б) Насколько меньше теплопередачи в окружающую среду в результате модернизации?
  8. Эта задача сравнивает выработку энергии и передачу тепла в окружающую среду двумя разными типами атомных электростанций — одна с нормальным КПД 34,0%, а другая с улучшенным КПД 40,0%. Предположим, что оба имеют одинаковую теплопередачу в двигатель за один день, 2,50 × 10 14 Дж. (А) Насколько больше электроэнергии вырабатывает более эффективная электростанция? (б) Насколько меньше теплоотдача в окружающую среду происходит от более эффективной электростанции? (Один из типов более эффективных атомных электростанций, реактор с газовым охлаждением, был недостаточно надежен, чтобы быть экономически целесообразным, несмотря на его большую эффективность.)

Глоссарий

необратимый процесс: любой процесс, зависящий от направления пути

второй закон термодинамики: теплопередача течет от более горячего к более холодному объекту, а не наоборот, и некоторая тепловая энергия в любом процессе теряется на доступную работу в циклическом процессе

циклический процесс: процесс, в котором путь возвращается в исходное состояние в конце каждого цикла

Цикл Отто: термодинамический цикл, состоящий из пары адиабатических процессов и пары изохорных процессов, который преобразует тепло в работу, т.е.г., цикл впуска, сжатия, зажигания и выпуска четырехтактного двигателя

Избранные решения проблем и упражнения

1. (а) 18,5 кДж; (б) 54,1%

3. (а) 1.32 × 10 9 Дж; (б) 4.68 × 10 9 Дж

5. (а) 3.80 × 10 9 Дж; (б) 0,667 баррелей

7. (а) 8,30 × 10 12 Дж, что составляет 3,32% от 2,50 × 10 14 Дж; (б) –8,30 × 10 12 Дж, где отрицательный знак указывает на снижение теплопередачи в окружающую среду.

Что такое поршень двигателя — x-engineer.org

Поршень является составной частью двигателя внутреннего сгорания. Основная функция поршня — преобразовывать давление, создаваемое горящей топливовоздушной смесью, в силу, действующую на коленчатый вал. Легковые автомобили имеют поршни из алюминиевого сплава, в то время как грузовые автомобили также могут иметь поршни из стали и чугуна.

Поршень является частью кривошипно-шатунного механизма (также называемого кривошипно-шатунным механизмом ), который состоит из следующих компонентов:

  • поршень
  • поршневые кольца
  • шатун
  • коленчатый вал

Изображение: Привод коленчатого вала двигателя (кривошипно-шатунный механизм) Предоставлено: Rheinmetall

Поршень также выполняет второстепенные функции двигателя. утечки газа из него и проникновение масла в камеру сгорания

  • направляет движение шатуна
  • обеспечивает непрерывную смену газов в камере сгорания
  • создает переменного объема в камере сгорания
  • Изображение: Kolbenschmidt поршни
    Кредит: Kolbenschmidt

    Форма поршня в основном зависит от типа двигателя внутреннего сгорания.Поршни бензиновых двигателей обычно легче и короче по сравнению с поршнями дизельных двигателей. Геометрия поршня имеет множество тонкостей из-за сложности его рабочей среды, но основными частями поршня являются:

    • поршень головка , также называемая верхняя часть или головка : верхняя часть поршня который вступает в контакт с давлением газа в камере сгорания
    • кольцевой ремень : верхняя средняя часть поршня, когда поршневые кольца расположены
    • выступ штифта : нижняя средняя часть поршня который содержит поршневой палец
    • юбка поршня : область под кольцевым ремнем

    Изображение: оси поршневого пальца и юбки

    Изображение: Основные детали поршня
    Кредит: [3]

    где:

    1. верхняя часть поршня
    2. верхняя фаска
    3. кольцевой ремень
    4. распорки управления
    5. стопорный зажим штифта
    6. выступ штифта
    7. поршневой палец
    8. поршневые кольца
    9. юбка поршня

    Поршень соединен с шатуном через поршневой палец (7).Штифт позволяет поршню вращаться вокруг оси штифта. Штифт удерживается в поршне с помощью фиксатора пальца (5).

    После днища поршня доходит до кольцевого ремня (также называемого кольцевой зоной) (3). Большинство поршней имеют три кольцевых канавки, в которые устанавливаются поршневые кольца. Верхнее кольцо называется компрессионным кольцом , среднее — скребковым кольцом , а нижнее — кольцом контроля масла . Компрессионное кольцо должно герметизировать камеру сгорания, чтобы предотвратить утечку внутренних газов в блок двигателя.Маслоуправляющее кольцо соскабливает масло со стенок цилиндра, когда поршень находится на рабочем или выпускном такте. Среднее кольцо выполняет комбинированную функцию обеспечения сжатия в цилиндре и удаления излишков масла со стенок цилиндра.

    Юбка поршня (8) удерживает поршень в равновесии внутри цилиндра. Обычно он покрывается материалом с низким коэффициентом трения, чтобы уменьшить потери на трение. В отверстии для пальца или выступа (6) поршня находится поршневой палец (7), который соединяет поршень с шатуном.

    Геометрические характеристики поршня

    Поршни должны правильно работать в широком диапазоне температур, от -30 ° C до 300-400 ° C. В то же время он должен быть достаточно легким, чтобы иметь низкую инерцию и обеспечивать высокие обороты двигателя. Ниже представлена ​​пара геометрических характеристик поршня.

    Овальность поршня

    Из-за процесса сгорания температура внутри цилиндров двигателя достигает сотен градусов Цельсия.Поршень является одним из основных компонентов, который поглощает часть выделяемого тепла и отводит его в моторное масло. Поскольку ось поршневого пальца содержит больше материала, чем ось юбки, тепловое расширение вдоль оси пальца немного выше, чем тепловое расширение вдоль оси юбки. По этой причине поршень имеет овальную форму, диаметр по оси пальца на 0,3-0,8% меньше диаметра по оси юбки [6].

    Изображение: Овальность поршня

    Коническая форма поршня

    Форма поршня не соответствует форме идеального цилиндра.При низкой температуре зазор между поршнем и цилиндром двигателя больше по сравнению с высокими температурами. Кроме того, зазор не является постоянным по длине поршня, он меньше вокруг верхней части поршня по сравнению с областью юбки поршня. Это необходимо для большего теплового расширения головки поршня, поскольку она содержит больший объем металла.

    Изображение: Зазор поршня (коническая форма)

    Изображение: Тепловое расширение поршня (если цилиндрическая форма)

    Смещение поршневого пальца

    Поршень перемещается на 3 градуса внутри цилиндра свободы, 1 первичный и 2 вторичных:

    • вдоль вертикальной оси цилиндра, между верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (НМТ) (первичная, ось Y)
    • вокруг Ось пальца (вторичная, α — угол)
    • вдоль оси юбки (вторичная, ось x)

    Первичное движение создает крутящий момент на коленчатом валу, это желательно с механической точки зрения.Вторичные движения происходят из-за комбинации нескольких факторов: двунаправленного движения шатуна и зазора между поршнем и цилиндром. Оба вторичных движения вызывают трение о стенки цилиндра, а также шум, вибрацию (удар поршня).

    Изображение: Осевое усилие поршня и смещение пальца

    Когда коленчатый вал вращается по часовой стрелке, левая сторона цилиндра называется упорной стороной (TS) , а противоположная сторона известна как противодействующей стороне (ATS) .Удары поршня могут происходить с обеих сторон цилиндра. Удар поршня возбуждает блок двигателя и проявляется в виде поверхностных вибраций, которые в конечном итоге излучаются в виде шума вблизи двигателя [9]. Еще одно неудобство заключается в том, что при движении поршня через ВМТ и ВТК на коленчатый вал создается повышенная нагрузка, поскольку поршень совмещен с центром вращения коленчатого вала.

    Смещение поршневого пальца — это несоосность между центром отверстия поршневого пальца и центром коленчатого вала.За счет этого в конструкции улучшаются шумовые характеристики двигателя из-за ударов поршня в ВМТ. Это основная проблема NVH (шумовая вибрация и резкость) для инженеров-технологов, которые хотят устранить тревожные шумы везде, где они могут. Вторая причина — повышение мощности двигателя за счет уменьшения внутреннего трения в TS и ATS.

    Смещение пальца снижает механическое напряжение, возникающее в соединительной штанге, когда она достигает ВМТ или НМТ, потому что шатун не должен хлопать поршнем в противоположном направлении в конце хода.Это смещение заставляет стержень перемещаться по дуге в ВМТ и НМТ.

    Механические нагрузки на поршень

    Поршень является элементом двигателя внутреннего сгорания (ДВС) (ДВС) , который должен выдерживать наибольшие механические и термические нагрузки. Из-за поршня мощность ДВС ограничена. В случае очень высокой термической или механической нагрузки поршень выходит из строя в первую очередь (по сравнению с блоком цилиндров, клапанами, головкой блока цилиндров). Это связано с тем, что поршень должен быть компромиссом между массой и устойчивостью к механическим и термическим нагрузкам.

    Циклическое нагружение поршня из-за [6]:

    • сила газа от давления в цилиндре
    • сила инерции от колебательного движения поршня и
    • поперечная сила от опоры силы газа наклонным шатуном, а сила инерции колеблющегося шатуна

    определяет механическую нагрузку .

    Вертикальные силы, действующие на поршень, состоят из: сил давления, , создаваемых расширяющимися газами, и сил инерции, , создаваемых собственной массой поршня [10].

    \ [F_ {p} = F_ {gas} + F_ {ineria} \]

    Силы инерции намного меньше сил давления и имеют наибольшую интенсивность, когда поршень меняет направление, в ВМТ и НМТ.

    Изображение: Напряжение поршня по Мизесу и механическая деформация
    Кредиты: [7]

    Изображение: Вертикальные силы поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала
    Кредиты: [7]

    Вышеуказанные силы поршня рассчитываются с использованием передовых методов анализа методом конечных элементов для алюминиевого поршня, используемого в легковых автомобилях с дизельным двигателем [7].

    Процесс сгорания имеет разные характеристики для дизельного и бензинового ДВС. В дизельном двигателе пиковое давление газа при сгорании может достигать 150 — 160 бар. В бензиновом двигателе максимальное давление ниже 100 бар. Из-за более высокого давления поршни дизельного двигателя должны выдерживать более высокие механические нагрузки.

    Чтобы работать без сбоев в таких суровых условиях, поршни дизельных двигателей конструируются более тяжелыми, прочными и имеют большую массу.Недостатком является более высокая инерция, более высокие динамические силы, поэтому максимальная частота вращения двигателя ниже. Одна из причин, по которой дизельные двигатели имеют более низкую максимальную скорость (около 4500 об / мин) по сравнению с бензиновыми двигателями (около 6500 об / мин), — это более тяжелые механические компоненты (поршни, шатуны, коленчатый вал и т. Д.).

    Тепловые нагрузки на поршень

    Головка поршня находится в прямом контакте с горящими газами внутри камеры сгорания, поэтому она подвергается высоким термическим и механическим нагрузкам .В зависимости от типа двигателя (дизельный или бензиновый) и типа впрыска топлива (прямой или непрямой) головка поршня может быть плоской или содержать чашу .

    Тепловая нагрузка от температуры газа в процессе сгорания также является циклической нагрузкой на поршень. Он действует в основном во время такта расширения на поршне со стороны камеры сгорания. В других тактах, в зависимости от принципа работы, тепловая нагрузка на поршень снижается, прерывается или даже имеет охлаждающий эффект во время газообмена.Как правило, передача тепла от горячих дымовых газов к поршню происходит в основном за счет конвекции, и лишь небольшая часть является результатом излучения.

    Изображение: Рабочие температуры поршня
    Кредиты: [3]

    Тепло, выделяемое при сгорании, частично поглощается поршнем. Большая часть тепла передается через площадь кольца поршня (около 70%). Юбка поршня отводит 25% тепла, а остальное передается на поршневой палец, шатун и масло.Более высокая частота вращения двигателя означает более высокую температуру поршня . Это происходит потому, что накопленное тепло не успевает рассеяться между двумя последовательными циклами сгорания. В то же время более высокая нагрузка на двигатель означает более высокую температуру поршня, потому что при этом сгорает больше воздушно-топливной смеси, которая выделяет больше тепла.

    Изображение: Распределение температуры в поршне бензинового двигателя
    Кредит: [6]

    Изображение: Распределение температуры в поршне дизельного двигателя с каналом охлаждения
    Кредит: [6]

    Изображение: Тепловая нагрузка поршня
    Кредит: [7]

    Что касается такта расширения, продолжительность действия тепловой нагрузки от сгорания очень мала.Следовательно, только очень небольшая часть составляющей массы поршня, вблизи поверхности на стороне сгорания, следует за циклическими колебаниями температуры. Таким образом, почти вся масса поршня достигает квазистатической температуры, которая, однако, может иметь значительные локальные изменения.

    Охлаждение поршня

    По мере увеличения удельной мощности в современных двигателях внутреннего сгорания поршни подвергаются возрастающим тепловым нагрузкам. Поэтому эффективное охлаждение поршня требуется чаще, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации.

    Изображение: 2009 Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo (LNF) Головка поршня и масляная форсунка
    Кредит: GM

    Температуру поршня можно снизить за счет циркуляции масла в средней части поршня. Это может быть достигнуто с помощью маслоструйных устройств, установленных на блоке цилиндров, которые впрыскивают моторное масло через отверстие, когда поршень находится близко к нижней мертвой точке (НМТ).

    Компания Tenneco Powertrain разработала новый стальной поршень для дизельных двигателей с «герметичной на весь срок службы» охлаждающей камерой в головной части, что позволяет поршням безопасно работать при температурах в головке более чем на 100 ° C выше действующих ограничений.

    Изображение: технология охлаждения поршня EnviroKool
    Кредит: Tenneco

    Для формирования коронки EnviroKool внутри поршня с помощью сварки трением создается цельный охлаждающий канал, который затем заполняется высокотемпературным маслом и инертным газом. Эта камера постоянно закрыта приварной заглушкой. Согласно Tenneco Powertrain, технология EnviroKool позволяет преодолеть температурные ограничения обычных открытых галерей, в которых в качестве теплоносителя используется смазочное масло.

    Типы поршней

    Геометрия поршня ограничена из-за кубатуры ДВС. Поэтому основной способ увеличения механического и термического сопротивления поршня — увеличение его массы. Это не рекомендуется, потому что поршень с большой массой имеет большую инерцию, которая преобразуется в высокие динамические силы, особенно при высоких оборотах двигателя. Сопротивление поршня можно улучшить за счет оптимизации геометрии, но всегда будет компромисс между массой, механическим и термическим сопротивлением.

    На первый взгляд поршень кажется простым компонентом, но его геометрия довольно сложна:

    Изображение: Техническое описание дизельного поршня
    Кредит: Kolbenschmidt

    Изображение: Техническое описание бензинового поршня
    Кредит: Kolbenschmidt

    Условные обозначения:

    1. диаметр чаши
    2. днище поршня
    3. камера сгорания (чаша)
    4. кромка днища поршня
    5. верхняя площадка поршня
    6. основание поршня канавка кольца
    7. канавка компрессионного кольца
    8. выемка под кольцо
    9. стороны канавки
    10. канавка маслосъемного кольца
    11. отверстие для возврата масла
    12. выступ поршневого пальца
    13. удерживание на расстоянии канавки
    14. канавка для стопорного кольца
    15. расстояние до ступицы поршня
    16. ступенчатая кромка
    17. диаметр поршня 90 ° C снова отверстие поршневого пальца
    18. отверстие поршневого пальца
    19. глубина чаши
    20. юбка
    21. зона кольца
    22. высота сжатия поршня
    23. длина поршня
    24. канал маслоохладителя
    25. держатель кольца
    26. втулка болта
    27. диаметр
    28. развал короны

    Как видите, между дизельными и бензиновыми поршнями есть существенные различия.

    Поршни дизельного двигателя должны выдерживать более высокие давления и температуры, поэтому они больше, крупнее и тяжелее. Они могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов, стали или их комбинации. Поршень дизеля содержит часть камеры сгорания в головке поршня. Из-за формы поперечного сечения головки поршня поршень дизельного двигателя также называют поршнем с головкой омега.

    Поршни бензиновых двигателей легче и предназначены для более высоких оборотов двигателя.Они изготавливаются из алюминиевых сплавов и обычно имеют плоскую головку. Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском (DI) имеют специальные головки, позволяющие направлять поток топлива качающимся движением.

    Ниже вы можете увидеть несколько изображений дизельных и бензиновых (бензиновых) двигателей в высоком разрешении.

    Изображение: LS9 6.2L V-8 SC поршень (алюминий, бензин / бензиновый двигатель с непрямым впрыском)
    Кредит: GM

    Изображение: Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo (LNF) поршень (алюминиевый, бензиновый / бензиновый двигатель с прямым впрыском)
    Кредит: GM

    Изображение: Поршень дизельного двигателя автомобиля с кольцами (алюминий, дизель)
    Кредит: Kolbenschmidt

    Изображение: Поршень из моностали (сталь, дизель) )
    Кредит: Tenneco

    Материалы поршней

    Большинство поршней для автомобильной промышленности изготавливаются из алюминиевых сплавов .Это потому, что алюминий легкий, обладает достаточной механической прочностью и хорошей теплопроводностью. Есть тяжелые применения, коммерческие автомобили, в которых используются поршни из стали , которые более устойчивы к более высоким давлениям и температурам в камере сгорания.

    Алюминиевые поршни производятся из литых или кованых жаропрочных алюминиево-кремниевых сплавов. Есть три основных типа алюминиевых поршневых сплавов. Стандартный поршневой сплав представляет собой эвтектический сплав Al-12% Si, содержащий дополнительно ок.По 1% каждого из Cu, Ni и Mg [3].

    Основными алюминиевыми сплавами для поршней являются [3]:

    • эвтектический сплав (AlSi12CuMgNi): литой или кованый
    • заэвтектический сплав (AlSi18CuMgNi): литой или кованый
    • специальный эвтектический сплав (только AlSi2122Cu4). алюминиевый сплав имеет более низкую прочность, чем чугун, поэтому необходимо использовать более толстые секции, поэтому не все преимущества легкого веса этого материала реализуются. Кроме того, из-за более высокого коэффициента теплового расширения алюминиевые поршни должны иметь больший рабочий зазор.С другой стороны, теплопроводность алюминия примерно в три раза выше, чем у железа. Это, вместе с большей толщиной используемых секций, позволяет алюминиевым поршням работать при температурах примерно на 200 ° C ниже, чем чугунные [8].

      В некоторых случаях прочность и износостойкость поршней из алюминиевого сплава недостаточны для удовлетворения требований по нагрузке, поэтому используются черные материалы (например, чугун, сталь). Существует несколько методов использования черных металлов в производстве поршней:

      • в качестве местного армирования, вставки из черного металла (т.е.g., держатели колец)
      • в виде удлиненных частей композитных поршней (например, днища поршня, болтов)
      • поршни, полностью изготовленные из чугуна или кованой стали

      Изображение: композитный поршень для тяжелого двигателя — поперечное сечение
      Кредит: [8]

      Изображение: Поршень композитной конструкции для судовых дизельных двигателей
      Кредит: Warstila

      В поршнях и поршнях используются два типа черных металлов компоненты [6]:

      • чугун :
        • аустенитный чугун для держателей колец
        • чугун с шаровидным графитом для поршней и юбок поршней
      • сталь
        • хром-молибденовый сплав
        • хромомолибден-никелевый сплав (34CrNiMo6)
        • молибден-ванадиевый сплав (38MnVS6)

      Cas • Железные материалы обычно имеют содержание углерода> 2%.Поршни высоконагруженных дизельных двигателей и другие высоконагруженные компоненты двигателей и конструкции машин преимущественно изготавливаются из сферолитического чугуна M-S70. Этот материал используется, например, для изготовления цельных поршней и юбок поршней в композитных поршнях [6].

      Сплавы железа, обозначенные как стали, обычно имеют содержание углерода менее 2%. При нагревании они полностью превращаются в ковкий (пригодный для ковки) аустенит. Поэтому сплавы железа отлично подходят для горячей штамповки, такой как прокатка или ковка.

      Поршневые технологии

      Существует несколько передовых поршневых технологий, каждая из которых имеет целью увеличить механическое и / или термическое сопротивление, снизить коэффициент трения или общую массу (сохраняя в то же время механические и термические свойства).

      Ниже вы можете найти примеры современных поршней, производимых на заводе Kolbenschmidt , каждый с уникальными технологиями.

      Изображение: Поршень бензинового двигателя в облегченной конструкции LiteKS® с держателем кольца
      Кредит: Kolbenschmidt

      Изображение: Поршень дизеля с охлаждающим каналом, втулкой болта и держателем кольца
      Кредит: Kolbenschmidt

      Изображение: Шарнирно-сочлененный поршень дизеля с кованой верхней стальной частью и алюминиевой юбкой
      Кредит: Kolbenschmidt

      Изображение: Литые держатели колец из чугуна многократно увеличивают долговечность первой кольцевой канавки дизельных поршней.Kolbenschmidt является лидером в разработке соединения Alfin с держателем кольца
      Кредит: Kolbenschmidt

      Изображение: Канавки под кольцо с твердым анодированием предотвращают износ и микросварку в поршнях для бензиновых двигателей.
      Кредит: Kolbenschmidt

      11 Изображение

      Поршни KS Kolbenschmidt имеют специальное покрытие LofriKS®, NanofriKS® или графит на юбке поршня. Они уменьшают трение внутри двигателя и обеспечивают хорошие характеристики при аварийной работе. Покрытия LofriKS® также используются по акустическим причинам.Их использование сводит к минимуму шумы от хлопка поршня. NanofriKS® является дальнейшим развитием испытанного и испытанного покрытия LofriKS® и дополнительно содержит наночастицы оксида титана для повышения износостойкости и долговечности покрытия. ®) гарантируют надежную работу при использовании в алюминиево-кремниевых поверхностях цилиндров (Alusil®). долговечность поршня
      Кредит: Kolbenschmidt

      Ниже вы можете найти примеры современных поршней, производимых компанией Tenneco Powertrain (бывший Federal Mogul) , каждый из которых основан на уникальных технологиях.

      Изображение: Поршень Elastothermic® (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких транспортных средств)

      Характеристики:
      — поршень с охлаждающим каналом улучшает мощность и расход топлива уменьшенных бензиновых двигателей. около 30 ° C
      — пониженная температура первой кольцевой канавки примерно на 50 ° C, что приводит к уменьшению отложений углерода и износа канавок и колец для длительного срока службы; низкий расход масла и продувка; зажигание

      Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)

      Изображение: Алюминиевые дизельные поршни

      Характеристики:
      — оптимизированное расположение каналов для максимального охлаждения может привести к снижению температуры обода барабана до 10%
      — улучшенное боковое литье методы значительно улучшают конструктивную устойчивость (даже с тонкостенными конструкциями)
      — реструктуризация камеры сгорания wl обод и основание чаши могут обеспечить до 100% увеличение усталостного ресурса

      Поршень Monosteel® обеспечивает прочность и охлаждающую способность, чтобы удовлетворить самые жесткие требования к двигателям на рынках тяжелых и промышленных двигателей, включая новое поколение давлений срабатывания двигателя, необходимых для дорожных правил Euro VI и выше.

      Прочная конструкция, состоящая из сварных с помощью инерционной сварки кованых стальных секций, образующих большие охлаждающие галереи, позволяет поршням Monosteel выдерживать возрастающие механические нагрузки. Эволюция Monosteel включает в себя последние разработки для промышленных двигателей с большим диаметром цилиндра, а также использование тонкостенных легких поковок и отливок для дизельных двигателей легковых автомобилей.

      Основные характеристики продукта:
      — большая закрытая структурная галерея с превосходным охлаждением обода чаши и кольцевой канавки, уменьшающим деформацию канавки и улучшающим контроль масла и газового уплотнения
      — профилированное отверстие под палец без втулки
      — юбка по всей длине для устойчивого поршня динамика, снижение риска кавитации гильзы и улучшение кольцевого уплотнения.
      — процесс обеспечивает гибкость материала с возможностью выбора материала коронки для уменьшения коррозии или окисления и / или выбора материала юбки для повышения технологичности.

      Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)

      Изображение: Поршни с покрытием EcoTough® (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких или тяжелых автомобилей)

      Поршень с покрытием EcoTough® обеспечивает важные преимущества, которые помогают удовлетворить потребности клиентов в более эффективные конструкции двигателей, в том числе сниженный расход топлива и выбросы CO 2 . Он сочетает в себе низкий износ и низкое трение в одном применении и снижает расход топлива на 0,8% по сравнению с обычными покрытиями поршней.

      Ключевые преимущества:
      — совместим с существующей и усовершенствованной отделкой внутренних отверстий цилиндров и может быть беспрепятственно введен в серийное производство двигателей в качестве рабочего изменения
      — состав обеспечивает большую толщину, чем поршни с обычными покрытиями, обеспечивая дополнительную защиту
      — соответствует строгим экологическим стандартам ; не содержит токсичных растворителей.стандартные покрытия, повышение экономии топлива до 0,4% / CO 2 сокращение в европейских испытаниях ездового цикла
      — снижение износа на 40% по сравнению со стандартными бензиновыми покрытиями, повышенная надежность современных бензиновых двигателей с наддувом DI
      — EcoTough® — это запатентованное покрытие FM

      Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)

      Изображение: Поршень DuraBowl® (алюминиевый поршень для дизельных легких или тяжелых автомобилей)

      Усиление поршня DuraBowl® Особенности частичного переплавления кромки чаши :
      — чрезвычайное улучшение структуры алюминиевого материала, созданное локализованным переплавом с использованием технологии TIG.
      — до 4 раз улучшенная долговечность в двигателях с высокой удельной мощностью по сравнению с поршнями без переплавки барабана.Допускает форму камеры сгорания, подвергающуюся высоким нагрузкам.
      — Технология FM DuraBowl® расширяет пределы алюминиевых поршней в самых сложных условиях за счет увеличения усталостной прочности (циклов) поршня

      Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)

      Изображение: Elastoval II сверхлегкие поршни (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких транспортных средств)

      Технология бензиновых поршней Avanced Elastoval® II основана на:
      — глубоких карманах под коронкой
      — наклонных боковых панелях
      — облегченной конструкции опоры пальца
      — тонких стенках 2.5 мм
      — оптимизированная площадь юбки и гибкость
      — Высокоэффективный сплав FM S2N

      Характеристики и преимущества включают:
      — снижение веса на 15% по сравнению с бензиновыми поршнями предыдущего поколения
      — обеспечивает удельную мощность до 100 кВт / л
      — оптимизировано характеристики шума и трения
      Совместимость с опцией держателя альфинового кольца для повышения пикового давления в цилиндре и устойчивости к детонации

      Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)

      Часто задаваемые вопросы о поршнях

      Для чего используются поршни?

      Поршни используются в двигателях внутреннего сгорания для передачи усилия на шатун и коленчатый вал, создавая крутящий момент двигателя.Поршни преобразуют давление газа из камеры сгорания в механическую силу.

      Что такое поршень и как он работает?

      Поршень — это компонент двигателя внутреннего сгорания, сделанный из алюминия или стали, используемый для преобразования давления газа из камеры сгорания в механическую силу, передаваемую на шатун и коленчатый вал.

      Из чего сделан поршень?

      Поршень может быть изготовлен из цветного материала, алюминия (Al) или черных металлов, например, из чугуна или стали .

      Какие бывают два типа поршневых колец?

      Два типа поршневых колец: компрессионные кольца и масляные кольца .

      Какие два основных типа поршневых двигателей?

      Два основных типа поршневых двигателей: дизельные, поршневые двигатели и бензиновые (бензиновые), поршневые двигатели. Функция материала, два основных типа поршня: алюминиевый поршень и стальной поршни.

      Каков срок службы поршней?

      Поршень должен служить в течение всего срока службы автомобиля, если условия эксплуатации являются номинальными (нормальная смазка, регулярное обслуживание двигателя, отсутствие чрезмерной нагрузки, отсутствие чрезмерной температуры). В нормальных условиях эксплуатации поршень должен прослужить не менее 300000 км до 500000 км и более.

      Что вызывает отверстия в поршнях?

      Обычно аномально высокие температуры вызывают плавление поршней, или детонация двигателя может вызвать трещины в поршнях.Неисправные форсунки могут подавать чрезмерное количество топлива в цилиндры, что может вызвать аномально высокую температуру сгорания и частичное оплавление поршней.

      Как узнать, повреждены ли поршни?

      Если поршень поврежден, наиболее вероятными симптомами являются: потеря мощности из-за потери сжатия, чрезмерный дым в выхлопе или необычный шум двигателя.

      Можно ли починить сломанный поршень?

      Сломанный поршень не подлежит ремонту, его необходимо заменить.Поршни имеют очень жесткие геометрические допуски, которые, скорее всего, не могут быть соблюдены после ремонта. Кроме того, их механические и термические свойства будут изменены после ремонта, что приведет к дальнейшим повреждениям. Сломанный поршень может вызвать серьезные повреждения блока цилиндров, шатуна, клапанов и т. Д. И должен быть немедленно заменен.

      Можно ли водить машину с неисправным поршнем?

      Вы можете ездить с неисправным поршнем, но это не рекомендуется. Повреждение поршня может привести к значительному выходу из строя блока цилиндров, коленчатого вала, шатунов, клапанов и т. Д.Если не заменить поврежденный поршень, это может привести к полному отказу двигателя.

      Повредит ли мой двигатель удар поршня?

      Удар поршня повредит двигатель, оставьте без присмотра. Удар поршня в течение длительного времени приведет к повреждению гильзы цилиндра и самого поршня.

      Уходит ли поршень при нагревании?

      Поршень частично уходит, когда двигатель прогрет. Удар поршня вызван чрезмерным износом гильзы цилиндра или самого поршня.Когда двигатель нагревается, поршень имеет тепловое расширение, и зазор между поршнем и цилиндром уменьшается, что приводит к уменьшению ударов поршня.

      Могу ли я ехать с хлопком поршня?

      Можно ездить с хлопком поршня, но долго водить не рекомендуется. Удар поршня вызовет износ самого поршня и гильзы цилиндра. Удар поршня также может вызвать трещины в поршне, что может привести к полному отказу двигателя, если его оставить без присмотра.

      Что вызывает износ юбки поршня?

      Износ юбки поршня вызван недостаточной смазкой гильзы цилиндра маслом.В нормальном рабочем состоянии система смазки разбрызгивает масло на цилиндры, чтобы избежать прямого контакта между юбкой поршня и цилиндром. При неисправности системы смазки или недостаточном уровне масла на стенках цилиндра будет недостаточно масла, и юбка поршня будет значительно изнашиваться.

      Ссылки

      [1] Клаус Молленхауэр, Хельмут Чоеке, Справочник по дизельным двигателям, Springer, 2010 г.
      [2] Хироши Ямагата, Наука и технология материалов в автомобильных двигателях, Woodhead Publishing in Materials, Кембридж, Англия, 2005 г. .
      [3] The Aluminium Automotive Manual, European Aluminium Association, 2011.
      [4] Heisler, Heinz, Vehicle and Engine Technology, Society of Automotive Engineers, 1999.
      [5] QinZhaoju et al., Поршневая термомеханическая муфта дизельного двигателя моделирование и многопрофильная оптимизация проектирования, Примеры в теплотехнике, Том 15, ноябрь 2019 г.
      [6] Испытания поршней и двигателей, Mahle GmbH, Штутгарт, 2012 г.
      [7] Скотт Кеннингли и Роман Моргенштерн, Тепловые и механические нагрузки в Область чаши сгорания легковых дизельных поршней из AlSiCuNiMg; Пересмотрено с акцентом на расширенный анализ методом конечных элементов и инструментальные методы тестирования двигателей, Federal Mogul Corporation, SAE Paper 2012-01-1330.
      [8] T.K. Гарретт и др., Автомобиль, 13-е издание, Баттерворт-Хайнеманн, 2001.
      [9] Н. Долатабади и др., Об идентификации событий удара поршня в двигателях внутреннего сгорания с использованием трибодинамического анализа, Механические системы и обработка сигналов, Том 58 –59, июнь 2015 г., страницы 308-324, Elsevier, 2014.
      [10] Клаус Молленхауэр и Гельмут Чоеке, Справочник по дизельным двигателям, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010.

      По любым вопросам, наблюдениям и запросам по этой статье , используйте форму комментария ниже.

      Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

      Поршневые двигатели внутреннего сгорания | Департамент охраны окружающей среды Флориды

      Поршневые двигатели внутреннего сгорания (RICE) сжигают топливо для запуска двигателя. Двигатели внутреннего сгорания поставляют энергию для работы оборудования, такого как аварийные генераторы или насосы.

      RICE имеют право работать во Флориде в соответствии с условиями общего авиационного разрешения (AGP) в соответствии с требованиями 62-210.310 (4) (b), Административный кодекс Флориды (F.A.C.) .

      AGP — это установленное законом разрешение на строительство или эксплуатацию определенного типа установок, выбрасывающих загрязнители воздуха. Использование такого разрешения любым отдельным учреждением не требует действий со стороны Департамента охраны окружающей среды Флориды (DEP). Сроки и условия AGP изложены в правиле, а не в отдельно выданном разрешении на строительство или воздушную эксплуатацию.

      Некоторые RICE могут иметь право на освобождение в соответствии с 62-210.300 (3) (а) (35), F.A.C. , при соблюдении следующих условий в отношении каждой такой единицы:

      1. На устройство не распространяются программы Acid Rain Program, CAIR или какие-либо применимые требования, относящиеся к конкретному устройству.
      2. Блок не должен сжигать отработанное масло или любое другое топливо, кроме природного газа, пропана, бензина и дизельного топлива.
      3. В совокупности все единицы, претендующие на это освобождение на одном предприятии, не должны сжигать больше, чем совокупный максимальный годовой объем одного топлива, как указано в подпункте d., или эквивалентные совокупные максимальные годовые количества нескольких видов топлива, как указано в подпункте e.
      4. При сжигании только одного (1) вида топлива, совокупный годовой объем топлива, сжигаемого всеми установками, претендующими на данное исключение, на одном и том же объекте не должен превышать 53 000 галлонов бензина, 64 000 галлонов дизельного топлива, 288 000 галлонов пропана или 8,8. миллионов стандартных кубических футов природного газа.
      5. Если сжигается более одного (1) вида топлива, эквивалентный совокупный годовой объем каждого топлива, сжигаемый установками, претендующими на данное исключение, на одном и том же объекте, не должен превышать совокупный максимальный годовой объем такого топлива, как указано в подпункте d., умноженное на процентное содержание топлива. Процент топлива — это процентное отношение общего количества топлива, сожженного всеми установками, претендующими на данное освобождение на одном объекте, к общему количеству такого топлива, разрешенному для сжигания всеми установками, претендующими на данное освобождение на том же объекте в соответствии с подпунктом подпункт d. Сумма процентного содержания топлива для всех видов топлива, сжигаемых установками, претендующими на данное освобождение на том же объекте, должна быть меньше или равна 100 процентам.

      Регистрация

      Вы можете зарегистрироваться, продлить, сменить владельца или внести административные исправления в AGP онлайн.

      Если вы не хотите использовать AGPERS, вы можете при желании загрузить и заполнить следующий рабочий лист и отправить его в DEP по адресу, указанному в инструкциях к рабочему листу, вместе с платой за обработку в размере 100 долларов.

      Информация о соответствии требованиям

      Для получения дополнительной информации о AGP или помощи в использовании AGPERS, пожалуйста, свяжитесь с Программой помощи малому бизнесу DEP по охране окружающей среды по телефону 1-800-722-7457.

      По вопросам, связанным с процедурами соответствия, таким как уведомления об испытаниях, представление отчетов, ведение записей, проверки и т. Д., обратитесь в соответствующий орган по соблюдению требований округа, в котором находится ваше предприятие. Если он расположен в округах Бровард, Дюваль, Хиллсборо, Майами-Дейд, Оранж, Палм-Бич, Пинеллас или Сарасота, посетите нашу страницу контактов с местной программой Air. Для всех других округов перейдите на нашу страницу контактов в District Air.

      Тепловой двигатель

      : определение, типы и примеры

      Обновлено 28 декабря 2020 г.

      Ли Джонсон

      Тепловые двигатели окружают вас повсюду. От машины, которую вы едете, до холодильника, который охлаждает продукты, до систем отопления и охлаждения вашего дома, — все они работают на одних и тех же ключевых принципах.

      Цель любого теплового двигателя — преобразовать тепловую энергию в полезную работу, и для этого можно использовать множество различных подходов. Одна из простейших форм теплового двигателя — двигатель Карно, названный в честь французского физика Николя Леонарда Сади Карно, построенный на идеализированном четырехступенчатом процессе, который зависит от адиабатической и изотермической стадий.

      Но двигатель Карно — всего лишь один пример теплового двигателя, и многие другие типы достигают той же основной цели. Изучение того, как работают тепловые двигатели и как вычислять эффективность тепловых двигателей, важно для любого, кто изучает термодинамику.

      Что такое тепловой двигатель?

      Тепловой двигатель — это термодинамическая система, преобразующая тепловую энергию в механическую. Хотя под этот общий заголовок попадает множество различных конструкций, несколько основных компонентов можно найти практически в любом тепловом двигателе.

      Любой тепловой двигатель нуждается в тепловой ванне или высокотемпературном источнике тепла, которые могут принимать множество различных форм (например, ядерный реактор является источником тепла на атомной электростанции, но во многих случаях сжигаемое топливо используется в качестве источника тепла. источник тепла).Кроме того, должен быть резервуар с низкотемпературным холодом, а также сам двигатель, который обычно представляет собой газ, который расширяется при подаче тепла.

      Двигатель поглощает тепло из горячего резервуара и расширяется, и именно этот процесс расширения воздействует на окружающую среду, как правило, с помощью поршня. Затем система отдает тепловую энергию обратно в холодный резервуар и возвращается в исходное состояние. Затем процесс повторяется снова и снова циклически, чтобы непрерывно производить полезную работу.

      Типы тепловых двигателей

      Термодинамические циклы или циклы двигателя — это общий способ описания многих конкретных термодинамических систем, которые работают в циклическом режиме, обычном для большинства тепловых двигателей. Простейшим примером теплового двигателя, работающего с термодинамическими циклами, является двигатель Карно или двигатель, работающий на основе цикла Карно. Это идеализированная форма теплового двигателя, в котором задействованы только обратимые процессы, в частности адиабатическое и изотермическое сжатие и расширение.

      Все двигатели внутреннего сгорания работают по циклу Отто, который представляет собой еще один тип термодинамического цикла, в котором воспламенение топлива используется для работы с поршнем. На первой ступени поршень опускается, всасывая топливно-воздушную смесь в двигатель, которая затем адиабатически сжимается на второй ступени и воспламеняется на третьей.

      Перед открытием выпускного клапана происходит быстрое повышение температуры и давления, которое воздействует на поршень за счет адиабатического расширения, что приводит к снижению давления.Наконец, поршень поднимается, чтобы удалить израсходованные газы и завершить цикл двигателя.

      Другой тип теплового двигателя — двигатель Стирлинга, который содержит фиксированное количество газа, которое перемещается между двумя разными цилиндрами на разных стадиях технологического процесса. На первом этапе происходит нагрев газа для повышения температуры и создания высокого давления, которое перемещает поршень для обеспечения полезной работы.

      Поршень затем поднимается вверх и толкает газ во второй цилиндр, где он охлаждается холодным резервуаром перед повторным сжатием, процесс, требующий меньше работы, чем был произведен на предыдущем этапе.Наконец, газ возвращается в исходную камеру, где цикл двигателя Стирлинга повторяется.

      КПД тепловых двигателей

      КПД теплового двигателя — это отношение полезной производимой работы к потребляемой тепловой или тепловой энергии, и результатом всегда является значение от 0 до 1 без единиц измерения, потому что и тепловая энергия, и тепловая энергия Объем работы измеряется в джоулях. Это означает, что если бы у вас был идеальный тепловой двигатель , он имел бы КПД 1 и преобразовывал бы всю тепловую энергию в полезную работу, а если бы ему удалось преобразовать половину ее, КПД был бы равен 0.5. В базовом виде формулу можно записать так:

      \ text {Эффективность} = \ frac {\ text {Работа}} {\ text {Тепловая энергия}}

      Конечно, тепловая машина не может имеют эффективность 1, потому что второй закон термодинамики требует, чтобы энтропия любой замкнутой системы со временем увеличивалась. Хотя есть точное математическое определение энтропии, которое вы можете использовать, чтобы понять это, самый простой способ подумать об этом состоит в том, что присущая любому процессу неэффективность приводит к некоторой потере энергии, обычно в форме отходящего тепла.Например, поршень двигателя, несомненно, будет иметь некоторое трение, работающее против его движения, что означает, что система будет терять энергию в процессе преобразования тепла в работу.

      Теоретический максимальный КПД теплового двигателя называется КПД Карно. Уравнение для этого связывает температуру горячего резервуара T H и холодного резервуара T C с КПД ( η ) двигателя.

      η = 1 — \ frac {T_C} {T_H}

      Вы можете умножить результат на 100, если хотите выразить ответ в процентах.Важно помнить, что это теоретический максимум для — маловероятно, что какой-либо реальный двигатель действительно приблизится к КПД Карно на практике.

      Важно отметить, что вы максимизируете эффективность тепловых двигателей, увеличивая разницу температур между горячим резервуаром и холодным резервуаром. Для автомобильного двигателя T H — это температура газов внутри двигателя при сгорании, а T C — это температура, при которой они выталкиваются из двигателя.

      Примеры из реального мира — паровой двигатель

      Паровой двигатель и паровые турбины — два из самых известных примеров теплового двигателя, и изобретение парового двигателя было важным историческим событием в индустриализации общества. Паровой двигатель работает аналогично другим тепловым двигателям, которые обсуждались до сих пор: котел превращает воду в пар, который направляется в цилиндр, содержащий поршень, и высокое давление пара перемещает цилиндр.

      Пар передает часть тепловой энергии цилиндру, охлаждая при этом, а затем, когда поршень полностью выталкивается, оставшийся пар выпускается из цилиндра. В этот момент поршень возвращается в исходное положение (иногда пар направляется на другую сторону поршня, чтобы он тоже мог его толкнуть), и термодинамический цикл начинается снова с большим количеством пара.

      Эта относительно простая конструкция позволяет производить большой объем полезной работы из всего, что способно кипятить воду.Эффективность теплового двигателя с такой конструкцией зависит от разницы между температурой пара и окружающего воздуха. Паровоз использует работу, созданную в результате этого процесса, для поворота колес и движения поезда.

      Паровая турбина работает очень похоже, за исключением того, что работа идет на вращение турбины, а не на перемещение поршня. Это особенно полезный способ выработки электроэнергии из-за вращательного движения, создаваемого паром.

      Примеры из реального мира — Двигатель внутреннего сгорания

      Двигатель внутреннего сгорания работает на основе цикла Отто, описанного выше, с искровым зажиганием, используемым для бензиновых двигателей, и воспламенением от сжатия, используемым для дизельных двигателей.Основное различие между ними заключается в способе воспламенения топливно-воздушной смеси, при этом топливно-воздушная смесь сжимается, а затем физически воспламеняется в бензиновых двигателях, а топливо распыляется в сжатый воздух в дизельных двигателях, вызывая его воспламенение от температуры. .

      Помимо этого, остальная часть цикла Отто завершается, как описано ранее: Топливо всасывается в двигатель (или просто воздух для дизельного топлива), сжимается, воспламеняется (искра для топлива и распыление топлива в горячий сжатый воздух). для дизельного топлива), который выполняет полезную работу с поршнем за счет адиабатического расширения, а затем выпускной клапан открывается для снижения давления, и поршень выталкивает отработанный газ.

      Примеры из реального мира — тепловые насосы, кондиционеры и холодильники

      Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники тоже работают в форме теплового цикла, хотя у них другая цель — использовать работу для перемещения тепловой энергии. чем наоборот. Например, в цикле нагрева теплового насоса хладагент поглощает тепло из наружного воздуха из-за его более низкой температуры (поскольку тепло всегда течет от горячего к холодному), а затем проталкивается через компрессор для повышения его температуры. давление и, следовательно, его температура.

      Этот более горячий воздух затем перемещается в конденсатор рядом с обогреваемым помещением, где тот же процесс передает тепло в помещение. Наконец, хладагент проходит через клапан, который понижает давление и, следовательно, температуру, и готов к следующему циклу нагрева.

      В цикле охлаждения (как в кондиционере или холодильнике) процесс, по сути, протекает в обратном порядке. Хладагент поглощает тепловую энергию из комнаты (или внутри холодильника), потому что он поддерживается при низкой температуре, а затем проталкивается через компрессор для повышения давления и температуры.

      В этот момент он перемещается за пределы комнаты (или в заднюю часть холодильника), где тепловая энергия передается более холодному наружному воздуху (или окружающей комнате). Затем хладагент направляется через клапан для понижения давления и температуры, считая для другого цикла нагрева.

      Поскольку цель этих процессов противоположна примерам двигателей, выражение для КПД теплового насоса или холодильника также отличается. Впрочем, по форме это вполне предсказуемо.Для отопления:

      η = \ frac {Q_H} {W_ {in}}

      η = \ frac {Q_C} {W_ {in}}

      Где термины Q относятся к тепловой энергии, перемещаемой в комната (с индексом H) и перемещенная из нее (с индексом C) и W в — это вход работы в систему в виде электричества. Опять же, это значение является безразмерным числом от 0 до 1, но вы можете умножить результат на 100, чтобы получить процентное значение, если хотите.

      Пример из реального мира — электростанции или электростанции

      Электростанции или электростанции — это просто еще одна форма теплового двигателя, независимо от того, производят ли они тепло с помощью ядерного реактора или сжигая топливо.Источник тепла используется для перемещения турбин и, таким образом, выполнения механической работы, часто с использованием пара из нагретой воды для вращения паровой турбины, которая вырабатывает электричество описанным выше способом.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *