Следует заметить, что в момент пуска двигателя блок управления двигателем переключается на параллельную схему впрыска топлива, то есть, включает и выключает все топливные форсунки одновременно до тех пор, пока не распознает сигнал от датчика положения распределительного вала.

Дополнительно применяется асинхронный режим впрыска. В момент, когда водитель очень резко нажимает на педаль акселератора, некоторые блоки управления могут осуществлять впрыскивание дополнительного количества топлива несколькими малыми порциями в цилиндры, которые в данный момент находятся перед или вначале такта впуска.

8. Общее устройство и принцип работы систем распределенного впрыска, определяемые параметры, управляемые устройства

Система распределенного впрыска (многоточечная система впрыска) относится к системам впрыска топлива бензиновых двигателей. Работа системы основана на впрыске топлива в каждый цилиндр отдельной форсункой.

По принципу действия системы распределенного впрыска топлива разделяются на системы непрерывного и импульсного впрыска.

В зависимости от вида управления различают системы распределенного впрыска с механическим и электронным управлением.

Многоточечные системы впрыска подают топливо ко впускным каналам двигателя возле впускных клапанов. Это означает, что впускной коллектор подводит только воздух, в отличие от карбюраторов или одноточечных систем впрыска топлива, в которых впускной коллектор подводит смесь. В результате эти система предлагают следующие преимущества:

Большая мощность, избегая потерь в карбюраторе и допуская использование настройки впускных рабочих шкивов для лучших рабочих характеристик;

Улучшенная общая характеристика управляемости автомобиля, уменьшение изменения задержки дросселя, которое происходит во время, когда топливо проходит от корпуса дросселя к впускным каналам;

Увеличение экономии топлива, избегая смачивания коллектора;

Упрощенное использование турбогенератора; компрессору турбогенератора нужен только воздух.

Импульсные системы иногда называют "Электронная система впрыска топлива" (EFI), это система, которую подразумевают под "Системой впрыска топлива". Существует несколько вариантов импульсных систем, но их основные функции одинаковы.

Во всех импульсных системах поступающий воздух измеряется датчиком, который передает электронный сигнал, уровень которого пропорционален воздушному потоку. Электронное устройство управления (ECU), отвечая на сигналы от датчика воздушного потока и других датчиков, подает топливо к двигателю посредством электрически управляемых соленоидальных клапанов инжектора.

Топливо нагнетается серией импульсов, всегда управляемых электроникой. В системах Bоsch, число импульсов пропорционально числу оборотов двигателя в минуту. Отрезок времени каждого импульса управляется с помощью электроники, так что инжекторы подводят топливо импульсами, в зависимости от требований к смеси.

Системы непрерывного впрыска иногда называются как механические или гидромеханические, потому что измерение топлива определяется механической связью между датчиком воздушного потока и топливным распределителем. Первые непрерывные системы явно отличались от EFI систем, пока не было введено электронное управление основной подачей топлива. Семейство систем впрыска выросло и породило более совершенные версии, начиная с 1980-го года электронное управление стало частью почти всех систем впрыска топлива CIS.

В непрерывных системах поступающий воздух измеряется сенсорной пластиной воздушного потока, которая соединена механически с топливным распределителем. Количество топлива отмеряется в пропорции к потоку поступающего воздуха и подается в двигатель через приводимые в действие давлением инжекторы.

Топливо нагнетается все время непрерывным потоком, пока двигатель работает. Эта непрерывная подача топлива дала системе название "Система непрерывного впрыска" (CIS). Топливный распределитель управляется давлением, регулируя объем топлива, требуемого для различных условий эксплуатации.

Все системы непрерывного впрыска обеспечивают основную функцию - измерение количества воздуха и топлива в дозаторе-распределителе. Большая часть систем распределенного впрыска являются системами дискретного действия, т.е. используют электромагнитные форсунки, управляемые специальными электронными блоками. Существует также довольно многочисленное семейство систем распределенного впрыска, использующие в основе своей работы механические и гидравлические принципы.

9. Назначение, устройство и работа электронного блока управления

В зависимости от величины сигналов электронный блок управляет работой устройства индикации.

Устройство индикации (индикаторное устройство) служит для предупреждения о приближении препятствия. В устройствах применяются следующие виды индикации:

звуковая;

светодиодная;

цифровая;

оптическая.

Величина необходимой в настоящий момент дозы топлива вычисляется электронным блоком управления в зависимости от массы всасываемого воздуха (объем, давление, температура), температуры двигателя и режима его работы.

Большую часть времени двигатель работает в режиме частичных нагрузок, поэтому программа, заложенная в электронный блок управления, обеспечивает минимально возможный расход топлива при приемлемой концентрации вредных веществ в отработавших газах.

Электронный блок управления сглаживает колебания напряжения бортовой сети и осуществляет регулировку холостого хода. Регулировка холостого хода достигается вращением дроссельной заслонки специальным электродвигателем. При этом увеличивается или уменьшается количество воздуха в зависимости от отклонения мгновенного значения частоты вращения коленчатого вала от номинального значения, заложенного в память электронного блока управления. Блоком управления воспринимается и скорость вращения дроссельной заслонки. При режиме ускорения, рабочая смесь обогащается.

Блок управления включает исполнительные механизмы (форсунки, различные реле, и т.д.) путем замыкания их на массу через выходные транзисторы блока управления. Единственное исключение - цепь реле топливного насоса. Только на обмотку этого реле блок управления подает напряжение +12 В. Электронный блок управления имеет встроенную систему диагностики. Он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу "CHECK ENGINE". Кроме того, он хранит в оперативной памяти диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта. Информацию о неполадках в работе системы впрыска можно получить через колодку диагностики, к которой подключается специальный диагностический прибор "ТЕСН 1" (GM) или ДСТ-2М (Россия).

В ЭБУ заложены следующие типы памяти:

программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ);

оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

электрически репрограммируемое запоминающее устройство (ЭРПЗУ).

Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ).

В нем находится общая программа, в которой содержится последовательность рабочих команд (алгоритмы управления) и различная калибровочная информация. Эта информация представляет собой данные управления впрыском, зажиганием, холостым ходом и др., которые зависят от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, передаточного отношения трансмиссии и других факторов. ППЗУ называют еще запоминающим устройством калибровок. Содержимое ППЗУ не может быть изменено после программирования. Эта память не нуждается в питании для сохранения записанной в ней информации, которая не стирается при отключении питания, т.е. эта память является энергонезависимой.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Это "блокнот" ЭБУ. Микропроцессор контроллера использует его для временного хранения измеряемых параметров, которые он использует для расчетов, и промежуточной информации. Микропроцессор может по мере необходимости вносить в него данные или считывать их.

Микросхема ОЗУ смонтирована на печатной плате контроллера. Эта память энергозависимая и требует бесперебойного питания для сохранения. При прекращении подачи питания содержащиеся в ОЗУ диагностические коды неисправностей и расчетные данные стираются.

Электрически репрограммируемое запоминающее устройство (ЭРПЗУ).

Используется для временного хранения кодов-паролей противоугонной системы автомобиля (иммобилизатора). Коды-пароли, принимаемые ЭБУ от блока управления иммобилизатором, сравниваются с кодами, хранимыми в ЭРПЗУ, в результате чего разрешается или запрещается пуск двигателя.

В ЭРПЗУ записываются такие эксплуатационные параметры автомобиля, как общий пробег автомобиля, общий расход топлива и время работы двигателя.

ЭРПЗУ регистрирует и некоторые нарушения работы двигателя и автомобиля:

время работы двигателя с перегревом;

время работы двигателя на низкооктановом топливе;

время работы двигателя с превышением максимально допустимой частоты вращения;

время работы двигателя с пропусками воспламенения топливовоздушной смеси, на наличие которых указывает сигнальная лампа системы управления двигателем;

время работы двигателя с неисправным датчиком детонации;

время работы двигателя с неисправным датчиком концентрации кислорода;

время движения автомобиля с превышением максимально разрешенной скорости в период обкатки;

время движения автомобиля с неисправным датчиком скорости;

количество отключений аккумуляторной батареи при включенном замке зажигания.

ЭРПЗУ энергонезависимо, оно может хранить информацию без подачи питания на контроллер.

ЭБУ расположен под консолью панели приборов.

10. Назначение датчиков в системе распределенного впрыска. Классификация и типы применяемых датчиков

ДПКВ - датчик положения коленчатого вала;

ДС - датчик скорости;

ДТОЖ - датчик температуры охлаждающей жидкости;

ДМРВ - датчик массового расхода воздуха;

ДД - датчик детонации;

ДК - датчик кислорода;

ДПДЗ - датчик положения дроссельной заслонки;

ДФ - датчик фаз;

Датчик положения коленвала служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения коленвала в определенные моменты времени.

Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в отработавших газах.

Датчик детонации служит для контроля за детонацией.

Датчик массового расхода воздуха расположен между воздушным фильтром и шлангом впускной трубы. Он термоанемометрического типа. В датчике используются три чувствительных элемента. Один из элементов определяет температуру окружающего воздуха, а две остальных нагреваются до заранее установленной температуры, превышающей температуру окружающего воздуха. Во время работы двигателя проходящий воздух охлаждает нагреваемые элементы. Массовый расход воздуха определяется путем измерения электрической мощности, необходимой для поддержания заданного превышения температуры нагреваемых элементов над температурой окружающего воздуха. Сигнал датчика частотный. Большой расход воздуха вызывает сигнал высокой частоты, а малый расход - сигнал низкой частоты. Датчик массового расхода воздуха служит для расчета циклового наполнения цилиндров.

Датчик скорости автомобиля устанавливается на коробке передач между приводом спидометра и наконечником гибкого вала привода спидометра. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на ЭБУ прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес.

Датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистр (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). Датчик завернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости на головке цилиндров. При низкой температуре датчик имеет высокое сопротивление (100 кОм при - 40°С), а при высокой температуре - низкое (177 Ом при 100°С). Датчик температуры охлаждающей жидкости служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и для управления электровентилятором.

Датчик положения дроссельной заслонки установлен на корпусе 1 дроссельного патрубка и связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается напряжение питания 5 В, а другой конец соединен с "массой". С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к ЭБУ. Датчик положения дроссельной заслонки служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, оборотов двигателя и циклового наполнения.

В случае неисправности датчика фаз распредвала двигатель неустойчиво работает на холостых оборотах, затруднен запуск двигателя.

Комплектации датчиков на различных автомобилях зависят от системы впрыска, от норм токсичности и пр.

11. Назначение, устройство и работа системы топливоподачи

В системе топливоподачи без ветви возврата топлива в бак давление подачи топлива не зависит от нагрузки двигателя.

Система состоит из следующих элементов:

рампы без штуцера сливного топливопровода и без регулятора давления топлива;

единственного трубопровода, идущего от топливного бака;

узла подачи топлива "насос - датчик уровня топлива - топливный фильтр", в состав которого входит регулятор давления, насос и топливный фильтр (узел находится в топливном баке);

адсорбера системы улавливания паров бензина.

Служит для подачи топлива из расходной цистерны к топливоподкачивающему насосу и топливным насосам высокого давления (ТНВД) дизелей. Система позволяет главному дизелю и дизель-генераторам работать на тяжелом или на дизельном топливе. Топливо подается:

под определенным давлением, обеспечивающим гарантированное наполнение ТНВД;

при определенной температуре, обеспечивающей вязкость 10-15 сСт (cSt), необходимую для хорошего распыла топлива форсункой;

через фильтр, гарантирующий очистку частиц топлива для предотвращения абразивного износа и заклинивания прецизионных частей топливной аппаратуры дизеля.

Кроме окончательной подготовки и подачи топлива к ТНВД, система осуществляет непрерывную циркуляцию топлива через ТНВД и форсунки. Это позволяет независимо от режима работы дизеля и даже при остановленном дизеле:

1. поддерживать готовность системы к работе на тяжелом топливе;

2. поддерживать требуемый тепловой режим и деаэрацию форсунок и ТНВД.

Системы топливоподачи строятся по двум схемам: по так называемому "длинному" топливному кольцу (с возвратом неиспользованного форсунками топлива в бензобак от места их установки) и "короткому" топливному кольцу (с возвратом топлива в бензобак от начала топливной системы). В первом случае после бензонасоса стоит магистральный топливный фильтр (может быть расположен внутри бензобака как у MАZDА - 323F, возле бензобака или в моторном отсеке), далее идет подающий топливопровод до моторного отсека, топливная рамка с форсунками, регулятор давления и топливопровод обратного слива топлива в бензобак, так называемая "обратка". Такую схему топливоподачи имеет подавляющая часть современных автомобилей. Достоинства такой схемы: форсунки охлаждаются потоком топлива, в топливопроводе и рамке с форсунками не образуются бензиновые паровые "пробки", есть определенные удобства при диагностике. Недостатки: длинная "обратка" удорожает систему, топливо возвращается в бензобак сильно подогретым и ухудшает охлаждение бензонасоса, в бензобаке образуется больше топливных паров. Во втором случае после бензонасоса также стоит магистральный топливный фильтр, после него топливо по топливопроводу идет в моторный отсек на рамку с форсунками и одновременно в начале топливопровода ответвляется на регулятор давления, а после него сразу на слив в бензобак. Топливный фильтр и регулятор давления в таком случае располагаются рядом с бензобаком, иногда они совмещаются в одной общей конструкции, например, MERCEDES Е-220. Достоинства такой схемы: отсутствует длинная "обратка", топливо возвращается в бензобак без подогрева и охлаждает бензонасос, в бензобаке меньше образуется топливных паров. Недостатки: появляется возможность образования бензиновых паровых "пробок", особенно при некачественном топливе и высокой температуре воздуха или когда не работает обратный клапан бензонасоса. В таких случаях затрудняется горячий пуск двигателя, а при езде могут быть "дергания" автомобиля. Топливный фильтр, совмещенный с регулятором давления, более сложный и дорогой чем обычный, появляются неудобства при диагностике, так как из моторного отсека нет доступа к "обратке" и регулятору давления.

12. Устройство и работа системы питания дизельного двигателя. Смесеобразование в дизельных двигателях. Требования к качеству дизельных топлив. Свойства, показатели качества и ассортимент дизельных топлив

Система питания дизельного двигателя состоит:

бак;

насос;

фильтр;

вспрыскивающий насос;

инжектор (форсунка);

педаль газа

Система подачи горючего осуществляет в дизельных двигателях часть функций системы зажигания бензиновых двигателей. В дизельном двигателе имеется 2 насоса горючего.

Главный насос перекачивает горючее из бака по направлению ко второму насосу, выполняющему роль распределителя и называемого "инжектором".

Топливный насос высокого давления (инжектор) предназначен для равномерной подачи строго дозированных порций топлива в определенный момент и в течение определенного промежутка времени под высоким давлением. Довольно распространённая неисправность насоса возникает вследствие попадания в него или в трубки воздуха, что приводит к остановке двигателя.

Инжектор распыляет и под большим давлением впрыскивает солярку в камеру сгорания через отверстия в его внутренней части, соединенной с камерой сгорания.

Фильтры обеспечивают нормальную работу инжектора и распылителей, т.к. каналы, по которым проходит в них горючее, очень узкие. Солярка проходит через фильтр, установленный между основным насосом и насосом инъекции.

Механизм ускорения: увеличение числа оборотов мотора осуществляется с помощью педали газа, прикреплённой к топливному насосу посредством системы рычагов и пружин. Когда водитель давит на педаль газа (акселератор), возрастает количество горючего, поступающего в камеру сгорания, вследствие чего увеличивается количество оборотов. Уменьшение давления на педаль приводит и к снижению количества горючего, поступающего в камеру сгорания, и к снижению скорости.

Прекращение работы дизельного двигателя осуществляется механизмом, останавливающим приток горючего из топливного насоса в каналы, прикреплённые к инжекторам. В бензиновых двигателях тот же эффект достигается размыканием электрических цепей.

В дизельном двигателе в цилиндры всасывается и там сильно сжимается чистый воздух. Благодаря этому температура в цилиндрах поднимается выше температуры самовоспламенения дизельного топлива. Когда поршень подходит к верхней мертвой точке (ВМТ), в сильно сжатый и нагретый до температуры примерно 600°С воздух впрыскивается дизельное топливо. Дизельное топливо воспламеняется под действием высокой температуры, таким образом, свечи зажигания не нужны. В очень холодном двигателе необходимая для самовоспламенения топлива температура только за счет сжатия воздуха может не достигаться. В этом случае двигатель должен предварительно разогреваться. Для этого в каждую камеру сгорания устанавливается свеча накаливания, которая эту камеру нагревает. Продолжительность предварительного разогрева зависит от температуры окружающего воздуха и регулируется системой управления двигателем через реле системы предварительного разогрева.

Впрыскивание в дизельном двигателе осуществляется тремя различными способами: впрыскивание в вихревую камеру или предкамеру (вихрекамерное или предкамерное смесеобразование) и впрыскивание прямо в камеру сгорания (непосредственное смесеобразование). При вихрекамерном или предкамерном смесеобразовании топливо впрыскивается в предкамеру соответствующего цилиндра. Образующаяся смесь топлива с воздухом тотчас самовоспламеняется. Количества кислорода, имеющегося в предкамере, достаточно для сгорания только части впрыснутого топлива. Остальная, не сгоревшая, часть выбрасывается под действием образовавшегося при сгорании высокого давления в основную камеру сгорания, расположенную над поршнем. Здесь топливо сгорает полностью.

При непосредственном смесеобразовании топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания, расположенную в поршне.

Дизельные топлива должны отвечать следующим требованиям:

бесперебойно поступать в цилиндры при любых температурах и обеспечивать легкий пуск двигателя;

хорошо распыливаться и обеспечивать хорошее смесеобразование в цилиндрах двигателя;

образовывать минимальное количество нагара и отложений, а также не вызывать коррозии и коррозионных износов деталей, соприкасающихся с ним и продуктами его сгорания.

Чистоту топлива оценивают коэффициентом фильтруемости по ГОСТ 19006-73, который представляет собой отношение времени фильтрования через фильтр из бумага БФДТ при атмосферном давлении десятой порции фильтруемого топлива к первой. На фильтруемость топлива влияет наличие воды, механических примесей, смолистых веществ, мыл нафтеновых кислот. В товарных дизельных топливах содержится, в основном, растворенная вода от 0,002 до 0,008 % (гидрид-кальциевый метод определения), которая не влияет на коэффициент фильтруемости. Нерастворенная в топливе вода - 0,01 % и более - приводит к повышению коэффициента фильтруемости. Однако влияние этого фактора неоднозначно. Присутствие в топливе поверхностно-активных веществ мыл нафтеновых кислот, смолистых соединений усугубляет отрицательное влияние эмульсионной воды на фильтруемость топлив. Достаточно (15-20) - 10-4 % мыл нафтеновых кислот, образующихся при защелачивании топлив, чтобы коэффициент фильтруемости повысился с 2 до 5.

Содержание механических примесей в товарных дизельных топливах, выпускаемых нефтеперерабатывающими предприятиями, составляет 0,002-0,004 % (отсутствие по ГОСТ 6370-83) [28]. Это количество не отражается на коэффициенте фильтруемости при исключении других отрицательных факторов. Коэффициент фильтруемости дизельных топлив, отправляемых с предприятий, находится в пределах 1,5-2,5.

В зависимости от типа дизелей дизельные топлива имеют различную маркировку. Топлива, применяемые в двигателях с воспламенением от сжатия, подразделяются на три группы. К первой группе относятся топлива для быстроходных дизелей, среди которых различают марки ДА, ДЗ, ДЛ, ДС. Ко второй группе принадлежат дизельные топлива для автотракторных, тепловозных и судовых двигателей, они имеют маркировку А, С, 3, Л. Третью группу составляют топлива для среднеоборотных дизелей, их маркировка-ДТ и ДМ. Все дизельные топлива, выпускаемые в нашей стране в соответствии с действующим стандартом, предназначены для использования их в дизельных двигателях, которые установлены на тракторах, тепловозах, морских и речных судах, тяжеловесных грузовых автомобилях.

В настоящее время отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается дизельное топливо по ГОСТ 305-82 трех марок: Л - летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха 0°С и выше; 3 - зимнее, применяемое при температурах до - 20°С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь tз < - 35°С и tп < - 25°С), или зимнее, применяемое при температурах до - 30°С, тогда топливо должно иметь tз < - 45°С и tп < - 35°С), марки А - арктическое, температура применения которого до - 50°С. Содержание серы в дизельном топливе марок Л и 3 не превышает 0,2 % - для I вида топлива и 0,5 - для II вида топлива, а марки А - 0,4 %. Для удовлетворения потребности в дизельном топливе разрешаются по согласованию с потребителем выработка и применение топлива с температурой застывания 0°С без нормирования температуры помутнения.

В соответствии с ГОСТ 305-82 принято следующее условное обозначение дизельного топлива: летнее топливо заказывают с учетом содержания серы и температуры вспышки (Л-0,2-40), зимнее - с уче¬том содержания серы и температуры застывания (3-0,2-минус 35). В условное обозначение на арктическое дизельное топливо входит только содержание серы: А-0,2.

13. Назначение и классификация механизмов и приводов фрикционных сцеплений, их общее устройство. Основные неисправности сцеплений, их признаки и причины

Назначение сцепления - разъединять двигатель и коробку передач во время переключения передач и вновь плавно соединять их, не допуская резкого приложения нагрузки, а также обеспечивать плавное трогания автомобиля с места и его остановку без остановки двигателя. При резком торможении без выключения сцепления оно, пробуксовывая, предохраняет трансмиссию от перегрузок инерционным моментом. Во включенном состоянии сцепление должно надежно соединять двигатель с трансмиссией, не пробуксовывая. Подавляющее большинство сцеплений, применяемых на отечественных автомобилях, относится к фрикционным сухим дисковым сцеплениям, в которых используются силы трения сухих поверхностей. На автомобилях наибольшее применение получили фрикционные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легковых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а иногда и большой грузоподъемности.

Однодисковое сцепление состоит из ведущих и ведомых деталей, а также из деталей включения и выключения сцепления. Ведущими деталями являются маховик двигателя, кожух и нажимной диск, ведомыми - ведомый диск, деталями включения - пружины, деталями выключения - рычаги и муфта с подшипником.

Кожух прикреплен болтами к маховику. Нажимной диск соединен с кожухом упругими пластинами. Это обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск и перемещение нажимного диска в осевом направлении при включении и выключении сцепления. Ведомый диск установлен на шлицах первичного (ведущего) вала коробки передач. Сцепление имеет привод, в который входят педаль, тяга, вилка и муфта с выжимным подшипником. При отпущенной педали сцепление включено, так как ведомый диск прижат к маховику нажимным диском усилием пружин. Сцепление передает крутящий момент от ведущих деталей к ведомым через поверхности трения ведомого диска с маховиком и нажимным диском. При нажатии на педаль сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипником перемещается к маховику, поворачивает рычаги, которые отодвигают нажимной диск от ведомого диска. В этом случает ведущие и ведомые детали сцепления разъединены, и сцепление не передает крутящий момент.

Однодисковые сцепления просты по конструкции, дешевы в изготовлении, надежны в работе, обеспечивают хороший отвод теплоты от трущихся поверхностей, чистоту выключения и плавность включения. Они удобны в обслуживании при эксплуатации и ремонте.

В однодисковых сцеплениях сжатие ведущих и ведомых деталей может производиться несколькими цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными по периферии нажимного диска. Оно также может осуществляться одной диафрагменной пружиной или конической пружиной, установленной в центре нажимного диска.

Приводы фрикционных сцеплений могут быть механическими, гидравлическими и электромагнитными. Наибольшее применение на автомобилях получили механические и гидравлические приводы.

Механические приводы просты по конструкции и надежны в работе. Однако они имеют меньший КПД, чем гидравлические приводы сцеплений.

Гидравлические приводы, имея большие КПД, обеспечивают более плавное включение сцепления и уменьшают усилие, необходимое для выключения сцепления. Но гидравлические приводы сложнее по конструкции и в обслуживании, менее надежны в работе, более дорогостоящи и требуют больших затрат при обслуживании в эксплуатации.

Для облегчения управления сцеплением в приводах часто применяют механические усилители в виде сервопружин, пневматические и вакуумные. Так, сервопружины уменьшают максимальное усилие выключения сцепления на 20…40%.

Неисправности:

Неполное включение (пробуксовка) сцепления проявляется при трогании автомобиля с места или при движении на подъем, когда педаль сцепления отпущена и при нажатии на педаль дросселя коленчатый вал двигателя увеличивает число оборотов, а автомобиль не развивает соответствующей скорости или она уменьшается (при движении на подъем).

Неполнота выключения сцепления обнаруживается по шуму при включении передачи автомобиля, несмотря на полное "выжимание" педали сцепления, и является следствием увеличения ее свободного хода, заедания (склеивания) ведомых дисков и перекоса рычажков выключения сцепления, а также следствием попадания воздуха в систему гидравлического привода или износа уплотнительных манжет поршней главного и рабочего цилиндров.

Резкое включение сцепления указывает на заедание муфты включения на ведущем валу коробки передач вследствие износа и задиров рабочих поверхностей или на разрушение поверхности фрикционных накладок, а также может явиться результатом неправильной регулировки зазоров (зазоры неодинаковы) между рычажками выключения сцепления и подшипником муфты выключения.

Неполное возвращение педали сцепления в начальное положение может возникать в результате повышенного трения в шарнирах промежуточного вала привода сцепления или во втулках вала педали, поломки или ослабления отжимных пружин привода.

Преждевременный износ и разрушение подшипника муфты выключения может произойти в результате несвоевременной его смазки или слишком частого и длительного нахождения сцепления в выключенном состоянии.

14. Типы трансмиссий современных автомобилей. Их общее устройство. Основные неисправности агрегатов механической трансмиссии и их причины. Классификация, свойства и показатели качества трансмиссионных масел

Трансмиссии разделяют на механические, гидрообъемные, электрические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические).

Наибольшее распространение на современных автомобилях получили механические трансмиссии, которые выполняют по различным схемам в зависимости от назначения автомобиля, расположения на нем двигателя и ведущих колес. Для характеристики автомобиля и оценки трансмиссии применяют колесную формулу автомобиля, в которой первая цифра показывает число колес автомобиля, а вторая - число ведущих колес. Например, для автомобиля ЗИЛ-130 колесная формула 4x2, для автомобиля ГАЗ-66 4 X 4, для автомобиля ЗИЛ-131 6X6.

Механические трансмиссии.:

Для автомобилей с колесной формулой 4x2 наиболее часто применяется схема с передним размещением двигателя, задними ведущими колесами и с центральным относительно продольной оси расположением основных частей трансмиссии (автомобили ВАЗ-2101, ГАЗ-24 "Волга", ЗИЛ-130, МАЗ-500 и др.). Крутящий момент от двигателя 1 (рис.81, а) через сцепление 2 передается к коробке передач 3.

В коробке передач крутящий момент изменяется в соответствии с включенной передачей. Водитель выбирает передачу в зависимости от дорожных условий. Сцепление и коробка передач конструктивно объединены в один блок-с двигателем, образуя силовой агрегат. От коробки передач крутящий момент через карданную передачу 4 передается к главной передаче 6, в которой он увеличивается, и далее через дифференциал 7 и полуоси ї9 подводится к ведущим колесам. Дифференциал распределяет момент М между правым и левым колесами (моменты Ма и Мя). Главная передача, дифференциал и полуоси, размещенные в общем картере, составляют ведущий мост 5.

Механические трансмиссии автомобилей 4x2 могут быть выполнены и по другим схемам. Например, на автомобиле ЗАЗ-968 "Запорожец" двигатель, сцепление, коробка передач, главная передача объединены в один блок и расположены в задней части кузова. Привод от дифференциала на ведущие колеса осуществлен на этом автомобиле валами с карданными шарнирами. В такой трансмиссии отсутствует карданная передача между коробкой передач и главной передачей. Некоторые легковые автомобили имеют переднее расположение двигателя и передние ведущие колеса.

Все более широкое распространение на автомобилях получают гидромеханические коробки передач, в которые входят гидротрансформатор и механическая коробка передач. Гидротрансформатор устанавливают вместо сцепления 2. Крутящий момент от гидротрансформатора передается к механической коробке передач, в которой передачи включаются с помощью фрикционов (автомобили ЗИЛ-114, БелАЗ-540, автобусы ЛиАЗ-677 и др.). Такая трансмиссия называется комбинированной (гидромеханической).

Гидрообъемные и электрические трансмиссии имеют одинаковые схемы. В первом случае насос, приводимый в работу от двигателя внутреннего сгорания, соединен трубопроводами с гидромоторами, установленными у ведущих колес автомобиля. Гидростатический напор жидкости, создаваемый насосом, реализуется в виде крутящего момента на валах гидромоторов. В электрических трансмиссиях двигателем внутреннего сгорания приводится в работу генератор, ток от которого поступает к электродвигателям. Ведущие колеса с гидромоторами или электродвигателями, устанавливаемыми в них, называют гидромотор-колесами или электромотор-колесами. При применении быстроходных гидромоторов и электродвигателей в ведущих колесах используют зубчатые понижающие передачи - колесные редукторы

Неисправности:

Не включается передача при выключенной муфте сцепления, не передвигается рычаг управления

Самопроизвольно выключается передача во время работы под нагрузкой

Нет давления масла в системе смазки

Заедание шестерен

Подтекание масла из коробки передач

Муфта сцепления пробуксовывает

Возможные причины выключения передач:

Износ торцов и рабочей поверхности зубьев муфт и шестерен

Ослаблены пружины фиксаторов

Значительный износ вилок и пазов муфт переключения, валиков переключения передач

Причины затруднения переключения передач:

Неполное выключение муфты сцепления

Замаслился диск тормозка

Значительный износ вилок, муфт или валиков переключения передач

Заедание валиков переключения передач

Не отрегулирован блокировочный механизм

В зависимости от уровня кинематической вязкости при 100°С трансмиссионные масла разделяют на четыре класса.

Классы трансмиссионных масел по ГОСТ 17479.2-85
Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 100°С, мм2/с	Температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 Па·c,°С, не выше
9	6,00-10,99	-35
12	11,00-13,99	-26
18	14,00-24,99	-18
34	25,00-41,00	-

В соответствии с классом вязкости ограничены допустимые пределы кинематической вязкости при 100°С и отрицательная температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 Па·с. Эта вязкость считается предельной, так как при ней еще обеспечивается надежная работа агрегатов трансмиссий.

В зависимости от эксплуатационных свойств и возможных областей применения масла для трансмиссий автомобилей, тракторов и другой мобильной техники отнесены к пяти группам: ТМ-1 - ТМ-5, указанным в таблице.

Группу масел устанавливают по результатам оценки их свойств по ГОСТ 9490-75 при разработке новых трансмиссионных масел и постановке их на производство, а также при периодических испытаниях товарных масел 1 раз в 2 года.

По классификации ГОСТ 17479.2-85 масла маркируют по уровню напряженности работы трансмиссии и классу вязкости. Например, в маркировке масла ТМ-5-18 ТМ означает начальные буквы русских слов "трансмиссионное масло", первая цифра - группа масла по эксплуатационным свойствам, вторая цифра - класс вязкости масла.

В агрегатах трансмиссий смазочное масло является неотъемлемым элементом конструкции. Способность масла выполнять и длительно сохранять функции конструкционного материала определяется его эксплуатационными свойствами. Общие требования к трансмиссионным маслам определяются конструкционными особенностями, назначением и условиями эксплуатации агрегата трансмиссии.

Трансмиссионные масла работают в режимах высоких скоростей скольжения, давлений и широком диапазоне температур. Их пусковые свойства и длительная работоспособность должны обеспечиваться в интервале температур от - 60 до +150°С. Поэтому к трансмиссионным маслам предъявляют довольно жесткие требования.

Показателям тр. Масел служат: вязкость, температура, массовая доля.

Характеристики трансмиссионных масел класса вязкости 9
Показатели	ТСзп-8	ТСз-9гип	ТСп-10	МТ-8п
Вязкость:
Кинематическая, мм2/с, при 100°С, не менее	7,5-8,5	9,0	10,0	8,0-9,0
динамическая, Па·с, при - 45 (-35)°С, не более	-	150	(300)	-
Индекс вязкости, не менее	140	140	90	90
Температура,°С:
вспышки в открытом тигле, не ниже	164	160	128	180
застывания, не выше	-50	-50	-40	-30
Массовая доля, %:
механических примесей, не более	0,025	0,05	0,02	0,015
воды	Следы
серы (хлора), не менее	0,7	(2,8)	1,6	-
фосфора, не менее	0,08	-	-	-
Кислотное число, мг КОН/г, не более	-	1,0	-	0,01
Испытание на коррозию пластинок из стали и меди	Выдерживает
Смазывающие свойства на ЧШМ:
индекс задира, Н, не менее	392	490	470	343
показатель износа при 20°С, 1 ч, и нагрузке 392 Н, мм, не более	0,50	0,90	-	-
Нагрузка сваривания, Н, не менее	2764	3283	3479	-
критическая нагрузка, Н, не менее	823	1235

15. Назначение подвески. Типы подвесок, особенности их конструкции

Подвеска автомобиля предназначена для обеспечения упругой связи между колесами и кузовом автомобиля за счет восприятия действующих сил и гашения колебаний. Подвеска входит в состав ходовой части автомобиля.

Подвеска автомобиля имеет следующее общее устройство:

направляющий элемент;

упругий элемент;

гасящее устройство;

стабилизатор поперечной устойчивости;

опора колеса;

элементы крепления.

Типы подвесок

Различают следующие типы независимых подвесок:

подвеска на двойных поперечных рычагах;

подвеска МакФерсон;

многорычажная подвеска;

подвеска на продольных рычагах;

торсионная подвеска.

В качестве задней подвески автомобиля используются подвеска на продольных рычагах и торсионная подвеска. Остальные типы подвесок могут использоваться как на передней, так и на задней оси автомобиля. Наибольшее распространение на легковых автомобилях получили следующие типы подвесок:

на передней оси - подвеска МакФерсон;

на задней оси - многорычажная подвеска.

На некоторых дорогих внедорожных автомобилях устанавливается пневматическая подвеска, в которой используются пневматические упругие элементы. Особое место в конструкции подвесок занимает гидропневматическая подвеска, разработанная фирмой Citrоen. Конструкция пневматической и гидропневматической подвески построена на известных типах подвесок.

В настоящее время многие автопроизводители оборудуют свои автомобили активной подвеской (другое наименование - адаптивная подвеска). В адаптивной подвеске предусмотрено автоматическое регулирование демпфирующей способности амортизаторов. Ряд моделей пневматической и гидропневматической подвесок являются адаптивными.

16. Общее устройство колес. Классификация шин, их устройство и маркировка. Неисправности, с которыми запрещается эксплуатация колес. Каким нормативным документом это регламентировано?

Колесо современного автомобиля представляет собой устройство, на которое в конечном итоге поступает крутящий момент, вырабатываемый ДВС. За счет принимаемого крутящего момента и сцепления с поверхностью дороги колеса обеспечивают движение автомобиля, попутно воспринимая и частично компенсируя толчки, передаваемые на кузов от неровностей дороги. Колеса самым непосредственным образом влияют на мягкость и плавность хода автомобиля, его устойчивость и управляемость, способность разгоняться и тормозить, а также на безопасность движения.

Автомобильное колесо состоит из двух основных компонентов: резиновой шины и металлического диска, на который надевается шина.

Колесные шины бывают двух видов: камерные и бескамерные. Камерная шина состоит из двух частей: резиновой камеры, которая наполняется воздухом, и покрышки, внутри которой находится камера.

На современных автомобилях используются бескамерные шины: в них нет камеры и воздух накачивается в пространство между покрышкой и колесным диском. Бескамерные шины считаются намного более удобными и надежными в эксплуатации.

Покрышка включает в себя следующие составные элементы:

металлический каркас - корд;

протектор;

боковины;

борта.

Несущей частью покрышки и ее силовой основой является корд, который внешне представляет собой нечто вроде металлической сетки, сплетенной из тонкой проволоки. Корд принимает на себя давление как изнутри покрышки, производимое сжатым воздухом, так и снаружи, со стороны дороги.

В современных колесах используются каркасы (корды) двух видов: с диагональным и радиальным расположением нитей. В покрышках с диагональными нитями они располагаются перекрестно по отношению друг к другу под углом примерно 35-45°. В результате боковины покрышки соединяются по диагоналям. Такие шины отличаются высокой надежностью и хорошей сопротивляемостью при наезде на препятствия (бордюры, камни и т.п.). Однако они не столь эластичны, как радиальные.

В покрышках с радиальными нитями они располагаются почти перпендикулярно по отношению к бортам.

Все шины в обязательном порядке имеют маркировку, которая содержит информацию об их основных характеристиках. Эта маркировка имеет четыре реквизита, таких как:

ширина профиля покрышки, выраженная в миллиметрах;

отношение высоты профиля покрышки к ее ширине в процентном выражении;

вид покрышки - с диагональным или радиальным расположением нитей корда;

посадочный диаметр шины, выраженный в дюймах. Вот пример маркировки шины: 185/75R14.

Это означает, что ширина профиля данной шины составляет 185 мм, соотношение высоты профиля и ширины - 75 %, расположение нитей корда - радиальное (R), а посадочный диаметр шины равен 14 дюймам (1 дюйм - 2,54 см).

В инструкции по эксплуатации каждого автомобиля указывается, какие именно шины должны быть установлены. В соответствии с ПДД запрещается эксплуатация транспортного средства, шины которого не соответствуют характеристикам, установленным для данного автомобиля заводом-изготовителем. В соответствии с действующими ПДД запрещается эксплуатация автомобиля, шины которого имеют порезы, разрывы и иные мест ные повреждения, которые обнажают корд покрышки. Кроме того, нельзя ехать на машине, если у покрышки имеются расслоения корда, а также отслоения протектора и боковины. Запрещается установка на одну ось автомобиля радиальных шин совместно с диагональными, а также шин с разным рисунком протектора. Эксплуатация автомобиля с изношенными колесами запрещена ПДД. Изношенными признаются покрышки, у которых остаточная высота рисунка протектора составляет менее 1,6 мм (имеются в виду легковые автомобили; для автобусов, грузовиков, мотоциклов и мопедов иные нормы допуска). ПДД запрещают эксплуатацию автомобиля, у которого хотя бы на одном колесе отсутствует хотя бы один болт, а также имеются трещины колесного диска или ободьев.

17. Назначение и классификация усилителей рулевого управления. Их общее устройство и принцип действия

На автомобилях применяются рулевые управления без усилителей и с усилителями: гидравлическими и реже пневматическими. Усилители рулевого управления облегчают работу водителя и повышают безопасность движения, т.е. движение автомобиля осуществляется с наименьшей вероятностью дорожно-транспортных происшествий и аварий.

Гидравлический усилитель не только облегчает рулевое управление, но и воспринимает обратные удары и сохраняет направление движения автомобиля при наезде на неровность одним колесом или проколе шины. Эти качества уменьшают утомляемость водителя и повышают безопасность движения автомобиля.

В связи с этим гидравлические усилители за последнее время стали широко применяться не только на грузовых автомобилях и автобусах, но и на легковых автомобилях. Так как усилие, прилагаемое к рулевому колесу таких автомобилей, невелико, диаметр силового цилиндра получается небольших размеров.

Гидравлические усилители применяются на всех новых грузовых автомобилях ЗИЛ и грузовых автомобилях большой грузоподъемности МАЗ, КрАЗ и УРАЛ. Они установлены на автомобилях ГАЗ-66 и его модификациях, на автопогрузчиках, на новых автобусах ЛАЗ-698, ЛиАЗ-677 и легковых автомобилях ЗИЛ-114 и ГАЗ-13 "Чайка".

Недостатки, выявившиеся в процессе эксплуатации автомобилей, снабженных пневматическим усилителем, постепенно устранялись, и они к настоящему времени получили несравненно большее распространение, чем раньше и, в частности, на автобусах. Пневматические усилители применяются преимущественно на грузовых автомобилях, автобусах и троллейбусах, снабженных пневматической системой, установленной для работы других механизмов (тормозов, дверей и др.).

По действию усилителя на рулевое колесо Усилители бывают с реактивным действием или без него.

В усилителях без реактивного действия усилие, прилагаемое к рулевому колесу, преодолевает только силу центрирующей пружины и остается постоянным при повороте.

В усилителях с реактивным действием усилие, прилагаемое к рулевому колесу, преодолевает силу центрирующей пружины и усилие, возникающее от реактивного элемента, встроенного в распределитель, и увеличивающееся с повышением сопротивления колес повороту.

По конструкции распределителя Усилители бывают с осевым золотником и тангенциальным (поворачивающимся) золотником.

По конструкции силового цилиндра Усилители бывают прямого и дифференциального действия.

В усилителях прямого действия рабочая среда направляется только в одну полость силового цилиндра, и давление рабочей жидкости действует только на одну площадь поршня. В усилителях дифференциального действия рабочие площади поршня различны, и рабочая среда направляется или в одну штоковую полость с меньшей рабочей площадью поршня или в обе полости одновременно

По принципу действия рабочей среды Усилители бывают с распределителями, имеющими непрерывную циркуляцию и периодическую подачу рабочей среды. В первом случае рабочая среда (обычно жидкость) постоянно циркулирует от насоса к распределителю усилителя и далее идет от него на слив в бак насоса. При этом давление жидкости получается сравнительно небольшим и необходимым только для преодоления сопротивления ее перетеканию.

Во втором же случае рабочая среда, находящаяся под давлением, периодически подается в силовой цилиндр усилителя после открытия клапана, сообщающего его с аккумулятором или ресивером давления.

По компоновке основных элементов Усилители бывают с силовым цилиндром, выполненным в одном блоке с рулевым механизмом или отдельно от него; с распределителем, расположенным после рулевой передачи или до нее. Рулевые механизмы со встроенными силовым цилиндром и распределителем выпускаются обычно специализированными фирмами (Геммер, Росс, Сагинау и др.) и немногими автомобильными фирмами (Крайслер, Линкольн и др.).

Если распределитель располагается после рулевой передачи, то его встраивают в рулевую колонку, в продольную тягу, в следящий рычаг сдвоенной рулевой сошки и др., и он приводится в действие при осевом перемещении рулевого вала, продольной тяги или при взаимном перемещении рычагов сдвоенной сошки. Распределитель, размещенный за рулевым колесом, до рулевой передачи, встраивают в рулевой механизм. При этом он приводится в действие не при осевом, а при тангенциальном перемещении рулевого вала или рулевого колеса.

18. Классификация рулевых механизмов, их общее устройство, принцип действия. Неисправности рулевого управления, с которыми запрещена эксплуатация транспортных средств. Каким нормативным документом это регламентировано?

По передаточному числу Рулевые механизмы разделяются на две группы: с постоянным и переменным передаточными числами.

По конструктивным, признакам Рулевые механизмы разделяются на пять основных групп.

1. С шестеренчатой передачей: цилиндрическими шестернями; коническими шестернями; реечной парой.

2. С кулачной передачей: улитками; кулаком специальной формы.

3. С винтовой передачей: вильчатым рычагом; кривошипом; качающимся рулевым валом; шатунно-кривошипной парой; поворачивающейся гайкой; зубчатой парой; двуплечим рычагом.

4. С кривошипной передачей: одним скользящим пальцем; одним скользящим поворачивающимся пальцем; двумя скользящими пальцами; одним вращающимся пальцем; двумя вращающимися пальцами.

5. С червячной передачей с винтовой нарезкой: на цилиндре (зубья на торце сектора); на внутренней поверхности шара; на глобоиде.

Общее устройство рулевого механизма с глобоидальным червяком и двугребневым роликом:

На верхнем конце трубчатого рулевого вала укреплено рулевое колесо, а на нижний конец напрессован глобоидальный червяк 6, опорами которого служат два роликовых конических подшипника.

С нарезкой червяка находится в зацеплении двугребневый ролик, вращающийся на оси в шариковых подшипниках; ролик установлен в вырезе вала, соединенного на мелких шлицах с рулевой сошкой. Вал рулевой сошки опирается на бронзовую втулку и роликовый подшипник.

Рулевой механизм помещается в картере, который заполняется маслом. Картер посредством фланца с болтами крепится к продольной балке рамы, а снизу закрыт крышкой.

В данном рулевом механизме регулируются:

а) зазоры в подшипниках червяка при помощи прокладок, установленных под крышкой;

б) зазоры в зацеплении червяка с роликом посредством винта 13, ввернутого в боковую крышку 12; положение винта фиксируется стопорной шайбой, штифтом и гайкой.

На автомобилях ЗИС-150 применяется аналогичный рулевой механизм, но с трехгребневым роликом для увеличения угла поворота рулевой сошки при малой длине червяка. Когда колеса повернуты до отказа, тот или иной из крайних гребней ролика выходит из зацепления с червяком.

Зазоры в подшипниках червяка регулируются так же, как и на автомобилях ГАЗ-51, при помощи прокладок под нижней крышкой, а зазоры в зацеплении червяка с роликом - прокладками, установленными на выступающем из боковой крышки хвостовике вала рулевой сошки.