Устройство и принцип работы контактной системы зажигания
Назначение. Система зажигания обеспечивает надежное воспламенение горючей смеси в цилиндрах двигателя в нужный момент и изменение момента зажигания (угла опережения зажигания) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель. В настоящее время на автомобильных карбюраторных двигателях применяются три типа систем зажигания: контактная (батарейная); контактно-транзисторная; бесконтактная. Наибольшее распространение получили контактно-транзисторные и бесконтактные системы зажигания — более эффективные и надежные. Общее устройство и принцип действия всех типов систем зажигания схожи. Рассмотрим устройство и работу батарейной системы зажигания, как наиболее простой тип, и особенности других систем.
Устройство (табл.11). Система зажигания состоит (рис. 43) из приборов, составляющих две электрические цепи: низкого и высокого напряжения. В цепь низкого напряжения последовательно включены следующие приборы: АКБ, включатель зажигания, первичная обмотка катушки зажигания с добавочным резистором, прерыватель, провода низкого напряжения. Цепь высокого напряжения включает в себя: вторичную обмотку катушки зажигания, распределитель, провода высокого напряжения, искровые свечи зажигания. Автоматическую регулировку утла опережения зажигания в составе системы зажигания осуществляют вакуумный и центробежный регуляторы, а также октан-корректор (табл. 12). Прерыватель и распределитель выполнены в едином корпусе.
Принципдействия системы зажигания. При включенном замке зажигания и замкнутых контактах прерывателя электрический ток от АКБ или генератора поступает в первичную обмотку катушки зажигания и образует вокруг нее магнитное поле. При размыкании контактами прерывателя цепи низкого напряжения в первичной обмотке катушки зажигания исчезает ток, а вместе с ним и магнитное поле, окружающее его. Исчезающее магнитное поле пересекает витки вторичной обмотки катушки зажигания и образует в ней ЭДС, Благодаря большому числу витков во вторичной обмотке напряжение на ее концах достигает 20000-24000 В. От вторичной обмотки катушки зажигания ток по проводу высокого напряжения поступает на распределитель. Распределитель, в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя, направляет ток по проводам высокого напряжения к искровым свечам зажигания, где между электродами происходит искровой разряд, который зажигает рабочую смесь.
Особенности конструкции контактно-транзисторной системы зажигания:
1. Между контактами прерывателя и катушкой зажигания включен транзисторный коммутатор, который является исполнительным устройством прерывателя. Контактный механизм прерывателя только управляет работой коммутатора. Транзисторный коммутатор состоит из корпуса, транзистора, электронного блока защиты транзистора, импульсного трансформатора, резисторов, стабилитрона, диода, конденсатора.
2. Катушка зажигания имеет большее число витков во вторичной обмотке (41500 витков). Это позволяет повысить напряжение на 25 %, т.е. увеличить зазор между электродами свечей, что обеспечивает более полное сгорание топлива.
Приборы системы зажигания:
Прибор | Назначение | Устройство | Принцип действия |
Катушка зажигания (рис. 44) | Преобразует ток низкого напряжения в ток высокого напряжения | Корпус, сердечник, первичная обмотка, вторичная обмотка, карболитовая крышка, добавочный резистор, изоляционная трубка, фарфоровый изолятор, выводные зажимы, трансформаторное масло, заполняющее внутреннюю полость катушки | При размыкании контактами прерывателя цепи низкого напряжения ток в первичной обмотке исчезает вместе с окружающим его магнитным полем. Исчезающее магнитное поле пересекает витки вторичной обмотки и образует в ней ЭДС. Благодаря большому количеству витков вторичной обмотки (18000-20000) напряжение на ее концах достигает 20000-24000 В. Возникающий ток через выводной контакт по проводу высокого напряжения идет к центральному контакту распределителя |
Прерыватель (рис. 46б) | Своевременно прерывает цепь низкого напряжения | Корпус, приводной валик с кулачком, подвижный диск, неподвижный диск, рычажок с подвижным контактом, неподвижный контакт со стойкой, пластинчатая пружина, сжимающая контакты | Привод валика прерывателя осуществляется от распределительного или коленчатого вала двигателя. Кулачок, вращаясь вместе с валиком, нажимает выступом на изолированный рычажок и размыкает контакты, цепь низкого напряжения система зажигания размыкается. За один оборот кулачок размыкает контакты столько раз, сколько выступов на кулачке. Количество выступов на кулачке равно количеству цилиндров двигателя |
Распределитель (рис. 46а) | Распределяет ток высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы цилиндров | Ротор из карболита с вмонтированной сверху контактной пластиной; крышка с гнездами и зажимами для крепления проводов высокого напряжения; центральный угольный контакт; боковые металлические контакты | Ротор распределителя вращается вместе с кулачком прерывателя. Контактная пластина ротора находится в постоянном скользящем контакте с центральным угольным контактом. При вращении ротора пластина поочередно кратковременно соединяет центральный контакт с боковыми. Ток высокого напряжения от вторичной обмотки катушки зажигания поступает на центральный контакт, затем через контактную пластину на один из боковых контактов и далее по проводу высокого напряжения к искровой свече |
Искровая свеча (рис. 45) | Обеспечивает образование искрового зазора в камере сгорания, в котором образуется электрическая искра | Корпус, центральный электрод, изолятор, боковой электрод, приваренный к корпусу, наконечник, прокладка корпуса, уплотняющие прокладки | При подаче тока высокого напряжения от распределителя на свечу между центральным и боковым электродами свечи возникает большая разность потенциалов, вследствие чего происходит искровой разряд между электродами (искра), от которого воспламеняется горючая смесь |
§
Название | Назначение | Устройство | Принцип действия |
Центробежный регулятор угла опережения зажигания (рис. 46в) | Автоматически изменяет угол опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала | Грузы со штифтами; пластина с осями грузов; пружина, связывающая грузы; пластина кулачка с косыми прорезями под штифты грузов | Привод кулачка прерывателя осуществляется от валика через ось грузов. При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя (а следовательно и валика прерывателя-распределителя) грузы под действием центробежных сил расходятся. Штифты грузов, перемещаясь в прорезях пластины, поворачивают пластину и соединенный с ней кулачок в сторону вращения ведущего валика. В результате кулачок раньше размыкает контакты прерывателя и угол опережения зажигания увеличивается. При уменьшении частоты вращения грузы под действием пружины сходятся, а угол опережения зажигания уменьшается |
Вакуумный регулятор угла опережения зажигания 17 (рис. 46) | Автоматически изменяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель | Корпус, соединенный с корпусом прерывателя распределителя; диафрагма с пружиной, соединенная тягой с подвижным диском прерывателя; трубка, соединяющая полость регулятора со смесительной камерой карбюратора (под дроссельной заслонкой) | При уменьшении нагрузки на двигатель дроссельная заслонка прикрывается и разрежение под ней (а следовательно в полости регулятора) увеличивается. Под действием этого разрежения диафрагма, преодолевая сопротивление пружины, перемещает тягу и поворачивает подвижную пластину прерывателя навстречу вращению кулачка. Кулачок раньше начинает размыкать контакты прерывателя, и угол опережения зажигания увеличивается. При увеличении нагрузки дроссельная заслонка открывается, разрежение уменьшается, пруясина перемещает диафрагму и через тягу поворачивает пластину в сторону вращения кулачка. Угол опережения зажигания уменьшается |
12, 13 (рис. 46) Октан-корректор | Изменяет угол опережения зажигания в зависимости от октанового числа топлива (выполняется вручную) | Неподвижная пластина со шкалой; подвижная пластина с указателем; регулировочные гайки; фиксирующий болт или гайка | Для изменения угла опережения зажигания необходимо; 1) отпустить фиксирующий болт или гайку; 2) при помощи регулировочных гаек (а при их отсутствии вручную) повернуть корпус прерывателя- распределителя относительно ведущего валика на нужный угол, который определяется с помощью шкалы и указателя; 3) затянуть фиксирующий болт или гайку |
Виды моторных масел, применяемых на автомобилях, и требования к ним.
В двигателях используют специальные моторные масла. Стандартная марка отечественного автомобильного моторного масла включает букву «М» (т.е. моторное), цифру или дробь, которая определяет класс автомобильного моторного масла либо классы (для всесезон- ных автомобильных моторных масел) вязкости. Летом используют более вязкое масло, зимой — менее вязкое. Чем больше цифра в маркировке, тем более вязкое масло. Например, М-12Г1 — летнее, М-8Г1 — зимнее. Существуют и всесезонные масла, которые можно использовать круглый год. Далее в маркировке автомобильного моторного масла присутствуют одна или две буквы, указывающие уровень эксплуатационных свойств и область применения автомобильного моторного масла. Например, М-бз/ 12Г1, где буква «Г» означает, что масло всесезонное, предназначено для форсированных двигателей, 1 — для бензиновых двигателей. В состав этих автомобильных моторных масел добавляют композиции отечественных или импортных присадок. Об этом сообщает индекс после первой цифры. В нашем случае индекс «з» информирует о наличии загущающих присадок.
За рубежом принято классифицировать масла по вязкости по системе, разработанной Обществом автомобильных инженеров США (Society of Automotive Engineers — SAE). На полках автомагазинов вы увидите канистры с маслами, имеющими маркировку 5W-40,10W-40 и т.п. В такой маркировке первое число и буква «W» (Winter — зима) свидетельствуют о принадлежности масла к так называемому зимнему, низкотемпературному классу вязкости. Первая цифра указывает, насколько легко масло будет прокачиваться по системе смазки, т.е. как быстро поступит к рабочим поверхностям деталей, и сколько энергии аккумуляторной батареи будет затрачено на привод стартера (вязкость при 40 °С). Чем меньше первая цифра, тем легче пуск двигателя на морозе. Летом же масло должно быть более вязким, чтобы сохранять смазывающую способность. Чем больше вторая цифра, тем выше вязкость масла в летний период. Число, которое указано после тире, — это летний (высокотемпературный) класс вязкости, соответствующий вязкости масла при рабочей температуре мотора (при 100 °С). То есть такое масло можно использовать и зимой и летом — оно всесезонное. Первая цифра информирует об эксплуатационных свойствах масла в зимний период, вторая — в летний. Масла автомобильных двигателей могут быть минеральными, синтетическими и полусинтетическими. Смешивать их нельзя. При переходе с одного вида масла на другой систему смазки необходимо промыть специальной жидкостью.
§
Назначение. Главная передача предназначена для увеличения крутящего момента и изменения направления его передачи под прямым углом к продольной оси автомобиля.
В конструкции современных автомобилей применяются три типа главных передач (рис 70): одинарные простые, одинарные гипоидные, двойные.
Устройство. Одинарная главная (простая и гипоидная) передача (рис. 71а) состоит из ведущего вала, установленного на подшипниках в корпусе моста, ведущей конической шестерни 1, изготовленной заодно с ведущим валом, и ведомой шестерни 2, жестко соединенной с корпусом дифференциала. Оси ведущей и ведомой шестерен простой одинарной главной передачи располагаются на одном уровне. Ось ведущей шестерни одинарной гипоидной главной передачи смещена вниз относительно оси ведомой шестерни.
Двойная главная передача (рис. 716) состоит из ведущего вала, установленного на подшипниках в корпусе моста, ведущей конической шестерни 1, изготовленной заодно с ведущим валом, промежуточного вала, ведомой конической шестерни 3, установленной на промежуточном валу, ведущей цилиндрической шестерни 4, установленной на промежуточном валу, ведомой цилиндрической шестерни 5, жестко соединенной с корпусом дифференциала.
Принцип действия одинарной главной (простой и гипоидной) передачи: крутящий момент от карданной передачи передается на фланец ведущего вала. От ведущего вала момент через ведущую и ведомую конические шестерни передается на корпус дифференциала, изменяя значение на величину передаточного отношения и направление передачи крутящего момента на 90°.
Принцип действия двойной главной передачи: крутящий момент передается от карданной передачи на фланец ведущего вала и его шестерню, далее на ведомую коническую шестерню, промежуточный вал и его шестерню, ведомую цилиндрическую шестерню и через детали дифференциала на полуоси, связанные со ступицами ведущих колес. В процессе передачи крутящего момента главная передача изменяет его значение на величину передаточного отношения и направление передачи на 90°.
Назначение, устройство прерывателя-распределителя (трамблёр).
Назначение. Своевременно прерывает цепь низкого напряжения.
Устройство. Корпус, приводной валик с кулачком, подвижный диск, неподвижный диск, рычажок с подвижным контактом, неподвижный контакт со стойкой, пластинчатая пружина, сжимающая контакты.
Принцип действия. Привод валика прерывателя осуществляется от распределительного или коленчатого вала двигателя. Кулачок, вращаясь вместе с валиком, нажимает выступом на изолированный рычажок и размыкает контакты, цепь низкого напряжения система зажигания размыкается. За один оборот кулачок размыкает контакты столько раз, сколько выступов на кулачке. Количество выступов на кулачке равно количеству цилиндров двигателя.
Распределитель (рис. 46а)
Назначение. Распределяет ток высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы цилиндров.
Устройство. Ротор из карболита с вмонтированной сверху контактной пластиной; крышка с гнездами и зажимами для крепления проводов высокого напряжения; центральный угольный контакт; боковые металлические контакты.
Принцип действия. Ротор распределителя вращается вместе с кулачком прерывателя. Контактная пластина ротора находится в постоянном скользящем контакте с центральным угольным контактом. При вращении ротора пластина поочередно кратковременно соединяет центральный контакт с боковыми. Ток высокого напряжения от вторичной обмотки катушки зажигания поступает на центральный контакт, затем через контактную пластину на один из боковых контактов и далее по проводу высокого напряжения к искровой свече.
Виды смазок, применяемых на автомобилях.
В зависимости от условий работы механизма — температуры, давления, скорости взаимного перемещения трущихся поверхностей, материала, из которого изготовлены детали, качества обработки поверхностен и других — применяются различные сорта и виды смазок.
Масла должны хорошо прилипать к поверхностям, предохранить их от коррозии, отводить тепло от деталей, уносить продукты износа, не изменять своих свойств в процессе хранения и работы, не подвергаться разрушению под действием температур. Автомобильные масла вырабатываются из мазута — остатков нефти после отгона из нее топливных- фракций.
Масла, применяемые для смазки двигателей, должны отвечать определенным требованиям: не содержать механических примесей, воды, кислот и щелочей. Кроме того, масло должно обладать определенной вязкостью, стабильностью и температурой застывания.
Вязкость масла — это сопротивление частиц масла взаимному перемещению. При повышенной вязкости масло плохо проходит через каналы системы смазки и плохо разбрызгивается. При недостаточной вязкости масло легко выдавливается из зазоров между трущимися деталями. Вязкость масла обозначается числом, которое ставится сразу же после буквы, обозначающей марку масла. Чем больше число, тем выше вязкость масла.
Стабильностью масла называется его способность сохранять свои свойства без изменений длительное время.
Температура застывания характеризует температуру, при которой масло теряет подвижность.
Автомобильные масла маркируются буквами и цифрами. Буква М указывает, что масло моторное, цифра после этой буквы — вязкость масла, а буква после цифры — эксплуатационные качества масла.
Для двигателей автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А применяется всесезонное масло М-8Б (АС-8). В скобках указана старая маркировка масел для двигателей, где буква А обозначает, что масло для автомобильных карбюраторных двигателей, С — способ очистки (селективный), а цифрой указана вязкость масла. В двигателях автомобилей КамАЗ летом применяют М-ЮГФл (заменитель М-10В), зимой—М-8ГФз (заменитель М-8В).
Для улучшения качества масел, применяемых для автомобильных двигателей, к ним добавляются присадки. Присадки могут повышать вязкость, понижать температуру застывания, уменьшать коррозию металла и отложение нагара. Для автомобильных двигателей применяют, как правило, комплексные присадки, влияющие на ряд свойств масла.
Качество масла проверяют лабораторным анализом. При необходимости качество масла можно определить одним из простейших способов:
ž наличие механических примесей обнаруживается при смешивании равных частей проверяемого масла и бензина в стеклянном сосуде. Смесь отстаивается в течение 1—2 ч— на дно сосуда выпадает осадок;
ž наличие воды в масле определяется по образованию пены и потрескиванию при его нагреве;
ž кислоты и щелочи обнаруживаются при опускании отполированной медной пластинки на 3 ч в нагретое масло. Если пластинка покроется налетом в виде пятен или потемнеет, то применять масло нельзя;
ž вязкость испытываемого масла определяется сравнением с маслом, вязкость которого известна. Для этого в две одинаковые стеклянные пробирки наливают испытываемое масло и масло с известной вязкостью, оставляя сверху небольшое пространство. Если при перевертывании закрытых пробирок пузырьки воздуха всплывают с одинаковой скоростью, то вязкость масла одинакова.
Масла для смазки трансмиссии и рулевого управления должны быть более вязкими, обладать противозадирочными, антикоррозионными, противоизносными свойствами, высокой активностью и стабильностью. Наличие этих свойств обусловливается прежде всего высоким удельным давлением в соединительных деталях трансмиссии.
Основными маслами для смазки коробки передач и рулевого механизма являются ТАп-15В и Тс-14,5 с присадкой ДФ-11. Буква iT указывает, что масло трансмиссионное; А — автомобильное; п — с присадкой; цифра 15 обозначает вязкость в сантистоксах; буква В — всесезонное.
При наличии гидроусилителя рулевого управления смазка обеспечивается маслом для гидроусилителя марки «Р».
Для смазки главной передачи заднего моста применяют смазки ТАп-15В, ТСп-14. Для гипоидной главной передачи грузовых автомобилей применяют смазку ТС-14,5 с противозадирной присадкой Хлореф-40.
Консистентные смазки представляют собой смесь минерального масла, загущенного мылом. Они применяются в узлах, где жидкое масло не удерживается, защищая их от попадания пыли, влаги и грязи. Основным видами консистентных смазок являются солидол и консталин.
Солидол имеет сравнительно низкую температуру плавления (70—90° С), но влагостоек. Промышленность выпускает солидолы: жировые УС-1, УС-2 и синтетические УСс. Буква У обозначает, что солидол универсальный; С — среднеплавкий; с — синтетический. Солидол применяется для смазки деталей подвески и сочленений рулевых тяг.
Консталин имеет более высокую температуру плавления (130— 150°С),.но чувствителен к влаге, вследствие чего легко смывается с деталей. Выпускаются жировые консталины 1-13, УТ-1, УТ-2 и синтетические ЯНЗ-2, 1-13с и Литол-24. Буква Т обозначает, что смазка тугоплавкая. Консталин применяется для смазки деталей, защищенных от влаги. Игольчатые подшипники карданных шарниров смазываются смазкой № 158.
Тугоплавкую кальциево-натриевую смазку. ЯНЗ-2 или Литол-24 следует применять в подшипниках ступиц колес и других узлах автомобилей, работающих при повышенных температурах.
Графитовая смазка состоит из солидола,, смешанного с 10.., …15% тонкоразмолотого графита. Применяется для смазки листов рессор.
Технический вазелин УК является продуктом переработки остатков нефти и применяется для покрытия детали с целью защиты от коррозии (выводы аккумулятора).
Нормы расхода трансмиссионных масел (в кг) установлены в процентах от норм расхода топлива, выраженных в литрах, и могут составлять 0,3…0,5.
Норма расхода консистентных смазок (в кг) составляет 0,2..,0,3 от нормы расхода горючего, выраженной в литрах.
§
Система электрического пуска двигателя
Назначение. Система электрического пуска двигателя обеспечивает надежный запуск двигателя путем проворота коленчатого вала с пусковой частотой вращения. Пусковая частота карбюраторного двигателя — 50-100 об/мин, дизеля — 120-200 об/мин.
Устройство(табл. 13). Система электрического пуска двигателя состоит из следующих основных элементов: аккумуляторной батареи, электрического стартера, цепи стартера, средства облегчения пуска двигателя.
Основным исполнительным элементом системы пуска является стартер (рис. 47), представляющий собой четырехполюсный электродвигатель постоянного тока с последовательной обмоткой возбуждения и дистанционным включением с места водителя. Стартер крепится к кожуху сцепления или к специальному кронштейну на боковой части блока цилиндров таким образом, чтобы пусковая шестерня при включении стартера входила в зацепление с зубчатым венцом маховика.
Цепь стартера включает в себя следующие приборы (рис. 47): включатель стартера 18; электромагнитное тяговое реле (А); реле стартера (Б); реле блокировки (В); провода, соединяющие все приборы в единую электрическую цепь.
К средствам, облегчающим пуск двигателя, относятся: пусковые жидкости, свечи накаливания, электрофакельные подогреватели воздуха, электроподогрев АКБ, предпусковые подогреватели, подогрев масла в поддоне картера путем обдува его теплым воздухом.
Принцип действия системы пуска. При включении стартера, которое осуществляется поворотом ключа в замке зажигания в положении «стартер», ток подается на обмотку реле стартера, включенную на «массу» через контакты реле блокировки, и контакты реле стартера замыкают цепь втягивающей обмотки тягового реле. Втягивающая обмотка намагничивает сердечник, который втягивает в себя подвижный якорь, перемещающий рычаг пусковой шестерни. Пусковая шестерня с муфтой свободного хода перемещается по винтовым шлицам вала стартера и вводится в зацепление с венцом маховика. Одновременно другой конец якоря через контактный диск замыкает цепь аккумулятор — стартер. Якорь стартера начинает вращаться и через пусковую шестерню вращает маховик с коленчатым валом. Для удержания подвижного якоря тягового реле во включенном положении служит удерживающая обмотка. С момента пуска двигателя, когда обороты коленчатого вала превысят обороты стартера, пусковая шестерня выходит из зацепления с венцом маховика. Если этого не происходит, то срабатывает муфта свободного хода, которая разъединяет пусковую шестерню с валом якоря и предохраняет стартер от разноса. С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя возрастает напряжение, подаваемое генератором на реле стартера. При достижении напряжения 8-9 В срабатывает реле блокировки, которое обесточивает реле стартера. Контакты реле стартера размыкаются и отключают тяговое реле, которое отключает стартер. Кроме того, реле стартера и реле блокировки предотвращают включение стартера при работающем двигателе.
Приборы системы электрического пуска двигателя
Прибор | Назначение | Устройство прибора | Принцип действия |
Тяговое реле А (рис. 47) | Вводит в зацепление пусковой шестерни стартер с зубчатым венцом маховика и замыкание цепи АКБ — стартер | Корпус; сердечник с втягивающей и удерживающей обмотками; подвижный якорь; рычаг пусковой шестерни; контактный диск со стержнем и возвратной пружиной | При повороте ключа зажигания в положение «стартер» замыкается цепь втягивающей обмотки. Втягивающая обмотка намагничивает сердечник, который втягивает в себя подвижный якорь. Якорь одним концом перемещает рычаг пусковой шестерни, вводя ее в зацепление с венцом маховика, а другим концом через контактный диск замыкает цепь АКБ — стартер. Удерживающая и втягивающая обмотки удерживают якорь во включенном положении |
Стартер (рис. 47а) | Преобразовывает электрическую энергию АКБ в механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя и обеспечивает пуск двигателя | Корпус с полюсами и обмоткой возбуждения; крышки; якорь; щетки со щеткодержателями; коллектор; привод стартера (муфта свободного хода, пусковая шестерня и поводковая муфта) | При замыкании цепи АКБ — стартер, ток через щетки и коллектор подается в обмотку возбуждения и в обмотку якоря и создает вокруг них магнитные поля. В результате взаимодействия этих магнитных полей начинает вращаться якорь стартера. Вращение передается от вала якоря через пусковую шестерню на маховик и коленчатый вал |
Муфта свободного хода (рис. 47в) | Предотвращает разнос якоря стартера после пуска двигателя | Корпус; наружная обойма, жестко соединенная с пусковой шестерней; внутренняя обойма (втулка); ролики; плунжер с пружиной | При пуске двигателя вращение передается от вала стартера через внутреннюю обойму и ролики на наружную обойму и пусковую шестерню. При этом ролики заклинены внутренней и наружной обоймами. После пуска двигателя частота вращения маховика, а значит и пусковой шестерни, становится больше, чем частота вращения вала якоря. Ролики, преодолевая усилие пружин, расклиниваются, и обоймы разъединяются. Таким образом, вращение передается через муфту только в одном направлении — от вала якоря на пусковую шестерню. В обратную сторону вращение не передается |
Цепь стартера (рис. 476) | Обеспечивает включение стартера и отключает стартер после пуска двигателя | Электрические провода, включатель стартера, реле стартера, реле блокировки | Включатель стартера, совмещенный с замком зажигания, замыкает цепь АКБ — реле стартера. Магнитное поле обмотки реле стартера замыкает цепь тягового реле, обеспечивающего включение самого стартера. После пуска двигателя при достижении напряжения генератора 8-9 В реле блокировки размыкает цепь реле стартера, которое, в свою очередь, размыкает цепь тягового реле |
§
Тормозные системы
Назначение. Тормозная система снижает скорость автомобиля, останавливает его и удерживает на месте. По назначению тормозные системы разделяют на рабочие, запасные, стояночные и вспомогательные.
Рабочая тормозная система используется во всех режимах движения автомобиля для снижения его скорости до полной остановки. Приводится в действие усилием ноги водителя, прилагаемым к педали ножного тормоза. Оказывает самое большое тормозное действие по сравнению с другими системами.
Запасная тормозная система предназначена для остановки автомобиля в случае отказа рабочей тормозной системы. Оказывает меньшее тормозящее действие на автомобиль, чем рабочая система. Функции запасной системы обычно выполняет исправная часть рабочей тормозной системы или полностью стояночная система.
Стояночная тормозная система служит для удерживания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его самопроизвольное трогание, например на уклоне. Управляется рукой водителя через рычаг или кран стояночного (ручного) тормоза.
Вспомогательная тормозная система используется в виде тормоза-замедлителя на автомобилях большой грузоподъемности (МАЗ, КрАЗ, КамАЗ) с целью снижения нагрузки на рабочую тормозную систему при длительном торможении, например на длинном спуске в горной или холмистой местности. Это достигается за счет торможения двигателем, путем прекращения подачи топлива в двигатель и перекрытием трубопроводов специальной заслонкой.
Общее устройство. Любая тормозная система состоит из двух частей: тормозного механизма и привода тормозного механизма.
Тормозной механизм предназначен для создания искусственного сопротивления движению автомобиля. В конструкции современных автомобилей применяются два типа колесных тормозных механизмов — барабанные и дисковые и два типа стояночных — барабанные и ленточные.
Привод тормозных механизмов предназначен для управления тормозными механизмами при торможении автомобиля. В конструкции современных автомобилей применяются три типа привода тормозных механизмов: механический, гидравлический и пневматический.
Приводы тормозных механизмов
Механический привод тормозных механизмов
Устройство. Механический привод тормозных механизмов состоит из педали (или рычага) управления, системы тяг и рычагов, передающих воздействие от педали (или рычага) к разжимному устройству тормозного механизма, и разжимного устройства тормозного механизма (разжимного кулака или стерженя).
Принцип действия. При нажатии на педаль или перемещении рычага воздействие через систему тяг и рычагов передается к разжимному устройству тормозного механизма. Вследствие этого поворачивается разжимной кулак, который разводит тормозные колодки и затормаживает автомобиль. Механический привод используется для привода рабочей тормозной системы мотоциклов и стояночной тормозной системы некоторых автомобилей.
Гидравлический привод тормозных механизмов
Устройство (табл.15). Гидравлический привод тормозных механизмов (рис. 95) состоит из педали 1, главного тормозного цилиндра 14, вакуумного усилителя, разделителя привода, рабочих тормозных цилиндров 13, соединительных трубок и штуцеров.
Принцип действия. При нажатии на педаль в главном тормозном цилиндре создается давление тормозной жидкости. Тормозная жидкость под давлением по трубкам попадает в вакуумный усилитель, где за счет использования разрежения во впускном трубопроводе двигателя давление тормозной жидкости в системе увеличивается. От вакуумного усилителя тормозная жидкость по трубкам через разделитель привода поступает к рабочим тормозным цилиндрам и, перемещая их поршни, приводит в действие тормозные механизмы колес. Разделитель привода тормозов повышает надежность тормозной системы. Он разделяет привод тормозных механизмов на два независимых контура, отдельно на задние и на передние колеса. При нарушении герметичности одного из контуров разделитель перекрывает доступ тормозной жидкости от главного тормозного цилиндра в этот контур. Оставшийся исправным контур выполняет функцию запасной тормозной системы.
§
Устройство простейшего пневмопривода (табл.16). Простейшая схема пневмопривода (рис. 98) включает в себя компрессор с регулятором давления, манометр, баллоны для сжатого воздуха, тормозной кран, соединительные трубопроводы, передние и задние тормозные камеры.
Принцип действия. При работе двигателя воздух, поступающий в компрессор через воздушный фильтр, сжимается и направляется в баллоны, где находится под давлением. Давление воздуха устанавливается регулятором давления, который находится в компрессоре и обеспечивает его работу вхолостую при достижении заданного уровня давления. При нажатии нажатии на педаль водитель воздействует на тормозной кран, открывающий поступление воздуха из баллонов в тормозные камеры колесных тормозных механизмов. Тормозные камеры поворачивают разжимные кулаки и разжимают колодки, производя торможение.
При отпускании педали тормозной кран открывает выход сжатого воздуха из тормозных камер в атмосферу, в результате чего разжимной кулак поворачивается в обратную сторону, стяжные пружины отжимают колодки от барабанов и происходит растормаживание. Манометр, установленный в кабине, позволяет водителю следить за давлением воздуха в системе пневматического привода.
Однако на большинстве современных грузовых автомобилях высокой грузоподъемности, имеющих пневмопривод тормозной системы, применяется модернизированная конструкция пневмопривода, которая обеспечивает лучшие тормозные качества автомобиля и более высокую безопасность движения.
Модернизированный пневмопривод обеспечивает работу тормозной системы автомобиля в качестве рабочего, стояночного и запасного тормозов, а также выполняет аварийное растормаживание стояночного тормоза, управляет тормозными механизмами колес прицепа и питает другие пневматические системы автомобиля. Схема модернизированного пневматического привода состоит из следующих независимых контуров: привода тормозных механизмов передних колес; привода тормозных механизмов задних колес; привода стояночной и запасной тормозных систем (действующих на задние колеса), а также привода тормозных механизмов колес прицепа; привода аварийного растормаживания стояночной тормозной системы; привода других пневматических приборов на автомобиле.
Принципиальная схема действия модернизированного пневмопривода тормозов (рис. 99) следующая. Сжатый воздух от компрессора 4 поступает в регулятор давления 5, который автоматически поддерживает давление сжатого воздуха в приводе. Из регулятора давления воздух поступает в предохранитель от замерзания конденсата 6, где насыщается парами спирта, которые препятствуют замерзанию конденсата. Далее воздух поступает к двойному 7 и тройному 10 защитным клапанам, к которым присоединены пневмоприводы пяти независимых контуров:
I. Контур привода тормозных механизмов передних колес — это воздушный баллон 10, трубопроводы, нижняя секция тормозного крана 18, клапан ограничения давления 19, тормозные камеры передних колес 21.
II. Контур привода тормозных механизмов задних колес — это воздушный баллон 8, трубопроводы, верхняя секция тормозного крана, автоматический регулятор тормозных сил 13, тормозные камеры задних колес с пружинными энергоаккумуляторами 15.
III. Контур привода механизмов стояночной и запасной тормозных систем — это воздушные баллоны 14, тормозной кран стояночного тормоза 2, ускорительный клапан 11, двухмагистральный клапан 12, цилиндры с пружинными энергоаккумуляторами, объединенными с тормозными камерами задних колес,
IV. Контур привода механизма вспомогательной тормозной системы и питания потребителей сжатого воздуха в автомобиле — это пневматический кран управления 20, трубопроводы, цилиндры привода заслонок выпускных трубопроводов, цилиндр выключения подачи топлива.
V. Контур системы пневматического аварийного растормаживаиия стояночного тормоза — это кран 1 аварийного растормаживаиия, подключенный к тройному защитному клапану 10.
Назначение, устройство и принцип действия основных приборов пневмопривода тормозных механизмов приведены в таблице (табл. 16).
§
Регулятор давления предназначен для автоматического поддержания рабочего давления в системе в определенных пределах, защиты приборов пневмопривода от загрязнения. Выполняет функцию разгрузочного устройства компрессора при достижении максимального рабочего давления, сообщая его нагнетательный трубопровод с атмосферой, а также функцию предохранительного клапана.
Воздушные баллоны (металлические цилиндрические резервуары) предназначены для хранения сжатого воздуха. Баллоны закрепляют на лонжеронах рамы. На каждом баллоне находится кран слива конденсата, на правом баллоне — кран отбора воздуха. Чтобы исключить повышение давления воздуха в системе пневхмопривода тормозных механизмов при неисправном регуляторе, в одном из баллонов установлен предохранительный клапан, который автоматически открывается при давлении воздуха выше 0,95 МПа.
Ускорительный клапан служит для увеличения скорости срабатывания энергоаккумуляторов при аварийном торможении.
Защитные клапаны (двойной и тройной) распределяют сжатый воздух от компрессора по двум и трем контурам соответственно. В случае повреждения одного из контуров клапаны отключают вышедший из строя и сохраняют давление воздуха в остальных.
Регулятор тормозных сил автоматически регулирует давление воздуха в тормозных камерах колес среднего и заднего мостов автомобиля в зависимости от нагрузки, приходящейся на оси.
Клапан ограничения давления уменьшает давление в тормозных камерах передних колес при частичном торможении, что исключает занос и улучшает управляемость. При полном торможении клапан увеличивает интенсивность торможения и ускоряет выпуск воздуха при растормаживании.
Двухмагистральный клапан позволяет осуществлять управление пружинными энергоаккумуляторами либо от ускорительного клапана, т.е. от ручного крана управления, либо от крана аварийного растормаживаиия.
Контроль за исправностью приборов и механизмов тормозной системы осуществляется световой и звуковой сигнализацией с помощью датчиков пневматического действия, а также непосредственно манометром, установленным в кабине водителя.
Пневмоцшиндры предназначены для привода заслонок выпускного трубопровода и выключения подачи топлива при включении вспомогательной тормозной системы.
Для отбора сжатого воздуха из пневмопривода или замера давления в контуре предусмотрены клапаны контрольного вывода, установленные во всех контурах схемы. При работе автомобилей с прицепом или полуприцепом пневмопривод тягача соединяют с приводом тормозной системы прицепного звена с помощью разобщительных и соединительных головок по однопроводной или двухпроводной схеме.
Стояночные тормозные системы
На большинстве грузовых автомобилей, имеющих гидравлический привод тормозных механизмов, устанавливается трансмиссионный стояночный тормоз барабанного типа (рис.104). Тормозной механизм, устроенный также как и колесные тормозные механизмы барабанного типа, монтируется на задней стенке картера коробки передач (КП). Опорный диск 4 тормозного механизма с колодками 7 и разжимным устройством 3 неподвижно крепится к корпусу КП, а барабан 5 устанавливается на выходном конце ведомого вала КП. Привод стояночного тормоза состоит из рычага управления 1 и системы тяг и рычагов, обеспечивающих передачу воздействия от рычага и поворот разжимного кулака.
На большинстве легковых автомобилей, имеющих гидравлический привод рабочей тормозной системы, стояночный тормоз совмещен с рабочим, ко имеет отдельный механический привод. Привод стояночного тормоза легкового автомобиля (рис. 105) состоит из рычага управления 1, системы тяг и рычагов, тросов и разжимного устройства. При перемещении рычага управления воздействие через системы тяг, рычагов, а также тросов передается на разжимное устройство стояночного тормоза, состоящее из рычага и разжимной пластины. Разжимное устройство разводит тормозные колодки и затормаживает автомобиль.
§
Рулевой механизм
Назначение. Рулевой механизм преобразовывает вращения рулевого колеса в поступательное перемещение тяг рулевого привода, вызывающее поворот управляемых колес. При этом усилие, передаваемое водителем от рулевого колеса к поворачиваемым колесам, возрастает во много раз.
Классификация. На современных автомобилях применяются следующие разновидности рулевых механизмов: червячные, винтовые, шестеренчатые. Реечные передачи и передача типа червяк — ролик применяются на легковых автомобилях, а передачи типа червяк — сектор или винт — гайка — рейка — сектор и т. п. применяются в конструкции грузовых автомобилей. По наличию в их конструкции гидроусилителя рулевые механизмы разделяют на следующие виды: без гидроусилителя; со встроенным гидроусилителем; с вынесенным гидроусилителем. Наиболее распространенными типами рулевых механизмов являются: червяк — ролик без гидроусилителя, червяк — сектор со встроенным гидроусилителем и винт – гайка – рейка — сектор со встроенным гидроусилителем.
Рулевой механизм типа червяк — ролик
Устройство.Рулевой механизм типа червяк — ролик (рис. 87а) состоит из рулевого колеса 4, рулевого вала 5, рулевой колонки 3, картера 9 рулевой передачи, червяка 8, установленного в картере на двух конических подшипниках 2, трехгребневого ролика 6, вращающегося на оси вильчатого кривошипа, вала 7 и сошки 16.
Принцип действия. Вращение рулевого колеса через рулевой вал передается на гло- боидный червяк, который находится в зацеплении с роликом. При вращении червяка, ролик перемещается вдоль нарезки червяка. Перемещение ролика вызывает поворот вильчатого кривошипа, который, в свою очередь, поворачивает вал сошки. От сошки перемещение передается на рулевой привод, который обеспечивает поворот управляемых колес на заданный угол.
Рулевой механизм типа винт — гайка — рейка — сектор со встроенным гидроусилителем
Устройство. Рулевой механизм типа винт — гайка — рейка — сектор (рис. 88) со встроенным гидроусилителем состоит из рулевого колеса, рулевого вала, рулевой колонки, картера 1 рулевой передачи и гидроусилителя, винта 6, соединенного с рулевым валом, поршня- рейки 5, внутри которой укреплена гайка, находящаяся в резьбовом зацеплении с винтом, зубчатого сектора, находящегося в зацеплении с рейкой и жестко посаженного на валу сошки, встроенный гидроусилитель и насос гидроусилителя.
Принцип действия. Вращение рулевого колеса передается через рулевой вал на винт рулевой передачи. Вращение винта обеспечивает перемещение по его резьбе гайки, которая выполнена заодно с поршнем-рейкой. Перемещаясь, поршень-рейка поворачивает сектор, который через вал поворачивает сошку, связанную с рулевым приводом. Поворот сошки через рулевой привод обеспечивает поворот управляемых колес.
Гидроусилитель рулевого механизма типа винт — гайка — рейка — сектор
Назначение. Гидроусилитель рулевого управления предназначен для уменьшения необходимого усилия на рулевом колесе при повороте автомобиля.
Устройство.Гидроусилитель (рис. 88) включает в себя поршень-рейку уплотненную в корпусе рулевой передачи с помощью резиновых колец или манжет, золотник 7, открывающий и закрывающий доступ масла в полости А и Б цилиндра гидроусилителя, масляные каналы и полости в корпусе гидроусилителя, масляный насос гидроусилителя рулевого управления (шестеренчатого или лопастного типа) и масляные шланги, соединяющие насос с гидроусилителем.
Принцип действия. При вращении рулевого колеса винт рулевой передачи вращается и гайка, а следовательно и поршень-рейка, перемещаются по его резьбе. При этом золотник гидроусилителя перемещается в ту или иную сторону и соединяет одну полость цилиндра с каналом нагнетания масла от насоса, а другую — с каналом слива масла в резервуар. В результате в полости, соединенной с каналом нагнетания, создается избыточное давление масла, которое, действуя на поршень-рейку, создает дополнительное усилие по ее перемещению. Таким образом возникает дополнительное усилие по перемещению рейки и повороту сектора, а следовательно уменьшается необходимое усилие на рулевом колесе при повороте автомобиля.